3105综采工作面防灭火安全技术措施.docx

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3105综采工作面防灭火安全技术措施

3105综采工作面防灭火安全技术措施

由于矿井开采布局调整，计划在2014年将11#煤层作为下保护层进行开采，首采工作面为南一采区3105综采工作面，为确保安全高效开采，根据《煤矿安全规程》第二百二十八条规定，特制定该工作面防灭火安全技术措施。

一、南一采区概况

㈠南一采区煤层概况

1、层间距

南一采区2#~3#煤层间距为1.7m~18.0m，一般10~15m，平均12.0m。

其中最小处位于3212Ⅰ期与Ⅱ期交界的中部联巷与轨道巷交叉口一带，仅1.7m，最大处位于南一下山200轨道巷南部的376钻孔处，18m左右。

3#~11#煤层间距54~65m之间，平均60m，变化较小。

2、顶底板岩性

2#煤层顶、底板岩性

煤层直接顶板岩性为粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩，厚1.5m，岩石坚固性系数4~6。

煤层直接底板岩性为细砂岩、粉砂岩及泥岩，厚1.9~8.8m，岩石坚固性系数3~7。

3#煤层顶、底板岩性

煤层顶板：

煤层仅在局部地段发育一层泥岩或粉砂质泥岩伪顶，厚0.01~0.5m。

煤层直接顶板为泥岩、粉砂岩、细砂岩和中砂岩，厚1.1~3.6m。

岩层坚固性系数3~8，受地质构造作用，煤层直接顶板岩性产生裂隙，破坏比较严重。

基本顶为细砂岩、中砂岩，厚8.7m，岩石坚固性系数7~9。

煤层底板：

直接底板岩性为泥岩、砂质泥岩、细砂岩，厚1.0~7.8m，岩层坚固性系数3~7。

受地质构造作用，每次呢感底板变化较大，一般呈团块状，在层滑构造发育区段，泥岩底板遭受破坏呈碎块状和鳞片状。

煤层老底为细沙眼内和中砂岩，厚度3.0m，分布均匀且稳定，岩石坚固性系数6~8。

11#煤层顶、底板岩性

煤层顶板：

直接顶板以石英砂岩为主，厚2.5~12.16m，岩石坚固性系数8~11，局部存在1.0m以下的粉砂岩、砂质泥岩伪顶。

底板岩性为铝质泥岩、粘土泥岩，厚1.4~6.4m，下距奥灰岩顶面13~24m，平均18m，坚固性系数4~5。

3、瓦斯地质：

南一采区2#煤瓦斯含量较小，平均0.63m³/t，但2#~3#煤层间距较小区域（3212Ⅰ、Ⅱ期工作面分界的中部联巷一带），由于3#煤层瓦斯沿裂隙上涌，造成局部2#瓦斯涌出量较大。

3#煤层平均瓦斯含量6.87m³/t，一般4~10m3/t。

由于3#煤层为煤与瓦斯突出煤层，应做好采掘期间瓦斯防突管理工作。

根据巷道揭露情况可知，在采区中部南一285轨道巷2#、4#横穿一带3#煤层瓦斯含量大，有喷孔现象，分析为区域地质构造应力集中造成。

该处揭露3#煤层顶板大型挠曲构造，为南西——北东向挤压应力造成。

11#煤层平均瓦斯含量5.56m³/t，一般3—7m³/t。

在南一采区3105下斜巷掘进构成中，发现巷道瓦斯及硫化氢涌出量大，分析下部11#煤层瓦斯在该处形成区域富集，通过岩层裂隙涌入工作面。

4、11#煤自燃情况

11#煤层在本区未发现自燃现象。

2013年经重庆煤科院对南一采区11#煤鉴定，结果为Ⅱ类自燃煤层（报告未出）。

自燃发火期参照象山矿井5#煤层，61天。

5、11#煤含硫情况

含硫情况：

采区11#煤层含硫在2.22~8.41%，平均4.78%，属于特高硫煤。

从硫份含量等值线图上可以看出本区深部含硫一般高于浅部。

煤中的硫份赋存状态可分为三种：

有机硫（SO.d）、硫化铁硫（SP.d）、碳酸岩硫（SS.d），其中有机硫、硫化铁硫含量较高。

6、11#煤开采历史情况

我矿在平峒累计开采工作面12个，均为沿倾向布置的条带工作面，标高上部为447m，下部为340m。

目前平峒已经回采结束，回采中未发现自燃及其他异常情况。

㈡南一采区通风概况

南一采区由南一主扇担负通风任务，进风井筒主要为3#井、4#井、平二大巷，回风经总回进入风井排出，风量8255m3/min，负压3904Pa。

主要为两个采面（2#煤、3#煤）、六个掘进面、硐室及其他巷道供风。

二、3105工作面概况

㈠概况

3105工作面11#煤层底板标高上部为327m，下部为245m，累计高差82m。

轨道巷略高于运输巷5m。

工作面煤厚1.8~3.5m，平均2.65m。

主要表现为上部较厚，中下部较薄的特点。

11#煤层直接顶板岩性以石英砂岩为主，局部表现为中细砂岩，厚2.27~12.0m，浅灰~灰白色，部分为伪顶，厚0.2~0.6m，泥质及泥灰质胶结。

石英砂岩抗压强度548kg/cm3，抗拉强度78kg/cm3，抗剪强度355kg/cm3，普氏系数9.0。

直接底板泥岩、粉砂岩岩性，抗压系数351kg/cm3，抗剪强度73kg/cm3，吸水率2.15%，普氏系数4.59。

工作面绝对瓦斯含量为4.5~6.5m3/t，平均5.5m3/t。

具有倾斜上部相对较小，倾斜下部相对较大的特点。

11#煤层煤种为贫煤，3105工作面煤层灰份含量15~25%，平均20%，具有倾斜上、下部大，中部小的特点，硫份含量4~5.5%，平均4.8%，具有倾斜上部大，下部小的特点。

㈡工作面参数

1、3105工作面采用倾斜长壁采煤法；综采工艺；全部垮落法；两顺沿倾斜方向布置，可采长度713米；切眼沿走向布置长度180米。

2、3105工作面两顺巷道均采用13.8m²（净宽4.6m×净高3.0m）矩形断面；切眼采用15.6m²（净宽6.0m×净高2.6m）矩形断面。

工作面平均采高2.6米。

3、3105工作面采用沿空留巷柔模墙技术，模墙尺寸为2m（厚）×3m（高）×3m（长）。

㈢3105工作面瓦斯治理采用风排加抽采的方式。

风排采用“Y”型通风，配风量在1200m3/min（工作面900m3/min，轨道巷300m3/min）；瓦斯抽采采用顶板岩巷、采空模墙压管方式。

三、防灭火技术方案

㈠气体检测

1、煤层着火主要检测的气体是CO。

由于工作面采用留巷支护，采用在模墙中部压设4寸管路（带阀），每隔60m一个，深入采空即可。

每班由瓦检员打开4寸管阀门对采空内的CO、温度情况进行人工检测一次。

2、在线监测：

在工作面模墙口、回风口及回风巷长度超多500m后增设一个CO传感器，以达到在线监测CO变化情况。

并在回风增设一个温度传感器，以达到随时监测回风温度变化情况。

㈡工作面推进度

根据其他矿资料及韩城矿业象山矿井资料，暂定3105工作面采空氧化升温带宽度为120m，按煤层自燃发火期61天计算，要求工作面每天至少推进2m，每月推进度不得低于60m。

㈢方案

以黄泥灌浆为主、煤层注碱水方法为辅的综合防灭火技术方案，

1、黄泥灌浆

地面建设灌浆站，厂址选择在平硐工业广场3#井附近，标高+447m，灌浆能力配50m3/h，主管路选用直径5寸（也可与工作面4寸支管同尺寸）的铁质即可。

灌浆时采用自流（与工作面高差在120m—202m）或加压均可（加压时，灌浆能力可提高至100m3/h）。

本方案采用自流即可满足。

黄泥灌浆优点在于原材料取用于上体黄土与水混合一定比例后，通过管路进入井下，实施随采随灌的方式，预防火灾。

具体方案为在地面建立灌浆站（平硐工业广场靠近3#井筒），管路通过3#井→+290m水平→+280m大巷→11#煤轨道上山→联巷→3105轨道巷（3105运输巷）→采空，管路暂定为4寸铁管，采取随采随灌的方式。

在3105工作面运输巷、轨道巷沿负帮各铺设一趟4寸灌浆管路，对轨道巷侧工作面推采后切眼位置模墙上压设第一个4寸管路与轨道巷内灌浆管路对接，管路伸入采空不得低于500mm，而后每隔30m压设一根管路。

开启阀门从运输巷、轨道巷同时对采空进行灌浆一次，每次时间不得低于24小时。

灌浆后的排水措施：

工作面由于均采用仰采，灌浆后，水可通过采空从切眼自流至下部+285m水平或+185m水平，然后通过水沟（或模墙下部预留口）自流至水仓排出地面，确保工作面安全生产。

2、煤层注碱水

利用轨道巷超前20米范围内的本煤层钻孔进行深孔注碱水来治理

在3105轨道巷距离切眼20沿巷道正邦布置顺层钻孔，钻孔与巷帮垂直，距离巷道底板1.5米，仰角1°-2°，偏角5°，孔深130m，钻孔间距5m.

四、安全防护措施

㈠下隅角及模墙口堵漏。

在工作面的下隅角及模墙口每生产班移架后采用煤袋子封堵。

具体要求为：

底板用黄土垫底，每层煤袋子之间铺100mm黄土，顶部用黄土填实，墙体厚度不小于600mm，砌好后用黄土勾缝堵漏。

㈡构筑防火门。

在3105运输巷、轨道巷两巷停采线至巷道口之间、在下部回风与全风压混合处前20m（原则不留岔口巷道），选择顶板支护完好的地点各设置一道防火门，防火门采用插板式设计（横插），墙体厚度800mm，中部留槽，所需木板尺寸与防火门墙体配套，厚度30mm，宽度300mm，用白铁皮包好后，上架码放在防火门墙体附近备用（设计见附图）。

㈢风量配备。

作面配风量不低于900m3/min，轨道巷配风不低于300m3/min，满足风排瓦斯要求的同时，尽量减少采空漏风。

㈣采空密闭。

采空密闭满足防爆墙要求的同时要便于观察采空内情况。

采用双墙之间充填不燃性材料，单墙厚度不低于1m，墙体间距3m。

墙体留有观察孔及气体检测孔。

㈤暴漏煤体喷浆。

对于“Y”型回风巷道负帮暴漏煤体，在工作面每推进30m时，进行喷浆封堵一次，减少煤体暴漏面