第一节 矿井火灾
一、矿井火灾的概念
凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的的非控制燃烧成为矿井火灾。
二、矿井火灾的构成因素
1.热源；2.可燃物；3.空气
三、矿井火灾的分类
１.引火原因分类
（１）内因(自燃)火灾；（ 2）外因火灾。
２.消防分类
Ａ类火灾:,煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质
Ｂ类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体
Ｃ类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。
Ｄ类火灾，象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。
３.它分类方法。
有按火源特性，可分为原生火灾与再生火灾；按火源产生的位置，可分为井上火灾与和井下火灾等。
四、矿井火灾的危害
1.产生大量有害气体
矿井火灾对人身的主要危害是火灾发展过程中产生的大量有毒有害气体。每台燃烧会产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、烟尘等，另外，坑木、橡胶、聚氯乙烯制品的燃烧也会产生大量的一氧化碳、醇类、醛类以及其他复杂的有机化合物。这些有毒有害气体和烟尘随风扩散，有时可能波及相当大的区域甚至全矿。据国外统计，在矿井火灾事故的遇难者95%以上是死于烟雾中毒。
2.在火源及邻近产生高温，引燃邻近可燃物，是火灾范围扩大。3.引起瓦斯、煤尘爆炸；4.毁坏设备和资源
第二节 矿井火灾发生的原因
一、物质燃烧的充分、必要条件
１.必要条件----可燃物、助燃物、高温能量 火源。
２.充分条件----三个必要条件同时存在，互相作用；R生>R散。
二、外因火灾发生原因
外因火灾是由于外来热源引起的。
1.存在明火；2.出现电火；3.违规放炮
4.瓦斯、煤尘爆炸；5.机械摩擦及物体碰撞
三、内因火灾发生原因
有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象。
1.煤的氧化特性
（1）所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。
（2）煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比，
即 dm/dτ＝ＵＣ
（3）在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减，
即 Ｕ＝Ｕ1τ—H
（4）吸氧速度常数Ｕ与煤自身温度之间符合幂函数关系
（5）煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活性的可能。
（6）吸氧速度常数Ｕ与粒度之间成复杂关系
2.煤炭燃烧的条件
煤炭自燃必须同时具备以下条件：
（1）具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态。
（2）连续地通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。
（3）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。
上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。
3.煤炭氧化自燃过程
煤的氧化自燃过程一般分为三个阶段，即潜伏阶段、自热阶段、燃烧阶段。
1） 潜伏阶段
煤炭在常温下能吸附空气中的氧气，并在煤的表面生成不稳定的氧化物，此时生成的热量衡少，能及时散发掉。因此煤体温度不会升高，通常将
> 此阶段成为潜伏期。
2）自热阶段
经过潜伏期，美的氧化速度加快，如果氧化生成的热量不能及时来不及散失时，积热煤体温度将逐渐升高，同时，煤体周围空气中的氧的浓度降低，出现一氧化碳和二氧化碳，特别在这个阶段的后期，媒体周围会出现气温升高，产生雾气，并放出各种碳氢化合物，同时还出现煤油味、焦油味、松节油味，通常称此阶段为自热期。
3）燃烧阶段
经过自热期，若煤体温度继续升高，当达到一定述职时，煤体氧化急剧加快，产生大量的热能，是煤体温度迅速升高，当达到煤炭的着火温度时就开始进入燃烧阶段。
4）熄灭
煤体温度降到着火温度以下。
4.煤的自燃倾向性
煤炭的自燃倾向性是煤炭自燃的固有特性，使煤炭自燃的内在因素。《煤矿安全规程》规定，煤的自燃倾向性分为三类：Ⅰ类为容易自燃，Ⅱ类为自燃，Ⅲ类为不易自燃。
煤的自燃倾向性的鉴定方法按照1992年版的《煤矿安全规程》执行说明规定采用吸氧量法（30度常压下吸氧量）。
5. 影响煤炭自燃发火的因素
1）煤的自燃性能
（1）煤的分子结构。
（2）煤化程度：煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。
（3）煤岩成分：镜煤>亮煤>暗煤>丝炭
（4）煤中的瓦斯含量：它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响
（5）水分
既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。
（6）煤中硫和其它矿物质
煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧化过程。
2）开采技术
矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。
（1）矿井开拓方式和采区巷道布置。
（2）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度
3）影响采空区自燃的因素
（1）采空区三带划分
对于后”U”通风系统(一源一汇)的采空区，按漏风风速、采空区氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带
散热带：L1=5～20m,由于自由堆积，空隙漏风大，R生<R散，>
自燃带：L2=20～70m，空隙、漏风小，R生> R散
窒息（不自燃）带Ⅲ：漏风小，氧气浓度低
划分三带的指标有三种：
①采空区漏风风速V（V>0.9m/s为散热带；0.9≥V≥0.02m/s为自燃带；∨＜0.02m/s为窒息带。）；
②采空区氧浓度（C）分布（认为C＜8%为窒息带，C≥8%为自燃带）；
③采空区遗煤温升速度（dt>
> 1℃/d为自燃带）。
由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。
（２）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素
设自燃带的最大宽度为L1+L2，工作面的推进速度为V，自然发火期为τS，在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为τ(月)，则
τ＝(L1+L2) / V
当: τS≤τ时，可能发生自燃。
4）漏风
在煤炭氧化过程的热平衡关系中，漏风起两方面的作用：一是向煤提供氧化所必须的氧气，促进氧化发展；二是带走氧化生成的热量，降低煤温，抑制氧化过程发展。
苏联学者等研究表明，采空区及煤柱的漏风强度在0.1～0.24 m3/(min.m2) 时容易自然发火。有的作者认为不会导致自燃的极限风速低于０.０2～0.05 m3/(min.m2)；封闭采空区密闭墙漏风压差在300Pa、漏风强度在０.02～1.2m3/(min.m2) 是易自然发火的。因此，有一定局限性。但对我们研究自燃问题是有参考价值的。把风速控制在易燃风速区之外，是从通风的角度预防自然发火的原则。
5）地质因素
地质因素主要有：
（１）倾角；（２）煤层厚度；（3）开采深度
（4）地质构造：在有地质构造的地区，自燃危险性加剧。
6. 自燃发火期
从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天计算。
关键词：矿井火灾防治
