综采工作面末采防灭火专项措施.docx

1、综采工作面末采防灭火专项措施*煤业有限公司5-1#层一盘区*综放工作面末采防灭火专项安全技术措施*煤业有限公司通风部二一九年八月5-1#层一盘区*综放工作面末采防灭火专项措施会审综合意见参加会审人员签字（盖章）董事长：总经理：总工程师：生产副总经理：安全副总经理：通风助理：生产副总工程师：安全副总工程师：地测副总工程师：机电副总工程师：通风部：安监部：机电部：地测部：调度室：技术部：编制：会审意见：5-1#层一盘区*综放工作面末采防灭火专项安全技术措施*煤业公司井田范围内所采煤层为石炭二叠纪煤层，现开采的5-1#煤层经山西省煤炭测试中心鉴定煤层自燃倾向性性质为自燃，自燃倾向性等级为II类，自然

2、发火期88天（后附报告）。为预防5-1#层*工作面末采期间煤层自燃发火，特编制5-1#层*综放工作面末采期间防灭火专项安全技术措施。一、综采工作面概况（一）、*工作面布置于本矿井田范围内一盘区东部，两顺槽巷掘进到东部断层边界。井田东部相邻矿井为中煤元宝湾煤业公司，西部为中煤五家沟煤业有限公司，西南部为华夏煤业有限公司。经调查相邻矿井在开采同层位煤层时井下均出现过火区和CO气体，后通过地面打钻、黄泥灌浆措施将火区熄灭。因此我矿在*工作面末采回采过程中也存在煤层自燃发火危险性。根据2018年度矿井瓦斯等级鉴定，我矿绝对涌出量为1.56m3/min，相对涌出量为1.24m3/t，回采工作面最大绝对涌

3、出量0.73m3/min，掘进最大绝对涌出量为0.12m3/min（后附报告）。（2）、工作面支护情况：*综采工作面采用放顶煤走向长臂式采煤方法，2118运输巷和5118回风巷采用锚网索联合支护，巷道为矩形断面；2118巷断面为19.25m2，剩余可采长度为100m，5118巷断面为15.5m2，剩余可采长度为95m，工作面断面为34.3m2，长度200m。工作面安装有133架ZF13000/23/42型掩护式液压支架。（三）、工作面通风情况：工作面采用275KW局扇（一用一备）均压通风，工作面进风量1436m3/min,回风量1384m3/min。二、*工作面末采期间自燃发火监测措施为防止*

4、工作面末采期间采空区发生自然发火，需严格执行工作面人工气体检查、瓦斯监测监控系统监测和工作面采空区束管监测系统监测。（一）、人工检查1、通风部安排专职瓦检员按照制定的工作面巡回检查路线图表对工作面各种气体进行检查。要求工作面专职瓦检员每班入井前必须将能正常使用的光干涉瓦检仪、一氧化碳便携仪、测温仪、多种气体测定仪等仪器佩带齐全。到工作面后严格按照制定的巡回路线进行瓦斯检查，检查路线为：运输巷、工作面中部、工作面尾部、上隅角、工作面、回风流；检查点为：综采工作面后溜尾、中部、尾部、上隅角、工作面和回风流；检查气体为：氧气、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳和温度。每班必须检查三次。若发现异常情况时，立即汇

5、报调度室。由通风部分析原因，制定措施，进行处理。2、瓦检员要严格履行岗位责任制及班中汇报制度，必须严格执行井下工作面“手拉手”交接班制度。杜绝空班、漏检、假检，做到瓦检手册、瓦检牌版、瓦斯调度台账“三对口”。3、通风部每周指派瓦检员对综采工作面、上隅角、采空区、回风流地点气体取样，利用地面色谱仪进行分析，掌握气体浓度情况。发现气体异常后每天对上述区域各取气样一次，进行化验分析，做好预测预报工作，发现异常情况及时采取措施进行处理。（二）、瓦斯监测监控系统1、*工作面瓦斯监测监控系统设置（1）、在2118皮带巷和5118回风顺槽巷均压风门和两道负压风门处安设风门语音报警装置和风门开关传感器装置准备

6、工作。（2）、在工作面头、中、尾3处安设均压风机开停声光报警装置，工作面尾巷回风绕道前安设一台均压风机停运声光报警装置，并与变电所设置的声光报警装置关联，使工作面人员和看变电所人员随时掌握风机运转情况。并将主风机停运设置为对工作面所有非本质安全型电气设备闭锁，一旦均压主风机停运，自动切换为备用风机运转，工作面均压风机开停声光报警装置发出报警，同时自动切断工作面所有非本质安全型电气设备。（3）、在2118带式输送机滚筒下风侧10-15m处安装1台烟雾传感器。（4）、为监测被控设备甲烷超限是否断电，被控开关的负荷侧设置2台馈电传感器。瓦斯监控系统模拟量传感器装备表监控项目设备类型安装位置报警浓度断

7、电浓度复电浓度断电范围CH4监控CH4传感器（T1）工作面尾上隅角切顶线对应的煤帮处0.8%1.2%0.8%工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备CH4传感器（T2）工作面后刮板机尾正上方0.8%1.2%0.8%CH4传感器（T3）5118回风巷距工作面煤壁10m处0.8%1.2%0.8%CH4传感器（T4）5118回风巷距回风绕道口1015m处0.8%0.8%0.8%O2监控O2传感器工作面尾上隅角切顶线对应的煤帮处18.5%氧气报警时必须停止作业、断电撤人CO监控CO传感器（t1）工作面尾上隅角切顶线对应的煤帮处0.0024%作用：CO浓度超限，要断电撤人CO传感器（t2）5118回风

8、巷距工作面煤壁10m处0.0024%作用：CO浓度超限，要断电撤人CO传感器（t3）5118回风巷距回风绕道口1015m处0.0024%作用：CO浓度超限，要断电撤人CO传感器（t4）带式输送机滚筒下风侧1015m处0.0024%作用：CO浓度超限，要断电撤人温度监控温度传感器WT1工作面尾上隅角切顶线对应的煤帮处26注：工作面空气温度不得超过26，若温度超过30必须停止作业。温度传感器WT25118回风巷距回风绕道口1015m处26注：工作面空气温度不得超过26，若温度超过30必须停止作业。（5）、监测系统必须具备故障闭锁功能和甲烷超限闭锁功能，在工作面相应点设置甲烷、CO、氧气、温度探头，

9、对工作面环境参数实现连续监测。2、瓦斯监测监控系统相关要求：（1）、安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。（2）、CH4、CO、温度、氧气等传感器吊挂距顶板距离不得大于300mm，距煤壁不得小于200mm；安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁与通讯电缆、动力电缆等共用。防爆型煤矿安全监控设备之间的输入、输出信号必须为本质安全型信号。（3）、通风部要对采用载体催化原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等，每隔15天必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。每隔15天必须对甲烷超限断电闭锁功能进行测试。CO传感器也应采用空气样和标

10、准气样按产品说明书进行调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其他传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。传感器经过调校检测误差仍超过规定值时，必须立即更换；安全监控设备发生故障时，必须及时处理。（4）、地面安全监测必须24h值班，每天检查安全监控系统的运行情况，每天记录便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器对照表。当两者读数误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据，并立即通知通风部，采取措施，在8h内将两种仪器调准。（5）、使用中的传感器应经常擦拭，清除外表积尘，保持清洁。采掘工作面的传感器应每天除尘；传感器应保持干燥，避免洒水淋湿；维护、移动传感器应避免摔打碰撞。对需要经常移动的传

11、感器、监控电缆等，由当班班组长负责按规定移动，严禁擅自停用和损坏。（6）、井下使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由所在区域的区队长、班组长使用和管理。（7）、电网停电后、备用电源不能保证设备连续工作1h时，应及时更换。（8）、甲烷传感器经大于4%的甲烷冲击后，应及时进行调校或更换。工作面末采过程中，综采作业队组要严格按规定要求将监控系统传感器布置到位。通风监控队做好日常监督、管理，并做好监控系统维护和调校工作，保证监控系统运行正常、监测数据准确可靠，并实现正常上传。通过安全监测系统进行24小时不间断监测综采工作面、上隅角、回风流的瓦斯、一氧化碳、氧气、温度以及其它环境参数，掌握

12、工作面气体变化情况，及时预测预报采空区煤炭自燃发火。（三）、束管监测系统矿井采用KSS-200型矿用地面固定式火灾预报束管监测系统，对每个可能发热的地点、防火墙、密闭、采空区、采煤工作面上下顺槽靠采空区部位等可能引发火灾地点进行动态监测。对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等8种气体含量实现24小时连续监测，通过对自然火灾标志气体的测定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，判断煤面的氧化情况，为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。系统在地面设监测、分析中心，利用微机控制，通过抽气泵将井下工作面、密闭、采空区的气体经束管抽至地面监测室进行监

13、测分析。可以指导采空区的配风、注氮、注浆等工作。通过敷设束管还便于对一些工作人员无法到达或危险大的盲巷等地方进行监测瓦斯等气体成份浓度。束管监测室设置在风机区工业广场，束管采样系统的布置：从地面束管监测机房布置16芯主管路一趟沿回风井进入5-1#层盘区轨道巷，与盘区轨道巷280米处分路箱连接。从分路箱引出，工作面皮带、回风顺槽各布置三根单管，工作面采空区束管布置按图3-1-2所示。工作面采空区束管布置外加护套，防止束管被压断或破损。束管连接采用专用的束管连接头连接，做到连接处无漏气；束管采样点处要接上采样器。每天巡回检测一次，异常时每班巡回检测一次。1、井下束管监测方案（1）、工作面在进回风顺

14、槽按一定间距布置束管采样器，测定采空区范围大约距工作面90m左右，约30m设一个测点，保持采空区内部进、回风侧各三个探头，上下顺槽同时观测，待距工作面最远测点进入采空区90m后，即可结束观测，测点布置如图3-1-2所示。图3-1-2工作面测点布置图2、地面色谱分析井下气体通过束管采样至地面色谱分析，分析参数主要有O2、N2、CO、CO2等；正常情况下，每天早班检测一次，工作面异常时，每班检测二次。3、井下自燃征兆观测与识别（1）、加强对职工进行防治自燃发火知识的培训，使每个职工能够识别自燃发火征兆，及时发现，及时报告。（2）、采取定期对可能自燃发火地点进行取气样分析，根据分析结果进行预测预报，

15、做到早发现，早治理。三、*工作面末采期间防灭火措施5-1#层*工作面现采煤层自燃倾向性性质为自燃。因而，在*工作面末采期间，采取为工作面采空区注氮和向采空区喷洒阻化剂的综合防灭火方法，预防工作面采空区煤炭自燃发火。（一）、注氮防灭火专项方案：针对氮气具有灭火速度快，既能防火，又能灭火，还能抑制瓦斯爆炸，无环境污染，对煤质无影响特点。根据集团公司塔山矿、同忻矿对矿井放顶煤工作面氮气防灭火的应用实践表明：适量的氮气注入采空区，则能迅速充满采空区氧化带的各个部位，降低采空区氧含量，惰化采空区，尤其是氮气比空气略轻，更能迅速降低采空区上部氧含量，有效抑制顶部浮煤自燃。*煤业采用地面固定注氮机，末采期间

16、对*工作面采空区进行连续注氮，通过管路输送于井下注氮。1、供氮能力计算（1）、按采出的空间，即在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间使氧气浓度降到惰化指标以下计算注氮量 QN=A/(1440tn1n2) (C1/C2-1)式中： A总产量,t，*工作面总产量1.06Mt；t总工作日，545d；煤的密度，1.43t/m3；n1管路输氮效率，90%；n2采空区注氮效率，80%；C1采空区空气中氧的含量，20.8%；C2采空区防火隋化指标，7%。由上式可计算得：*工作面采空区需氮量为Q2=1060000/(14401.4354590%80%)(20.8%/7%-1) =2.59m3/min=155m3

17、/h。（2）、按采空区氧化带氧含量计算得3.9m3/min=234m3/h式中：QN为注氮量，m3/min；C1为采空区氧化带内原始平均含氧量，取13.5%；C2为注氮防火惰化指标，按煤矿安全规程为7%；Qv为采空区氧化带内的漏风量，m3/min；在实施堵漏的情况下，其漏风量可控制在3m3/min；CN注入氮气的纯度，不低于97%，取98%。经以上计算，采空区需注氮量为234m3/h，现有制氮能力为1200m3/h的 DM1200/10型煤矿用移动式薄膜分离法制氮装置两套，MLGF25/12.5-185G型空压机4台（一用一备）。可见，制氮机连续工作，产氮量可以满足井下*工作面采空区注氮需要。

18、主要技术参数见表设备名称制氮装置型号DM1200/10氮气流量1200Nm3/h功率371KW氮气纯度97 %出厂日期2013年8月20日输出压力01.0 MPa质量12500氮气露点-40 地址山西省太原市设备名称移动式空气压缩机型号MLGF25/12.2-185G排气量25 m3/min排气压力1.25MPa额定电压660/1140 V电机功率185KW电机转速2980 r/min外形尺寸377014001960mm净重4650 Kg地址广东省中山市2、*工作面输送氮气管网设计（1）、管路铺设供气系统：空气空气压缩机压缩空气制氮站制氮设备进气口。注氮机安设在风井工业广场地面风井附近。注氮路

19、线为： 制氮机房回风井一盘区皮带巷2118巷工作面古塘氧化带（现注氮路线）制氮机房回风井一盘区皮带巷5118巷工作面古塘氧化带（末采调整通风系统后，注氮路线相应调整）（2）、管路选择布置：顺槽巷注氮管路选用4寸无缝PVC管两趟，沿顺槽巷布置，巷口主管和支管均设置阀门，流量表和压力表。各管路采用法兰连接；其它管路选用4寸无缝钢管，各管路均采用法兰连接。输氮管路的铺设要求：管路的铺设应尽量减少拐弯，要求平、直、稳，接头不漏气。每节钢管的支点不少于两点，不允许在管路上堆放他物。低洼处可设置放水阀。输氮管路的分岔处应设置三通截止阀、压力表和流量表。输氮管路应进行防锈处理。定期对输氮管路进行试压检漏。3

20、、注氮防灭火工艺和方法（1）、注氮工艺：*煤业采用埋管注氮工艺。具体作法是在*综放面的进风端头沿采空区埋两趟4寸PVC管路，并与主注氮管路对接。当第一趟管路埋入古塘50米后开始注氮，同时又埋入第二趟注氮管路（注氮管口的移动步距为50米），当第二趟注氮管口埋入古塘50米后向采空区注氮，同时停止第一趟管路的注氮，并又重新埋设注氮管路，如此循环，直到工作面停采线为止。氮气释放口应高于底板，注氮口距底板巷道高度应在300mm以上，90弯拐向采空区，与工作面保持平行。一般情况下，为防止注氮管口被砸或堵塞，尽量用石块或木垛等加以保护，氮气释放口处管路可打1m花眼，并用铁丝网包裹。（2）、注氮方式采用预先铺

21、设管路注氮方式，连续注氮方法。保证风量处于安全风量以上。5、注氮期间各相关单位职责： 矿调度室：负责协调注氮系统有关事宜，以及工作面注氮期间的安全调度。综采队：负责综采面注氮管路预埋工作，日常维护顺槽巷注氮管路，不得以任何理由影响注氮工作。机电部：负责注氮系统供电、防爆检查及注氮机的开停，以保证注氮系统连续运转。并做好注氮设备的日常维修与检查，发现问题及时处理，保证注氮设备的运行正常。安监部：负责每班设一名安监员，负责检查*工作面所有安全状况，并落实监督本措施的执行情况。通风部：（1）、负责井下注氮工作日常管理，并对井下系统进行巡查，发现问题及时通报。（2）、负责提供进风巷注氮管路预埋的技术指

22、导。（3）、负责注氮参数的测定，掌握注氮浓度、注入量（纯量、混合量）。（4）、技措二队负责日常大巷注氮管路的巡查、维护。6、注意事项：（1）、严格执行本措施所制定的注氮方案。（2）、由机电部负责制氮设备的日常管理、维护及检修。（3）、制氮装置的操作与维修，必须按生产厂家提供的使用说明书的要求进行。（4）、制氮装置的运行，必须按操作规程执行，并制定严格各工种岗位责任制。（5）、制氮装置的检修应由大型设备队提前作出计划，并报机电部、通风部、机电副总及总工程师批准后由大型设备队负责组织有关人员检修。（6）、制氮设备在运行中出现故障，应立即停机并报告有关领导，由矿调度室协助机电部迅速组织人员抢修。（7

23、）、采用1套制氮设备进行*综放工作面末采期间采空区氧化带注氮防火，注氮期间必须保证注氮量不低于600m3/h，若注氮量低于600m3/h则采用备用注氮系统注氮。（8）、按照目前上隅角气体状况，结合工作面均压系统运行情况，每天按照正常生产时注氮量进行注氮即可满足要求，当末采期间，工作面推进缓慢，可适当加大注氮量。（9）、定时观察注氮量和氮气纯度，确保注入采空区内的氮气纯度97%，如果低于97%必须排空，不得注入采空区。（10）、机电部每天必须记录注氮开始和结束时间，注氮量和累计注氮量。（11）、通风部每月作一份报表，将当月注氮时间、注氮总量统计清楚。（12）、井下主管路、阀门、三通等附属设施的拆

24、、接及回收由技措二队负责管理与维护，工作面管路和其它附属设施拆、接及回收由综采队负责管理与维护。（13）、井下输氮管路系统必须固定专人进行检查与维修，保持管路、阀门良好，不发生漏气。（14）、通风部每天必须派专人通过流量计、压力表记录注氮流量和注氮压力。（15）、每天必须检查一次注氮巷内输氮管路的严密性，注氮机装置必须每五天检查一次。（16）、通风部负责注氮工作的安排，同时负责组织人员将注氮的基础数据进行收集整理。（17）、综采队必须配合注氮工作，不得以任何理由影响注氮工作。（18）、正常情况下，通风部负责每周人工取一次气样并进行化验，并每班派专人进行巡检。当发现工作面CO变化异常时，每天进行

25、取样化验，并将化验结果报矿调度室、总工程师等有关领导。（19）、通风部负责将每月注氮情况汇总后报矿总工程师。（20）、安监部负责监督本措施的执行情况，发现违章，立即制止。7、注氮防灭火的效果考察（1）、利用人工取样或监测监控系统收集的数据对采空区气体进行研究，分析采空区注氮防灭火的效果（注氮防灭火隋化指标：注氮防火隋化，即注氮后采空区域内氧气浓度不得大于7%。注氮灭火隋化，即着火区域内氧气浓度不得大于4%）。（2）、在进风侧注氮管路注氮时，对注氮管路流量压力分别作记录，用来考察注氮效果。（3）、注氮期间，必须加强综放面的O2浓度监测，确保安全。（二）阻化剂喷洒防灭火措施根据工作面的开采工艺和防

26、火经济指数，并参考我矿其它工作面的防火经验，决定在基础防火的基础上采用喷洒阻化剂的工艺防止采空区遗煤自燃。1、阻化剂的选择（1）、阻化剂的阻化原理：阻化剂在制成后，喷洒在煤的表面，形成了液膜包裹在煤的表面，隔绝了煤与氧的接触，起到了隔氧阻化的作用。同时，水分的蒸发又起到了吸热降温的作用，从而抑制了煤的自热和自燃。（2）、阻化剂的确定，要遵循以下列原则：阻化效果好，安全无毒害；不腐蚀设备，经济效益高；参考有关资料及我矿其它工作面的防火经验，决定选用工业氯化钙(CaCl25H2O)。2、阻化剂参数的确定（1）、阻化液浓度的确定：因煤的外在水分也起到良好的阻化作用，水分减少到一定限度，水的阻化作用将

27、变为催化作用，因此必须使用合理浓度的氯化钙溶剂，才能起到良好的阻化作用。参考了有关资料及其它工作面的阻化防火结果，将氯化钙溶液的浓度确定为1520，浓度过低，阻化效果小，起不到防火目的；浓度过高，也存在影响阻化效果，且造成材料浪费，不经济。（2）、阻化剂喷洒量的确定喷洒方法就是在上顺槽巷道建立移动式阻化泵站（末采期间设备串车前移至2116进料巷，阻化剂泵站相应移至2116进料巷），向工作面上、下隅角及采空区地带喷洒阻化剂。在末采初期仍按正常生产每天喷洒一次，如果工作面气体异常，加大采空区喷洒次数，每日按照原喷洒剂量喷洒两次。喷洒阻化剂范围根据我矿5-1#层煤属自燃煤层，末采期间低位放顶煤工作面

28、实行随采随喷阻化剂的方法防火。喷洒范围自工作面液压支架间向采空区喷洒阻化剂。一次性喷洒阻化剂量：V=K1K2LSHA/式中：V-工作面每日一次性喷洒药液量，米3K1-药液加量系数，取1.2K2-采空区遗煤容重，取1.4吨/米3L-喷洒长度，为200米S-一次性喷洒宽度，按日推进距离计，0.8米H-遗煤厚度，按0.26米计A-遗煤吸药量，按0.03吨/吨-药液容重，1.15吨/米3V=1.21.42000.80.260.03/1.151.82米3溶液浓度取20%计算阻化剂量MM=V20%=1.821.1520%0.42吨工作面喷洒阻化剂将喷洒管路延接至工作面支架间，且贯穿全工作面全长，每隔5架出

29、支管，支管设置阀门，末端安装喷嘴。将支管伸入两支架间后方采空区进行喷洒，观察喷洒范围内湿润为合适。3、阻化设备的选型及安装串车设备处配备了一台阻化泵，进行喷洒阻化剂预防采空区遗煤自燃发火工作。（1）、管路系统管路系统要求移动灵活、可弯曲、耐高压、阻燃、抗静电，并与阻化泵配套。（2）、设备的安装选择在串车设备处安装一套阻化泵及阻化剂液箱。胶管自阻化泵出口接至工作面。4、操作流程（1）、将规定量的固体阻化剂倒入液箱内，加入规定量的水，搅拌，使阻化剂充分溶解。（2）、检查阻化泵各部件的完好性。（3）、启动和调压。（4）、阻化泵正常起动后，喷洒人员手持管路，站在支护完好的地点进行阻化剂喷洒。（5）、喷

30、洒完规定量的阻化剂后，关闭阻化泵，并进行日常维护。5、安全组织技术措施（1）、组织措施 每日设专职泵站工一名，溶液配制工两名，喷洒工两名。利用每日检修班，停机检修期间进行喷洒。组织机构：施工负责人：综采队队长技术负责人：综采队技术员现场负责人：专项负责的检修班跟班队长监督单位：安监部、通风部 职责通风部：负责协调各部门进行分工协作，对阻化效果负责跟踪，针对出现的问题及时提出修改方案。施工负责人：负责人员的安排、分工，并对喷洒效果负责。综采队技术员：负责编制工作面喷洒阻化剂安全技术措施的制定、贯彻，并对每天喷洒阻化溶液情况进行跟踪落实。通风部现场负责人：负责现场工作流程的监督、检查及指导，并对喷洒效果负现场指挥责任。泵站工：负责阻化泵的开停和日常维护。溶液配制工：负责阻化液的配制和搅拌。喷洒工：负责按规定量进行阻化剂的喷洒并负责管路日常保管和维护。安