XX煤業(yè)礦井防滅火設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
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ADDINCNKISM.UserStyle?xxxx有限責(zé)任公司Xxxx二O一四年八月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1礦井防滅火設(shè)計(jì)的目的和依據(jù) 31.1礦井防滅火設(shè)計(jì)的目的 31.2防滅火設(shè)計(jì)依據(jù) 31.3xx煤業(yè)防滅火系統(tǒng)確定 42礦井概況 52.1礦井基本概況 52.2開(kāi)拓及通風(fēng)方式 52.3采煤方法 52.4目前生產(chǎn)情況 53煤層自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治措施 63.1煤層自燃發(fā)火監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)及指標(biāo)氣體優(yōu)選 63.2煤的自燃預(yù)防措施 64防滅火方法的機(jī)理分析 104.1注漿防滅火機(jī)理 104.2阻化劑防滅火機(jī)理 105采空區(qū)灌注黃泥漿預(yù)防遺煤自燃設(shè)計(jì) 125.1設(shè)計(jì)依據(jù)及主要內(nèi)容 125.2灌漿系統(tǒng)及方法 125.3灌漿材料及參數(shù)計(jì)算 145.4灌漿站主要設(shè)備及其工作制度 165.5灌漿管路 175.6廠房 185.7210采區(qū)注漿設(shè)計(jì) 186煤層噴灑阻化劑減緩煤層氧化設(shè)計(jì) 226.1阻化劑的選擇 226.2阻化劑濃度確定 226.3阻化劑防火系統(tǒng)選擇 226.4阻化劑防火裝備 236.5阻化劑防火工藝 236.62號(hào)煤層工作面一次噴灑量 247煤炭自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 267.1煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 267.2束管檢測(cè)系統(tǒng)布點(diǎn)及維護(hù) 287.3監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)措施 298工作面安全回采最低推進(jìn)速度確定 318.1工作面采空區(qū)”三帶”的理論及劃分依據(jù) 318.2工作面采空區(qū)“三帶”的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方案 328.3煤層最短自然發(fā)火期 338.4最低推進(jìn)速度的確定 349特殊地點(diǎn)和特殊時(shí)期防滅火設(shè)計(jì) 359.1掘進(jìn)施工防滅火 359.2開(kāi)切眼防火 369.3工作面因故停采時(shí)期的防火 369.4支架上部自燃火災(zāi)防治 369.5收面拆除期間防滅火 369.6采面封閉之后防滅火 379.7均壓防滅火 389.8火區(qū)管理 399.9隔絕小煤窯漏風(fēng)通道 3910井下外因火災(zāi)的防治 4010.1電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施 4010.2膠帶輸送機(jī)著火的防止措施 4110.3其它火災(zāi)防治措施及裝備 4111井下防火構(gòu)筑物及消防系統(tǒng) 4611.1井下防火門(mén) 4611.2井下消防材料庫(kù) 4611.3井下防火墻 4911.4井下消防、灑水系統(tǒng) 4912結(jié)論 521礦井防滅火設(shè)計(jì)的目的和依據(jù)1.1礦井防滅火設(shè)計(jì)的目的煤層自然發(fā)火是煤礦主要災(zāi)害之一。同時(shí)一旦礦井發(fā)生火災(zāi)事故,火勢(shì)發(fā)展速度快,控制比較復(fù)雜,影響范圍廣,極易造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,甚至引起煤塵、瓦斯爆炸,釀成更大的災(zāi)害,嚴(yán)重地威脅著企業(yè)和職工的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此及時(shí)研究和防控礦井火災(zāi)是礦井安全發(fā)展和社會(huì)和諧穩(wěn)定的迫切需要。由xx煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行了煤的自燃傾向性鑒定,井田內(nèi)2、10、11號(hào)煤層屬自燃煤層,9號(hào)煤層屬容易自燃煤層(如下表)。現(xiàn)階段,由于首采區(qū)9號(hào)和10+11號(hào)煤層有奧灰水突水危險(xiǎn),因此首采區(qū)暫時(shí)只開(kāi)采2號(hào)煤層,采用單一傾斜長(zhǎng)壁采煤方法,平均采高為2.6m。由于2號(hào)煤層為自燃煤層,煤塵有爆炸性,煤自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ級(jí),最短自燃發(fā)火期為58天,具有發(fā)火危險(xiǎn),所以為了避免采煤過(guò)程中發(fā)生自燃危險(xiǎn),需要對(duì)礦井進(jìn)行防滅火設(shè)計(jì)。表1煤的自燃傾向性試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表煤層號(hào)煤的吸氧量(cm3/g)自燃傾向性等級(jí)自燃傾向性采樣地點(diǎn)20.54Ⅱ自燃ZK290.73Ⅰ容易自燃ZK1100.57Ⅱ自燃ZK1110.57Ⅱ自燃ZK11.2防滅火設(shè)計(jì)依據(jù) (1)《煤層自燃傾向性鑒定報(bào)告》(【2014】0603-MR-J1285);(2)《煤礦安全規(guī)程》(2011版);(3)《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》(MT/T702-1997);(4)《煤礦密閉防滅火技術(shù)規(guī)范》(MT/T698-1997);(5)《煤礦防火用阻化通用技術(shù)條件》(MT/T700-1997);(6)《煤礦自燃發(fā)火束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通用技術(shù)條件》(MT/T757-1997);(7)《礦山救護(hù)規(guī)程》AQ1008-2007;(8)《礦井防滅火規(guī)范》煤安字(1988)第237號(hào)1.3xx煤業(yè)防滅火系統(tǒng)確定根據(jù)煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)程度分析,根據(jù)xx礦井初步設(shè)計(jì)和安全專(zhuān)篇,確定本礦的防滅火系統(tǒng)有2種:黃泥灌漿防滅火系統(tǒng)和噴灑阻化劑防滅火系統(tǒng)。

2礦井概況2.1礦井基本概況xxxxxx煤業(yè)有限公司煤礦位于xx市柱濮鎮(zhèn)上令狐村,行政區(qū)劃隸屬xx市柱濮鎮(zhèn)管轄,在xx市西直距15公里處。礦井工業(yè)場(chǎng)地北距梧西公路約200m,東、南、西均為自然沖溝,場(chǎng)地位于較高處且已形成,標(biāo)高在996-1025m之間。該礦距,交通較為便利。井田所處大地構(gòu)造為呂梁-太行斷塊、呂梁山塊隆,陽(yáng)泉曲-xx盆狀復(fù)向斜的西北部,區(qū)域構(gòu)造以褶曲為主。2010年3月25日xxxxxx67號(hào)《采礦許可證》,批準(zhǔn)開(kāi)采1-11號(hào)煤層,井田呈規(guī)則矩形,南北長(zhǎng)約1.95km,東西寬約35km,井田面積4.835km2,實(shí)際可采煤層2、9、10+11號(hào)煤層。現(xiàn)開(kāi)采2號(hào)煤層。2.2開(kāi)拓及通風(fēng)方式礦井為立井開(kāi)拓方式。主立井垂深646米,凈直徑4.5米,擔(dān)負(fù)礦井提煤和進(jìn)風(fēng)任務(wù)。副立井垂深614米,凈直徑4.5米,擔(dān)負(fù)礦井輔助提升和進(jìn)風(fēng)任務(wù)。回風(fēng)立井垂深526米,凈直徑3.5米,擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)。礦井通風(fēng)方式為中央并列式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。主立井、副立井為進(jìn)風(fēng)井,回風(fēng)立井為回風(fēng)井。2.3采煤方法根據(jù)2號(hào)煤層賦存條件及礦井開(kāi)采現(xiàn)狀,采用單一走向長(zhǎng)壁后退式綜合機(jī)械化采煤法,全部垮落法管理頂板。2.4目前生產(chǎn)情況目前綜采工作面有2110。在已采完畢的2105、2106、2107及2108使用黃泥灌漿系統(tǒng)。3煤層自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治措施3.1煤層自燃發(fā)火監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)及指標(biāo)氣體優(yōu)選煤炭自燃的早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),就是依據(jù)煤炭自燃發(fā)展過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的各種現(xiàn)象,在自燃火災(zāi)形成以前做出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),及時(shí)發(fā)現(xiàn)自燃隱患,及早采取措施,將自然火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài),以免釀成火災(zāi)事故。煤層自燃發(fā)火監(jiān)測(cè)方法可分為兩類(lèi):一類(lèi)以溫度檢測(cè)為手段,通過(guò)煤氧化的溫度及其變化進(jìn)行監(jiān)測(cè);另一類(lèi)通過(guò)監(jiān)測(cè)煤氧化過(guò)程中產(chǎn)生的物質(zhì)實(shí)現(xiàn)煤自燃發(fā)火的早期檢測(cè)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。煤炭自燃的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程,是煤與氧氣在低溫條件下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生熱量積累積聚并使煤氧化自動(dòng)加速以至最終達(dá)到自燃的結(jié)果。煤炭自燃過(guò)程中也伴隨著一系列的熱化學(xué)反應(yīng)與征兆的出現(xiàn),例如,要放出一定的熱量,使周?chē)拿禾亢蜌怏w溫度升高,有時(shí)還會(huì)有煙霧出現(xiàn);同時(shí)會(huì)熱解放出CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2、C4H10和iC4H10等碳?xì)浠衔?,并且其中某些氣體的產(chǎn)生有一定的規(guī)律性,某一氣體氧化物在一確定溫度下氧化釋放對(duì)應(yīng)一定濃度的指標(biāo)氣體,因而根據(jù)指標(biāo)氣體的濃度,可以對(duì)應(yīng)判斷煤層自燃氧化的溫度,判斷其自燃程度。根據(jù)其它礦經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),一般情況下當(dāng)檢測(cè)CO氣體濃度達(dá)到20ppm說(shuō)明遺煤自燃的溫度已經(jīng)達(dá)到70℃;檢測(cè)到1ppm的乙烯C2H4,則溫度已經(jīng)超過(guò)135℃。CO2和CH4這兩種氣體在煤炭中本身就存在,所以不能作為指標(biāo)氣體。所以選擇CO作為煤炭自燃早期預(yù)報(bào)的指標(biāo)氣體,C2H4作為輔助指標(biāo)氣體。3.2煤的自燃預(yù)防措施3.2.1開(kāi)拓開(kāi)采方面的措施1、礦井布置三條大巷,設(shè)置專(zhuān)用回風(fēng)大巷。大巷布置在煤層中,采用錨噴支護(hù)。大巷之間的距離為35m,兩側(cè)留設(shè)50m保護(hù)煤柱。2、設(shè)計(jì)采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法,全部陷落法管理頂板,一次采全高,采用預(yù)防性黃泥灌漿為主和噴灑阻化劑為輔的防滅火方式。這種長(zhǎng)壁式采煤法回采率高,巷道布置比較簡(jiǎn)單,便于加快回采速度,縮短采空區(qū)暴露時(shí)間。3、提高回采率、加快回采速度,即可提高產(chǎn)量又可以在空間上和時(shí)間上減少煤炭的氧化作用。確定合理的回采速度和合理劃分采區(qū),使在自燃發(fā)火期之前將工作面采完,而且采完后立即按有關(guān)規(guī)定封閉采空區(qū)。4、在采區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)中,預(yù)先選定構(gòu)筑防火門(mén)的位置。當(dāng)采煤工作面投產(chǎn)和通風(fēng)系統(tǒng)形成后,必須按設(shè)計(jì)選定的防火門(mén)位置構(gòu)筑好防火門(mén)墻,并儲(chǔ)備足夠數(shù)量的封閉防火門(mén)的材料。當(dāng)采煤工作面回采結(jié)束后,立即進(jìn)行永久性封閉。5、在采區(qū)開(kāi)采設(shè)計(jì)中,明確選定自燃發(fā)火觀測(cè)站或觀測(cè)點(diǎn)位置,并建立束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng),確定煤層自燃發(fā)火的標(biāo)志氣體和建立自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度,所有檢測(cè)分析結(jié)果必須記錄在專(zhuān)用的防火記錄簿內(nèi),并定期檢查、分析整理,發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火指標(biāo)超標(biāo)或達(dá)到臨界值等異常變化時(shí),立即發(fā)出自燃發(fā)火預(yù)報(bào),采取措施,進(jìn)行處理。6、在煤層中掘進(jìn)巷道時(shí),對(duì)巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須用不燃材料充填密實(shí)。必須采用錨噴或砌碹支護(hù),碹后的空隙與冒落處也必須用不燃材料充填密實(shí),并定期檢查。7、在開(kāi)采設(shè)計(jì)中,盡量先采上層煤,后采下層煤,對(duì)于傾斜煤層先采上階段,后采下階段,以免被破壞的上層或上階段煤層因漏風(fēng)而自燃。并盡量避免形成“孤島”工作面。上行開(kāi)采應(yīng)進(jìn)行計(jì)算確定。8、采區(qū)設(shè)計(jì)根據(jù)自燃發(fā)火期來(lái)確定采區(qū)的開(kāi)采期限,從而確定采區(qū)規(guī)模。9、控制風(fēng)流的巷道預(yù)留出能保證實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、防火措施的位置。10、開(kāi)采厚煤層時(shí)盡量減少分層數(shù)。11、采取有效措施,使整個(gè)采空區(qū)頂板冒落并壓實(shí),特別是切眼及停采線(xiàn)、各種煤柱附近,以減少漏風(fēng)。12、沿空巷道應(yīng)根據(jù)具體情況采取相應(yīng)措施,以防漏風(fēng)。13、對(duì)已報(bào)廢的在煤層中的聯(lián)絡(luò)巷、停采線(xiàn)巷道采用壓注阻化劑加防火墻的方法防火。防火墻設(shè)兩道,間距大于5m,以不燃材料構(gòu)筑,兩墻之間以摻阻化劑的泥漿充填實(shí)。14、避免將分層巷道作為備用掘進(jìn)工作面。分層巷道嚴(yán)防出現(xiàn)獨(dú)頭盲巷,以消除氧化積熱環(huán)境。15、對(duì)采煤工作面開(kāi)切眼、停采線(xiàn)均應(yīng)采用壓注阻化劑防火。16、對(duì)已報(bào)廢的在煤層中的聯(lián)絡(luò)巷、停采線(xiàn)巷道應(yīng)構(gòu)筑防火墻,防火墻設(shè)兩道,間距大于5m,用料石構(gòu)筑,兩墻之間用黃土充填并搗實(shí),上部注混凝土與頂板接嚴(yán)。17、仰斜開(kāi)采根據(jù)煤層自燃發(fā)火期確定注漿方式。采用仰斜開(kāi)采采空區(qū)積水通過(guò)專(zhuān)用泄水巷排出。3.2.2通風(fēng)方面措施在既定的生產(chǎn)條件下,礦井通風(fēng)網(wǎng)路中漏風(fēng)的數(shù)量與方向往往是煤炭自燃發(fā)展過(guò)程轉(zhuǎn)化的決定性因素,防火對(duì)于通風(fēng)的要求是:風(fēng)流穩(wěn)定,漏風(fēng)量小和通風(fēng)網(wǎng)路中的有關(guān)區(qū)段易于隔絕。1、礦井設(shè)計(jì)工作面開(kāi)采采用后退式回采。工作面開(kāi)采均采用“U”型通風(fēng)方式,一進(jìn)一回。新風(fēng)與乏風(fēng)均不通過(guò)采空區(qū),漏風(fēng)小。2、實(shí)行分區(qū)通風(fēng),每個(gè)采區(qū)及工作面均有獨(dú)立回風(fēng)系統(tǒng),它的優(yōu)點(diǎn)是降低礦井總風(fēng)阻,增大礦井通風(fēng)能力,減少漏風(fēng),易于調(diào)節(jié)風(fēng)量,在火災(zāi)時(shí)期便于控制風(fēng)流,隔絕火區(qū)。3、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)、風(fēng)門(mén)和風(fēng)墻應(yīng)設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、地壓穩(wěn)定的地點(diǎn),還要注意避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風(fēng)量的增大。4、防火墻必須由不燃材料構(gòu)成,必須密實(shí),不能有漏風(fēng),并定期檢查維修。5、采取措施,降低采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷之間、區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷兩端的負(fù)壓差,以減少漏風(fēng)。6、風(fēng)門(mén)與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)造成的風(fēng)壓控制在100Pa以下。7、風(fēng)門(mén)、調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)之間的距離要留有較大余地。8、礦井調(diào)整風(fēng)量時(shí),應(yīng)測(cè)定防火墻內(nèi)氣體成分和空氣溫度。9、在合適地點(diǎn)設(shè)立正反雙向風(fēng)門(mén),使礦井既可全區(qū)實(shí)現(xiàn)反風(fēng),也可局部實(shí)現(xiàn)反風(fēng),以防火災(zāi)事故擴(kuò)大。10、實(shí)現(xiàn)風(fēng)門(mén)閉鎖井下風(fēng)門(mén)均安裝閉鎖裝置,使一組風(fēng)門(mén)不能同時(shí)敞開(kāi),確保風(fēng)流穩(wěn)定。3.2.3監(jiān)測(cè)方面的措施1、每周至少檢查一次已采區(qū)的密閉情況,測(cè)定一次采區(qū)回風(fēng)巷道和可能發(fā)熱地點(diǎn)的溫度和風(fēng)量,并應(yīng)采取空氣試樣進(jìn)行分析,每15天至少檢查一次廢棄巷道的密閉情況。所有檢查、測(cè)定、分析結(jié)果,都必須記入防火記錄簿內(nèi)。2、采用均壓防滅火時(shí),對(duì)采空區(qū)和火區(qū)內(nèi)的漏風(fēng)量、漏風(fēng)方向、空氣溫度、防火墻墻內(nèi)外氣壓差等,都必須按規(guī)定進(jìn)行定期檢查、觀測(cè),并將結(jié)果登記造冊(cè)。3、使用礦用火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)每個(gè)可能發(fā)熱的地點(diǎn)、防火墻、密閉等可能引發(fā)火災(zāi)地點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。4、防火檢測(cè)的測(cè)點(diǎn)或站應(yīng)具有代表性,由礦井防火災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)小組確定,并且每個(gè)采區(qū)或回采工作面至少設(shè)立兩處,此處的巷道要符合井下測(cè)風(fēng)站的要求。5、防火檢測(cè)時(shí)間間隔:采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)流中不大于3天;工作面采空區(qū)上隅角不大于3天;采空區(qū)回風(fēng)側(cè)防火墻不大于7天;其它地點(diǎn)不大于15天。4防滅火方法的機(jī)理分析4.1注漿防滅火機(jī)理1.減少反應(yīng)面,延緩氧化進(jìn)程灌漿注入和噴灑在采空區(qū)內(nèi),在其流動(dòng)的過(guò)程中,濕潤(rùn)的固體漿材逐漸沉淀,并么填于浮煤和巖石的縫隙之間,附著在煤塊和孔隙的表面上,形成保護(hù)層,包裹煤體(柱),增大了氧氣向煤體內(nèi)部擴(kuò)散的阻力,減小了煤與空氣中氧的接觸和反應(yīng)面,因而減緩和阻止煤在低溫時(shí)的氧化速度。2.吸熱降溫漿水浸潤(rùn)煤體,增加煤的外在水份,并能提高和保持采空區(qū)的空氣濕度和煤體濕度,使其所含之水份蒸發(fā)到臨界濕度的時(shí)間延長(zhǎng);同時(shí)水份蒸發(fā)時(shí),能吸收煤氧化生成的熱量,擬制煤溫升高和氧化速度的增加;漿液注入火區(qū)和噴灑在高溫點(diǎn)處,可以冷卻自熱的煤和圍巖,使火區(qū)和高溫物質(zhì)的溫度降至燃點(diǎn)以下。3.增加采空區(qū)的氣密性,減少漏風(fēng)泥漿滲透進(jìn)入煤和矸石的縫隙里,在外界壓力的作用下,有利于采空區(qū)冒落巖的膠結(jié)。在開(kāi)采急傾斜和傾斜煤層時(shí),泥漿能形成隔離帶,防止向采空區(qū)漏風(fēng);分層開(kāi)采厚的緩傾斜煤層時(shí),在開(kāi)采過(guò)程中和采空區(qū)封閉后,進(jìn)行良好的灌漿,可以促進(jìn)再生頂板的形成,不僅增加了采空區(qū)的氣密性,防止采空區(qū)自燃發(fā)火,而且為下分層創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件,加快工作面的回采速度,使生產(chǎn)處于安全的良性循環(huán)狀態(tài);在無(wú)煤柱開(kāi)采時(shí),對(duì)采空區(qū)邊界進(jìn)行良好的灌漿,可以形成泥漿帶,起到煤柱所起的隔離作用。灌漿防滅火的實(shí)踐表明,灌漿防火只起物理作用。其實(shí)質(zhì)是,擬制煤在低溫時(shí)的氧化速度,延長(zhǎng)自燃發(fā)火期。4.2阻化劑防滅火機(jī)理(1)隔絕煤與氧氣的接觸。阻化劑一般是具有一定粘度的液體或者液固混合物,能夠覆蓋包裹煤體,使煤體與氧氣隔絕。(2)保持煤體的濕度。阻化劑水溶液含有大量水分,并且一些阻化劑具有吸收空氣中的水分使煤體表面濕潤(rùn)的功能,這樣煤體的溫度在有水分的作用下就不容易上升。(3)阻化劑作為一種化學(xué)成分加入到煤的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過(guò)程中,生成一些穩(wěn)定的鏈環(huán)(也有學(xué)者提出是與煤分子發(fā)生取代或絡(luò)合作用),提高煤表面活性自由基團(tuán)與氧氣之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活化能,使煤表面活性自由基團(tuán)與氧氣的反應(yīng)迅速放慢或受到抑制,從而起到阻止煤炭自燃的作用。(4)加速熱量的散失。這表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一方面阻化劑本身導(dǎo)熱性相對(duì)于煤體,特別是破碎的煤體要好;另一方面是阻化劑內(nèi)水分的蒸發(fā)要吸收大量的熱。

5采空區(qū)灌注黃泥漿預(yù)防遺煤自燃設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)依據(jù)及主要內(nèi)容5.1.1防火灌漿設(shè)計(jì)依據(jù)及基礎(chǔ)資料(1)煤層的賦存條件;(2)煤的炭化程度、水分、煤巖成分、含硫量、自然發(fā)火傾向及發(fā)火期;(3)灌漿材料的質(zhì)量、數(shù)量、開(kāi)采條件及采土場(chǎng)與井口位置關(guān)系;(4)礦井開(kāi)拓方式和采區(qū)布置圖;(5)灌漿站工作制度。5.1.2防火灌漿設(shè)計(jì)主要內(nèi)容(1)灌漿系統(tǒng)選擇;(2)灌漿材料選擇;(3)地面制漿工藝流程;(4)井下灌漿方法的確定及其參數(shù)計(jì)算(每日用水量、用土量、灌漿量計(jì)算);(5)灌漿管道(管徑、壁厚)及泥漿泵選型計(jì)算;(6)繪制灌漿系統(tǒng)圖;(7)繪制地面灌漿站設(shè)備布置圖;5.2灌漿系統(tǒng)及方法《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,開(kāi)采容易自燃和自燃的煤層時(shí),必須對(duì)采空區(qū)、突出和冒落空洞等孔隙采取預(yù)防性灌漿等防滅火措施。預(yù)防性灌漿就是將水、漿材按適當(dāng)比例混合,配制成一定濃度的漿液,借助輸漿管路輸送到可能發(fā)生自燃的區(qū)域,用以防止煤炭自燃,是使用最為廣泛、效果最好的一種技術(shù)。灌漿滅火適用于未著火前的采空區(qū),是預(yù)防性措施,根據(jù)束管監(jiān)測(cè)的結(jié)果來(lái)決定是否需要灌漿。5.2.1灌漿系統(tǒng)本次設(shè)計(jì)在風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地建一個(gè)灌漿站,灌漿管路沿回風(fēng)立井下井,采取集中灌漿系統(tǒng),為全礦井服務(wù)。具有灌漿量大,工作集中,便于管理,效率高,占地較少的特點(diǎn)。本工程制漿站采用機(jī)械制漿。制漿系統(tǒng)包括:喂料機(jī)、膠帶輸送機(jī)(含稱(chēng)重設(shè)施)、制漿機(jī)、進(jìn)水流量計(jì)、水量調(diào)節(jié)閥、成品漿料池、漿料池?cái)嚢铏C(jī)等。輔助系統(tǒng)包括:輪式裝載機(jī)(額定斗容量0.9m3)。制漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用成套設(shè)備,集輸送、破碎、磨削、攪拌、過(guò)濾、自動(dòng)配料等于一體。采用PLC集中控制設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和制漿參數(shù),并具有可擴(kuò)展性。①將黃泥、水等制漿原料制成滿(mǎn)足灌漿要求的漿料;②集輸送、磨削、攪拌、過(guò)濾、配料等功能于一體;③采用PLC電控系統(tǒng)集中控制給料機(jī)、帶式輸送機(jī)、制漿機(jī)、攪拌機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行;④通過(guò)PWS工業(yè)平板工作站顯示主要工作參數(shù);⑤過(guò)濾并控制漿液細(xì)度,且可連續(xù)制漿。⑥通過(guò)控制水土比調(diào)節(jié)漿液濃度,且應(yīng)具有電動(dòng)、手動(dòng)、自動(dòng)三種調(diào)節(jié)方式。制漿設(shè)備1套。地面制漿工藝流程為提高制漿效率與制漿濃度控制的準(zhǔn)確性,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,改善制漿站工作環(huán)境,礦井制漿站采用成套設(shè)備機(jī)械制漿。制漿工藝流程見(jiàn)圖5.1。5.2.3灌漿方法灌漿,即向采空區(qū)灌注漿液。在灌漿工作中,灌漿與回采保持有適當(dāng)距離,以免灌漿影響安全。5.3灌漿材料及參數(shù)計(jì)算5.3.1灌漿材料比重為:2.4~2.8t/m3塑性指數(shù)為9~11(亞粘土)膠體混合物(按MgO含量計(jì))為25~30%含砂量為25~30%,(顆粒為0.5~0.25mm以下)容易脫水和具有一定的穩(wěn)定性。本礦井確定用機(jī)械取土。5.3.2灌漿所需土量灌漿所需土量主要根據(jù)灌漿區(qū)容積、采煤方法及地質(zhì)情況等因素確定。1.按采空區(qū)灌漿所需土量計(jì)算式中:m,煤層高度L,灌漿區(qū)走向長(zhǎng)度H灌漿區(qū)的傾向長(zhǎng)度C,采煤回收率K,灌漿系數(shù)2.按日灌漿所需土量計(jì)算式中:G,礦井日產(chǎn)量,煤的實(shí)體視密度5.3.3日灌漿所需實(shí)際開(kāi)采土量式中:α=1.1,取土系數(shù)(考慮土壤含一定雜質(zhì)和開(kāi)采、運(yùn)輸過(guò)程中的損失)Qt2,符號(hào)注釋同前公式,日灌漿所需土量。5.3.4灌漿泥水比的確定灌漿泥水比應(yīng)根據(jù)泥漿的輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過(guò)試驗(yàn)確定。本設(shè)計(jì)采用土水比為1:3。5.3.5每日制泥漿用水量礦井日生產(chǎn)能力:G=2727t/d;首采煤層視密度:γc=1.38t/m3;灌漿系數(shù):k=3~12%,本工程取k=5%;水土比:δ=2~5,本工程按δ=3;礦井日灌漿時(shí)間:t=10h;漿液制成率:M=0.9;取土系數(shù):α=1.1;沖管水量備用系數(shù):KS=1.1~1.25,本工程取KS=1.15。6)制漿量:礦井制漿量QW按下式計(jì)算:耗土量:;耗水量:。5.4灌漿站主要設(shè)備及其工作制度灌漿站主要設(shè)備規(guī)格見(jiàn)表5.1。序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)工程技術(shù)特征數(shù)量單位備注一、制漿設(shè)備:1喂料機(jī)輸送量135t/h,380V,7.5kW臺(tái)12皮帶輸送機(jī)送料量135t/h,380V,7.5kW臺(tái)13制漿機(jī)制漿量20~90m3/h,380V,18.5kW臺(tái)14濾漿機(jī)濾漿量20~90m3/h,380V,3.0kW臺(tái)15清水泵Q=60~100m3/h,H=30m,380V,15kW臺(tái)16電動(dòng)調(diào)節(jié)閥DN80臺(tái)17電磁流量計(jì)Q=0~60m3/h,DN80臺(tái)18灌漿泵渣漿泵,Q=20~80m3/h,H=50m,380V,30kW臺(tái)19排污泵Q=15m3/h,H=30m,380V,3kW臺(tái)110取土設(shè)備輪式裝載機(jī),LWLW168G型,鏟斗容積0.9m3,f載定荷載1.6t輛1二、電控系統(tǒng)1電控系統(tǒng)隨機(jī)成套套1表5.1灌漿站主要設(shè)備規(guī)格表工作制度:與礦井工作制度相匹配,但需注意以下原則:灌漿工作是與回采工作緊密配合進(jìn)行。為了選擇灌漿設(shè)備及能力,設(shè)計(jì)灌漿為三班灌漿,每天灌漿時(shí)間為10h,若礦井自燃發(fā)火嚴(yán)重,且所需灌漿的工作面較多,宜采用四班灌漿,每天灌漿時(shí)間為15h。在實(shí)際工作中,可根據(jù)采空區(qū)氣體及溫度檢測(cè)結(jié)果,當(dāng)出現(xiàn)CO等火災(zāi)氣體異常或者工作面無(wú)法正常推進(jìn)、撤架過(guò)程中、采后進(jìn)行灌漿。5.5灌漿管路5.5.1選擇合適的注漿管道直徑為防止管道內(nèi)漿體顆粒沉淀和堵管,管內(nèi)最小流速應(yīng)略大于該管徑條件下的臨界流速。根據(jù)《礦井設(shè)計(jì)手冊(cè)》,土水比為1:4時(shí),管徑為DN100時(shí)臨時(shí)流速為1.4m/s。根據(jù)《無(wú)縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB/T17395-1998)選擇標(biāo)準(zhǔn)化系列的無(wú)縫鋼管。選用D108×8無(wú)縫鋼管時(shí),計(jì)算流速:根據(jù)灌漿阻力計(jì)算,選用D108×8無(wú)縫鋼管作為井下灌漿用管道。5.5.2灌漿系統(tǒng)倍線(xiàn)比制漿站設(shè)在回風(fēng)井附近,灌漿管由回風(fēng)井下井,重力灌漿,并沿井底大巷、回風(fēng)大巷敷設(shè)至首采工作面。制漿站泥漿池池底標(biāo)高約為981m,首采工作面標(biāo)高約435m,幾何高差:;制漿站泥漿池至首采工作面灌漿點(diǎn)管道總長(zhǎng)度:;2110工作面倍線(xiàn)比:目前首采工作面灌漿管線(xiàn)長(zhǎng)度較短,設(shè)計(jì)采用土水比為1:3,倍線(xiàn)比合適,后期灌漿管道長(zhǎng)度增加時(shí),可以通過(guò)減少土水比數(shù)值,相應(yīng)增大最大倍線(xiàn)倍數(shù)滿(mǎn)足灌漿要求。5.6廠房灌漿站布置如圖5.2所示。圖5.2灌漿站布置圖5.7210采區(qū)注漿設(shè)計(jì)1、制漿站設(shè)計(jì)依據(jù):《煤礦建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范》AQ1055-2008《煤礦注漿防滅火設(shè)計(jì)規(guī)范》MT/T702-19972、灌漿系統(tǒng):集中灌漿3、灌漿方法:隨采隨灌4、灌漿加壓泵型號(hào):Y200LZ—237KW5、灌漿材料:粘土6、泥漿的制備:①取土方式:機(jī)械取土②灌漿站的形式:固定式③制漿設(shè)備:成套設(shè)備機(jī)械制漿7、制漿站主要設(shè)計(jì)參數(shù):礦井日生產(chǎn)能力:G=2727t/d;首采2號(hào)煤層視密度:γc=1.61t/m3;灌漿系數(shù):k=3~12%,本工程取k=5%;水土比:δ=2~5,本工程按δ=3;礦井日灌漿時(shí)間:t=10h;漿液制成率:M=0.9;取土系數(shù):α=1.1;沖管水量備用系數(shù):KS=1.1~1.25,本工程取KS=1.15。8、制漿量;耗土量:;耗水量:。9、采空區(qū)灌漿所需用土量:Q用土量=0.05×工作面采高(m)×工作面走向長(zhǎng)度(m)×工作面傾斜長(zhǎng)度(m)×80%10、灌漿管路鋪設(shè):回風(fēng)井→回風(fēng)斜巷→聯(lián)絡(luò)巷→2110運(yùn)輸巷→2110采空區(qū)11、灌漿疏水系統(tǒng)及預(yù)筑防火墻①疏水系統(tǒng)灌漿前后要嚴(yán)密觀測(cè)采空區(qū)涌水量大小情況,如確定采空區(qū)內(nèi)有較大積水區(qū)域或較大水量,可能威脅到工作面安全生產(chǎn),則必須采用適當(dāng)疏水措施。疏水措施應(yīng)根據(jù)煤層產(chǎn)狀、工作面采煤方法及回采方式、采空區(qū)內(nèi)積水區(qū)位置、預(yù)測(cè)水量大小、工作地點(diǎn)排泄水設(shè)施、設(shè)備能力綜合考慮,并應(yīng)符合井下防治水的有關(guān)要求。對(duì)于采空區(qū)積水,可采用探水鉆施工疏水鉆孔或通過(guò)密閉上預(yù)留的放水孔疏放,也可以通過(guò)臨近順槽施工疏水鉆孔或順槽間聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)密閉上的放水孔排水。從采空區(qū)疏放出的積水,通過(guò)順槽內(nèi)水溝排到大巷水溝(或流入順槽集水坑,通過(guò)水泵外排),后排入井下水倉(cāng)。疏水系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備主要有:水溝、集水坑、密閉墻、排水管路、探水鉆機(jī)及配套設(shè)備、小水泵等。②預(yù)筑防火墻礦井為防止采掘工作面自然發(fā)火及采空區(qū)發(fā)火,需設(shè)置防火墻及預(yù)留防火墻位置。采煤工作面回采結(jié)束后,須及時(shí)砌筑永久性封閉。井下發(fā)生火災(zāi)不能直接滅火時(shí),必須砌筑防火墻,封閉火區(qū)。井底設(shè)消防材料庫(kù),內(nèi)有足量砌筑防火墻材料,并備有專(zhuān)用車(chē)輛,材料可直接運(yùn)往井下各使用地點(diǎn);另外,也可在采區(qū)內(nèi)適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)臨時(shí)材料儲(chǔ)備硐室,內(nèi)置砌筑防火墻的材料。預(yù)筑防火墻的位置:a.回采工作面順槽:進(jìn)風(fēng)順槽內(nèi)應(yīng)設(shè)在工作面停采線(xiàn)外部,距離不小于大巷保安煤柱尺寸,且需在各聯(lián)絡(luò)巷與順槽交叉地點(diǎn)以里;回風(fēng)順槽內(nèi)除上述要求外,防火墻應(yīng)位于通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物以里工作面一側(cè);各進(jìn)風(fēng)順槽間、各回風(fēng)順槽間不使用的聯(lián)絡(luò)巷應(yīng)密閉;所有與工作面連通的順槽、巷道都應(yīng)按要求預(yù)留防火墻位置。b.掘進(jìn)工作面:應(yīng)參照回采工作面順槽預(yù)留要求因地制宜選定防火墻預(yù)留位置,所選地點(diǎn)應(yīng)在通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物、交叉巷道以里;雙巷(多巷)同時(shí)掘進(jìn)時(shí),各巷道都應(yīng)分別預(yù)留防火墻位置,巷道間不使用的聯(lián)絡(luò)巷道應(yīng)及時(shí)密閉;與掘進(jìn)工作面連通的所有巷道內(nèi),都應(yīng)預(yù)留防火墻位置。c.礦井的兩翼,各生產(chǎn)水平之間,井下相鄰采區(qū)間,井下自燃煤層或區(qū)域與其它煤層或區(qū)域連通的巷道間,其它可能發(fā)生煤炭自燃并可能蔓延危害到與其連通地點(diǎn)的巷道內(nèi)等。③灌漿后防止?jié){、透水事故的措施a.灌漿材料應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定的要求,嚴(yán)格控制漿液泥水比,并控制灌漿量不使過(guò)大。b.工作面順槽內(nèi)設(shè)有水溝和集水坑,并配備小水泵,能夠滿(mǎn)足工作面俯斜開(kāi)采時(shí)的涌水和漿液析水的排放要求。c.本礦井下灌漿采用隨采隨灌方式,一部分灌漿水會(huì)從采空區(qū)流入工作面運(yùn)輸機(jī)道或順槽水溝內(nèi)(俯斜開(kāi)采時(shí)),這時(shí)最好在巷道內(nèi)構(gòu)筑濾漿密閉將泥漿滯留于采空區(qū),使水放出。d加強(qiáng)水情觀測(cè),對(duì)采空區(qū)的灌漿量與排水量進(jìn)行觀測(cè)記錄。排水量過(guò)少,灌漿區(qū)內(nèi)可能有泥漿水積存;排水中含泥量較大,采空區(qū)可能形成了泥漿通路。處理方法有:立即停止灌漿,采用間斷灌漿;在泥漿中加入砂子填塞通路;提高泥漿濃度;移動(dòng)灌漿管口位置,改變漿液流動(dòng)路線(xiàn);工作面下部運(yùn)輸機(jī)道見(jiàn)水即停止灌漿。12.安全措施:(1)經(jīng)常觀測(cè)水情。采空區(qū)灌入水量與排出水量均應(yīng)詳細(xì)記錄,如排出的水量很少,表明灌漿區(qū)內(nèi)可能有大量泥漿水積存,應(yīng)停止灌漿,采取放水措施。如排出的水中含泥量增大,說(shuō)明采空區(qū)可能形成泥漿通路,泥漿不能均勻地充填并留存在煤矸間的空隙內(nèi),而直接流到采空區(qū)下部排出,這時(shí)應(yīng)在泥漿內(nèi)加入砂子或石灰填塞這種通路。(2)在煤層淺部灌漿時(shí)要及時(shí)填塞地表塌陷及鉆孔,防止地表水流入。

6煤層噴灑阻化劑減緩煤層氧化設(shè)計(jì)6.1阻化劑的選擇①原料來(lái)源廣泛,價(jià)格便宜,制備、使用方便,不會(huì)大幅增加采煤成本;②對(duì)人、設(shè)備及正常生產(chǎn)無(wú)影響;③具有較好的滲透性和附著性;④阻化率高,阻化壽命長(zhǎng)。目前,我國(guó)常使用的阻化劑有水玻璃(Na2O·nSiO2)、氫氧化鈣Ca(OH)2、工業(yè)CaCl2及鹵塊(工業(yè)MgCl2)等。其中水玻璃模數(shù)n嚴(yán)格要求在1~2之間,且其成本較高,噸煤成本高;氫氧化鈣溶解度較小,和水混合而成是混濁液,且堿性強(qiáng),具有很強(qiáng)的腐蝕性,對(duì)注液設(shè)備的防腐蝕性要求高,又因?yàn)槠淙芤菏穷w粒懸浮狀混濁液,顆粒大小對(duì)使用泵和封孔器的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響;而工業(yè)MgCl2來(lái)源廣、供應(yīng)穩(wěn)定、成本低,故選用工業(yè)MgCl2作為阻化劑。6.2阻化劑濃度確定阻化劑濃度的合理性是降低成本、提高阻化效果的重要方面。根據(jù)國(guó)內(nèi)礦井使用效果來(lái)看,20%的溶液阻化率較高,阻化效果較好;10%的阻化液也能防火,但阻化率有所下降,因此,阻化劑濃度控制在15%~20%之間,一般不小于10%,可暫定把濃度控制在20%,以后根據(jù)實(shí)際的阻化效果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,并采用重量法進(jìn)行濃度測(cè)定。6.3阻化劑防火系統(tǒng)選擇選用移動(dòng)式阻化劑噴灑壓注系統(tǒng),在采煤工作面向采空區(qū)的遺煤噴灑阻化液防止煤炭自燃。移動(dòng)式:儲(chǔ)液箱和注液泵安裝在平板車(chē)上,放置在采煤工作面的平巷中,距工作面30m左右,經(jīng)過(guò)輸液管路將阻化劑輸送到工作面進(jìn)行噴灑,該系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單、施工快、投資小、機(jī)動(dòng)性大。6.4阻化劑防火裝備液壓泵是阻化劑防火技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備,BH-40/2.5型煤礦用液壓泵體積小,重量輕,運(yùn)輸攜帶方便,尤其對(duì)于井下自然條件較差,設(shè)備和人員運(yùn)行不方便,難以運(yùn)進(jìn)較大設(shè)備的地點(diǎn)最為合適。該泵可用噴槍直接向殘煤噴射阻化劑,又可利用霧化噴頭噴霧,還可用于向煤體壓注阻化劑。其主要技術(shù)規(guī)格如下:型式:煤礦井下輕便型擔(dān)架式;外形尺寸:(長(zhǎng)×寬×高)780×450×400mm;額定流量:40L/min;工作壓力:1~2.5MPa;電壓:380/660V/1140V;功率:3.0kW6.5阻化劑防火工藝在工作面軌道巷適當(dāng)位置(盡量靠近工作面)放置兩輛礦車(chē)作為阻化劑藥箱,交換使用,按需濃度(20%)將工業(yè)MgCl2倒入1噸礦車(chē)內(nèi),用臨時(shí)供水管路按比例加足清水,配成溶液攪拌均勻后,用BH-40/2.5型煤礦用液壓泵(置于平板車(chē)上)將阻化液沿順槽和大溜電纜槽下方鋪設(shè)(每20m安一三通接一截止閥)的φ25mm高壓膠管壓至工作面,與φ13mm的膠管和噴槍相連。一臺(tái)泵配一支噴槍?zhuān)蓪?zhuān)人手持噴槍?zhuān)瑥闹Ъ荛g隙向采空區(qū)噴灑,每間隔5組支架?chē)娨淮?,每次噴灑至?min,流量不小于35L/min。正?;夭善陂g每班噴灑一次,安排在檢修班工作面放頂后進(jìn)行,如遇停產(chǎn)、過(guò)斷層、收尾等情況時(shí),必須對(duì)采空區(qū)加大噴灑頻率。噴灑系統(tǒng)工藝圖6.1所示。868654322采空區(qū)工作面179圖6.1移動(dòng)式噴灑系統(tǒng)工藝圖1-供水管路;2-藥液箱;3-吸液管;4-壓力表;5-阻化多用泵;6-高壓膠管;7-閥門(mén);8-三通;9-噴槍6.62號(hào)煤層工作面一次噴灑量底板浮煤噴灑量(1)工作面采空區(qū)底板浮煤噴灑量計(jì)算工作面一次噴灑藥液量的計(jì)算:式中:V1——采煤工作面一次噴灑阻化劑的藥液量,m3;K1——易自燃部位藥液噴灑加量系數(shù),一般取1.2;K2——采空區(qū)遺煤容重(按采區(qū)遺煤煤樣實(shí)測(cè)),t/m3;L——工作面長(zhǎng)度,m;S——一次噴灑寬帶,m;H——浮煤厚度,m;A——浮煤吸藥量,(在采空區(qū)采取煤樣,由試驗(yàn)確定),t/t;γ——阻化液容重,t/m3。則:V1=1.2×0.9×150×5.4×0.2×0.058÷1.1=9.23m3(2)落入工作面采空區(qū)遺煤噴灑量計(jì)算式中:V2——采煤工作面一次噴灑阻化劑的藥液量,m3;K2——采空區(qū)遺煤容重(按采區(qū)遺煤煤樣實(shí)測(cè)),t/m3;L——工作面長(zhǎng)度,m;S——一次噴灑寬帶,m;H——浮煤厚度,m;A——浮煤吸藥量,(在采空區(qū)采取煤樣,由試驗(yàn)確定),t/t;?!杌喝葜兀瑃/m3。則:V2=0.9×150×5.4×0.2×0.011÷1.1=1.45m3工作面一次噴灑所需阻化劑用量V=V1+V2=9.23+1.45=10.68m3礦井投產(chǎn)后,應(yīng)根據(jù)回采工作面采空區(qū)灌漿效果決定是否補(bǔ)充噴灑阻化劑,同時(shí)測(cè)定采空區(qū)遺煤情況、試驗(yàn)測(cè)得噸煤吸液量,確定工作面一次噴灑量。設(shè)計(jì)的阻化劑防滅火措施是礦井采取的日常防滅火措施。7煤炭自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7.1煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可有效的對(duì)該礦井下進(jìn)行煤層發(fā)火的早期監(jiān)測(cè)工作。這一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在微機(jī)控制下,可將井下任意地點(diǎn)的氣體,通過(guò)敷設(shè)的束管連續(xù)不斷的抽至井上的氣相色譜儀中進(jìn)行精確分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè),對(duì)某種氣體含量的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析。這套系統(tǒng)可以預(yù)報(bào)煤炭自燃的趨勢(shì);預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)火點(diǎn)的溫度變化情況,可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)進(jìn)行采樣與分析、輸出結(jié)果。杜絕礦井火災(zāi)事故的發(fā)生。煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)敷設(shè)在井下各個(gè)地點(diǎn)的束管把需要檢測(cè)的氣體傳輸?shù)骄?,通過(guò)色譜分體氣體含量。要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,敷設(shè)在井下的束管密封必須完好,不漏氣不阻塞。色譜儀校驗(yàn)準(zhǔn)確、無(wú)故障保證分析數(shù)據(jù)的可靠。7.1.1系統(tǒng)組成煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)共有7大部分組成:(1)束管部分:運(yùn)載井下氣體。(2)采樣控制部分:按規(guī)定的順序和時(shí)間將氣體送入氣相色譜儀中。(3)氣體分體部分:將氣體進(jìn)行分析并送入采樣接口板中。(4)數(shù)據(jù)采樣部分:采集色譜儀傳來(lái)的數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(5)數(shù)據(jù)分析部分:通過(guò)分析將采樣數(shù)據(jù)形成分析報(bào)告及譜圖。(6)打印輸出部分:打印分析報(bào)告、圖表。(7)網(wǎng)絡(luò)調(diào)度部分:將有關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。7.1.2工作原理系統(tǒng)工作時(shí),先啟動(dòng)抽氣泵,使束管內(nèi)形成負(fù)壓,使井下氣體被吸入管內(nèi),到達(dá)井上電磁閥錢(qián)并處于等待檢測(cè)狀態(tài)。氣相色譜儀達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)后,微機(jī)通過(guò)控制接口板輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)量給驅(qū)動(dòng)電路,驅(qū)動(dòng)電路的繼電器吸合,接通某一路束管的電磁閥,該路束管內(nèi)的氣體被送入色譜儀中,由色譜儀開(kāi)始分析,色譜儀的分析結(jié)果被送到微機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)采樣接口板上,經(jīng)過(guò)信號(hào)放大,模數(shù)轉(zhuǎn)換,將模擬量變成數(shù)字量,然后由分析軟件分析處理,形成圖譜和分析結(jié)果。7.1.3束管監(jiān)控設(shè)備xx礦束管檢測(cè)主要由GC4085型礦井氣體各點(diǎn)參數(shù)色譜自動(dòng)分析儀,G-103色譜用空氣發(fā)生器,無(wú)油無(wú)水進(jìn)口真空泵,SG-4085-16氣體采樣自動(dòng)控制柜,SPH-500型氫發(fā)生器,電腦打印機(jī),井下束管布置,井下濾水器九大部分組成。7.1.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示:圖7.1束管監(jiān)控系統(tǒng)圖7.2束管檢測(cè)系統(tǒng)布點(diǎn)及維護(hù)(1)束管的敷設(shè)及布點(diǎn)原則隨著工作面的推進(jìn),束管隨探頭將埋入采空區(qū)內(nèi)。為了防止束管和探頭被落石砸壞和堵塞,要將埋入采空區(qū)的束管套上一根細(xì)鋼管。探頭的端部應(yīng)罩以鐵絲網(wǎng),并用堅(jiān)硬的護(hù)欄(或石墻)保護(hù)好。束管敷設(shè)管道內(nèi)的高度一般不低于1.8m,用吊臺(tái)掛鉤吊掛,敷設(shè)要平、直、穩(wěn),與動(dòng)力電纜之間的距離不應(yīng)小于0.5m,并要避免與其他管線(xiàn)交叉。束管入口處必須安設(shè)濾塵器,整條束管至少安設(shè)3個(gè)吸濕器。①在工作面回風(fēng)順槽按一定間距布置束管采樣器,測(cè)定布置位置為上隅角、采區(qū)區(qū)內(nèi)距工作面30m左右、采空區(qū)內(nèi)距工作面50m左右,共計(jì)三個(gè)探頭,待距工作面最遠(yuǎn)測(cè)點(diǎn)進(jìn)入采空區(qū)150m后,即可結(jié)束觀測(cè),測(cè)點(diǎn)布置如圖7.2。圖7.2單巷布置工作面測(cè)點(diǎn)布置圖②工作面正常封閉后,在進(jìn)、回風(fēng)側(cè)密閉分別設(shè)觀測(cè)孔,并在密閉內(nèi)各布置一個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)布置如圖7.3所示,對(duì)于與采空區(qū)相連(尤其是與火區(qū)相通)的閉墻內(nèi)也應(yīng)設(shè)置測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

采空區(qū)采空區(qū)區(qū)開(kāi)切眼停采線(xiàn)采樣束管采樣泵圖7.3工作面封閉后測(cè)點(diǎn)布置圖(2)束管系統(tǒng)的維護(hù)為了防止束管因塵埃和冷凝水堵管,應(yīng)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)氣口處設(shè)置濾塵器和吸濕器。從吸氣口至井底的束管管路中還需要安設(shè)吸濕器,其數(shù)量應(yīng)根據(jù)吸氣口和束管沿途的溫度差來(lái)確定,一般不少于3個(gè)。為防止束管與束管、束管與分束管聯(lián)接處漏氣,束管與束管之問(wèn)用直徑10m的銅管聯(lián)接,所有接口均用環(huán)氧樹(shù)脂封閉。此外,應(yīng)采取具體措施防止鉆孔到分析室的束管或氣纜因冬季地面氣溫低造成結(jié)露凍結(jié)。(3)地面色譜分析井下通過(guò)束管采樣儀采樣并送至地面色譜分析,分析參數(shù)主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2正常情況下,每天早班檢測(cè)一次,工作面異常時(shí),每班檢測(cè)二次。7.3監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)措施(1)礦井采用井下移動(dòng)式束管采樣系統(tǒng)進(jìn)行采樣,并利用煤礦專(zhuān)用火災(zāi)氣體色譜分析系統(tǒng)分析氣體成分,如發(fā)現(xiàn)有發(fā)火跡象時(shí),采用地面固定灌漿設(shè)備進(jìn)行連續(xù)不斷灌漿。如沒(méi)有發(fā)火跡象,可采用噴灑阻化劑預(yù)防煤層自燃,并在回采工作面回采完畢后,閉墻插管進(jìn)行集中灌漿。(2)加大布點(diǎn)密度,提高預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)精度?;饏^(qū)、火點(diǎn)及影響區(qū)域、高溫隱患點(diǎn)、采煤工作面都要設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn),并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況變化及時(shí)變更取樣點(diǎn)次,重點(diǎn)防火地點(diǎn)要采取定點(diǎn)、定時(shí)、定人取樣,嚴(yán)把氣樣采集質(zhì)量關(guān)。(3)嚴(yán)格氣樣分析日?qǐng)?bào)制度,要隨取樣隨分析,并當(dāng)天審核上報(bào)。(4)做好防滅火監(jiān)測(cè),每旬未或月底要對(duì)全礦的防滅火監(jiān)測(cè)情況實(shí)行階段性分析評(píng)價(jià),對(duì)全礦防火監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)情況和防滅火措施實(shí)施效果評(píng)價(jià),火區(qū)和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)要繪制指標(biāo)氣體變化曲線(xiàn)圖,有針對(duì)性地提出合理化建議,指導(dǎo)防火火工作的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。8工作面安全回采最低推進(jìn)速度確定8.1工作面采空區(qū)”三帶”的理論及劃分依據(jù)工作面采空區(qū)遺留浮煤自燃主要取決于浮煤厚度、氧濃度、漏風(fēng)強(qiáng)度、工作面推進(jìn)速度及自然發(fā)火期5個(gè)參量,工作面正常生產(chǎn)時(shí),采空區(qū)自燃”三帶”處于一個(gè)動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)。采空區(qū)自然發(fā)火防治的首要技術(shù)前提是要搞清采空區(qū)自燃”三帶”的分布范圍,它是采空區(qū)注氮、堵漏風(fēng)等技術(shù)措施的主要技術(shù)依據(jù)。采空區(qū)自燃”三帶”主要指散熱帶、氧化帶和窒息帶。散熱帶內(nèi)由于冒落不充分,漏風(fēng)流較大,采空區(qū)遺煤氣化產(chǎn)生的熱量不能積聚,一般不會(huì)發(fā)生自然發(fā)火。氧化帶內(nèi)漏風(fēng)風(fēng)速適當(dāng),具有熱量積聚的條件,O2體積分?jǐn)?shù)又能滿(mǎn)足氧化需求,因此最容易發(fā)生自然發(fā)火。窒息帶內(nèi)由于漏風(fēng)難以到達(dá),O2體積分?jǐn)?shù)往往難以滿(mǎn)足氧化需求,一般也不會(huì)發(fā)生自然發(fā)火。煤自燃危險(xiǎn)性由內(nèi)因和外因共同決定,煤自燃的內(nèi)因是煤自身氧化放熱性能的強(qiáng)弱,對(duì)于特定的煤層,煤自身的氧化放熱性能一定,能否發(fā)生自燃,主要取決于外部蓄熱環(huán)境。把能夠引起煤自燃的必要條件的極限值稱(chēng)為煤自燃極限參數(shù)(此時(shí)煤自身氧化放熱強(qiáng)度等于周?chē)h(huán)境的散熱強(qiáng)度),對(duì)于綜放工作面采空區(qū)來(lái)說(shuō)主要有:最小浮煤厚度hmin,下限氧濃度Cmin,上限漏風(fēng)強(qiáng)度Qmax。圖8.1采空區(qū)三帶靜態(tài)劃分綜放工作面采空區(qū)氧化升溫帶必須具備能夠使散熱強(qiáng)度小于放熱強(qiáng)度的外界條件,即采空區(qū)氧化升溫帶的范圍滿(mǎn)足(h>hmin)∩(C>Cmin)∩(Q<Qmax)的區(qū)域。綜放工作面采空區(qū)窒熄帶的范圍滿(mǎn)足C<Cmin的區(qū)域,散熱帶的范圍滿(mǎn)足(Q>Qmax)∪(h<hmin)的區(qū)域,如圖8-1所示。8.2工作面采空區(qū)“三帶”的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定方案(1)沿工作面上、下風(fēng)巷各預(yù)埋3趟測(cè)溫系統(tǒng)與束管系統(tǒng),上、下風(fēng)巷測(cè)定系統(tǒng)各150m長(zhǎng),測(cè)定系統(tǒng)外面需2寸防塵水管保護(hù),在采空區(qū)上、下風(fēng)巷各布置3個(gè)測(cè)點(diǎn),具體布置圖8.2所示。1#~6#-取樣頭位置①②-抽氣站與測(cè)溫站圖8.2采空區(qū)束管與測(cè)溫布置示意圖(2)束管從工作面處第一個(gè)測(cè)點(diǎn)開(kāi)始,分別穿于三通,防塵管、兩通,在每個(gè)測(cè)點(diǎn)處與該處測(cè)點(diǎn)的測(cè)溫探頭導(dǎo)線(xiàn)綁定后,一齊拉出防塵管。(3)待束管及以各測(cè)點(diǎn)設(shè)置的測(cè)溫探頭共同拉出至指定位置后,在每個(gè)測(cè)點(diǎn)處將對(duì)應(yīng)的單芯束管從法蘭穿入拉進(jìn)探頭保護(hù)套管,直至達(dá)到保護(hù)套管打孔處,并將傳感器溫度應(yīng)端與對(duì)應(yīng)束管進(jìn)行綁定,固定于套管內(nèi),具體見(jiàn)圖8.3所示。圖8.3防塵管布置圖(4)用黃泥將三通與法蘭連接處封堵,防止防塵管內(nèi)氣體進(jìn)入套管,影響氣體成份;將鋼絲網(wǎng)包裹于保護(hù)套管的周?chē)?,防止異物堵塞套管四周孔眼,影響抽氣;用鐵絲穿出套管四周孔眼,捆綁固定于防塵管和三通管上,防止套管脫落;將防塵管兩通及三通擰牢固定,具體見(jiàn)圖8.4所示;圖8.4套管布置圖(5)所有防塵管,三通,兩通,套管固定完畢后,將各測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的束管及補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)的人工數(shù)據(jù)采集端理順,便于進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定。8.3煤層最短自然發(fā)火期煤的實(shí)際最短發(fā)火期用模擬的方法是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,因?yàn)殚_(kāi)采技術(shù)因素影響的最佳值是無(wú)法給出的,煤的最佳氧化環(huán)境也無(wú)法確定,同一煤層不同礦井其實(shí)際最短發(fā)火期可能是不一樣的,因此,煤層實(shí)際最短發(fā)火期只有統(tǒng)計(jì)值。模擬目的就是了解煤的氧化的規(guī)律性,具體說(shuō)有兩個(gè)目的,其一是給定相同的外部條件,模擬不同煤樣的自燃過(guò)程,求出其的發(fā)火期的值,以比較不同煤的氧化性的強(qiáng)弱和發(fā)火危險(xiǎn)性程度;其二是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定結(jié)果,給出模擬的邊界條件,模擬煤的氧化過(guò)程,確定煤的實(shí)際發(fā)火期的值,為進(jìn)行煤炭發(fā)火的預(yù)報(bào)與采取防治措施提供依據(jù)。煤只有實(shí)驗(yàn)最短發(fā)火期的概念。煤的實(shí)驗(yàn)最短發(fā)火期一般應(yīng)比煤的實(shí)際自燃發(fā)火期短,煤的實(shí)驗(yàn)發(fā)火期也是在特定條件下的煤的自燃發(fā)火期。煤的實(shí)驗(yàn)發(fā)火期的長(zhǎng)短是煤的氧化動(dòng)力學(xué)過(guò)程的熱效應(yīng)的綜合反映。一般情況下煤的實(shí)驗(yàn)發(fā)火期短,煤的發(fā)火危險(xiǎn)性就大。采用WH2000型煤炭自燃特性測(cè)定儀測(cè)定煤體的氧化特性,再根據(jù)相應(yīng)的理論,建立煤最短自然發(fā)火期的數(shù)學(xué)模型,測(cè)定煤的最短自然發(fā)火期。8.4最低推進(jìn)速度的確定根據(jù)實(shí)際測(cè)定采空區(qū)氣體及溫度變化情況的結(jié)果,結(jié)合采空區(qū)”三帶”劃分的理論。確定該工作面的”三帶”的寬度。根據(jù)氧化帶的寬度及煤的最短自然發(fā)火期,確定工作面安全回采最低推進(jìn)速度。(7-2)式中:L——自燃帶寬度,m。T——煤層煤樣的最短自然發(fā)火期。當(dāng)工作面推進(jìn)速度大于最小回采速度時(shí),采空區(qū)一般不會(huì)發(fā)生自燃。9特殊地點(diǎn)和特殊時(shí)期防滅火設(shè)計(jì)9.1掘進(jìn)施工防滅火1、放頂煤工作面兩道掘進(jìn),應(yīng)盡可能采取機(jī)掘方式和錨索、錨網(wǎng)支護(hù)方式,以減少頂煤破碎及冒頂。過(guò)斷層時(shí)優(yōu)先采用錨架聯(lián)合支護(hù)與噴漿相結(jié)合;嚴(yán)禁頂板支護(hù)下留網(wǎng)兜和離層松散煤體。2、放頂煤工作面兩道掘進(jìn),應(yīng)采用大功率對(duì)旋風(fēng)機(jī)供風(fēng),加大工作面風(fēng)量,且獨(dú)立通風(fēng),不得與其它采掘工作面串聯(lián)通風(fēng)。防止一旦發(fā)生自然發(fā)火事故時(shí),影響范圍擴(kuò)大。3、掘進(jìn)期間應(yīng)加強(qiáng)巷道支護(hù),防止冒頂。一旦發(fā)生冒頂,冒高超過(guò)1.0m,必須徹底清理冒頂前后區(qū)域的浮煤,對(duì)冒頂區(qū)域進(jìn)行接頂并噴水泥砂漿。接頂材料應(yīng)使用不燃材料。掘進(jìn)施工過(guò)程中出現(xiàn)冒頂時(shí),施工單位或掘進(jìn)組要立即通知通風(fēng)區(qū),通風(fēng)區(qū)及時(shí)派查火員,監(jiān)測(cè)自燃隱患情況。一旦出現(xiàn)異常,掘進(jìn)施工單位要根據(jù)礦上安排積極配合通風(fēng)區(qū)進(jìn)行防滅火處理。4、巷道掘進(jìn)過(guò)斷層、頂煤松動(dòng)時(shí),采取放除頂煤、噴漿堵漏、壓注凝膠或其它防滅火材料等措施進(jìn)行處理。5、巷道掘進(jìn)過(guò)老巷時(shí),如果與老巷法線(xiàn)距離小于2m,一定要搗透老巷;待將老巷進(jìn)行簡(jiǎn)單修護(hù)打木垛后,盡快砌墻、噴漿封閉。該密閉墻要留好注漿孔和觀察孔,并注漿填實(shí)。6、掘進(jìn)施工巷道要嚴(yán)格按照中腰線(xiàn)施工,嚴(yán)禁盲目透老塘。一旦誤透老塘,要立即砌墻封閉、噴漿處理;該密閉墻也要留好注漿孔和觀察孔等。7、掘進(jìn)施工透老塘放水巷時(shí),不允許巷道直接透老塘,應(yīng)盡量采用打放水孔透老塘。放水孔外安”U”型管。8、工作面進(jìn)回風(fēng)巷沿空掘進(jìn)時(shí),應(yīng)采用錨網(wǎng)(索)支護(hù)與沿空側(cè)幫頂噴漿相結(jié)合;沿空側(cè)幫頂噴漿工作不得滯后掘進(jìn)迎頭200m。且沿走向相鄰采空區(qū)打鉆孔、注膠體泥漿、堵漏風(fēng)。9.2開(kāi)切眼防火開(kāi)切眼形成后,在支架安裝期間,采用人工至少三次對(duì)開(kāi)切眼浮煤和煤壁噴灑防滅火阻化劑并噴水,進(jìn)行開(kāi)切眼自然發(fā)火預(yù)防。工作面開(kāi)始推進(jìn)時(shí),由于此時(shí)工作面推進(jìn)速度很慢,需要加強(qiáng)自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。9.3工作面因故停采時(shí)期的防火當(dāng)工作面因故停采和推進(jìn)速度慢時(shí),應(yīng)加強(qiáng)上、下隅角和支架上方自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。對(duì)架后頂煤進(jìn)行打鉆注膠體泥漿,并對(duì)采空區(qū)內(nèi)浮煤進(jìn)行灌漿處理。9.4支架上部自燃火災(zāi)防治對(duì)支架上方溫度為35℃,使用紅外測(cè)溫儀檢測(cè)支架上方和支架間溫度,當(dāng)超過(guò)風(fēng)流溫度10℃,或出現(xiàn)明顯的煤壁和支架掛汗現(xiàn)象、焦油味、煙氣味或芳香味,應(yīng)及時(shí)注水降溫,或使用氣動(dòng)注漿泵進(jìn)行插管注防滅火膠體,有條件時(shí)進(jìn)行鉆孔注漿,采用在支架間隙向上插管或鉆孔注入粘稠膠體劑等方法進(jìn)行處理。9.5收面拆除期間防滅火1、加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備維護(hù),集中力量,優(yōu)化勞動(dòng)組織,綜放支架必須在40天內(nèi)全部撤除;普通綜采支架必須在20天內(nèi)全部撤除,炮采工作面的收面拆除時(shí)間不超過(guò)20天。2、綜放工作面收面時(shí),工作面停采線(xiàn)以里30米范圍內(nèi)頂煤全部放干凈,放煤均勻并全部見(jiàn)矸為止,形成隔離帶。3、綜放面收面時(shí)必須割平底板,并加強(qiáng)工作面上網(wǎng)、上鋼絲繩期間的頂煤(頂板)管理工作,提高支架初撐力和支架支護(hù)質(zhì)量,以保持頂煤完整不松動(dòng),并方便工作面支架拆除。4、收面之后,通風(fēng)區(qū)要采用打板墻、噴涂聚胺泡沫或壓注凝膠、羅克休等措施,封堵進(jìn)風(fēng)隅角。5、支架撤除時(shí),應(yīng)按措施規(guī)定打設(shè)木垛和三角斜撐留設(shè)通風(fēng)道,確保通風(fēng)斷面。6、控制工作面風(fēng)量。工作面停采后,即根據(jù)具體情況進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié),使工作面風(fēng)量保持在有利于防滅火的水平上,保持工作面溫度不超過(guò)25℃,風(fēng)速不低于0.4m/s,減少工作面向采空區(qū)漏風(fēng)。7、工作面停采后,應(yīng)立即進(jìn)行支架上方頂煤自燃的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,及時(shí)埋設(shè)監(jiān)測(cè)管,定時(shí)定點(diǎn)監(jiān)測(cè),一旦發(fā)現(xiàn)有自燃征兆,應(yīng)立即對(duì)支架上方頂煤進(jìn)行注膠或注羅克休等防滅火材料,有效及時(shí)處理自燃隱患。8采空區(qū)實(shí)行預(yù)防性埋管灌漿,預(yù)埋管不得少于3趟,管口距離停采線(xiàn)分別為30m、60m、90m。根據(jù)實(shí)際需要在專(zhuān)項(xiàng)措施中確定每天注漿(膠)時(shí)間;若工作面拆除期間CO濃度上升幅度較大,應(yīng)變注漿為壓注膠體泥漿。

9收面拆架期間必須加強(qiáng)氣體監(jiān)測(cè)等預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,必要時(shí)取樣化驗(yàn)分析,以監(jiān)督撤架期間采空區(qū)氣體變化情況和火情。10、工作面支架拆除完畢后,通風(fēng)區(qū)必須在5天之內(nèi)封閉兩道,并進(jìn)行充填注漿。9.6采面封閉之后防滅火1、工作面在規(guī)定的時(shí)間拆除完畢之后,通風(fēng)區(qū)應(yīng)立即砌墻封閉。

2、墻位選擇1)墻位按照設(shè)計(jì)指定的地點(diǎn)。密閉墻位置盡可能在頂板完好處,防火墻前后架棚巷道應(yīng)保留5棚以上完好支護(hù),靠老塘側(cè)離墻體2米左右打水泥垛支撐頂板。2)密閉墻位要兼顧臨近面的以后采掘,工作面密閉墻的位置應(yīng)選擇在沿頂板掘進(jìn)的巷道中,如無(wú)沿頂板掘進(jìn)的巷道段,則密閉墻的位置選擇在距采空區(qū)不小于15米遠(yuǎn)的頂板條件良好的地點(diǎn)。3)所有密閉墻均使用料石或預(yù)制塊砌筑,厚度不小于0.7m。密閉墻要掏槽、掏底、按措施規(guī)定留設(shè)注漿孔、觀察孔和放水孔等。3、密閉墻砌好后,墻體及其外圍一段巷道應(yīng)及時(shí)噴漿,進(jìn)一步防止漏風(fēng),墻體的噴漿厚度不小于0.2米。墻前巷道的噴漿厚度不小于0.1米,噴漿長(zhǎng)度不小于5米。4、密閉墻砌筑完畢之后,通風(fēng)區(qū)應(yīng)立即完善注漿管路系統(tǒng),進(jìn)行充填注漿,注實(shí)停采線(xiàn)。5、通風(fēng)區(qū)要對(duì)采空區(qū)實(shí)施均壓技術(shù)管理,防止采空區(qū)漏風(fēng)。6、通風(fēng)區(qū)要按規(guī)定對(duì)密閉墻內(nèi)外氣體情況進(jìn)行周期檢查,并定期出報(bào)表。7、密閉墻體受壓變形遭破壞之后,要組織人員及時(shí)進(jìn)行維護(hù),確保密閉墻經(jīng)常處于完好狀態(tài)。8、區(qū)域廢巷閉封時(shí),應(yīng)逐段封閉,并有可靠的充填方法防止與大面積采空區(qū)或廢巷串通。均壓防滅火是采用通風(fēng)技術(shù)措施,調(diào)節(jié)漏風(fēng)風(fēng)路兩端的風(fēng)壓差,使之減小或趨于零,使漏風(fēng)量減至最小,從而抑制控制區(qū)內(nèi)煤的自燃,抑制封閉火區(qū)的火勢(shì)發(fā)展,加速其熄滅。9.7均壓防滅火對(duì)采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)要科學(xué)合理的調(diào)整,根據(jù)采區(qū)的變化情況及時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,減少采空區(qū)上下出口的壓差,從而減少采空區(qū)漏風(fēng)。工作面回采結(jié)束封閉后,盡量使兩道同處于進(jìn)風(fēng)側(cè)或回風(fēng)側(cè),如果條件限制無(wú)法做到時(shí),應(yīng)采區(qū)相應(yīng)的措施減少采空區(qū)的壓差。采用均壓防滅火時(shí)應(yīng)注意:實(shí)行區(qū)域性均壓時(shí),應(yīng)顧及鄰區(qū)通風(fēng)壓能的變化,不得使鄰區(qū)老塘、采煤工作面、采空區(qū)或護(hù)巷煤柱的漏風(fēng)量增加,嚴(yán)防火災(zāi)氣體涌入生產(chǎn)井巷和作業(yè)空間;回采工作面采用均壓防滅火時(shí),必須保持均壓風(fēng)機(jī)連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn),并有確定均壓風(fēng)機(jī)突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保證人員安全撤出的安全措施。利用均壓技術(shù)滅火時(shí),必須查明火源位置、瓦斯流向,并有防止瓦斯流向火源引起爆炸的措施。9.8火區(qū)管理如果發(fā)生自燃發(fā)火事故,對(duì)火區(qū)的管理應(yīng)做到如下幾方面:1、所有煤層自然發(fā)火事故由通風(fēng)區(qū)制定火區(qū)管理卡片,繪制火區(qū)位置關(guān)系圖,記載自然發(fā)火事故及隱患發(fā)生的時(shí)間、發(fā)展過(guò)程、防滅火措施及火災(zāi)處理過(guò)程,并對(duì)所有火區(qū)密閉墻進(jìn)行編號(hào)管理。2、新封閉的火區(qū)內(nèi)部的氣體成份、溫度應(yīng)每天檢查一次,當(dāng)CO氣體及溫度逐漸下降,其濃度穩(wěn)定在0.001%以下時(shí),可實(shí)行周檢。3、鄰近火區(qū)的采掘活動(dòng)必須嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,對(duì)火區(qū)有影響的所有的采掘活動(dòng)必須停止作業(yè)。4、火區(qū)連續(xù)分析符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的火區(qū)熄滅條件,由礦長(zhǎng)或總工程師組織有關(guān)部門(mén)鑒定,確認(rèn)火區(qū)已熄滅,提出火區(qū)注銷(xiāo)報(bào)告,報(bào)股份公司批準(zhǔn)。其火區(qū)注銷(xiāo)報(bào)告內(nèi)容包括:1)火區(qū)基本情況;2)滅火總結(jié)(包括滅火過(guò)程,采取的措施及滅火效果);3)火區(qū)注銷(xiāo)的依據(jù)與鑒定結(jié)果。5、啟封已注銷(xiāo)的火區(qū)必須編制啟封計(jì)劃和安全措施,報(bào)礦務(wù)局審批批準(zhǔn)。啟封計(jì)劃和安全措施包括以下內(nèi)容:1)火區(qū)基本情況與滅火、注銷(xiāo)情況;2)火區(qū)偵察順序與防火墻啟封順序。9.9隔絕小煤窯漏風(fēng)通道因工作面受周邊小煤窯破壞影響,存在漏風(fēng),必須加強(qiáng)對(duì)地面塌陷、裂隙及時(shí)進(jìn)行封堵,與采空區(qū)及小窯巷道及時(shí)進(jìn)行永久封閉,對(duì)各密閉、煤柱要經(jīng)常檢查,發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)跡象要及時(shí)進(jìn)行處理。10井下外因火災(zāi)的防治10.1電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施1、井下機(jī)電設(shè)備硐室防火措施井下所有機(jī)電設(shè)備硐室及通道均采用砼等不燃性材料支護(hù),長(zhǎng)度超過(guò)6m的硐室均有兩個(gè)以上通道出口。主排水泵房硐室采用砌碹支護(hù)并用砼鋪底,通道采用錨噴支護(hù),均為不燃性材料,硐室內(nèi)還設(shè)有手提式滅火器。井下主變電所硐室采用砌碹支護(hù)并用砼鋪底,配電室與主排水泵房相連處及配電室與變壓器室間分別設(shè)有防火柵欄兩用門(mén)各1座,通道采用錨噴支護(hù),各硐室還按規(guī)定配備有手提式滅火器。井下機(jī)電設(shè)備硐室設(shè)置溫度傳感器,溫度值超限報(bào)警。其它機(jī)電設(shè)備硐室均按照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求設(shè)置消防設(shè)施。機(jī)電設(shè)備硐室的管理維護(hù)均應(yīng)依據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范制定相應(yīng)的制度。并必須按照有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求嚴(yán)格進(jìn)行管理。嚴(yán)禁攜帶火源或易燃易爆品進(jìn)入機(jī)電硐室,嚴(yán)禁非相關(guān)人員進(jìn)入機(jī)電硐室內(nèi),機(jī)電硐室內(nèi)確需存放易燃物品時(shí)必須嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定,將其存放入不燃性容器內(nèi)并密封嚴(yán)實(shí),嚴(yán)禁亂堆放;機(jī)電硐室內(nèi)工作人員必須進(jìn)行防滅火的安全培訓(xùn)。如井下發(fā)生火災(zāi),必須遵照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求進(jìn)行滅火救災(zāi)。井下滅火器材配備數(shù)量見(jiàn)表10.1。表10.1井下機(jī)電設(shè)備硐室滅火器材配備表滅火器種類(lèi)單位數(shù)量備注10L泡沫滅火器個(gè)181、所有地點(diǎn)的滅火器材必須按規(guī)定檢查、更換;3、在生產(chǎn)中必須根據(jù)實(shí)際需要,增加補(bǔ)充或調(diào)整滅火器類(lèi)型。CO2滅火器個(gè)138kg干粉滅火器個(gè)450kg干粉滅火器個(gè)160kg干粉滅火器個(gè)410.2膠帶輸送機(jī)著火的防止措施當(dāng)膠帶機(jī)運(yùn)動(dòng)部件因非正常磨擦產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散發(fā)而又未被及時(shí)發(fā)現(xiàn),就有可能造成膠帶輸送機(jī)著火事故。為防止此類(lèi)事故發(fā)生,井下膠帶輸送機(jī)均使用阻燃輸送帶,托輥非金屬材料和滾筒包膠材料,其阻燃性和抗靜電性均符合有關(guān)規(guī)定,所采用的機(jī)械軟啟動(dòng)等產(chǎn)品的傳動(dòng)介質(zhì)嚴(yán)禁為可燃性介質(zhì)。頭部驅(qū)動(dòng)滾筒處設(shè)防打滑保護(hù)裝置、煙霧保護(hù)裝置、溫度保護(hù)裝置等,膠帶機(jī)搭接點(diǎn)設(shè)堆煤保護(hù)裝置、自動(dòng)灑水裝置等,機(jī)頭、機(jī)尾硐室設(shè)火災(zāi)自動(dòng)滅火、報(bào)警裝置。所有電器設(shè)備均采用防爆型。輸送機(jī)沿程設(shè)防跑偏保護(hù)裝置,沿人行道側(cè)設(shè)置事故緊急停車(chē)裝置,須保持巷道內(nèi)較好的照明狀況。10.3其它火災(zāi)防治措施及裝備10.3.1防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi)的防治措施(1)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于消除明火的有關(guān)規(guī)定。井口要建立入井檢查制度,在井口20m范圍內(nèi)禁止明火,井口房設(shè)有防火門(mén)和消防栓及手提式滅火器,防止地面明火引起井下火災(zāi)。井下和井口房不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接工作,如果井下需要,必須制定安全措施,并嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》第223條有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。(2)主立井、副立井、主斜井、副斜進(jìn)和角盤(pán)為進(jìn)風(fēng)井,為防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi),井口設(shè)有防火門(mén),正常狀態(tài)下保持開(kāi)放,事故狀態(tài)可靈活將其關(guān)閉。(3)礦井消防材料庫(kù)與副井井口房輕便軌道接通,事故緊急狀態(tài)下可快速迅捷作業(yè)而不延誤時(shí)間,且與其它庫(kù)房隔斷。消防材料配備參照《礦井防滅火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定確定。副斜井周?chē)?00m左右,設(shè)有室內(nèi)消防給水系統(tǒng),并配備了滅火器材,如表10.2~10.4所示,室外設(shè)有消火栓。

表10.2井上消防材料庫(kù)備用品表序號(hào)備品名稱(chēng)單位數(shù)量備注1清水泵臺(tái)12泥水泵臺(tái)23Φ100mm消火水龍帶m2004Φ75mm消火水龍帶m3005Φ52mm消火水龍帶m300或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)6Φ52mm普通消火水槍支5或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)7Φ52mm多用消火水槍支2或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)8Φ52mm噴霧消火水槍支2或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)9高倍數(shù)泡沫發(fā)生裝置套110消防泡沫噴槍套211高倍數(shù)泡沫劑t0.512消防泡沫劑t0.213分流管個(gè)414集流管個(gè)215消火三通個(gè)416閥門(mén)個(gè)417Φ52mm斜噴消火閥門(mén)個(gè)418Φ100mm快速接頭及帽蓋墊圈套3019Φ75mm快速接頭及帽蓋墊圈套2020Φ52mm快速接頭及帽蓋墊圈套4021吸液器個(gè)222管鉗子把823折疊式帆布水箱個(gè)124輕型鉤桿個(gè)225重型鉤桿個(gè)126救生繩根427撬棍根2

續(xù)表10.3井上消防材料庫(kù)備用品表序號(hào)備品名稱(chēng)單位數(shù)量備注28木鋸把229平板鍬把430伸縮梯副131組裝梯副132普通梯副233小靠梯副23410L泡沫滅火器個(gè)1235CO2滅火器個(gè)10368kg干粉滅火器個(gè)10371211滅火器(2L)個(gè)1038噴霧噴嘴個(gè)439泡沫滅火器起泡藥瓶個(gè)3040滅火巖粉㎏50041石棉毯塊54220L汽油桶個(gè)14320L普通油桶個(gè)244風(fēng)筒布m500每節(jié)15m45水泥t5每節(jié)10m46水玻璃t1每節(jié)10m47石灰t4焊成快速接頭48Φ1/4″速接鋼管節(jié)50焊成快速接頭49Φ1/2″速接鋼管節(jié)50焊成快速接頭50Φ1″速接鋼管節(jié)5051Φ100mm鋼管m50052Φ150mm鋼管m10053Φ200mm鋼管m5054Φ75mm膠管m500

續(xù)表10.4井上消防材料庫(kù)備用品表序號(hào)備品名稱(chēng)單位數(shù)量備注5522*2kW局扇臺(tái)35611*2kW局扇臺(tái)357接管工具套458Φ15mm膠管m50059Φ10mm膠管m50060單項(xiàng)變壓器臺(tái)361電力開(kāi)關(guān)臺(tái)362電纜m50063輕型溜子臺(tái)264探照燈盞465玻璃棉㎏100066風(fēng)鎬臺(tái)267安全帶條568鋼繩梯m100或存于設(shè)備庫(kù)內(nèi)69Φ12mm鍍鋅鋼絲繩m20070擔(dān)架副271麻袋或塑料紡織袋條50072潛水泵臺(tái)273磚m31074料石m31075方木m3376木板m3577鐵釘(2″、3″、4″)㎏50(4)礦井地面應(yīng)有完善的消防灑水系統(tǒng),工業(yè)場(chǎng)地地面設(shè)有V=800m3日用消防水池一座;消防和生活給水管道合用同一供水管網(wǎng)。(5)加強(qiáng)坑木場(chǎng)、井口房等的消防管理,并制定相應(yīng)的措施。(6)礦井主要扇風(fēng)機(jī)能實(shí)現(xiàn)全礦井反風(fēng),區(qū)域或局部反風(fēng)通過(guò)井下巷道布置及井下通風(fēng)設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn),以便井下發(fā)生火災(zāi)時(shí)改變風(fēng)流,控制火災(zāi)。(7)井下和井口房?jī)?nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要硐室、主要進(jìn)風(fēng)井巷和井口房?jī)?nèi)進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作,每次必須制定安全措施,并遵守下列規(guī)定:①指定專(zhuān)人在場(chǎng)檢查和監(jiān)督。②電焊、氣焊和噴燈焊接等工作地點(diǎn)的前后兩端各10m的井巷范圍內(nèi),應(yīng)是不燃性材料支護(hù),并應(yīng)有供水管路,有專(zhuān)人負(fù)責(zé)噴水。工作地點(diǎn)應(yīng)至少備有2個(gè)滅火器。③在井口房、井筒和傾斜巷道內(nèi)進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作時(shí),必須在工作地點(diǎn)的下

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