朱集西煤礦2014年防治煤層自然發(fā)火(最終)(1)教材

1、朱集西煤礦 2014 年防治煤層自然發(fā)火 “一礦一策、一面一策” 一、礦井開采煤層基本情況朱集西煤礦設計生產能力 400萬 t/a ，區(qū)內可采或局部可采煤層 12 層， 本井田煤類為煤類為氣煤和1/3焦煤，中等變質程度，各煤層含硫量0.33 0.68%之間，多屬特低硫煤。主采煤層為13-1煤、11-2煤、8煤。13-1煤層厚1.696.36m,平均 厚度3.81m,以厚煤為主，下距11-2煤73.19m,全區(qū)可采。11-2煤厚0.66 2.27m,平均厚1.59m,下距11-1煤5.46m,全區(qū)除66-36 一孔不可采外， 其余全部可采。11-1煤厚01.88m,平均厚度0.81m，以薄煤層為

2、主，下 距8煤74.70m,本煤層不回采。8煤厚0.945.82m,平均厚3.19m,以厚 煤為主，下距7-2煤15.86m,全區(qū)可采。經(jīng)中煤科工集團重慶煤科院鑒定, 11-1 自然發(fā)火期為 62 天, 11-2 煤 為58天，13-1煤為64天，均屬于H類自燃煤層。詳見下表。表 1 礦井煤層自燃傾向性及最短自然發(fā)火期煤層煤的吸氧量（ m3/g 干煤）含硫量（%）揮發(fā) 分（%）自燃傾向性等 級自燃傾向性最短自 然發(fā)火期（d）11-20.520.2436.68II自燃5811-10.490.5735.52II自燃6213-10.510.3042.35I自燃64二、礦井采用的主要防滅火方法、工藝及

3、防滅火系統(tǒng)能力核算（一）、主要防滅火方法及工藝1、灌漿防滅火 采用地面集中式灌漿系統(tǒng)，選取黃土作為灌漿材料，并配合三相泡沫 使用。灌漿日需黃泥量： 167.2 m3/d ；制漿土水比暫定為 1:5 ，日灌漿量 1003.14 m 3/d ，每天按 12 小時灌漿，則小時灌漿量為 83.59 m3/h ，制漿量 為100mVh，159 x 11mm灌漿管輸漿量為84m3/h,108X 5.5mm灌漿管輸 漿量為 32m3/h 。灌漿采用隨采隨灌的工作模式。防火灌漿站采用雙設備制 漿系統(tǒng)，即雙給料機、雙皮帶輸送機、雙制漿機（ZJ50）、雙攪拌機及兩個 82m3緩沖池，并實現(xiàn)智能電控系統(tǒng)控制。三相泡

4、沫設備布臵在地面防火灌漿站內，三相泡沫配合黃泥漿通過灌 漿管路注入工作面采空區(qū)。2、井下移動注氮 采用井下移動式注氮系統(tǒng)，移動制氮設備安裝在工作面運輸順槽聯(lián)巷 風門外側，工作面注氮管路沿運輸順槽非采煤幫鋪設， 管路直徑DN1O0當 因煤層氧化，發(fā)火指標氣體或溫度超限時，利用運輸順槽的防滅火管路根 據(jù)指標氣體情況向采空區(qū)注氮，起到惰化采空區(qū)氣體的作用。3、自然發(fā)火監(jiān)測 采用人工檢測、束管監(jiān)測、傳感器監(jiān)測和采樣色譜分析的方法進行預 測預報，各種檢測應遵循 “三定 ”原則，即定點、定時，定人，以便于分析 的準確。首選CO氣體為早期預測預報的自燃標志氣體，并結合 GH相對量 和氣體溫度進行自燃狀態(tài)預測

5、預報。1 ）人工檢測采用多種氣體檢測儀， CH4、CO、O2 便攜式報警儀及氣相色譜分析儀分 析氣體成分等方法，用酒精溫度計及紅外溫度測定儀測定煤體表面和回風 巷道溫度。測點布臵：回采工作面；重點區(qū)域及異常區(qū)域的抽放鉆孔；高 冒點。（2）傳感器監(jiān)測礦井安裝KJ73N型安全監(jiān)控系統(tǒng)。在礦井各主要回風巷、回采工作面 回風巷、各煤巷（半煤巷）回風巷道及抽采管路各主干管道安裝CO傳感器對井下環(huán)境及抽采管路內 CO濃度進行連續(xù)監(jiān)測。當抽采管道一氧化碳濃度或回風流一氧化碳濃度超過24pp（因放炮除外）時，抽采區(qū)域立即停止抽放，進行排查，查找一氧化碳和溫度超標鉆 孔，并對鄰近鉆孔漏氣情況進行觀測、分析、處理

6、。（ 3）束管監(jiān)測 礦井防滅火監(jiān)測系統(tǒng)采用束管監(jiān)測系統(tǒng)，束管監(jiān)測路數(shù)為 32路，在地 面建立氣體分析室。可對井下空氣中的 O2、 CO、 CO2、 N2、 CH4、 C2H2、 C2H4、 C2H6 等氣體含量進行監(jiān)測。 束管從地面體分析室接出， 沿副井接至井下及各 采區(qū)。（4）采樣色譜分析 測點布臵：井下采煤工作面上隅角、采空區(qū)及瓦斯抽采管路。 檢測手段和方法 ：人工取樣。采空區(qū)回風側、采煤工作面上隅角、 采空區(qū)及瓦斯抽放管路每周一次采樣分析。（ 5）檢測及分析結果如有異常， 及時匯報通防事業(yè)部部長、 通風副總、 總工程師及礦長，并采取針對性綜合防滅火措施進行處理。4、噴灑阻化劑 為有效阻止

7、遺煤氧化和防止煤炭自燃，工作面在最易發(fā)生煤炭自燃部 位，如工作面的上下口、巷道煤柱破碎堆積帶等處采用機動性噴灑壓注阻 化劑或人工噴灑阻化劑。阻化劑溶液濃度控制在1520%之間為宜，藥液噴 灑量取決于采空區(qū)的丟煤量和丟煤的吸液量。5、消防水當井下發(fā)生因煤層自燃出現(xiàn)的明火時，進行直接滅火。地面消防水池水量保證不低于 700ml副井井筒、井下軌道大巷及采區(qū) 巷道（膠帶巷、軌道巷）內鋪設一趟DN150永久供水管路和相應的閘門，采 掘工作面順槽內鋪設一趟規(guī)格不小于 DN100的供水管路進行供水。6、注水、堵漏（1）工作面采用靜壓注水或配備專門的高壓注水泵，對工作面高位孔 及其它有自然發(fā)火征兆的鉆孔進行注

8、水降溫，防止因打鉆、封孔、抽放等 原因造成煤體溫度升高造成的煤層自燃。（2）對斷層處及其前后 10m 范圍噴、注漿堵漏，噴漿厚度不小于 50mm； 石門揭煤工作面過煤段及其前后 30m范圍，必須采取超前支護等防冒頂措 施，及時噴注。（3）當順層鉆孔內一氧化碳濃度大于 50ppm或溫度大于55C,立即停 止抽放，向順層鉆孔內注水，待順層鉆孔內一氧化碳濃度低于 40ppm 和溫 度小于40 C，方可恢復抽放。（4）掘進巷道內施工的探放水孔、瓦斯抽采孔等，必須采取防止向采空區(qū)漏風的措施。探放水和瓦斯抽采結束后，必須及時封堵嚴實（二）、防滅火系統(tǒng)能力核算1、灌漿系統(tǒng)1）、灌漿能力核算 灌漿的工作制度灌

9、漿應與礦井工作制度相配合，全年工作日為 330天，兩班灌漿，純 灌漿時間為12小時。 計算灌漿日需黃泥量每日需自然狀態(tài)下黃泥量：. G12121.2,Q雖=K 二 0.02 x= 167.19螂K灌漿系數(shù)，取0.02 ；r煤一煤的容重1.45t/m3 ；G-日產煤量 泥漿的泥水比泥漿泥水比的確定應按實際實驗數(shù)據(jù)為準，定為1： 5 每日用水量血二 x6 二 16719x5 = 8努出/ 每日灌漿量f2jt = e+0ff =835,95+197.19 = 1003.14每日二班按12小時灌漿計算：1003 1412 漿液比重以+ b備一呢35旳+ 27幻0心2_0厶 1003,14 根據(jù)以上計算

10、：灌漿日需黃泥量：167.2 m3/d ;制漿土水比為1:5,日 灌漿量1003.14 m3/d，每天按12小時灌漿，則小時灌漿量為 83.59 m3/d。 礦井集中灌漿站制漿量為100nVh，礦井防火灌漿系統(tǒng)滿足礦井達產后生產 需要。2）、灌漿管道泥漿輸送管道采用無縫鋼管，從風井井筒通過D159X11的無縫鋼管自流至井底車場，在-962m水平和-860m水平井底車場各設2套減壓閥組串聯(lián) 減壓后，一套減壓閥組型號為 Y43X-150/10-II，減壓比均為2: 1。減壓后, 泥漿通過D159X7無縫鋼管沿-962m水平回風石門及大巷至五采區(qū)回風大 巷。1、在風井井筒中采用D159X11的無縫鋼

11、管，在-962m水平西翼回風大 巷采用D159X7的無縫鋼管作為主干管，管道流速為：V = 4Q漿 2 3600-d二 1.58m / s4 100.3223600 3.14 0.15因11501工作面軌道順槽及運輸順槽標高互有高低，兩順槽內敷設V4l3600-dD108X7無縫鋼管。=1.18m/ s4 況 33.443600 3.14 0.102干管的流速均大于臨界流速，符合要求2、管壁厚度計算：&j+2.5& j 二pd/2 d 式中 - 設計采用的鋼管壁厚度（ mm）；& j 按計算壓力算出的理論鋼管壁厚度（ mm）；2.5 考慮制造壁厚公差及腐蝕余度的附加值（ mm）；P 最大計算壓

12、力（ MPa）；d管道內徑（mr）d 鋼的最大允許應力（MPa；普通鋼為113,優(yōu)質鋼為133;焊縫系數(shù)；無縫鋼管取 1.0，焊接鋼管取 0.8。& j=9.84 X150/2 X133X1=5.55 mm& 為.55+2.5=8.05 mm 取 D159X1&j=2.45 X150/2X113X1=1.63 mm& 羽.63+2.5=4.13 mm 取 D159X7&j=3.70 X100/2X113X1=1.64 mm& 羽.64+2.5=4.14 mm 取 D108X7根據(jù)以上計算：風井井筒內敷設D159X11無縫鋼管、-962m水平回風 石門及大巷至五采區(qū)回風大巷敷設 D159X7無縫

13、鋼管、11501工作面軌道順 槽及運輸順槽敷設D108X7無縫鋼管可以滿足生產需要。2、井下移動注氮系統(tǒng)1 ）能力核算： 按采空區(qū)氧化帶氧含量計算 此法計算的實質是將采空區(qū)氧化帶內的原始氧氣含量降到防火惰化指標以下，按下式計算注氮流量=60 Q0 kCi-C260 6 1.3 (14%-7%)CN C2 -1(97%7% -1)= 819m3/ h式中：Q注氮流量，m/h ；Q采空區(qū)氧化帶內漏風量，m/min ,參數(shù)的確定應根據(jù)現(xiàn)場自燃 “三帶”判定結果選擇，結合工作面風量，初步取6nVmin ;C1采空區(qū)氧化帶內平均氧濃度，20%-8%取14%C2采空區(qū)惰化防火指標，取7%。Cn注入氮氣中的

14、氮氣濃度，97%K備用系數(shù)，一般取1.21.5，現(xiàn)取1.3。按產量計算按產量計算的實質就是向采空區(qū)注入一定流量的氮氣，以惰化每天采 煤所形成的空間體積，使其氧氣濃度降到惰化指標所需要的注氮流量，按A24 t N1 N2-1 =594m3/h下式計算Qn式中:Q注氮流量，m/h ;A日產量，t ; 取 3500t/d ;P 煤的密度，1.41t/m 3,Nl管路輸?shù)?，一般?.9 ;N2采空區(qū)注氮效率，一般為 0.30.7，取0.5 ;C1空氣中的氧含量，取 20.9%;C2米空區(qū)防火惰化指標，規(guī)程定為7%K備用系數(shù)，一般1.31.5，取1.3。 按瓦斯量計算Qn60Q0C10 -C60 1

15、500 0.1100.1= 909m3/h式中：Q注氮流量，m/hQ工作面通風量，m/min ;C工作面回風巷瓦斯?jié)舛龋?按0.1%計表3防火注氮流量的計算指標理論計算結果按米空區(qū)氧化按工作面按瓦斯防滅火注氮帶氧含量計算產量計算量計算最大流量注氮流量（Nm（h）819594909909將以上計算結果取最大值，即為采空區(qū)防滅火時的最大注氮流量。通過上述計算，依據(jù)國內外應用氮氣防滅火的經(jīng)驗，結合礦井首采工作面的開采條件，將防滅火注氮流量確定為909Nmh。朱集西煤礦計劃安裝注氮泵額定功率為1200Nrm（h，可滿足生產要求。三、2014年度防治自然發(fā)火重點及保障措施（一）防治自然發(fā)火重點1、115

16、01工作面采空區(qū)2、11501工作面切眼、11501運輸順槽、11402運輸順槽、11402軌道 順槽等煤巷掘進工作面。3、礦井抽采鉆孔：11501工作面順層孔及穿層鉆孔；11402工作面順 層孔及穿層鉆孔；其它揭煤區(qū)域抽采鉆孔。（二）保障措施1、體系、制度建設1）成立以礦長為組長的防治煤層自然發(fā)火領導小組，領導小組下設辦 公室，辦公室設在通防事業(yè)部，通防事業(yè)部部長任辦公室主任。2）強化監(jiān)管，建立有效的防火工作機制礦長每月主持召開一次防火工作例會，礦總工程師每月至少組織一次 防火專項檢查。3）建立防治煤層自然發(fā)火專業(yè)化隊伍，配齊防火專業(yè)管理人員和技術人員4) 建立和完善防治煤層自然發(fā)火管理制度

17、， 加強職工防火知識和新技 術、新材料、新裝備的應用培訓。2、開采技術1) 對于穿煤段的巷道，采取錨噴等支護方式并及時支護使裸露的煤層 盡快封閉，采區(qū)巷道施工中根據(jù)自然發(fā)火情況向煤壁噴灑阻化劑，并加強 觀測，及時對巷道破壞段進行修復等維護措施。對巷道高冒、松動離層及 裂隙處，采用注漿措施，防止自然發(fā)火。2) 工作面采煤方法為傾向長壁后退式開采，全部陷落法管理頂板。采 用綜采回采工藝，工作面推進速度快，有利于縮短采空區(qū)暴露時間。3) 提高回采率，根據(jù)解突及瓦斯涌出情況適當加快工作面推進速度， 可減少煤炭的氧化作用時間。4) 在采區(qū)開采設計和工作面回采設計中， 必須預先選定構筑防火門的 位臵。當采

18、煤工作面投產和通風系統(tǒng)形成后，必須按設計選定的防火門位 臵構筑好防火門墻，并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門的材料。5) 明確自然發(fā)火觀測站或觀測點的位臵并建立監(jiān)測系統(tǒng)， 確定煤層自 然發(fā)火的標志氣體和建立自然發(fā)火預測預報制度。所有檢測分析結果必須 記錄在專用的防火記錄簿內，并定期檢查、分析整理，發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火指標 超過或達到臨界值等異常變化時，立即發(fā)出自然發(fā)火預報，采取措施進行 處理。6) 在煤層中掘進巷道時， 對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須用不燃材料充填 密實，并定期檢查。7) 對已報廢的溜煤眼及其它煤巷、 半煤巖巷可采用噴灑阻化劑及以不 燃材料封閉等方法，預防自然發(fā)火。3、通風措施1）工作面采用后退式回

19、采。2）采掘工作面必須具備獨立的回風系統(tǒng)。3）調節(jié)風門、風門和風墻應設臵在圍巖堅固、地壓穩(wěn)定的地點。還要 注意避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風量的增大。4）防火墻必須由不燃材料構成，必須密實，不能有漏風，并定期檢查 維修。5）風門與調節(jié)風門造成的風壓控制在 100Pa以下；兩道風門之間的距 離要盡量拉大，以減少風門漏風。6）主要進、回風巷道之間要設臵雙道正反向風門，在適當?shù)攸c設臵反 向風門，使礦井既可全區(qū)實現(xiàn)反風，也可局部實現(xiàn)反風，以防火災事故擴 大。7）井下風門安裝閉鎖裝臵，實現(xiàn)風門之間的閉鎖，使一組風門不能同 時打開，確保風流穩(wěn)定。4、自然發(fā)火監(jiān)測1）采用CO氣體為早期預測預報的自燃標志氣

20、體，并結合 C2H4相對量 和氣體溫度進行自燃狀態(tài)預測預報。派專人每班檢測 1 次，所有檢測分析 結果必須記錄在專用的防火記錄簿內，發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火指標超過或達到臨界 值等異常變化時，必須立即報告礦安全管理人員和礦技術負責人，發(fā)出自 然發(fā)火預報，采取措施進行處理。2）采用束管監(jiān)測系統(tǒng)，對每個可能發(fā)熱的地點、防火墻、密閉、采空區(qū)、采煤工作面上運輸順槽靠采空區(qū)部位等可能引發(fā)火災地點進行連續(xù)監(jiān)測。3）礦井安裝KJ73N型安全監(jiān)控系統(tǒng)。在礦井各主要回風巷、回采工作面回風巷、各煤巷（半煤巷）回風巷道及抽采管路各主干管道安裝CO傳感器傳感器對井下環(huán)境及抽采管路內 CO濃度進行連續(xù)監(jiān)測。4）人工取樣。采空區(qū)回風

21、側、采煤工作面上隅角、采空區(qū)及瓦斯抽放 管路每周一次采樣分析。5）當采用均壓防滅火時，對采空區(qū)和火區(qū)內的漏風量、漏風方向、空 氣溫度、防火墻墻內外氣壓差等，都必須按規(guī)定進行定期檢查、觀測，并 將結果登記造冊。6）防火檢測的測點或站應具有代表性，并且每個采區(qū)或回采工作面至少設立兩處，此處的巷道至少要有 10m長直線段，并符合井下測風站的要 求。5、加強日常防火管理1 ）嚴禁攜帶易燃、易爆物品、火柴、打火機等各類火種入井。2）井口和井下電器設備，必須有防雷電和短路的保護裝臵。3）井口房和主扇房附近20m內不得有煙火或火爐取暖，暖風爐不得與井筒直接相通，須通過散熱器達到預熱空氣的目的。4）井下所有作

22、業(yè)人員都要掌握和熟悉自己工作區(qū)域內滅火器材的放臵 地點和滅火器的使用方法；井下消防材料庫，并備有足夠的消防器材且不 得挪做他用；加強所有入井作業(yè)人員對于井下識別自然發(fā)火征兆、火災預 防知識、滅火知識、避災路線及避災知識方面的安全教育培訓，增強礦井及人員的整體防災、抗災能力5）配合教育部門加強不允許入井作業(yè)人員破壞防治自燃發(fā)火的設施， 保證入井人員能夠識別自燃發(fā)火征兆，在井下發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火征兆時要及時 通知有關部門并加強自我防范意識， 防止井下自燃發(fā)火及火災事故的發(fā)生。6）各施工隊加強防滅火供水管路系統(tǒng)（與防塵系統(tǒng)共用）的維護，保 證所有皮帶運輸巷道每隔50m其它巷道每隔100m設有一個三通閥門且

23、完 好；地面消防水池水量充足，存貯不少于 700m3 的水量以保證滅火所需。7）井下車場發(fā)生火災時， 可利用消防材料庫的消防材料或主扇反風的 辦法，防止火災范圍擴大或影響其它工作地點。8）井下和硐室內不準存放汽油、 煤油和變壓器油； 井下使用的潤滑油、 棉紗、布頭和紙等（包括用過的） ，必須存放在蓋嚴的鐵桶內，指定專人定 期將用過的易燃物送地面處理，不準亂扔亂放，嚴禁將剩油、廢油潑灑在 井巷和硐室內。9）井下消防點的檢查，在停工前進行重點檢查，發(fā)現(xiàn)消防點不夠或消 防器材不夠、過期，應及時補充落實。四、自然發(fā)火應急處理措施1、防止CO超限、中毒和窒息事故的措施1）如果發(fā)現(xiàn)該工作面有 CO超限區(qū)域

24、，瓦檢員必須班班檢查工作面、 上隅角的氧氣濃度， 如果氧氣濃度低于 19，必須停止注氮或減少注氮量。2）如果發(fā)現(xiàn)下隅角CO超限，必須懸掛警標，嚴禁作業(yè)人員在超限區(qū) 逗留。3） 如果發(fā)現(xiàn)工作面和回風流 CQ大于等于24ppm并呈上升趨勢時，必須立即撤出工作面作業(yè)人員，采取措施進行處理。4）采煤工作面現(xiàn)場作業(yè)人員不能站在上隅角長時間作業(yè)，在上隅角長時間作業(yè)時，作業(yè)人員必須攜帶便攜式 CO報警儀，隨時掌握CO變化情況2、火災事故的征兆和應急措施1）自然發(fā)火征兆 一氧化碳濃度達到自然發(fā)火危險等級。 工作面或巷道中出現(xiàn)霧氣或巷道壁“出汗” 。 冬季在鉆孔或塌陷區(qū)冒出水蒸氣或冰雪融化現(xiàn)象。 井下聞到煤油味

25、、汽油味、松節(jié)油或焦油味。 從煤炭自熱或自燃地點流出的水或空氣，其溫度較正常的高。 人體不舒適感、如頭痛、悶熱、精神疲乏等。2 ）應急處理措施（1）工作面CC氣體超限應急方案 加快工作面推進速度。 采用沙袋（碎煤袋）充填順槽采空區(qū)巷道，減少向采空區(qū)的漏風。 對采空區(qū)兩道進行封堵、加大灌漿量、判斷隱患區(qū)域壓注高分子膠體。 控制工作面風量，減小向采空區(qū)漏風。 采取系統(tǒng)均壓措施， 升高工作面壓力，減少采空區(qū)有害氣體的涌出。 利用瓦斯抽放鉆孔或注氮管向采空區(qū)內壓注氮氣或液態(tài)CO氣體。（2）巷道CC超限應急方案 判斷CO來源及隱患區(qū)域，對隱患區(qū)域壓注液態(tài) CQ對隱患區(qū)域進行迅速惰化降溫 針對隱患區(qū)域壓注

26、高分子膠體，進一步吸收煤體熱量徹底隔絕。 控制風量，減小向采空區(qū)漏風。（3）抽采管道CO超限應急方案當抽采管道一氧化碳濃度或回風流一氧化碳濃度超過24ppm時，抽采區(qū)域立即停止抽放，進行排查，查找一氧化碳和溫度超標鉆孔，并對鄰近 鉆孔漏氣情況進行觀測、分析、處理。（4）抽采鉆孔CC超限應急方案 當順層鉆孔內一氧化碳濃度大于 50ppm或溫度大于55C，立即停止 抽放，向順層鉆孔內注水，同時對異常順層鉆孔對應 5m范圍內的穿層鉆孔 進行注漿封堵，待順層鉆孔內一氧化碳濃度低于 40ppm和溫度小于40C, 方可恢復抽放。 當穿層鉆孔內一氧化碳濃度大于 50ppm或溫度大于55C時，直接進 行注漿封

27、堵。（ 5）巷道自燃火災應急方案 一旦發(fā)現(xiàn)巷道自燃情況，必須按照煤礦安全規(guī)程的有關規(guī)定，立 即采取措施控制自燃。 判定巷道自燃火區(qū)范圍及嚴重程度a 根據(jù)巷道氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)，判定自燃程度。b 采用紅外熱成像儀測定巷道表面溫度，推斷高溫區(qū)范圍。c 在可自燃區(qū)域打鉆探測，確定火區(qū)范圍和嚴重程度。 確定注膠（水）滅火范圍及注膠（水）量根據(jù)判定出的巷道火區(qū)范圍和嚴重程度，確定注膠（水）滅火范圍， 并初步估計總的滅火注（水）膠量。 布臵注膠（水）鉆孔注高分子膠體（水）根據(jù)確定的注膠（水）范圍，從火區(qū)上風側開始布臵注膠（水）鉆孔， 鉆孔孔間為23m長度為46m傾角60,下1寸套管，并封孔。（ 6）采空區(qū)自燃應

28、急方案 工作面推進速度較慢時，可能出現(xiàn)采空區(qū)自然發(fā)火。一旦出現(xiàn)該類自 燃，必須按照煤礦安全規(guī)程有關規(guī)定組織滅火救災工作。 確定自燃區(qū)域的程度和距工作面的距離 根據(jù)工作面溫度及氣體分析，判斷采空區(qū)高溫區(qū)域位臵和距工作面的深度和火勢大小，若工作面自燃火災難以控制時，應立即斷電、撤人，建 立臨時密閉，制定并實施相應的滅火方案。 采空區(qū)近距離自燃滅火方案 布臵注膠鉆孔注高分子膠體：在工作面架間（或在工作面煤壁施工鉆機窩），向支架頂后部采空區(qū)布臵注膠鉆孔，鉆孔終孔位于支架頂 2 3m， 終孔間距23m下套管并封孔，套管直徑為1寸，在注膠滅火過程中，必 須設專人檢測工作面、回風隅角和回風流的氣體變化情況。

29、 采空區(qū)遠距離自燃滅火方案a 采用沙袋（碎矸石袋） 充填軌道順槽采空區(qū)巷道, 減少向采空區(qū)的漏 風。b 對采空區(qū)兩道進行封堵和注復合膠體。c 控制工作面風量,減小向采空區(qū)漏風。d 若工作面氣體較高， 人員無法進行工作， 則采用系統(tǒng)均壓， 升高工作 面壓力，減少采空區(qū)有害氣體的涌出量，保障工作面有害氣體在生產允許 的范圍內。e 向采空區(qū)壓注氮氣，降低采空區(qū) O2 含量。f 向采空區(qū)壓注液態(tài) CO2 惰化降溫采空區(qū)。五、“一面一策”（一） 11501 工作面1、概況11501工作面為礦井首采面。位于五采區(qū)。工作面北起 11-2 煤工廣保 護煤柱線，東為四、五采區(qū)邊界，南至井田邊界，西鄰11502工

30、作面, 南低北高。工作面軌道順槽長度1561m運輸順槽長度1561m切眼長度225m 軌道順槽底抽巷長度1561m運輸順槽底抽巷長度1536m高抽巷1597m 11-2煤厚1.45m1.80m,平均1.57m,平均傾角5。11-2煤下距11-1 煤3m9m 平均間距3.4m，11-1煤平均煤厚0.81m; 11-2煤上覆11-3煤 和 11-4 煤，平均煤厚均為 0.5m。影響工作面掘進的地質構造有史圩向斜， 3 米以上的斷層 6 條。預計回 采前瓦斯含量為 6.4m/t 。工作面回采工藝為綜采， 布臵 ZZ10000/14/28 支撐掩護式液壓支架 130 臺，采用單翼傾向長壁后退式采煤法，

31、一次采全高，仰采，“ Y”型通風。預計 2014年10月 1 日試生產，正常生產期間日產量 3500t/d 。2、主要防火點11-2 煤上部煤線;斷層及構造帶;采空區(qū)遺煤。3、防滅火設計及措施1）防滅火設計。回采前工作面建立灌漿、注氮、束管監(jiān)測等各防滅火 系統(tǒng)，工作面回采期間以灌漿為主、注氮為輔。（1）灌漿系統(tǒng) 黃泥灌漿系統(tǒng)：采用地面集中式灌漿系統(tǒng)，兩順槽非采煤幫均敷設 灌漿管路并與礦井集中注漿管路聯(lián)網(wǎng)。順槽外口安設控制閘閥，管路直徑 DN1O0每隔30m安設一個三通閥門，埋入采空區(qū)內的 DN50注漿管始終保 證出漿口距工作面距離不小于 15m。 灌漿方法：工作面采用灌漿與灑漿相結合方式。隨著

32、采煤工作面向 前推進，隨采隨灌漿。（2）注氮系統(tǒng)采用井下移動式制氮系統(tǒng)，在 11501 運輸順槽聯(lián)巷風門外側安裝一套 DM1200型移動制氮設備，注氮管路沿運輸順槽非采煤幫鋪設，管路直徑 DN100。（3）消防水：兩順槽消防管路和防塵管路合用，自進風大巷接入，每 隔 50m 安設一個三通閥門。（4）束管監(jiān)測系統(tǒng)：束管從西翼 11 煤軌道大巷接入，沿軌道順槽非 采煤幫布臵，在工作面上隅角及采空區(qū)共布臵 4 個測點，實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測。2）主要防滅火措施 （1）構筑火門：在運輸、軌道順槽的停采線與順槽連接口之間的順槽 巷道中構筑防火門。2）自然發(fā)火監(jiān)測 工作面上隅角、回風流、采空區(qū)（測點必須進入采空區(qū)或

33、煤巖體內不少于300mm,每小班必須檢查1次；高冒地點、抽采支管、抽采巷道內， 每天必須檢查 1 次；工作面停采或收作，每天必須檢查 1 次；檢查內容包 括CO CH、CO及溫度，并建立防火預測預報臺賬，每周不少于2次取氣樣化驗,取樣化驗數(shù)據(jù)與束管連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行對比分析。 工作面出現(xiàn)CO的地點，每天必須取樣用氣相色譜儀分析。一旦CO濃度24ppm或35C及以上高溫點的，必須立即匯報，并采取注水、注氮 或灌漿等防滅火措施。 工作面采空區(qū)自燃“三帶”監(jiān)測工作面初采期間，在工作面支架上敷設束管，長190m束管外部采用軟管保護，每間隔60m預留一個三通，在工作面上隅角、采空區(qū)側埋設束 管,共布臵 4

34、 個測點。上隅角束管采用懸掛方式敷設,采空區(qū)內測點通過 在架間將束管延伸入采空區(qū)15-20m （具體根據(jù)實驗數(shù)據(jù)調整），并利用鐵套 管保護。在工作面回采的同時,采用采樣泵抽取采空區(qū)不同位臵處的氣樣,地 面監(jiān)測分析不同位臵處 O2、 N2、 CO、 CO2、 CH4、 C2H6 等氣體濃度,根據(jù)氣體 濃度變化確定采空區(qū)三帶的位臵,同時,根據(jù)指標氣體的變化情況,判斷 采空區(qū)遺煤的自然氧化狀態(tài),以便及時采取有效措施。工作面初采期間監(jiān) 測布臵示意圖見圖 1。圖1工作面初采期間監(jiān)測布臵示意圖工作面正?；夭善陂g的測點布臵根據(jù)重慶研究院實驗后方案確定。 指標異常時采取的加強防火措施工作面如發(fā)生防火指標異常，

35、除正常防火措施外，采取從運輸順槽注 氮（液態(tài)二氧化碳），從標高較高的順槽灌漿管路進行灌漿或注防火材料防 火措施。（3）防火信息匯報出現(xiàn)CO必須立即向礦總工程師匯報；出現(xiàn) CO濃度支4PPm或高溫點 冼5C的，必須立即向礦長及礦總值班人員匯報， 并按照有關程序向集團公 司匯報。（4）工作面初采期間采空區(qū)自燃預防工作面初采期（工作面推進 0m-50m在工作面上、下隅角使用雙層 雙抗編織袋裝貨充填嚴實，墻體厚度不小于 2m,寬度從順槽上幫至支架堆 砌，收集碎煤、矸石裝袋壘砌成墻，每袋裝 6成滿，壘砌順著上下巷道方 向，頭尾一致，交錯重疊，堆碼整齊，直到巷道頂部，兩邊接實。工作面 每推進5m必須留一道

36、雙層充填體不得拆除，以減少采空區(qū)漏風。采空區(qū) 堵漏充填布臵示意圖見圖2。圖2采空區(qū)兩道碎煤袋充填示意圖工作面推過切眼15m-20m后，需對進、回風端頭進行圭寸堵，并通過 切眼處預留的灌漿管路大量灌注防火材料。(5) 工作面正?；夭善陂g采空區(qū)自燃預防 工作面合理組織生產，保持工作面回采進度每月不低于 60m降低采 空區(qū)浮煤氧化時間。提高回采率，降低采空區(qū)遺煤量。 工作面支架灑漿期間，應注意觀察現(xiàn)場，以灑滿所有角落，將浮煤 矸全部覆蓋。每次開閥數(shù)量一般為24個。當工作面運輸順槽有漿涌出時， 即可停止灑漿。利用清水沖洗整個灑漿管路，防止堵塞。工作面灑漿每進一刀灑漿一次。 沿工作面運輸順槽非采煤幫埋設

37、一趟 DN100注氮管路，保證工作面 能夠連續(xù)注氮。順槽管路間隔35m分出三通再鋪設一路DN50注氮管路，采 用邁步式壓茬注氮。如此循環(huán)，直至工作面采完為止。在實施氮氣滅火時， 應根據(jù)采空區(qū)溫度及有害氣體的濃度，決定連續(xù)或間歇地往采空區(qū)注入氮氣。 在工作面標高較高的順槽壓一趟 DN100灌漿管路，隨采隨灌。每60m 壓茬埋管，并始終保證出漿口距工作面距離不應小于 15m如此循環(huán)，直至工作面采完為止 工作面推進速度減慢或過斷層時，需對進、回風端頭進行加密圭寸堵 雙抗袋充填墻，降低采空區(qū)漏風，并加大灌漿和架后灑漿量。（6）工作面過斷層防火措施 超前對斷層破碎帶頂板加固處理為保障工作面推進度，過斷層

38、及破碎帶采取超前工作面 50m或按工作 面回采進度，提前一個月對斷層及破碎帶進行注水泥漿加固措施。a在地質異常帶內，對斷層組或落差大于 3m的斷層，另行編制專項頂 板預注水泥漿等加固措施。b若遇頂板破碎，影響工作面進度時，超前工作面煤壁 10m注化學材 料加固頂板。C堅持煤層淺孔注水，達到濕潤固結煤體的作用。d 工作面過斷層或異常帶時頂板加固盡量少使用產熱量較大的固化充 填材料確定使用，須工作面采過加固區(qū)域后，加大本區(qū)段的灌漿和架后灑 漿量。 綜采工作面過落差超過煤厚的斷層必須提前 50m對斷層帶采取注防 火材料或注漿加固的措施，并跟頂或破頂回采，并加大灌漿和架后灑漿量。 必要時需對上、下出口

39、進行加密圭堵，降低采空區(qū)漏風。 回采工作面不得擅自停采，連續(xù)停采時間超過 1周，必須制定防火 措施并報公司備案。（7）均壓通風防滅火適用條件：井下工作面上隅角及回風流中的 CO濃度超過24ppm且呈 上升趨勢，溫度升高或工作面發(fā)現(xiàn)其他發(fā)火征兆時，也可采取均壓防滅火 方法。采用方法：采用調節(jié)風窗調壓方法。（二）煤巷掘進工作面防火措施1、11501切眼、 11501 運輸順槽、 11402運輸順槽、 11402軌道順槽掘 進工作面均為均為綜合機械化掘進。2、工作面概況1）11501切眼11501切眼自11501軌道順槽撥門施工，按N97方位向東跟11-2煤 上部煤線順層施工，該段巷道施工 11-1

40、 煤厚度約為 0.76m， 11-2 煤厚約為 1.6m,兩煤層間距約為9m 11-2煤原始瓦斯含量為6.4936m3 /t （ 11501 切眼底抽巷資料） ， 11-1 煤原始瓦斯含量 5.8909m3 /t （ 11501 切眼底抽巷 資料）。11-2煤層產狀為69Z 12。區(qū)段內11-2煤：黑色，多 小碎塊狀,夾少量粉末狀,具玻璃光澤。 11-1 煤：黑色,松散狀,半暗型 煤,玻璃光澤,厚 0.7m。根據(jù)抽放鉆孔資料及 11501 軌道順槽實揭資料綜合分析,預計開始施 工至139m進入異常區(qū)1,該區(qū)域內煤層底板標高異常推測有一落差為1.4m的正斷層；預計開始施工至180m進入異常區(qū)2,

41、該區(qū)域受11051切眼底抽 巷實揭斷層影響，預計將揭露該斷層，推測產狀為：F11501-47 26/ 50 H=2.0m 。2） 11501 運輸順槽11501 運輸順槽位于五采區(qū),北起 11-2 煤工廣保護煤柱線,南至井田 邊界，西鄰11502工作面。巷道設計長度1850m煤巷掘進段長度約1650m 跟 11-2 煤頂施工。該段巷道施工 11-1 煤厚度約為 0.8m， 11-2 煤厚約為 1.57m,兩煤層間距約為3-9.4m。區(qū)段內11-2煤：黑色，多小碎塊狀，夾 少量粉末狀，具玻璃光澤。 11-1 煤：黑色，松散狀，半暗型煤，玻璃光澤， 厚0.7m。11-2煤原始瓦斯含量為6.36m3

42、 /t（ 11501運輸順槽底抽巷資料）， 11-1 煤原始瓦斯含量 6.94m3 /t （11501 運輸順槽底抽巷資料） 。 11-2 煤層 產狀為69/ 12。目前巷道已揭露落差2m以下斷層10條，均為正斷層；FD35逆斷層， 該逆斷層橫穿該面，走向北西，傾向北東，傾角40 60，落差 0 8m；區(qū)內位于史圩向斜兩翼。根據(jù)勘探及三維物探資料前方無構造。3） 11402運輸順槽、 11402軌道順槽11402工作面為礦井四采區(qū)首采工作面，工作面北起 11-2 煤工廣保護 煤柱線，南至井田邊界，東鄰 11403工作面，西鄰 11401 工作面。 11-2 煤 平均煤厚1.55m,平均傾角5,

43、底板距11-1煤頂板2m11m平均間距 6.5m。11-1煤平均煤厚0.8m,平均傾角5。區(qū)段內11-2煤：黑色，多 小碎塊狀,夾少量粉末狀,具玻璃光澤。 11-1 煤：黑色,松散狀,半暗型 煤,玻璃光澤,厚 0.7m。 11-2 煤原始瓦斯含量為 5.14m/t （11402底抽巷 穿層鉆孔資料）, 11-1 煤原始瓦斯含量 4.67m/t （11402底抽巷穿層鉆孔資 料）。綜合勘探地質報告和地面三維地震資料分析,影響工作面掘進的地質 構造有史圩向斜, 3米以上的斷層 2條。3、主要防火點：過斷層、破碎帶、瓦斯抽采鉆孔。4、防火措施：對斷層處及其前后10m范圍噴、注漿堵漏，噴漿厚度不小于50mrp對底板穿層鉆孔和順層鉆孔定期測定孔內一氧化碳濃度和 溫度，異常鉆孔（C