第一節 礦井火災發生的原因及其分類
凡發生在井下的火災,以及發生在井口附近但危害到井下安全的火災,都叫做礦井火災。
發生礦井火災的原因有兩種,一是外部火源引起的火災,二是煤炭本身的物理化學性質的內在因素引起的火災。因此,礦井火災分為兩類:外因火災和內因火災。
1.外因火災,又稱外源火災。違章在井下吸煙,在井下拆卸礦燈、放明炮、電焊、氣焊等,都可能引起井下火災。
井下電氣設備使用不當或維修不及時而短路所產生的電弧火花,可引起井下火災。
礦井瓦斯、煤塵的燃燒或爆炸,可以引燃井下可燃物而形成礦井火災。
還有違反操作規程和違章放炮,例如用明火或用動力線放炮、火藥變質、放糊炮等等都可能引起井下火災。外因火災一般發生在井口附近、井下機電硐室、采掘工作面和有電纜的木支架巷道等處。
2.內因火災,又稱煤炭自燃。有的煤炭由于自身的物理化學性質具有自燃性,與空氣接觸后能氧化生熱,如果散熱條件不好,就會自燃。內因火災主要發生在采空區、冒頂處和壓酥的煤柱中。采空區中,尤其采用回采率低的采煤方法時,采空區中遺留的煤炭多,最容易引起煤的自燃。采空區中的自然發火占全礦井自然火災總數的80%左右,所以對于有自然發火危險的礦井,應及時封閉采空區,防止漏風,并采取黃泥灌漿或灑阻化劑等方法來防止采空區中煤的自燃。
第二節 礦井火災的特點
礦井火災與地面火災不同,它有自己的特點:井下空間小,工作場所狹窄;電氣設備多、坑木等易燃物多,煤本身就可以被引燃。再加上防火設施不健全,滅火器材不齊全,井下又有新鮮風流,一旦發生火災,不像地面火災那樣容易撲滅。而且各種火災(如電氣失火、油料起火、瓦斯爆炸形成的火災以及煤炭自燃等)都會發生,撲救方法也各不相同。如果滅火不及時或處理不當,就會蔓延發展,往往釀成大火,這就使得滅火工作更加困難。同時,井下工作人員集中,遇有火災,不知道發生在何處,難于躲避和疏散,這都會加重火災造成的損失。
自燃火災多發生在煤柱或采空區中,沒有明顯火焰,燃燒過程緩慢,不易被人們發現,也不易找到火源的準確位置,一經覺察,已成火災,只好進行封閉。所以這種火災延續時間長,可達幾個月、幾年甚至幾十年。自燃火災還生成大量的一氧化碳,以致造成人員中毒傷亡。
井下自燃火災一般發生在通風不良的亂采亂掘或冒頂處;封閉不及時或不嚴密的采空區;被壓酥產生裂隙的煤柱;厚煤層分層開采和急傾斜煤層開采回采率低、丟煤多的采空區。上述地點更要注意防止煤的自燃。
由于條件所限,井下火災不同于地面火災,每個工作人員不但要提高警惕,嚴加防范,認真執行作業規程和操作規程,而且還要針對井下的特殊情況,采取專門的防滅火措施,掌握滅火方法和各種不同滅火器具的使用方法,一旦發生火災就能有效加以撲救。
第三節 礦井火災的危害
火災是無情的,它給人們帶來災難。礦井火災也不例外,它能造成大量的礦物資源和物質財富的損失,并能引起瓦斯、煤塵爆炸,還可以產生“火風壓”使風流逆轉,造成通風系統紊亂。而且,礦井發生火災以后,產生大量劇毒的一氧化碳氣體,使井下人員中毒傷亡。
據不完全統計,截至1994年12月,國有重點煤礦總發火次數達9974次,封閉采區718個,凍結煤量總計4305.8萬噸,影響煤量13271.5萬噸,至今仍殘存火區420個。國有地方煤礦總發火3639次,封閉采區671個,凍結煤量1883,6萬噸,影響煤量2820.7萬噸,至今殘存火區378個。
在不到百年的時間內,全球煤礦因礦井火災死亡人數超過6000人。我國60年代撫順某礦的火災造成110人死亡、31人受傷,80年代因火災而死亡474人、傷72人。
另外,礦井火災的防火、滅火的直接費用,火區熄滅重開后,巷道的修復費用;由于發生火災使采掘工作停頓而造成礦井的減產;以及火災引起工人心理上的恐懼作用而造成生產效率的降低等等,這些損失是無法計算的。
有人從理論上計算了礦井火災所產生的一氧化碳量。一架木支架的體積為0.17立方米,讓它全部燃燒,可生成97立方米的一氧化碳,能使1940米長,斷面為5平方米的巷道內的一氧化碳濃度達1%,在此濃度中,人只要吸上幾口就失去知覺,經過l~2分鐘就會中毒死亡。實際上井下火災生成的一氧化碳量比這個數值要低,但是它表明井下任何一次微小的火災,就能產生大量的一氧