后安煤矿束管监测系统施工组织方案.docx

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后安煤矿束管监测系统施工组织方案

后安煤矿

防灭火束管监测系统设计方案

矿总工程师：

安全经理：

通风副总：

安全监察部：

生产技术部：

机电部：

通风部：

编制：

后安煤矿

2013年9月9日

第一部分煤自燃发火预测预报指标

标志气体优选在使用CO的前提下，以C2H4、C2H6为代表的烯烃气体和烷烃气体共同作为综合判断指标，这些标志气体的预测预报指标作为综合指标对煤自燃发火的不同阶段及其发展态势进行预测预报，根据不同的氧化阶段采取相应的防治措施，做到有的放矢。

针对煤自燃发火从缓慢氧化到加速氧化直至激烈氧化燃烧的过程，煤自燃发火的预测预报应分阶段进行预测预报，其预测预报按以下进行，以指导防灭火措施的制定和实施。

一、CO可以作为预测预报煤自然发火的指标气体，其预测的温度范围应在220℃之前。

CO出现的临界温度较低，为60℃左右，并在整个自燃发火过程中都有CO产生，应特别加强观测；

二、烯烃气体C2H4和C2H6气体预测的初始温度分别在165℃左右和200~220℃左右，C2H4气体的出现都可以视为煤的氧化进入加速氧化阶段的标志；C2H6气体的出现可以视为煤的氧化进入激烈氧化阶段的标志。

在有CO存在的前提下，只要出现C2H4或C2H6，即可做出煤已自燃发火的预报，此时必须采取切实有效的灭火措施，如果延误时机可能发展更为严重的火灾事故，给灭火工作增加一定的难度；

三、在整个升温过程中检测到少量的C2H2气体，C2H2气体的出现表现煤已完全进行燃烧阶段。

在矿井下检测到C2H2时，可断定监测区内存在已经燃烧的明火，此时制定和采区防灭火措施时不能将高温火区暴露于空气中，以免高温煤炭与爆炸范围内的瓦斯气体接触，引燃引爆瓦斯、煤尘等使事故扩大。

第二部分井下束管火灾监测系统设计方案

一、束管火灾监测系统工作原理

火灾的早期发现和监测是矿井火灾防治的前提，目前矿井火灾监测系统最常用的是矿井防灭火束管监测系统。

防灭火束管监测系统主要由束管取样系统和地面气体分析中心组成，通过束管将监测点气体抽取样到地面，利用气相色谱分析仪连续分析气体组分浓度，通过各组分浓度的变化对煤层氧化自燃过程进行判断分析并进行煤自然发火的早期预测预报。

该系统能够对井下的气体成分及浓度变化实现有效的实时监测，并在地面监测中心对煤自燃灾害的发生发展进行分析预测，实现了煤自燃预测预报的智能化、自动化，操作方法简便。

二、设备选型及参数

根据竹林实际情况配置一套地面集中式煤矿防灭火束管监测系统。

1、设备组成

主要由粉尘过滤器、单管、束管、分路箱、抽气泵、气体采样控制柜、监控微机、矿用色谱仪、打印输出设备、系统软件等组成。

2、主要功能

1）利用数据库分析某一监测点气体含量在一段时间内变化情况的功能；

2）自然火灾预报功能：

通过各组分浓度、烷烯比、链烯比的计算，及时准确的反映火源温度变化情况；爆炸危险程度判别功能；

3）历史数据查询功能：

为防灭火提供各种数据；

4）自动控制功能：

系统输出功能齐全：

气体采样控制柜可对至少12个采样点自动巡回采样，可对气体进行浓度分析，分析数据由计算机存储，并计算有关参数，发出自然发火报警；

5）具有报表、曲线、储存、打印功能。

能提供检测日报、月报、检测谱图报表、气体含量变化趋势报表等；

6）具有设定气体含量超限自动报警，流量显示及自动调节功能功能。

3、主要技术参数

1）控制束管监测路束：

1—16路；

2）分析气体成分：

CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等。

3）色谱仪检测限≤1PPM；

4）系统测量精度误差≤1％；

4、监测内容及其作用

防灭火束管监测系统是一项早期预报内因火灾的有效装置。

该系统是一种用泵通过束管把测点的气样抽至地面，利用气体分析仪进行分析，以预报灾情的装置，特别是井下人员无法进入的区域（如采空区等），它具有其它监测手段无法替代的优点，是采空区内因火灾早期预报的有效技术途径。

以CO、C2H4、C2H2三种气体作为自燃发火的预报指标气体。

1）监测点设置

监测点分为固定点、移动点和临时观测点。

观测点应设置在能采集到观测区内的有代表性的气体的地点。

尤其固定观测点，移动观测点，应尽量设置在巷道周围压力较小，支架完整，没有拐弯，断面没有突然扩大或缩小的地点。

根据上述要求监测点主要布置在以下地点：

a）工作面上隅角监测点1个，随工作面开采而移动。

b）采空区布置1个点监测点，随工作面推进埋入采空区。

当测点采空区氧浓度降到5%后，断开该测点，重新布置采样探头。

埋入采空区的束管要用DN25—50mm的钢管加以保护，保护套管埋入采空区不回收。

c）回采工作面风巷测风站布置1个测点。

d）采区回风巷测风站（或总回风井）布置1个测点。

e）井下临时机动监测点据矿井实际工作面生产情况，采空区情况等临时设置（如密闭采空区有自燃征兆时）。

2）监测内容

监测点主要监测气温、风量和采集气样等，以便提供分析数据，所有采集的气样通过束管管路送至地面进行自动分析。

3）作用

通过束管取样，利用安装在地面的抽气泵，将所采样的气体送入分析仪进行分析。

对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实现24小时连续循环监测，经过对自然火灾标志气体的确定和分析，及时预测预报发火点的自燃进程变化，为煤矿自燃火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。

系统特点：

具有监测的连续性和准确性，并可将监测数据送入矿井安全监测系统或矿井计算机网络中。

4）注意事项

a）凡是经过风门墙体的管缆都必须穿过线管，防止压扁。

b）束管敷设尽可能不与动力电缆敷设在同一侧；如确需与动力电缆敷设在同一侧，应在敷设动力电缆的上方0.2m至0.3m敷设束管，当与动力电缆交叉时，应垂直通过。

c）在井下取样点空气入口处和在传感器或分析器气样入口处应设有粉尘过滤器。

d）在井下取样的管路中应能及时有效地排除管路中的冷凝水，宜在管路中设贮水器。

e）气相色谱议在分析数据前，应每天用标气进行标定。

第三部分井下束管火灾监测系统安装方案

一、地面主系统安装

1、地面监测机房约24平方米、值班室一间约12平方米。

2、室内设备安装、摆放的质量要求如下∶

1）检测室内要无煤尘,干净整洁（有条件配备空调）;

2）摆放仪器的桌面要平整,无震动;

3）电源不要同大功率的电器设备同接,无干扰;

4）仪器要按所要求的位置摆放,摆放要整齐,连接线要整齐规范;

5）检测完后仪器要用防尘罩盖住,要保持仪器整洁无灰尘。

二、井下束管安装

1、主束管的安装：

1）16芯主束管（绿色线条部分），主束管从监测室开始布设，沿副斜井向井下布置，至90101轨道顺槽口处，在此处设置一台16路束管分路箱。

2）在90101轨道顺槽口处经分路箱改为一根8芯束管（图中黄色线条部分）沿9#集中轨道大巷至80101轨道顺槽口转弯处，在此处设置一台8路束管分路箱。

3）从16路束管分路箱分别引出三根单管（图中红色线条部分）沿90101轨道顺槽分别至90101工作面采空区、上隅角、工作面回风（距上隅角50米处），管端各连接一个粉尘过滤器。

4）从8路束管分路箱分别引出四根单管（图中红色线条部分），其中三根分别至80101工作面采空区、上隅角、工作面回风（距上隅角50米处），另外一根至总回风大巷口，管端各连接一个粉尘过滤器。

5）井筒束管安装的质量标准，严格把好质量关达到如下的要求:

（1）安装要牢固可靠无损伤;

（2）无严重挤压;（3）无划伤;（4）无堵塞;（5）无折弯。

2、分路箱的安装：

分路箱一定要选择顶板好、安全有保证不影响正常通行的位置，选适平整的井壁吊挂主分路箱1个,用膨胀螺丝固定在巷道壁上。

（根据现场情况也可使用其它方式固定）将分路单管接到分路箱内滤水器上,将放水开关关闭（以免漏气）。

其他的分路箱也是这样安装。

3、井下束管安装要求：

束管从分路箱顺至回风隅角或者是其它需要的检测点上，安装粉尘过滤器进行采样，井下束管安装的质量标准必需达到如下要求：

1）在安装时必需悬挂,其高度应保证管缆在矿车掉道时不受撞击。

2）在巷道中采用挂钩吊挂,同固定橡套电缆一样的方法固定。

3）挂钩距离不大于5m,在水平或倾斜井巷中应有始当的弛度,但垂度不超过30公分。

4）管缆安装要牢固、整齐、平直,并保证无打折、无划伤、无堵塞、无断裂;2条以上的分散管路应设置标记或设置管路夹板以便于检查维护。

5）管缆过风门或墙壁时,应穿管保护，管缆如需弯曲,最小半径应大于6倍管缆的直径。

6）所选路径应在行人少，支护完好的巷道内，防止管路被破坏，所选路径温差变化幅度要小，在温度急剧变化的地点要在温度低的一侧设置滤水器，标高差较大的斜巷，应在底部设置滤水器。

7）束管监测探头应悬挂在监测地点回风流中，且应靠近巷道顶部，吸气口正对风流方向，探头应设在顶板完好，无淋水。

4、滤尘器安装：

1）滤尘器安装在采煤面回风上隅角、采空区等监测点，应悬挂;

2）高度、位置由根据实际情况自定。

第五部分主要安全技术措施

1、束管监测工必须经过培训，考试合格后，方可上岗；束管监控管路由人工搬运至安装地点，防止搬运过程中将管路表皮碰破磨损。

2、在皮带斜井安装时，必须先跟随皮带司机协调好，确保皮带停机后，并汇报调度室方可进行束管安装工作。

3、在大巷安装时，由专人在安装地点前后100米范围内设立警戒，注意来往车辆，有机车通过时，及时通知工作人员，并示意通知机车司机，当机车接近时，工作人员必须停止工作，携带工具放置行人道侧，严禁物件伸出行人道，人员躲避到行人侧较宽的地方，待机车通过后方可继续工作。

4、在西一提升上山安装时，绞车司机和工作人员要严格执行“行车不行人，行人不行车”制度，提升时，工作人员必须停止工作，躲到附近的躲避硐，待待提升结束后，方可继续安装工作。

5、安装束管时不得将束管折伤、擦伤、刮伤，以免使束管破裂出现漏气现象，否则会造成分析结果不准确。

6、安装束管时，不要将束管头上的保护胶套打开，如没有胶套则可以用胶带代替胶套将管头缠上，防止其他物质进入束管，导致束管堵塞，使井下气体无法抽到地面进行正常分析。

7、管路敷设完毕后，从地面化验室到井下各测点，整个系统要进行统一编号，并用压气检查管路顺序是否混乱，乱的要及时调整。

每一条管路安装完毕后，必须在测点释放标准气体，详细记录管路的气压值，气体传输时间，并和地面分析的数值进行比较，管路的传输损失应在允许的范围内，否则应进一步检查管路的气密性。

8、在密闭前工作时，必须先检查瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、氧气的浓度，在浓度符合《煤矿安全规程》规定后，方可进行作业；监测密闭内气体时，应预留监测管，束管监测探头应埋设在监测管内，且用黄泥封口。

9、束管监测地点应选择在有浮煤被压酥的煤柱等可能的地点（如采煤的工作面的回风巷、回风隅角和停采线）的回风侧，采掘过程中有漏风和可能积热的地点；另外根据通风队的要求尽量布置在标高较高处，主要漏风通道中压差最大处。

10、进入工作地点严格执行“敲帮问顶”制度，有隐患应先排除后工作；禁止进入盲巷工作。

11、地面化验室，必须配备灭火器具，室内禁止明火。

回采工作面束管测点布置示意图

密闭区束管测点布置示意图

束管监测室管理制度

1、工作人员必须经培训合格后持证上岗，按时参加班前工作会议，掌握当天工作安排，服从部门领导的管理。

2、按时上下班，不得迟到、早退，有事须请假，无事不在本岗位值班到处乱窜，有工作找不见人者按脱岗处理，处以100元罚款。

3、束管监测室内严禁吸烟，发现一次处罚50元。

值班人员每日必须认真搞好监测室卫生工作，做到办公室干净整洁，桌椅摆放整齐，同时做好防盗工作。

4、监测人员和设备维修管理人员按规定填好本班次设备、设施运转方面的相关记录。

若发现一次不填或填写不详实、虚填，故障未及时排除（特殊情况除外）管线悬挂零乱者，处以100元罚款。

5、非监测室工作人员不得擅自使用计算机及打印设备，如有特殊情况时，必须经部门领导及主管领导同意后方可使用。

监测室内严禁上网、玩游戏，发现一次处罚100元。

6、设备设施维修人员对工作范围内的设备及管线要勤检查，发现问题，要立即采取措施进行整改，因特殊情况不能整改者，需汇报部门领导，再由部门领导汇报主管领导或厂家进行处理。

7、对设备烧毁或破坏事故发生后，要立即现场查看，调查落实事故原因，写出书面报告材料，分清责任，提出处理意见。

束管监测维护工岗位责任制

1、严格执行操作规程、《煤矿安全规程》及有关规章制度，遵守劳动纪律。

2、对所属范围的电气和束管监测设备要做到底子清，情况明，并做好相关记录。

3、做到线缆吊挂整齐，设备卫生清洁，维护检修记录齐全详细，材料准备齐全，设备台台完好。

4、熟悉设备，线路性能，作业环境要清楚，按质量标准和任务要求进行检查维护，处理事故要快，质量要高，解决不了的问题及时向领导汇报。

5、严格按要求搞好井下束管监测管线搬迁和维护。

6、严格执行现场交接班制度，交接班时要说明注意事项，并做好交接班记录。

7、管线铺设要合理，不得乱拆乱用。

8、如发现重大问题需要采取措施时，应立即汇报调度室和部门领导。

9、管好个人分管的工具、仪表、材料、配件，做到节约和合理使用。

10、未经许可，不得随意停转束管监测设备。

束管监测员岗位责任制

1、积极参加班前会议和周三的培训学习，努力学习政治业务知识，提高业务水平。

2、坚守工作岗位，根据部长安排，保质保量按时完成工作任务。

定期对计算机检查维护，保证系统正常运行和计算机清洁，纠正不规范的操作。

3、爱护设备，保证设备完好，其它人员一律不准动用设备，做到专机专用，严禁在电脑上玩游戏、看电影。

4、严禁对非本部门，本岗位的软件进行随意安装，认真填写相关台帐和记录，对重要资料文件做好保管和修整工作。

5、对计算机及相关束管设备避免阳光直射，要进行防光、防磁、防震荡保护，要有良好的通风散热环境。

按照有关规定定期对束管监测装置进行维护，保证监测数据准确无误。

6、负责监测的信息进行分析，发现异常情况及时向领导和调度汇报，迅速查明情况并行处理。

7、负责各类原始数据的整理、登记、汇总上报工作。