首页 > 精品范文库 > 12号文库
采区防灭火设计
编辑:天地有情 识别码:21-229815 12号文库 发布时间: 2023-03-28 09:34:23 来源:网络

第一篇:采区防灭火设计

滨湖煤矿采区防灭火设计

人:

通防技术主管:

通 防

副 总:

处:

总 工

程 师:

滨湖煤矿采区防灭火设计

第一节 采区基本概况

滨湖煤矿2005年年6月16日正式投入试生产。主采煤层为山西组下部12下和16层煤。经鉴定,煤层属Ⅱ类自燃煤层,最短自然发火期为73天。矿井采用立井及下山开拓方式,走向长壁采煤法,全部冒落法管理顶板,综采小支架采煤工艺。矿井通风方式采用中央并列式;通风方法为抽出式机械通风。

我矿共有3个采区,分别为:121采区、122采区及161采区。根据《煤矿安全规程》第二百二十八、二百三十二条规定:开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须采取综合预防煤层自然发火的措施;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。

第二节 开拓开采防灭火措施

一、可能出现高温和自然发火点分析

根据滨湖矿煤层特点和现场情况分析,矿井可能自然发火主要分布在采空区、煤柱、巷道顶煤和断层附近。

1、采空区,在工作面后部,有碎煤堆积和漏风同时存在、时间大于自然发火期的地方,已采区漏风供氧的区域。

2、区段煤柱,尺寸偏小、服务期较长、受采动压力影响的煤柱,容易压酥碎裂,其内部产生积热自燃。

3、巷道顶煤,综采工作面沿底掘进的进回风巷冒落区等,巷道顶煤受压时间长,压酥破碎,风流渗透和扩散至内部(深处),便会

发热自燃。

4、断层和地质构造附近及通风设施设置不合理造成的采空区漏风。

二、开拓开采技术措施

㈠简化巷道布置系统。

1、尽量不打或少打生产辅助措施巷道,如泄水巷、沉淀池、辅助运输巷等。减少工作面推过后采空区的漏风源和跨层位、跨区段的漏风联系。

2、尽量减少各类联络巷道,力避工作面切眼联络巷的布置,使区段巷道布置简单化。

3、少打探巷及辅助巷道。在生产采区中后期,探巷必然成了一条向采空区漏风供氧,是火灾漫延的直接通道。

㈡合理安排开采顺序

选择合理的采煤方法和先进的回采工艺,提高回采率,加快回采进度。采用“台阶式循序开采”法,力避“孤岛采煤法”。后期的孤岛采煤有较大的发火威胁性,在生产接续安排上要尽量避免。尽量避免前采后掘和采后即掘,前采后掘会加剧采空区漏风供氧强度,促成遗煤自燃。采后即掘也不可取,采空区域没有一个充分冷却压实的过程就紧跟下分层掘进,无疑为采空区提供一个连续供氧的环境。

㈢规范巷道设计和布置

1、在巷道布置时,要保证采区和工作面有相对独立的并联通风系统,有利于风量控制和采后大面积压力调整。采区和生产区段要具备可靠灵敏的反风自救系统,在矿井万一发生灾变时,能够通过反风手段有效地避灾救灾。

2、在巷道设计时,凡进回风道之间的联络巷道,必须留出足够的通风设施砌筑位置和安全运行空间,解决布置多道风门设施困难的

问题,杜绝因通风系统稳定性差而造成的“负压喘息”现象。

3、在巷道布置上,为分区通风、均压通风和局部反风创造条件,选择采区和工作面通风系统是尽量减少采空区的漏风压差,采取均压通风技术。通风系统要在一定范围内具有可调性。

第三节 注浆、阻化剂等防灭火措施

一、完善的注浆等多功能防灭火系统

1、二氧化碳防灭火

1)二氧化碳防灭火技术的要求

本矿二氧化碳防灭火主要作用是对采空区进行预防性注二氧化碳,当采空区发生火灾时可进行灭火注二氧化碳。

2)设计依据

本矿井煤层均属Ⅱ类容易自燃煤层。

3)注二氧化碳工艺系统及设备 ①注二氧化碳系统

井上安设了2台EDM500/1000二氧化碳惰性防灭火装置(厂家:济南海林科技有限公司,转换能力:1000Nm³/h),管路通过副井进入井底,延伸至各个回采工作面。

②注二氧化碳工艺

埋管注二氧化碳:在工作面进风顺槽一侧沿采空区埋设一趟注二氧化碳管路。当埋入一定深度后开始注二氧化碳,同时埋设第二趟注二氧化碳管路。当第二趟注二氧化碳管口埋入采空区氧化带于冷却带的交界部位时开始向采空区注二氧化碳,同时停止第一趟管路注二氧化碳,并重新埋设注二氧化碳管路,如此循环,直至工作面采完为止。

③注二氧化碳方式

注二氧化碳方式从空间上分为开放式注二氧化碳和封闭式注二氧化碳;从时间上分为连续性注二氧化碳和间断性注二氧化碳。工作

面开采初期和停采撤架期间,或因遇地质破碎带、机电设备等原因造成工作面推进缓慢,宜采用连续性注二氧化碳;工作面正常回采期间,可采用间断性注二氧化碳。

④注二氧化碳监测

采空区应同时预埋束管监测探头,在注二氧化碳管或支管分叉处必须设置观察点。为了考察注二氧化碳的流向及分布,可借助施放SF6示踪气体加以检测。

4)安全管理

① 在注二氧化碳过程中,工作场所的氧浓度不得低于18.5%),否则停止作业并撤除人员,同时降低注二氧化碳流量或停止注二氧化碳,或增大工作场所的通风量。

②制二氧化碳设备的管理人员和操作人员,须经理论培训和实际操作培训,考试合格,才能上岗。

③采空区进行注二氧化碳防火或对火区进行注二氧化碳灭火时,应编制相应的安全技术措施,并经矿总工程师审批后,方可实施。

④采用注二氧化碳防灭火的矿井,应建立制二氧化碳设备的操作规程,工种岗位责任制和注二氧化碳防灭火管理暂行规定等规章制度。

⑤应建立和健全注二氧化碳防灭火台账。

5)回采工作面采空区注二氧化碳

当自然发火危险主要来自回采工作面的后部采空区时,应该采取向本工作面后部采空区注入二氧化碳的防火方法。应将注二氧化碳管铺设在进风顺槽中,注二氧化碳释放口设在采空区中,注二氧化碳管的埋设及二氧化碳释放口的设置应符合以下要求:

① 二氧化碳释放口应高于底板,以90度弯拐向采空区,与工作面保持平行,并用石块或木垛等加以保护。

②二氧化碳释放口之间的距离,应根据采空区“三带”宽度、注二氧化碳方式和注二氧化碳强度、二氧化碳有效扩散半径、工作面通风量、二氧化碳泄漏量、自然发火期、工作面推进度以及采空区冒落情况等因素综合确定。第一个释放口设在起采线位置,其它释放口间距以30m 为宜。注二氧化碳口间距为50m。

③注二氧化碳管采用单管,管道中设置三通。从三通上接出短管进行注二氧化碳。

④注二氧化碳量的多少,应根据采空区中的气体成分来确定,以距工作面20m处采空区中的氧浓度不大于10﹪作为确定的标准。如果采空区中CO浓度较高(>50ppm),或者工作面CO浓度超限,或出现高温、异味等自燃征兆,都应加大注二氧化碳强度。

⑤合理设置监测传感器,加强对采空区、工作面和回风槽中O2、N2和CO的监测;同时,由瓦斯检查员随时对工作面及其回风顺槽的O2、CO和CH4浓度进行检查,要保证工作面风流中的氧气浓度。发现工作面氧气浓度降低,应暂停注二氧化碳或减少注二氧化碳强度。

⑥注入二氧化碳的纯度不得低于97﹪。

⑦第一次向采空区注二氧化碳,或停止注二氧化碳后再次注二氧化碳时,应先排出注二氧化碳管内的空气,避免将空气注入采空区中。

6)、工作面相邻采空区注二氧化碳

工作面回采过程中,当自然发火的危险不是来自于本采空区,而是相邻回来工作面的采空区时,对其相邻采空区应采用旁路式注二氧化碳防火,以保证本工作面的安全回采。旁路式注二氧化碳就是在工作面与采空区相邻的顺槽中打钻,然后向已封闭的采空区插管注二氧化碳,使之在靠近回采工作面的采空区侧形成一条与工作面推进方向平行的惰化带。

7)、防止采空区二氧化碳泄漏的措施

采空区漏风状态决定了二氧化碳在采空区内的滞留时间,同时也决定着间歇式注二氧化碳时的注二氧化碳周期。采空区的漏风强度越小,两次注二氧化碳的间歇时间就越长,此时的注二氧化碳效果好且比较经济。因此,采取措施减少采空区二氧化碳泄漏也是提高采空区注二氧化碳效果的有效途径。

防止采空区漏风的主要措施有直接堵漏措施和均压措施。采空区直接堵漏措施是每隔一定距离在采空区上隅角垒砂袋、注河砂或喷涂聚氨脂等。均压措施是利用开区均压的原理,降低工作面两端(即进、回风侧)压差,从而减少漏风,这些起到防止或减少采空区二氧化碳泄漏的作用。

2、注浆防灭火

(1)采用3NB-150/30-11型移动式注浆装置(厂家:鸡西同达钻探机械厂,出厂日期:2010年8月,功率:11kW,额定压力:3Mpa,额定流量:150L/min,重量:500kg)进行注浆。

(2)注浆设计

①注浆系统选择

我矿生产相对集中,本设计采用集中注浆系统,在井下-465大巷3#联络巷建立一个移动注浆站为全矿井服务。

②注浆材料

注浆材料采用黄土。③注浆工艺流程

黄土→泥浆搅拌池(搅拌机)→贮浆池(筛子)→泥浆泵→注浆管→采空区或高温点。

(3)注浆方法

管路敷设:总管由-465大巷3#联络巷进入-465胶带大巷,经各

采区集中运输巷进入各采区回采工作面。

注浆方法采用埋管注浆法,在采空区预先铺好注浆管(一般预埋5~8m钢管),预埋管一端通采空区,一端接胶管,胶管长一般为20~30m,注浆随工作面的推进,用回柱绞车逐渐牵引注浆管,牵引一定距离灌一次浆,要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。在注浆区下部进行采掘时,要对上部注浆区进行探放,探放积存浆水措施同探放水措施。

利用钻孔向采空区内注浆,采空区封闭后,在密闭墙上插管注浆,防止停采线遗煤自燃。

二、阻化剂防灭火

1、目前我矿使用的阻化剂有:氯化钙(CaCl 2:H20)、氯化镁(MgCl2:6H2O)、及粉煤灰等。

2、应用阻化剂防火的方法是:铺撒采空区遗煤煤层表面、停采线附近喷洒、用钻孔向煤体压注阻化剂液、经过注浆管路向采空区压注。

第四节 均压通风防灭火

煤炭自燃的条件之一是由于采空区或煤柱裂隙中存在长期连续的漏风,要减少这种漏风有两种途径:一是在所有漏风通道上构筑高质量的密闭墙,二是设法减少漏风通道两端的相对压差,可用调节风窗调压。

采空区均压措施:

根据我矿的具体条件,因地制宜,充分利用现有巷道系统,以改变(增减或移动)通风设施的位置,调整通风路线,从而改变采空区进、回风巷道系统的压力分布,使进、回风侧巷道中的空气压力基本平衡。具体做法可灵活多样,但其基本原则是:首先切断采空区与集

中回风巷或总回风巷的联系,然后使原来在回风侧的密闭墙与该系统的进风巷道相连通,这样,一方面可以消除主扇对该系统的负压作用,减少进、回风侧的风压差,同时使大部分漏风不经过密闭区而短路排入回风侧。

第五节 应用防灭火新材料技术

一、罗克休泡沫材料的应用

1、材料性能

罗克休泡沫材料由树脂和催化剂以容积比4:1混合而成,发生快速反应生成罗克休泡沫状流体,膨胀到原体积的25倍后而快速硬化,变成黄褐色泡沫胶体,此胶体具有良好的抗压能力及突出的抗静电性能和耐火等级,由于膨胀力的作用罗克休泡沫未硬化前能渗透到裂隙的空间,达到粘接堵漏的目地。

2、准备工作

施工现场首先接好压风管路,作为专用注射泵的动力源,要求供风压力为2-7KPa,空压流量不得低于2m3/min。备足原料、专用清洗剂和水,准备足够的棉纱和木锲用来防止泡沫流体顺裂隙外溢造成闭内空虚和浪费。

3、施工步骤及注意事项

⑴当工作面回撤完毕后,首先在距封堵地点5—10米处建两道木板墙或密闭,板墙间距为0.5—0.6米为宜,木板墙要求压茬严密,特别要注意与顶帮接触严密,顶部要留有注射枪孔和泄压孔,以备在两个板墙之间充填罗克休泡沫材料。

⑵注射前首先检查注射枪、注射软管和吸料软管状态是否良好、畅通,固定好注射枪后,然后开启注射泵,在负压的作用下,树脂和催化剂经注射枪瞬间混合后,向两个板墙间注入罗克休泡沫材料,由

人工分别向两个料箱内及时添加树脂和催化剂原料,通过调整进料阀门的大小控制流量,正常情况下,树脂和催化剂的比例为4:1,两种材料混合后的凝固时间约为3—4分钟(可通过调整催化剂的流量来选择凝固时间)。注射过程中,应时刻注意观察外道板墙的上部留设的泄压孔,当泄压孔溢出泡沫时,表明板墙间隙已充满,此时,即可停泵封堵泄压孔口。随即用清洗剂清洗气泵和附件,以备重复使用。

⑶由于罗克休泡沫材料具有微毒性,要求专职操作人员应佩戴眼睛、手套等防护用具,由 3-4人配合施工。

第六节 监测监控和束管系统一、安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统主要用于对煤矿矿井下的有害、有毒、易燃易爆气体和各种机电设备运行状态的监测和控制。该系统主要由微机、主机、终端、调制解调器、智能分站、瓦斯传感器、压力传感器、温湿度传感器、风速传感器和瓦斯电/风电闭锁控制信号等组成。微机实时采集并显示瓦斯浓度值和风速值,根据设定的瓦斯和风速的上下限值进行实时报警和打印,智能分站中的高性能单片计算机将瓦斯传感器、风速传感器、顶板压力传感器、位置信号输出的频率信号转换成智能数据包并进行分析,分析结果转换成瓦斯电/风电闭锁控制信号,继而控制现场磁力开关来达到瓦斯电/风电闭锁控制的目的。

利用安装的KJ70N安全监控系统,在每个监测点、工作面回风隅角或密闭前安设负压传感器、温度传感器、风速传感器、一氧化碳传感器,由监控主机实时采集数据。并保持记录。做出曲线图,以便及时发现异常变化或突变。做到防范未燃。对已经出现异常的区域根据相关的处理措施采取安设相关的传感器办法。具体作法如下:

1、如果调风压,就安设压差传感器,实时监测异常区的风压情

况。做到第一时间知道调整的情况。并做到精调、细调。

2、如果想时刻监控回风流中的一氧化碳含量情况,就可安设一氧化碳传感器,避免人员测量出现的危险性。

3、如果想知道闭前温度变化情况,可在闭前安设温度传感器。在对重点区域、或出现异常的区域可以采取安设多种传感器的方式,对环境参数进综合实时测量,这能更好的实现对环境的监控,更准确的对异常区域的气体情况进行判断。能更好的针对异常区域采取更有利的防范措施。

4、另外可利用监控系统的实时显示监测数据模式或全部数据显示、模拟量显示、数字量显示,做出数据分析。利用监控动态图形象化的显示异常区的环境气体情况。

5、利用监控系统可查询传感器的安装位置、本区域当前环境中各种气体浓度值,历史记录等。还可以设置气体报警门限,如果气体出现异常,系统自动闪烁报警,同时对报警次数有累计功能。

二、束管监测系统

1、每一工作面安装生产时,必须同时安装束管监测系统。利用A4085束管监测系统,沿综放面回风巷道敷设束管至回风隅角,取样器设在工作面上隅角附近,对工作面气体含量定期抽样分析,及时掌握工作面气体变化情况。采取自动取样和人工取样相结合的方式,每周取样分析一次回风隅角内和回风流中的气体情况,利用A4085束管监测系统对采掘工作面和采空区实施24小时监测。

2、利用色谱分析仪对束管和取样气体进行分析,取样时同时测量取样地点的温度,建立分析台帐,并将气体分析报告及时报分管领导,实行预测预报。

3、每班由瓦斯检查员对工作面进行包括瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气的气体及温度的检查,检查情况写入瓦斯检查牌板,并汇

报。

4、对监测数据进行及时分析,发现温度上升明显,有芳香族碳氢化合物、回风流中一氧化碳超过0.0024%或某点的一氧化碳增加较快时,要及时采取防灭火措施或组织撤人等。

第二篇:2011年5100采区防灭火设计

5100采区防灭火设计

肥矿集团蔚县鑫国矿业有限公司鑫发煤矿一井

2011年9月 1

引 言

为保证我矿采掘生产正常进行,防止煤层自燃发火因素对采掘生产的制约,确保矿井安全生产,结合我矿2010年采掘生产情况,编制鑫发煤矿一井5100采区防止煤层自燃发及灭火设计,望有关单位遵照执行。

一、矿井概况

1、生产、布局情况

鑫发煤矿一井设计生产能力30万吨/年,矿井采用立井开拓方式,采煤方法为走向长壁式采煤法,采煤工艺为高档普采,与矿井的设计生产能力、煤层赋存条件相适应。井田内可采煤层2层,分别为1#、5#煤层,目前主要开采5#煤层。

2、矿井通风、瓦斯情况

矿井采用立井开拓,整合后矿井利用原东发煤矿一井的风井作为鑫发一井的副井,用于提矸、运料、进风,兼作矿井的安全出口;利用原东发煤矿一井的主井作为鑫发一井的主井,用于提煤、进风;利用原东发煤矿一井的副井作为鑫发一井的专用回风井,兼作矿井的安全出口。

技改完成后矿井采用中央分列通风系统、抽出式通风方式,通风系统简单,效率高,便于管理。掘进工作面采用对旋式局扇压入式通风,回采工作面采用“U”型通风方式。

根据根据冀安办[2008]49号《关于张家口市辖区煤矿2008矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》,(1)瓦斯:矿井绝对涌出量为0.86m3/min,相对涌出量4.95m3/t;矿井CO2绝对涌出量为1.22m3/min,相对涌出量7.03m3/t,认定该区块属低瓦斯。(2)煤尘:煤层煤尘爆炸指数为37.64%,有煤尘爆 炸危险性。(3)煤的自燃:煤层有自燃发火倾向,等级为Ⅱ级,发火期为3~6个月。

3、矿井防灭火情况

根据根据冀安办[2008]49号《关于张家口市辖区煤矿2008矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》的鉴定结果来看,我矿属低瓦斯矿井,且煤层有自燃倾向,需从内因火灾、外因火灾两方面采取防灭火措施。4、2011生产计划情况

2011年我矿正处于技术改造期间,无生产计划。技改后达产时实现“一井一面”,以一个高档普采工作面、四个掘进工作面保证矿井30万t/a的生产能力。

二、采区防灭火设计

一、矿井防灭火设计

1.加强矿井防灭火隐患排查及预测预报工作,建立健全矿井防灭火工作检查制度及防灭火预测预报制度,对检查出的问题或隐患及时采取措施处理。

(1)容易自燃、自燃煤层必须确定煤层发火的标志气体(一般为CO);有自燃发火煤层,必须开展自燃发火的预测预报工作。每周至少巡回观测预报一次。凡发现自然隐患的每小班至少检查一次,并定期取样化验分析。建立CO检查排板、记录、台账,并在采煤工作面、掘进工作面迎头及采、掘工作面的回风流中均安设CO传感器。

(2)总工程师负责每月组织一次防治自燃发火隐患排查,对查出的问题按“五定”原则逐项落实整改。(3)矿井总回风巷、采区密闭墙、巷道冒顶的高处及其它无人工作和一般人员不行走的巷道,每半月至少检查一次有毒有害气体和发火征兆。(4)火区密闭、采空区密闭、掘进工作面回风流、回采工作面上隅角、泄瓦斯巷、采区回风巷和回风横贯,每周至少检查一次有毒有害气体和发火征兆,必须建立记录。放顶煤工作面上隅角、有一氧化碳、高温的密闭或其它高温点、火区必须每周取样化验一次,其它工作面每月化验一次。对高温点和有一氧化碳的地区(采空区、工作面及局部地点)要加强观测,必须如实填报防灭火报表。

2.矿井水平及采区设计时必须充分考虑防灭火的需要,水平、一翼、采区预留煤柱宽度不小于20米,以免采空区相互串风,相互影响。3.健全井上、下消防材料库,必须按照《防灭火技术规范》要求配齐井上、下消防材料,并及时更换。为及时抢救事故,要在井下重点防灭火地区建1~3个消防材料库,并配备最基本的消防器材。

4.健全完善地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统在5100皮带巷中应每隔50米设置三通和闸门,5100轨道巷每隔100米设置三通和闸门。地面消防水池必须经常保持200立方米的水量。5.矿井通风阻力要符合《煤矿井工开采通风技术条件》要求。6.井下各工作地点严禁CO超限作业,当CO浓度超过24PPM时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。如发现自燃发火征兆(巷道温度、湿度增高,出现雾气、煤壁挂汗,有煤油味、汽油味等),或出现高温点(温度上升至35度以上)都必须立即停止工作,采取措施进行处理。

二、采煤工作面防灭火设计 1.矿井设计工作面的同时要充分考虑防灭火的需要,合理确定工作面尺寸,相邻工作面采空区预留煤柱不得小于20米。

2.工作面煤柱的回采,要充分考虑其相邻采区的发火情况及回采时对采空区所造成的影响,回采工作面设计必须报张能公司审批。

3.采煤工作面回采前预先在采煤工作面回风巷内铺设一趟2寸的铁管每隔50米设一个三通阀门,进风巷每隔100米设一个三通阀门,当采煤工作面或采空区出现煤炭自然发火预兆或煤炭自燃时,利用该管路注水灭火。5#煤层采煤工作面回采结束封闭采空区时,在密闭墙体上预埋2寸的铁管作为注水管,在采空区出现自然发火预兆或煤炭自燃时用来注水灭火。必须加强注水系统的管理,综合办公室负责对供水系统检查维护,综合服务队负责对注水管路进行检查,对井下注水的实施情况负责;注水系统每季度要试运行一次。

4.加强工作面采煤管理,提高回采率,工作面回采率不得低于85%。采煤工作面在回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。浮煤要出净,尤其是在采到收作线附近,严禁丢顶底煤,必须做到满收满回,采取措施使之冒落严实。

5.实行分区通风,工作面必须保持足够的通风断面,回采工作面开采线、停采线严禁布置在高负压区,回采工作面进回风两端风压差不应大于200Pa,超过的应采取降压措施。

6.对于因发火而封闭的工作面严禁擅自启封,如需启封,必须达到《煤矿安全规程》第248条规定的火区熄灭的五项条件,并遵守《煤矿安全规 5 程》第二百四十九条关于启封火区时的规定,报上级煤业公司审批,否则追究相关人员的责任,并严肃处理。

7.对有自燃发火隐患的采面采取重点治理。对有自燃发火隐患的采面,必须进行24小时注浆,并在浆液中添加工业盐或粘稠剂;做好相关密闭的堵漏工作;CO浓度超限必须立即停止生产,进行处理;必须确保矿井及该地区的通风系统稳定,确需调整通风系统时必须报永贵能源批准。8.建立采面推过横贯和回采结束报告制。在工作面推过横贯或回采工作面结束后,矿井必须立即向上级煤业公司通风管理部门汇报,通风管理部门对工作面密闭的建造时间和质量要进行监督和检查。

三、掘进工作面防灭火设计

1.加强掘进工作面防灭火管理工作,防止瓦斯燃烧和炮后火灾事故。(1)加强掘进通风瓦斯管理,通过增加风量、减少循环进度和采取瓦斯区域治理等措施,杜绝炮后瓦斯超限现象;

(2)装药必须按规定使用水炮泥,并用黄土炮泥充满填实;

(3)采掘工作面必须按规定敷设2寸及以上的消防管路,管路末端距离工作面不得超过20m,前方用软管连接至工作面;工作面水压不得低于0.4MPa,水量不小于0.6m3/min;水管不到位、水压低、水量不足的工作面一律不得生产。

(4)加强掘进工作面CO管理,要求在掘进工作面迎头往外50m范围内,必须配备2个完好、合格的8Kg干粉灭火器。

2.加强岩巷横贯揭煤管理,煤岩交接处掘进期间,必须控制一次拉炮的装药量,防止造成顶煤垮落冒顶。煤岩交接处前后15m要求进行喷浆处理,喷层厚度不低于100mm,并在不同位置预留10个以上注浆、注水孔。3.沿空掘巷要编制专门的防灭火措施,采空区一侧顶帮必须进行喷浆堵漏等措施处理,喷浆堵漏应随掘随喷,其喷浆堵漏处理滞后迎头不得大于50米。

4.巷道掘进要严格控制冒顶,凡巷道冒高处、突出空洞及岩巷过煤段和溜煤眼、材料眼。采取不燃性材料充填密实、喷浆、注凝胶、打钻注浆等措施处理,并设牌检查和建立台帐,定期取样化验,加强管理。

四、采空区密闭防灭火设计

1.合理确定停采线。回采工作面设计停采线至边界距离不得小于15米,为永久密闭提供位置,密闭处因围岩破碎,存在漏风裂隙通道,必须采取充填加固围岩和堵漏措施,确保封闭严密,不漏风。

2.采煤工作面回采结束后,炮采工作面25日之内必须回收完设备,1个月之内完成构筑永久密闭工作;综采工作面35天内必须回收完设备,45天内完成构筑永久密闭工作。密闭施工要制定专项安全技术措施,确保工程质量和通风系统稳定。因停采延期,到期不能封闭要追查生产矿长责任。具备封闭条件,到期不封闭或封闭质量不符合要求,要追查服务队负责人的责任。对容易自燃矿井的永久封闭墙,必须进行喷浆处理或采取其他有效措施,做到严密不漏风。造成自燃发火或CO超限要追究有关领导责任。3.采空区构建永久密闭前,要先构建5米长的防爆墙。采空区永久密闭一组两道,密闭前后5米范围内巷道断面必须规整。靠采空区侧的一道密 闭与采空区相距不得小于10m,厚度不得小于500mm,靠外一道密闭距第一个通道口距离不得大于5m,厚度不得小于800mm。两道密闭中间填高度为1米的黄土,并用水浇实,顶部预留注浆孔。密闭构建完成后,要进行间隔预防性注浆,直至密闭注死。

4.建筑永久密闭采用砖、沙、灰结构,不得用料石替代,水泥砂浆比例不得大于1: 4,并加水充分混合,砂浆要饱满,墙心逐层用砂浆填实,严禁干浆砌筑。密闭要求按规定掏帮、掏底、挑顶,找到原岩或实体煤位置,深度不小于200mm,密闭墙体空间的所有木料、木钢性支护、设备等必须拆除。锚网支护巷道有压力、脱皮、裂隙的地点也要按以上深度掏槽,并充填裂隙。

5.砌筑密闭到中上部时,要预留观测孔及灌浆孔,两密闭墙中间也要留设灌浆孔及返水孔,密闭建成后进行间隔预防性注浆。两注浆孔孔径不得小于1.5寸,观察孔要设铁堵头。墙内有水的密闭还要增设反水池(或反水管)。

6.对每组新建的采空区永久密闭,设专人进行预防性注浆,密闭施工结束3个月内必须将墙间注满。确因条件限制,注浆困难,又有漏风、高温或有CO的密闭,必须增建密闭后将墙间注满。

7.必须建立永久密闭管理台帐,在台帐中必须注明施工责任人、分管负责人和主管负责人。

8.要加强通风系统管理,避免或减少采空区漏风,尽可能使封闭区处于通风网络的角联支路,尽可能使封闭区所有密闭同时处于通风系统的进风侧或回风侧。

五、注浆站防灭火设计

1.矿井要加强防灭火工作考核,建立健全注浆工作的监督检查机制,预防火灾事故的发生。

2.矿井要加强井下注浆站考核工作,建立注浆站档案,详细记录每小班注浆时间、注浆量,做到有记录可查。

3.加强对注土量考核,做好防灭火基础工作,每月由矿下达计划。加大浆液浓度,浆液水土比不得低于5:1。

4.矿井要加强对注浆站的检查指导工作,确保注浆站严格执行注浆计划。

六、井下发生火灾时的通风应变措施

我矿井现处于技改期间,巷道情况不明,通风系统复杂,在井下发生火灾时应根据发火地点的现场情况采取灵活的通风应急措施。(1)处理火灾时风流调节与控制的方法 ① 保证正常通风,稳定风流;

② 调节与控制风流,改变原有通风状况,主要有3种:增风、减风、零点通风(即停止风机工作或使火烟短路或封闭火区);

③ 反转风流,即全矿反风或局部反风。(2)火灾时风流调节与控制的方法选择

处理火灾时,无论采用何种调节与控制方法,都必须满足下列基本要求: ① 保证灾区和受威胁区人员安全撤退;

② 防止火灾扩大,创造接近火源直接灭火的条件;

③ 避免火灾气体达到爆炸浓度,避免瓦斯通过火区,避免瓦斯、煤尘爆炸; ④ 防止出现再生火源;

⑤ 防止产生火风压造成风流逆转。

扑灭井下火灾时,抢救指挥部应根据火源位置,火灾波及范围、遇险或受威胁人员分布,迅速而慎重地决定风流调节与控制方法。

① 当火灾发生在总回风巷,或者发生在比较复杂的通风网络中,改变原有通风状况可能会造成风流紊乱,增加人员撤退的困难,可能出现瓦斯积聚等后果,应采用正常通风方法,稳定风流。

② 当采用正常通风稳定风流会使火势扩大,而隔断风流又会使火区瓦斯浓度上升时,应采取减少风量的办法。这样既有利于控制火势,又不使瓦斯浓度很快达到爆炸界限。在使用此法进行救灾时,灾区范围内要停产撤人,并严密监视瓦斯情况,而且要注意,在灾区人员尚未撤出的情况下,为了避免出现缺氧现象或瓦斯上升到爆炸界限,不能减少灾区风量。在减少灾区风量的救灾过程中,若发现瓦斯浓度在上升,特别是瓦斯浓度上升到2%左右时,应立即停止使用此法,恢复正常通风,甚至增加灾区风量,以冲淡和排出瓦斯。

③ 在下列情况下需要增加灾区风量。在处理火灾过程中,如发现火区内及其回风侧瓦斯浓度升高,则应增风,使瓦斯浓度降至1%以下;若火区出现火风压,呈现风流可能发生逆转现象时,应立即增加火区风量,避免风流逆转;在处理火灾过程中,发生瓦斯爆炸后,也应增加灾区风量,及时吹散爆炸产物和火灾气体及烟雾,以利于人员撤退和避免再次出现瓦斯爆炸。

④ 反风分全矿性反风和局部反风。由于矿井通风网路的复杂性、火源 出现的偶然性、火势发现的不均衡性,采用什么方式反风,应根据具体情况确定。矿井必须每年进行一次反风演习工作,通过演习观测瓦斯涌出、煤尘飞扬情况,以判断在火灾时期是否有发生爆炸的危险。通过演习摸清在什么地点发火应采取何种反风方式。一般而言,矿井进风井口、井筒、井底车场及其峒室、中央石门发生火灾时,一定要采取全矿性反风措施,以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故。采区内部发生火灾,应利用风门的启闭实现局部反风。

⑤ 当火灾发生在回风井筒及其车场时,可停主要通风机,同时打开井口防爆盖,依靠火风压和自然风压排烟;火源发生在进风井筒内或进风井底,限于条件限制(如无反风设备或反风设备动作不灵),不能反风也不能让火灾气体短路进入回风时,一定要尽快停止主要通风机运转,并打开回风井口防爆门,使风流在火风压作用下自动反向。

⑥ 火烟短路是救灾过程中常用的方法。它是利用现有的通风设施(如打开进回风间的风门或密闭墙),把烟雾和CO直接引入回风,减少人员伤亡。

5、发生火灾时防止瓦斯、煤尘爆炸和防止灾情扩大措施

(1)应根据火源位置,火灾波及范围、遇险或受威胁人员分布,迅速而慎重地决定风流调节与控制方法,避免瓦斯达到爆炸浓度,避免瓦斯通过火区,避免瓦斯、煤尘爆炸;

(2)井筒、井底车场、主要巷道及硐室,一旦发生火灾,对整个矿井威胁很大,因此这些工程必须砌喧或采用不可燃支架进行支护。井筒与井底车场或大巷相连的地点必须砌喧。地面井架和井口建筑物必须用不可燃性材料建筑。进风井筒和平硐口由地面起向内延伸不小于20m 的深度以及暖风机 房、暖风道、主扇房、风硐以及井下各种硐室必须用不燃性材料建筑或支护。

6、自救和互救措施

井下工作人员自救和互救一般原则:井下发生瓦斯、煤尘或火灾事故后,现场人员要佩戴自救器,按井下避灾线路迎着新鲜风流撤退,班长应清点人数,如有伤者,在保证安全的前提下,把受伤者运至新鲜风流中进行抢救。发生火灾时的人员避灾自救和救护措施按《鑫发煤矿一井2011年矿井灾害预防及处理计划》及《鑫发煤矿一井2011年现场处置方案》进行。

第三篇:防灭火设计

一、矿井概况

巷道的开拓、开采布局

1.采区主要巷道,优先布置在岩石中,采用锚喷支护,冒落处必须用不燃性材料充填并喷浆处理,或用无腐蚀、无毒性的防火材料进行处理。

2.对布置在煤层中的主要巷道,采取如下处置方法:

(1)为2个及2个以上工作面服务的巷道,采取锚喷支护。

(2)在煤层中掘进的巷道,出现冒顶时,用不燃性材料进行密实充填,并进行喷浆处理。

3.采用沿空送巷掘进临近采空区的工作面顺槽,留有宽度不小于3m的煤柱。4.及时封闭废弃不用的巷道。

5.配电硐室及配电点,采用锚喷支护,用不燃性材料支护。6.溜煤眼停止使用或报废后,在溜煤眼口周围约1m范围内,把浮煤和杂物清理干净,将眼孔封闭后,停止使用的用加阻化剂的黄泥予以封闭,报废的用水泥砂浆予以封闭。

二、采区通风

1.工作面通风管理,根据防治自然发火工作的需要,工作面风量的配备,在满足工作面通风、稀释瓦斯、除尘、降温等要求的基础上,尽可能地控制工作面风量。

2.综放工作面在回采过程中,在工作面进风巷关门柱子处设置能够封闭整个端头断面的挡风帘,挡风帘的设置必须保证与顶帮接严,并有专人负责。工作面每推进20m在进、回风隅角各施工一道黄泥墙,以减少采空区的漏风。

3.风门、风窗等通风设施均应按防灭火的要求正确选择位置,避免增加采空区、煤柱裂隙、火区的漏风压差。采区回风巷中,不设置调节风窗,以免加大回风巷道阻力,增加采空区漏风。

4.主要联络巷风门安设反向风门,可局部实现反风,以防火灾事故扩大。

5.大巷保护煤柱不小于50m。其它煤柱的留设要达到《煤矿安全规程》及有关规定要求。6.实现风门闭锁,采区内所有风门均安装闭锁装置,使一组风门不能同时敞开,确保风流稳定。

三、工作面回采

1.工作面采用后退式回采。

2.在工作面布置时,避免孤岛采煤面。

3.顶板管理采用全部跨落法,工作面回采时,要对采空区采取喷洒(压注)阻化

剂等综合防灭火技术措施。

4.采煤工作面回采结束后,45天内必须进行永久性封闭。封闭后的采空区,发现异常情况后,及时采取灌浆、注胶等措施。

5.回采过程中,不得任意留设设计外煤柱和顶煤。

6.提高回采率、加快回采速度。工作面煤炭回采率大于85%,月度回采进尺大于工作面采空区散热带与自燃带宽度之和。

7.采煤工作面在回采期间,在回风隅角安设束管,通过人工取样和束管循环监测,监测采空区内自然发火指标气体的变化情况。工作面封闭时,必须在密闭墙设置观测孔、措施孔、放水孔,或设置束管观测采空区的自然发火情况。

8.沿采空区掘进的巷道,采取防止向采空区漏风的喷浆等措施。不得沿采空区两侧同时掘进巷道。

9.对采煤工作面开切眼、停采线采用压注阻化剂防火。

四、设置防火门

1.工作面防火门的位置

采煤工作面投产和通风系统形成后,必须在工作面进风顺槽与回风顺槽各设一道防火门,防火门的建筑位置在工作面停采线外。

2.防火门的规格

防火门必须用砖、沙、水泥等不燃性材料建筑,门框规格根据实际情况确定。

五、防灭火系统

采煤工作面回风隅角或回风流中温度达到30℃、CO浓度达到24PPM并持续升高有自然发火征兆时,按本设计对采空区进行灌浆。

㈠灌浆系统 1.灌浆系统(1)浆液制备:

以黄土为浆材,土水比控制在1:6,灌浆站设在地面,搅拌机机械制浆。(2)输送管路的敷设

地面建立了黄泥搅拌站及177m3的灌浆池,∮108灌浆管路自主井经回风道→胶带机石门→胶带机暗斜井→轨道暗斜井一联巷→轨道暗斜井→-450m水平南翼轨道大巷,到达各回采工作面入口。

2.工作面灌浆(1)灌浆方式:

采用随采随灌灌浆法。(2)灌浆量:应按实际需要进行确定,正常按每生产万吨煤不少于100m3黄土进行灌浆。3.停采线灌浆

工作面推进至停采线,采煤工作面回撤结束,施工密闭墙后,通过上部预留措施孔进行灌浆。

六、预测预报

总回风巷、一翼回风巷、采区回风巷、采煤工作面回风巷建立自然发火观测站,对一氧化碳、温度进行检测。煤巷、半煤岩巷掘进工作面回风巷建立自然发火观测站,对一氧化碳、温度进行检测。

1.利用KSS-200型自燃火灾束管监测系统进行预测预报

(1)束管的敷设

束管由-350m水平轨道石门、-450m水平南翼轨道大巷的束管分路箱引出,经联络巷到达采煤工作面回风巷,通过束管监测系统,对采煤工作面回风隅角气体实施监测。

束管系统:地面→副井(16芯)→-350m水平轨道石门(16芯)→轨道暗斜井→-450m水平南翼轨道大巷(8芯)→联络巷到回风顺槽(单管)→采样器

(2)监测方法

利用束管监测装置对工作面回风隅角的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等气体浓度进行监测。

每周对工作面回风隅角和回风流中O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等气体浓度进行1次人工采样分析。

采煤工作面回采结束施工密闭后每周对密闭进行巡查一次,对密闭内外气体(CH4、CO2、CO、O2)、温度、水温、压差进行检测一次。2.人工检查

瓦检员每班至少两次检查采煤面进风流、工作面、回风隅角、回风流的CO浓度、CH4浓度、CO2浓度和温度等,如有异常情况

3.安全监测

在工作面回风巷安设一氧化碳传感器和温度传感器,胶带机头回风侧安设一氧化碳、烟雾传感器,通过KJ66NA安全监测系统,24小时对回风巷一氧化碳浓度、温度和胶带机头回风侧一氧化碳、烟雾进行监测。

4.对监测系统的数据及时进行整理分析,发现温度上升明显、一氧化碳浓度超标或增加较快等异常变化时,即自然发火指标达到或超过临界值时,立即作出预报,向矿调度机台、通防副总工程师、总工程师报告,由通防副总工程师、矿总工程师负责采取措施进行处理。

七、防火管路系统

防火管路和防尘用水共用一套系统,由地面使用∮108无缝钢管经副井→-350m水平轨道石门→轨道暗斜井→-450m水平北翼(南翼)轨道大巷,到达工作面轨道顺槽、运输顺槽,供给两顺槽和工作面用水。

安装胶带机的巷道每隔50m设一个三通阀门,每50m安设一根防灭火胶管,轨道巷和其它巷道每隔100m设一个三通阀门。

八、预防外因火灾的措施

井下的易燃物主要有各类油脂、橡胶制品、棉纱、纸制品、木材等,易发生外因火灾的地点主要有胶带机、各类油脂存放地点、机电硐室等。引起外因火灾的热源主要有电气焊、爆破作业、机械摩擦、电气火花、瓦斯爆炸、煤尘爆炸等方面。

防止外因火灾主要抓好井下电气焊、机电设备和易燃物品的管理。

1.完善井下消防管路系统,保证用水地点水压及水量符合要求,并按规定设置齐全的三通及阀门。井下防尘管路到达所有产生沉积粉尘的地点(垂直巷道及间距小于100m的联络巷,且联络巷两端口留有防尘三通及软管者除外),进风大巷、采区进风巷每隔100m设置一个三通阀门,其它巷道每隔50m设置一个三通阀门。

2.集中皮带不得安装在采区进风巷中,以防发生火灾时有害气体进入采区。3.皮带机道每50米安装一个三通和防灭火胶管,且水路畅通。

4.爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力

偶合器的巷道以及采掘工作面巷道中胶带机头、油脂库、配电点配齐2个干粉灭火器、0.2m3灭火沙、2张消防锨、2个消防桶、8个消防沙袋等灭火器材。并做到定期检查,及时更换,确保完好。井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

5.带式输送机的温度保护、烟雾保护、自动洒水装置等安全设施必须齐全,损坏的及时更换。按规定进行皮带保护试验,确保保护完善可靠。

6.供电系统的检漏继电器应每天进行一次试验,并认真填写记录,保证检漏断电器灵敏可靠,严禁甩掉不用。

7.所有电气设备防爆性能符合《煤矿安全规程》要求,过流、欠压、漏电等各种保护齐全可靠。加强机电设备的维护和管理,确保电气设备性能完好,杜绝失爆。

8.井下使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管。

9.严格井口检身制度,杜绝携带烟草和点火物品下井;严禁穿化纤衣服。主井井口、副井井口20米范围内杜绝烟火、使用灯泡取暖或用火炉取暖,并严禁堆积任何可燃物。

10.每年进行一次矿井反风演习,提高矿井抗灾和救灾能力。11.井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内,有专人押运送至使用地点,剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面,严禁在井下存放。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,必须放在盖严的专用铁桶内。用过的棉纱、布头和纸也必须放在盖严的铁桶内,并有专人送到地面处理,不得乱扔乱放。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。

12.井下所有机电设备硐室及配电点、主要巷道内皮带机头前后各20m范围内,不得用不燃性材料支护。在井下不得采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间。

13.井下使用的橡胶制品,下井前必须进行阻燃性实验,不合格的禁止使用。使用阻燃风筒。

14.井下设有消防材料库,装备消防列车。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合规定要求,并定期检查和更换;材料、工具不得挪作他用。

15.所有电气设备防爆必须达到《煤矿安全规程》要求,过流、欠压、漏电等各种保护齐全可靠,严禁私自拆除。加强机电设备的维护和管理,确保电气设备性能完好,运转时不产生火花,杜绝电器设备失爆。

16.井下电气焊工作必须严格执行《煤矿安全规程》的规定,并制定严格的安全措施。

九、火灾处理

(一)发生外因火灾时的处理

1.当工作面发生火灾时,必须立即向调度机台汇报,汇报内容包括火灾性质、地点、灾区通风和瓦斯情况等,同时组织人员救灾。

2.发生的火灾能够控制时,现场人员在确保安全的情况下,充分利用防尘水管、灭火器或其它可能利用的灭火工具等直接灭火。

3.发生的火灾较严重,现场人员不能直接灭火时,不得慌乱,在班组长或有经验的老工人的带领下,戴好自救器,沿新鲜风流方向,尽快采取合理的方法选择合理的线路撤离,并尽可能早向调度机台汇报。火源回风侧人员不能及时撤出时,必须立即进入避难硐室等待救援。

4.调度室值班人员接到井下火警报告后,立即通知可能受到灾害影响的人员撤离灾区,并向矿值班领导、矿主要领导汇报;矿领导接到灾情汇报后,立即召集应急救援领导小组成

员到调度室集合,了解灾害情况后,制定处置方案,积极施救被困人员。

5.电气设备着火时,首先切断电源;在切断电源前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。油类着火时,禁止用水灭火。

6.根据已探明的火区地点、范围等情况,制定调整通风系统的方案,不得随意减小火区的供风量或者反风。

7.在进风井口附近、井筒、井底车场及与井底车场直接相通的大巷发生火灾时,采取全矿井反风的措施。

8.采区主要进风巷发生火灾时,可采取直接灭火或短路通风。

9.采煤工作面发火,要根据采区火灾的具体情况采取挂风帘、减风或采用局部反风方法来处理。一般情况下主通风机都要保持正常运转。

10.在营救灾区人员和灭火过程中,灭火时要有专人检查瓦斯、一氧化碳、煤尘、其他有害气体和风向、风量的变化,必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。11.无法直接灭火或直接灭火无效时,可采取封闭火区的灭火措施。封闭时要在火源的进、回风侧同时封闭;不具备同时封闭条件时,可以先封闭火源进风侧,后封闭火源回风侧;不得采用“先回后进”的封闭顺序。封闭火区要防止一氧化碳中毒、缺氧窒息和瓦斯爆炸等事故的发生。

12.抢救火灾或爆炸事故的遇险人员时,要在救灾指挥部的统一指挥下,以救护队为主进行。

13.根据火区情况,确定井下风流应变措施:

在进风井口、井筒内及井底车场发生火灾时,可实施反风或风流短路的措施;在井下其它地点发生火灾时,保持事故前的风流方向,控制火区供风量;在进风的下山巷道发生火灾时,要采取措施防止火风压造成主风流逆转;在有瓦斯涌出的采煤工作面发生火灾时,要保持正常通风,必要时可适当增加风量或采取局部反风;在掘进巷道发生火灾时,不得随便改变原有的通风状态,需进入巷道侦察或直接灭火时,要有安全可靠的措施,防止事故扩大。无论正常通风或增减风量、反风、风流短路、隔绝风流及停止主要通风机运转等,都必须做到:

①不致瓦斯积聚、煤尘飞扬,造成爆炸事故; ②不致危及井下人员的安全;

③不使超限的瓦斯通过火源或不使火源蔓延到瓦斯积聚的地点; ④有助于阻止火灾扩大,抑制火势,创造接近火源的条件的。

(二)自然发火处置措施

任何人发现井下自然发火或自燃预兆都要立即向矿调度机台汇报。调度机台应立即通知通防部门和救护队迅速查明火情,同时向值班领导和矿长、总工程师、通防副总工程师汇报。通防部门和通防副工程师应根据火灾情况迅速采取控制火势的紧急措施,同时向矿长、总工程师汇报。具体措施如下:

1.煤炭自燃的主要征兆:巷道煤、岩、空气和水温度升高,湿度加大,出现雾气,有煤油、汽油、松节油和焦油味,一氧化碳和二氧化碳浓度升高,氧气浓度降低,出现烟雾、火炭、火焰,作业人员有头痛、闷热、四肢无力等。

2.井下工作人员发现火灾征兆后,应立即向调度机台汇报,调度机台接到井下火警报告后,立即通知可能受到灾害影响的人员撤离,火源回风侧人员不能及时撤出时,必须立即进

入避难硐室等待救援。并向矿值班领导、矿主要领导汇报;矿领导接到灾情汇报后,立即召集应急救援领导小组成员到调度机台集合,了解灾害情况后,制定处置方案,3.发现有征兆时,及时采取措施,阻止火灾的发展,并根据现场的实际情况,利用气体分析、红外探测、钻孔探测等手段,判断确定火源位置,制定有针对性的灭火措施。

4.确定火源后,要采取挖除火源,向高温点注浆、压注凝胶,喷洒阻化剂、注氮等手段,控制高温点。

5.对发火地点应采取均压措施,减少向发火地点的供氧。

6.自燃达到冒烟程度时,要有专人检查瓦斯情况,制定防止瓦斯爆炸的措施。发现一氧化碳超限或有明火时,必须立即停止作业,先撤离人员,再分析险情原因。

7.当采取的措施无效时,应采取隔绝灭火法封闭火区

8.煤巷、半煤岩巷掘进工作面在地质破碎带、过断层期间,要加大综合防灭火措施和一氧化碳检测力度。

9.使用束管监测系统、安全监测监控系统进行预测预报。

10.使用束管监测系统每周对回风隅角、回风巷气体人工采样进行监测分析,分析其变化规律。

11.采用KSS—200束管监测系统,在工作面回风隅角内安设束管探头,每天对回风流中的O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2气体进行监测。

12.使用安全监测监控系统对井下气体进行24小时连续监测分析,根据气体成份变化来判断自然发火程度。

13.对监测系统的数据及时进行整理分析,发现温度上升明显、CO浓度超标或增加较快等异常变化时,即自然发火指标达到或超过临界值时,立即作出预报,向矿调度机台、总工程师报告,由矿总工程师负责采取措施进行处理。

14.瓦斯检查员在对瓦斯、二氧化碳、温度进行检查的同时,使用红外线测温仪、一氧化碳检测报警仪加强温度、一氧化碳浓度检测。发现有高温点,一氧化碳异常等现象,要及时向调度机台和总工程师汇报,以便采取措施,及时进行处理。

(三)避灾路线

发生火灾时,人员要按避灾路线撤离,迅速进入到新鲜风流中。撤退过程中,自救器不能满足需要时,及时在过渡站更换自救器。人员不能及时撤出时,必须立即进入避难硐室等待救援。

(四)火区管理

对火区采用永久性防火墙封闭,进行编号,按《煤矿安全规程》和通风质量标准的要求加强管理。

对每一火区,按时间顺序进行编号,建立火区管理卡片,绘制火区位置关系图,并由通风部门永久保存。

火区封闭后,采取灌浆、注氮等措施,加速火区熄灭进程,编制灭火方案实施灭火。

十、安全技术措施

1.采煤工作面在生产前,必须健全灌浆、束管监测和消防供水系统。工作面回采期间,实施喷洒(压注)阻化剂、均压通风、施工防火墙及其它方式的堵漏风等综合防灭火技术措施

2.灌浆站要根据井下需要来制备泥浆,泥浆要搅拌均匀,浆液要保证质量。灌浆前灌浆

工要检查管路系统及工作地点支护情况,发现问题及时处理。

3.要浆前必须将各级闸门打开,并根据实际情况要浆。

4.工作面溃浆、堵管、爆管、闸阀漏浆时,要首先通知井上停止下浆,并派人关闭上一级闸门,然后进行处理。处理时严禁管口对人,处理不了时,要及时汇报,据实际情况另行研究措施处理。中途堵管时,将泥浆管最低闸阀打开放浆,并用清水冲净。

5.井上、下灌浆人员要密切配合,加强联系,严禁工作人员脱岗。地面接到工作面停止灌浆的通知后,停止灌浆;工作面必须在灌浆口见清水后,方可停水,关闭阀门。

6.在灌浆区下部进行采掘前,必须查明灌浆区内的浆水积存情况。发现积存浆水,必须在采掘之前放出;在未放出前,严禁在灌浆区下部进行采掘工作。

7.优化采区巷道布置,顺槽之间采用沿空留巷、无煤柱开采,提高回采率,工作面尽可能减少丢煤。

8.加强通风管理,按规定设置风门、风窗,及时调节巷道风量。9.在工作面进风隅角处设置一道挡风帘,减少向采空区的漏风。机电硐室、胶带输送机机头硐室等地点备有一定数量的灭火器材。

10.加强井下电器设备和高低压网的管理和维护,避免发生短路和绝缘破坏漏电引起的火灾事故。

11.当采煤工作面投产和通风系统形成后,在工作面停采线外及时构筑好防火门墙。12.采煤工作面回采结束后,必须尽快砌筑永久性密闭,最迟不得超过45天。

第四篇:氮气防灭火设计

新疆恒力煤业有限责任公司沙湾煤矿

氮气防灭火设计及安全技术措施

新疆恒力煤业有限责任公司沙湾煤矿

二零一二年八月五日

氮气防灭火设计及安全技术措施

一、氮气防灭火

应用氮气防灭火技术防治矿井自燃火灾,是公认的行之有效的技术措施。氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体,其化学性质相对稳定,在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应,所以它是一种良好的惰性气体,随着空气中氮气含量的增加,氧气含量必然降低。据有关资料介绍:当氧气含量低到5~10%时,可抑制煤炭的氧化自燃;氧气含量降至3%以下时,可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。基于上述氮气的性质及煤的氧化机理,向采空区及遗煤带注入氮气,使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带,降低这些区域的氧含量,形成氮气惰化带,可达到抑制采空区自燃,同时还能防止瓦斯爆炸事故的发生。

(一)氮气防灭火的作用和特点

(1)氮气可以充满任何开形状的空间并将氧气排挤出去,使采空区深部及其顶板高冒处因氧气含量不足而使遗煤不能氧化自燃;

(2)注氮过程中,采空区经常保持正压状态,致使新鲜空气难以漏入,有利于控制采空区遗煤自燃;

(3)注入氮气后,可使采空区内和采空区周围介质的温度降低,起到冷却降温作用;

(4)在瓦斯和火共存的爆炸危险区内注入氮气能抑制火区内可燃气体爆炸,提高灭火作业的安全性;(5)工艺简单,不污染环境;

(6)氮气防灭火存在的主要问题是在矿井负压作用下,如果采空区漏风严重,则注入的氮气不易留存,易随漏风流向采面或邻近采空区;加上氮气本身虽然无毒,但具有窒息性,对人体有害,因此需与均压和其他堵漏风措施配合应用,使氮气泄露量控制在最低限度。

(二)注氮的要求(1)氮气源稳定可靠;

(2)注入的氮气浓度不小于97%;

(3)至少有一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施;(4)有能连续不断地监测采空区气体成分变化的监测系统;(5)有固定或移动的温度观测站(点)和监测手段;

(6)有专人定期进行监测、分析和整理有关记录,发现问题及时报告处理等规章制度。

(三)引起煤层自然发火的主要因素

根据煤层开采特点及有煤层自然发火的生产矿井资料分析,煤层自燃主要发生在回采工作面采空区及采空区上部的氧化带,回采工作面上、下隅角及高冒区。矿井开采采用放顶煤开采工艺,采空区自然发火的危险性大,严重威胁矿井的安全生产,造成煤层自然发火的主要因素有:

(1)采用放顶煤开采,采空区浮煤多,易氧化自燃;(2)采放困难时,使工作面推进速度慢,易使采空区浮煤达到发火期。(3)由于采用放顶煤开采技术,顶煤遗留浮煤易由漏风造成氧化自燃。

(四)确定放顶煤工作面主要防灭火措施

放顶煤开采工作面存在多种发火因素,矿井能否安全回采,防灭火是关键之一。而采用适量的氮气注入采空区,则能迅速充满采空区氧化带的各个部位,降低采空区氧含量,惰化采空区,尤其是氮气比空气略轻,更能迅速降低采空区上部氧含量,有效抑制顶部浮煤自燃。根据甘肃省华亭矿区、淮南淮北矿区、铜川矿区等十多对矿井放顶煤工作面应用氮气防灭火的实践表明:氮气具有灭火速度快,既能防火,又能灭火,还能抑制瓦斯爆炸,无环境污染,对煤质无影响等特点。

鉴于以上原因,确定工作面形成以氮气防灭火为主,阻化剂、气雾阻化等为辅的综合防灭火措施,同时采用地表覆盖黄土压实和加强管理与监测,并采用先进技术加快开采推进的综合防灭火措施。

(五)氮气防灭火

1、注氮流量的计算(1)按每日产煤量计算

该方法是指采煤工作面一般按吨煤注氮5m3∕t,注氮量为60 m3∕h。

(2)按采出的空间,即在单位时间注氮充满采煤所形成的空间,使氧气浓度降到惰化指标以下计算注氮量为52 m3∕h。

QN=KV×1.03 式中 QN---注氮流量,m3∕min; K----富余系数,一般取K=1.2 V----待注地点的几何体积,m3; 1.03---膨胀系数。

(3)按采空区火灾连续注氮所需的注氮量计算为73 m3∕h。(4)按采空区漏风量计算所需的注氮量计算为80 m3∕h。综合上述计算,结合国内采用注氮防灭火矿井设计生产情况,矿井注氮实际效果及一定的安全系数,并考虑地表沉降裂隙引起浅部采空区可能自燃等多种因素,确定本工作面最小注氮量为100 m3∕h。

2、制氮设备校核

根据计算,该矿已有一台RDZ97-400型地面固定制氮设备对采空区进行注氮防火。该设备产气量为400 m3∕h,其浓度为97%,所产生压力为≥0.85Mpa。

该矿已有设备可以满足工作面防灭火的需要。

3、注氮工艺及方法

在采空区深部预埋管道,在自然发火期之前或有火灾预兆时,进行连续注氮,使采空区深部的氧含量降到防火惰化指标以下,然后根据工作面推进等情况,对预埋管路进行拖移。

4、注氮系统(1)系统的确定 在地面建立集中制氮站。(2)制氮设备工艺流程

灌注方式根据采空区中埋管气样分析结果间歇注氮。注氮方法为采空区埋管注氮。

(3)输氮管网

供气系统:空气→空气压缩机→压缩空气→制氮设备接气口 输氮系统:制氮设备→工作面运输巷→工作面→采空区。按最远工作面距离计算所需管路输送总压力为0.50Mpa,而制氮设备出口压力为0.85Mpa,完全满足氮气输送要求。

(4)管路的要求

1)工作面采用直径50毫米的管子向采空区注氮,氮气源从地面制氮机房通过管道输送到工作面。

2)采空区管路的安装方法:在采空区5米处开始向外埋管注氮,随回采工作的推进,采空区向外移动,而氮气管不动也不拆,只是在管路上每隔12米用一个三通,三通上接一个10米长的管子,在三通另接的管子上打些小孔(孔径约8~12毫米不等),埋在采空区内,随工作面向回采,采空区不停地进行注氮,以达到防灭火的目的。

(5)注氮方式和防灭火方法 1)注氮方式

注氮方式分为开放式注氮和封闭式注氮。开放式注氮——对正在开采的采空区进行注氮; 封闭式注氮——对已封闭的采空区或火区进行注氮。

在不影响工作面的正常生产和人身安全时,可采用开放式注氮。火灾及其火灾隐患影响工作面的正常生产,或突然性外因火灾,或瓦斯积聚区域达到爆炸界限时,可采用封闭式注氮。

2)注氮防灭火方法

连续性注氮——工作面开采初期和停采撤架期间,或因地质原因,或因机电设备原因造成工作面推进缓慢,宜采用连续性注氮。

间断性注氮——工作面正常回采期间,可采用间断性注氮。自然发火危险主要来自生产工作面后部采空区,因此,正常生产条件下注氮方式采用开放式注氮,注氮方法采用间断性注氮,当推进缓慢时改用连续性注氮。

(6)火灾监测预报

束管监测系统适用于煤矿井下气体监测,预报煤层自然发火,也可为采空区注氮防灭火提供气体成分的数据监测,本设计采用的矿井火灾预报监测系统-束管监测系统由安装在矿井地面控制中心的数据处理装置、抽气泵及敷设在矿井中的管缆及管路附件等构成。利用抽气泵和管缆将井下被测点气体信息取自地面进入气路控制装置,在计算机的控制下进行处理。依据长期连续监测矿井气体成分的变化趋势和格拉姆系数,可预报煤层的自然发火。

(7)注氮系统的安全通风量

在输氮管路沿途或工作面,假设400m3∕h的氮气全部泄漏,能否造成泄漏区域缺氧,按空气中氧含量为20%的要求,经计算,此时的安全风量应为0.56m3∕s,而本设计管路途经巷道风量均大于2.0m3∕s。

尽管如此,矿井生产中要制定输氮管路的安全施工、管理措施、制定注氮作业规程,同时应严格要求加以落实。

(六)注氮区气体监测

监测的目的在于能够连续不断地监视工作面进、回风流中及采空区的气体变化成分,及时了解和掌握自燃的变化规律及动态,以便针对性的采取防范措施,并对选择最佳注氮参数提供科学的依据。注氮区域气体监测以束管监测系统为主,现场人工检测为辅,主要观测气体的温度、O2、CH4、CO、CO2。

①束管监测系统

为便于采空区取气样分析,在铺设注氮管路的同时,同时在回风巷布置束管监测探头,采样探头间距在30m左右。

②现场人工检测

主要由瓦检员、安全员每班检测,检测位置主要为工作面进、回风流和上、下隅角。

(七)注意事项

(1)在对采空区进行注氮防火前,要制定相应的安全技术措施,并经批准后,方可实施。

(2)建立健全注氮设备的操作规程、工种岗位责任制和注氮防火的各项规章制度,并做好日常管理、检查、维护等工作。

(3)注入的氮气纯度不得低于97%。

(4)注氮时要加强工作面及回风顺槽的氧气监测,发现氧气浓度低于18%时立即停止工作,撤出人员,减少注氮量,待风流中氧气浓度大于18%时,方能恢复工作。

(5)注意检查工作面及回风巷道风流中瓦斯涌出情况,若发现采空区大量涌出瓦斯,风流中瓦斯超限时,可适当降低注氮强度。

(6)注氮管第一次向采空区注氮,或停止注氮后再次注氮时,应利用工作面附近的三通阀门,先排出管内空气,避免将空气注入采空区中去。

(7)采空区受工作面通风负压的作用,从进风顺槽至回风顺槽必然形成漏风通道。向采空区注入氮气,必然沿着漏风通道而大量泄露,将使采空区内冷却氧化带加宽,影响惰化效果,需采取一定得封堵措施,减少漏风量,才能以较少的注氮量达到较好的惰化效果,达到防火的目的。

二、氮气防灭火专项安全技术措施

为了加强注氮设备、管理及采空区的管理,防止采空区及早出现着火现象,保证回采工作顺利而有序的进行。根据我矿实际情况和初设要求,我矿主要采用注氮防灭火的措施来对采空区进行防灭火管理,为了保证能有效地防止采空区着火和注氮工作的安全顺利进行,从而达到防灭火的目的。特制定如下措施:

(一)注氮设备及管路的要求

1、注氮设备及管路必须保持完好状态,加强对设备及管路的日常维护和管理。

2、每月应对注氮设备和管路、阀门、接头进行严格的检查,并对管路及设备进行压力的测试,发现漏气等现象时必须立即处理并保持设备、管路的完好。

3、随着开采进度推进,及时做好管路的拆除,对管口进行可靠的封堵。

4、对不需要注氮的区域,应关闭阀门,防止漏气。

5、做好日常的巡检工作。所有安装的管路必须符合注氮条件,不得漏气。

(二)监测设备和监测要求

1、为保证注入氮气的纯度,每次开始注氮时,应在采空区附近注氮管预设的三通阀门处进行排空,经检测确认氮气纯度超过97%后再向采空区灌注。

2、正常注氮期间,每3天应利用氧气检测管在采空区附近预设的三通阀门处至少间接测定1次氮气的浓度。

3、在+1420mB7煤层回风巷隅角处设置氧气传感器适时检测监控外,每班由瓦斯检查工利用氧气检定管分别对工作面回风隅角、回风流等处的氧气浓度进行巡检,以确保整个工作面空间中的氧气O2浓度均不低于18%。

4、进行注氮监测时,必须由瓦检员和安全员一起进行,携带瓦检器、吸气泵、氧气检定管、一氧化碳检定管、便携式瓦斯自动报警仪、氮气监测仪器、风表等,检测氮气的纯度、巷道中的氧气、一氧化碳、二氧化碳、瓦斯及进、回风巷的风速等。

(三)安全技术措施

1、氮气管子布置在运输巷一侧,且沿底部布置,防止回采途中被矸石砸断,氮气不能输送到预定的采空区内。

2、注氮时间定在每天夜班进行注氮,每次注氮时间为3小时,即每次向采空区注300立方的氮。

3、每天注氮的时间必须实行控制,注氮时间短了达不到防灭火的目的,注氮时间长了,可以导致氮气的外泄,影响工作面的空气质量,对人员造成不安全因素。

4、运输巷的氮气管边回采边掩护,至少保证10~15米内人员能安全进入我们的三通设置处,把三通开关打开,以便有效注氮。

5、随回采的推移,三通管路每隔12米接一个,但靠近回采面的一个三通必须保持关闭状态,在回采继续推进至下一处应设置三通管子处,才能将上一处三通阀打开,向采空区注氮。

6、注氮时应专人看守,不得离岗,检查好各种仪器仪表,在制氮机处于安全状态下进行注氮。

7、注氮期间,值班人员应认真检查和观察各种仪器仪表,发现异常情况必须立即处理,处理不了的必须立即汇报。

8、注氮时,要与井下管理人员联系好,确认井下准备工作已经就绪,该打开的阀门已经打开,该关闭的阀门已经关闭,方能开始注氮。在情况不明时,不得注氮。

9、注氮地点附近必须安设电话,确保通讯畅通。若不与井下联系,私自开机注氮,造成设备损坏,由开机人员承担全部责任。

10、若井下人员对阀门该打开的不打开,就通知地面注氮,造成设备损坏,由井下通知人员承担全部责任。

11、每次注氮时,采空区靠近工作面的第一个阀门不得打开,只有在向前推进十几米后,方能打开此阀门。

(三)其它规定

1、注氮期间,必须加强对注氮区域、管路和有害气体的检查,防止人员中毒。

2、注氮期间和完成后,应做好注氮的相关记录。

第五篇:防灭火专项设计

第一节 煤层自燃发火危险性及防灭火措施

一、煤层自燃发火危险性

根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2017所做东亨煤矿煤尘爆炸性、煤自燃倾向性检验报告:矿井16煤层属Ⅱ级自燃煤层。

本井田16煤层属Ⅱ级自燃煤层,所以本矿井下火灾隐患主要是内因火灾,即煤层自然发火,容易发生自燃的区域为工作面“两线~两道”,即工作面开采线,停采线,进风道与回风道。其次是井下的外因火灾,如井下电气事故火灾、胶带输送机火灾等。

二、煤的自燃分析预测

1、煤的炭化程度

根据有关资料,一般认为煤的自燃倾向性,是随炭化程度增高而减少的。事实上同牌号的煤也有自燃难易之分,这是由煤的化学物理性质的多样性所决定的。

2、煤岩成份

在丝煤、暗煤、亮煤、镜煤四种煤岩成份中,具有纤维构造而表面吸附能力很高的丝煤在常温下吸氧能力特别强,着火点低,可以起着“引火物”的作用,所以含丝煤愈多,自燃倾向愈大。

3、煤的含硫量

同牌号的煤中,含硫矿物愈多,愈易自燃。煤中所含硫铁成分,低温氧化时生成硫酸铁和硫酸亚铁,使煤体膨胀而变得松散,增大氧化表面积。硫铁矿氧化时放出的热量,也促进煤炭自燃。

4、煤的水分

煤中所含水分对自燃倾向影响较复杂,近年来有人认为,同一种煤水分愈多着火温度愈高,但当它干燥(如不发生氧化)后,着火温 度又变为最低;炭化程度低而水分多的煤,水分蒸发后,煤的自燃危险性增加,这是因为水分蒸发使煤的粉碎性增加,从而增大其吸氧面积;炭化程度高而水分少的煤,水分蒸发对煤的自燃危险性影响不明显。

5、煤的破碎程度

煤的破碎程度愈高,吸氧面积愈大,自燃危险性愈高。

6、煤的瓦斯含量、孔隙度及导热能力等物理性质也是影响自燃倾向的因素。

7、煤的厚度、倾角、埋藏深度

煤层厚度与倾角愈大,自燃危险性愈大。在厚煤层开采时,由于开采条件复杂,回收率较低,采区煤柱易遭破坏,采区封闭不严,漏风较大等原因造成容易自燃。此外,煤是不良导热体,煤层愈厚,愈易造成良好的热积聚条件。煤层埋藏深度增加,煤的原始温度增加,自然水分减少,也将使自燃危险性增加。

8、地质构造

煤层遭到地质作用(如褶曲、断层、破碎带及岩浆岩侵入等)破坏的地点,自然发火比较频繁。原因是地质构造破坏处煤质较松,有大量裂隙;围岩裂隙渗水,都使煤的氧化能力提高。岩浆岩侵入区,煤层受到局部干馏,煤的孔隙率增加,强度降低,自燃危险性也可能增大。

9、围岩性质

煤层顶底板坚硬而裂隙发达,冒落后块度较大,采空区漏风大,供氧条件良好。若底板也较坚硬,则煤柱所受地压大,易破碎,均有利于煤层自燃;如顶板松软,冒落后采空区充填较致密,且能很快压 实,则采空区遗煤的自燃危险性大大减少。

10、开拓方式及采煤方法

采用岩巷开拓,少留煤柱,煤层切割少,自然发火危险就小。如果采用煤巷开拓需及时喷浆且封闭。

采煤方法对自然发火的影响主要取决于采空区遗煤量及其集中程度、顶板管理方法,煤层切割情况、煤柱破坏程度以及采空区封闭难易程度等。

11、漏风条件

空气流通不仅使煤氧化,同时又把氧化生成的热量带走。风速很小,供养量不足;风速过大,热量又不能积聚,都不会发展成自燃火灾。因此,只有在既有风流流通而又风速不大的情况下,煤才可能自燃。顶板冒落的采空区,煤巷冒顶、垮邦处,压碎的煤柱等地点的漏风,往往具备了这种自燃条件。

12、综 述

通过上述分析可得出如下结论:

(1)本井田煤层炭化程度低、中低硫、煤层地温正常,采用综合机械化采煤工艺。这些因素保证井田煤层发生自燃的概率较低。

(2)煤层水分中等,地质构造中等,容易发生煤层自燃。(3)综采面火患的威胁主要来自初采后采空区;综采面煤层自燃隐患的重点部位是“两道两线”,特别是停采线和相邻综采面采空区的顺槽。

三、煤层自然发火的防治措施

(一)开拓开采方面的措施

本矿井各开采煤层均按自燃煤层对待,根据“预防为主,综合治 理”的原则,需采取以下措施:

1、采用单翼直接布置工作面方式,简化了运输环节,顺槽两侧留足了煤柱(不小于20米),采空区易于封闭,减少了采空区漏风。

2、设计采煤方法为长壁后退式采煤法,全部陷落法管理顶板,一次采全高,设计确定本矿井建立以灌浆防灭火为主,以喷洒阻化剂、均压防灭火为辅的综合防灭火方法。这种长壁式采煤法回采率高,巷道布置比较简单,便于加快回采速度,缩短采空区暴露时间。

由于本区各煤层顶板及底板岩石强度不大,开采过程中能够冒落,空气难以进入采空区,加之采空区灌浆,所以采空区自燃危险性较小。

3、提高回采率、加快回采速度

提高回采率,加快回采速度,即可提高产量又可以在空间上和时间上减小煤炭的氧化作用。

4、明确选定自然发火观测站或观测点位置,并建立束管监测系统,确定煤层自然发火的标志气体和建立自然发火预测预报制度,所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内,并定期检查、分析整理,发现自然发火指标超标或达到临界值等异常变化时,立即发出自然发火预报,采取措施,进行处理。

5、在煤层中掘进巷道时,对巷道中出现的冒顶区必须用不燃材料填充密实。轨道大巷、运输大巷、回风大巷必须采用锚喷支护,锚索补强。

6、在开采接续时中,尽量避免形成“孤岛”工作面。

7、控制风流的巷道预留出能保证实现通风、防火措施的位置。

8、防火墙上应设注浆、观测管和排水管。

9、采取有效措施,使采空区顶板冒落并压实,特别是切眼及停 采线、各种煤柱附近,以减少漏风。

10、如采用沿空掘巷,须在沿空巷道四周挂上不通气、抗静电、阻燃自熄、抗拉、耐撕裂、高温氧化时无有害气体的帘布,以防漏风。

11、对已报废的在煤层中的联络巷,采用压注凝胶防火墙的方法防火。防火墙设两道,间距大于5m,以不燃材料构筑,两墙之间掺阻化剂的泥浆充填实。

12、对采煤工作面开切眼、停采线均应采用压注凝胶防火。

(二)通风方面的措施

在既定的生产条件下,矿井通风网络中漏风的数量与方向往往是煤炭自燃发展过程转化的决定性因素,防火对于通风的要求是:风流稳定,漏风量小和通风网络中的有关区段易于隔绝。

1、矿井设计工作面采用后退式回采。工作面开采均采用“U”型通风,一进一回。新风与乏风均不通过采空区,漏风小。

2、每个工作面均有独立回风系统,以降低矿井总风阻,增大矿井通风能力,减少漏风,易于调节风量,在火灾时期便于控制风流,隔绝火区。

3、调节风门、风窗和风墙应设置在围岩坚固、地压稳定的地点,还要注意避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量的增大。

4、防火墙必须由不燃材料构成,必须密实,不能有漏风,并定期检查维修。

5、采取措施,降低采区进回风巷之间、区段进回风巷两端的负压差,以减少漏风。

6、风门及调节风窗前后产生的压差控制在100Pa以下。

7、风门之间的距离要留有较大余地。

8、矿井风量调大时,应测定防火墙内气体成分和空气温度。

9、在合适地点设立双向风门,使矿井即可全区实现反风,也可局部实现反风,以防火灾事故扩大。

10、实现风门闭锁,井下风门均安装闭锁装置,使一组风门不能同时敞开,确保风流稳定。

(三)监测方面的措施

1、每周至少检查一次已有采区的密闭情况,测定一次采区回风巷道和可能发热地点的温度和风量,并应采取空气试样进行分析,每15d至少检查一次废弃巷道的密闭情况。所有检查、测定、分析结果,都必须记入防火记录簿内。

2、使用矿用火灾预报束管检测系统,对每个可能发热的地点、防火墙、密闭等可能引发火灾地点进行连续监测。

3、防火检测的测点或站应具有代表性,由矿井防火灾领导小组确定,并且每个回采工作面至少设立两处,此处的巷道至少要有10m长直线段,并符合井下测风站的要求。

4、防火检测时间间隔:采区进、回风流中不大于3d;工作面采空区上隅角不大于3d;采空区回风侧防火墙不大于7d;其它地点不大于15d。

第二节 防灭火方法

一、灌浆防灭火

1、设计依据及主要基础资料(1)煤层的赋存条件

井田内含可采煤层5层,为、8、9、10、16及17号煤层号煤层,其中10号煤层已开采完毕,现在布置开采为16号煤层,平均煤厚 4.13米。其余煤层不可采。

(2)煤的炭化程度、水分、煤岩成分、含硫量、自然发火倾向及发火期

本井田16号煤层属煤类为1/3焦煤及肥煤;原煤水分0.34~0.68%,平均0.54%;浮煤水分0.45~0.84%,平均0.62%,属低水分煤层;原煤全硫1.82%~3.77%,2.55%,浮煤全硫2.07%~2.70%,2.41%;属Ⅱ级自燃煤层。

2、灌浆系统选择

我国各煤矿使用的灌浆系统,基本上可以分为两大类: ① 集中灌浆:在地面工业场地或主要风井煤柱内设集中灌浆站,为全矿或一翼服务的灌浆服务;

② 分散灌浆:在地面煤层走向打钻孔网或分区打钻灌浆,地面有多个灌浆站,分区设灌浆站的系统。

由于我矿生产能力较小,服务年限较短,故选择直接在工作面设备列车最前方安设两台黄泥灌浆泵进行现场灌浆。所用灌浆材料提前通过地面运输备在灌浆泵附近的统一地点。

3、灌浆方法的选择(1)常用的灌浆方法

我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有随采随灌和采后灌浆两种。

① 随采随灌

随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆,在灌浆工作中,灌浆与回采保持有适当距离,以免灌浆影响回采工作。

随采随灌适用于自然发火期短的煤层。② 采后灌浆

在采区或采区的一翼全部采完后,将整个采空区封闭灌浆。采后灌浆仅适用于自然发火期较长的煤层。

(2)灌浆方法的选择

本井田煤层自然发火期较短,故本设计选择的灌浆方法为随采随灌,直接向采空区洒浆,要求灌浆后能在采空区底板形成5cm左右的泥浆层,即可防止浮煤发火,对工作面进行预防性灌浆。

4、灌浆材料的选择

井下常用的灌浆材料,一般多采用粘土、亚粘土、轻亚粘土等。本矿井选用粘土。

5、灌浆水源、土源的选择

(1)本矿灌浆水源选自矿井生产用水,由地面400m3日用消防水池供给。

(2)本矿灌浆土源由矿井外购黄粘土。

6、灌浆参数计算(1)灌浆站工作制度

灌浆站工作制度与矿井工作制度相同为276d,每日两班灌浆,每班灌浆4小时,每天纯灌浆时间为8小时,灌浆工作应与回采工作紧密配合进行。

(2)日灌浆所需粘土量 Qh1=K·G/γ 式 中:

Qh1——日灌浆所需粘土量,m3/d; G——矿井日产量,日产量1665t; γ——煤的容重,取为1.4 t/m3; K——灌浆系数,设计取0.03。则:Qh1=35.68m3/d。(3)日灌浆实际需粘土量 Qh2=α·Qh1 式 中:

Qh2——日灌浆所需实际粘土量,m3/d;

α——用土系数,取1.1。Qh2=39.25m3/d。(4)灌浆泥水比

从我国部分矿井实际生产情况看,泥水比多在1:3~1:7,本矿井灌浆泥水比取1:5。

(5)每日制浆用水量 Qs1=Qh1·δ 式 中:

Qs1——制备泥浆用水量,m3/d:

δ——泥水比的倒数,灌浆灰水比为1:5。则:Qs1= 39.25×5=196.25m3/d(6)每日灌浆用水量 Qs2=Ks·Qsl 式 中:

Qs2——灌浆用水量,m3/d:

Ks——用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数,取1.15。则:Qs2=1.15×196.25=225.69m3/d(7)每日灌浆量 Qj1=(Qs1+Qh1)M 式 中:

Qj1——日灌浆量,m3/d: M——泥浆制成率,取0.91 则:Qj1=(196.25+35.68)×0.91=211.06m3/d(8)每小时灌浆量

式 中:

Qj2—每小时灌浆量,m3/h; n—每日灌浆班数,2班/d; t—每班纯灌浆时间,4h/班。

7、泥浆的制备(1)灌浆站的形式

本设计煤层开采范围较小,矿井服务年限较短,为了便于灌浆和管理,设计采用移动式灌浆站。

(2)泥浆制备

黄土应先进行浸泡,待土质松软即可进行搅拌,采用机械搅拌方式,2JJ/400型泥浆搅拌机2台。

制浆用水利用井下排出的水处理后输入灌浆站进行制浆。

8、灌浆管道和泥浆泵选择 1)灌浆管道

根据管路压力和泥浆流速的要求,工作面运输顺槽选用φ89×3.5mm的无缝钢管,为了拆接方便,顺槽管路采用快速接头。生产单位在每次灌浆前后应用清水清洗管路,以免堵管。2)泥浆泵选择

根据灌浆所需的流量和扬程,设计选择D3W3-75-100×3型渣浆泵2台,1台工作,1台备用。

9、注浆疏水及注后防溃浆、透水措施

为防止注浆过程中渗水发生溃浆、透水事故淹没工作面,设计采取了如下措施:

1)一般规定

(1)、安装灌浆管路之前必须按设计规定进行安装,阀门必须按规定配齐。

(2)灌浆管路安装完成后必须认真检查有无缺螺丝、螺丝是否松动、密封垫圈是否放偏,防止发生跑浆事故。

(3)井下灌浆人员负责检查灌浆设备及电源开关等机电设备,确保设备完好、功能完善。

(4)工作面顺槽中配备了足够的小水泵,及时疏通浆体解析水中无法外流部分。

(5)工作面顺槽中设小水沟,以使浆体解析水能尽量流出采空区。

(5)用于制浆材料其固体粒度应小于2mm,以加强渗入性,且应具有一定的稳定性。

(6)灌浆前、后应及时冲洗管路,防止堵塞。

(7)加强观测,特别是注浆作业时,发现问题及时解决。(8)正在灌浆的灌浆孔若出现进浆不正常时应停止灌浆,进行注水,正在灌浆期间当管路或孔发生故障时,当压力表指示压力上升 到 1.5Mpa 时,要停止灌浆,但不能关闭闸阀。

(9)各工种操作人员必须坚守岗位,服从统一指挥,发现异常情况及时汇报,以便采取处理措施。

2)灌浆前疏水技术措施

(1)疏水前要检查并维护好设备,清挖水沟和临时水仓,以便在出水时使临时水仓有相当大容积的缓冲余地。

(2)疏水时要派专人观察水量变化、出水水质,有无有害气体涌出,有无特 殊声响,发现异状应及时采取措施并汇报值班领导。(3)疏水时要经常检查采空区瓦斯,发现瓦斯超过 1%时要立即撤出人员,并加强通风稀释有害气体。

(4)当在水压较大的地点疏水时,应预先开掘安全躲避硐,规定好联络信号及人员的避灾线路。

(5)对采空区疏水过程中,探放水钻机后面和前面给进手把活动范围内不得站人,以防高压水将钻杆顶出伤人,或者手把翻转打人。(6)在探水钻探工程中应时刻注意钻孔内情况,发现煤层变软,钻杆推进突然感到困难,或顺钻杆出水增大时,要特别注意,立即停止钻进,不要拔出或移动钻杆。如果拔出钻杆,钻眼会因水流出而冲大,水量无法控制,造成透水事故

3)灌浆后防止溃浆、透水技术措施

(1)为防止灌浆后发生溃浆、透水事故,应提高泥浆比例,使之能最大限度的提高防灭火效果。(2)泥浆中的凝胶剂性能要好。

(3)灌浆期间一旦发现被灌浆区域或密闭淋水加大、顶板掉渣、有异响以及气体浓度发生变化,必须立即停止灌浆,及时采取措施。(4)在灌浆以前准备好疏水通道,以便发生溃浆和透水时应急使用。

(5)充填流量要均匀适度,切忌流量忽大忽小;接近充满时,要适当减少流量。

(6)充填灌浆时应设压力表并设专人观察,当发现管路压力较大时,要及时打开安全阀,释放压力,停止充填工作。

(7)充填灌浆时,在充填地点前后各50m 范围内,除施工人员外其他人员一律禁止逗留。

二、阻化剂防灭火

1、设计依据

本矿井设计生产能力0.6Mt/a,移交1个综采工作面,工作面采用U型通风系统,走向长壁采煤法。1601回采工作面平均采高为4.13m,煤层为Ⅱ级自燃煤层。

2、阻化剂的选择

选择阻化剂,应综合考虑以下几个方面:

(1)来源广泛,货源充足,购置方便、价格便宜;(2)阻化率高,阻化寿命长;

(3)配制容易,井下使用操作方便,工艺过程简单;(4)对井下设备和金属构件腐蚀性小,对人体无危害。从目前我国各矿的应用结果来看,褐煤、烟煤最适合的阻化剂为工业氯化钙及卤块、片。本矿井煤类为长焰煤和不粘煤,选用货源充足、运贮方便、使用广泛的工业氯化钙(CaCl2·5H2O)作为阻化剂。

3、阻化剂喷洒参数计算及确定(1)阻化剂溶液的浓度和密度 根据其它生产矿井使用效果,设计取阻化剂溶液浓度为20%,密度为1.11t/m3,具体参数在煤层开采时通过试验确定。

(2)原煤的吸药液量和松散煤(浮煤)的密度 原煤的吸液量应由实测取得,设计取67kg/t。松散煤的密度应由实测取得,设计取1.0t/m3。(3)工作面一次喷洒量

工作面合理的药液喷洒量取决于采空区的遗煤量和遗煤的吸液量。最易发生煤炭自燃部位,如工作面的上下口、巷道煤柱堆积带等处,需要充分喷洒的地方,在计算药液喷洒量时,要考虑一定的加量系数。工作面每天喷洒一次。

G=K1K2LBhA 式 中:G—工作面一次喷洒量,kg;

K1—易自燃部位喷洒加量系数,一般取1.2; K2—松散煤(浮煤)的密度,1.0t/m3; L—工作面长度,120m; B—一次喷洒宽度,取4.5m; h—底板浮煤厚度,取0.02m; A—原煤(浮煤)的吸液量,67kg/t。G=1.2×1.0×120×4.5×0.02×67=868(kg)则工作面一次喷洒所需阻化剂用量为: G阻=G×P 式 中:P—阻化剂溶液的浓度,20%;

G阻=796×0.2=173(kg)(4)巷道煤壁的喷洒量 G0=KL0A0 式 中:

G0—喷洒范围内巷道所需溶液的喷洒量,kg; K—喷洒加量系数,一般取1.2; L0—喷洒巷道的长度,取1000m;

A0—巷道单位长度的吸液量,取1.2kg/m(实际操作需实测)。G0=1.2×1000×2=2400(kg)则巷道喷洒所需的阻化剂用量为: G巷阻=2400×0.2=480(kg)

矿井移交生产后,应根据工作面实际生产情况,测定采空区遗煤容重、厚度、吨煤吸液量,以确定工作面一次喷洒量。

4、阻化剂喷洒压注工艺系统及设备(1)阻化剂喷洒压注工艺系统

阻化剂防灭火分为机动性、半永久性和永久性三种不同的喷洒压注系统,根据本矿井的实际情况,由于本矿井阻化剂防灭火仅作为灌浆防灭火的一种辅助防灭火措施,故不采用半永久和永久性喷洒压注系统,选用机动性电动喷洒压注系统,该系统工艺简单、施工快、投资小、机动性大。

在井下设置药液车(容量为2m3)和注液泵,由DN20mm输液管路从喷射泵沿运输顺槽铺设到工作面或其它防灭火处理地点,并与喷嘴和封孔器连接,由注液泵加压后向工作面或其它防灭火处理地点压注和喷洒阻化剂。本矿井主要对回采工作面底板浮煤、采空区以及回采巷道煤壁升温地段以及其它温度升高区域喷洒阻化剂。

(2)喷洒压注设备 选用电动喷洒压注装置,喷射泵型号为DH-40/2.5型,该设备主要技术指标:工作泵压力1~2.5MPa,最大射程30m,阻化溶液喷射量为2.4m3/h,电机功率3.0kW,电压660V,体积1500×360×450mm,质量约100kg。配套设备有D50.8mm的输送胶管及闸阀、喷枪、压力表、流量计等压注设备,每个回采工作面配1套。

5、预防阻化剂腐蚀机械设备和金属构件的措施

为防止阻化剂腐蚀机械设备、液压支架等金属构件,采取添加植酸化学助剂的措施。

三、火灾预报束管监测系统

1、系统组成

束管监测系统是利用真空泵,通过一组空心塑料管将井下监测地点的空气直接抽至分析单元中进行监测,由采样器、接管箱、放水器、除尘器、抽气泵、采样控制柜和分析单元组成。

2、JSG-8型束管监测系统

本矿井采用JSG-8型束管监测系统,系统通过束管取样,利用安在地面上的抽气泵、各种气体分析仪器以及微机等,连续监测井下巷道、采空区、密闭区中的CO、O2、CO2、CH4等气体组分浓度,根据CO变化趋势和格雷哈系数,早期预报煤炭自燃发火。

3、观测站、移动和临时观测点布置

在采区回风巷、工作面的进、回风巷各建立一个观测站,并符合井下测风站的要求,观测站的位置应使进风观测点能够控制全部进风流,回风观测点能够控制全部回风流;移动观测点布置在工作面进回风巷内距工作面10~20m处,临时观测点布置在工作面老空区或有异常现象的区域。束管监测系统可并入矿井集中监测监控系统,作为矿井集中监测监控系统的一个子系统。

第三节 井下外因火灾防治

一、电气事故引发的火灾防治措施

1、各机电硐室、井底车场等火灾防治措施

井下机电设备硐室、井底车场及巷道均采用锚(网)喷或混凝土砌碹支护,砌碹的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实。

井下水泵房、变电所等机电设备硐室,硐室内备有CO2灭火器、干粉灭火器、泡沫灭火器等灭火器材,并定期查验,保证完好,万一起火及时扑灭。

井下水泵房、变电所的进出通道设有防火密闭门,水泵房与变电所之间设置防火栅栏两用门,另外,对井下机电设备的操作要严格按照有关规程、规范执行,加强管理力度,防患于未然。

2、井下电气设备的防火措施

在井下辅助运输巷和运输大巷之间布置变电所,双回路供电电源引自地面10kV变电所10kV侧不同母线段,入井电缆选用两回MYJV44-10kV 3×185mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆,当一回电缆故障时,另一回电缆能够保证井下全部用电负荷的正常运行。井下供电系统采用中性点不接地系统。

入井电缆校验:(1)载流量校验

井下负荷计算电流292.4A,所选电缆在环境40℃时Ie=438A,满足要求;

(2)热稳定校验 三相最大稳态短路电流Id=3.91kA,短路电流周期分量有效值持续tf=0.65s,热稳定系数c=165。

根据

计算允许最小面积S=19.0mm2,两回入井电缆截面均为185mm2,满足要求。

高压断路器选择:真空断路器额定开断电流为31.5kA,大于线路短路电流有效值3.91kA。

因此,两回入井电缆选用两回MYJV22-10kV 3×185mm2型矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆,能够满足要求。

除本矿中央变电所高低压开关柜采用矿用一般型电气设备外,其余井下电气设备均采用防爆型设备,井下各变电所均为双回路供电,电气设备和供电线路均设有保护接地、漏电等保护。

井下电压等级:10kV、1.14kV、0.66kV、127V。

综采设备设备采用10kV、1.14kV或0.66kV供电、照明及手持式用电设备采用0.127kV供电。

掘进设备采用1.14kV或0.66kV供电、手持式用电设备采用0.127kV供电。

运输大巷、井下各机电硐室、井底车场、运输顺槽、采煤工作面等采用KHN-20型矿用萤光灯作为固定照明。掘进工作面、回风巷等处不设固定照明,均采用矿灯照明。

地面、井下所有线网和设备均按规程规定和要求设有防雷等保护接地网。

3、井下电缆

井下电缆均采用煤矿用阻燃电缆。电缆的选择、敷设、连接等均 按规程的第442、第466~第472条规定和要求进行。

根据设计确定的下井电缆供电方案及下井电流计算并按经济电流密度、动热稳定选择校验电缆截面,下井电缆共计选用4回煤矿用阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆。由地面10kV变电所10kV侧不同母线段引2回MYJV22-10kV 3×35 mm2型电缆,沿主斜井井筒敷设至井下主水泵房10kV配电室;引2回MYJV22-10kV 3×185 mm2型电缆,沿主斜井井筒敷设至井下采区变电所。各变电所当一回进线电源电缆故障时,另一回电缆能够保证用电负荷的正常运行。

井下高压电缆采用矿用隔爆型高压电缆接线盒连接,照明线路采用煤矿用橡套电缆,干线与支线的连接采用热补法或矿用隔爆型接线盒连接。

井下电缆选择:井下高压电缆采用MYJV22-10kV型煤矿用阻燃交联聚乙烯绝缘电力电缆;MYPTJ-10kV型煤矿用阻燃金属屏蔽监视型橡套电缆;MYP-1140、MYP-1000、MZ-0.3/0.5型煤矿用阻燃橡套电缆。

4、井下电气设备的各种保护

井下矿用高压配电装置具有过载保护、短路保护、选择性漏电保护、绝缘监视保护、和欠压脱扣保护等功能;矿用隔爆型低压真空馈电装置具有过载保护、短路保护、断相保护和选择性漏电保护等功能;低压磁力起动器及真空启动器具有过载保护、短路保护、低电压保护和失压保护等功能;矿用隔爆型移动变电站具有漏电保护、漏电闭锁、过载保护、短路保护和欠电压保护等功能;矿用隔爆型煤电钻综合控制装置具有短路保护、过载保护、漏电保护、远距离停送电等功能。根据配电网络的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热 稳定性及电缆的热稳定性。用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。

井下设有完整的接地系统,电气设备的金属外壳和构架必须进行保护接地,接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过2Ω;每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的接地线的电阻值,不得超过1Ω。主接地极、辅助接地极及其连接母线,均应按规程规范要求和设计文件要求安装敷设和运行管理。

本矿井在生产过程中应严格遵守《煤矿安全规程》的规定,加强供配电现场安全管理工作,从而保证井下各种电压等级进行供配电的安全运行。

5、井下电气设备的检查、维护、修理和调整

井下电气设备需按有关规定定期检查、维护、修理。按照《煤矿安全规程》的规定,井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。

6、通讯电缆必须在入井处装设熔断器和避雷器,接地极电阻不得大于1Ω,以免地面雷电波侵入。

7、防止电气设备引起的瓦斯、煤尘爆炸和触电等事故的措施(1)杂散电流的防治

井下交流10KV、1140V、660V电气设备均采用屏蔽阻燃橡套电缆,以减小交流杂散电流。同时在各变电所内均选用了选择性漏电保护装备,加强了对低压电网绝缘电阻的监视并提高了漏电保护动作的可靠性。

(2)防触电及防静电措施

矿井井下设有完善的保护接地网,其组成如下:

① 在井下主、副水仓各设一处主接地极,接地极面积大于0.75m2,厚度为5mm;

② 在配电硐室、工作面配电点、高压接线盒等处均设有局部接地极。每一移动式或手持式电气设备至局部接地极之间保护接地用的电缆芯线和直接接地导线的电阻值都不得大于1Ω;

③ 检漏设备设有辅助接地极; ④ 各电气设备均设有接地螺栓。

上述各接地极均用接地极、接地螺栓均用接地母线(包括接地扁钢、铠装电缆之金属钢带,橡套电缆的接地芯线)连接起来形成统一完整的接地网,在网上任一点所测得的接地电阻不大于2Ω,此接地网不仅确保在各类故障时迅速切除故障以保障人身安全,也完全可以满足防静电电阻的要求。

井下采用抗静电塑料制品如风筒、胶带、带式输送机托锟等。(3)防止井下电气着火事故

① 井下变电所高低压开关柜及各配电点供40kW以上电气设备,均选用高分断能力、快速动作的真空断路器。此外高低压配电系统均设有安全可靠的继电保护及选择性检漏保护装置,以确保电气故障可迅速可靠地排除。

② 变电所及配电点均选用隔爆型干式变压器,变电所均设有向外开的防火安全门并根据有关规定配备足够的灭火器及防火砂箱。

③ 入井电缆及中央变电所至采区变电所电缆选用矿用阻燃型钢带铠装电缆;其余低压电缆均选用矿用阻燃型屏蔽橡套电缆。

二、带式输送机着火的防治措施

为预防带式输送机发生事故、产生火灾隐患,主要采取以下防治措施及装备

1、井下带式输送机使用的胶带为阻燃型,其安全性能和技术要求应符合相关要求和规定。带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料,都必须阻燃和抗静电,其安全性能应符合《安全规程》的规定。

2、带式输送机巷道顶部设有照明灯具进行照明。

3、防止张力下降造成输送带与驱动滚筒发生打滑,带式输送机设有恒张力拉紧装置,并在驱动滚筒装设防滑保护装置,烟雾保护、温度保护和堆煤保护装置及防胶带跑偏装置。

4、可能发生逆转的带式输送机均设有逆止器。

5、带式输送机均设有制动器,且制动器为防爆型。

6、带式输送机采用防爆电动机,符合标准规定。

4、带式输送机巷道设有自动洒水装置。

5、机头机尾硐室设有消防灭火设备。

6、带式输送机巷道设有火灾报警装置及监测监控装置。

7、井下带式输送机装备考虑了综合保护措施,该保护装置具有煤位信号、速度、温度、烟雾、洒水、拉线停车开关、自动联锁控制等功能。驱动装置和电控选用防爆型。

8、装设温度保护、烟雾保护、堆煤保护和自动洒水装置。

9、机头及机尾硐室设火灾报警自动灭火系统,装设监测监控装置与矿井监测监控系统联接。

10、带式输送机巷道一侧留有人行通道,另一侧留有检修通道,通道宽度满足《煤矿安全规程》要求。

三、其它火灾的防治措施

(一)防止地面明火引发井下火灾的措施

1、矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度,必须符合国家有关防火的规定。

2、木料场、矸石山、炉灰场距离进风井不得小于80m。木料场距离矸石山不得小于50m。不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向的上风侧,也不得设在表土10m以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内。

3、矿井在副井井口附近设有井上消防材料库,井上消防材料库有轨道直达井口,井上消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定,并定期检查和更换;材料、工具不得挪作他用。

4、井口房及以井口为中心的联合建筑,必须用不燃性材料建筑。

5、杜绝火源。井口房和通风机房附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。严禁将烟火带入井下,不许在井下使用明火;井口房设有消火栓及手提式灭火器;井下严禁用灯泡、电炉等取暖。

6、在井口房,严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间。井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊等工作。如果必须在井口房内进行以上工作,则必须制定安全措施并严格执行《煤矿安全规程》第二百二十三条有关规定。

7、进风井口应装设防火铁门。防火铁门必须严密并易于关闭,打开时不妨碍提升、运输和人员通行,并应定期维修;如果不设防火铁门,必须有防止烟火入井的安全措施。

8、矿井设有地面消防水池和井上下消防管路系统。井下消防管路系统中每隔100m设置有支管和阀门,在胶带输送机巷中每隔50m设置有支管和阀门。地面消防水池容积为200m3,按规定必须经常保持足量的水量。

9、炉灰场设洒水阀门,经常向炉灰堆洒水,防止没有燃尽的炉灰起火。

10、井下机电硐室、材料库、井底车场均配备有手提式CO2灭火器。

(二)防止地面雷电波及井下的措施

1、凡高度大于15m的建(构)筑物均设有防雷保护,井架设防雷电装置。

2、通讯线路必须在入井处装设熔断器和避雷器,接地电阻不得大于1Ω。

3、主、副井通向井下的各种金属管路、轨道及金属构件在地面井口附近做不少于2处的接地,接地电阻不得大于5Ω,两接地极的距离大于20m。

4、入井下的管道每隔20m须用金属线跨接,以防电磁感波及井下。金属结构与管道、铠装电缆之间的距离小于100mm时每30m用金属线跨接。

5、向井下供电的地面矿井变电所10kV侧高压柜母线均装设避雷器,向井下供电的出线柜装设三相过电压保护器,同时,在井下各变电所进出线柜装设防止雷电过电压和操作过电压的系列过电压保护器,且下井电缆金属包层等在井下主变电所重复接地。

(三)防止井下爆破引发火灾的措施

为了防止井下爆破引发火灾,必须采取下列措施:

1、所有放炮人员,包括放炮、送药、装药人员,必须熟悉爆破材料性能。井下放炮工作必须由专职放炮员担任。放炮员必须由经过专门训练、有2年以上采掘工龄的人员担任,并持有有关部门发给的 放炮合格证,放炮员必须依照放炮说明书进行放炮。

2、不得使用水分含量超过0.5%的铵锑炸药。硬化的硝酸铵类炸药,在使用前应揉松,使其不成块状,但不得损坏药包线,严禁使用硬化至不能揉松的硝酸铵类炸药,也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸药。

3、掘进工作面必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管,使用煤矿毫秒延时电雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms,不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用。

4、在掘进工作面,如采用毫秒爆破,在掘进工作面必须全断面一次起爆。

5、放炮员必须把炸药、电雷管分别存放在专用的炮药箱内,并加锁,炮药箱必须放到顶板完好、支架完整、避开机械、电气设备的地点。每次放炮时,都必须把炮药箱放至警戒线以外的安全地点。

必须采用湿式打眼和放炮使用水炮泥,封孔深度要符合《煤矿安全规程》的要求,并使用合格的炸药,放炮前后要洒水和冲洗巷帮。掘进工作面实行放炮喷雾。

矿井配有足够的爆破专业人员,必须使用专用放炮器放炮,严禁使用固定母线,爆破工作面应备有放炮警示绳、牌等。放炮要严格执行“一炮三检”“三人连锁放炮”制度,班长、放炮员、瓦检员当班不许兼职,躲炮距离、时间、瞎炮的处理符合《煤矿安全规程》规定。每放一次炮填写一次放炮日志,不准下班后一次总填写。

(四)空压机的防火与防爆措施

1、压缩空气站应避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以及粉尘等有害物的场所,并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧;

2、压缩空气站的朝向,宜使机器间有良好的自然通风,并宜减少日晒;

3、压缩空气站宜为独立建筑物;

4、空压机必须有压力表和安全阀;压力表必须定期校准。安全阀和压力调节器必须动作可靠,安全阀动作压力不超过额定压力的1.1倍。必须装设温度保护装置,在超温时能自动切断电源;

5、空气压缩机必须使用闪点不低于215℃的压缩机油;装设断油保护装置或断油信号显示装置;

6、空压机的风包在地面设在室外阴凉处。风包上装有动作可靠的安全阀、放水阀和超温保护装置,在超温时能自动切断电源和报警,并有检查孔。风包内定期清理积碳。

在风包出口管路上加装可靠的释压阀,且释压阀的口径不得小于出风管的直径,释放压力应为空气压缩机最高工作压力的1.25~1.4倍。

(五)防止撞击等引燃可燃物的措施

1、辅助运输选用轨道矿车,行车要严格按照操作规程操作。必须定期检修绞车,发现隐患,及时处理。

2、井下装卸金属设备时必须遵守有关规程规定,防止装卸设备时产生撞击火花。

第四节 井下防火构筑物

井下电气设备硐室按《煤矿安全规程》的要求,设置了防火门、采用了不燃性材料支护,个别硐室布置为独立通风等。辅助运输巷端设有消防材料库,库内均配备有各种消防材料及器材。防火构筑物主要有防火门、防火墙等。

一、井下防火门硐室

井下中央变电所进回风都安设了防火隔离门。

二、井上、下消防材料库

矿井地面设置了井上消防材料库,井上消防材料库位于副井工业场地辅助生产区,库内备有各种消防材料和器材。

井下各主要机电硐室配备灭火材料和消防工具见表

井下各机电硐室灭火器材配备表

序号 1 名称 主斜井井底 型号规格 10LCO2灭火器 配0.5m3砂箱1个和两个消防桶 10LCO2灭火器 配0.5m3砂箱1个和两个消防桶 10LCO2灭火器 配0.5m砂箱1个和两个消防桶 10LCO2灭火器 配0.5m3砂箱1个和两个消防桶 10LCO2灭火器 配0.5m3砂箱1个和两个消防桶 3单位 个 个 个 个 个 数量 2 2 2 2 2 2 副斜井井底 3 主排水泵房 4 变电所 5

1601配电点 井上消防材料库主要灭火材料和消防工具见表

序号 名 称 规 格 单 位 数 量 备 注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 圆 木 木 板 粘 土 细 砂 水 泥 砖 灭火器 小水泵 橡胶水管 水龙带 水龙带 消火水枪 水 桶 切管钳 铁 锹 撬 杠 木工横锯 切管锯 斧 子 大 锤 钢丝绳 瓦工工具 铁 钉 铁 镐 连指手套 橡皮手套 急救包 8kg干粉灭火器 Ф35mm Ф75mm Ф52mm Ф52mm Ф8-10mm 75-100mm 20 2 300 200 200 4 12 2 15 6 2 2 2 2 100 2 50 2 12 20 20 2 木料库 木料库 副井土场 副井场地 副井场地 副井场地 个 台 m m m 支 个 把 把 根 把 把 把 把 M 套 kg 把 双 双 个 个 铁工具箱 1000mm×600mm×500mm 根据《矿井防灭火规范》要求,在井底车场设有消防材料库,库内备有各种消防材料和器材。

井下消防材料库主要灭火材料和消防工具见表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 名 称 圆 木 木 板 粘 土 细 砂 水 泥 砖 灭火器 小水泵 橡胶水管 水龙带 水龙带 消火水枪 水 桶 切管钳 铁 锹 撬 杠 木工横锯 切管锯 斧 子 大 锤 钢丝绳 瓦工工具 铁 钉 铁 镐 连指手套 橡皮手套 急救包 规 格 Ф16mm长2.5-3.5m 厚15-30mm 8kg干粉灭火器 Ф35mm Ф75mm Ф52mm Ф52mm Ф8-10mm 75-100mm 单 位 m3 m3 m3 m3 t 块 个 台 m m m 支 个 把 把 根 把 把 把 把 M 套 kg 把 双 双 个 个 数 量 1.5 1.5 4.0 4.0 2.0 5000 12 2 100 100 200 4 5 1 5 4 2 2 2 2 40 2 15 2 12 2 20 2 备 注 亦可用板皮 用50kg袋装 用50kg袋装 50kg塑料袋,定期更换 铁工具箱 1000mm×600mm×500mm 29 井下消防材料库及采区消防材料库均采用锚喷支护,混凝土铺底,库房内设材料堆放平台,消防材料库存放有密闭材料、灭火材料、消防工具等。各种材料要码放整齐,工具放入工具箱,并加锁保管,消防材料库要设专人看管。密闭材料考虑工作面失火时,同时密闭2条顺槽的材料消耗量。

三、防火墙

井下火灾不能直接灭火时,必须砌筑防火墙封闭火区,矿总工程师负责领导封闭火区的工作。

根据所起的作用不同,用于封闭火区的防火墙有以下三种:临时防火墙、永久防火墙和耐爆防火墙。防火墙的建立及其位置应遵循以下原则:

1、防火墙要选用不燃性材料构筑,如因时间紧迫无法构筑不燃性防火墙时,可以采用木板等可燃性材料构筑临时防火墙,并在其表面喷涂水泥浆、聚氨脂等进行密封,然后在临时防火墙外再建立不燃性防火墙。

2、火区的防火墙位置应尽可能地接近火区,以缩小火区封闭范围。

3、构筑防火墙的位置应尽可能地设在坚实的岩石巷道内,当岩石巷道离火区较远时,可将防火墙设在煤巷或无裂隙的矿体上,并把防火墙周围巷道壁加固、喷涂加以严密的封闭。

4、防火墙应构筑在新鲜风流能够到达的地方,便于日后火区观测,以免形成“盲巷”。防火墙距新鲜风流的距离应在不大于6m。

5、防火墙要设立在运输巷附近,便于运料施工,以免因运输不便而延误时间使火势扩大。

6、封闭火区灭火时,应尽量缩小封闭范围,并指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其他有害气体和风向、风量的变化,同时采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。

防火墙的质量和技术标准由煤矿企业统一制定。井下所有永久性防火墙都应编号,并在火区位置关系图中注明。

四、采区和工作面密闭

1、采煤工作面回采结束后,尽快在停采线附近的回采巷道内砌筑永久性密闭,最迟不得超过1.5个月,以便及时封闭采空区,防止浮煤自燃。

2、井下密闭墙施工要求:

采煤工作面采完后,必须砌筑永久密闭墙,密闭墙厚500mm,里外墙均用500mm料石砌筑,水泥砂浆抹面,中间充填5m黄土;密闭的四周要掏槽,其掏槽见实煤后,不小于35 cm×35cm。在砌碹巷道密闭,密闭前要先拆碹体,再密闭;墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。

采区防灭火设计
TOP