防灭火设计.docx

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防灭火设计

习水县天合煤矿

矿井防灭火设计

二0一七年二月

天合煤矿矿井防灭火设计

第一章煤矿基本概况

一、交通、地理位置：

天合煤矿位于贵州省习水县城西南方向，具体位于习水县马临镇以西2km左右。

矿井行政区划属习水县马临镇管辖。

地理坐标：

东经106º08′28″～106º10′55″，北纬28º14′49″～28º16′45″。

矿山距马临镇政府所在地2km，距习水县城约10km，有茅（台）至习（水）主干公路经马临镇从天合煤矿井田东部边缘通过，井田有简易公路相通，交通较为方便。

二、矿区范围：

矿区井田面积南北平均走向长2.0km，倾向长0.6km，矿区面积1.1416k㎡，开采标高+1070～+850m。

三、资源赋存：

可采煤层三层（C5、C8、C12）,煤层平均倾角10°～15°，C5煤层平均厚度1.95m，C8煤层平均厚度2.19m，C12煤层平均厚度1.54m，矿井地质资源量1004万吨，工业储量590.5万吨，矿井设计资量592.5万吨，可采储量398万吨，矿井核定生产能力为30万吨/年，服务年限13.2年。

四、煤层地质特征：

矿区内主要含煤地层为龙潭组（P2l），该组为海陆交互相含煤的沉积组合，岩性为粘土岩、砂质粘土岩、泥质粉砂岩和细-中粒砂岩，夹煤层、菱铁矿、黄铁矿和高岭土，富产植物化石，顶部夹少量灰岩。

全层厚75-135m。

含煤10余层，其中C5、C8和C12煤层全区可采外，其他煤层变化较大，且极不稳定。

C5产于二迭系上统龙潭组三段中部，C8、C12分别产于龙潭组二段顶、底部，呈层状产出。

五、水文地质：

矿区所处部位接近习水河与赤水河的地表分水岭地带，位于赤水河上游的一级支流—临江河西侧补给区。

为浅切割低中山风化——侵蚀、侵蚀——溶蚀地貌类型。

根据水文地质调查报告，该矿最低侵蚀基准面为1025m。

矿井正常涌水量30m³/h，最大涌水量60m³/h。

目前开采标高为+923.5m（11202运输巷）。

六、自燃倾向性和煤尘爆炸性

根据重庆市煤炭质量监督检验站、重庆地质矿产研究院于2008年8月提交的C5、C8、C12煤层检验报告，C5、C8、C12煤尘无爆炸性，煤层自燃发火倾向性为Ⅲ类（不易自燃）。

第二章瓦斯赋存情况及各项瓦斯参数指标

一、矿井瓦斯等级：

根据2012年矿井瓦斯等级鉴定，矿井相对瓦斯涌出量10.75m3/t，绝对瓦涌出量4.42m3/min，属高瓦斯矿井，按突出矿井管理。

二、煤与瓦斯突出情况

根据贵州省能源局黔能源发[2010]439号文件对习水县天合煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的批复，批复结论为：

天合煤矿C5煤层在鉴定范围内（标高+976.5m～1070m之内）无突出危险性；C8煤层在鉴定范围内（标高+923.5m～1070m之内）无突出危险性；C12煤层在鉴定范围内（标高+916m～1070m之内）无突出危险性。

三、瓦斯含量测定

1、根据2014年6月8日经习水县扬帆建设有限责任公司对我矿井下+952.3m，1803回风巷掘进工作面40m处8号煤层取样测试，8号煤层原始瓦斯实测最大为7.7908m3/t，瓦斯压力为0.331MPa。

2、根据2015年4月7日习水县扬帆建设有限责任公司瓦斯实验室对11202运输巷石门（标高+928.5m）处，取C12煤层样测试，测得C12煤层可解析瓦斯量：

0.950m3/t,原始瓦斯含量4.4805m3/t，（临界值瓦斯含量8m3/t）瓦斯压力0.130MPa。

第三章主要生产系统

一、开拓与开采

矿井开拓方式为平硐-暗斜井联合开拓，建设有三个井筒（主平硐、副平硐、回风斜井）；布置了一个回采工作面，二个掘进工作面。

矿井主平硐、副平硐、回风平硐均施工至+1028m水平标高，布置上部车场及联络巷贯通三条井筒。

再向下施工三条下山（回风下山、皮带下山、轨道下山），均施工至+928.5m落平，布置井底车场及联络巷贯穿三条下山，形成矿井通风系统。

井下已建成各种硐室（中央变电所1个，井下消防材料库1个，避难硐室5个，信号硐室4个，水泵房1个，主、副水仓各1个。

1802采煤工作面，采用走向长壁后退式布置，综采割煤，全部垮落法管理顶板。

工作面选用ZY4200/12/28自移式支架，MG300/710--WD型交流电牵引采煤机。

两个掘进工作面为11202运输巷掘进工作面和11202回风巷。

二、通风系统

1、矿井通风方式为中央并列式，机械抽出式通风。

主平硐、副平硐进风，回风平硐回风。

FBCDZ№16型轴流式风机2台，1台运转，1台备用，电机功率2×75KW，通风能力为1800～3600m³/min。

静压702—2650pa。

目前矿井总回风量为2734m³/min左右，主扇风机的选型能满足矿井的通风需要。

2、通风设施：

井下风门包括调节风门和防突风门，共设置了7组防突风门，1组控风墙，2组调节风门。

主要风门均安设了开关传感器和连锁装置。

3、掘进通风：

采掘工作面均实现独立回风，掘进工作面采用局部通风机压入式通风，实现双风机双电源并能自动切换，局扇供电实现“三专两闭锁”。

1802采煤工作面采用U型通风方式。

采掘工作面按要求安设了瓦斯传感器。

二、安全监测检控系统

矿井安装了的防灭火监测监控系统，随时可以观察到各作业点、机电硐室的温度和CO情况。

第四章矿井防灭火设计

一、井下内因火灾防治措施

1、建立井下完善的消防管路灭火系统

为急时扑灭井下所发生的各类火灾，特别是初期火灾，通过大量的实践证明，采用水作为井下灭火介质是矿井井下防灭火的最有效、最及时的方法，所以在本矿建立健全消防管路系统成为本矿防灭火的主要措施之一。

为保证井下能得到足够的消防水量，井下消防用水按火灾发生时能提供5L/s消防用水量，火灾延续时间不小于3h，一次火灾用水量不小于54m³考虑，其消防管路均采用不小于DN50的管径。

为保证井下在发生火灾时能得到充足的灭火水压，井下消防系统采用高位水池静压供水。

除此之外，设计对消火栓栓口处的水压均按不低于30m水柱要求考虑。

井下消防管路采用与井下防尘洒水管路合用制，矿井井下消防、洒水系统主要通过设在地面的容积为300m³（常备水量不小于200m³）的高位贮水池提供静压供水，该水池的贮水通过一条DN80管径的输水管路将消防用水主平硐引至井下各点的消水栓设置点。

按《煤矿井下消防、洒水设计规范》的要求，矿井在各主要运输大巷、各主要进风、回风巷道、各机电硐室等处均设置有消防管路和消火栓装置。

矿井还应按《规范》要求的相应位置设置有存放水龙带、水枪及与消火栓连接的接口件等器材的地点。

另外，矿井还在井下各主要巷道内设置有消防洒水管路，并在各管路沿程每隔50m或100m位置处设置有管径为DN25的支管和阀门供设置防灭火喷雾洒水、水幕、水喉等消防灭火设备接用水使用。

2、建井下消防材料库

井下在主平硐联络巷建立消防材料库，库内备有灭火器材，其数量、规格可基本满足矿井安全生产的需要。

3、设置移动式灭火器具

根据《矿井防灭火规范》规定在需配备防灭器材的机电硐室及其它场所配备移动式灭火器、沙箱或沙袋等灭火装置。

矿井主要场所的井下灭火器的配备类型及配备数量详见下表。

井下灭火器具设置表

序号

场所名称

灭火器名称

数量

备注

1

采掘工作面、煤流转载点

干粉灭火器

（8kg）

6

放于回采工作面进口、掘进工作面10～15m处。

2

按《矿井防灭火规范》需设置移动灭火器的场所

按《规范》配备

同左

4、防灭火方法

本矿可采煤层均为三类不易自燃煤层，所以按不易自燃煤层防灭火方法。

5、自燃发火观测站

为预防煤层自燃，采用一氧化碳增量法预测工作面火灾，确定煤层自然发火的标志气体和建立自燃发火预测预报制度。

派专人每班检测1次，所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内，发现自燃发火指标超过或达到临界值等异常变化时，必须立即报告矿安全管理人员和矿技术负责人，发出自燃发火预报，采取措施进行处理。

自燃发火观测站设置位置：

移动观测站：

掘进工作面；采面进风巷；采面回风巷；

临时观测站：

其它可能发火地点，如密闭前；硐室内等。

采面自燃发火观测站设置位置示意图如下：

二、井下外因火灾防治措施

1、电气事故引发的火灾防治措施及装备

⑴井下机电硐室防火措施

井下机电硐室均布置在煤层底板岩层中，采用砌碹或锚喷支护。

机电硐室配备移动式灭火器，各设备间、设备与硐室墙壁间的距离均按规定要求。

⑵井下电气设备的防火措施

井下电气设备采用矿用本质安全型或防爆型，井下的电气设备作保护接地。

为防止单相接地故障，井下设备有检漏继电器，一旦单相接地故障出现，会立即切断故障电源。

为防止地面的雷电波入侵井下而产生雷电火花，由地面直接出入井下的管道、轨道必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好集中接地。

通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。

⑶井下电缆

井下电缆选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆，低压电缆均采用MY-0.38/0.66型矿用阻燃移动橡套电缆；电钻采用MZ矿用电钻电缆。

采区低压电缆严禁采用铝芯。

电缆敷设按《煤矿安全规程》第468条、和469条的规定执行，电缆不挂在风筒或水管上，不得遭受淋水。

电缆上严禁悬挂任何物件。

在巷道壁设电缆挂钩，高度和间距符合规定；通信和信号电缆与电力电缆分挂在巷道的两侧；电缆穿过防火门、栅栏门等墙壁部分设套管保护，并严密封堵管口。

电缆与电器设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。

电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接；不同型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接；同型号电缆之间直接时必须遵守下列规定：

①橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效力的冷补。

在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用；

②塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型矿用电缆的技术标准。

⑷井下电气设备的各种保护

①井下电气设备均选用隔爆型矿用电气设备，并具有短路，过负荷等保护装置。

井下低压馈电线上设有漏电、闭锁的检漏保护装置。

井下电气设备保护接地装置和局部接地装置应严格按照《煤矿安全规程》规定执行。

②高压配电装置采用BGP59-10型真空隔爆兼本质安全型，该装置有漏电保护、绝缘监视保护、短路保护、欠电压保护和过负荷保护功能。

③井下低压电动机的控制设备具有相应的短路、过负荷、漏电闭锁、单项断线等保护。

④井下电气设备都设有保护接地，并构成一个总的井下接地系统，在其系统内任何一点的接地电阻值都不大于2Ω。

⑤采煤、掘进的煤电钻均使用综合保护装置。

⑥硐室固定照明灯具选用防爆荧光灯，巷道固定照明选用隔爆白炽灯，照明、信号均使用综合保护装置。

⑦井下电话机均为矿用本质安全型。

⑧井下防爆电气设备，继电保护装置，高压电缆的泄漏和耐压性能，电气设备的绝缘电阻，接地电网的接地电阻，电气设备使用的绝缘性能等都必须按规程规定的时间定期进行检查、测定和试验。

⑨电气设备的检查、维护、修理和调整必须由电气维修工及相关技术人员进行。

2、其它火灾的防治措施及装备

⑴防止地面明火引发井下火灾的措施

①地面坑木场位于地面工业场地边缘，距主、副井口距离达90m，坑木场发生火灾，不会波及到井下。

②主、副平硐采用锚喷支护，并设置防火门，主井口附近20m范围内不得有烟火或用电炉取暖。

③副井井口附近设置地面消防材料库，库房内按规定配备消防器材。

④临时排矸场距主井口距离达85m，地面矸石出井后，堆放于排矸场，严禁随意堆放。

⑵防止地面雷电波及井下

①经由地面架空线路引入井下的供电线路，必须在入井处装设防雷装置。

②由地面直接入井的轨道，架空引入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于两处的良好集中接地。

③通讯线路在入井处装设熔断器和防雷装置。

⑶井下防火构筑物

①为防止井口及附近一旦发生外因火灾时，烟雾及有害气体进入井下而威胁矿井安全生产和对人员造成伤害，主平硐内设防火铁门，防火铁门严密且易于关闭，打开时不妨碍运输和人员通行，并定期维修。

②井下水泵房等主要机电硐室均装设具有便于关严的通风孔的防火铁门。

⑶加强火灾的监测监控

采用GC-4008型煤矿专用气相色谱仪对井下空气进行日常色谱分析，发现异常及时处理并上报矿安全领导组。

为对引发火灾的危险、危害因素进行早期预防、预报，矿井设立了KJ90N全安全监测监控系统井下分站，在井下各火灾易发巷道和采掘工作面分别安装和配备一氧化碳、温度等传感器作为火灾的自动监测监控装置。