煤礦防滅火安全技術(shù)措施

煤礦防滅火安全技術(shù)措施一、概況

石圪臺(tái)煤礦所產(chǎn)煤為長(zhǎng)焰煤，各煤層著火溫度T1(復(fù)原樣燃點(diǎn))為330℃，?1-3(復(fù)原樣與氧化樣燃點(diǎn)之差)在46℃-49℃之間，煤層屬易自燃、很易自燃煤層。地面堆煤3個(gè)月后就自燃。依據(jù)鄰區(qū)礦井煤的自燃狀況，本礦井煤的自燃發(fā)火期為1-3個(gè)月。

本礦井的開(kāi)拓方式為斜井-平硐開(kāi)拓，采煤方法為綜合機(jī)械化采煤，石圪臺(tái)煤礦2022年回采工作面為131101工作面，131101工作面的位于井田的東北部。131101工作面厚度2.5m～2.7m，平均厚度2.72m。131101工作面設(shè)計(jì)回采走向長(zhǎng)900m,傾向斜長(zhǎng)145米。全部采區(qū)巷道均布置在煤巷中。

二、131101工作面采空區(qū)防治自然發(fā)火安全技術(shù)措施

131101工作面在防治自然發(fā)火方面最不利的因素是原房柱式采空區(qū)所留煤柱及在工作面采空區(qū)順槽兩側(cè)、開(kāi)切眼和停采線有煤不能采出，煤量大，假如發(fā)生自然發(fā)火，其程度將比擬嚴(yán)峻，治理更加困難、危急更大，損失更大。

煤炭自燃必需具備4個(gè)條件：

(1)有自燃傾向性的煤呈破裂狀態(tài)存在；

(2)向破裂狀態(tài)的煤連續(xù)供氧，使煤炭氧化生熱；

(3)有聚攏氧化熱的蓄熱環(huán)境；

(4)上述3個(gè)條件同時(shí)具備的時(shí)間足夠長(zhǎng)。

煤炭自燃的4個(gè)條件中最關(guān)鍵的是煤層自身具有的自然發(fā)火傾向性和向煤體連續(xù)供氧。由于不供氧就不產(chǎn)生熱量，也不存在蓄積熱量使煤炭升溫直至自然發(fā)火的問(wèn)題；而對(duì)于自然發(fā)火的傾向性，目前尚未無(wú)法轉(zhuǎn)變。因此目前的預(yù)防措施主要都集中在如何削減或杜絕向采空區(qū)或巷道的高冒區(qū)持續(xù)供氧方面。

3-1-2號(hào)煤層采納綜采開(kāi)采時(shí)，必需實(shí)行以下防滅火措施，以確保工作面安全生產(chǎn)。

1、實(shí)行合理的采煤工藝措施

（1）削減采空區(qū)留煤

綜采隊(duì)必需保證工作面浮煤清理潔凈，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，提高回采率(必需保證95%以上)，盡量削減采空區(qū)遺留煤。

（2）保持工作面快速推動(dòng)

采煤工作面的快速推動(dòng)不僅是一個(gè)效益問(wèn)題，而且是防火最有效的方法之一。由于，隨著工作面的推動(dòng)在工作面前方的采空區(qū)將動(dòng)態(tài)的形成不自然帶、可能自然帶、窒息帶所謂的“三帶”，“三帶”在肯定的自然發(fā)火期和推動(dòng)條件下，直接影響著131101工作面自然發(fā)火的危急性。其中不自然帶寬度在工作面前方約為1～5米，可能自然帶由不自然帶向采空區(qū)內(nèi)部延長(zhǎng)約25米～60米。依據(jù)氧化生熱、聚熱及散熱條件，自然發(fā)火危急性與推動(dòng)度有如下關(guān)系：

當(dāng)Ls/VFT時(shí)，無(wú)自然發(fā)火危急（或自然發(fā)火危急性較?。?/p>

當(dāng)Ls/VFT時(shí)，自然發(fā)火危急性較大

式中：Ls－可能自然發(fā)火帶寬度，m

VF－工作面月推動(dòng)度，m

T－自然發(fā)火期，月

所以加快工作面推動(dòng)速度是主動(dòng)、有效防火的重要途徑，必需根據(jù)設(shè)計(jì)要求4.8m/天（144m/月）的推動(dòng)度進(jìn)展采煤，將頂煤遺留的浮煤在發(fā)火前丟入采空區(qū)窒息帶。

2、封堵工作面漏風(fēng)

針對(duì)131101工作面進(jìn)風(fēng)隅角是本工作面采空區(qū)主要漏風(fēng)源，為減小風(fēng)流進(jìn)入采空區(qū)的力量，縮短自燃帶寬度，必需實(shí)行在進(jìn)風(fēng)隅角掛擋風(fēng)簾或壘砌密閉墻的措施。

掛簾可以采納破舊風(fēng)筒布或搶救隊(duì)使用的風(fēng)障作為簾布，必需保證簾布材料為抗靜電阻燃材料。密閉墻可以采納麻袋裝上沙子進(jìn)展堆放，麻袋堆放時(shí)上下層之間錯(cuò)開(kāi)壓茬，保證堆放穩(wěn)固；堆放前進(jìn)展敲幫問(wèn)頂，避開(kāi)浮矸傷人；每推動(dòng)10～15米壘砌一道密閉墻。

3、注漿或注水

以黃泥、粉煤灰為材料制成的漿液的防火機(jī)理在于漿液對(duì)浮煤有“包裹”和“降溫”作用。漿液注入采空區(qū)便能對(duì)浮煤形成掩蓋和包裹，從而削減煤與氧接觸的反響面，減緩煤炭的氧化速度；再者，漿液中含有大量的水注入采空區(qū)后能汲取并帶走浮煤的氧化熱，破壞其聚熱環(huán)境，使煤炭溫度不能持續(xù)上升而致燃燒。

4、注氮技術(shù)

氮?dú)夥罍缁鸩粌H適用于缺水貧土地區(qū)的礦井，而且氮?dú)獾母舯饔?、防滅火速度及牢靠性是其它防滅火方法無(wú)法可比的，它特殊適用于有煤塵爆炸危急和煤的自燃發(fā)火期較短的礦井。

注氮設(shè)備的制氮工藝目前常采納的有兩種：一種是采納中空纖維膜分別技術(shù)制氮，另一種是采納碳分子篩變壓吸附制氮；這兩種制氮工藝各有利弊。采空區(qū)注氮防滅火是通過(guò)注氮設(shè)備將氮?dú)庾⑷氩煽諈^(qū)，占據(jù)火區(qū)空間，降低氧氣濃度，到達(dá)防滅火的目的。

131101工作面注氮需要配備移動(dòng)注氮設(shè)備1套（放置在聯(lián)絡(luò)巷內(nèi)），移動(dòng)注氮設(shè)備布置在主要運(yùn)輸大巷內(nèi)，在運(yùn)輸順槽敷設(shè)一條直徑108mm的管路（無(wú)縫鋼管），埋入采空區(qū)5～9米，工作面推動(dòng)后，對(duì)采空區(qū)實(shí)施注氮，且隨工作面推動(dòng)回撤注氮鋼管。

注氮路線：移動(dòng)注氮備-輸?shù)苈?采空區(qū)。??

5、阻化劑防滅火

將工業(yè)用阻化劑Cacl2或Mgcl2配制成藥，經(jīng)專用車運(yùn)入回采工作面上順槽，將藥稀釋至20%濃度，利用阻化劑噴射泵向采空區(qū)注入阻化劑。阻化劑噴射泵工作壓力為2~3MPa，最大射程約20m,流量2.4m3/h。采煤工作面實(shí)行兩采一準(zhǔn)，晝夜一循環(huán)，可以將噴灑工作安排在預(yù)備班進(jìn)展。

6、其他防滅火措施

當(dāng)采空區(qū)發(fā)覺(jué)存在高溫點(diǎn)時(shí)，必需馬上封閉采空區(qū)，實(shí)行注凝膠或注漿等防滅火措施。凝膠防滅火是將基料和促凝劑根據(jù)肯定的比例混合配制成水溶液后注入采空區(qū)，發(fā)生絮凝作用，形成凝膠；由于成膠過(guò)程是一種吸熱反響過(guò)程，進(jìn)展吸熱降溫；由于凝膠物質(zhì)成膠前易于流淌，能很好地集中到封閉的縫隙，成膠后使散煤結(jié)成整體，起到封堵漏風(fēng)作用；由于成膠過(guò)程中生成NaCl等物質(zhì)，能起阻化作用；所以凝膠防滅火是破壞煤炭自燃的一個(gè)或幾個(gè)條件，以到達(dá)防滅火的目的。

7、煤炭自燃的早期猜測(cè)預(yù)報(bào)

煤炭自燃的早期猜測(cè)預(yù)報(bào)，是防止發(fā)生重大火災(zāi)事故的關(guān)鍵。早期猜測(cè)預(yù)報(bào)有以下幾種方法：

①人工取樣色譜分析。定期在工作面回風(fēng)巷、回風(fēng)隅角、采空區(qū)密閉內(nèi)取樣，進(jìn)展色譜化驗(yàn)分析，分析內(nèi)容包括CO、CH4、CO2、O2、C2H4、C2H2等。若發(fā)覺(jué)氣體成分發(fā)生變化，如消失CO并呈上升趨勢(shì)時(shí)，可推斷有高溫點(diǎn)產(chǎn)生，就要每班監(jiān)測(cè)，并實(shí)行相應(yīng)措施。

②現(xiàn)場(chǎng)人工檢測(cè)。綜放面設(shè)專職瓦檢員并隨身攜帶CO檢測(cè)儀，在檢測(cè)瓦斯的同時(shí)，對(duì)工作面回風(fēng)巷及回風(fēng)隅角的CO進(jìn)展檢測(cè)，每班至少檢測(cè)1次。

③束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)井下采空區(qū)及密閉內(nèi)的CO、CO2、CH4、O2、C2H4、C2H2等氣體濃度變化狀況進(jìn)展連續(xù)監(jiān)測(cè)。

8、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

利用安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳感器對(duì)井下作業(yè)場(chǎng)所風(fēng)流中的CO濃度變化狀況進(jìn)展連續(xù)監(jiān)測(cè)。石圪臺(tái)煤礦采納西安西科測(cè)控設(shè)備有限責(zé)任公司生產(chǎn)的KJ110安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，在工作面上隅角和回風(fēng)流中設(shè)置CO傳感器和溫度傳感器，經(jīng)過(guò)監(jiān)測(cè)分站至工業(yè)以太網(wǎng)至地面調(diào)度室，可以對(duì)于CO和溫度進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控。

KJ110安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)組成如下：

1、地面監(jiān)控中心站

地面監(jiān)控中心站是整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的治理、定義配置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、分析處理、統(tǒng)計(jì)儲(chǔ)存、屏幕顯示、查詢打印、實(shí)時(shí)掌握、遠(yuǎn)程傳輸、畫(huà)面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。

2、智能監(jiān)控分站

主要完成對(duì)所監(jiān)測(cè)的傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、分類顯示、報(bào)警、斷電掌握、與地面監(jiān)控中心站的數(shù)據(jù)通訊、所接傳感器的集中供電等。

3、各種模擬量傳感器、開(kāi)關(guān)量傳感器及斷電掌握器

各類模擬量傳感器、開(kāi)關(guān)量傳感器及斷電掌握器是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最前沿的指令執(zhí)行終端設(shè)備，負(fù)責(zé)對(duì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的物理數(shù)據(jù)采集、就地顯示、超限報(bào)警、信號(hào)傳輸。

三、開(kāi)拓開(kāi)采、通風(fēng)方面防滅火安全技術(shù)措施

1、選擇合理的巷道布置與開(kāi)采程序，主要大巷布置在煤層中，布置在煤層中的效勞年限較長(zhǎng)的巷道要噴漿封閉，先后由上至下依次開(kāi)采各煤層。

2、通風(fēng)系統(tǒng)為中心并列式，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)。通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式，配備軸流式扇風(fēng)機(jī)二臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。正確選擇通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置地點(diǎn)，礦井井下通風(fēng)構(gòu)筑物主要是風(fēng)門(mén)、調(diào)整風(fēng)門(mén)。

3、主要通風(fēng)機(jī)裝備反風(fēng)設(shè)施，并能在10min內(nèi)轉(zhuǎn)變巷道中的風(fēng)流；當(dāng)風(fēng)流方向轉(zhuǎn)變后，主要通風(fēng)機(jī)的供應(yīng)風(fēng)量不小于正常風(fēng)量的40％。

四、井下外因火災(zāi)防治安全技術(shù)措施

1、電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施

（1）對(duì)于井下機(jī)電設(shè)備硐室，主要采納配置足夠的干粉和CO2炮沫滅火器，一旦發(fā)覺(jué)火災(zāi)立刻啟用，另外在硐室通道處設(shè)置防火柵欄兩用門(mén)，防止硐室外的火漫延進(jìn)來(lái)。

（2）井下電氣設(shè)備的防火，防止電器過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，短路產(chǎn)生的電弧，電火花，機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良造成的過(guò)熱或摩擦火花，要采納防爆型設(shè)備，而接線點(diǎn)要嚴(yán)密堅(jiān)固，必要時(shí)涂絕緣漆，防止接點(diǎn)打火，用電纜引線，不行明線接電，并設(shè)置過(guò)壓過(guò)流愛(ài)護(hù)器，雙回路供電，中性點(diǎn)不接地。

（3）井下電纜護(hù)套全部采納阻燃抗靜電材料。

2、膠帶輸送機(jī)著火的防治措施及裝備

（1）為防止井下膠帶輸送機(jī)外因著火，井下均采納阻燃型膠帶。膠帶機(jī)上設(shè)置了沿線雙向接繩開(kāi)關(guān)，防跑偏監(jiān)測(cè)裝置，縱向撒裂愛(ài)護(hù)裝置，打滑監(jiān)測(cè)設(shè)備，煙霧報(bào)警溫度檢查儀等裝備。

（2）膠帶機(jī)頭及機(jī)尾硐室設(shè)置了自動(dòng)滅火系統(tǒng)，本滅火系統(tǒng)采納感煙及感溫報(bào)警，報(bào)警后可實(shí)施自動(dòng)灑水及施放滅火彈等滅火措施，膠帶機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)及全部安全愛(ài)護(hù)裝置均采納防爆型。

3、其它火災(zāi)的防治安全技術(shù)措施

（1）為防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi)，嚴(yán)禁在井口30m范圍內(nèi)進(jìn)展產(chǎn)生明火的任何性質(zhì)的作業(yè)，同時(shí)在距進(jìn)風(fēng)井30m內(nèi)不得布置產(chǎn)生污染和廢氣的設(shè)施，井口四周(30m內(nèi))進(jìn)展作業(yè)的人員不得吸煙和攜帶易燃物品，并在井口四周設(shè)置明確制止煙火的標(biāo)志牌。

（2）消防材料庫(kù)布置在副井工業(yè)場(chǎng)地，消防材料庫(kù)內(nèi)的消防材料要保證完好充分，庫(kù)內(nèi)嚴(yán)禁堆放任何與消防材料無(wú)關(guān)的物品。

（3）對(duì)于主、副井筒井口棚內(nèi)固定的消防設(shè)施應(yīng)加強(qiáng)理，定期檢查設(shè)備的完好性，配備專人治理、使用，并對(duì)特地人員定期進(jìn)展消防學(xué)問(wèn)培訓(xùn)和消防演練，主、副井井口房設(shè)置防火門(mén)。

（4）必需嚴(yán)格執(zhí)行入井檢身制度。嚴(yán)禁攜帶煙草、點(diǎn)火物品和穿化纖衣服下井，嚴(yán)禁井下吸煙、使用燈泡取暖。

（5）嚴(yán)禁在煤巷及采區(qū)內(nèi)的任何地點(diǎn)進(jìn)展電、氣焊等明火作業(yè)；的確需要?jiǎng)与姎夂笗r(shí)，必需編寫(xiě)專項(xiàng)安全技術(shù)措施，并報(bào)礦方相關(guān)部門(mén)審批。

（6）工作面回風(fēng)順槽內(nèi)的油料儲(chǔ)存處要配備沙箱及滅火器，并明確防火負(fù)責(zé)人。全部運(yùn)送、存放油脂的容器必需密封，隨時(shí)蓋好蓋子，不得敞口，防止雜物混進(jìn)。

（7）井下使用的潤(rùn)滑油、棉紗、布頭和紙等，必需在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)存放，用過(guò)以后不得亂扔、亂放、亂倒。

（8）任何人發(fā)覺(jué)井下火災(zāi)時(shí)，應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)、災(zāi)區(qū)通風(fēng)和瓦斯?fàn)顩r，馬上實(shí)行一切可能的方法直接滅火，掌握火勢(shì)并快速報(bào)告礦調(diào)度室。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報(bào)告后，應(yīng)馬上按災(zāi)難預(yù)防和處理打算通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實(shí)施滅火工作，并馬上向當(dāng)?shù)孛禾啃袠I(yè)治理部門(mén)及煤礦安全監(jiān)管部門(mén)報(bào)告。

（9）在搶救人員和滅火過(guò)程中，必需實(shí)行防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒的安全措施，必需指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化。

4、井下消防和灑水系統(tǒng)

為了防止井下火災(zāi)漫延，在井下設(shè)置了消防灑水系統(tǒng)，井下消防灑水系統(tǒng)由地面供水，管路由風(fēng)井到達(dá)井底車場(chǎng)以及幫助水平甩車場(chǎng)，在副井井底車場(chǎng)及幫助水平甩車場(chǎng)處設(shè)置消火栓和麻制水龍帶及水槍；在采區(qū)各上、下山口處、機(jī)電硐室、材料庫(kù)、中心變電所、采區(qū)變電所四周設(shè)置泡沫滅火器和干粉滅火器，井下消防灑水管路每隔100m設(shè)置支管和截止閥，以供突發(fā)火災(zāi)時(shí)進(jìn)展接收。

5、井下防滅火構(gòu)筑物

井下變電所通路，變電所與水泵房連接處，設(shè)防火柵欄兩用門(mén)硐室。

6、工作面防滅火措施

工作面防滅火的重點(diǎn)是工作面火源的綜合防治。主要包括以下幾方面：

(1)工作面的電氣配電點(diǎn)，膠帶輸送機(jī)頭、乳化液泵站、工具房及油脂庫(kù)等應(yīng)按要求配齊合格的干粉滅火器和防火砂箱及鐵鍬等滅火工具。

(2)膠帶運(yùn)輸巷應(yīng)按要求配備消防水管，每50m一個(gè)甩頭，并且靈敏牢靠，不漏水。

(3)膠帶輸送機(jī)頭前后20m范圍內(nèi)，必需用不燃性材料支護(hù)，并且不得有其他易燃物品堆放。

(4)皮帶輸送機(jī)不得有嚴(yán)峻跑偏，長(zhǎng)時(shí)間的摩擦機(jī)架和打滑，以防摩擦著火。

(5)電氣設(shè)備的愛(ài)護(hù)要齊全牢靠，嚴(yán)禁帶電作業(yè)，杜絕電氣設(shè)備失爆，皮帶愛(ài)護(hù)要齊全有效，使用牢靠。

(6)地面消防水池必需常常保持不少于200m3的水量，井下消防管路系統(tǒng)要保持暢通無(wú)阻，水量充分。

(7)采煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，嚴(yán)禁割支架