防灭火措施 Microsoft Word 文档.docx
《防灭火措施 Microsoft Word 文档.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防灭火措施 Microsoft Word 文档.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
防灭火措施MicrosoftWord文档
榆阳区×××煤矿
防灭火安全措施
××××安全科
二O一一年七月一日
第一节概况
根据陕西煤矿安全装备检测中心对2011年度榆阳区xxx矿3号煤层自燃发火倾向性的鉴定，该矿煤层为三类不易自燃煤层。
该公司是具备资格的检测机构，是受我矿委托依法进行检侧，其鉴定结果可靠。
2011年6月陕西秦安煤矿安全评价事务有限公司煤矿安全专家对我矿现场评价，认为虽然鉴定报告3号煤层为三类不易自燃，建议该矿为确保煤矿安全生产，在矿井防灭火安全方面，矿井3号煤层按容易自燃的煤层管理。
我矿尊重并接受专家的建议，经研究在矿井防灭火安全方面决定采取如下措施。
由于我矿区缺少黄土，如选择黄泥灌浆防灭火，客观条件不允许。
只好选择采用注氮防灭火和阻化剂防灭火措施，其中以注氮防灭火为主，阻化剂防灭火为辅。
第二节开采煤层自燃预测及防治措施
一、自燃预测及分析
1、从煤的变质程度上看，本矿井各煤层煤的变质程度低，透光率大于50%，洗煤干燥基挥发分小于37%，以此确定区内可采煤层为不粘煤（BN31）。
2、从煤的挥发分分析，3号煤层原煤平均值37.56%，表明煤层容易自燃。
3、从煤岩成份上，各煤层宏观煤岩组分以亮煤为主，镜煤、丝炭、暗煤呈薄层状或透镜体夹于其中，宏观煤岩类型为半亮型煤。
煤层有自燃倾向。
4、从煤的含硫量分析，3号煤层原煤,平均值0.57%,煤层原煤为低硫分煤。
5、从煤的破碎程度上看，内、外生裂隙不发育，脆性差。
断口一般为阶梯状、参差状及贝壳状。
增加了煤的氧化表面积，有利于煤层自燃。
二、煤的自燃预防措施
（一）开拓开采方面的措施
1、回采工作面巷道尽量少留煤柱；
2、在开采顺序上，设计采用下行开采，避免先采下层破坏上层煤，空气进入煤层逐渐氧化自燃；
3、工作面采用后退式回采，减少采空区漏风；
4、采用综合机械化设备，加快工作面推进速度，缩短煤炭氧化时间；
5、在生产中，尽量提高回采率，工作面回采结束后立即封闭采空区；
6、工作面布置上选择合适的走向长度，有利于及时封闭采空区。
（二）通风方面的措施
1、工作面为后退式回采，采用“U”型通风方式，一进一回，新鲜风流与乏风均不通过采空区，漏风少；
2、调节风门、风门、风墙和风桥等通风设施，应设置在围岩坚固，地压稳定的地点，还应避免引起采空区或附近煤柱裂隙使漏风量的增大；
3、采取措施，降低采区进回风巷之间、区段进回风巷两端的负压差，利用均压通风减少漏风；
4、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，以防火灾事故扩大。
（三）监测方面的措施
按照《煤矿安全规程》规定，采用氮气防灭火时必须有能够连续监测采空区气体成分变化的监测系统。
因此，为了能够及时确定注氮时机，本矿井设立束管监测系统，以监测采空区气体成分变化。
该系统通过安全监测监控系统预留的接口，将实测数据输入矿井监测系统，可实时对矿井煤炭自燃火情进行监测。
三、各种防灭火方法比较
预防煤层自然发火的常用措施目前主要有三种：
灌浆防灭火、注氮防灭火、阻化剂防灭火。
三种防灭火方式各有利弊，现分析比较如下：
1、灌浆防灭火
预防性灌浆是目前使用较广泛的一种行之有效的预防煤炭自燃的方法，在土源丰富、水源充足的地区使用较为广泛。
本地区为严重缺黄土地区，采用灌浆防灭火难度较大。
另外，灌浆防灭火易造成工作面和巷道跑浆污染，同时地面大量取土，存在破坏植被和污染环境等问题。
2、注氮防灭火
氮气防灭火工艺系统简单，需用大型设备少，无污染，灵活性强，适宜于各类各部位火灾。
由于灭火时间较短，因此工作面恢复生产较快。
注氮防灭火其缺点主要是投资较高，灭火时降温作用差，漏风对防灭火效果影响较大。
同时，由于氮气具有窒息性，需加强管理。
3、喷洒阻化剂防灭火
喷洒阻化剂防灭火是目前正在积极推广的一种防止自然火灾的新方法。
阻化剂防灭火技术先进、工艺系统简单、投资较少。
其缺点主要是阻化剂阻化寿命短，阻化剂在脱水后阻化效果大大降低。
同时由于阻化气雾的实施需靠采空区漏风将其带入采空区而惰化浮煤，对全工作面实施困难较大，而且大的漏风对采空区防火是不利的。
综合以上比较分析，我矿认为，灌浆防灭火对本缺土地区是不宜采用的，而回采工作面全部使用阻化剂防灭火实施困难较大，不能作为矿井防灭火的主要手段。
因此，设计本矿井采用以注氮为主、喷洒阻化剂为辅的综合防灭火措施。
具体实施的程序为，工作面回采过程中，用MD-500井下移动式变压吸附制氮机向工作面采空区间歇式注氮，同时进行束管监测。
确保采空区氮气体浓度达到规定标准。
四、注氮防灭火措施
本矿井防灭火主要采用井下移动式注氮工艺系统。
1、移动式制氮设备
选用MD-500型井下移动式膜分离制氮设备，该设备安置于需要防灭火区域的就近处，经供电、供水、管路连接，便可开机生产氮气，经输氮管将氮气送达防灭火区。
（1）注氮流量的计算
式中：
QN—注氮流量，m3/h；
q—吨煤需氮量，取5m3；
A—年产量，t；
K—工作面回采率。
330—年工作日。
考虑1.3的安全备用系数，则防火注氮的最大注氮流量为：
Q＝1.3×176＝228.8（m3/h）
（2）制氮设备的选择
根据计算的最大注氮流量，设计选择MD-500型井下移动式制氮车，氮气产量500m3/h，氮气纯度97%，冷却水量23.5t/h，功率90kW，电压660V。
2、注氮工艺
选用拖管注氮工艺：
在工作面进风侧沿采空区埋设一定长度的钢管作为注氮管，它的移动主要利用顺槽内回柱绞车的牵引。
注氮管路随工作面的推进而移动，使其始终埋入采空区一定深度。
3、注氮方式及防灭火方法
防火时注氮方式为开放式注氮，灭火时注氮方式为封闭式注氮。
工作面开采初期和停采期间，或因种种原因造成工作面推进缓慢，宜采用连续性注氮；工作面正常回采期间，可采用间断性注氮。
工作面注氮防灭火，注氮管口应处于采空区氧化带内。
4、注氮量
防火注氮量一般为5m3/min；灭火注氮量一般为10m3/min。
5、堵漏措施
目前，我国煤矿采用的堵漏措施主要由水泥砂浆、尿醛树脂泡沫、凝胶堵漏和泵送高水速凝巷旁充填等，煤矿可根据实际情况选择具体的措施。
6、注氮气体检测措施
为便于采空区取气样分析，在铺设注氮管的同时，采空区应同时预埋束管监测探头，其数量视取气样点数而定。
在注氮管或支管分叉处必须设置观察点，为了考察注氮的流向与分布，可借助施放SF6示踪气体加以检测。
五、阻化剂防灭火措施
1、阻化剂的选用
阻化剂选用阻化效果好、货源充分、运贮方便的工业氯化钙（CaCl2·5H2O）。
其它矿井使用实践证明，工业氯化钙对本矿井长焰煤最适宜。
工业氯化钙浓度为20%，密度为1.11t/m3。
2、喷洒系统
选用电动喷洒压注装置，喷射泵型号为WJ-24，配套设备有D50.8mm输送胶管及闸阀、喷枪、压力表、流量计等压注设备，每个回采工作面配1套。
3、阻化剂喷洒工艺
由D50.8mm的输送胶管从喷射泵接到防灭火处理地点，并与喷嘴和封孔器连接。
启动电机，喷射泵进行压注和喷洒。
4、阻化剂喷洒地点
对回采工作面底板浮煤、采空区以及回采巷道煤壁升温地段以及其它温度升高区域应喷洒阻化剂。
5、参数计算
A、阻化剂溶液的浓度和密度
a、阻化剂溶液的浓度
P＝
×100％
＝
×100％
式中:
p—阻化剂溶液浓度，%；
C—阻化剂溶液量，Kg；
T—阻化剂用量，Kg;
W—用水量，Kg。
设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。
b、阻化剂溶液的密度
此参数由实测取得。
拟取1.05t/m3。
B、原煤的吸药液量和松散煤（浮煤）的密度
a、原煤的吸药液量
此参数由实测取得。
拟取47Kg/t。
b、松散煤（浮煤）的密度
此参数由实测取得。
拟取1.0t/m3。
C、工作面一次喷洒量
工作面每天喷洒一次
G＝K1K2LbhA
式中G—按重量计算一次喷洒，；
K1—一次喷洒加量系数，取1.2；
K2—松散煤（浮煤）的密度，1t/m3；
L—工作面长度，140m；
b—一次喷洒宽度，m；
h—底板浮煤厚度，m，取0.02m；
A—原煤（浮煤）的吸药液量，Kg/t；
则工作面一次喷洒量为：
G＝K1K2LbhA
＝1.2×1.0×140×4.5×0.02×47
＝786.78Kg
工作面一次喷洒所需阻化剂用量为：
G阻＝G×p＝786.78×10%＝78.68Kg
D、巷道煤壁的喷洒量
G0＝KL0A0
式中G0—喷洒范围内巷道所需溶液的喷洒量，Kg；
K—喷洒加量系数，取1.2；
L0—喷洒巷道的长度，取1500m
A0—巷道单位长度的吸液量，Kg/m，取2Kg/m；（在实际操作时，需实测）
则巷道喷洒量为：
G0＝KL0A0
＝1.2×1500×2
＝3600
巷道喷洒所需阻化剂用量为：
G阻＝G0×p＝3600×10%＝360Kg。
E、巷道钻孔压注量
G1＝KSnA1
式中G1—钻孔压注范围内所需的溶液压注量，Kg；
S—压注范围内的巷道煤壁面积，m2；取6000m2；
n—钻孔数目，个/m2；取0.5个/m2；
A1—钻孔的平均压注量，Kg/个；取25Kg/个；（在实际操作时，需实测）
K—喷洒加量系数，取1.2；
则巷道钻孔压注量为：
G1＝KSnA1
＝1.2×6000×0.5×25
＝90000Kg
巷道压注所需阻化剂用量为：
G阻＝G1×p＝90000×10%＝9000Kg。
六、束管监测系统
1、系统组成
束管监测系统是利用真空泵，通过一组空心塑料管将井下监测地点的空气直接抽至分析单元中进行监测，由采样器、接管箱、放水器、除尘器、抽气泵、采样控制柜和分析单元组成。
2、ASZ-Ⅱ型束管监测系统
本矿井采用ASZ-Ⅱ型束管监测系统，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危机等，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变化趋势和格雷哈系数，早期预报煤炭自然发火。
3、观测站、移动和临时观测点布置
在回风大巷、工作面的进、回风巷各建立一个观测站，并符合井下测风站的要求，观测站的位置应使进风观测点能够控制全部进风流，回风观测点能够控制全部回风流；移动观测点布置在工作面进回风巷内距工作面10～20m处，临时观测点布置在工作面老空区或有异常现象的区域。
束管监测系统可并入矿井集中监测监控系统，作为矿井集中监测监控系统的一个子系统。
第三节井下外因火灾防治及装备
一、电气事故引发的火灾防治措施及装备
1、井下机电设备硐室防火措施
⑴井底设消防材料库，各主要机电硐室均配有消防器材。
⑵井下主变电所均采用不燃性材料支护，并设有防火栅栏两用门。
⑶井下消防洒水管网为各主要机电硐室设有消火栓。
2、井下电气设备的防火措施
该矿属于低瓦斯矿井，除井下中央变电所内高低压电气设备采用矿用一般型GCKY外，采掘工作面、运输顺槽、回风顺槽等场所电气设备均采用矿用防爆型。
隔爆移动变电站选用KBSGZY型；隔爆真空磁力启动器选用QBD30型；隔爆真空电开关选用KBZ型；煤电钻综合保护装置采用ZBM-4型。
井下主变电所采用双回供电，当一回故障时，另一回保证井下全部负荷用电。
井下配电变压器中性点不接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器直接向井下供电。
井下高压采用10kV，低压采用1140V、660V、127V，远距离控制线路的额定电压采用36V。
为了防止地面雷电波及井下引起瓦斯、煤尘以及火灾等灾害，通信线路在入井处装设避雷装置。
3、井下电缆
井下电缆均采用已取得“MA标志准用证”的电缆。
下井电缆采用型号为MYJV22-100003×70，沿副斜井敷设至井下中央变电所；井下中央变电所至采煤工作面、掘进工作面各移动变电站间电缆采用ZR-MUYPJ-10kV矿用屏蔽监视型橡套电缆，沿巷道壁悬挂敷设；移动变电站至各用电设备间电缆采用MYP-1000矿用电缆，沿巷道壁悬挂敷设；照明电缆采用UZ-500矿用阻燃型，沿巷道顶敷设；电缆同电气设备的连接，采用同电气设备性能相符的接线盒，高压电缆间连接采用EEG-200/6型矿用隔爆型高压电缆连接器，橡套电缆间的连接采用符合要求的接线盒进行连接，或采用硫化热补。
4、井下电气设备的各种保护
36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须有保护接地。
接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值，不得超过2Ω。
每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值，都不得超过1Ω。
所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置，都应同主接地极连接成一个总接地网。
井下电力网的短路电流，不超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并检验电缆的热稳定性。
40kW以上的起动频繁的低压控制设备，使用了真空接触器QCKB30型。
井下矿用隔爆干式变压器KSGZ或隔爆移动变电站KBSGZY的高压侧，具有短路、过负荷和欠电压释放保护。
井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，装设有短路和过负荷保护装置。
低压电动机配置的真空磁力启动器QCKB30，具备短路、过负荷、单相断线的保护。
井下中央变电所的高压馈电线上，装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。
井下低压馈电线上，装设带有漏电闭锁的检漏保护装置。
煤电钻KSGZ-4设有检漏、短路、过负荷、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置。
二、胶带输送机着火的防治措施及装备
胶带输送机配备含PLC编程控制功能的防爆电控成套装置，装设有驱动轮防滑、烟雾、温度、堆煤、自动洒水和防跑偏、速度、输送带张紧力下降、防撕裂、紧急闭锁停车等保护装置，在机头和机尾设有防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接触的防护栏。
防滑保护：
胶带机正常停车，并报警，显示胶带机速度；
烟雾保护：
胶带机正常停车，并报警；
温度保护：
报警；
堆煤保护：
胶带机正常停车，并报警；
洒水保护：
胶带机正常停车，并报警；
跑偏保护：
报警并显示跑偏开关动作地址；
超速保护：
报警，并显示胶带机速度；
纵撕保护：
胶带机急停，并报警；
闭锁开关动作：
胶带机急停，报警并显示闭锁开关动作地址；
张紧力下降保护：
报警；
巷道内照明装置采用NBS-35N隔爆型防水钠灯，保证巷道有充足的照度。
三、其它火灾的防治措施及装备
1、防止地面明火引发井下火灾的措施如下：
⑴坑木场、矸石山的防火措施和制度必须符合国家有关防火的规定。
⑵井上消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并定期检查和更换；材料、工具不得挪作他用。
⑶井口房和通风机房附近20m内不得有烟火或用火炉取暖。
⑷在井口房，严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间。
井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊等工作。
如果必须在井口房内进行以上工作，则必须制定安全措施并严格执行《煤矿安全规程》第二百二十三条有关规定。
⑸炉灰场设洒水阀门，经常向炉灰堆洒水，防止没有燃尽的炉灰起火。
2、防止地面雷电波及井下引起火灾的措施
凡高度大于15m的建（构）筑物均设有防雷保护。
由地面直接入井的露天架空引入（出）的管路，在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地。
3、矿井应加强安全管理措施，消除其它火源的发生，如胶轮车撞墙及金属强烈碰撞产生的火花等。
4、井下胶带输送机采用PVG橡胶贴面整芯阻燃输送带，胶带机硐室装备DMH型自动灭火系统。
四、井下消防洒水系统
我矿建立了完善的消防洒水灭火系统。
要求各掘进面、回采工作面消防洒水管路接到位置。
五、井下防火构筑物
井下电气设备硐室按《煤矿安全规程》的要求，设置了防火门、采用了不燃性材料支护，个别硐室布置为独立通风等。
井底车场设有消防材料库。
防火构筑物主要有风门、调节风门、防火墙等。
（一）、井下消防材料库
消防材料库主要存放密闭材料、灭火器材、消防工具等，其数量见表。
库房内消防材料及器材的贮存量，考虑采掘工作面、采空区、旧巷道、顺槽、带式输送机机头、机尾等地点，同时只有一个失火地点，并适当考虑全矿井井下各点的备用。
不足时，由井上消防材料库补给。
井下消防材料库密闭材料的贮存量，只考虑一个回采工作面失火时，同时封闭上、下顺槽所需要的材料消耗量。
井下消防材料库消防工具的配备数量以满足一个点失火使用为准。
打密闭工具的配备数量以满足一个回采工作面失火时，同时封闭上、下顺槽两个作业点使用为准，并适当留备用。
表井下消防器材工具一览表
序号
名称
规格
单位
数量
附注
1
圆木
φ160mm长12.5～3.5m
m3
1.5
2
木板
厚15～30mm
m3
1.5
亦可用板皮
3
粘土
m3
4.0
用50kg袋装
4
细砂
m3
4.0
用50kg袋装
5
水泥
t
2.0
用50kg塑料袋装，并定斯更换
6
砖
240mm×115mm×53mm
块
4500
7
灭火器
个
12
其中2个大型号，10个小型号的。
8
小型水泵
台
1
9
橡胶水管
φ35mm
m
100
10
水龙带
m
60
11
水桶
个
5
12
切管钳
把
1
13
铁锹
把
5
14
撬杠
把
4
15
木工横锯
把
2
16
切管锯
把
2
17
斧子
把
2
18
大锤
把
2
19
钢丝绳
φ8～10mm
m
40
20
瓦工工具
套
2
21
铁钉
75～100mm
kg
15
22
铁镐
把
2
23
连指手带
双
12
24
橡皮手带
双
2
25
急救包
个
20
26
铁工具箱
1000mm×600mm×500mm
个
2
27
矿车
1.0t标准固定矿车
辆
8
（二）井下密闭门硐室
1.设置地点及要求
（1）井下主变电所在通往大巷通道内，应设置容易关闭既防水又防火的密闭门并砌筑密闭门硐室。
（2）密闭门硐室采用半圆拱混凝土砌筑，混凝土强度等级不低于C20。
采用100mm厚混凝土铺底，混凝土强度等级为C10。
（3）密闭门外5m内巷道采用砼砌碹支护。
2.硐室尺寸参数
井下密闭门硐室通用设计水压为7×104Pa，加固厚度为0.6m。
密闭门门框规模：
1500mm×1800mm（宽×高）。
（三）井下防火门、防火栅栏两用门硐室
1.为防火需要，主变电所变压器室与配电室之间应设置带风窗的防火门及防火门硐室：
2.主变电所应设置防火栅栏两用门
硐室设计必须满足防火门、防火栅栏两用门的规格尺寸和安装要求。
门应向外开启，当门敞开时，不应妨碍设备的进出。
硐室出口防火门、防火栅栏两用门外5m内的巷道应采用砼砌碹支护。
门框必须用强度等级不低于C20混凝土砌筑并用M10砂浆充填，断面采用半圆拱。
六、地面消防材料库
井上设置有消防材料库，并配备相应的消防、灭火器材及装备，其品种和数量详见表5-3-2。
材料、工具不得挪作它用。
表井上消防材料库备品表
序号
备品名称
单位
数量
备注
1
清水泵
台
1
2
泥水泵
台
1
3
φ100mm消火水龙带
m
200
4
φ75mm消火水龙带
m
300
5
φ52mm消火水龙带
m
300
6
φ52mm普通消火水枪
支
5
7
φ52mm多用消火水枪
支
2
8
φ52mm喷雾消火水枪
支
2
9
高倍数泡沫发生装置
套
1
10
消防泡沫喷枪
套
2
11
高倍数泡沫剂
t
0.5
12
消防泡沫剂
t
0.2
13
分流管
个
4
14
集流管
个
2
15
消火三通
个
4
16
阀门
个
4
17
φ52mm斜喷消火阀门
个
4
18
φ110mm快速接头及帽盖垫圈
套
30
19
φ75mm快速接头及帽盖垫圈
套
20
20
φ52mm快速接头及帽盖垫圈
套
40
21
吸液器
个
2
22
管钳子
把
8
23
折叠式帆布水箱
个
1
24
轻型钩杆
个
2
25
重型钩杆
个
1
26
救生绳
根
4
27
撬棍
根
2
28
木锯
把
2
29
平板锹
把
4
30
伸缩梯
副
1
31
组装梯
副
1
32
普通梯
副
2
33
小靠梯
副
2
34
10L泡沫灭火器
个
25
35
CO2灭火器
个
10
36
8kg干粉灭火器
个
14
37
1211灭火器（2L）
个
14
38
喷雾喷嘴
个
4
39
泡沫灭火器起泡药瓶
个
50
40
灭火岩粉
Kg
500
41
石棉毯
块
5
42
20L汽油桶
个
1
43
20L普通油桶
个
2
44
风筒布
m
500
45
水泥
t
5
46
水玻璃
t
1
47
石灰
t
4
48
φ1/4″速接钢管
节
50
每节15m
49
φ1/2″速接钢管
节
50
每节10m
50
φ1″速接钢管
节
50
每节10m
51
φ100mm速接钢管
m
500
焊成快速接头
52
φ150mm速接钢管
m
100
焊成快速接头
53
φ200mm速接钢管
m
50
焊成快速接头
54
φ75mm胶管
m
500
55
28kW局部通风机
台
3
56
11kW局部通风机
台
3
57
接管工具
套
4
58
φ15mm胶管
m
500
59
φ10mm胶管
m
500
60
单项变压器
台
3
61
电力开关
台
3
62
电缆
m
500
63
轻型溜子
台
2
64
探照灯
盏
4
65
玻璃棉
kg
1000
66
风镐
台
2
67
安全带
条
5
68
钢绳梯
m
100
69
φ12mm镀锌钢丝绳
m
200
70
担架
副
2
71
麻袋或塑料编织袋
条
500
72
潜水泵
台
2
73
砖
m3
10
74
料石
m3
10
75
方木
m3
3
76
木板
m3
5
77
铁钉（2″、3″、4″）
kg
50
升级会员 