《矿井火灾防治》复习题

矿井火灾防治 课程复习题

山西电大工学院 编

矿井火灾防治复习题

目录

一、名词解释 ......................................... 1 二、填空题 ........................................... 1 三、简答题 ........................................... 5 四、论述题 ........................................... 6

矿井火灾防治复习题

一、名词解释

1.矿井火灾：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。

2.自燃发火期：煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间 。

3.火风压：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应叫做火风压。 4.均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

5.采空区自燃“三带”：不自燃带(散热带)、自燃带（氧化带）和窒息带（不易氧化带）。 6.燃烧：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。

7.煤的自燃倾向性：煤自燃的难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一。 8.矿井外因火灾：由外部火源引起，发生在井下及井口附近，但危害到井下安全的火灾。 9.富燃料燃烧：指供氧不足的燃烧。

10.气体分析法：利用煤自燃过程中产生的气体与煤体温度之间存在的关系对火源位置进行探测。

11.开区均压：通常是在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过实施通风调节，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止CO等有毒有害气体涌入工作面，从而保证正常生产。

12.内因火灾：由于煤炭本身发生的物理化学变化而引起的煤炭燃烧的火灾。 13.风流逆转：指烟流沿着原风流相反方向流动，一般表现为沿巷道全断面逆转。

二、填空题

1．我国煤矿《煤矿安全规程》规定井下CO浓度最大允许值 B 。 A．50ppm B．24 ppm C．80 ppm D．100 ppm 2．井下煤炭自燃的发展过程可分为三个阶段，它们是 B 。

A．潜伏期、自热期和旺盛期 B．潜伏期、自热期和燃烧期 C．自热期、燃烧期和旺盛期 D．自然期、自热期和旺盛期

3．根据井下火灾耗氧量的大小，可将火灾分为富氧燃烧和富燃料燃烧。若测得下风侧氧浓度为2％左右，则燃烧为 B 。

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A．富氧燃烧 B．富燃料燃烧

C．从富氧燃烧向富燃料燃烧过渡 D．从富燃料燃烧向富氧燃烧过渡

4．不属于煤类火灾指标标志气体的是 D A． CO B． H2 C． C2H4 D． CH4

5．一般情况下几乎所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于 D 时熄灭 A． 10~11% B．11~12% C．9~10% D． 10~12% 6．下列关于煤炭自然假说得到广泛认可的是 B

A．黄铁矿作用假说 B．煤氧复合作用假说 C．细菌作用假说 D．自由基作用假说 7．以下关于矿井内因火灾的说法不正确的是 B A．煤炭具有自然倾向性是可以形成矿井内因火灾的必要条件 B．矿井内因火灾不能发展成明火，因为内因火灾的供氧条件不好 C．发生内因火灾必须具备热量积聚的环境 D．矿井内因火灾和外因火灾的发生机理是相同

8．井下电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过 D %。 A．0.75 B．1.5 C．1.0 D．0.5

9．一般按照氧气浓度划分采空区三带时，氧化带的氧气浓度为 C A． 10~15% B．8~15% C．5~15% D． 5~10% 10． C 不属于矿井内因火灾主要的灭火方法

A．注浆灭火 B．三相泡沫灭火 C．水灭火 D．注氮灭火 11．风流紊乱的基本形式是烟流逆退和 B

A．烟流扩散 B．风流逆转 C．烟流停滞 D．风流停滞 12．火区启封时，若火区范围不大，火源是否完全熄灭难以确定，在此情况，应用 B 启封火区。

A．通风启封法 B．锁风启封法 C．强通风启封法 D．注水启封法 13．下列不属于满足燃烧生成的条件是 B 。

A．可燃物 B．时间 C．热源 D．氧气

14．矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防灭火措施和制度，必须符合 A 有关防火的规定。

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A．国家 B．煤矿 C．矿山 D．政府

15．新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由 A 提供煤样和资料，送国家授权单位作出鉴定，鉴定结果报省（自治区、直辖市） 及煤炭管理部门备案。

A．地质勘探部门，煤矿安全监察机构 B．煤矿安全监察机构，地质勘探部门 C．煤矿企业，煤矿安全监察机构 D．煤矿企业，地质勘探部门

16．启封火区时，应逐段恢复通风，同时测定回风流中有无 A 。发现复燃征兆时，必须立即停止向火区送风，并重新封闭火区。

A．CO B．CH4 C．CO2 D．C2H4 17．最早应用于早期预测预报煤炭自燃的方法是： D

A．测温法 B．双元示踪法 C．自燃倾向性预测法 D．指标气体法 18．矿井火灾时期，过量烟气生成的主要原因不是因为 D

A．温度升高、气体体积膨胀 B．火源附近煤等可燃物干馏产生的气体 C．灭火用水生成的水蒸汽 D．风机运行瓦斯涌出 19．矿井火灾时期，以下不属于风流紊乱形式的是 D 。

A．旁侧风流的逆转 B．主干风路烟流的逆退 C．火烟的滚退 D．节流效应 20．关于煤氧复合作用假说正确的是： C

A．琼斯在试验中观测到煤自燃过程中出现CO等氧化物

B．煤自燃的实质是煤氧化吸热和向环境中散热这对矛盾运动的结果 C．煤自燃主要原因是煤与氧气的化学、物理复合作用的结果 D．当煤暴露在空气中时，首先产生化学吸附

21．矸石山或炉灰常不得设在表土 D m以内有煤层的地面上。

A．20 B．15 C．5 D．10 22．地面的消防水池必须经常保持不小于 A m的水量。

A．200 B．100 C．150 D．50 23．只有证明井下电焊、气焊和喷灯焊接等作业地点附近 B m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。

A．10 B．20 C．5 D．15 24．最早应用于早期预测预报煤炭自燃的方法是： D

A．测温法 B．双元示踪法 C．自燃倾向性预测法 D．指标气体法 25．以下不是煤炭自燃必须具备的条件是： B

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A．煤有自燃倾向性并呈破碎堆积状态存在 B．过量的通风供养 C．良好的蓄热环境

D．维持煤的氧化过程不断发展的时间

26．矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、等处的防灭火措施和制度，必须符合 A 有关防火的规定。

A．国家 B．煤矿 C．矿山 D．政府 27．不是早期预测预报煤炭自燃常用的指标气体有： D A．CO B．链烷比 C．乙烯 D．CO2

28．启封火区时，应逐段恢复通风，同时测定回风流中有无 A 。发现复燃征兆时，必须立即停止向火区送风，并重新封闭火区。

A．CO B．CH4 C．CO2 D．C2H4

29．采用放顶煤采煤法开采容易自燃和自燃的厚及特厚煤层时，非必须编制防止采空区自然发火的设计，并遵守下列规定： D

A．根据防火要求和现场条件，应选用注入惰性气体、灌注泥浆（包括粉煤灰泥浆）、压注阻化剂、喷浆堵漏及均压等综合防火措施。 B．有可靠的防止漏风和有害气体泄漏的措施。 C．建立完善的火灾监测系统。 D．建立防灭火组织机构

30．封闭的火区，只有经取样化验证实火已熄灭后，方可启封或注销。火区同时具备 B 条件时，方可认为火已熄灭：① 火区内的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。②．火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下。火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下。

③．火区的出水温度低于25℃，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。④．上述4项指标持续稳定的时间在１个月以上。

A．①②③ B.①②③④ C.②③④ D.①③④ 31．煤层倾角在 D 以上的火区下部区段严禁进行采掘工作。 A．8 B．145 C．25 D．35 32．以下不能用来扑灭油类火灾的是： D

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A．沙子 B．干粉灭火器 C．水蒸气 D．水

三、简答题

1. 简述煤的自燃过程。

答：具有自燃倾向性的破碎煤体暴露在空气中的氧化进程十分平稳缓慢，煤与氧接触后煤的重量略有增加、着火点温度降低，氧化性被活化，产生一定热量经过准备期之后，煤的氧化速度增加，氧化产生的热量使煤温继续升高，超过煤自热的临界温度（一般为60～80℃），煤温急剧加速上升，氧化进程加快；煤温达到着火温度（无烟煤﹥400℃、烟煤320-380 ℃ 、褐煤﹤300℃）开始燃烧。

2. 什么是采空区自燃三带，按氧气浓度时如何划分的？

答：散热带（O2>15%）、氧化带（5%

答：（1）预防明火（2）预防电气引火（3）尽量使用不燃材料（4）加强火灾的监测监控

4. 请至少写出五种探测自燃火源位置的方法。

答：气体分析法、温度探测法、火灾诊断法、同位素测氡法、测电阻率法、地质雷达法、磁探测法、无线电波法、遥感法。 5. 写出至少五个煤矿井下易自燃的地带？

答： 采空区、停采线和开切眼、进回风巷道、构造带、通风设施附近、溜煤眼、瓦斯抽放孔。

6. 均压防灭火的原理以及分类是什么？

答：均压防灭火就是“以风防治火”即采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

根据煤矿井下实施均压技术的区域是否封闭，均压技术可分为开区均压和闭区均压两种类型。

7. 影响煤炭自燃的因素有哪些？

答：内在因素：煤的变质程度、煤的水分、煤岩成分、煤的含硫量、煤的粒度、孔隙度

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煤的瓦斯含量。

外在因素：煤层地质赋存条件 、采掘技术因素 、通风管理因素。 8. 上行通风旁侧支路的风流逆转的原因是什么？

答：由于火风压的作用，使得主干风路的压力提高，也增大了旁侧支路回风侧的压力，随着火势的进一步发展，火风压值不断增大，旁侧支路的压差就会减小，甚至可能变为零或负值，旁侧支路的风量也随之减小直至为零，最后风流发生逆转。 9. 根据可燃物燃烧过程的差异，燃烧可分为哪几种燃烧形式？ 答：分解燃烧、表面燃烧、蒸发燃烧、扩散燃烧、预混燃烧。 10. 什么是煤炭自燃？

答：煤在常温环境下会与空气中的氧气通过物理吸附、化学吸附和氧化反应而产生微小热量，且在一定条件下氧化产热速率大于向环境的散热速率，产生热量积聚使得煤体温度缓慢而持续上升，当达到煤的临界自热温度后，氧化升温速率加快，最后达到煤的着火点温度而燃烧起来，这样的现象和过程就是煤的自燃。 11. 煤炭自燃的条件有哪些？

答：煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积、有连续的通风供氧条件、 热量易于积聚 （有聚热环境）、持续一定的时间。

四、论述题

1.试叙述煤层地质赋存条件对煤炭自燃有何影响并分析原因。

答：开采厚煤层的矿井，内因火灾发生次数比开采中厚和薄煤层的矿井多，由于厚煤层开采的回采率较低，采空区遗煤较多，为自燃创造条件。

开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层易自燃。因为倾角大的煤层受到地质作用影响比较大，使得煤层在开采过程中比较容易破碎；倾角大的煤层频繁发生自燃还因为急倾斜煤层顶板管理困难，采空区不易充严，煤柱也不易保留，漏风大。

自然发火次数要多于煤层层位规则的地方如断层、褶曲发育地带、岩浆入侵地带 。这是由于煤层受张拉、挤压的作用，裂隙大量发生，破碎的煤体吸氧条件好，氧化性能高。

煤层顶板坚硬，煤柱易受压碎裂。坚硬顶板的采区空冒落充填不密实，冒落后有时还会形成与相邻正在回采的采区，甚至地面连通的裂隙，漏风无法杜绝，为自燃提供了条件 。

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2.简述煤低温氧化的产热特性，以及对防灭火的意义。

答：1）自燃倾向性不同的煤，在自燃过程中的产热速率不同，表现为自燃倾向性较高的煤，其自燃过程中产生的热量较大，而自然倾向性较低的煤，自燃过程中产生的热量较小；

2）随着煤样温度的升高，煤的氧化放热速率逐渐增大，且温度越高放热强度随温度升高的幅度越大；

通过煤自燃气体产物随温度的变化规律研究得出各种气体产生的最低温度，以及气体生成量和煤温之间的关系。在实际生产过程中可以通过气体成分和浓度的测试反推出隐蔽区域煤自燃的发展程度，为煤炭自燃火灾早期预报提供必要的前提条件。

3.注浆防灭火和注氮防灭火的作用机理。

答：注浆防灭火：即将不燃性注浆原料（粘土、粉煤灰、矸石以及砂等固体材料）细粒化后与水按一定配比制成悬浮液，利用静压或动压，经由钻孔或输浆管路水力输送至矿井防灭火区，以阻止煤炭氧化或扑灭已自燃的煤体。

隔氧与降温：即通过浆体材料包裹煤体，隔绝氧气与煤体的接触，防止煤的氧化；同时对于已自燃的煤炭降温和灭火。

注氮防灭火：注氮是实现可燃物对氧气的一种隔绝和屏蔽，即消除燃烧三要素中的氧气这一要素。所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于10～12％时候熄灭，低温干馏性的燃烧在氧气浓度低于2％时熄灭。用惰气防灭火和阻止瓦斯爆炸的过程称为惰化，惰化后的火区因氧气不足而不能燃烧和爆炸。氮气防灭火技术就是指将氮气送入防灭火区，使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。

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