电火灾及瓦斯煤尘爆炸的预防

电火灾及瓦斯煤尘爆炸的预防

一、 电火灾产生的原因

电火灾是指由于电气的原因引起的火灾。电网过流是电火灾的主要原因。过流时电气设备的温度很高，特别是短路电弧温度更高，从而点燃绝缘或瓦斯、煤尘。引起过流的原因主要有短路、过载、单相运行。此外以下一些原因也会引起电气火灾：①电网漏电点会产生电火花，引燃瓦斯和煤尘。②导线、元器件接触不良会增大接触电阻，当较大的负荷电流通过时，产生高温引起火灾。③井下照明灯罩上覆盖的煤尘会使灯具散热不良，温度升高，导致煤尘燃烧而形成火灾。④架线电机车电弧引燃木支护棚着火。

二、 电火灾的预防方法

电气火灾不仅给国家财产造成重大损失，影响正常生产，而且燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳等有害气体会危及井下工作人员，因此，对电气火灾要积极预防。预防电气火灾的主要办法是避免电网过流、及时处理电网漏电、接触不良和散热不良等问题。为此应注意以下事项：

(1) 由于高低压开关断流容量不足而不能灭弧，发生弧光短路，短路电流引燃电缆。因此要根据开关出口处的最大短路电流，校验高低压开关设备及电缆的动稳定性及热稳定性。

(1) 对输电线路和用电设备必须设过流保护，并按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》进行整定和校验灵敏度。若开关因短路跳闸，不查明原因不许反复强行送电。

(2) 为了防止已着火的电缆脱离电源或火源后继续燃烧，必须采用合格的矿用阻燃橡套电缆。

(3) 为防止散热不良，电缆不准盘圈、成堆或压埋送电，电缆悬挂要符合《煤矿安全规程》要求。   

(4) 对防止接触不良，加强高压电缆接线盒、尤其是铝芯电缆接线盒的检查。铝芯接头处极易氧化，产生较大接触电阻，电流通过时使接头过热以致烧毁绝缘，甚至引起芯线相间短路，造成接线盒“放炮”，熔化起火。接线盒处不得有可燃物。

(5) 防止矿用变压器接线端子接触不良，或变压器检修时掉入异物所造成的高压短路。防止变压器绝缘油失效，使变压器温升过热造成套管炸裂，绝缘油喷出着火。

(6) 井下不准用灯泡取暖，照明灯应悬挂，不准将照明灯放置在易燃物上。

(7) 为防止架线电机车运行时产生电弧高温引燃木棚着火，和架空线断落在高压铠装电缆外皮上使油浸纸绝缘着火。应严格按规定架设架空线，架线电机车行驶的巷道，必须是锚喷、砌碹或混凝土棚支护。

(8) 检查变配电硐室是否备有足够的消防灭火器材，机电硐室不得用可燃性材料支护，并应有防火门。

(9) 严禁违章指挥、违章作业，做到十不准：①不准带电检修。②不准甩掉无压释放器、过流保护装置。③不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护和局扇风电闭锁装置。④不准明火操作、明火打点、明火放炮。⑤不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝。⑥停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯不准送电。⑦有故障的供电线路不准强送电。⑧电气设备的保护装置失灵后不准送电。⑨失爆设备、失爆电器不准使用。⑩不准在井下拆卸矿灯。   

三、 电火灾的扑灭方法

消灭矿井火灾的实质是针对矿井火灾发生的三个必要条件即引火热源、可燃物及氧气，采取消除其中一、两个或全部因素的方法，达到消灭矿井火灾的目的。常用的方法有以下三种：

1. 直接灭火法

直接灭火法是用水、砂子(或岩粉)及化学灭火器等，在火源附近直接扑灭火灾或者是消灭火源。

(2) 用水灭火

用水灭火，简单易行，经济有效。强力水流把燃烧物的火焰压灭，使燃烧物充分浸湿而阻止其继续燃烧；水有很大的吸热能力，能使燃烧物冷却降温；水遇火蒸发成大量水蒸气，能冲淡空气中氧的浓度，并使燃烧物表面与空气隔绝。因此，水有较强的灭火作用。经验证明，在井筒和主要巷道中，尤其是在胶带运输机巷道中装设水幕，当火灾发生时立即启动水幕，能很快地限制火灾的发展。用水灭火应注意如下事项：

(1) 水能导电，故用水扑灭电气火灾时，应先切断电源，以防触电。

(10) 水比油重，故水不能扑灭油类火灾，如带油的电气设备引发的火灾。

(11) 供水量要充足，当火势旺时，应先将水流射向火源外围，不要直射火源中心。否则，高温火源会使水分解成具有爆炸性的氢和一氧化碳混合气体(又称水煤气)，带来新的危险。

(12) 确保正常通风，使排除火烟和水蒸气的风路畅通。

(2) 用砂子(或岩粉)灭火

把砂子(或岩粉)直接撒在燃烧物体上能隔绝空气，将火扑灭。通常用来扑灭初起的电气设备火灾与油类火灾。砂子成本低廉，灭火时操作简便，因此，在机电硐室、材料仓库、炸药库等地方均应设置防火砂箱。

(3) 用化学灭火器灭火

目前煤矿上使用的化学灭火有两类：一类是泡沫灭火器；另一类是干粉灭火器。

(1) 泡沫灭火器。使用时将灭火器倒置，使内外瓶中的酸性溶液和碱性溶液互相混合，发生化学反应，形成大量充满二氧化碳的气泡喷射出去，覆盖在燃烧物体上隔绝空气。为防止触电，在扑灭电气火灾时应首先切断电源，或直接采用干粉灭火器。

(2) 干粉灭火器。目前矿用干粉灭火器是以磷酸铵粉为主药剂的。在高温作用下磷酸铵粉末进行一系列分解吸热反应，将火灾扑灭。磷酸铵粉末的灭火作用是：切断火焰连锁反应；分解吸热使燃烧物降温冷却；分解出氨气和水蒸气，冲淡空气中氧的浓度，使燃烧物缺氧熄灭；分解出浆糊状的五氧化二磷，覆盖在燃烧物表面上，使燃烧物与空气隔绝而熄灭。因此，磷酸铵粉末具有多种灭火功能，是一种新型的灭火药剂。我国已经生产的适合于煤矿井下使用的干粉灭火器有灭火手雷和喷粉灭火器。

(4) 用高倍数空气机械泡沫灭火   

高倍数空气机械泡沫是用高倍数泡沫剂和压力水混合，在强力气流的推动下形成的。它的形成借助于一套发射装置。

泡沫剂经过引射泵被吸人高压水管与水充分混合形成均匀泡沫溶液。然后通过喷射端喷在锥形棉线发泡网上，经扇风机强力吹风，则连续产生大量泡沫。这就是空气机械泡沫。井下的有限空间——巷道很容易被大量泡沫所充满，形成泡沫塞推向火源，进行灭火。

高倍数空气泡沫灭火作用是：泡沫与火焰接触时，水分迅速蒸发吸热，使火源温度急骤下降；生成的大量水蒸气使火源附近的空气中含氧量相对降低，当氧的含量低于16％，水蒸气含量上升到35％以上时便能够使火源熄灭；另外泡沫是一种很好的隔热物质，有很高的稳定性，所以它能阻止火区的热传导、对流和辐射等；泡沫能覆盖燃烧物，起到封闭火源的作用。

高倍泡沫发生装置有GBP一200型和GBP一500型。高倍空气机械泡沫灭火速度快，效果好，可以实现较远距离灭火，而且火区恢复生产容易。扑灭井下各类巷道与硐室内的较大规模火灾均可采用。但必须切断火区电源，对消灭采空区和煤壁深处的火源有一定困难，不便采用。

1. 隔绝灭火法

隔绝灭火法是在直接灭火法无效时采用的灭火方法，它是在通往火区的所有巷道中构筑防火密闭墙，阻止空气进入火区，从而使火逐渐熄灭。隔绝灭火法是处理大面积火区，特别是控制火势发展的有效方法。

隔绝灭火法主要是构筑防火墙。对防火墙的要求是：构筑要快，封闭要严，防火墙要少，封闭范围要小等。

2. 混合灭火法

混合灭火法就是先用防火墙将火区封闭，然后再采取其他灭火手段，如灌浆、调节风压和充入惰性气体等加速火的熄灭。充入惰性气体混合灭火的原理如下。

惰性气体是一类很难同其他物质发生反应的气体，它是很好的阻燃剂。煤矿用作灭火的惰性气体有：氮气、二氧化碳、炉烟等气体。

惰性气体的灭火作用，是将它充入封闭的火区可以排挤火区空气、降低氧含量；冷却火源；增加火区内气压，减少新鲜空气漏入火区；惰气渗入煤、岩孔隙内、阻止可燃物氧化，将火熄灭。由于惰性气体扑灭的火区，恢复生产容易，对设备损坏少，故有广泛的发展前途。

在我国1959年盛行一时的炉烟灭火，可谓惰气灭火的雏形，后来使用的干冰灭火(即固体二氧化碳，其外观与冰相似，能直接变成二氧化碳气体)，液氮灭火，湿式惰气灭火都是以惰化火区空气窒息火源为基本原理的灭火方法。

液氮灭火有两种形式，一是地面建立氮汽化系统。用大型液氮槽车将制氧厂运来的液氮汽化后，借助于汽化压力或压缩泵通过水泵充填管路，或专用胶管送往井下火区。另一种形式是将液氮用小型槽车运往井下，直接喷入火区灭火。

四、 瓦斯、煤尘爆炸的预防方法

根据瓦斯和煤尘爆炸的条件（瓦斯和煤尘浓度、氧气含量、引爆温度等）以及供电安全方面考虑，可以通过控制空气中瓦斯和煤尘的浓度，消除引爆火源，来达到防止瓦斯和煤尘爆炸的目的。

对井下合理通风，可以降低空气中瓦斯和煤尘的含量。井下集中产尘地点喷雾洒水，定期清理巷道浮尘和巷道刷浆，净化风流可以降低煤尘含量。防止井下明火、电火花、电弧、电缆短路和漏电、使用失爆设备、违章放炮、井下火灾及机械摩擦火花等，可以消除引燃瓦斯和煤尘爆炸的火源。为此必须设置短路保护、漏电保护及瓦斯监测、报警及断电保护。