火災(zāi)的預(yù)報

所謂火災(zāi)預(yù)報，就是根據(jù)火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，應(yīng)用成熟的經(jīng)驗和先進的科學(xué)技術(shù)手段，采集處于萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，進行邏輯推斷后給出火情報告。及時而準確地進行火災(zāi)早期預(yù)報，可以彌補預(yù)防之不足。礦井火災(zāi)預(yù)報的方法，按其原理可分為：
1、利用人體生理感覺預(yù)報自然發(fā)火
依靠人體生理感覺預(yù)報礦井火災(zāi)的主要方法有：
1)嗅覺，可燃物受高溫或火源作用，會分解生成一些正常時大氣中所沒有的、異常氣味的火災(zāi)氣體。
2）視覺，人體視覺發(fā)現(xiàn)可燃物起火時產(chǎn)生的煙霧，煤在氧化過程中產(chǎn)生的水蒸汽，及其在附近煤巖體表面凝結(jié)成水珠（俗稱為“掛汗”），進行報警。
3）感（觸）覺，煤炭自燃或自熱、可燃物燃燒會使環(huán)境溫度升高，并可能使附近空氣中的氧濃度降低，ＣＯ2等有害氣體增加，所以當人們接近火源時，會有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感。
2、氣體成分分析法
用儀器分析和檢測煤在自燃和可燃物在燃燒過程中釋放出的煙氣或其它氣體產(chǎn)物，預(yù)報火災(zāi)。
1）指標氣體及其臨界指標
能反映煤炭自熱或可燃物燃燒初期階段特征的、并可用來作為火災(zāi)早期預(yù)報的氣體叫指標氣體。指標氣體必須具備如下條件：①靈敏性，即正常大氣中不含有，或雖含有但數(shù)量很少且比較穩(wěn)定，一旦發(fā)生煤炭自熱或可燃物燃燒，則該種氣體濃度就會發(fā)生較明顯的變化。②規(guī)律性，即生成量或變化趨勢與自熱溫度之間呈現(xiàn)一定的規(guī)律和對應(yīng)關(guān)系。③可測性，可利用現(xiàn)有的儀器進行檢測。目前，如表10—４－３所示。
2）常用的指標氣體
（１）一氧化碳（ＣＯ），一氧化碳生成溫度低，生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加，是預(yù)報煤炭自燃火災(zāi)的較靈敏的指標之一。在正常時若大氣中含有CO，則采用CO作為指標氣體時，要確定預(yù)報的臨界值。確定臨界值時一般要考慮下列因素：①各采樣地點在正常時風流中ＣＯ的本底濃度；②臨界值時所對應(yīng)的煤溫適當，即留有充分的時間尋找和處理自熱源。
表10—４－３ 主要產(chǎn)煤國家預(yù)報煤炭自然發(fā)火的指標氣體
國別 指標氣體 國別 指標氣體
中國 CO、C2H4、ICO(=ΔCO／ΔO2) 日本 CO，C2H4／CH4，ICO，C2H4，煙，等
原蘇聯(lián) CO， C2H4／C2H2，煙等 英國 CO，ICO， C2H4，煙，等
原西德 CO，ICO，煙等 美國 CO，ICO， C2H4，煙，等

應(yīng)該指出的是，應(yīng)用ＣＯ作為指標氣體預(yù)報自然發(fā)火時，要同時滿足以下兩點：
①ＣＯ的濃度或絕對值要大于臨界值；②ＣＯ的濃度或絕對值要有穩(wěn)定增加的趨勢。
（２）Ｇｒａｈａｍ系數(shù)ＩCO J.J Graham提出了用流經(jīng)火源或自熱源風流中的CO濃度增加量與氧濃度減少量之比作為自然發(fā)火的早期預(yù)報指標。其計算式如下：

式中 CO，O2，N2-分別為回風側(cè)采樣點氣樣中的一氧化碳，氧氣和氮氣的體積濃度，%。如果進風側(cè)氣樣中氧氮之比不是0.265，則應(yīng)計算出進風側(cè)氧氮濃度之比值代替0.265。
根據(jù)Ｇｒａｈａｍ指數(shù)預(yù)報礦井火災(zāi)時，不同的礦井有不同的臨界指標。撫順老虎臺礦（氣煤）總結(jié)多年的經(jīng)驗，從７萬多個氣樣中篩選出４３１個有發(fā)火隱患的氣樣，得出煤在自燃的發(fā)生、發(fā)展過程中不同階段的Ｇｒａｈａｍ指數(shù)為：預(yù)警值：ICO =0～0.45；臨界值：ICO =0.46～4；報警值ICO =4.1～9。
（3）乙烯，實驗發(fā)現(xiàn)，煤溫升高到80℃～120℃后，會解析出乙烯、丙烯等烯烴類氣體產(chǎn)物，而這些氣體的生成量與煤溫成指數(shù)關(guān)系。一般礦井的大氣中是不含有乙烯的，因此，只要井下空氣中檢測出乙烯，則說明已有煤炭在自燃了。同時根據(jù)乙烯和丙烯出現(xiàn)的時間還可推測出煤的自熱溫度。
（４）其它指標氣體，國外有的煤礦采用烯炔比（乙烯和乙炔（C2H2）之比）和鏈烷比（C2H6/CH4)來預(yù)測煤的自熱與自燃。
關(guān)鍵詞：火災(zāi)預(yù)報