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煤矿防灭火细则 解读 中国矿业大学(北京)中国矿业大学(北京) 周心权周心权 第第2 2、、3 3、、4 4届国家安全生产专家组成员,原国家煤矿届国家安全生产专家组成员,原国家煤矿 安全监察局专家库安全监察局专家库““一通三防一通三防””组组长,组组长, 矿山救援规矿山救援规 程修订总编审,参与煤矿安全规程修订和程修订总编审,参与煤矿安全规程修订和煤矿煤矿 防灭火细则编制防灭火细则编制工作。工作。 简介简介 中国矿业大学中国矿业大学北京北京 教授、教授、 博士生导师,博士生导师, 享受国务院政府特殊津贴享受国务院政府特殊津贴,, 第第2、、3、、4届国家安全生产专家组成员,届国家安全生产专家组成员, 国家煤监局专家库国家煤监局专家库“一通三防一通三防”组组长,组组长, 人事部人事部“653”工程煤矿安全领域首席专家,工程煤矿安全领域首席专家, 中国煤炭工业协会技术委员会煤矿安全中国煤炭工业协会技术委员会煤矿安全 委员会原副委员会原副主任委员,主任委员, “矿山救援规程矿山救援规程”修订稿总编审修订稿总编审 13651033545 简历简历 19621967 重庆大学采矿系,重庆大学采矿系, 1967年年1982 在江西乐平矿务局沿沟在江西乐平矿务局沿沟 矿工作,曾任通风区长和工程师,矿工作,曾任通风区长和工程师, 1982年年1989年在美国密执安理工大学年在美国密执安理工大学 采矿系留学,获硕士、博士学位,采矿系留学,获硕士、博士学位, 1989年年1991年在中国矿业大学年在中国矿业大学 北京北京 从事博士后研究,后留校工作从事博士后研究,后留校工作, 1993年年1995年在美国密执安理工大学年在美国密执安理工大学 合作科研。合作科研。 20192019年年1010月月1 1 日起施行日起施行 20182018年年9 9月月1 1 日起施行日起施行 20182018年年8 8月月1 1 日起施行日起施行 20222022年年1 1月月1 1 日起施行日起施行 针对灾害防治较为复杂的灾种,煤矿安全规程第四章煤与瓦斯突出防治、 第五章冲击地压防治、第六章防灭火、第七章防治水编制了细则。 2018年5月、2018年6月、2019年7月国家煤矿安全监察局先后颁布了防 治煤矿冲击地压细则煤矿防治水细则和防治煤与瓦斯突出细则。 2020年7月,国家煤矿安全监察局启动煤矿防灭火细则编制工作, 2021年10月12日,煤矿防灭火细则(矿安2021156号)经国家矿山 安全监察局第22次局务会议审议通过,自2022年1月1日起施行。 煤矿防灭火细则是我国第一部综合性的煤矿火灾防治规范性文件 序号省份 开采容易自燃、自燃煤层 煤矿个数比例生产能力比例 1山西68.9368.58 2陕西87.2292.88 3内蒙82.8282.56 4新疆89.5191.85 四地合计77.0779.31 细则编制背景细则编制背景1 1火灾威胁仍较大火灾威胁仍较大 1 1))自燃易自燃矿井占比大自燃易自燃矿井占比大 至2020年底,我国井工煤矿4108个(容易自燃 852个,自燃1540个,占比58.2);生产能力430325万吨,(易自燃产能 163131万吨,自燃产能154172万吨,生产能力占比为73.7)。 2))外因火灾防范难度大,重大事故偶有发生外因火灾防范难度大,重大事故偶有发生 随煤矿机械化、自动化、信息化、智能化程度提高,机电设备数量及功率大幅 增加;而矿井每年以1030 m速度向深部延伸,电缆、输送带长度增长,电气、 电缆、皮带火灾等外因火灾隐患威胁程度增大,近年类似事故时有发生。 3)煤矿火灾引发的次生灾害事故严重)煤矿火灾引发的次生灾害事故严重 采空区遗煤自燃(八宝、大黄山)容易引发瓦斯(煤尘)爆炸,明火动焊不慎 (小恒山、宝马、龙江东荣二矿电缆)极易引发爆炸火灾坠罐等重大事故。 在采掘面、巷道瓦斯爆炸得到基本控制的今天,以后瓦斯爆炸防治重点和难点 是隐蔽区域自燃引发的瓦斯爆炸防治,所以我国现在和将来煤矿安全生产,火 灾防治的重要性越来越突出。 背景背景2 2新形势下可具体指导煤矿防灭火工作的综合规新形势下可具体指导煤矿防灭火工作的综合规 范性文件缺失范性文件缺失 原煤炭工业部原煤炭工业部19881988年制定的矿井防灭火规范(试行)已经不年制定的矿井防灭火规范(试行)已经不 能适应现阶段防灭火的技术要求和形势发展,现行煤矿安全规能适应现阶段防灭火的技术要求和形势发展,现行煤矿安全规 程部分条款对防灭火规定尚待细化。程部分条款对防灭火规定尚待细化。 背景背景3 3、火灾防治相关法规标准规定等的某些条款的具、火灾防治相关法规标准规定等的某些条款的具 体理解需要进一步规范体理解需要进一步规范 近年来煤矿防灭火实践显示,对火灾防治相关法规标准规定的某近年来煤矿防灭火实践显示,对火灾防治相关法规标准规定的某 些条款的认识和理解出现歧义,影响到煤矿企业遵守章程和矿山些条款的认识和理解出现歧义,影响到煤矿企业遵守章程和矿山 安全监察监管部门执法监察监管工作的正常进行。安全监察监管部门执法监察监管工作的正常进行。 背景背景4 4、新技术装备应用和近年事故教训对煤矿火灾防、新技术装备应用和近年事故教训对煤矿火灾防 治法规条款的认识提出新的要求。治法规条款的认识提出新的要求。 近年来,反应型高分子材料等新型防灭火材料、液态惰气防灭火等新技术的 大量应用,部分煤矿井下单轨吊柴油机车辅助运输的推广,对井下防灭火提 出了新的要求,且近期皮带火灾、明火动焊引发火灾等事故案例教训暴露出 新问题。同时,露天煤矿也不同程度存在煤炭自燃、火工品及设备外因火灾 等方面的火灾威胁。 第二条第二条 煤矿企业、煤矿和有关单位的煤矿防灭火工作,适用煤矿企业、煤矿和有关单位的煤矿防灭火工作,适用 本细则。本细则。(范围)(范围) 煤矿企业是指具有煤炭开采经营资质的法人单位; 煤矿是指具有煤炭开采资质的生产单位; 有关单位主要包括煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部门、煤矿安全 监察机构以及从事与煤矿防灭火工作相关的矿井设计、科学研究、技 术服务、装备研发、制造销售等单位。 第第 一一 章章 总总 则则 目的目的 解读做好煤矿防灭火工作,必须要有人力、物力和资金的大力支持,因此将 煤矿企业、煤矿的主要负责人(法定代表人、实际控制人)规定为煤矿防灭火 工作的第一责任人,全面负责煤矿防灭火工作,组织制定煤矿火灾防治的总体 方案,协调落实煤矿防灭火工作开展所需的人力、物力和资金,其他人对第一 责任人负责。 煤矿防灭火工作技术性较强,规定总工程师为技术负责人,负责技术管理工作。 总工程师必须依照细则要求,组织制定煤矿防灭火相关的总体设计及技术方案, 评价和审批防灭火技术措施,监督现场措施落实。 第三条第三条 煤矿企业、煤矿的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是本煤矿企业、煤矿的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是本 单位防灭火工作的单位防灭火工作的第一责任人第一责任人,总工程师是防灭火工作的,总工程师是防灭火工作的技术负责人技术负责人。。 煤矿企业、煤矿应当明确防灭火工作负责部门,建立健全防灭火管理制度煤矿企业、煤矿应当明确防灭火工作负责部门,建立健全防灭火管理制度 和各级岗位责任制度。开采容易自燃和自燃煤层的矿井应当配备满足需要和各级岗位责任制度。开采容易自燃和自燃煤层的矿井应当配备满足需要 的防灭火专业技术人员。的防灭火专业技术人员。责任制和机构责任制和机构 煤矿企业、煤矿必须明确防灭火工作负责部门,负责本部门范围内的防灭火 工作。 煤矿企业、煤矿必须建立健全防灭火管理制度和各级岗位 责任制度,制定包括防灭火责任制度、火灾预测预报管理制 度、火灾隐患排查治理制度、火区管理制度、电气焊管理制 度、可燃物管理制度、防灭火工程检查验收制度等相关管理 制度。 煤矿防灭火工作技术性较强,为加强煤矿防灭火基础工作, 要求开采容易自燃和自燃煤层的矿井必须配备满足需要的防 灭火专业技术人员,并根据矿井火灾实际条件或严重程度确 定人数。 专业技术人员指受过正规院校矿井通风、安全工程、采矿 工程专业教育的技术人员。 第第四四条条 煤矿企业、煤矿必须保证火灾防治费用投入,满煤矿企业、煤矿必须保证火灾防治费用投入,满 足煤矿防灭火工作需要。足煤矿防灭火工作需要。 火灾防治费用一般包括在煤矿安全费用、煤矿安全改造中央预算内投资专 项和科研费用。 安全生产费用(以下简称安全 费用)是指企业按照规定标准 提取,在成本中列支,专门用 于完善和改进企业或项目安全 生产条件的资金。 A 煤矿安全改造中央预算内投资专项 是指国家发展改革委安排的用于支 持煤矿安全改造和煤炭储备能力建 设的中央预算内投资专项,用于支 持与煤矿安全生产直接相关的设备 升级、系统改造和工程建设,煤矿 灾害治理工程技术支撑平台,煤炭 储备能力建设。 鼓励煤矿企业、煤矿投入专项科 技经费用以解决火灾防治关键或 共性技术瓶颈、技术难题,可采 用自主研发或委托开发形式。 B C 第第五五条条 开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须建立注浆系统或开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须建立注浆系统或 者注惰性气体防火系统,并建立煤矿自然发火监测系统。者注惰性气体防火系统,并建立煤矿自然发火监测系统。 GB50215-2015煤炭工业矿井设计规范第7.3.3第二款规定“开采容易 自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井,必须设计以灌浆为主的综合防灭火措施”。 AQ1055-2018 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范第 4.6.1.3条“开采容易自燃,采用分层开采或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井,应 设计以灌浆为主的两种及以上综合防灭火系统”。 但我国煤矿矿区自然条件、火灾类型、危险区域存在巨大差异,应综合考虑 不同地区的地质条件、煤质特征及采动影响的因素,遵循因地制宜原则,不强调 必须建立以注浆为主的防灭火系统,应根据矿井具体条件,在注浆或者注惰性气 体防火系统中进行选择。 自然发火监测系统在第五十一条做详细解读。 煤矿年度灾害预防和处理计划,是根据矿井灾害情况编制的安全管理计划,是煤 矿生产建设活动必不可少的安全管理措施。其中火灾防治的内容应包括矿井可能发 生的火灾事故分析及预防措施;根据可能发生的火灾灾害事故特点制定出的抢救措 施;处理火灾事故的组织领导和有关单位、部门及其领导人的任务、职责;处理火灾 事故必备的技术资料及有关图纸。 煤矿要重视编制矿井年度灾害预防和处理计划,将其列入工作日程,必须由煤矿总工 程师负责组织通风、生产、机电、地质等单位的有关人员编制,并有矿山救护队参加。煤 矿必须在每年开始前一个月将年度灾害预防和处理计划报煤矿企业技术负责人批准。在矿 井生产过程中,随着开采情况的变化,火灾灾害因素也发生变化,须根据矿井自然条件和 采掘工程的变动情况,定期组织有关部门对计划中的火灾防治计划进行修改和补充。 第六条第六条 煤矿年度灾害预防和处理计划中的火灾防治内容必须根据煤矿年度灾害预防和处理计划中的火灾防治内容必须根据 具体情况具体情况及时修改及时修改。。 煤矿必须编制火灾事故应急预案,每年至少组织煤矿必须编制火灾事故应急预案,每年至少组织1 1次次应急预案演练应急预案演练。。 1.火灾事故应急预案 煤矿事故应急预案的正确编制 1)生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则(GB/T 29639-2013) (AQ/T9002-2006) 主要由综合应急预案、专项应急预案和现场处置方案构成。 (1) 综合应急预案 总纲,总体阐述应急原则,包括应急组织机构及职责、应急预案体系、事故风险 描述、预警及信息报告、应急响应、保障措施、应急预案管理等内容; (2)专项应急预案 为应对某一类型或某几种类型事故,或者针对重要生产设施、重大危险源、重大 活动等内容而制定的应急预案。主要包括事故风险分析、应急指挥机构及职责、 处置程序和措施等内容; (3)现场处置方案 根据不同事故类别,针对具体的场所、装置或设施所制定的应急处置措施,主要 包括事故风险分析、应急工作职责、应急处置和注意事项等内容。 2. 为什么许多煤矿的矿井应急预案和灾害预防处理计划为什么许多煤矿的矿井应急预案和灾害预防处理计划 缺乏针对性、实用性缺乏针对性、实用性 1)) 认为煤矿灾害或突发事件因时因地千变万化,应对认为煤矿灾害或突发事件因时因地千变万化,应对 策略策略 没有一定之规。没有一定之规。 突发事件、灾害的发生发展及应对策略突发事件、灾害的发生发展及应对策略 ((1)对灾害有一定之规部分预先确定职工了解处)对灾害有一定之规部分预先确定职工了解处 置,置, ((2)对每次灾害特殊性实时决策。)对每次灾害特殊性实时决策。 减少突发事件发生后决策和处置的工作量和难度。减少突发事件发生后决策和处置的工作量和难度。 2)灾害或突发事件发生概率小)灾害或突发事件发生概率小,关注应对,关注应对,“得不偿失得不偿失”。。 ((1)我国煤矿地质条件多变,开采条件复杂,灾害隐患严重,)我国煤矿地质条件多变,开采条件复杂,灾害隐患严重, 作为作为“小概率小概率”的突发事件出现的可能大大增加。的突发事件出现的可能大大增加。 (2)近年国有重点矿发生特别重大事故的特点彰显其重要性。近年国有重点矿发生特别重大事故的特点彰显其重要性。 继续重点注意正常生产条件下重大隐患的安全管理的同时,还应继续重点注意正常生产条件下重大隐患的安全管理的同时,还应 注意突发事件、原发性灾害诱发继发性灾害的预测、预警及防治注意突发事件、原发性灾害诱发继发性灾害的预测、预警及防治 ,建立高可靠性安全保障机制,提高矿井的防灾减灾和抗灾能力,建立高可靠性安全保障机制,提高矿井的防灾减灾和抗灾能力 。。 3))考虑具体地点发生某种灾害的具体应急应对,将导致灾防计考虑具体地点发生某种灾害的具体应急应对,将导致灾防计 划太繁琐,职工难以掌握划太繁琐,职工难以掌握 在什么地区工作的职工仅需关注该地区及影响该地区的灾害在什么地区工作的职工仅需关注该地区及影响该地区的灾害 处置处置 第七条第七条 煤矿防灭火工作必须坚持煤矿防灭火工作必须坚持预防为主、早期预警、因预防为主、早期预警、因 地制宜、综合治理地制宜、综合治理的原则,制定井上、下防灭火措施。的原则,制定井上、下防灭火措施。 开采容易自燃和自燃煤层的矿井开采容易自燃和自燃煤层的矿井,,必须编制矿井防灭火必须编制矿井防灭火 专项设计专项设计,采取综合预防煤层自然发火的措施。根据矿井具,采取综合预防煤层自然发火的措施。根据矿井具 体条件体条件采取注浆、注惰性气体、喷洒阻化剂等两种及以上防采取注浆、注惰性气体、喷洒阻化剂等两种及以上防 灭火技术手段灭火技术手段,实施主动预防,并根据煤层氧化早期的一氧,实施主动预防,并根据煤层氧化早期的一氧 化碳或者采空区温度确定发火化碳或者采空区温度确定发火预兆预兆的预警值,实现早期监测的预警值,实现早期监测 预警和措施优化改进,满足本工作面安全开采需要,并综合预警和措施优化改进,满足本工作面安全开采需要,并综合 考虑采后采空区管理、相邻工作面和相邻煤层的防灭火需求。考虑采后采空区管理、相邻工作面和相邻煤层的防灭火需求。 煤矿应当对自然发火监测系统、安全监控系统和人工检查结煤矿应当对自然发火监测系统、安全监控系统和人工检查结 果进行综合分析,实现井下火情早发现、早处置。果进行综合分析,实现井下火情早发现、早处置。 第第 一一 章章 总总 则则 自燃防治理念的转换自燃防治理念的转换 ((1)) 采空区、巷道高冒区自燃处置危险,次生爆炸灾害严重,因采空区、巷道高冒区自燃处置危险,次生爆炸灾害严重,因 此必须树立此必须树立“不能让采空区进入着火阶段不能让采空区进入着火阶段”的预防为主的理念;的预防为主的理念; (突出、不能短兵相接)(突出、不能短兵相接) ((2))确定三个时间节点确定三个时间节点 A 采用预防性防灭火措施采用预防性防灭火措施; B 进行自燃火区封闭进行自燃火区封闭; C 人员撤退(范围)。人员撤退(范围)。 自然发火预兆数值自然发火预兆数值 是指煤氧化产生的一氧化碳达到或超过临界值,氧化进程是指煤氧化产生的一氧化碳达到或超过临界值,氧化进程 自发加速,煤体温度持续升高,如不采取措施自然发火危险将进一步增强。自发加速,煤体温度持续升高,如不采取措施自然发火危险将进一步增强。 自然发火征兆数值自然发火征兆数值 感知感知 是指一氧化碳浓度呈明显上升趋势,且出现其他有毒是指一氧化碳浓度呈明显上升趋势,且出现其他有毒 有害气体,同时氧含量持续降低,煤体呈现高温态势,濒临发火危险。人体感知有害气体,同时氧含量持续降低,煤体呈现高温态势,濒临发火危险。人体感知 煤、岩、空气和水的温度超过正常值,附近巷道湿度增大,附近巷道壁面和支架煤、岩、空气和水的温度超过正常值,附近巷道湿度增大,附近巷道壁面和支架 表面出现水珠(挂汗),巷道中有煤油、汽油、松节油和焦油等气味。表面出现水珠(挂汗),巷道中有煤油、汽油、松节油和焦油等气味。 煤矿安全规程无法对自然发火征兆之前的预兆作统一具体数值规定。如果 在出现自然发火预兆时及时采取措施,可实现井下火情的早处置。煤矿防灭火日 常工作中应根据煤层氧化早期的一氧化碳或者采空区温度确定自然发火预兆的预 警值,以实现早期的监测预警。 煤矿必须确定煤层自然发火标志气体及临界值、温度等反映自然发火进程的指 标,并根据自然发火监测系统、安全监控系统和人工检查结果综合进行分析,实 现煤层火灾早期预警,并作为综合防灭火措施优化改进的依据。 第八条第八条 煤矿应当遵循灾害协同防治的原则,综合考虑多种煤矿应当遵循灾害协同防治的原则,综合考虑多种 灾害因素影响,选择合理的开拓布置、矿井通风方式、采煤灾害因素影响,选择合理的开拓布置、矿井通风方式、采煤 方法及工艺、巷道支护方式等。方法及工艺、巷道支护方式等。 第第 一一 章章 总总 则则 ((1))火灾灾害与冲击地压灾害并存火灾灾害与冲击地压灾害并存时,应当综合考虑矿井时,应当综合考虑矿井 防灭火与防冲需求,合理选择工作面开拓布置方式,优化设防灭火与防冲需求,合理选择工作面开拓布置方式,优化设 计煤柱留设尺寸,科学确定工作面推进速度。计煤柱留设尺寸,科学确定工作面推进速度。 (2))火灾灾害与瓦斯灾害并存火灾灾害与瓦斯灾害并存时,应当综合考虑工作面采时,应当综合考虑工作面采 空区自燃火灾防治与瓦斯空区自燃火灾防治与瓦斯抽采抽采的需求,合理调整抽采负压及的需求,合理调整抽采负压及 抽放量,科学布置抽采位置,优化选择采空区抽放量,科学布置抽采位置,优化选择采空区自燃火灾防治自燃火灾防治 措施。措施。 ((3))火灾灾害与水害灾害并存火灾灾害与水害灾害并存时,对于采空区疏放水工作,时,对于采空区疏放水工作, 探放水钻孔应当及时封堵,防止探放水钻孔应当及时封堵,防止漏风漏风引发煤炭自燃。近距引发煤炭自燃。近距 离煤层群或分层开采时,探放水工作完成后,加强上覆采离煤层群或分层开采时,探放水工作完成后,加强上覆采 空区遗煤自然发火监测工作。空区遗煤自然发火监测工作。 第九条第九条 煤矿企业、煤矿必须对从业人员进行防灭火教育煤矿企业、煤矿必须对从业人员进行防灭火教育 和培训,定期对防灭火专业技术人员进行培训,提高其防和培训,定期对防灭火专业技术人员进行培训,提高其防 灭火工作技能和有效处置火灾的应急能力。灭火工作技能和有效处置火灾的应急能力。(人力资源矛盾)(人力资源矛盾) 第十条第十条 煤矿闭坑时应当制定闭坑矿井防灭火专项措施,煤矿闭坑时应当制定闭坑矿井防灭火专项措施, 防止闭坑期间及闭坑后发生井下火灾。防止闭坑期间及闭坑后发生井下火灾。 第第 一一 章章 总总 则则 我国煤矿从上世纪我国煤矿从上世纪80年代的年代的8万处降至万处降至2020年底的年底的4100处,由于部分处,由于部分 煤矿闭坑期间,未采取有效防灭火专项措施,遗留发火隐患,威胁受煤矿闭坑期间,未采取有效防灭火专项措施,遗留发火隐患,威胁受 影响的周边生产矿井,甚至造成火灾等安全事故。影响的周边生产矿井,甚至造成火灾等安全事故。 2020年年12月月4日,重庆市吊水洞煤矿日,重庆市吊水洞煤矿闭坑期间闭坑期间未制定防灭火专项措施,未制定防灭火专项措施, 违规使用违规使用氧气氧气/液化石油气切割液化石油气切割,掉落的高温熔渣引燃油垢和岩层渗,掉落的高温熔渣引燃油垢和岩层渗 出油,导致出油,导致23人死亡。必须制定闭坑矿井防灭火专项措施的重要性。人死亡。必须制定闭坑矿井防灭火专项措施的重要性。 第十一条第十一条 鼓励煤矿企业、煤矿和科研单位开展煤矿火灾防治鼓励煤矿企业、煤矿和科研单位开展煤矿火灾防治 科技攻关,研发、推广新技术、新工艺、新材料、新装备,提科技攻关,研发、推广新技术、新工艺、新材料、新装备,提 高煤矿火灾防治能力和智能化水平。高煤矿火灾防治能力和智能化水平。 第十二条第十二条 内因火灾是由于煤炭或者其他易燃物质自身氧化蓄内因火灾是由于煤炭或者其他易燃物质自身氧化蓄 热,发生燃烧而引起的火灾。热,发生燃烧而引起的火灾。煤的自燃倾向性分为容易自燃、煤的自燃倾向性分为容易自燃、 自燃、不易自燃自燃、不易自燃3 3类。类。 新建矿井或者改扩建矿井应当将平均厚度为新建矿井或者改扩建矿井应当将平均厚度为0.3m0.3m以上以上煤层的自煤层的自 燃倾向性鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部燃倾向性鉴定结果报省级煤炭行业管理部门、煤矿安全监管部 门和矿山安全监察机构。门和矿山安全监察机构。 生产矿井延深新水平时,必须对揭露的平均厚度为生产矿井延深新水平时,必须对揭露的平均厚度为0.3m0.3m以上煤以上煤 层的自燃倾向性进行鉴定。层的自燃倾向性进行鉴定。 煤的自燃倾向性鉴定工作应当由具备鉴定能力的机构承担,承煤的自燃倾向性鉴定工作应当由具备鉴定能力的机构承担,承 担单位对鉴定结果负责。担单位对鉴定结果负责。 第第 一一 章章 总总 则则 说明说明12--260,进行细化补充,增加内因火灾定义,对原条款中的,进行细化补充,增加内因火灾定义,对原条款中的 ““所有煤层所有煤层””进一步明确为进一步明确为““0.3m以上煤层以上煤层””,明确了鉴定机构的,明确了鉴定机构的 责任。责任。 观念观念像重视瓦斯灾害防治一样重视自燃防治,像重视瓦斯灾害防治一样重视自燃防治, 与瓦斯爆炸事故的统计分析显示与瓦斯爆炸事故的统计分析显示 表面表面火灾事故占比较低; 实际实际重、特大瓦斯爆炸事故中火灾特别是采空区自燃导致 的爆炸事故占较大比例。 在瓦斯防治加强的新安全生产形势下,巷道、工作面常规瓦常规瓦 斯积聚斯积聚引发爆炸逐年减少,采空区自燃及其治理自燃及其治理期间引起瓦斯爆 炸比例上升。 显示显示火灾与爆炸灾害转换致灾防治的重要性。 显示显示火灾特别是采空区自燃防治是瓦斯爆炸防治重点和难点 。 自燃倾向 性等级 自燃倾 向性 煤的吸氧量 V Vd dcmcm3 3/g/g 类 容易自 燃 Vd0.70 类自燃 0.40Vd0.70 类 不易自 燃 Vd0.40 自燃倾向 性等级 自燃 倾向性 煤的吸氧量 V Vd dcmcm3 3/g/g 全硫 S SQ Q/ / 类 容易 自燃 Vd1.00 2.00 类自燃 Vd1.00 类 不易 自燃 18 18时自燃倾向性分类 煤样干燥无灰基挥发份V Vdaf daf 18 18时自燃倾向性分类 煤自燃倾向性 色谱吸氧鉴定法 GB/T GB/T 20104-200620104-2006 煤自燃倾向性 的氧化动力学测 定方法 AQ/T 1068-AQ/T 1068- 20082008 着火活化能自燃 倾向性测定 第十三条第十三条 所有开采煤层应当通过统计法、类比法或者实验所有开采煤层应当通过统计法、类比法或者实验 测定等方法确定煤层最短自然发火期测定等方法确定煤层最短自然发火期。。 第第一一节节 内内因因火火灾灾 第第二二章章 一一般般规规定定 自然发火期是衡量煤自然发火特性的主要特征参数,也是指导煤矿现场防灭火工作 的重要依据,目前常用统计法、类比法和实验测定法确定。 统计法是在矿井生产建设期间,通过对煤层的自燃情况的统计和记录,将同一煤层 发生的自燃火灾逐一比较,以其发火时间最短者作为该煤层的自然发火期。 类比法根据煤自燃倾向性鉴定资料,并参考煤层地质条件、赋存条件和开采方法与 之相似的采区或矿井,进行类比,估算得出。 实验测定法即通过实验的手段来近似模拟井下煤体的自然发火过程,通过测试获取 煤自然发火过程中的不同特征参数信息来计算分析煤层的自然发火期。 当现场煤层出现自然发火时,其自然发火期如果小于实验确定的结果或以往统计、 类比结果,应以现场实际为准。 3. 煤的自燃倾向性煤的自燃倾向性自燃内因属性,自燃内因属性, 煤的最小自燃发火期煤的最小自燃发火期自燃内、外因属性。自燃内、外因属性。 煤自燃外因属性(现场环境和防治措施、开采工艺)实验室模煤自燃外因属性(现场环境和防治措施、开采工艺)实验室模 拟困难导致拟困难导致最小自燃发火期最小自燃发火期测定困难测定困难。。 规程不得不用能在规程不得不用能在实验室进行较准确测定的煤的内因属实验室进行较准确测定的煤的内因属 性性自燃倾向性自燃倾向性来衡量煤的自燃特性,来确定自燃管理级别。来衡量煤的自燃特性,来确定自燃管理级别。 由于由于现场环境和防治措施、开采工艺现场环境和防治措施、开采工艺等外因属性不同影响,等外因属性不同影响,可可 能出现自燃倾向性为容易自燃自燃煤层未发生自燃,而不易自燃能出现自燃倾向性为容易自燃自燃煤层未发生自燃,而不易自燃 的煤层发生自燃的状况的煤层发生自燃的状况。。 因此,因此,不易自燃的煤层仍不能忽视自燃防治。不易自燃的煤层仍不能忽视自燃防治。 第十四条第十四条 采煤工作面采空区自然发火采煤工作面采空区自然发火““三带三带””可划分为散热带、可划分为散热带、 氧化带和窒息带。开采容易自燃和自燃煤层时,同一煤层应当至少氧化带和窒息带。开采容易自燃和自燃煤层时,同一煤层应当至少 测定测定1 1次采煤工作面采空区自然发火次采煤工作面采空区自然发火““三带三带””分布范围。当采煤工作分布范围。当采煤工作 面采煤方法、通风方式等发生重大变化时,应当重新测定。面采煤方法、通风方式等发生重大变化时,应当重新测定。 第第一一节节 内内因因火火灾灾 第第二二章章 一一般般规规定定 开采容易自燃和自燃煤层时,同一煤层应当至少测定1次采空区自然发火“三带”分 布范围。当采煤面采煤工艺、巷道布置、通风方式、地质条件等发生重大改变, 工作面的推进度、采空区漏风量、遗煤分布规律等发生变化时或开采煤层出现火 成岩侵入等特殊情况时,采空区自然发火“三带”分布范围将受到影响,应当重 新测定。 采空区自燃“三带”划分方法一般有3种 按照煤自然发火临界氧浓度指标来划分,一般可采用散热带(氧气浓度 (1518)),氧化带((58)氧气浓度(1518)),窒 息带(氧气浓度0.24m/min),氧 化带(0.1m/min漏风风速0.24m/min),窒息带(漏风风速0.1m/min) 按照采空区内的温升速率来划分,如果采空区内的日升温大于1/d时,就认 为已进入氧化带。 目前,采空区自然发火“三带”的划分尚无具体的统一标准和依据,推荐采用临界 氧浓度指标法。 415 面 爆 源 点 415运顺 415回风巷 415高位巷 1号联络巷 四 总 回 四 皮 下 四 轨 下 415灌浆巷 415工作面 注水、注浆、 注凝胶 24日16时起加快工 作面的推进度,事故 发生前推进27m。 28日7时06分,下隅角 尾梁后部强制放顶 放炮引起瓦斯爆炸. 24日12时10 分,上隅角 再 次爆 燃。 23日10时 40分,上隅 角 放炮引起爆 燃 23日10时50分,85 架附近发现明火 。 24日12时14分 53号尾梁着火,经洒 水火灭。 工工 作作 面面 推推 进进 虚拟现实系统需借助专用软件显示三维动态灾变虚拟现实系统需借助专用软件显示三维动态灾变 过程,因展示条件所限,本图仅以二维静态图形显示虚拟过程,因展示条件所限,本图仅以二维静态图形显示虚拟 现实场景,虽然显示效果差,但也较清楚地显示出下隅角现实场景,虽然显示效果差,但也较清楚地显示出下隅角 瓦斯爆炸的原因。所开发的虚拟现实系统能真实显示三维瓦斯爆炸的原因。所开发的虚拟现实系统能真实显示三维 动态灾变过程,为事故调查和分析提供了有力的分析工具。动态灾变过程,为事故调查和分析提供了有力的分析工具。 爆炸性气体混合带爆炸性气体混合带 采空区冒落带采空区冒落带 1号联络巷交叉口号联络巷交叉口 瓦斯流瓦斯流 煤层煤层 炮眼炮眼 新鲜风新鲜风 下工下工 隅作隅作 角面角面 陈家山煤矿特别重大瓦斯爆炸事故原因分析图 第十五条第十五条 147147高突热害高突热害部分部分 开采容易自燃煤层的开采容易自燃煤层的新建新建矿矿 井应当采用分区式通风或者对角式通风。初期采用中井应当采用分区式通风或者对角式通风。初期采用中 央并列式通风的只能布置央并列式通风的只能布置1 1个采区生产。个采区生产。 矿井通风系统的类型及其适用条件 中央式进回风井位于井田走向中央,风流在井下的流动路线是 折返式。 中央并列式 进、回风井布置在井田中央工业广场。 特点地面建筑和供电集中,便于管理,建井期较短,便于贯通, 井筒延伸通风方便,但风流路径长,风阻较大,井底车场和进回 风井间压差大,漏风大。 适用条件井田走向长度不大(小于4km),瓦斯及自燃不严重的 矿井。 第第一一节节 内内因因火火灾灾 第第二二章章 一一般般规规定定 a 中央并列式中央并列式 主井主井 副井副井 风井风井 中央分列式中央分列式 其进回风井沿井田倾斜方向相隔一段距离。其进回风井沿井田倾斜方向相隔一段距离。 回风井位于井田浅部边界沿走回风井位于井田浅部边界沿走 向的中央,不向的中央,不 在工业广场内。在工业广场内。 特点特点进回风井巷间的漏风通过中央采区进回风井巷间的漏风通过中央采区 的采空区,工业广场不受抽出式主要通风机噪的采空区,工业广场不受抽出式主要通风机噪 音的影响。音的影响。 适用条件适用条件与中央并列式相同。与中央并列式相同。 b 中央分列式中央分列式 风井风井 主井主井 副井副井 两翼对角式两翼对角式 进风井位于井田中央,回风井设在沿走向进风井位于井田中央,回风井设在沿走向 的两翼。的两翼。 特点特点通风路线较短,阻力和漏风较小,通风路线较短,阻力和漏风较小, 各采区间风阻较均衡,便于按需分风。工业各采区间风阻较均衡,便于按需分风。工业 广场不受回风污染和抽出式主要风机噪音危广场不受回风污染和抽出式主要风机噪音危 害。害。 适用条件适用条件井田走向长,产量高,需风井田走向长,产量高,需风 量大,易自燃,有突出危险的矿井。量大,易自燃,有突出危险的矿井。 ((c)两翼对角式)两翼对角式 风井风井 风井风井 主井主井 副井副井 分区对角式分区对角式 进风井位于井田中央,开采井田浅部,进风井位于井田中央,开采井田浅部, 在每采区掘一个小回风井与采区回风巷相通,在每采区掘一个小回风井与采区回风巷相通, 不必掘总回风巷。开采井田深部,往往转变不必掘总回风巷。开采井田深部,往往转变 为两翼对角式。为两翼对角式。 特点特点基本与两翼对角式相同,浅部开基本与两翼对角式相同,浅部开 采不掘总回风巷,加快投产时间,但开采深采不掘总回风巷,加快投产时间,但开采深 部煤田时,通风方式需变化,对生产有一定部煤田时,通风方式需变化,对生产有一定 干扰。干扰。 适用条件适用条件同两翼对角式,且煤层赋存同两翼对角式,且煤层赋存 浅,要求投产期短的矿井。浅,要求投产期短的矿井。 d 分区对角式分区对角式 主井主井 副井副井 风井风井 风井风井 风井风井 e 混合式混合式 主井主井 副井副井 风井风井 风井风井 风井风井 混合式混合式适用不同的开采范围适用不同的开采范围。如开采初期采用中央式布置,随范围的扩大可形。如开采初期采用中央式布置,随范围的扩大可形 成与对角混合式的系统。成与对角混合式的系统。 适用范围适用范围井田范围大、产量高、煤自然发火倾向性严重的矿井,煤与瓦斯突井田范围大、产量高、煤自然发火倾向性严重的矿井,煤与瓦斯突 出矿井。出矿井。 f 分区式分区式区域式区域式 主井主井 副井副井 风井风井 风井风井 风井风井 每个区域有由进回风井构成的每个区域有由进回风井构成的各区独立的各区独立的通风系统。通风系统。 第十六条第十六条 262262 开采容易自燃和自燃的单一厚煤层或者煤层群的矿井,开采容易自燃和自燃的单一厚煤层或者煤层群的矿井, 集中运输大巷和总回风巷应当布置在岩层内或者不易自燃的煤层内。集中运输大巷和总回风巷应当布置在岩层内或者不易自燃的煤层内。 布置在容易自燃或者自燃煤层内时,必须锚喷或者砌碹,碹后的空隙布置在容易自燃或者自燃煤层内时,必须锚喷或者砌碹,碹后的空隙 和冒落处必须用不燃性材料充填密实,或者用无腐蚀性、无毒性的材和冒落处必须用不燃性材料充填密实,或者用无腐蚀性、无毒性的材 料进行处理。料进行处理。 第第一一节节 内内因因火火灾灾 第第二二章章 一一般般规规定定 第十七条第十七条 开采容易自燃煤层的采(盘)区,必须设置至少开采容易自燃煤层的采(盘)区,必须设置至少1 1条专条专 用回风巷。用回风巷。 煤矿重大事故隐患判定标准(应急管理部令第煤矿重大事故隐患判定标准(应急管理部令第4 4号)中将号)中将““开开 采容易自燃煤层的采(盘)区采容易自燃煤层的采(盘)区未设置专用回风巷未设置专用回风巷””列为列为““通风系统通风系统 不完善、不可靠不完善、不可靠””的煤矿重大事故隐患的煤矿重大事故隐患。。 专用回风巷是指在采区巷道中,专门用于回风,不得用于运料、专用回风巷是指在采区巷道中,专门用于回风,不得用于运料、 安设电气设备的巷道安设电气设备的巷道,突出区不得行人,突出区不得行人。对于走向长壁式开采,专。对于走向长壁式开采,专 用回风巷指的是采区回风上(下)山;对于倾斜长壁式开采,专用用回风巷指的是采区回风上(下)山;对于倾斜长壁式开采,专用 回风巷指的是盘区回风大巷;对于片盘斜井开采,专用回风巷指的回风巷指的是盘区回风大巷;对于片盘斜井开采,专用回风巷指的 是回风斜井。是回风斜井。 第十八条第十八条 273273 开采容易自燃和自燃煤层时,在采(盘)区开采开采容易自燃和自燃煤层时,在采(盘)区开采 设计中,必须预先选定采煤工作面构筑防火门的位置。当采煤工设计中,必须预先选定采煤工作面构筑防火门的位置。当采煤工 作面通风系统形成后,必须按设计构筑防火作面通风系统形成后,必须按设计构筑防火门墙门墙,并储备足够数,并储备足够数 量的封闭防火门的材料。量的封闭防火门的材料。 第十九条第十九条 263 263 开采容易自燃和自燃煤层时,开采容易自燃和自燃煤层时,采煤工作面必须采采煤工作面必须采 用后退式开采,用后退式开采,并根据采取防火措施后的并根据采取防火措施后的煤层自然发火期确定煤层自然发火期确定采采 (盘)区开采期限。在地质构造复杂、断层带、残留煤柱等区域(盘)区开采期限。在地质构造复杂、断层带、残留煤柱等区域 开采时,应当根据矿井地质和开采技术条件,在作业规程中开采时,应当根据矿井地质和开采技术条件,在作业规程中另
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