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矿井防灭火专项设计

一、矿井火灾危险源辨识与危险性评估

任何有效的防灭火设计，都始于对火灾危险源的精准识别和对其危险性的科学评估。这是设计工作的基石，也是后续采取针对性措施的前提。

（一）火灾危险源辨识

在矿井生产系统中，火灾危险源分布广泛，形式多样。主要包括：

1.煤层自燃发火：这是煤矿井下最常见、最具隐蔽性和突发性的火灾危险源。其根源在于部分煤层具有自燃倾向性，在适宜的供氧、蓄热条件下，煤体发生氧化反应并逐渐升温，最终导致自燃。需要重点关注采空区、煤柱、断层破碎带、巷道高冒区等易于积聚浮煤且通风不良的区域。

2.外源火灾：主要由外部火源引起，如爆破作业使用非许用炸药或违规操作、电气设备失爆或过载运行、机械摩擦火花、违章动火作业（如焊接、切割）、吸烟等。

3.其他可燃物：井下使用的电缆、风筒、木材、油脂等易燃材料，若管理不善，也可能成为火灾的助燃物或起火点。

辨识过程中，需结合矿井的地质条件、开采方法、通风系统、生产工艺以及历史火灾情况，进行全面细致的排查，确保不遗漏任何潜在风险点。

（二）火灾危险性评估

在危险源辨识的基础上，应对各危险源可能引发火灾的概率、火灾规模、蔓延速度、影响范围以及可能造成的人员伤亡和经济损失进行评估。评估方法可采用定性与定量相结合的方式。例如，对于煤层自燃，可以通过测定煤的自燃倾向性等级、最短发火期，结合采空区遗煤量、漏风量等参数，评估其自燃发火的危险性。对于外源火灾，则需评估各类火源管控措施的有效性及失效风险。

危险性评估的结果，将直接指导防灭火措施的优先级排序和资源投入方向。

二、矿井防灭火设计原则与总体目标

（一）设计原则

矿井防灭火专项设计必须遵循以下核心原则：

1.预防为主，防治结合：将火灾预防放在首位，通过优化设计、强化管理、采用先进技术等手段，从源头上控制火灾的发生。同时，也要做好火灾一旦发生后的扑救准备和控制措施。

2.因地制宜，综合治理：根据矿井的具体条件（如煤层赋存、自燃倾向性、开采技术、瓦斯等级等），选择经济合理、技术可行的防灭火方案，采取多种措施协同作用，形成立体防控体系。

3.安全第一，以人为本：始终将保障井下作业人员的生命安全作为首要目标，确保所有防灭火措施的制定和实施都以不危害人员安全为前提，并有利于火灾事故中的人员疏散和救援。

4.技术先进，经济合理：积极采用经过实践检验的新技术、新工艺、新材料、新设备，提高防灭火工作的科学性和有效性。同时，也要考虑矿井的经济效益，在确保安全的前提下，力求投入产出比最优。

5.立足实战，注重实效：设计方案必须具有高度的可操作性，能够直接指导现场施工和日常管理。各项措施的制定要具体、明确，避免空洞和形式化。

（二）总体目标

通过实施本专项设计，旨在实现以下总体目标：

1.有效控制矿井火灾危险源，显著降低火灾发生的概率。

2.杜绝重特大火灾事故的发生，减少一般火灾事故的影响。

3.确保在火灾发生初期能够被及时发现、准确预警。

4.具备快速、有效地控制和扑灭初期火灾的能力，防止火灾蔓延扩大。

5.保障矿井在火灾情况下的通风系统稳定，为人员疏散和救援创造有利条件。

三、矿井火灾预防技术措施

预防是遏制矿井火灾最根本、最经济的手段。

（一）开拓开采技术措施

1.合理规划采区布局：尽量简化通风系统，减少角联巷道，避免形成复杂的通风网络，以降低漏风风险。采区走向长度和工作面长度应结合煤层自燃特性合理确定。

2.优化采煤方法与工艺：推广采用长壁式采煤法，提高回采率，减少采空区遗煤量。对于自燃倾向性强的煤层，可考虑采用充填开采等减少遗煤和漏风的工艺。

3.合理确定煤柱尺寸与留设：避免留设孤立煤柱和不合理煤柱，减少煤柱受压破碎和氧化自燃的风险。

4.及时封闭采空区：对于废弃的巷道、采空区，必须按照规定及时进行永久封闭，切断供氧通道。

（二）通风管理措施

1.建立稳定、可靠的通风系统：确保矿井总风量、采掘工作面和各用风地点的风量满足要求，风速适宜，防止风流停滞或紊乱。

2.加强通风设施管理：风门、风窗、风桥、密闭墙等通风设施必须按标准施工、维护，保证其完好性和严密性，减少漏风。特别是采空区周边的通风设施，更应严格管控。

3.控制采空区漏风：通过调节风压、优化通风系统、构筑挡风墙、使用堵漏材料等方法，将采空区漏风量控制在最低限度。

（三）预防性防火措施

1.预防性灌浆：对于具有自燃危险的煤层，在开采过程中，可向采空区、煤柱破碎带等易发火区域灌注泥浆，以包裹浮煤、隔绝空气、降温散热。

2.阻化剂防火：将具有阻化性能的化学药剂（如氯化钙、氯化镁等）通过喷洒、压注等方式施加到煤体表面，抑制煤的氧化反应。

3.均压防灭火：通过调整通风系统中相关巷道的风压，降低或消除漏风通道