10402综采工作面防灭火专项安全技术措施课案.docx

1、10402综采工作面防灭火专项安全技术措施课案 10402综采工作面防灭火专项安全技术措施10402综采工作面为我矿10#煤工作面，根据2012年鑫隆煤业有限公司委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿煤层自燃倾向性鉴定结果为：10#煤层自燃倾向性等级为I类，自燃倾向性性质都为容易自燃。为了有效提高矿井预防抗自燃发火能力，降低煤层自燃发火的可能性，特编制如下防灭火专项安全技术措施：1、防灭火预测预报措施1、成立防灭火管理小组 组织机构组 长：贺中仁副组长：姚明岐 张喜平成 员：王永强 杨利忠 张建新 李永平 王青海 瓦斯员 巡检员 安全员 2、人员配备 10402工作面配备2名瓦斯检查员和1名安

2、全员。 3、职责要求 （1）瓦斯员对规定的自燃发火观测点的一氧化碳浓度和温度每班检查1次，并填入记录本和观测牌。发现一氧化碳超限立即停止工作面工作，并汇报调度室及相关领导。当班瓦斯员必须携带便携式一氧化碳报警仪和温度计。 （2）通风队长杨利忠对工作面防灭火工作全面负责，督促瓦斯员进行防灭火检查以及进行人员调配； （3）监控主任王永强负责安全监控系统正常运行，能实现连续24小时监测； （4）陶锁弟负责束管监测系统，按时抽取其他进行化验分析，准确得出数据并上报审批； （5）采煤队长王清海全面配合防灭火工作； （6）跟班安全员和瓦斯员负责监督工作面及回风巷防灭火设施情况； 二、强化预测预报 1、建立

3、自燃发火观测站1）自燃发火观察站位置采空区 ；上隅角 ；工作面 ；回风巷；2）自燃发火观察站牌板吊挂整齐、清洁，数据准确；3）自燃发火观测记录要班后认真填写，每天上报审批；2、束管监控系统 利用KSS200煤矿自燃火灾束管监测系统，连续不断地监测监控，并与监控系统联网运行。1）束管的铺设路线10402工作面束管的铺设路线 束管监测室 主斜井人行平巷 10#西胶带下山 10#北胶带大巷 10#西胶带下山 10#西胶带下山与10#西轨道下山联巷 10#西轨道下山与10#西回风下山联巷 10402回风顺槽 10402上隅角 10402采空区 在10#北胶带大巷口安装8路分路箱，从此分路箱接4路单管到

4、10402工作面，其中3路预埋进采空区，1路挂在回风上隅角。然后分别在采空区和上隅角的束管监测点上安装滤尘器，滤尘器应悬挂在巷帮。 2）地面色谱分析 地面通过束管采样仪抽取气样至地面色谱分析，分析参数主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、正常情况下，每天中班检测一次，工作面异常时，每班检测二次。 3）人工取样分析由人工直接在各测点定期采用气袋提取气样，并送地面进气相色谱分析，给出束管分析报告，以此判断煤层发火程度，并上报总工及通风部门领导审批。3、安全监控系统本矿选用KJ70N安全监控系统（1)传感器设置要求 1)CO传感器 在矿井总进回风巷、综采工作面进回风巷

5、距回风口10m处、综采工作面回风隅角（距切顶线1.0m以内的上帮）、掘进工作面距回风口10m处、主斜井皮带机头下风侧15m处、区段皮带巷皮带机头下风侧15m处、综采工作面运输顺槽皮带机头下风侧15m处等处设置CO传感器。CO传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。CO传感器报警浓度为0.0024%。2)温度传感器在中央变电所、采区变电所、矿井总回风巷、综采工作面回风巷（距回风口10m处）、综采工作面回风隅角（距切顶线1.0m以内的上帮）、掘进工作面距回风口10m处、主斜井皮带机头下风侧15m处、

6、区段皮带巷皮带机头下风侧15m处、综采工作面运输顺槽皮带机头下风侧15m处等处设置温度传感器。 温度传感器垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应不影响行人和行车，安装维护方便。采煤工作面温度传感器的报警值为26，机电硐室温度传感器的报警值为30。3）烟雾传感器主斜井皮带机头下风侧15m处、区段皮带巷皮带机头下风侧15m处、综采工作面运输顺槽皮带机头下风侧15m处等处设置烟雾传感器。 （2)传感器维护 1）必须每天对“监测监控系统装置”及传输、信号电缆进行一次检查，确保其符合标准要求并达到完好。 2）每班必须对传感器进行校对，出现误差及

7、时更换处理。 3）巡检员必须24小时在岗，“监测监控系统装置”发生故障时，应及时处理。故障处理期间，严禁甩掉装置不用，如确需暂时停止“监测监控系统装置”运行时，必须经矿总工程师同意，并制定出可靠的安全措施并实施后方可进行。 三、综合预防自燃发火措施1、生产方面的措施 （1）合理的采煤方法保持工作面推进速度快，工作面的回收率高，煤壁的暴露时间短，面积小。 （2）控制矿山压力，减少煤体破碎。在采掘过程中尽量减少裸露巷道的时间，在部分顶底板来压较大的地方加强支护，减少顶、底板来压对煤体的破碎，减少煤体与空气接触面。2、通风方面的措施本矿井通风方式为中央并列式，主、副斜井进风，回风立井回风，通风方法为

8、机械抽出式，矿井通风容易时期和困难时期通风阻力相对较小，有利于自燃发火的管理。 （1）回采工作面为后退式回采，采用“U”型通风布置，及时封堵下隅角，尽量新鲜风流通过采空区，降低自燃发火的机率； （2）对10402综采工作面定期和不定期进行测风，将每次测风结果记录填写在测风地点的记录牌上，并根据测风结果结合实际情况合理调节风量； （3）同时采取措施降低采区进、回风巷之间以及区段进、回风巷两端的负压差，进行均压漏风；3、预筑防火墙为防止采掘工作面自然发火及采空区发火，需设置防火墙及预留防火墙位置。采煤工作面回采结束后，须及时砌筑永久性封闭。井下发生火灾不能直接灭火时，必须砌筑防火墙，封闭火区。井底

9、设消防材料库，内有足量砌筑防火墙材料，并备有专用车辆，材料可直接运往井下各使用地点；另外，也可在采区内适当地点设临时材料储备硐室，内置砌筑防火墙的材料。预筑防火墙的位置：回采工作面顺槽：进风顺槽内应设在工作面停采线外部，距离不小于大巷保安煤柱尺寸，且需在各联络巷与顺槽交叉地点以里；回风顺槽内除上述要求外，防火墙应位于通风设施及构筑物以里工作面一侧；各进风顺槽间、各回风顺槽间不使用的联络巷应密闭；所有与工作面连通的顺槽、巷道都应按要求预留防火墙位置。掘进工作面：应参照回采工作面顺槽预留要求因地制宜选定防火墙预留位置，所选地点应在通风设施及构筑物、交叉巷道以里；双巷（多巷）同时掘进时，各巷道都应分

10、别预留防火墙位置，巷道间不使用的联络巷道应及时密闭；与掘进工作面连通的所有巷道内，都应预留防火墙位置。矿井的两翼，各生产水平之间，井下相邻采区间，井下自燃煤层或区域与其它煤层或区域连通的巷道间，其它可能发生煤炭自燃并可能蔓延危害到与其连通地点的巷道内等。 4、密闭管理 （1）停采后45天内工作面设备要全部撤完，并完成封闭； （2）工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点进行监测。 （3）密闭墙要求 1）防火密闭采用双墙充填式结构，墙厚5m。 2）防火密闭墙之间填充物土湿度不宜过大，且应随砌随填，层层用木锤捣实。 3）用砖砌墙时，竖缝要错开，横缝要平整，排列整齐，

11、砖块之间要用沙浆抹匀，灰缝要均匀一致。 4）墙体平整（1m内凹凸不大于10mm）；无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝； 5）墙体必须用砖、沙灰不燃性材料砌筑，砂浆标号为100号。 6）防火密闭墙体与巷道周边接触紧密，不得漏风，帮槽深度为见实煤后0.5米，顶槽深度为见实煤后0.3米，底槽深度为见实煤后0.2米，掏槽宽度大于墙厚0.3米，墙面覆面盖层厚度应大于20 mm，四周应抹裙边，宽度应大于200 mm。 四、防灭火方法 （一）、灌浆防灭火系统 1、根据我矿现状结合实际情况，本矿选择在主斜井工业场地建立一个集中灌浆站为全矿井服务。 2、灌浆工艺 （1）地面制浆工艺流程采土场（推土机、装载机

12、）自卸汽车泥浆搅拌池（搅拌机）贮浆池（筛子）泥浆泵灌浆管（从主斜井下井），流程如下图所示。 （2）泥浆制备及泥浆站取土方式采用机械取土、运输。灌浆用土运至泥浆站贮土场堆放。贮土场容量一般按10天计算，但鉴于矿井工业场地窄小，且靠近土源，设计按3天计算。 制浆工艺流程图 （3）黄泥灌浆设备表 黄泥灌浆设备一览表序号设备名称设备型号单位数量1卧式泥浆输送泵SB200-35A/55kw套22泥浆搅拌机NJ-1/11KW台23螺旋缝钢管D1596米14404螺旋缝钢管D1084米28405焊接钢管DN50米1606高压胶管DN50米2007闸阀DN150个48闸阀DN125个129闸阀DN50个810

13、供水管DN100米900 3、 灌浆方法根据我矿自然发火的实际情况，采用埋管灌浆、洒浆结合采后灌浆方法。（1）埋管灌浆 采用埋管灌浆法，即在放顶前沿回风顺槽在采空区预先铺好预埋灌浆管(1020m的钢丝缠绕管)，预埋管一端通采空区，一端接高压胶管（长2030m），胶管与灌浆支管相连，每天按放顶步距利用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，从而使预埋管始终保持在采空区15m左右，牵引一定距离灌一次浆，以免灌浆影响回采工作，如图4-2所示。为防止冒落岩石砸坏注浆管，埋管时应采取防护措施（如架设临时木垛）。（2）洒浆当远离管口的地方灌浆效果不佳时，可采用洒浆方法，作为埋管灌浆的一种补充措施，即在回采工作面由输浆管路

14、上接出耐压胶管，沿工作面方向向采空区均匀地洒上一层浆液。洒浆时，洒浆量要充足，能均压将采空区遗煤包裹。（3）采后灌浆工作面回采结束永久封闭后，采用密闭墙上插管灌浆法，即在工作面两端的密闭墙上分别预设的措施孔，实行“连续足量，充分灌注”，大量向闭后灌注浆液，灌浆量按充填20m采空区计算，防治最易自燃的停采线自燃和密闭漏风。此时，密闭墙的强度应满足注浆的要求，注浆时应派专人监护，一旦发现有溃浆征兆时，应立即停止注浆。4、 灌浆管路 （1）灌浆管路布置我矿采煤工作面采空区是自然发火最危险的区域。由于我矿达产时10号煤回采10402工作面，因此，灌浆主管路10号煤主要针对10402工作面采空区进行铺设

15、。其它地点的灌浆，则根据需要从主管路上分叉连接。 （2）管路铺设10号煤层灌浆管路铺设为：地面灌浆站主斜井井底车场10号煤西回风下山10402回风顺槽10402工作面，线路总长度约3200m。5、灌浆量计算 （1）土水比浆液的土水比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中土与水的体积之比，土水比的大小影响着灌浆的效果和泥浆的输送。泥浆的土水比大，则泥浆浓度大，隔绝和包裹效果好，但流动性差，输送困难，泥浆输送的沿程阻力大，泥浆在管道中的流速降低，泥浆中的固体颗粒容易沉降，造成堵管事故。土水比小，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好。灌浆常用的土水在1:21:5，我矿泥浆土水比暂定为1:3，

16、并在此基础上根据实际效果进行调整。 （2）灌浆量计算根据煤矿注浆防灭火技术规范（MT/T 7021997）第7.3条，灌浆量按下式计算： 式中：QW矿井灌浆量，m3/h； k灌浆系数，取10%； G矿井日产煤量，10号煤为2143t； 土水比的倒数，取3； M浆液制成率，取0.9； rc煤的密度，根据地质报告，10号煤层容重为1.37t/m3； t矿井日灌浆时间，h，一天3班，一班4个小时，共12h。经计算： Qw10=46.9m3/h（1）日灌浆所需土量Q土=tQw/(+1)/M式中：取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失）；取1.1。经计算： Q土10=171.97m3（2）

17、日灌浆用水量Q水=K水Q土式中：K水用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取1.1。经计算： Q水10=567.5m3 6、灌浆后防止溃浆、透水事故的措施(1)严格控制灌浆比例和灌浆量。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。(2)设置滤浆密闭。在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区和工作区隔开，而且要求滤浆密闭有一定的强度，防止溃浆事故发生。(3)加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。若排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存，应停止灌浆，采取放水措施；排水中含泥量增大，说明采空区中可能形成了泥浆通道，使泥浆不能均匀充填空隙，而直接流到采空区下部被排

18、出，处理方法有：a采用间断灌浆；b在泥浆中加入砂子填塞通路；c提高泥浆浓度；d移动灌浆管口位置，改变浆液流动路线。(4)灌浆区下部采掘前探放水。在灌浆区下部进行采掘前，必须对灌浆区进行探放水，一旦发现有积水，必须打钻放水后，才能进行采掘工作。7、建立健全灌浆记录台帐灌浆记录台帐包括：灌浆时间、灌浆地点、水土比及使用量、灌浆人员等。 （二）、喷洒阻化剂系统 1、喷洒阻化剂系统选择为防治工作面采空区遗留浮煤、残煤自燃发火，我矿采取对采空区喷射阻化剂的方法。依据煤矿建设工程安全设施设计审查标准及矿井通风安全装备标准（MT/T5016-96）10401回采工作面配备一台BRW40/20-XR40/6.

19、3型煤矿用乳化液泵站和一台BRW40/20型煤矿用乳化液泵喷洒阻化剂。 2、工作内容：根据鑫隆煤业有限公司防灭火专项设计规定，回采工作面开采过程中，应对工作面浮煤进行喷洒阻化剂，阻止采过后采空区浮煤发生缓慢氧化。 3、阻化剂防灭火（1）阻化剂选择选用来源广泛，价格便宜、阻化率高、配制容易、对设备无腐蚀的工业氯化钙（CaCl25H2O）和氯化镁（MgCl26H2O）作为阻化剂。（2）喷洒压注工艺系统喷洒阻化剂在准备班进行，主要在采煤工作面进风隅角处设置雾化喷嘴，将一定的阻化剂水溶液通过雾化喷嘴雾化成气雾，借助漏向采空区的风流将阻化剂溶液带入采空区漏风之处，在重力、静电力等作用下，降落附着在浮煤上

20、而惰化浮煤，从而达到采空区防火。在回采工作面进风顺槽适当位置（尽量靠近工作面）放置平板车，上置阻化剂药箱、阻化泵等，按需浓度（15%）将工业CaCl2倒入储液箱，用供水管路严格按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用专用阻化泵、输液管路、专用雾化器从进风隅角架间送入采空区。正常回采期间采空区每天喷洒一次，安排在检修班工作面进行多点连续喷雾。工作面开采初期和停采撤架期间，或因地质原因，或因机电设备原因造成工作面推进缓慢，宜加大喷雾量和喷雾次数，并对工作面上下隅角、雾化不能到达地点等重点自然发火危险区域由人工拉上胶管利用喷枪直接实施阻化剂喷洒，全面湿润浮煤，抑制遗煤自燃。1-供水管路；2-药液箱；3

21、-吸液管；4-压力表；5-阻化泵；6-高压胶管；7-阀门；8-雾化器；9-支架（3）日喷雾量计算阻化剂浓度取15%；CaCl2或MgCl2溶液的平均密度为1.05t/m3；设计的阻化剂防灭火措施是采区内特定时期所采取的防灭火措施，其喷洒量根据不同地点确定。 根据煤矿采空区阻化汽雾防火技术规范，MT/T 6991997第7.6条规定：实施阻化防火技术时，一天喷雾量按下式计算： VQADLHS式中：V 日喷雾量，m3/d；Q 一吨煤用液量，m3/t，取0.050 m3/t；A 工作面丢煤率，%，取5%；D 实体煤容重，10号煤层容重为1.37t/m3；L 工作面长度，m，10号煤层为150m；H

22、工作面采高，m，10号煤层为6.23m；S 工作面日推进度，10号煤层为1.8m/d；经计算，V10=5.76 m3/d阻化剂溶液的浓度取15%，阻化剂溶液的密度取1.05t/m3，则按质量计算一天喷雾量10号煤层为6.05t/d，一天所需阻化剂用量10号煤层0.91t。（4）喷洒设备 井下10#首采区内各选用一台BRW40/20-XR40/6.3型煤矿用乳化液泵站和一台BRW40/20型煤矿用乳化液泵喷洒阻化剂。主要技术指标：工作泵压力20MPa，阻化溶液喷射流量为40L/min，乳化液泵电机功率为15KW，质量620kg。（5）阻化剂防止人员伤害及设备腐蚀的安全措施a. 采用来源广泛，价格

23、便宜、阻化率高、配制容易、对设备无腐蚀的工业氯化钙（CaCl25H2O）和氯化镁（MgCl26H2O）作为阻化剂。b. 阻化剂对普碳钢的腐蚀率应不大于3mgd20cm2。c. 阻化剂在使用时，应无刺激性气味、对人体无腐蚀性伤害。d. 喷洒阻化剂时，作业人员及相关影响到的人员必须佩戴相应防护装备。 4、启动和调压；（1）为保证阻化剂防灭火效果，必须严格按比例进行配制，确保阻化率达到设计要求，配制时对溶液先进行充分搅拌，待其完全溶于水后，方可进行喷射工作。（2）喷洒雾化工作开始前，应预先打开阻化剂喷枪开关，使阻化剂喷枪处于常开状态。在各项准备工作完成后方可接通电源开关，由低压力开始启动阻化泵，待系

24、统运转正常后再把压力调至所需压力，开始正常喷洒雾化工作。每天工作结束前，必须用清水继续喷洒数分钟，以便对阻化泵和管路以及喷枪进行清洗。阻化泵运行中不可脱水空转，欲停止工作时，必须先将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。每天工作结束后，必须关闭开关、切断电源。（3）工作面上、下隅角，开切眼和停采线附近等重点防火区域，或当工作面遇到复杂地质情况，推进度放慢时，要适当加大阻化液的喷洒量和次数，提高该处的阻化效果。（4）由于阻化剂喷洒在煤体表面后，经过一段时间（阻化寿命）后阻化剂阻化效果失效，为节省费用，可以通过多次喷水保持环境具有较高的湿度来延长阻化寿命。（5）阻化药液具有一定的腐蚀性，喷射

25、工人需佩戴手套和雨衣，在喷洒过程应对机械设备及支架等金属构件进行遮盖或其它防护措施，喷洒完后应检查看是否有液体溅到金属构件上，若有应及时擦掉，可有效减少喷洒阻化剂带来的危害。（6）当发现阻化泵压力表突然升高时，应考虑阻化剂管路是否堵塞，应根据具体情况及时卸压并关闭阻化泵，组织人员立即对管路进行检查处理，恢复正常后方可重新使用。出现其它异常情况，也要立即将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。（7）为保证阻化防火的有效性，应结合气体监测系统，定期检查工作面及采空区气体成分，同时观测温度、湿度和漏风量。（8）阻化剂喷洒雾化工作人员每班暂定位3人，设组长1人，全面负责阻化剂喷洒雾化工作、负责电

26、气开关和阻化泵使用和管理；喷洒工1人，负责使用喷枪实施喷洒工作；药液配制工2人，负责药液配制。 5、使用、操作步骤及注意事项 （1）操作人员严格按喷洒泵的操作方法进行操作。操作司机必须经过培训能熟练掌握该泵的工作原理和操作方法。 （2）每次开泵前必须按程序进行，检查各部件的工作情况，螺丝是否松动，检查润滑油的油位，如有异常即时维护。 （3）启动后，必须调试压力，待压力达到标准时，方可喷漂。 （4）液压泵不能缺水空转、以防损坏设备。 （5）开动整机之前，必须将吸水滤网放入水中，将调压阀手柄向顺时针方向搬足。正确启动动力机。 （6）启动后，使之运行10分钟到15分钟期间不要加压。 （7）液压泵不能

27、脱水运转，以防止活塞碗损坏。 （8）使用中需要加压时，可将调压阀手柄向逆时针方向搬动，旋下调压手柄，直到压力指示器指示所需的压力。 （9）当泵的工作情况正常时，打开截止阀进行喷洒。（使用压力最大不可超过20MPa,连接件松动马上紧固。） （10）本措施中没有写到的，应按煤矿安全规程和喷洒泵操用方法执行。6、安全技术措施： （1）、配备阻化剂溶液时，应精心操作，集中精力，杜绝出现药剂溅到眼睛里或皮肤上，万一溅到皮肤上或眼睛里，应立即用清水冲洗，严重的情况下及时送医务所救治。 （2）、回采工作面，喷洒阻化剂作业前，应用布料覆盖住机电设备设施，杜绝出现阻化剂药物损坏机电设施。 （3）、喷洒阻化剂前，

28、必须清理工作面人员，不得有其他人在工作面进行其他作业。 （4）、喷洒阻化剂要两人相互配合，一人在后拖装有阻化剂溶液水流的高压胶管，另一人控制喷枪，对工作面浮煤进行喷洒。 （5）、工作面进行阻化剂喷洒作业时，要全面有效覆盖工作面浮煤，确保煤体能充分吸收阻化剂。 （6）、喷洒阻化剂作业人员要集中精力，看清地面，不得出现绊倒、跌伤或碰头等事故。 （7）、在逆风流中作业人员，要戴好防护眼罩和雨衣，防治工作面风流将阻化剂溶液吹到作业人员身上或皮肤上。 （8）、喷洒阻化剂作业结束后，应在清水冲洗水箱，并保持高压胶管中清水流动不少于10分钟，以便清洗水管和喷枪。 （9）、喷洒作业完毕后，将喷枪和高压胶管放置

29、在指定位置，液压开关必须闭锁，严防其他人员误操作，开关应挂牌管理。并清理现场，工作面和巷道不得出现积水和淤泥。 （10）、每班喷洒阻化剂工作结束后，当班班长组织人员对喷洒质量进行验收。 五、外因火灾预防1、加强电气设备管理，严防电气火灾发生。2、工作面严禁使用电、氧气焊。3、加强采煤机、转载机、刮板机、皮带机等设备所使用的齿轮油等油类管理，工作面范围内不得存放1桶以上油类。4、各设备点应配备两台以上干粉灭火器，皮带机头、泵站等设备集中点应配备沙箱等灭火器材。5、电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 6、工作面所有电气设备及接线都不得出现失爆； 7、严禁工作面由于任何形式出现电火花。 8、采煤机内外喷雾齐全，割煤时喷雾必须正常开启，防止割煤时截齿撞击岩石产生火花； 9、严禁用铁锤敲击设备； 10、工作面前后刮板机及转载机必须运转良好，不得摩檫产生火花。