5207采煤工作面防灭火措施.docx

通风区 采煤工作面防灭火措施 目录 一、概况1 二、外因火灾的防治2 三、工作面内因火灾防灭火措施4 一通风防火4 1、加强通风管理4 2、加强5207工作面浮煤的管理5 二利用人工检测、束管监测和安全监控系统进行监测5 1、人工检测5 2、束管检测6 3、安全监测监控7 三阻化剂灭火9 1、阻化剂防火装备9 2、阻化剂防火工艺10 3、参数计算10 四 黄泥灌浆防灭火11 1、灌浆方法11 2、灌浆所需土量12 3、灌浆材料的要求14 （五）加快回采速度防止自然发火14 （六）回采期间上下隅角封堵措施15 （七）应急处理方法15 四、其它防灭火措施16 五、各项措施实施要求16 六、避灾路线17 （一）避瓦斯、煤尘爆炸路线17 （二）水灾避灾路线17 山西方山金晖凯川煤业 5207采煤工作面防灭火措施 一、概况 1、5207工作面井上相对位置位于副斜井西南部，井下位置西部为矿井20m保安煤柱，北部为未开采的实体煤，东部为二采区三条大巷，南部为5205工作面采空区;工作面走向长度平均1143m，倾斜长度175m,预留137m保护地面工业广场煤柱。煤层平均厚度为3.8m，本煤层煤的容重为1.55t/m，开采面积176050m；工作面储量1036934.5t；按97回采率，可采出量1005826.5t。 根据2018年7月27日山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿5号煤层采集样品的测试结果，5号煤层吸氧量0.52cm/g，全硫0.75，水分0.41，挥发分26.68，自燃倾向性等级为II类，自燃倾向性质为自燃,最短自燃发火期88天。 工作面通风系统为副斜井→井底车场→二采区轨道巷→5207皮带顺槽→5207工作面→5207轨道顺槽→5207回风绕道的“U”型通风，系统简单，通风设施少，易于管理。 根据离石详查钻孔资料和矿井生产调查，本区地温无异常，为正常地温井田，根据矿井开采现状实测，煤层温度15℃左右，没有地温危害。 二、外因火灾的防治 （一）5207工作面两顺槽必须按照设计要求敷设消防供水管路，并保障正常使用，巷道每隔50m设置一个防尘供水“三通”及消防栓，地面消防水池必须经常保持不少于200m的用水量。 （二）加强井口管理，入井人员严禁携带烟草、点火物品及易燃、易爆物品下井，严禁穿化纤衣服入井；各井筒井口、井口房附近20m范围内严禁使用明火及非防爆电器设备。 （三）5207工作面需要进行电、气焊工作时，必须编制专项安全技术措施，严禁并遵守煤矿安全规程中的有关规定。 1、指定专职瓦斯检查员和安检员在场检查和监督。 2、电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应用不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责洒水。工作地点应至少备有２个8Kg干粉灭火器。 3、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0.5，只有在检查作业地点附近20m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。 4、电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，作业区队带班人员及瓦斯检查员在工作地点至少检查1h，只有在不出现任何隐患后方可撤离。 5、5207工作面回风流巷道严禁使用电气焊作业。 6、综采区要加强油脂及相关物品的管理。如机械油、乳化油、棉纱、布头和纸张等必须存放在盖严的铁桶中，定点存放。严禁随意泼洒剩油、废油，每次使用过的油脂、棉纱、布头和纸张等有专人收集并定期送到地面处理，不得乱扔乱放。 7、5207综采工作面机巷皮带输送机头、设备列车及油脂管理库等各处必须都至少配备2台灭火、一个沙箱、两把消防锹、两只消防水桶等器材，工作面人员必须熟悉灭火器材的使用方法及工作范围内灭火器材的存放地点。 8、综采区要定期检查5207工作面机巷胶带输送机的托辊和机尾滚筒，发现托辊不转或者机尾滚筒不转必须及时处理，防止胶带跑偏引起摩擦起火。 9、井下供电必须做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”，综采区要保证5207工作面轨、皮两巷电气设备的完好。严禁使用失爆电器和电缆，消灭电气火灾，机械设备不得带病运转或者超负荷运转，严禁甩掉机电设备的保护装置，防止产生电气火花或者引起电缆着火。 10、井下任何人员发现井下有着火迹象或发生火灾时，应视火灾性质、灾区通风、瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速报告矿调度室。矿调度室在接到井下火灾报告后，应立即启动应急救援预案通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火工作。 三、工作面内因火灾防灭火措施 一通风防火 1、加强通风管理 （1）通风区要加强采区通风系统及通风设施的日常管理，确保通风系统稳定。各个单位必须加强本单位职工的教育，教育职工爱护井下通风设施，确保通风设施完好。 （2）5207综采工作面初采期间采空区有悬顶面积超过10m（25）时，综采区必须采取措施，进行强制性放顶，使采空区垮落严实，以减少进入采空区的漏风。 （3）严格按照作业规程规定控制5207综采工作面风量，防止风量过大向采空区供氧，同时加强工作面通风系统漏风管理，减小5207工作面两顺槽的风压差。 2、加强5207工作面浮煤的管理 （1）工作面开切眼范围内的所有硐室必须清理干净，无用硐室及时进行封闭。 （2）5207综采工作面初采过程中不得任意留设设计外的煤柱，严禁留顶煤，要及时清除液压支架间浮煤，采空区不得遗留浮煤。否则进行其它措施处理。 二利用人工检测、束管监测和安全监控系统进行监测 1、人工检测 （1）加强5207综采工作面有害气体的检测，严格进行火情预测预报。通风区指派瓦斯检查员每周对5207综采工作面工作面上隅角取气样一次。利用地面色谱仪进行分析，做好预测预报工作，发现异常情况，及时采取措施进行处理。 （2）瓦斯检查员必须严格按照制定的巡回路线进行检查。每天分早、中、夜三班，每班对5207综采工作面进、回风巷和上隅角等地点的有害气体进行检查。检查路线为严格按照瓦斯设置计划路线行走，检查过程中必须对瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、氧气、温度等进行严格检查，若发现异常情况时，立即汇报通风区值班领导及矿调度室，由通风区分析原因，制定措施立即处理。 （3）瓦斯检查员要严格履行岗位责任制及班中汇报制度，必须严格执行井下现场交接班，杜绝空班、漏检、假检，做到瓦检手册、瓦检牌版、瓦斯调度台帐“三对口”。 2、束管检测 5207综采工作面发火情况的预测预报主要依地面gsj-8型矿井火灾束管监测系统，借助束管将5207采煤工作面采空区的气体经抽气泵抽取、汇总到通风区束管室，在借助气相色谱检测装置对束管采集的井下气样进行分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的在线监测，其监测结果以分析报表方式提供数据，亦可自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势分析，从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。 （1）管缆系统 1束管管缆系统地面束管监测室接出一趟16芯φ8的主管路沿副斜井至中央水仓处由分线箱接出一根8芯φ8管缆接至二采区回风大巷，由分线箱接出一根3芯φ3管缆再接至5207工作面轨道顺槽，敷设至5207综采工作面采空区。 2敷设要求 ①束管管缆在皮带巷沿上帮敷设，轨道巷沿下帮敷设，吊挂高度离底板1.7m，管缆吊挂于电缆钩之上； ②管缆吊挂整齐、平行，不得与电缆、电话线等其它线路缠绕； ③管缆上各接头要严密，保证不漏气。 （3）安全措施 1管线系统敷设完成后，必须做一次全面的通气实验，达到气密要求后方可投入使用。 2束管的埋管随工作面的推进依次埋入，谨防将束管拉断；可回撤的束管管缆须按要求盘圈，整齐地挂于煤帮上，由通风区定期回收。 3、安全监测监控 （1）安全监测系统工作原理 5207工作面采用KJ90NB型安全监测系统进行24小时不间断监测，工作面主要监测5207综采工作面、回风隅角、回风流的甲烷、一氧化碳、氧气、温度、以及环境参数等，通过通讯电缆将数据传送到地面调度室主备机进行数据处理及监控。 （2）安全监测设备布置 1本工作面回风上隅角布置在工作面回风巷距切顶线0.3m以内的上帮，安设CO传感器、CH4传感器、温度传感器。 2布置在回风巷距工作面煤壁线10米范围内安设有CH4传感器，上隅角CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。 3本工作面回风巷布置在回风巷距离巷口10m处，有CO传感器、温度传感器、CH4传感器，其中CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。 4本工作面运输巷布置在有皮带的运输巷的回风侧，CO传感器、烟雾传感器，主要用于运输巷胶带运输机着火及打钻发生异常时的防灭火预测预报。 55207综采工作面采煤机上必须安装机载式甲烷断电仪，当工作面甲烷浓度超限时，控制切断采煤机、转载机、工作面及机巷内所有非本质安全型电气设备控制电源。 6传感器采用专用吊架吊挂在顶板上，CH4、CO、温度传感器的吊挂位置距帮≮200mm，距顶≯300mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。 7各传感器工作参数 ①甲烷传感器工作参数5207综采工作面、回风隅角报警浓度≥0.8％、断电浓度≥1.2％、复电浓度＜0.8％,断电范围当甲烷气体超限时控制切断5207综采工作面及回风流内的全部非本质安全型电气设备；5207综采工作面回风流报警浓度≥0.8％、断电浓度≥0.8％、复电浓度＜0.8％，断电范围当甲烷气体超限时控制切断5207综采工作面及回风流内的全部非本质安全型电气设备。 ②CO传感器工作参数报警浓度≥24ppm。 ③温度传感器工作参数报警温度≥26℃。 8管理规定和要求 ①由监测监控巡检工按规定每15天使用标准气样和空气样对甲烷传感器进行1次调校，每7天对甲烷超限断电功能进行测试，每月对CO传感器进行1次调校。调试、校正工作定期进行，确保监测数据传输准确、可靠。如发现监测数据出现异常情况，立即汇报通风区及矿调度室，由通风区分析原因，制定措施进行处理。 2设置的各类传感器采用挂牌管理，内容包括监测地点、传感器类型、传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度，断电范围，调校日期和管理人员，各类传感器发生故障时，及时进行检修，检修后必须用标准气样进行校正。 三阻化剂灭火 5207综采工作面采用长壁后退式采煤法，为防治工作面采空区遗留浮煤自然发火，凯川矿采取采用移动式喷洒系统。依据5207工作面阻化剂喷洒设计工作面配备一台 BH-40-2.5 型煤矿用液压泵喷洒阻化剂，为确保工作面喷洒阻化剂作业安全，特制定本安全技术措施 1、阻化剂防火装备 液压泵是阻化剂防火技术中的关键设备，BH-40-2.5型煤矿用液压泵体积小、重量轻、运输携带方便，尤其对于井下自然条件较差，设备和人员运行不方便，难以运进较大设备的地点最为合适。该泵可用喷枪直接向浮煤喷射阻化剂，又可用雾化喷头喷雾，还可用于向煤体压注阻化剂。 2、阻化剂防火工艺 在工作面回风顺槽适当位置尽量靠近工作面放置2 个不小于lm的容器作为阻化剂药箱，交换使用，按需浓度10将工业CaCl倒入容器内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用BH 40/2.5 型矿用液压泵将阻化液沿顺槽和大溜电缆槽下方铺设每20m安一三通接一一截止阀的中25mm高压胶管压至工作面，与中13mm的胶管和喷枪相连。由专人手持喷枪，从顺槽煤杜侧和支架间隙向采空区喷洒，每5个支架喷一次，正常回采期间每天喷洒一次， 3、参数计算 5207 工作面一一次喷洒量 （1）、底板浮煤喷洒量 G1K1K2LBh1A1 式中G1按重量计算浮煤一次喷洒量，t； K1一次喷洒加量系数，一般取1.2； K2松散煤（浮煤）密度，K20.91 t/m； L工作面长度，L175m； B一次喷洒宽度，B0.6m； h1底板浮煤厚度，取h10.1m； A1原煤（浮煤）的吸液量，取A10.0471t/t。 G1K1K2LBh1A11.20.911750.60.10.04710.54t （2）、工作面一次喷洒量 GG10.54t （3）、工作面一次喷洒所需阻化剂用量 GGρ 式中ρ阻化剂溶液的浓度，ρ10。 GGρ0.54100.054t54kg 4 黄泥灌浆防灭火 1、灌浆方法 灌浆方法采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，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。在灌浆区下部进行采掘时，要对上部灌浆区进行探放，探放积存浆水措施同探放水措施。 （1）5207回风顺槽布置一趟4寸黄泥灌浆管，采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风顺槽在采空区预先铺好灌浆管，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用绞车或倒链逐渐牵引灌浆管，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。 （2）运输顺槽与采空区的交界处，安设一台泥浆泵，将采空区内的泥水排出，当发现运输顺槽有泥水流出时，要停止灌浆。 （3）采空区进行灌浆前，要对采空区的积水进行疏排，将采空区内的积水排空后，方可进行灌浆。 （4）为防止灌浆后发生溃浆、透水事故，首先要提高浆液的土水比，根据防灭火设计比例取（13），最大限度的提高防灭火的效果。其次在顺槽最低处打一水窝，采空区灌浆后，流出的泥水经顺槽水沟流入水窝，经过沉定后用潜水泵通过管道排至二采区水仓。 （5）为防止溃浆事故的发生，在灌浆时要派专人随时观测，一旦发现有浆液流出时要停止灌浆。 （6）灌浆工作与回采工作紧密配合进行，设计灌浆为每周一次 2、灌浆所需土量 （1）、次灌浆所需土量 次灌浆所需土量按下式计算 Q土KG/V煤 式中Q土-----次灌浆所需土量，m/d G ------矿井日产量，根据设计，5号煤日产量为3220.1t V煤------煤的容重，5号煤层容重为1.55t/m K-------灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，参照我矿以往的经验，取0.05。 Q土0.053220.1/1.55103.87（t） （2）、次灌浆所需实际开采土量 QαQ土 式中Q-------次灌浆所需实际开采土量，m/d； Α------取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失）；取1.1。 QαQ土1.1103.871114.26（t） （3）、次制浆用水量 次泥浆用水量按下式计算 Q水1Qδ 式中Q水1------制备泥浆用水量，m/d δ---------泥水比的倒数，取5。 Q水1114.265571.3（m/d） （4）、次灌浆用水量 每次泥浆用水量按下式计算 Q水2K水Q水l 式中Q水2-------灌浆用水量，m/d K水-------用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取1.1。 Q水21.1571.3628.43m/d （5）、次灌浆量 Q浆1Q水1Q土M 式中Q浆1-------次灌浆量，m/d M--------泥浆制成率，取0.93 其余符号同前。 Q浆1103.87628.430.93681.04（m/d） （6）、小时灌浆量 式中 Q浆2-----每小时灌浆量，m/h； N-------每次灌浆班数，班/d； T-------每次纯灌浆时间，h/班。 Q浆2681.0433.3368.17m/d） （7）、每小时最大灌浆量 考虑到今后生产规模扩大和煤层发火不确定等因素，灌浆主管路按目前所需能力的1.5倍设计，则每小时最大灌浆量为 式中Q浆max------每小时最大灌浆量，m/h。 Q浆max1.568.17102.25（m/d） 3、灌浆材料的要求 ①颗粒要小于 2mm，而且细小颗粒粘土≤0.005mm 者应占 60-70要占大部分。 ②主要物理性能指标 比重为2.4-2.8t/m 塑性指数为9-11亚粘土胶体混合物按MgO 含量计为25-30 含砂量为25-30，颗粒为0.5-0.25mm 以下 容易脱水和具有一定的稳定性。 ③不含有可燃物 （五）加快回采速度防止自然发火 遵循矿井防灭火管理 “快掘、快安、快采、快撤、快闭” 原则，使氧化带供氧时间缩短，将氧化带甩在采空区窒息带内，有效防止采空区浮煤自燃。 （六）回采期间上下隅角封堵措施 为了防止采空区漏风，使采空区供氧氧化、积热，综采区必须在下隅角挂设风筒布挡风障，杜绝工作面下隅角向采空区漏风。 （七）应急处理方法 （1）自燃发火征兆出现雾气，温度升高，出现CO并持续升高，CO2浓度增加，出现烯烃类气体； （2）处理方法①当工作面、回风流中CO浓度大于24ppm时，停止作业，撤离人员，汇报通风、调度，制定措施进行处理；②上、下端头、作业地点、支架间等处发现明火时，立即用水或灭火器直接灭火；③火势范围较小可控时，直接挖出火源进行灭火；④开放性阻化剂灭火，加快回撤速度；⑤加强现场气体监测力度；⑥当火势较大，难以控制时，必须立即切断电源，撤出人员，封闭工作面，采用封闭全工作面按分路黄泥灌浆方式进行灭火。 以上为六项为5207工作面回采的内因火灾综合防灭火措施，在开采初期如果出现自燃标志性气体，立即启动黄泥灌浆系统和阻化剂系统，通风区加强管理束管监测系统、安全监测监控系统、喷洒阻化剂工作、上下隅角砌筑密闭及瓦斯检查工作能够有效落实到位。 四、其它防灭火措施 （一）5207综采工作面的防灭火管理，通风区要有专人负责，出现异常情况及时向矿调度室和通风区汇报。 （二）在5207综采工作面回采期间，严格执行每天三班检查制度，每班将5207综采工作面的CO浓度、CO2浓度、CH4浓度、空气温度作为重点检查，每班检查的数据要有记录。 （三）井下任何人发现火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速报告矿调度室。矿调度室在接到井下火灾报告后，应立即按灾害预防和处理计划通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火工作。 （四）5207综采工作面皮带、轨道巷必须按照设计要求敷设消防洒水管路，并保障正常使用。 （五）在5207综采工作面正常生产时，必须每天及时清扫5207综采工作面运顺、轨顺两巷机电设备电缆、巷帮上的煤尘。将回风巷的防尘幕网、净化水幕打开。 五、各项措施实施要求 （一）瓦斯检查员每班不少于2次检查5207综采工作面、上隅角、回风流中的CO、CO2、CH4 、O2浓度及温度变化情况，将结果上报通风区长、通风副矿长、总工程师、矿长审阅，发现异常情况，及时采取措施进行处理。 （二）工作面上隅角CO浓度超过24PPm后，对上隅角设置导风帘；工作面及回风流中CO浓度超过8PPm时，对下隅角设置导风帘。 （三）随着工作面的推进，必须对工作面皮、轨巷采取退锚措施，防止老塘侧顶板悬吊距离过长，造成采空区漏风严重；无法退锚时，要采取强制放顶或构筑砂袋墙的方法进行隔离。 （四）在工作面的上、下隅角要设置（严禁入内）的警示牌，防止人员误入导致人员缺氧窒息。 （五）通风区根据现场的实际情况掌握自然发火情况，采取有效的防灭火措施。 六、避灾路线 （一）避瓦斯、煤尘爆炸路线 5207工作面→5207皮带顺槽→二采区轨道大巷→井底车场→副井升井。 5207工作面戴好自救器自→5207回风顺槽→二采区轨道、皮带大巷→井底车场→副井升井。 （二）水灾避灾路线 5207工作面→5207轨道、皮带顺槽→二采区皮带、轨道、回风大巷→井底车场（3总回风巷）→副斜井、回风井升井。 本措施与5207工作面作业规程一并执行。 17