第四章防滅火技術
第一節煤礦火災及防治
考點一：內因火災的預防(考頻 5 次)
1)氮氣防滅火技術
煤的自然發火是一個氧化反應的過程，充足的氧氣供給是煤自然發火發生和持續發展的必要條件。當氧氣濃度小于 3%時，任何物質的燃燒將不能持續進行。氮氣防滅火技術使區域內空氣惰化，氧氣濃度小于煤自然發火的臨界氧濃度，從而防止煤氧化自燃，或使已經形成的火區窒息的防滅火技術。
氮氣防滅火的優點是：工藝簡單，操作方便，易于掌握;惰化區域廣，對火區內的設備無腐蝕和損壞;滅火速度快，啟封容易，設備撤出方便，恢復生產早，成本低;可節省管材、木材和人力。
氮氣防滅火存在的問題如下：
(1)氮氣注入防治區后容易泄漏，不像注漿和注砂那樣可長期滯留于防治區，隔氧性較差，因此在注氮防滅火的同時，應采取堵漏措施。
(2)氮氣熱容量小，吸熱降溫效果差，撲滅火災后，火區溫度仍然很高，隨著氮氣的泄漏，復燃的可能性很大，使火區完全熄滅時間相當長。
(3)氮氣是一種窒息性氣體，采煤工作面采空區注氮防滅火泄漏量過大，會引起工作面氧氣下降，發生人員窒息事故。因此，注氮防火的工作面應安裝束管檢測系統。
2)二氧化碳防滅火技術
二氧化碳的密度相對于空氣是 1.529，密度為 1.976kg/m3(0°C，1 個大氣壓)，利用其密度大的特點可以用來應對礦井中發生在位置比較低時的火災。在熄滅底部的火時，可快速沉入底部而擠出氧氣形成致密保護層和堆積層，且二氧化碳的抑爆性能優于氮氣;但缺點是二氧化碳易溶于水和比較容易吸附于煤體上，因此會加大氣態二氧化碳的損失。
煤炭吸附二氧化碳的能力和速度都是大大優于吸附其他氣體的，在井下多種氣體同時存在的條件下，二氧化碳可以更多更快地吸附于煤炭，對煤體形成包裹，進而對煤氧復合起到有效的阻化作用，抑制煤炭自燃。
在滅火系統貯存容器中的二氧化碳是以液氣兩相共存，其壓力隨著溫度的升高而增加。當二氧化碳從貯存容器中釋放出來，壓力會驟然下降，二氧化碳迅速由液態轉化為氣態，又因焓降的關系，溫度會急劇下降，當其溫度在-56℃以下時，氣態的二氧化碳有一部分會轉變成微細的固體粒子，也就是干冰，它的溫度一般為-78°C。干冰吸取其周圍的熱量而升華，即產生冷卻燃燒的作用。所以，在實際的礦井火災防治過程中，一般采用注入液態二氧化碳的方式。
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