陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计Word文件下载.docx
《陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计Word文件下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
C
=0.06×
15×
7.27×
165×
0.756
=816.2m3
式中：
QK——钻孔灌浆量，m3
L/——钻孔间距，15m
H——采高，7.27m
M——工作面斜长，165m
C——回采率，0.756
K——灌浆系数，0.06
（2）、工作面灌浆量
Q=QK×
L/L/=816.2×
1880/15=102297m3
式中：
QK——钻孔灌浆量，816.2m3
L——工作面走向长，1880m
L/——钻孔间距，15m
Q——工作面灌浆量
（3）、脱水系统：
在423运回顺排水点安设污水泵，将污水排至区段水仓。
二、注氮防灭火：
1、注氮系统：
（1）安子沟制氮站，一套KGZD97-1000和KGZD-1000制氮设备，其制氮量为均1000m3/h,
（2）注氮系统（管路ø
150mm钢管），安子沟制氮站→安子沟2#风井→东翼总回→东翼回风大巷→423反风道→423运顺→采空区。
2、注氮工艺：
回采工作面采空区采用埋管注氮，即：
工作面运顺铺设一趟Φ150注氮管路，当管路埋入采空区10m时开始注氮，当管路埋入40m时，开始埋设第二趟管路，当第二趟管路埋入10m时向采空区注氮，同时停止第一趟管路注氮，这样循环往复，直至工作面采完为止。
3、注氮方式：
回采工作面注氮采用连续性注氮。
4、计算423工作面回采所需的注氮量：
①按产量计算：
QN=[A/（24pth1h2）]×
（c1/c2-1）
=[1500000/（24×
1.4×
330×
0.9×
0.8）]×
（0.2/0.07-1）
=348（m3/h）
QN——注氮流量，m3/h
A——年产量，t;
t——年工作日，取330d
p——煤的密度，t/m3;
h1——管路输氮效率，%
h2——采空区注氮效率，%
c1——空气中氧含量，一般取20%；
c2——采空区防火惰化指标，取7%。
②按吨煤注氮量计算
QN＝5×
Ak/330×
24
=5×
1500000×
0.756/330×
24
=715（m3/h）
QN——注氮流量，m3/h；
A——年产量，t；
k——工作面回采率，75.6%。
现矿井制氮装备能力为1700m3/h，
①注氮体积：
V=L×
H×
M×
K1×
K2=1880×
0.756×
0.8=1363917m3
V——423采空区注氮体积m3
L——采空区注氮走向长度1880m
H——采空区注氮倾斜长度165m
M——工作面采高7.27m
K1——工作面回采率75.6%
K2——采空区空间率80%
②注氮量
Q＝V（C1-C2）/C2
＝1363917（0.08-0.03）/0.03
＝2273195m3
Q——注氮量m3
C1——注氮前采空区氧气平均浓度8%
C2——注氮后火区熄灭氧气浓度指标3%
5、注氮监测：
（1）每日三班派人在回风巷进行检查，发现O2＜19%时，立即撤出人员，减小注氮量（或者停止注氮），待风量中O2＞19%时方可恢复工作。
（2）每天三班检查工作面、上隅角及回风流中的瓦斯情况，发现采空区内大量涌出瓦斯时，风流瓦斯超限，立即撤出人员、减小注氮量（或者停止注氮），待瓦斯降到1%以下时方可恢复工作。
三、汽雾阻化防灭火：
1、汽雾阻化系统：
在423工作面运顺安设汽雾阻化泵一台，2m3储液搅拌箱一个，沿运顺铺设汽雾管路至工作面喷雾点，在喷雾点安设汽雾发生器进行喷雾。
2、汽雾发生器安装数量及位置：
根据我矿实际，结合工作面漏风情况，在工作面前、后落山、20#、40#、60#架处各安装一个汽雾发生器，通过漏风将雾化液带到采空区，起到防灭火作用
3、汽雾阻化工艺过程：
将氯化镁按20%比例加入储液搅拌箱中溶解后，经过滤进入喷雾泵，加压后进入各喷雾点，经汽雾发生器将药液转化为汽雾，随漏风带入采空区。
4、每班喷药量计算（423工作面）
根据工作面煤的厚度、采煤高度，采空区遗煤量计算喷药量，每吨煤喷雾化液5-10kg，计按6kg，则每刀喷阻化液量为：
V＝MHBPCK/RD
＝165×
0.6×
0.25×
6/0.8×
1050
＝1.8m3
式中:
V——每刀割煤喷阻化液量；
M——工作面倾斜长度（165m）；
H——工作面平均煤厚（7.27m）；
B——每刀割煤宽度（0.6m）；
P——煤的容量（1.4T/m3）；
C——煤损失率（25%）；
R——雾化率（80%）；
K——吨煤吸药量（6kg/T）；
D——阻化液比重（1050kg/m3）；
每班喷阻化剂量
G=v×
D×
F×
L
=1.8×
1050×
20%×
2
=756（公斤）
V:
每刀割煤喷阻化液量；
D--阻化液比重（1050kg/m3）；
F--阻化液浓度（20%）
L—每班平均割煤刀数
（2）
每刀割喷阻化剂时间：
T＝V/（m×
Q）＝1.8/（5×
0.25）＝1.44（小时）
T--每刀喷阻化剂时间（小时）；
m--汽雾发生器的个数（5个）；
Q--汽雾发生器的流量（0.25m3/h）；
V--每刀割煤喷阻化液量（1.8m3）；
四、观测预报：
1、423采面观测预报：
根据我矿现有装备和技术，在423工作面回采过程中火区观察员对423采面落山、回风及高位抽采巷口闭、卸压抽采巷正头闭的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气等气体和温度进行观测预报，做到早发现、早预防、早处理，防患于未然。
每天四点班由救护队观察预报点进行采样。
采集的样本监测组必须及时进行分析，并将分析结果报矿长、总工及通防科。
采样观察预报点为：
采面上隅角、高抽巷闭里、卸压抽采巷卸压抽采孔、卸压抽采巷闭墙、采空区闭墙等地点。
2、监测监控
（1）束管监测分析
矿井安装KSS——200束管监测系统一套，束管监测系统中心机房设在平硐井口广场，该系统辅设12芯束管9270m至423回顺外段，3芯束管敷设2300m至423后落山，在后落山埋设1个采样头，后落山沿切眼方向50米埋设1个采样头，在距落山50米的回顺安设1个采样头，并随着工作面的推采而移动；
随着工作面的推采，每50米埋设1个。
通过采样头抽取气样，对采空区、落山及回顺的气体进行分析。
（2）传感器监测监控
在423工作面后落山，423回顺各安设CO传感器1个，对工作面及回顺风流CO进行连续监测监控；
423工作面回顺回风以里10－15m处，安设温度传感器1个，对工作面回顺风流温度进行连续监测监控；
风速传感器1个，对工作面回顺风流风速进行连续监测。
五、构筑防火门墙：
在423回顺、运顺、排水巷、卸压抽采巷口以里60m和1100m处各做防火门一道，用砖做防火门墙，墙厚不小于750mm，运顺防火门墙中间留2.7×
2m（宽×
高）的通道，回顺防火门墙中间留2×
2.2m（宽×
高）的通道，卸压抽采巷、排水巷防火门墙中间留2×
高）的通道。
墙5米范围内要备够的防火板及封口的材料，并码放整齐。
六、423采空区注三相泡沫防灭火
由423卸压抽采巷向采空区施工注三相泡沫钻孔，每间隔30米施工1个，向采空区30范围内注三相泡沫，。
终孔位置在回顺顶板3米利用灌浆注氮系统向采空区内注三相泡沫进行防灭火。
1）、每孔注三相泡沫量：
V=LHL1C=165×
30×
0.75×
0.3=8096.9m3
V——钻孔注三项泡沫量；
L——工作面倾斜长度：
165m；
L1——钻孔间距30m；
H——采煤高度：
7.27m；
C——回收率：
75%；
K——孔隙率：
30%。
2）、每孔注三相泡沫时间：
发泡系数为1500m3/h计算
（注氮管路流量300-1200m3/h，压力0.2-0.7MPa,灌浆浓度3:
1-6:
1，流量10-30m3/h）
我矿参数为：
注氮管路流量1000m3/h，压力0.9MPa,灌浆浓度4:
1，流量60m3/h、满足要求
T=V/δ=8096.9/1500=5.4（h）
T——每孔注三相泡沫时间，单位h；
V——每孔注三相泡沫体积：
单位m3；
δ——发泡系数：
单位m3/h；
3）、每孔注发泡剂量：
d=h·
q=5.4×
100=540Kg
h——每孔注三相泡沫时间，单位h；
q——每小时注三相泡沫剂量，取100Kg；
Ｂ、矿井防灭火措施
（一）、采区防灭火措施
1、采空区、上、下顺槽冒落空间、停采线等处必须有防止遗煤自燃的预防措施。
2、开采煤层的上方及邻近采空区和其它漏风源必须有处理措施。
3、防火队火区观察员每天必须对矿井所有闭墙进行一次全面检查，发现问题及时处理。
通防科每旬组织通维区、防火队、救护队对井下所有闭墙进行一次全面检查。
4、综放工作面尽可能地提高顶煤回收率，采面煤层回收率应大于80%，工作面上、下顺槽、开采线和停采线的浮煤必须清净。
5、回采工作面投产前必须有煤层注水设计，并严格执行，设计有完整的注氮、黄泥灌浆、注三相泡沫、注凝胶和疏水系统，坚持使用汽雾阻化。
6、回采工作面坚持正规循环作业，加快推进速度，尽快使老塘进入压实带，前后落山角及时放顶，不允许留长距离空间。
7、积极发挥束管监测系统作用，每天对采面采空区内3个采样点、后落山角采样点和其它采样点等处气体进行一次采样分析，分析结果分送有关领导和科室审阅，并保存备查。
8、综放工作面回采过程中,火区观察员每班对工作面上隅角、瓦斯抽放巷闭墙、灌抽巷闭墙及回风巷中的CH4、CO2、CO等气体浓度和温度观测一次。
每天救护队用气囊采集工作面上隅角和瓦斯抽放巷气样各一次,进行分析化验,分析结果分送有关领导和科室审阅，做到及时发现及时处理,防患于未然。
9、在综放面卸压抽采巷每隔30m向回顺打2个三相泡沫注浆孔，全长封孔，不用时堵严。
采面依次推过每个注浆孔20-30m时注一次三相泡沫，注泡沫量不少于1.5万m3。
加强综放面卸压抽采巷维修，确保断面不小于原断面五分之四；
卸压抽采巷每80米做密闭墙一道，同时实施黄泥灌浆、注三项泡沫等措施，杜绝卸压抽采巷漏风。
10、每月采面必须完成当月下达的黄泥灌浆、注氮、注三相泡沫、注凝胶和前后山角封堵任务。
11、根据我矿多个综放面“三带”范围研究成果，要求采面每月推进最少80m。
12、掘进煤及半煤岩巷道时，禁止用煤充填巷邦，巷道中的浮煤必须及时清净。
13、井下若发现高温火点时，必须将所有可能受火灾威胁区域中人员撤离，采取措施进行处理。
隐患未彻底消除，严禁恢复生产。
（二）、工作面回采期间防灭火措施
1、综采放顶煤工作面编制作业规程时必须编制防灭火措施，并严格执行。
2、综采放顶煤工作面采取以向采空区黄泥灌浆为主，注氮气、喷洒阻化剂、注三相泡沫、注凝胶、前后落山角封堵和均压、束管监测、人工观测预报相结合、构筑防火墙的综合防灭火措施。
3、通防科在月作业计划中根据采煤计划下达当月采面黄泥灌浆量、阻化剂喷洒量等工程量，防火队、综采队必须严格执行。
4、防火队灌浆时必须严格安规定浓度执行，水土比不小于5：
1（体积比），并且井下必须有观察员观察注浆情况，发现问题及时处理、汇报。
5、防火队必须每班安排专人负责喷洒阻化剂工作，实行24小时不间断喷洒，阻化剂浓度不低于20%。
6、制氮时管口伸入采空区30-50m（即氧化带内），注氮浓度不小于97%。
7、救护队每周五必须对采面前后落山用三米袋子墙进行封堵，封堵时必须全断面封堵，厚度不小于规定。
8、采面必须安排两名瓦检员，瓦检员必须对采面前后落山角、回风量、高抽巷中沼气、二氧化碳、一氧化碳、温度等进行观测。
9、束管监测系统每天必须对采面采样点进行一次采样分析，救护队每天4点班对采煤落山、高抽巷、采后卸压孔进行取样分析，并将分析结果报矿有关领导
10、抽放滞后采场不得超过30m,各种抽放孔、灌浆孔必须及时封堵，确保严密不漏风。
11、综采队必须采取有效措施，确保前后落山角无悬顶，减少采空区漏风，若悬顶大于3m3时必须及时封堵。
12、及时封闭掺新巷横川，卸压抽采巷随工作面推进每50-80m进行一次封闭。
闭墙厚度不小于1.0m。
（三）、收尾后防灭火措施
1、采面回采结束后必须在45天内封闭完毕，封闭时采用双墙封闭，单墙厚度不小于1.5m，墙间距3-5m，且墙间必须用黄土充填。
2、采空区封闭完毕后，必须立即进行灌浆管理，灌浆时两墙中间也必须灌浆，确保两墙间浆满填实。
3、所有采空区墙间以及闭墙前的巷道必须实施喷浆，喷浆厚度不小于0.2m，且必须确保质量，处理净两帮和顶板网包，不得出现欠喷、漏喷现象，确保闭墙不漏风。
4、火区观察员每班必须对采面采空区闭前、后落山CH4、CO2、CO、气温、水温等进行观测，发现变化必须立即汇报。
（四）、矿井防灭火规定
1、井下各机电峒室、车场、皮带机及运输机的转载点设置砂箱和灭火器，砂箱容积不得小于0.3－0.5m3。
综放工作面机头、机尾各设两个灭火器，悬挂在距机头、机尾15－20m的范围内的上风侧，灭火器由使用单位负责管理，并定期检查，若损坏或失效应及时更换补充。
2、井下采用静压供水，建立完善的防灭火、防尘洒水系统。
井下消防管路应每隔100m设置三通阀门，在皮带运输机巷中，消防管路每隔50m设置三通和阀门，并备有消防软管及器材，地面消防水池，必须经常保持不少于200m3的水量。
3、井下皮带运输机要使用良好的综合保护装置，并设专人维护，要清净浮煤和设备下面的积煤，确保滚筒和托辊转动灵活，不夹带，严禁皮带重载启动和托运大块煤及设备、材料等。
4、井下所有皮带应为阻燃皮带，应具备煤矿矿用产品安全标志，应设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。
5、井下变压器使用的绝缘油物理、化学性能和电气耐压强度，每年进行一次试验。
向电气设备内补充或更换绝缘油，其物理、化学性能和电气耐压强度必须符合质量标准要求。
6、井下机电硐室、变电所都必须安设向外开的铁防火门，以便发火时及时与风流隔绝。
7、进风井口及主扇房附近20m范围内，不得有烟火或用火炉取暖。
8、矿井必须建立完善的入井人员检身制度，严禁携带烟草和点火物品（包括火柴、各类打火机和带点火装置的电子表等）入井。
下井严禁穿化纤衣服。
9、加强电器设备管理和检查，消灭电器设备“失爆”，坚持使用漏电器和煤电钻综合保护，电缆悬挂整齐，不落地，特别是经常移动的煤电钻电缆、信号电缆无破口，综保保护灵敏可靠，接地设施齐全完好。
掘进工作面必须实行“双三专两闭锁”。
井下过流、漏电、接地“三大保护”设施完善，整定值合理，动作灵敏可靠。
所有设备、电缆严禁超过额定值运行。
严禁带电搬迁电器设备和缆线。
严格停送电管理制度。
机电设备安装试送电和停风电区域恢复送电前必须先检查瓦斯。
10、井下放炮工作必须由专职放炮员担任，同一工作面不得使用2种不同品种的炸药。
11、使用炸药符合《煤矿安全规程》第318条规定，装药前、装药后及炮眼封泥符合煤矿安全规程》第327-328条规定。
12、处理卡在溜煤（矸）眼中的煤、矸时，如果确定无爆破以外的办法，可爆破处理，但必须遵守《规程》330条有关爆破规定。
13、井下采掘机械的液压联轴节，必须使用带保险片的易熔合金塞。
14、所有皮带运输巷必须设有消防管路，每隔50米安装一个三通阀门，并备有消防软管及消防器材。
15、每季度，由矿长组织生产、供应、通防、动力等有关部门分别对井下井上消防管路系统、防火门、消防器材的设置等情况，进行一次全面检查，发现问题及时解决处理。
16、井上下消防材料库要储存一定数量的木板、圆木、黄土、砂子，灭火器等材料（见附表一、二）；
并且材料、工具必须有明细卡。
供应科按灾防计划的规格数量进行配备。
消防器材、材料、工具非因处理事故不得使用。
17、井下消防材料库设在四石门扩大区的消防材料库巷道内，地面消防材料库设在物资供应中心专用消防材料库内。
18、每季度，由矿总工程师组织，通防科、安质科、供应科及保卫科等单位参加，对消防材料库内的材料进行一次检查，及时补充不足材料或更换有缺陷的消防材料。
（五）、机电峒室的防火措施
1、井下中央变电所、整流变电所和井底车场及其它机电设备硐室，盘区变电所应用不燃性材料支护，硐室必须安设向外开的防火门，门上设有便于关严的通风孔，以便必要时隔绝风流，硐室的防火门外口5米的巷道内亦应用不燃材料支护，室内应存放足够的灭火器材（4个灭火器及容积不少于0.5立方米的砂袋或砂箱及撒砂工具）。
2、所有机电峒室的设备必须100%完好，过流、漏电、接地“三大保护”设施完善，整定值合理，动作灵敏可靠。
所有设备、电缆严禁超过额值运行。
（六）、井下火药库发放室的防火措施
1、井下爆破材料库的最大贮存量，不得超过该矿井3天的炸药需要量和10天的电雷管需要量，炸药、雷管必须分开贮存。
2、井下爆破材料库地平必须用木板铺设，其发放台用不带静电的绝缘胶板铺设，使用的矿灯应有绝缘胶套，其它矿灯禁止入内。
3、井下爆破材料库必须采用煤矿防爆型照明设备，照明设备的线路应使用阻燃电缆，照明电压不得超过127V。
严禁在贮存爆炸材料的硐室或壁槽内装灯。
（七）、机械摩擦火灾的预防
1、井下所有机械设备各部位轴承严禁缺油运行。
2、皮带运输机所有托辊、滚筒应保证转动灵活，并保证皮带不跑偏、不发热打滑。
使用好防打滑、防止烟雾、防跑偏、防堆煤及温度保护等综合保护装置。
升级会员 