13105工作面防灭火专项安全技术措施Word格式.docx

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地面通过束管采样仪抽取气样至地面色谱分析，分析参数主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6，每天早班检测一次，工作面异常时，每班检测二次。

（3）人工取样分析

由人工直接在各测点定期采用气袋提取气样，并送地面进气相色谱分析，给出束管分析报告，以此判断煤层发火程度，并上报总工及通风部门领导审批。

4、安全监控系统

本矿选用KJ90NB安全监控系统

（1）由科信中心负责在上隅角安设一氧化碳传感器，报警浓度≥24ppm；

安设温度传感器报警值≥30℃；

用以监测上隅角CO和温度变化情况。

（2）由科信中心负责在13105回风顺槽距回风联络巷10--15米处安设一氧化碳传感器，报警浓度≥24ppm；

在回风顺槽距回风联络巷10--15米位置安设温度传感器报警值≥30℃；

用以监测回风巷CO和温度变化情况。

（3）必须每天对“监测监控系统装置”及传输、信号电缆进行一次检查，确保其符合标准要求并达到完好。

（4）每班必须对传感器进行校对，出现误差及时更换处理。

（5）监控员必须24小时在岗，“监测监控系统装置”发生故障时，应及时处理。

故障处理期间，严禁甩掉装置不用，如确需暂时停止“监测监控系统装置”运行时，必须经矿总工程师同意，并制定出可靠的安全措施并实施后方可进行。

二、预防自燃发火的措施

1、生产方面的措施

（1）合理的采煤方法

回采工作面采用综采长壁后退式采煤，巷道布置形式简单，由于采煤工艺简单，工人操作熟练，工作面推进速度快，工作面的回收率高，煤壁的暴露时间短，面积小，对于防治自燃发火十分有利。

（2）控制矿山压力，减少煤体破碎。

在采掘过程中尽量减少裸露巷道的时间，在部分顶底板来压较大的地方加强支护，减少顶、底板来压对煤体的破碎，减少煤体与空气接触面。

（3）坚持正常的回采顺序，工作面推进采用后退式，回采顺序合理，减少了采空区漏风，有利于防止煤层自燃发火。

（4）在生产中，尽量提高回采率，工作面回采结束后立即砌筑密闭防火墙，封闭采空区，回采工作面顺槽间尽量少留煤柱。

同时，针对13105工作面在正常生产时、工作面推进速度减慢时和工作面停采前、回柱期间及封闭后的具体防火措施分别叙述如下：

1）正常生产时工作面的防火

①对工作面采空区喷洒注阻化剂；

②加快工作面推进速度；

2）工作面推进速度减慢时的防火

①在工作面下隅角挂设风帘，减少采空区漏风；

②在下隅角堆设土袋（或砂袋），建立防火隔离墙；

3）工作面停采前、回撤设备期间及封闭后的防火

①工作面离设计停采线一段距离（可取50～60m）时，即开始在工作面喷洒汽雾阻化剂；

②工作面停采期间，适当降低工作面风量；

③停采后45天内工作面设备要全部撤完，并完成封闭；

④在回撤设备过程中，加强回风流气体、温度监测和自燃危险性预测。

2、通风方面的措施

本矿井通风方式为中央分列式，主、副斜井进风，回风斜井回风，通风方法为机械抽出式，矿井通风容易时期和困难时期通风阻力相对较小，有利于自燃发火的管理。

（1）回采工作面为后退式回采，采用“U”型通风布置，一进一回，新鲜风流与乏风均不通过采空区，漏风量少，降低自燃发火机率；

（2）通防科根据规程规定对13105综采工作面定期和不定期进行测风，将每次测风结果记录填写在测风地点的记录牌上，并根据测风结果结合实际情况合理调节风量；

13105工作面风量必须符合规程规定要求，保证工作面风量满足生产需要。

（3）同时采取措施降低采区进、回风巷之间以及区段进、回风巷两端的负压差，以减少漏风；

（4）随时检查进、回风两顺槽及采空区，煤柱和裂隙漏风，防止向这些地方供氧，促使煤的氧化自燃，使之有良好的通风系统控制自燃倾向性火灾的发生。

（5）在合适的地点设双向风门，使矿井既可实现全区反风，也可实现局部反风，以防止火灾事故扩大；

（6）主要通风机设有反风装置，可满足全矿井反风要求，工作面风。

（7）同时，要加强矿井日常通风管理，对通风机经常进行性能测定，掌握其特性，并随着季节变化及时调整主通风机工况，控制内部漏风，降低通风阻力等综合措施，确保用风地点供风稳定、合理。

3、密闭管理

（1）停采后45天内工作面设备要全部撤完，并完成封闭；

（2）工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点进行监测。

（3）密闭墙要求

1）防火密闭采用双墙充填式结构，墙厚5m。

2）防火密闭墙之间填充物土湿度不宜过大，且应随砌随填，层层用木锤捣实。

3）用砖砌墙时，竖缝要错开，横缝要平整，排列整齐，砖块之间要用沙浆抹匀，灰缝要均匀一致。

4）墙体平整（1m内凹凸不大于10mm）；

无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝；

5）墙体必须用砖、沙灰不燃性材料砌筑。

6）防火密闭墙体与巷道周边接触紧密，不得漏风，帮槽深度为见实煤后0.5米，顶槽深度为见实煤后0.3米，底槽深度为见实煤后0.2米，掏槽宽度大于墙厚0.3米，墙面覆面盖层厚度应大于20mm，四周应抹裙边，宽度应大于200mm。

3、防灭火方法

（一）黄泥灌浆

1、灌浆材料选择

土源采用附近地表黄土，经铲车取土至注浆站堆土场，过筛后经皮带输送机运至注浆站；

水源采用抽至地面经澄清处理后的矿井排水。

2、灌浆系统

在风井场地设KDZS-1型多功能煤矿防灭火灌浆系统一套，为全矿灌浆服务，灌浆方法采用随采随灌，即随采煤工作面推进的同时向采空区灌注浆液。

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。

3、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（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，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。

4、灌浆参数

灌浆工作是与回采工作紧密配合进行。

13105工作面采空区灌浆方法采用随采随灌，每次工作面顶板周期来压后对采空区进行黄泥灌浆。

①灌浆所需土量

日灌浆所需土量按下式计算：

Q土=K·

G/γ煤

式中Q土—日灌浆所需土量，m3/d；

G—矿井日产量，根据设计，日产量均为3636t；

γ煤—煤的容重，根据地质报告，13号煤层容重为1.40t/m3;

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，取0.015。

则：

Q土=0.015×

3636/1.40=38.96（t）

②日灌浆所需实际开采土量

Q=αQ土

式中Q—日灌浆所需实际开采土量，m3/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。

Q=αQ土=1.1×

38.96=42.86（t）

③灌浆泥水比的确定

灌浆泥水比应根据泥浆的输送距离，煤层倾角，灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定，一般情况下为1：

5，冬季时为l：

6。

④每日制泥浆用水量

每日泥浆用水量按下式计算：

Q水1=Q土·

δ

式中Q水1—制备泥浆用水量，m3/d：

δ—泥水比的倒数，取5。

Q水1=42.86×

5=214.3（m3/d）

⑤每日灌浆用水量

Q水2=K水·

Q水l

式中Q水2—灌浆用水量，m3/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2=1.1×

214.3=235.73（m3/d）

⑥每日灌浆量

Q浆1=（Q水1+Q土）M

式中Q浆1—日灌浆量，m3/d：

M—泥浆制成率，取0.93

其余符号同前。

Q浆1=（214.3+38.96）×

0.93=235.53（m3/d）

5、灌浆措施

（1）灌浆防灭火效果考察

①、灌浆区温度检测

派专人定期检测灌浆灭火区、灌浆防火工作面及其采空区内的气温、煤温和出水温度。

②、灌浆区气体检测

利用火灾束管监测系统和地面气体分析实验室定期对灌浆防火区域进行气体成分的监测。

（2）灌浆后防止溃浆、透水事故的措施

①严格控制灌浆比例和灌浆量。

灌浆材料应满足相关规定的要求，严格控制浆液泥水比，并控制灌浆量不使过大。

②加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。

若排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存，应停止灌浆，采取放水措施；

排水中含泥量增大，说明采空区中可能形成了泥浆通道，使泥浆不能均匀充填空隙，而直接流到采空区下部被排出，处理方法有：

a采用间断灌浆；

b在泥浆中加入砂子填塞通路；

c提高泥浆浓度；

d移动灌浆管口位置，改变浆液流动路线。

③灌浆区下部采掘前探放水。

在灌浆区下部进行采掘前，必须对灌浆区进行探放水，一旦发现有积水，必须打钻放水后，才能进行采掘工作。

6、建立健全灌浆记录台帐

各项记录台帐是灌浆管理工作中关键的原始资料，是分析灌浆工作的基础，主要包括：

灌浆区位置、灌浆量等记录齐全。

（二）、喷洒阻化剂

1、阻化剂防火原理

阻化剂大都是吸水性很强的溶液，当它们附着在易被氧化的煤体表面时，吸收了空气中的水分，在煤体表面形成了含水液膜，从而阻止了煤与氧的接触，起到了隔氧阻化作用；

同时水在蒸发时吸收热量，使煤体降温，从而抑制煤的自热和自燃，延长自然发火期的作用。

2、阻化剂选择

（1）原料来源广泛，价格便宜，制备、使用方便，不会大幅增加采煤成本；

（2）阻化率高，阻化寿命长对人、设备及正常生产无影响；

（3）具有较好的渗透性和附着性；

。

目前，我国常使用的阻化剂有水玻璃（Na2O·

nSiO2）、氢氧化钙Ca（OH）2、工业CaCl2及卤块（工业MgCl2）等。

其中水玻璃模数n严格要求在1～2之间，且其成本较高，吨煤成本高；

氢氧化钙溶解度较小，和水混合而成是混浊液，且碱性强，具有很强的腐蚀性，对注液设备的防腐蚀性要求高，又因为其溶液是颗粒悬浮状混浊液，颗粒大小对使用泵和封孔器的正常运行产生影响；

而工业CaCl2来源广、供应稳定、成本低，故选用工业CaCl2作为阻化剂。

3、阻化剂浓度确定

阻化剂浓度的合理性是降低成本、提高阻化效果的重要方面。

根据国内矿井使用效果来看，20%的溶液阻化率较高，阻化效果较好；

10%的阻化液也能防火，但阻化率有所下降，因此，阻化剂浓度控制在15%～20%之间，一般不小于10%，可暂定把浓度控制在20%，以后根据实际的阻化效果进行适当调整，并采用重量法进行浓度测定。

4、阻化剂防火系统选择

目前我国煤矿常用永久式、半永久式和移动式三种喷洒压注系统。

设计选用移动式喷洒压注系统。

移动式：

储液箱和注液泵安装在平板车上，放置在采煤工作面的平巷中，距工作面30m左右，经过输液管路将阻化剂输送到工作面进行喷洒，该系统工艺简单、施工快、投资小、机动性大。

因此，选用移动式阻化剂喷洒压注系统，在采煤工作面向采空区的遗煤喷洒阻化液防止煤炭自燃。

5、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。

该泵可用喷枪直接向残煤喷射阻化剂，又可利用雾化喷头喷雾，还可用于向煤体压注阻化剂。

6、阻化剂防火工艺

在工作面运输顺槽适当位置（尽量靠近工作面）安设2个阻化剂配置箱，按需浓度（20%）将工业CaCl2倒入阻化剂配置箱内，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型煤矿用液压泵将阻化液沿顺槽和大溜电缆槽下方铺设（每20m安一三通接一截止阀）的φ25mm高压胶管压至工作面，与φ13mm的胶管和喷枪相连。

一台泵配一支喷枪，由专人手持喷枪，从支架间隙向采空区喷洒，每间隔5组支架喷一次，每次喷洒至少6min，流量不小于35L/min。

正常回采期间每班喷洒一次，安排在检修班工作面放顶后进行，如遇停产、过断层、收尾等情况时，必须对采空区加大喷洒频率。

喷洒系统工艺图如下图所示。

喷洒系统工艺图

1-供水管路；

2-药液箱；

3-吸液管；

4-压力表；

5-阻化多用泵；

6-高压胶管；

7-阀门；

8-三通；

9-喷枪

7、阻化剂喷洒量计算

工作面一次喷洒药液量的计算：

式中:

V——采煤工作面一次喷洒阻化剂的药液量，m3；

K1——易自燃部位药液喷洒加量系数，一般取1.2；

K2——采空区遗煤容重（按采区遗煤煤样实测），t/m3；

L——工作面长度，m；

S——一次喷洒宽带，m；

H——遗煤厚度，m；

A——遗煤吸药量，（在采空区采取煤样，由试验确定），t/t；

γ——阻化液容重，t/m3。

8、防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施

在喷洒过程中，可用不燃性材料对机械设备及支架金属构件进行遮挡，或利用工作面防尘洒水中管路的水进行清洗，但要严格掌握好放水量勿过多，以防影响工作面运煤和支护工程质量。

如清洗不掉可人工重点擦洗。

对阻化剂溶液的浓度、数量在使用时要严格控制。

喷阻化剂的管路及设备投入使用前做密封性试验，防止阻化剂发生漏失。

9、安全技术措施：

（1）配备阻化剂溶液时，应精心操作，集中精力，杜绝出现药剂溅到眼睛里或皮肤上，万一溅到皮肤上或眼睛里，应立即用清水冲洗，严重的情况下及时送医务所救治。

（2）回采工作面，喷洒阻化剂作业前，应用布料覆盖住机电设备设施，杜绝出现阻化剂药物损坏机电设施。

（3）喷洒阻化剂前，必须清理工作面人员，不得有其他人在工作面进行其他作业。

（4）喷洒阻化剂要两人相互配合，一人在后拖装有阻化剂溶液水流的高压胶管，另一人控制喷枪，对工作面浮煤进行喷洒。

（5）工作面进行阻化剂喷洒作业时，要全面有效覆盖工作面浮煤，确保煤体能充分吸收阻化剂。

（6）喷洒阻化剂作业人员要集中精力，看清地面，不得出现绊倒、跌伤或碰头等事故。

（7）在逆风流中作业人员，要戴好防护眼罩和雨衣，防治工作面风流将阻化剂溶液吹到作业人员身上或皮肤上。

（8）喷洒阻化剂作业结束后，应在清水冲洗水箱，并保持高压胶管中清水流动不少于10分钟，以便清洗水管和喷枪。

（9）喷洒作业完毕后，将喷枪和高压胶管放置在指定位置，液压开关必须闭锁，严防其他人员误操作，开关应挂牌管理。

并清理现场，工作面和巷道不得出现积水和淤泥。

（10）每班喷洒阻化剂工作结束后，当班班长组织人员对喷洒质量进行验收。

（三）、注凝胶

凝胶防灭火技术是近几年发展起来的新型防灭火技术，该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体，较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题；

技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性，使该技术在灭火过程中充分发挥其效能，快速有效地控制和扑灭火势,已成为煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。

该技术具有如下特点：

1、灭火速度快：

由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快，通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。

2、安全性好：

胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道，故有害气体消失快；

在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。

3、火区启封时间短：

注胶灭火工程实施完，不需等待（《煤矿安全规程》规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封），即可启封火区。

4、火区复燃性低：

高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。

5、凝胶材料

（1）凝胶材料选择及配比：

凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。

设计比例：

基料：

促凝剂：

水=10：

4：

86（重量比）。

（2）注胶设备

①注胶设备：

NJB1-80-2型凝胶泵2台，一用一备。

该设备是一种用来输送凝胶（水+基料+促凝剂）的泵组。

它可自动地将水、基料、促凝剂按一定比例混合后，经三个出液口输送到用胶地点。

根据各种材料的配比不同，凝胶混合液可在十几秒至几十分钟内形成固态胶体，用于煤矿直接灭火和堵漏。

②输送胶管

输送胶管规格见下表

输送胶管规格

主泵井口胶管

辅泵进口胶管

内径

（mm）

长度

（m）

19～20

≤4

≤300

32～33

≤6

24～26

（3）设备连接

注胶设备连接图

（4）操作步骤

①起动操作：

a、首先检查机器各紧固螺丝，不得有松动现象。

b、检查各泵和流量调节器（变速器）油箱内的润滑油，必要时加入各自的润滑油。

泵用润滑油是30～40号机油，变速器用专用的UD润滑油（不可用其它机油代替）。

c、盘车检查各泵能否转动自如。

d、检查电器开关、起动器。

e、检查各输送胶管、接头和过滤网。

f、将主泵吸水管和溢流管放入配好促凝剂的水箱中；

将胶管的吸管和溢流管放入胶料箱（或胶料桶）中。

g、打开混合器出口的三个阀门。

待起动正常后再按需要关掉1～2个。

任何情况下必须保证有一个阀门全开且畅通。

h、接通电源。

②注胶过程中的操作

a、待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。

促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料，不需要来回移动吸料胶管。

b、胶料流量无级调节器（变速器）只能在泵运转的情况下调节，严禁停机时调节。

c、泵的调压器是用来限定注胶压力并防止电机过载的，供货时已经调好，不要随意调节。

注胶时若发现溢流管有溢流，首先要检查输送管和混合器是否堵塞，混合器出口阀门是否打开。

一般情况下是不会有溢流的。

③停泵操作

a、注胶结束后，必须将主泵和胶泵都输送清水3分钟以上，并同时将混合器的三个出料阀门都打开，以保证泵内、管内和混合器内没有混合液和胶料存在。

b、将各泵的吸管从清水箱中拿出，将吸口放在无粉尘和杂物的地方（最好用手拿着），让泵继续运转吸水5分钟，这样可将泵内的积水排出。

c、断电。

d、清洗混合器，确保畅通。

④正常维护

a、新机器运转一个月后，应全部更换泵内和变速器内的润滑油。

b、阶段性注胶结束后，应将机器全部运上地面进行清洗、维护和保养，以备下一阶段注胶时机器能及时、正常地投入使用，同时也可延长机器使用寿命。

c、发现流量偏小时，检查泵的密封圈和吸、排液阀，磨损严重或损坏应即时更换。

d、检查三角皮带是否放松。

过松是可首先用皮带张紧螺钉调节拉紧。

若仍不能拉紧，可考虑将泵垫高。

只要皮带不损坏就不需更换。

若需要更换时，必须每泵的两根或两泵的四根皮带同时更换。

6、施工准备及步骤

①施工准备

a、准备两个0.5m3的铁箱（φ0.8m，高度1m），用于储存基料；

并准备一个0.6m3（φ0.9m，高度1m）的铁箱，用于配制促凝剂溶液。

将三个铁箱放置于灭火巷道内的注胶设备附近；

b、配好设备入口管路，并配好设备出口的变头，使之能与混合器通过25mm的高压软管相连；

c、配好混合器出口变头，使之能与25mm的注胶高压软管连接，并准备25mm的注胶高压软管10根（10m长的6根，5m长的4根）；

d、1寸阀门6个（注胶时接在钻孔上，钻孔泄漏时可随时关闭阀门）；

准备l寸管（接钻孔口的l寸阀门）变25mm的高压接头（接25mm的注胶高压软管）的变头6个，连接设备出口和注胶钻孔；

e、根据其它矿的灭火经验，基料在井下的运输相当困难，为了便于井下基料运输，可将基料用汽油桶运至巷道开口处，用泥浆泵将基料通过管道输送到注胶设备的基料储存箱；

f、每班按注胶6小时计算，每班注胶量为30m3。

井下胶体材料需保证2天的用量，基料量为18t（54桶），促凝剂量为7t（140袋）。

地面需保证5天的用量，基料量为45t，促凝剂量为18t；

g、基料的泥浆泵两台，流量为3m3/h。

并铺设输送基料的管路。

②注胶顺序

先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。

③施工步骤

a、将基料用泥浆泵输送到基料储存箱，每班需用泥浆泵输送基料两次（共3t），第一次输送4桶（约1m3，重1.3t），根据注胶设备流量，可使用约3小时，第二次输送5桶。

b、注胶前先接清水管冲冼每个钻孔3～5分钟。

c、将注胶管路连接好（每次连接三个），注胶泵入口管路放入相应的料箱，启动注胶泵压注凝胶。

待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。

促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料（每三分钟向料箱内添加一袋），不需要来回移动吸料胶管。

d、随时检查各钻孔的进胶情况，如发现有不进胶的钻孔，应及时将其拆下，接上清水管冲冼。

e、如有钻孔从钻孔周围向巷道返胶，应先将基料吸液管从料箱中拿出，待注胶管冲冼过后，再关闭该钻孔的阀门，然后再将基料吸液管放入料箱继续注胶。

待将该钻孔处理好后，再打开阀门继续注胶（或接至其它钻孔注胶）。

f、停止注胶后，再用泵继续注清水5分钟，冲冼注胶管路，防止凝胶堵塞高压软管。

g、将每班注胶量及注胶情况及时填入现场记录本，以便下一班查询，并向防火办公室汇报。

7、其它安全技术问题

①在施工过程中应制订各工序操作规程和安全技术措施。

②预防水、电、机械等人身伤害事故。

③对操作人员进行培训教育，确保工程质量。

④材料要防雨、防风；

包装带要收集，以免造成环境污染。

⑤灌浆站及材料库要建立在洪水水位线以上。

⑥各工程在施工过程中按各自行业规范操作。

⑦施工期间要严格监控地面灌浆浆液是否流入井下工作面和巷道，并加固所有与采空区联通的密闭。

四、外因火灾预防

1、加强电气设备管理，严防电气火灾发生。

2、工作面严禁使用电、氧气焊。

3、加强采煤机、转载机、刮板机、皮带机等设备所使用的齿轮油等油类管理，工作面范围内不得存放1桶以上油类。

4、各设备点应配备两台以上干粉灭火器