矿井火灾是指发生在矿井井下或地面井口附近，威胁矿井安全生产、造成一定资源、经济损失或者人员伤亡一切非控制燃烧。

燃烧的定义：燃烧是一种氧化还原反应（元素化合价变化的反应，得失电子是根本），其基本特征是放热、发光和生成新物质（电灯、生锈）。

燃烧的条件即燃烧三要素：可燃物、助燃物（氧气）和热源，相互作用并满足一定数量要求。

防灭火技术的立足点就是破坏这三要素其中的任何一个或全部。

燃烧的分类及形式：（一）按火灾发生地点分：地面火灾和井下火灾。

（二）按热源分为内因火灾和外因火灾。

l．内因火灾：内因火灾也叫自燃火灾，是指一些易燃物质（主要指煤炭）在一定条件和环境下（破碎堆积并有空气供给）自身发生物理化学变化（指吸氧、氧化、发热）聚积热量而导致着火形成的火灾。

内因火灾大多数发生在采空区停采线、遗留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒处、假顶下及巷道中任何有浮煤堆积的地方。

2．外因火灾：外因火灾也叫外源火灾，是指由于明火、爆破、电气、摩擦等外来热源造成的火灾。

外因火灾多数发生在井口房、井筒、机电硐室、爆炸材料库、安装机电设备的巷道或采掘工作面等地点。

（三）按燃烧物分类：可分为煤炭燃烧火灾、坑木燃烧火灾、炸药燃烧火灾、机电设备（电缆、胶带、变压器、开关、风筒）火灾、油料火灾及瓦斯燃烧火灾等。

（四）按发火性质不同，矿井火灾可分为原生火灾和次生火灾。

（五）按发火地点和对矿井通风的影响可分为上行风流火灾，下行风流火灾和进风流火灾三类。

1．上行风流火灾。

上行风流是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流，即风流从标高的低点向高点流动。

发生在这种风流中的火灾，称为上行风流火灾。

当上行风流中发生火灾时，因热力作用而产生的火风压，其作用方向与风流方向一致，亦即与矿井主要通风机风压作用方向一致。

在这种情况下，它对矿井通风的影响的主要特征是，主干风路（从进风井流经火源到回风井）的风流方向一般将是稳定的，即具有与原风流相同的方向，烟流将随之排出，而所有其他与主干风路并联或者在主干风路火源后部汇入的旁侧支路风流，其方向将是不稳定的，甚至可能发生逆转，形成风流紊乱事故。

因此，所采取的防火措施应力求避免发生旁侧支路风流逆转。

2下行风流火灾。

下行风流是指沿着倾斜或垂直井巷，回采工作面（如进风井、进风下山以及下行通风的工作面）自上而下流动的风流，即风流由标高的高点向低点流动。

发生在这种风流中的火灾．称为下行风流火灾。

在下行风流中发生火灾时，火风压的作用方向与矿井主要通风机风压的作用方向相反。

因此，随火势的发展，主干风路中的风流，很难保持其正常的原有流向。

当火风压增大到一定程度，主干风路的风流将会发生反向，烟流随之逆退，从而酿成又一种形式的风流紊乱事故。

在下行风流内发生火灾时，通风系统的风流由于火风压作用所发生的再分配和流动状矿井火灾防治技术态的变化，要比上行风流火灾时复杂得多，因此，需要采用特殊的救灾灭火技术措施。

矿井火灾危害:（1）产生大量有毒有害气体；（2）引发瓦斯、煤尘爆炸；（3）毁坏设施设备；（4）影响开采接续；（5）烧毁大量煤炭资源；（6）严重污染环境。

根据引火源的不同可以将矿井火灾分为：内因火灾和外因火灾两大类。

外因火灾是由外部火源引起的火灾。

其发生和发展都比较突然和迅猛，并伴有大量烟雾和有害气体，如处理不当或不得其法，贻误战机，还可能引爆瓦斯、煤尘，造成人员伤亡和财产损失。

在矿井实际生产过程中，90%以上的矿井火灾是由煤炭自燃引起的（内因火灾）。

煤炭自燃的机理:①细菌作用学说②黄铁矿作用学说③酚基作用学说④煤氧复合作用学说煤炭自燃：是指处于特定环境及条件下的煤吸附氧、自热、热量积聚自燃而形成的一种频发性灾害。

说到底，煤炭自燃实质上是一种煤氧之间极其复杂的物理化学变化过程。

煤炭自燃三个条件：①易于低温氧化的粉煤或碎煤呈堆积状态存在；②存在适宜的通风供氧条件；③存在蓄热的环境条件并持续一定时间。

煤的自燃倾向性：是指煤层开拓之前其自燃的可能程度。

目前国内外测定煤的自燃倾向性的方法常用的有：吸氧量测定法、着火温度降低值测定法、氧化速度测定法（义称双氧水法）、差热分析法、重量测定法等。

煤自燃倾向性：煤的自燃倾向性是划分煤炭自然发火危险等级的指标参数，是煤碳的固有特性，是煤炭自燃的内在因素，属于煤的自燃属性。

《煤矿安全规程》规定煤的自燃倾向性分为3 类：I类为容易自燃，II类为自燃，III类为不易自燃。

煤自燃过程：煤炭自燃一般要经过3个时期：（1）潜伏期。

（2）自热期。

（3）燃烧期。

煤炭自燃过程：煤炭自然发火是一渐变过程，要经过潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段，煤炭自然发货期：具有自燃倾向性的煤层被揭露后，要经过一定的时间才会自然发火。

这一时间间隔叫做煤层的自然发火期，是煤层自燃危险在时间上的量度，比较直观的反映煤自然发火的可能性。

自然发火期愈短的煤层，其自燃危险性愈大。

煤层最短自然发火期是指在最有利于煤自热发展的条件下，煤炭自燃需要经过的时间。

煤炭自然发火的影响因素：内部因素：①煤的变质程度②煤的孔隙率和脆性③煤岩组分④煤的水分⑤煤中含硫量。

外部因素：①煤中的瓦斯含量②煤层越厚③煤层倾角④地质构造⑤煤层埋藏深度⑥开采技术条件⑦漏风条件采空区三带：按漏风大小和遗煤发生自燃的可能性分为三带：散热带、自燃带和窒息带。

煤自燃早期预测技术：就是煤层开采之前根据煤层的赋存条件、开拓开采条件以及煤本身自燃特性，超前判断煤层自燃的危险程度、自然发火期及易自燃区域等重要火灾参数指标的一种技术。

因此，在煤层开采之前，我们掌握煤的自燃倾向性、煤的自然发火期和易发生煤自燃的地点。

分别称之为煤自燃的本质特性、时间特性和空间特性。

煤自燃早期预测技术有:（1）人体感官预测法：嗅觉、视觉、触觉、感觉；（2）测温法：测温法是发现煤炭自热、探寻高温点及火源的最直接、可靠的方法，但松散煤体内部的测温技术尚未完全解决，包括红外测温、热电偶测温、红外热成像、温度计测温；（3）气体分析法：标志气体分析法就是根据煤矿井下某些气体成分的存在及其浓度变化特征来识别煤自燃的发生及其发展程度的，相应的分析技术和监测系统都已配套。

标志气体优选原则：①可检测性，即现有的色谱分析仪器要能满足其检测要求；②敏感性好，当煤炭氧化自燃，且煤温超过一定值时，该气体一定出现，并随煤温的升高其生成量稳定增多；③具有规律性，即同一煤层同一采区的各煤样在热解时，出现标志气体的最低温度基本相同，其浓度变化与煤温之间有良好的对应关系且重复性较好。

煤自燃防治开采技术措施总体要求时：最小的煤层暴露面和切割量；最快的回采速度；最大的工作面回采率；最严密的隔绝密闭效果。

预防性灌浆防火：《煤矿安全规程》232条：对开采容易自燃和自燃的煤层，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等措施，编制相应的防灭火设计，防止自然发火。

预防性灌浆：是将水、浆材按适当比例混合，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路输送到可能发生自燃的地区，用以防止煤炭自燃预防性灌浆防火的特点：优点：（1）利用浆液的渗透作用和粘着力可使浆液覆盖在煤体表面，其中的固体物沉淀后可充填于浮煤缝隙之间，包裹浮煤、堵塞漏风通道、隔绝煤氧接触，防止氧化；（2）浆液中的水分有助于增加煤的外在水分，抑制煤自热氧化的发展，同时有利于已经自热煤体的冷却散热；（3）浆液胶结后，有利于形成再生顶板，减少顶板事故（近距离煤层开采）；（4）浆液能湿润煤炭和岩石，减少粉尘飞扬。

缺点：（1）对于井下较高部位的火灾，浆液不能长期滞留在高位包裹火区，流过火区仅使煤表面温度降低，内部温度仍然很高。

（2）水的冲刷将煤体表面的灰分带走，又露出新的煤体表面，水的剧烈蒸发增加了煤的孔隙率，使漏风通道更加畅通。

（3）泥浆脱水量较大，恶化工作环境，同时存在“溃浆”的危险。

注浆材料的选择：灌浆材料必须满足以下要求：（1）不含可燃物或助燃物；（2）粒径直径小于2mm，细小粒子（粒径直径小于1mm）占75%；（3）主要物理性能指标：比重2.4～2.8，塑性指数9～14，胶体混合物25～30%，含砂量25～30%；（4）既易脱水，又具有一定的稳定性；（5）具有能与较少的水混合成浆液的能力，运输时不堵塞管路或泥浆池；（6）便于开采、运输和制备，来源广，成本低。

浆液的输送:1、静压输送2、加压输送3、输浆倍线注浆管路：根据矿井实际使用情况，地面灌浆管道一般选用铸铁管，井下注浆管道多采用无缝钢管，管径一般为100～150mm。

灌浆方法：1、采前预灌：该方法主要是针对开采老空过多，容易自燃的特厚煤层。

主要方法有：利用小窑注浆、掘进消火道注浆、布置钻孔注浆。

其目的是充填老窑空区，消灭老窑蓄火、降温、除尘、排挤有害气体、粘结末煤、实现老空复采。

2、随采随灌：随着采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆，在灌浆工作中，灌注浆与回采应保持适当距离，以免注浆影响回采工作。

一般适用于自然发火期较短的煤层。

包括（1）钻孔灌浆：在开采煤层附近已有的巷道或专门掘出的巷道中，每隔一定距离（10-15m）向采空区打钻灌浆。

钻孔直径常取75mm。

（钻场）（2）工作面插管注浆：注浆主管路沿工作面倾斜铺设在支架的前连杆上，每隔一段（5-20m）预留一个三通，并按照分支软管和插管，将插管插入支架掩护梁后面的跨落岩石内灌浆，深度不小于0.5m.（3）埋管灌浆：注浆管路铺设在回风巷或进回风巷，预埋管路(10-15m)压在采空区内10-15m放顶后立即灌浆，按放顶步距用回柱绞车牵引。

具有简便、工作量小，但浆液在采空区内流动情况难以控制，浆液在采空区分布不均；当工作面倾斜长度大时，灌浆效果差。

（4）工作面洒浆：埋管灌浆的补充，使采空区下部分也能灌到足够的浆液。

3、采后灌浆：就是当回采结束后，将整个采空区封闭起来，然后灌浆。

其主要方法有：利用邻近层巷道向采空区打钻灌浆；利用巷道密闭墙插管灌浆。

具有安全、可靠、效率高的优点，注浆工作在时间和空间上不受回采工作的限制，总的灌浆量也小。

适用于自然发火期较长的工作面或能保证每天的合理推进度。

灌注浆管理：1、为了防止注浆时浆液堵管，除严格控制大颗粒(大于2mm)进入输浆管路中外，注浆前应先用清水冲洗输浆管路，然后下浆；浆结束后，再用清水清洗，以免泥浆在管内沉淀。

2、注浆期间要对井下注浆影响区域附近的地点进行细致的检查，经常观察水情变化，排水量很少，则说明灌浆区内有泥浆水积聚，这对于开采下分层或下部煤层具有一定的危险性；排水含泥量增多，说明在采空区内形成了浆沟，泥浆未均匀分布于采空区，而是直接从采空区流出，这势必要降低注浆效果，处理方法有：（1）采用间断灌浆；（2）在泥浆中加入砂子填塞通路；（3）提高泥浆浓度；（4）移动灌浆管口位置，改变浆液流动路线。