II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施.docx

II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施.docx

《II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施

淮北矿业股份有限公司芦岭煤矿

Ⅱ886-1工作面防治煤层自然发火

设计及安全技术措施

通风区

编制日期：

2015年10月

Ⅱ886-1工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施

厚煤层分层开采,当开采下分层时,上分层采空区遗煤易造成煤炭自燃,对开采层带来较大危害。

Ⅱ886-1工作面为上分层开采工作面，为加强掘进、回采、收作期间防火管理工作，防止煤层自然发火事故，特编制Ⅱ886-1工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施。

一、开采煤层自然发火情况

Ⅱ886-1工作面为8煤层一分层开采，由重庆煤科院对8煤层所做自然发火实验结果，得出以下结论：

8煤层为容易自燃煤层，煤尘具有爆炸性。

根据研究和现场实际确定煤层自然发火标志气体是CO气体，辅助指标为C2H4。

二、Ⅱ886-1工作面开采源头设计

1、开采程序

将8煤层分成若干与煤层层面平行的分层，然后逐层开采。

先采上分层（Ⅱ886-1工作面），依次按下行顺序回采各分层，垮落法处理采空区。

上分层开采后，以下的各分层在已经垮落的顶板下开采。

为确保下分层开采安全，上分层要铺设人工假顶或形成再生顶板。

2、回采巷道布置

目前分层开采沿用保留护巷煤柱，下分层内错式布置。

3、始采线、停采线位置

Ⅱ886-1工作面和下分层工作面之间，始采线、停采线的位置要统筹兼顾，合理安排。

采用内错式布置，下分层始采线要避开上分层始采位置垮落应力集中区，同时停采线位置不能超过上分层停采线位置以及避开高负压地带。

始采线、停采线位置确定之后不能随意调整。

4、减少小眼个数

工作面设计时，减少小眼个数，使回采结束后减少漏风通道。

Ⅱ886工作面机、风巷各使用一个小眼。

做好小眼的封堵工作，复用的小眼将遗煤清理干净，用工字钢密排并用阻燃皮带铺实，不复用的小眼用水泥浆灌实。

三、Ⅱ886-1工作面掘进期间防治煤层自然发火技术措施

1、超前探查

巷道掘进过程中要进行超前地质探查，既能掌握前方煤层赋存状况，又能

控制巷道与上区段煤柱距离。

地质探查孔可以兼做防火观测点及措施孔。

作为防火观测点时应在钻孔施工完毕后，先下套管，后下束管，对束管进行保护。

作为措施孔时，若温度或CO浓度出现异常，及时采取注水、注浆（胶）等措施。

连通采空区的放水孔、观察孔、注浆孔等各类孔管打开期间必须有人看管，工作完毕及时关闭或封堵严实。

连通采空区的瓦斯治理、探放水钻孔停用时必须及时有效封堵。

2、喷注浆及注凝胶

Ⅱ886-4#风巷沿空掘进期间，采空区一侧顶、帮采取喷浆或注浆措施，喷浆厚度不小于100mm，无明显孔洞，保证封堵严密不漏风，注浆（胶）时不漏浆（胶），处理措施滞后迎头不大于15m，由安监处严格监督，否则严禁进尺。

石门见煤段前后15m、过老空（巷）、过断层前后10m范围必须立即进行全断面喷浆处理，保证严密不漏风。

Ⅱ886-4#风巷沿空掘进小煤柱必要时利用钻孔向采空区侧注胶（粉煤灰）充填封堵。

3、加强顶帮管理

掘进工作面要及时掌握煤层变化情况，加强顶帮管理，遇冒顶区、松顶带要提前使用铁撞楔、木撞楔、超前护帮网等防片漏措施。

工作面遇断层或煤层变厚等特殊地质构造期间要严格控制顶板，加强煤体注水等防漏顶措施；凡发生冒顶，由矿调度所组织追查处理，煤层冒高及松顶区必须注浆（胶）充满填实。

4、预测预报

（1）监测监控

Ⅱ886-4#风巷沿空掘进期间，掘进工作面回风流中（T2位置）安设CO传感器，在线连续监测CO变化情况，严禁CO超限作业，对传感器定期维护以确保其灵敏可靠。

（2）防火观测点布置

①巷道掘进过程中对抬棚处、过煤段、过断层、过老空（巷）、漏冒及松顶区布置防火观测点。

②风巷沿空掘进时，每隔50m对采空区插管检查并布置一个防火观测点。

③其他出现异常的地点

（3）检查及化验分析

防火观测点实行挂牌三班检测汇报制度。

测气员每班对回风流中及防火观测点的CH4、CO、O2、温度等参数进行巡回检查，每班三次，做到检查、记录、台账“三对口”。

现场检查必须采用CO便携仪和比长式CO鉴定管两种手段对CO进行测定。

通风区根据实际需要对可疑地点取气化验分析，发现异常要及时汇报并采取措施进行处理。

5、设置防火门墙

巷道掘进时掘进单位提前设好防火门墙，具体位置在Ⅱ886-3#溜煤上山立眼向上3m处和Ⅱ886-4#材料上山立眼向上3m处，防火门墙基础要符合《淮矿通地便〔2015〕162号关于印发淮北矿业煤矿井下防火门墙构筑标准的通知》的规定，并储备足够数量的封闭防火门墙的材料。

四、Ⅱ886-1工作面回采期间防治煤层自然发火设计方案及安全技术措施

1、灌浆

（1）灌浆管路

灌浆管路干管管径不小于4吋，支管管径不小于2吋。

工作面灌浆系统要与回采工作面生产同时移交使用。

灌浆路线为：

西部井灌浆站→西部井→-320西大巷→Ⅱ8进风上山→88辅助轨道→Ⅱ882轨道巷→Ⅱ884瓦斯道→Ⅱ884轨道巷→Ⅱ884-4#联巷→Ⅱ886-1风巷

回采时，在工作面风巷铺设两趟2吋的管路，进行迈步交替埋管灌浆，压茬距离不大于20m，采用Φ38mm高压胶管甩入支架后部采空区向下5m，保证上隅角附近不跑浆。

收作前，风巷要形成不少于4趟不少于2寸的灌浆管路（管口分别距收作线20m，40m，60m，80m）并编号标记、挂牌管理。

（2）浆液参数

浆液的水固比为5:

1，每配制一立方的浆液添加0.5kg的阻化剂、0.4kg的粘稠剂、1kg的发泡剂。

工作面每天早班灌浆，一般情况下时间不低于2小时。

灌浆量

依据（煤矿注浆防灭火技术规范MT/T702—1997）得：

其中，

，工作面注浆量；k，灌浆系数，一般0.03-0.12，本设计取0.03；G，工作面日产煤量，t；δ，土水比的倒数；M，浆液制成率，取0．90；rc，煤的密度，t/m3；t，工作面日灌浆时间，h。

（3）灌浆方法

该面采取随采随灌和采后集中灌浆相结合的方式，回采期间进行随采随灌并在架间洒浆，收作后进行采后集中灌浆。

（4）对灌浆要有防治溃浆透水的措施，主要是：

①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机巷设有水沟和集水坑，并配备小水泵，能够满足工作面俯斜开采时的涌水和浆液析水的排放要求。

③加强水情观测，对采空区的灌浆量进行观测记录。

排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存；排水中含泥量较大，采空区可能形成了泥浆通路。

处理方法有：

立即停止灌浆，采用间断灌浆；在泥浆中加入砂子填塞通路；提高泥浆浓度。

图1Ⅱ886-1工作面回采期间防火灌浆措施示意图

2、预留注氮管路备用

注氮管路在工作面回采前要敷设好，机巷预留两趟2吋管路，间隔20m迈步压茬，管路敷设要满足“双注”的条件，可同时满足注N2和液态CO2的需要。

注氮管路由生产单位负责保护，通风区管子工负责进行检查，以防漏气，如有漏气必须立即进行处理。

3、上下隅角封堵

工作面上、下隅角是采空区漏风的主要通道，采用袋装碎矸封堵漏风通道，从而减少采空区漏风供氧，减缓采空区遗煤的氧化速度，达到防灭火的目的。

坚持“超前管理，及时回收，充满填实”原则，上、下隅角连续封堵时，需将底板上的浮煤清理干净，用塑料编织袋装矸石进行充填，严禁采用杂物充填，编织袋堆放要整齐，且竖逢要错开，必要时采取注凝胶措施减少采空区漏风。

4、确保通风系统合理、稳定和可靠

（1）通风区要确保工作面通风系统的合理、稳定和可靠，充分利用均压技术减小采空区漏风。

（2）通风区要加强通风设施巡查工作，及时修复损坏的通风设施，工作面上、下限联巷风门要确保闭锁，风门周边严实减少漏风。

（3）采煤单位要加强工作面两巷的维护，保证工作面机风巷断面不小于设计断面的75%。

（4）当工作面推进至停采线10m时，在确保风量满足风排瓦斯和机电设备散热的前提下，适时降低工作面配风量，降低收作面的负压以减小采空区漏风。

5、加强预测预报

加强自然发火预测预报，利用监测监控系统和人工观测，一旦发现CO浓度变化幅度异常、温度有升高趋势等自然发火征兆，立即采取措施处理。

（1）监测监控系统

Ⅱ886-1工作面回风流中（T2位置）安设CO传感器和温度传感器，实时监测CO和温度等参数的变化，严禁CO超限作业，对传感器定期维护以确保探头灵敏可靠。

（2）防火观测点布置

①巷道掘进过程中布置的防火观测点。

②在工作面机、风巷各布置两趟束管，测定采空区40m范围内的气体，间隔20m迈步。

③抽放泵口及其他出现异常的地点

（3）检查及化验分析

防火观测点实行挂牌三班检测汇报制度。

测气员每班对回风流中及防火观测点的CH4、CO、O2、温度等参数进行巡回检查，每班三次，做到检查、记录、台账“三对口”。

现场检查必须采用CO便携仪和比长式CO鉴定管两种手段对CO进行测定。

工作面上隅角或采空区、抽放泵口等地点每周至少取样化验一次，重要地点每小班取样化验一次，发现异常要及时汇报并采取措施进行处理。

6、加强顶帮管理

加强工作面及两巷超前抹帽顶帮管理，防止冒顶片帮事故的发生，高冒处必须采用不燃性材料充填。

回采过程中严禁任意留设设计外煤柱和顶煤。

Ⅱ886-1工作面巷帮钻场（硐室）要超前工作面煤壁10m前进行充填处理，并压注凝胶。

7、控制老塘抽采负压

强化老塘抽采控制，利用人工检查和监控系统，合理调整抽采负压，兼顾防火和瓦斯管理需要，发现可疑情况时，控制瓦斯涌出的同时减小抽采负压，确保防火第一。

8、控制采煤两个指标

生产单位要加强顶煤工序管理，不留顶煤，减少采空区遗煤，回采中严禁任意留设设计外煤柱和顶煤。

合理安排劳动组织，加快工作面推进度，月推进度不小于30m。

当月推进度小于30m时，必须强化防火措施（如增加灌浆量、增加取气化验频率）的落实。

五、Ⅱ886-1工作面收作期间防治煤层自然发火技术措施

1、铺网结束后，上隅角及以下15架、下隅角及以上15架后必须注凝胶充满填实，封堵向上分层停采线的漏风通道，减少采空区漏风。

2、保证收作封闭时间和质量

从停采到封闭结束时间不得超过45天，严格把控收作线封闭质量，收作线附近的封闭墙必须是防爆墙结构，确保严密不漏风。

收作封闭时，要分别在上、下限采空区、封闭墙内预埋束管，并定期取样化验分析，所有结果要存档备查。

3、工作面收作后布置一趟针对收作线的灌浆管路，用于收作线灌浆、注粉煤灰。

风巷、收作线灌浆管路要留到封闭墙以外，保证采后集中灌浆需要。

4、优化系统，均压通风。

合理优化系统，降低进回风端压差，减小采空区漏风。

封闭墙执行周检查制度，利用U型压差计观测封闭墙内外压差，发现气体异常及时采取封闭墙复喷，注氮置换采空区气体等措施，确保管理到位。

5、监控管理。

井下生产区域内的密闭墙内瓦斯浓度超过3%的，应在墙外安设CH4传感器，其报警值设为≥0.8%。

采空区密闭墙内出现CO的墙外，必须安设CO传感器。

封闭墙栅栏外5米范围内，不得摆放电气设备，不得作为临时车场和贮物场所。

6、收作期间加强顶煤管理，做到工作面遗煤最少，在支架回收期间做到落煤清理干净，减少遗留可燃物。

7、距离收作线100m前、过构造100m前，编制专项防火措施报集团公司审批，未尽事宜严格按照集团公司批复意见执行。

六、煤炭自然发火后的处理措施

1、煤炭自燃的征兆

煤炭自燃的征兆主要有：

（1）巷道中空气温度升高，出现雾气或者巷道壁“挂汗”；

（2）能够闻到煤油、汽油、松节油的气味，如果闻到焦油味，表明自燃已经发展到相当程度；

（3）从煤炭自燃点流出的水温或空气温度较高；

（4）人体不舒适。

如头晕、闷热、精神疲乏等。

这是自燃使氧气浓度降低，同时产生有毒气体的缘故；

2、煤炭自燃后的处理措施

（1）井下作业人员发现上述煤炭自燃征兆后，必须先在第一时间停产撤人，并及时向调度所汇报。

调度所立即通知其他可能受威胁区域停产撤人，再按应预案处置。

（2）调度所及时通知通风部门及有关领导及时组织救护队进行抢救，同时立即启动《芦岭煤矿安全生产事故应急救援预案》及《芦岭煤矿2015年度矿井灾害预防措施与处理计划》等安全预案，进行灾害的抢救。

（3）火区封闭后，由矿长、总工程师组织编制灭火方案及安全技术措施，并积极落实灭火方案，加速火区熄灭进程。

不得在火区的同一煤层的周围30m进行采掘活动。

（4）通风区必须根据现场实际情况及时布置气体、温度等测点，利用气体分析手段，判断、确定火源位置，掌握火情。

通风部门建立火区管理台账，进行备案。

七、附图

1、Ⅱ886-1工作面防灭火灌浆示意图

2、Ⅱ886-1工作面监测监控系统示意图