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矿井防灭火措施

矿井综合防灭火措施

山西宏盛安泰煤业有限公司

二○一三年三月

矿井综合防灭火措施

一、概述：

根据山西省煤炭工业局综合测试中心提供8号、9号煤层自燃倾向等级鉴定报告，8号、9号煤层属II级自燃煤层。

矿井火灾根据发火性质可分为内因火灾和外因火灾。

按发火位置可分为井口地面火灾和井下火灾。

因此对不同位置，不同性质的火灾，采取相应灭火方法。

二、井口地面火灾的防灭火措施：

1.矿井的所有地面建筑、煤场、风机房、综采设备库、绞车房等处必须有防灭火制度，设备符合消防要求。

2.井口房和通风机房附近20米内严禁烟火并不得用火炉取暖，井下严禁用灯泡和火炉取暖。

3.井下和井口不得从事焊接工作，如必须在井下焊接时，制定安全措施经矿长、总工批准并指定专人现场检查监督，符合作业条件时方可进行焊接工作。

4.井下严禁存放汽油、煤油和变压器油。

使用过的润滑油、棉纱等必须有专人送往地面不得在井下乱仍。

三、矿井内因火灾管理

⑴、预防内因火灾方法

矿井内因火灾防治本着“预防为主，安全第一，综合治理”原则从设计、掘进、回采、停采、封闭实行全过程安全管理。

1.必须采用正规开采顺序依次回采。

2.在主要进风巷和采区巷道设置煤层自燃发火观测点。

每班要有安检员对

瓦斯、一氧化碳和温度进行测量，并记录存档，发现异常及时向矿领导汇报，以便及时采取措施。

3.根据煤层自燃发火期对采煤工作面进行设计。

必要时可以对需回采的煤

层进行阻化处理，防止其自燃发火。

4.确定合理的开采方式和回采推进速度。

5.采区设计时应同时设计消防灭火系统，包括消防水管和注浆。

6.选择合理的通风方式，减少采空区漏风。

7.采煤工作面底煤必须清理干净，以防浮煤自燃发火。

8.选择合理风量对采煤工作面供风，每10天测定一次风量变化情况，发

现变化较大时，应及时汇报，查找原因，进行处理。

9.对自燃危险区进行重点检测，并进行喷浆处理，防止危险区扩大。

10.停采后，必须加强对工作面及回风流气体和温度的检测并组织回撤，并

于45天内对该工作面进行永久封闭。

根据矿井的采煤方法、煤的自燃发火特征等条件，采用预防性灌浆、喷洒阻化剂等措施防止自然发火，并建立健全矿井火灾监测监控系统，加强煤自燃的早期预测预报，防患于未然。

在地面黄泥灌浆站铺设专用管路至工作面，对采空区实施黄泥灌浆，及时封闭采空区，防止煤炭自燃。

⑵、开采煤层自燃发火防治措施

（一）开拓开采方面的预防措施

在开拓中主要井筒（主斜井、副斜井、回风立井）布置在8号、9号煤层的底板岩石中，采区煤层巷道采用锚网并喷浆封闭，隔绝空气，减少可能发火的面积。

采煤为综采采煤方法，推进度较高，回采速度快，工作面回采率在93%以上，这些条件对于防止煤的自燃是有利的。

回采时应加快速度，减少丢煤，防止采空区过多的漏风，并且在采空区及时黄泥灌浆

（二）通风预防措施与通风设施

矿井通风方式为抽出式，主斜井、副斜井进风，回风立井回风。

井下通风系统较为简单，布置合理，无串联通风，在通风方面不会造成煤层自燃。

井下的通风设施主要包括：

风门（进、回风巷道之间的通道设置）、调节风门（控制风流的独立回风巷中）、密闭墙等。

生产中加强管理，经常检查维修，杜绝风流短路或者风量不足严重漏风现象存在（不包括少量人为漏风通道），从而造成局部煤层氧化升温发生自燃发火现象。

（三）监测方面的措施

井下防灭火主要以防为主，因此经常性的检测工作十分重要。

主要观测站布置在煤层运输、回风巷和工作面后采空区侧，并布置CO和温度传感器。

矿井配备了综合监控系统（KJ70N型）、束管监测系统和各种防火测试仪器仪表。

本矿井设立束管监测系统，对回采工作面上、下隅角、采空区密闭等地点的煤炭自燃情况进行在线监测。

⑶、防灭火系统

1、黄泥灌浆防灭火系统

防灭火主要措施采用黄泥灌浆防灭火系统，辅以喷洒阻化剂等综合防灭火措施。

灌浆材料及灌浆站位置：

采土场位于工业场地西南侧，距工业场地大约200m左右，灌浆站位于立风井场地。

地面灌浆系统：

土源采用附近地表黄土，经铲车取土过筛后直接使用，水采用抽至地面经澄清后的矿井水作为灌浆用水，并在浆站附近修建一个约100m3蓄水池，以保证灌浆工作的连续性。

注浆系统：

地面灌浆站→副斜井→8号轨道下山→8102回风顺槽→工作面上隅角→8102工作面采空区。

2、阻化剂防灭火系统

选用移动式阻化剂喷洒压注系统。

正常回采期间工作面采空区每天喷洒一次，安排在检修班工作面放顶后进行。

在工作面运输顺槽适当位置（尽量靠近工作面）放置两辆矿车作为阻化剂药箱，交换使用，按需浓度（15%）将工业CaCl2倒入1吨矿车内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用矿用液压泵（置于平板车上）将阻化液沿顺槽和大溜电缆槽下方铺设（每20m安设一个三通接一个截止阀）的φ25.4mm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。

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。

3、束管监测系统

1、系统组成

主要有粉尘过滤器、单管、束管、分路箱、抽气泵、束管清洗机、气体采样控制柜、系统计算机、矿井气体多点参数色谱自动分析仪激光打印机、网卡、系统分析软件、净化稳压电源、冷却水箱等组成。

2、KYSC-1型井下移动式束管采样系统

本矿井采用KYSC-1型井下移动式束管采样系统，系统通过束管取样，利用安在地面上的抽气泵、各种气体分析仪器以及微机等，连续监测井下巷道、采空区、密闭区中的CO、O2、CO2、CH4等气体组分浓度，根据CO变化趋势，早期预报煤炭自然发火。

3、观测站、移动和临时观测点布置

束管监测系统用于矿井自然火灾预报和防治工作，可对井下任意点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H2、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10等10种气体的含量实现连续监测，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温度变化，为自然火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。

4、井下外因火灾防治及装备

电气事故引发的火灾防治措施

矿井供电采用双回路引入矿井变电所，下井采用6KV双回路（电缆）引入井下中央变电所。

①井下机电硐室用不燃性材料支护，硐室装设向外开的防火铁门。

②井下电网装设漏电保护装置。

根据规程规定除在井底变电所内选用矿用一般型配电装置外；其余采、掘等地点均采用的是矿用防爆型配电装置。

下井电缆在入井处设有防雷电装置。

通信线路在入井处装设熔断器及防雷电装置。

可防止地面下井缆、线将雷电引入井下，引起火灾或瓦斯爆炸。

③下井电缆选用煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆，由地面沿人行副斜井至井下中央变电所。

④井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备设有短路、过负荷、接地和欠压保护。

低压电动机控制设备设有短路、过负荷、单相断电、漏电闭锁保护。

井下电网设有短路、过负荷、漏电保护装置。

5、带式输送机着火的防治措施

①井下胶带机均选用阻燃输送带；

②托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料，均应采用阻燃型原料，其阻燃性和抗静电性必须符合有关规定；

③电器部分均采用防爆型设备；

④当胶带输送机选用限矩型液力偶合器时，液力偶合器严禁使用可燃性传动介质；

⑤设置滚筒防滑保护装置、堆煤保护及防跑偏装置；

⑥在机头、机尾硐室设置火灾报警器、温度传感器、自动喷雾洒水装置、硐室自动灭火装置以及消防洒水设施等。

四、其它火灾的防治措施

1、矿井进风口周围严格禁止进行产生明火的作业。

入井人员严禁携带火种下井。

井口应配备必要的消防设施。

地面及井下均设置消防器材库，消防器材库禁止堆放任何与消防无关的物品。

2、地面消防给水与生产、生活给水共用水源给水系统。

地面工业场地消防用水储存在200m3转输清水池中。

在主、副井、行人斜井井口房、煤仓、原煤输送机及坑木加工房、可燃材料仓库、办公楼、井口浴室、矿灯房设消火栓及灭火器。

3、井下设置了消防洒水系统和消防材料硐室。

井下消防洒水降尘系统采用静压供水方式。

水源由地面水源井供给，洒水降尘管道，经主斜井、主副斜井联络巷、主斜井和1200井底车场联络巷至井下各个施工地点。

在1200水平设置消防材料硐室。

五、开拓开采方面的措施

1、工作面进、回风巷距离采空区较远，漏风小，对防止自燃发火有利。

2、生产中应提高工作面的回收率，减少架后丢煤。

3、回采工作面采用全部垮落法管理顶板，顶板不自行冒落时按要求人

工强制放顶。

六、通风方面的措施

1、回采工作面采用均压防灭火技术，减少采空区漏风，缩短氧化带的宽度。

2、回采工作面采用阻化剂防灭火手段，延缓煤的氧化。

3、回采工作面采完后及时封闭采空区，并加强对采空区密闭的检查维护，防止漏风。

4、生产过程中加强对通风设施的管理，定期进行检查和维修，保证通风设施处于正常使用状态。

5、定期检查矿井反风设施，以便在井下发生火灾时能迅速有效的进行反风。

6、加强对井下通风巷道的维护，出现高冒区时，及时清理浮煤，并加强支护。

7、做好工作面的防灭火预测、预报工作，定期检查回采工作面进、回风巷和工作面出煤点等地点煤壁的温度，发现高温点及时进行处理。

8、加强对风流中瓦斯、一氧化碳的检测，及时预报并处理出现的问题。

七、井下机电设备硐室的防火措施

1、矿井井下设变电所，处在岩石巷道中，支护采用锚喷支护，支护材料采用的是不燃性材料。

水泵房、变电所及通道采用砼铺底,在通道内设密闭门，中央变电所和水泵房之间设防火、防水两用门。

变电所配备两台干粉灭火器、两台二氧化碳灭火器和一组砂箱，变电所设备和墙壁之间留有0.5m以上的通道，各种设备之间，留设0.8m以上的通道。

2、严禁携带火源或易燃易爆品进入机电硐室。

八、井下电器设备的防火措施

井下电气设备均选用具有煤安标志产品，中央变电所选用KBSG型干式变压器，采掘工作面采用KBSGZY型移动变压器供电。

井下低压配电系统采用KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关作为相应配电点总开关。

该系列开关具有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁、过流保护、欠压保护、温度保护、风电闭锁、模拟试验等功能。

掘进工作面实行风、电闭锁，并通过安全监控系统实行瓦、电闭锁。

井下低压动力设备的控制开关均选用QBZ系列隔爆型真空电磁起动器；QBZ系列开关具有短路、过负荷、单相断线、漏电、闭锁保护及远程控制功能。

煤电钻电控设备选用了具有短路、过载、漏电保护及远距离起动和停止功能的装置。

九、井下电缆

矿井采用10KV下井供电，下井电缆采用MYJV22型铠装电缆，配电系统采用具有煤安标志的MYPTJ型矿用橡套屏蔽电缆，660V供电系统采用具有煤安标志的MP型矿用橡套软电缆，煤电钻选择MZ型煤矿用电钻橡套电缆，照明选择MPQ型煤矿用橡套轻型软电缆，井下电缆全部采用阻燃型抗静电铜芯电缆。

井下电力电缆需要连接的地方均采用矿用隔爆接线盒连接。

井下橡套电缆的修补连接采用冷补方式。

电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的隔爆接线盒。

十、井下电器设备的各种保护

严禁由地面中性点直接接地的变压器直接向井下供电，严禁井下配电变压器中性点直接接地。

井下低压馈电回路均装设有带选择性的漏电保护装置，能自动切断漏电的馈电线路。

井下所有电动机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护功能。

井下低压馈出回路均装设有带选择性漏电保护的装置，能自动切断漏电的馈电线路。

井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护功能。

煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。

每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。

为了防止井下人身触电，保证人身安全，按照《规程》要求，必须将电气设备的金属外壳进行可靠接地。

井下主变电所主排水泵房水仓中设主接地极，各配电点均设局部接地极。

橡套电缆的接地芯线及屏蔽层、电缆的铠装、接地干线等相互连接，并与主接地极、局部接地极连接成一个总的接地网，网上任一接地点所测的接地电阻值应小于2Ω，每一个移动式和手持式电气设备至局部接地之间的保护接地连接导线的电阻值不超过1Ω。

电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮及屏蔽护套等均设有保护接地。

十一、井下电器设备的修理、检查、修理和调整措施

1、井下电器设备的检查、维护和调整工作，必须由电气维修工进行，高压电气设备的调整和修理工作，应有工作票和施工措施。

2、井下防爆电气设备的防爆性能受到破坏时，应立即处理或更换。

矿井应按规定对电气设备进行检查、调整，检查和调整结果应记入专用的记录本，检查和调整中发现的问题，应指派专人限期处理。

3、电器设备的开停严格遵守《煤矿安全规程》的规定，电气设备20米范围内瓦斯浓度达1.2%时，必须切断电器设备的电源。

电器设备严禁带电检修、搬迁或操作，变电所安排电工负责检查电器设备运行情况。

十二、其它火灾的防治措施及装备

1、井下放炮执行按照《煤矿安全规程》中防止放炮事故的措施执行。

2、地面清水池和沉淀池中的水均可做为消防水源，其水量合计可达到400立方米，满足消防洒水的要求。

根据《煤矿安全规程》规定，皮带巷每隔50米设一个支管和阀门，其它巷道每隔100米设一个支管和阀门，以满足矿井防灭火的要求。

3、矿井井上、井下均设置消防材料库，井下消防材料库位置在井底车场附近。

4、地面变电所的防雷保护，对直击雷及雷电侵入波的过电压由线路防雷接地进行保护。

对变电所内电气设备的防雷保护采用装设阀型避雷器进行保护。

变电所屋内外均作接地网，屋内、外接地网通过接地母线相连，接地电阻小于4Ω。

该接地系统作为变电所保护接地系统。

5、地面变电所防火：

变压器室与配电室之间隔墙设有防火墙。

变压器室设集油坑防止油品流散。

变电所内设干粉灭火器及灭火砂箱，以防所内电气火灾。

6、地面输电线路的防雷接地保护，每基杆塔需做接地，接地电阻小于10Ω。

当接地电阻大于10Ω时，必须设人工接地装置。

十三、井下防火构筑物

井下防火门硐室、消防材料库、防火墙、采区和工作面密闭等

（1）井下防火构筑物主要有防火门硐室、防火栅栏两用门硐室、防火墙、消防材料库等。

（2）井下防火门、防火栅栏两用门应向外开启，当门敞开时，不应妨碍设备的进出，门外5m巷道砌碹支护，门框用强度等级不低于C20混凝土砌筑并用M10砂浆充填，断面采用半圆拱。

（3）采煤工作面回采结束后，尽快在停采线附近的回采巷道内砌筑永久性密闭，最迟不得超过1.5个月，以便及时封闭采空区，防止浮煤自燃。

（4）井下防火墙密闭墙施工要求：

采煤工作面采完后，砌筑永久密闭墙，密闭墙厚2m，里外墙均用500mm料石砌筑，水泥砂浆抹面，中间充填1m黄土，加少量白灰粉，每加高20cm捣一次；密闭的四周要掏槽，其掏槽见实煤后，不小于35cm×35cm。

在砌碹巷道密闭，密闭前要先拆碹体，再密闭；墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。

（5）井下设置消防材料库，并按《矿井防灭火规范》（试行）规定贮存足够的防灭火材料和工具。

十四、工作面开切眼防灭火措施

工作面开切眼自燃隐患主要来自于开切眼周边破碎煤体，尤其是开切眼和采空区侧煤壁交接区附近。

开切眼断面较大，受矿压影响易压裂破碎，存在漏风供氧；支架设备安装时，供风量较小，风流温度较高；安装时间较长，初期工作面推进度速度一般相对较慢，开切眼松散煤体氧化升温时间长，煤体温度较高，因此开切眼区域采空区是自燃易发生地点。

（1）工作面安装时应加快其速度，尽可能地缩短破碎煤体的氧化时间，并合理调整供风量，减低氧化危险性。

（2）对开切眼周边煤壁及顶煤采用直接喷洒阻化剂进行自燃防火的预防。

（3）对架顶存在的冒落孔洞进行充填并喷浆处理。

（4）瓦检员加强对开切眼内气体的浓度和温度的监测，每班不少于两次。

（5）对出现自燃隐患地点采取打钻灌浆灭火措施，并定期检查。

（6）对开切眼位置进行预防性灌浆。

十五、工作面正常回采期间防灭火措施

工作面正常生产期间，严格按设计和工艺要求采煤，提高回采率，减少人为丢煤量；加快工作面推进度，主要采取以喷洒阻化剂防灭火措施，同时在工作面上下隅角构筑粉煤灰封堵墙，并加强自然发火的早期预测预报工作，及时掌握煤自然发火的进程。

十六、工作面停采期间防灭火措施

工作面因故停采或推进速度缓慢时，采空区浮煤发火可能性增大，主要采取以下防灭火措施：

（1）及时在进回风隅角建立封堵墙，减少向采空区漏风；

（2）启动灌浆防灭火系统，加大阻化剂喷洒次数和喷洒量；

（3）加强对采空区浮煤的监测监控，做好自然发火的预测预报工作。

十七、工作面回撤期间防灭火措施

工作面回撤期间，由于工作面停止不前，采空区浮煤发火可能性增大，主要

采取以下防灭火措施：

（1）加强机电设备维护，集中力量，优化劳动组织，在1个月内全部撤除。

（2）工作面停采后，控制工作面风量，保持工作面温度不超过25℃，风速不低于0.4m/s，减少工作面向采空区漏风。

（3）工作面推至停采线后，及时在上下隅角建立封堵墙，减少采空区漏风。

（4）实行连续足量灌浆，以出现浆液堆积为止。

对远离灌浆管口灌浆效果不佳时，可采用洒浆的方法从工作面向采空区喷洒泥浆。

（5）加强自然发火隐患检测力度，每5架设一个测点，每班由专职人员进行气体浓度和温度的测定，及时预报自燃情况。

十八、工作面封闭后防灭火措施

（1）工作面回采结束后，必须在45天内进行永久性封闭。

（2）密闭墙按设计指定的地点砌筑。

密闭墙厚2m，里外墙均用500mm料石砌筑，水泥砂浆抹面，中间充填1m黄土，加少量白灰粉，每加高200mm捣一次；密闭的四周要掏槽，其掏槽见实煤后，不小于350mm×350mm；墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。

（3）密闭墙按规定留设措施孔、观察孔和放水孔。

设置如下：

①放水孔：

直径不少于50mm，并带有水封结构，用于疏放密闭内积水，离底板300mm处；

②观察孔：

直径不少于25mm，用于观测压差、气温和取样，离底板高度为墙高的2/3处；

③措施孔：

直径不少于100mm，以备灌浆或注氮用，离顶板300mm处；

（4）密闭墙砌筑完毕后，立即完善灌浆管路系统，进行充填灌浆，注实停采线。

（5）定期对密闭墙内外气体情况进行检查，平时可用便携仪检测，阶段性取气样用色谱仪分析。

发现自燃隐患，立即采取措施。

（6）对遭变形破坏的墙体，要组织人员及时维护，确保密闭处于完好状态。

十九、旧采空区防灭火措施

由于安泰矿井属于资源整合矿井，井田内先前有采空区，在采掘工作面接近采空区前还必须制定下列措施：

①确保作业点风流畅通；

②加强对有毒有害气体的监测；

③采取喷浆堵漏风和密闭隔离的措施，尽量减少向采空区的漏风。

④黄泥灌浆管路系统、阻化剂管路系统要送达采掘工作面，做好应急准备；

⑤保证井下巷道水沟畅通，低洼处应设有排水设备；

⑥作业点工作人员必须配自救器，并由安全员值班，所有作业人员进行岗前培训；

⑦作业点通讯畅通，避灾路线完整可靠。