煤田火灾灭火规范.docx

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煤田火灾灭火规范

煤田火灾灭火规范

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煤田火灾灭火规范

第一章总则

 第一条为规范煤田火灾灭火工作,根据《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国环境保护法》等有关法律、法规、标准，制定本规范。

 第二条本规范适用于中华人民共和国境内煤田火灾的治理工作。

 第三条煤田火灾是指发生在煤田煤层露头或浅部，影响煤田开发、污染环境、破坏生态、资源烧损严重的非生产区域火灾。

 第四条煤田火灾灭火工作的基本原则

（一）煤田火灾灭火是一项带有应急救灾性质的特殊项目，项目规划、勘探、设计等环节的审批和管理应充分体现其时效性和公益性的特点，使灭火工作尽快进入施工阶段。

（二）煤田火灾的治理既是一项资源保护工程，也是一项环境治理工程，要遵守资源保护和环境治理并重的原则。

 （三）煤田火灾灭火工作应采用先进的技术装备，确保施工安全，保证勘查精度,提高灭火效率,降低成本。

 （四）灭火方法的选择应坚持因地制宜、标本兼治、综合治理,有利于煤田开发和资源合理利用的原则。

第二章灭火工作阶段

第五条煤田火灾灭火工作一般包括以下几个阶段：

火区初步勘查、火区灭火规划、火区详细勘查、灭火工程可行性研究（必要时）、灭火工程初步设计（必要时可代替可行性研究）、灭火施工组织设计、灭火工程施工、竣工验收及后期管理。

 第六条火区初步勘查是查明区域范围内火区的数量、分布情况，为灭火规划的编制提供依据。

 第七条火区灭火规划是根据区域内火区燃烧特点，并结合区域煤炭工业发展的需要，确定宏观的治理目标,规划灭火进程。

 第八条　火区详细勘查是根据灭火规划的安排，详细查明需要治理火区的现状和灭火条件等,为灭火工程可行性研究和初步设计提供依据。

 第九条灭火工程可行性研究是依据火区详细勘查结果,对火区治理的必要性和治理方案的科学性进行研究，通过技术方案比较，确定经济上合理、技术上可行的火区治理方案。

 第十条灭火工程初步设计是根据可行性研究确定的灭火方法，进行灭火工程量核算,编制工程投资概算。

 第十一条灭火施工组织设计是按照已批准的灭火工程初步设计的要求,对灭火主体工程、辅助工程、灭火顺序、灭火工艺衔接以及人员、机械、材料等方面进行科学、合理的部署,确保灭火工程高效、安全实施。

 第十二条灭火工程施工是根据灭火工程初步设计技术要求和工期，按照灭火施工组织设计的安排,实施灭火工程。

 第十三条竣工验收是对已完成灭火施工并达到治理目标的灭火项目进行审查和验收。

 第十四条　后期管理是验收后对火灾的监测和维护,防止灭火成果因自然剥蚀遭到破坏。

 第三章　火区勘查

 第十五条火区勘查包括初步勘查和详细勘查两个阶段。

 第十六条火区初步勘查工作程度要求

（一）收集区域自然地理、煤田地质勘查及矿井开采等资料。

（二）了解生产矿井、废弃矿井的分布以及采空区范围等情况。

 （三）了解含煤地层时代、地层层序、地质构造形态和主要构造。

 （四）初步查明煤层层数、层位、厚度、分布范围。

 （五）了解煤类和煤质。

 （六）初步查明火区分布位置、面积、燃烧状况、发火原因、燃烧历史以及火区煤炭储量损失等情况。

 （七）了解火区对环境的污染及破坏程度情况。

 （八）了解水源、电源和土源等情况。

 第十七条火区详细勘查工作程度要求

（一）详细了解自然地理、气象条件、第四系地质、地貌特征及水文地质情况。

（二）详细了解火区地质构造、含煤地层、煤类和煤质。

（三）详细查明煤层层数、层位、厚度、煤层分布范围及燃烧煤层层数和层位。

（四）详细查明燃烧煤层围岩的岩性、硬度、厚度、分布范围，给出岩石的工程分类，分类方法见附录一。

（五）详细了解火区所在煤田开采历史,查明火区地下采空区、空洞及烧变岩破碎区分布位置。

（六）详细查明火区平面分布位置、面积、燃烧深度、火区温度、发火原因、燃烧历史及燃烧损失煤量。

（七）实测火区地表温度,绘制等温线图，计算火区煤岩储热量。

 （八）详细了解火区对环境的污染及破坏程度。

 （九）详细查明水源、电源和土源情况。

 第十八条详细勘查阶段应采用综合物探或钻探等勘探法,物探成果必须经过验证。

 第十九条采用物探时,应遵守以下规定

（一）测区范围

 物探的测区范围应确保火区位于测区的中央、探测结果轮廓完整，周围有一定面积的正常场背景。

（二）基线、测线

 １、基线应平行于火区走向,位于交通方便的正常场内。

火区走向不稳定时基线也应随之改变,但不宜过频,应与总的走向一致。

2、测线应垂直于基线，使异常区位于测线的中间,两端有一定点数的正常场。

 （三）观测网密度

 观测网密度应根据探测目的和火区大小来确定。

 1、初步勘查火区时，物探勘探线线距为１00ｍ～２00ｍ，水平投影点距为:

急倾斜地层５m～ｌOm,缓倾斜地层lＯm~20m。

 2、详细勘查火区时,物探线线距不大于50m,水平投影点距为:

急倾斜地层2ｍ～5m，缓倾斜地层５ｍ-lOm。

 第二十条　采用钻探法时,应遵守以下规定

（一）钻探勘探线线距为lOOm～2０0ｍ,每条线上至少布设2~３个钻孔。

（二）钻探过程中要及时记录空洞的起止深度,突然冒烟、冒气的深度，漏水深度及异常情况。

 （三）每个探火孔分别进行质量评级验收。

 （四）钻探作业遵守地质钻探操作规程。

（五）钻探工作结束后,提交钻探成果报告。

第二十一条火区初步勘查和详细勘查报告的编制,原则上应包含附录二、附录三规定的内容，在实际编制工作中，可根据勘查火区的实际情况,对有关章节作适当的调整和补充,以使报告的内容重点突出,方便使用。

第四章灭火规划与设计

 第二十二条　煤田火区灭火要编制灭火规划,应包括以下内容

（一）编制规划的依据。

（二）规划目标和主要任务。

 （三）火区分布、煤田火灾治理与预防现状。

 （四）煤田火区勘查、治理与预防的总体部署和重点。

 （五）煤炭资源保护和开发利用预测。

 （六）保证规划实施的措施。

 煤田火区灭火规划文件应当包括

（一）规划文本。

（二）规划图件，包括煤田火区分布图、煤炭资源开发利用现状图及其他附图。

 （三）规划附件，包括规划专题研究报告及有关论证材料。

二十三条灭火工程可行性研究应包括以下内容

（一）火区现状和危害。

（二）火区治理的必要性。

 （三）灭火目标。

 （四）灭火方案比选。

 （五）推荐最佳方案。

 （六）灭火工程可行性研究内容深度原则上应满足附录四的要求。

 第二十四条灭火工程初步设计应满足以下要求

（一）对火区详细勘查报告的分析和评价。

（二）灭火方法的确定。

 （三）工程量核算及投资的概算。

 （四）施工组织设计的编制，包括对工期的控制措施。

 （五）灭火工程初步设计内容深度原则上应满足附录五的要求。

第五章　灭火工艺与方法

 第二十五条灭火工艺包括剥离、注水、钻探、注浆、覆盖等。

 第二十六条剥离主要是剥除火区火源体;对火区进行平整或斜坡化处理，在火区表面形成一个相对平缓的工作面。

（一）剥离方法

 机械剥离和定向爆破剥离。

（二）技术要求

　1、剥离平整工程量的确定Ｑ剥=LＳ平

 式中:

Q剥—火区内剥离平整工程量,ｍ３。

 L—火区内燃烧煤层走向长度，m。

 S平—火区内沿煤层倾向剥离截面面积平均值,m２。

 2、剥离施工前，应注水降温，并对浅部空区进行爆破处理，使火区满足剥离条件,保证施工安全。

 （三）剥离平整质量标准

　1、剥离平整后的火区地表坡度小于15°,或斜坡化形成阶梯地形。

 2、火区地表裂隙被填平。

 3、火区外推１5m的正常区地形必须满足覆盖要求。

 （四）工程量统计

 剥离平整工程原始记录和数据资料齐全真实可靠。

 第二十七条　注水是通过地表、鱼鳞坑、裂隙、钻孔向高温的煤岩体注常温的水,熄灭火源和降低煤岩体的温度，达到治理火区的目的。

（一）注水系统

 水源地→泵站→主管路→支管路→钻孔（自然裂隙区、人工鱼鳞坑）。

（二）技术要求

　1、注水量的确定

 注水量工程量按下式计算

 Q水=（K1+K2）LＳ（1+K）,

 式中：

Ｑ水—火区注水量,m３。

 L—火区沿燃烧煤层走向的长度，ｍ。

 Ｓ—火区内煤层倾向上温度异常体截面平均面积，ｍ２。

 K—水的流失系数，一般取0.０5—0.20。

 Ｋ１—第一注水系数，

 Kl=[221４．８2（Ｔ-100）]/[4１86．8（100-ｔ0）+2256685]。

 Ｋ２—第二注水系数,Ｋ2=[０．529（10０-t）]/[５0+t／2-t0]。

 T—火区岩石平均温度，℃。

、

 t—灭火设计降温目标温度,℃。

 t0—供水温度，℃。

 2、注水施工应采用先高温区后低温区的顺序,为保证水的充分汽化，应采用分散、间歇、交替注水。

 （三）注水施工质量标准

 火区内煤、岩及气体温度降至100℃以下，且48小时内无上升趋势时,方可停止注水。

（四）注水量的统计

 注水原始记录和数据资料齐全真实可靠。

 第二十八条钻探是在剥离形成的工作面上，向地下深部火源或高温煤岩体钻孔，形成注水、注浆的通道，或形成探测火源、火区深部测温、气体分析的通道等。

（一）钻探工程分为探火钻孔、灭火钻孔和观测钻孔三种。

（二）钻探工程的技术要求

1、探火勘探线应与物探线重合。

 2、探火钻孔布置以物探成果为指导，沿煤层倾向布设２～3个钻孔,其中１个钻孔应布设在正常煤层中,按先浅后深的顺序安排施工。

探火孔可作为灭火孔或观测孔使用。

 3、灭火钻孔线间距１5~30m，孔间距１0~2５m。

 4、火源中心必须布设观测孔，观测钻孔孔间距50~8０ｍ,选择已注水完成，但没有注浆的灭火孔或者探火孔。

 ５、终孔位置

 探火孔终孔位置:

燃烧煤层底板下部５~１0m。

 灭火孔终孔位置:

燃烧煤层顶板上部5～２0m。

 6、钻孔孔径一般为７3～127mｍ。

钻孔除孔口为实管外其他均为筛管。

 7、探火钻孔采用全孔或分段取芯；灭火钻孔、观测钻孔可不取芯。

 8、探火孔的循环液可采用泥浆;灭火孔和观测孔的循环液一般采用清水。

 （三）钻探质量标准

钻机的准备、安装、定位、钻进、封孔、搬迁的工艺质量要求参照相关规定执行。

 （四）钻探的统计

 钻探原始记录和数据资料齐全真实可靠。

 第二十九条　注浆是通过地表、鱼鳞坑、裂隙、钻孔向火区注入配置好的惰性充填材料，起到封闭火区裂隙的作用。

（一）注浆系统

 １、系统组成：

供水系统+供料系统→制浆站→输浆系统→钻孔（自然裂隙区，人工鱼鳞坑）。

 2、布置方式：

采用集中式或分区式布置。

（二）注浆方式：

静压注浆和压力注浆。

 （三）注浆原则:

先注水后注浆,先外围后中心，浆液先稀后稠,间歇性注浆。

 （四）注浆技术要求

1、注浆材料不含可燃及助燃材料，直径不大于2mｍ，小于1ｍm应占75%以上，含砂量达到25～3０%。

一般采用黄土,必要时可用其它材料。

 2、采用泥浆时，泥浆水土比一般为8：

1～3：

1。

 3、注浆量

 Ｑ浆=Ｋ’LSn

 式中：

Q浆—注浆量,ｍ3。

Ｋ’—注浆备用系数,一般取l.05-1.20。

 L—火区沿燃烧煤层走向的长度，m。

 S—火区内煤层倾向上温度异常体截面平均面积，m2。

ﻫ ｎ—煤层上部烧变岩体孔隙率,一般取0.０5～0.2０。

 4、技术措施

 必须具有防止跑水、跑浆和防冻等安全技术措施;制浆站每2小时测定泥浆浓度一次,并随时进行抽样检查。

 （五）注浆质量标准

 对每个注浆孔保证完成设计注浆量，塌陷区裂隙基本充填,火区处于完全封闭状态后停止注浆。

 （六）注浆量的统计

 注浆原始记录和数据资料齐全真实可靠。

 第三十条　覆盖是通过对火区地表用黄土等具有一定密实性的惰性材料进行覆盖,起到密闭火区和隔绝氧气的作用。

（一）覆盖材料厚度

 覆盖材料厚度按下列公式计算,也可根据经验公式确定。

ﻫ D=Dｌ+D2

 式中:

D—覆盖材料厚度,m。

 Dl—自燃极限风量计算的单位面积覆盖厚度,ｍ。

 Dl=K0Hfｌμq。

;q—单位面积烟气流量,m3／ｍ2.S，取l.6７×1０-４m3／m2.s。

 K0—多孔介质的渗透率，可根据经验取值或通过实验测定,测定方法见附录六。

 Hf—火区火风压,Pa，计算方法见附录七。

 μ—流体的动力粘度系数，Pa.ｓ可取空气的动力粘度系数。

 Ｄ２—一年内抵抗自然剥蚀作用所要的覆盖层的厚度，m。

与当地自然地理条件有关,按经验取值:

0.5~２．0m。

（二）覆盖工序

 采运→平整→压实→修防洪堤→恢复植被（适用于具有植被生长条件的区域）。

 （三）覆盖质量标准

1、覆盖区厚度达标率在95%以上。

 2、覆盖区普遍压实。

 3、覆盖区内无芒硝、硫磺、煤焦油附着和返潮现象出现。

 （四）覆盖量统计

 覆盖工程原始记录和数据资料齐全真实可靠。

 第三十一条灭火方法是根据火区的燃烧状况、煤层的赋存情况和自然地理环境选择不同的灭火工艺加以组合形成。

灭火方法主要包括注水灭火法、覆盖灭火法、剥挖覆盖法、注水覆盖法、剥离钻探注水注浆黄土覆盖法等。

 第六章灭火工程施工

 第三十二条灭火施工必须编制施工组织设计，灭火施工组织设计内容深度原则上应满足附录八的要求。

 第三十三条作为灾害治理工程，应防止由灭火工程实施造成的二次环境破坏和污染，或次生地质灾害的产生。

 第三十四条在灭火施工前,须进行采空区和空洞探测,施工中须制定施工安全和防护措施，防止发生安全事故。

 第三十五条灭火后的取土场和不再使用的简易公路必须进行相应的地貌恢复。

 第七章环境保护措施

 第三十六条　煤田火灾灭火过程中要高度重视环境保护工作,在灭火设计、施工中要充分体现环保理念。

在灭火施工过程中要尽可能减少灭火施工对环境造成的破坏;灭火主体工程结束后，应最大限度对火区地貌进行恢复,积极开展植被恢复和种植，做好水土保持。

 第八章火区监测

 第三十七条煤田火区监测分为施工前监测、施工中监测、竣工后监测、竣工验收后监测。

施工前必须建立火区监测网，进行１次监测，掌握火区状态；施工中监测根据灭火施工需要随时进行,以便掌握火区动态;竣工后的气体和温度监测,每2个月进行l次;物探工作每年1次;竣工验收后，每3年至少进行１次监测。

 第三十八条　火区监测原始记录和数据资料齐全真实可靠。

ﻫ 第三十九条对监测的结果要及时编制监测图表（包括平面图、剖面图、等温线图和各参数值随时间变化趋势的曲线图），撰写年度监测报告。

 第四十条火区监测的相关技术要求见附录九。

 第九章竣工验收

 第四十一条煤田火灾灭火工程全部结束1年后,经监测已达到熄灭标准，方可进行竣工验收。

 第四十二条煤田火区熄灭标准

（一）地表着火征状消失。

（二）各观测孔内气体温度呈持续下降趋势，全孔最高温度小于1０0℃，且9０%以上观测孔最高温度稳定在70℃以下。

 （三）各观测孔内一氧化碳浓度持续下降，孔内最高值小于５０0ppｍ,且９0%以上观测孔一氧化碳最大浓度稳定在100pｐm以下。

 （四）火区内磁场异常值基本稳定。

 （五）火区内电异常有消失趋向。

 （六）各观测孔内气体温度和一氧化碳浓度的月平均值连续6个月呈下降趋势。

 第四十三条煤田火灾灭火工程竣工验收资料包括项目批复文件、竣工验收报告、工程费用决算审计报告、监理报告等内容。

煤田火灾灭火工程竣工验收报告内容深度原则上应满足附录十的要求。

第十章后期管理

 第四十四条煤田火灾灭火工程竣工验收后3年内,对火区的温度、气体等参数进行监测。

 第四十五条应对火区地表的自然剥蚀状况、人为采动破坏情况进行调查,对异常区域进行及时维护保养。