II8861工作面防治煤层自然发火设计及安全技术措施.docx

1、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886-1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886-1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。886-1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886-1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886-1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，

2、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、886-1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（886-1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886-1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

3、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。886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、886-1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

4、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886-4#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。886-4#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

5、、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886-4#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。风巷沿空掘进时，每隔50m对采空

6、区插管检查并布置一个防火观测点。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886-3#溜煤上山立眼向上3m处和886-4#材料上山立眼向上3m处，防火门墙基础要符合淮矿通地便2015162号 关于印发淮北矿业煤矿井下防火门墙构筑标准的通

7、知的规定，并储备足够数量的封闭防火门墙的材料。四、886-1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8进风上山88辅助轨道882轨道巷884瓦斯道884轨道巷884-4#联巷886-1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38mm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，60

8、m，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/T 7021997）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；，土水比的倒数；M，浆液制成率，取090；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

9、的措施，主要是：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。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。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1 886-1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

10、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

11、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886-1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

12、。（2）防火观测点布置巷道掘进过程中布置的防火观测点。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。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

13、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。886-1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、886-1工作面收作期间

14、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

15、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

16、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、886-1工作面防灭火灌浆示意图2、886-1工作面监测监控系统示意图