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文檔簡(jiǎn)介
PAGE107/NUMPAGES109前言為了貫徹“安全第一,預(yù)防為主、綜合治理”的指導(dǎo)思想,提高礦井的防滅火能力,特進(jìn)行礦井防滅火專項(xiàng)設(shè)計(jì)。一、設(shè)計(jì)目的1、為認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針,提高我礦的本質(zhì)安全程度和安全治理水平,操縱煤礦生產(chǎn)中的危險(xiǎn)、有害因素,降低煤礦生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn),預(yù)防事故發(fā)生,愛護(hù)煤礦從業(yè)人員的健康、生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。2、為了能合理有效的操縱自燃煤層發(fā)生自燃事故,降低事故的發(fā)生概率,提高職工的生命財(cái)產(chǎn)安全和煤礦安全的可持續(xù)進(jìn)展。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定,開采有自燃傾向性煤層的礦井,在礦井和新水平的設(shè)計(jì)中必須采取綜合(包括開拓開采,巷道布置,開采方法,回采工藝,通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)等)以及(包括灌漿或注沙、噴注阻化劑、注入惰性氣體、均壓技術(shù)等)預(yù)防煤層自燃發(fā)火措施,又規(guī)定:開采有自燃傾向性的煤層,必須對(duì)采空區(qū)、突出和冒落孔洞等空隙采納預(yù)防性灌漿或全部填充、噴灑阻化劑、注入阻化泥漿、惰性氣體以及均壓通風(fēng)等措施,防止自燃發(fā)火。2、《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定:二級(jí)自然礦井以建立注漿或注砂為主,以阻化劑或均壓技術(shù)為輔的防滅火系統(tǒng)和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)并配備惰性氣體裝備。3、依照中煤科工集團(tuán)重慶研究院鑒定報(bào)告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級(jí)為II類,屬自燃煤層,因此依照《礦井防滅火規(guī)范》及《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》等為依據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。4、國(guó)家關(guān)于礦井防滅火的治理規(guī)定及要求。三、設(shè)計(jì)的要緊任務(wù)1、對(duì)興無(wú)煤礦的地質(zhì)條件以及礦井設(shè)計(jì)概況進(jìn)行了綜述。2、對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的自燃事故進(jìn)行分析,并編制和選擇了相應(yīng)的防治措施和裝備。做到“安全第一,預(yù)防為主”。3、依照礦井生產(chǎn)特點(diǎn),對(duì)礦井自燃,一氧化碳和溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),以便礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)人員及時(shí)了解情況,采取有效措施。四、依據(jù)的法律、條例、規(guī)程、規(guī)范、細(xì)則1、2012年國(guó)家安全監(jiān)察總局、煤礦安全監(jiān)督治理總局下發(fā)的《關(guān)于礦井防滅火的治理規(guī)定及要求》。2、《煤礦安全規(guī)程》;3、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督治理局公布的《礦井防滅火規(guī)范》及《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》;4、其他相關(guān)法律、法規(guī)及各種行業(yè)性規(guī)范。5、柳林縣煤礦通風(fēng)瓦斯治理實(shí)施細(xì)則(2013年)第一章礦井概況及安全條件第一節(jié)井田概況一、地理概況山西柳林興無(wú)煤礦有限責(zé)任公司,位于柳林縣城東,直距6km的莊上鎮(zhèn)莊上村,行政區(qū)劃屬柳林縣莊上鎮(zhèn)管轄。其地理坐標(biāo)為:東經(jīng)110°54′24″-110°56′48″,北緯37°21′24″-37°24′29″。中心點(diǎn)坐標(biāo):X=4139160Y=19493690山西柳林興無(wú)煤礦有限責(zé)任公司采礦許可證號(hào)為C1400002009101220041023,批準(zhǔn)開采4-10號(hào)煤層,生產(chǎn)規(guī)模1.2Mt/a,有效期自2012年10月29日至2042年10月29日。礦區(qū)面積11.6305km2,開采深度由840-570m標(biāo)高,井田范圍由下列11個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)依次連線圈定(表1):山西柳林興無(wú)煤礦有限責(zé)任公司礦界范圍坐標(biāo)表1西安80坐標(biāo)系(6°帶)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)14140491.3337490449.6924136951.3237493359.7234136471.3337494319.7344136841.3337495199.7354137631.3337494819.7364138931.3437495229.7274141003.3437493956.7084140761.3437493344.7094140951.3437493235.70104140196.3337491154.70114140651.3337490929.69二、地質(zhì)條件:我礦地處河?xùn)|煤田,現(xiàn)主采煤層為4#主焦煤、5#主焦煤,4號(hào)煤層在井田內(nèi)要緊穩(wěn)定可采煤層,為全部可采煤層,煤層厚度2.15~4.22m,平均為3.09m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,大部分不含夾矸,小部分含一層夾矸,夾矸厚度0~0.50m。煤層頂板為中細(xì)粒砂巖、泥巖沉積;底板為泥巖,細(xì)砂巖沉積。5號(hào)煤層位于山西組底部,為較穩(wěn)定煤層,大部分可采煤層,上距4號(hào)煤層7.01m,厚度為0.45~1.90m,平均為1.24m,大部分可采,局部含一層夾矸,夾矸厚約0~0.30m。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖;底板為泥巖、細(xì)砂巖。在井田范圍內(nèi)可能無(wú)較大的斷層,地質(zhì)條件不太復(fù)雜。1、地層、所采煤層地質(zhì)情況:本井田位于鄂爾多斯盆地東部邊緣,河?xùn)|煤田中部,大地構(gòu)造位置處于華北地塊之次級(jí)構(gòu)造單元河?xùn)|凹?jí)K之中。井田內(nèi)地表大部被第四系中上更新統(tǒng)黃土覆蓋,僅在溝谷中局部出露上第三系、二疊系石盒子組地層?,F(xiàn)依照區(qū)域地層資料及井田內(nèi)鉆孔揭露的情況,將本井田地層由老到新分不敘述如下:(1)、奧陶系中統(tǒng)峰峰組(02f)巖性要緊為厚層狀深灰色石灰層,上部含較多鐵質(zhì)而呈棕紅色,下部較純,呈乳白色。巖層夾有薄層白云質(zhì)灰?guī)r或泥灰?guī)r,局部裂隙發(fā)育,多被方解石脈充填。依照區(qū)域資料,本組厚度大于100m。(2)、石炭系(C)eq\o\ac(○,1)中統(tǒng)本溪組(C2b)本溪組地層上部以灰色、深灰色的泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,夾薄層細(xì)砂巖,下部為灰色粘土巖、鐵鋁巖,局部有黃鐵礦層或山西式鐵礦和鋁土礦層。本組厚度為37.10-44.10m。平均42.82m,與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系。eq\o\ac(○,2)上統(tǒng)太原組(C3t)本組地層為一套海、陸交互相含煤沉積建筑,系本區(qū)要緊含煤地層之一,底部為黃褐色厚層狀石英砂巖(K1),厚2-3m,下部為灰褐、深灰、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、薄層砂巖、石灰?guī)r及8上、8、9、10號(hào)煤層,其中9號(hào)煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,8、10號(hào)煤層為穩(wěn)定的大部可采煤層,8上號(hào)煤層為不可采煤層。上部巖性要緊為灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖以及6、7號(hào)煤層,6號(hào)煤層為不穩(wěn)定的局部可采煤層,7號(hào)煤層為不可采煤層。三層灰?guī)r由下而上分不為L(zhǎng)3、L4、L5,其厚度均為4-5m。本組地層厚度為79.60-111.79m。平均100.22m。與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。(3)、二疊系eq\o\ac(○,1)下統(tǒng)山西組(P1s)本組為本區(qū)要緊含煤地層之一,要緊由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,本組厚度30.80—68.91m,為平均60.61m,含2、3、4、5號(hào)四層煤,其中2、3號(hào)為不可采煤層,4號(hào)煤層為全區(qū)可采煤層,5號(hào)煤層為大部可采煤層。底部以K3砂巖為界與下伏太原組地層呈整合接觸關(guān)系。eq\o\ac(○,2)下統(tǒng)下石盒子組(P1x)本組地層厚度105.00—139.70m,為平均113.27m,為一套陸相沉積地層,巖性要緊為黃綠色中細(xì)粒砂巖、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖以及雜色泥巖組成,與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。一段:以砂巖、泥巖沉積為主、下部為中、細(xì)砂巖沉積,中部為泥巖沉積,上部為砂巖沉積;頂部為灰黑色泥巖沉積,含鋁土,厚度為33.00-49.70m,平均41.10m。二段:要緊為泥巖、砂巖沉積,頂部為紫紅色泥巖沉積,是上、下石盒子組分界的標(biāo)志層,本段厚度為72.00-90.00m,平均72.17m。eq\o\ac(○,3)上統(tǒng)上石盒子組(P2s)本組地層在井田內(nèi)出露不全,揭露厚度為0-147.09m,平均為70.38m。為一套陸相碎屑巖沉積地層,巖性為灰綠色、深灰色砂巖、泥巖互層,局部有紫紅色泥巖,與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。(4)、上第三系上新統(tǒng)(N2)本組地層分布于溝谷的半坡上,厚度0-71.56m,平均為25.89m。巖性要緊為紫紅色亞砂土、亞粘土、含鈣質(zhì)結(jié)核層,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。(5)、第四系eq\o\ac(○,1)中上更新統(tǒng)(Q2+3)為淺黃色黃土、棕黃色粉砂土,垂直節(jié)理發(fā)育,直立性好,厚度為0-108.23m,平均為57.60m,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。eq\o\ac(○,2)全新統(tǒng)(Q4)為現(xiàn)代沖洪積物和坡積物,巖性為砂礫、碎石及砂土的混合物,要緊發(fā)育在大溝谷中,厚度0-15m,平均為6.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。2、含煤地層井田內(nèi)含煤地層要緊為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組?,F(xiàn)自下而上分不敘述如下:(1)、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)為海陸交互相沉積,以其底部K1砂巖與本溪組地層分界,與下伏地層呈整合接觸。本組地層由砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖、石灰?guī)r及煤層組成,成煤環(huán)境穩(wěn)定,沉積旋回明顯,厚度為79.60-111.79m。平均100.22m。按沉積環(huán)境特征,以8號(hào)煤層頂板及L5頂分為三段:eq\o\ac(○,1)下段(C3t1)從太原組底部的(K1)砂巖至9號(hào)煤層底板,厚度31.10-46.00m,平均為43.00m。巖性要緊為灰-灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖、灰白色砂巖,泥巖中富含植物化石,本組含有10號(hào)煤層,為穩(wěn)定的大部分可采煤層。eq\o\ac(○,2)中段(C3t2)從9號(hào)煤層底到L3灰?guī)r底,厚度為19.30-28.19m,平均為24.12m。巖性要緊為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、及灰白色砂巖和煤層,要緊含有8上、8、9號(hào)煤層,9號(hào)煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,8號(hào)煤層為穩(wěn)定的大部分可采煤層,8上號(hào)煤層為不可采煤層。eq\o\ac(○,3)上段(C3t3)從L3灰?guī)r底至K3砂巖底,厚度為29.20-37.60m,平均為33.10m。巖性要緊為L(zhǎng)3、L4、L5三層灰?guī)r以及泥巖和砂質(zhì)泥巖,本段中含有6、7號(hào)煤層,6號(hào)煤層為局部可采煤層,7號(hào)煤層為不可采煤層。(2)、二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)山西組是以陸相沉積為主的海陸交互相含煤沉積,要緊由灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、灰色細(xì)砂巖及煤層組成,本組中含有2、3、4、5號(hào)四層煤,2、3號(hào)為不可采煤層,4號(hào)煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,5號(hào)煤層為穩(wěn)定的大部可采煤層。本組厚度穩(wěn)定性較太原組稍差,厚度為30.80—68.91m,為平均60.61m。本組從沉積特征來(lái)看,形成于海退過(guò)程中,聚煤作用發(fā)生于海退造成的濱海三角洲平原及湖泊、瀉湖、潮坪環(huán)境中,砂巖層較太原組稍發(fā)育一些,而石灰?guī)r則不發(fā)育。底部的中粗粒K3砂巖為山西組和太原組的分界線,該砂巖厚度一般為2.80-3.75m,平均為3.10m。砂巖為中粗粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,泥質(zhì)膠結(jié)。3、構(gòu)造本井田構(gòu)造簡(jiǎn)單,總體上地層走向?yàn)楸蔽?-南東、傾向向西南(190°-245°)的單斜構(gòu)造,傾角3°-8°。區(qū)內(nèi)未發(fā)覺有斷層和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造,在今后井下開采中應(yīng)注意隱伏斷層和陷落柱的線索,以防事故發(fā)生。4、水文地質(zhì):1)井田地表河流該井田邊界為人為劃定,沒有形成地質(zhì)構(gòu)造邊界。井田內(nèi)地表水屬黃河流域。本井田內(nèi)無(wú)常年性河流,僅井田東邊界有一條名為灰塔則河溝流,沿井田邊界由南向北,流經(jīng)工業(yè)廣場(chǎng)。河床最底標(biāo)高位于井田東北邊界處,標(biāo)高為820m。經(jīng)調(diào)查歷年來(lái)最高洪水線標(biāo)高為828m,遠(yuǎn)低于各井口標(biāo)高。該河屬季節(jié)性河流,向西經(jīng)康家溝流入三川河,三川河由東向西徑流,于柳林城西注入黃河,年平均流量2.88億m3。由于井田內(nèi)無(wú)斷層及陷落柱發(fā)育,灰塔則河(包括較大溝谷雨季地表匯水)與地下水水力差不多無(wú)水力聯(lián)系。地表水對(duì)地下水補(bǔ)給條件差。圖1山西柳林興無(wú)煤礦有限責(zé)任公司所處柳林泉域位置圖2)含水層(1)、含水層eq\o\ac(○,1)第四系沖積、洪積孔隙含水層本井田部分有基巖出露外,其余皆為第四系地層所覆蓋,厚度在0-123.23m,一般在63.60m左右;由粘土、亞粘土、亞砂土粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂及砂礫等組成。含水性由砂、砂礫層的發(fā)育程度而定。據(jù)山西148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)青龍城水井不完整井簡(jiǎn)易抽水試驗(yàn)成果表明,單位涌水量1.27-9.54L/s.m(編大)水質(zhì)為重碳酸鈣鎂水,礦化度597.2-1478.0mg/L,總硬度16.33-41.7德國(guó)度。eq\o\ac(○,2)基巖風(fēng)化帶裂隙含水層為各不同地質(zhì)時(shí)代的巖石與第四系接觸帶,巖性破裂,風(fēng)化裂隙發(fā)育。eq\o\ac(○,3)下二疊統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層石盒子組砂巖,厚度大,且處于淺部,易于同意大氣降水補(bǔ)給,富水性強(qiáng)于山西組砂巖,溝谷中有泉出露,流量小于1.1L/s。而深部含水層富水性弱。eq\o\ac(○,4)下二疊統(tǒng)山西組K3砂巖和4號(hào)煤層頂板砂巖裂隙含水層井田內(nèi)分布廣泛。K3砂巖厚度1.15-2.65m,平均厚度為1.90m,巖性要緊為灰白色中、細(xì)粒砂巖,裂隙不發(fā)育。4號(hào)煤層頂板砂巖局部可與4號(hào)煤層直接接觸,巖性以中、細(xì)粒砂巖為主,平均厚度3.53m,裂隙不發(fā)育。據(jù)山西148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)21號(hào)孔山西組含水層抽水試驗(yàn),靜止水位標(biāo)高762.85m,單位涌水量為0.0023L/s.m,滲透系數(shù)0.000696m/d,表明該含水層含水性弱。eq\o\ac(○,5)上石炭統(tǒng)太原組L1、K2、L4、L5石灰?guī)r裂隙含水層區(qū)內(nèi)分布廣泛,L1、K2石灰?guī)r局部合為一層,平均厚度8.35m左右,為8號(hào)煤層之直接頂板,依照鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育,僅在401號(hào)孔鉆孔穿到時(shí),沖洗液消耗量有所增加,最大涌水量4.25m3/d。L4石灰?guī)r平均厚度8.54m,為7號(hào)煤層的直接頂板,鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育,一般鉆孔消耗量不大,僅在401號(hào)孔鉆孔沖洗液有所增加,最大涌水量1.0m3/d。L5石灰?guī)r平均厚度5.50m,為6號(hào)煤層的直接頂板,鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育。以上四個(gè)含水層,本區(qū)內(nèi)未做單層抽水試驗(yàn),據(jù)21號(hào)孔混合抽水試驗(yàn),該含水組靜止水位標(biāo)高806.04m,單位涌水量0.0007L/s.m,滲透系數(shù)0.1767m/d。eq\o\ac(○,6)奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層:本區(qū)共施工奧陶系延深孔四個(gè)(401、402、502、602)號(hào)鉆孔),鉆孔揭露最大厚度31.42m,與區(qū)域地層表對(duì)比,這四個(gè)鉆孔均只打到峰峰組石灰?guī)r,巖性要緊為深灰色厚層狀石灰?guī)r,埋藏較深,一般都在315m以下。從所有揭露峰峰組含水層的情況來(lái)看,該層石灰?guī)r均發(fā)育有溶隙、溶孔等,從施工過(guò)程中沖洗液消耗量觀測(cè)發(fā)覺,鉆孔漏失不十分嚴(yán)峻。山西148煤田地質(zhì)勘探隊(duì)在本井田外西北900m處施工的21號(hào)孔,對(duì)奧陶系石灰?guī)r含水層進(jìn)行了抽水試驗(yàn)。結(jié)果表明奧灰水位標(biāo)高804.62m,單位涌水量0.56L/s.m,滲透系數(shù)1.01m/d,總硬度14.66°。PH值7.7,為重碳酸氯化物淡水。區(qū)域內(nèi)因地下水的不斷開采,水位有所下降,本礦為了解決生產(chǎn)生活用水,于1991年托付呂梁地區(qū)鑿井隊(duì)在礦區(qū)東部施工了三個(gè)水源井。(2)、地下水的補(bǔ)給、排泄條件除第四系含水層以外,各要緊含水層在井田內(nèi)幾乎都未出露,第四系含水層要緊受大氣降水補(bǔ)給,一般降水后水井水位明顯上升,據(jù)柳林觀測(cè)站多年動(dòng)態(tài)觀測(cè)資料,變化幅度在1.40m左右?;鶐r風(fēng)化帶含水層在第四系覆蓋比較小的地段同意第四系含水層的補(bǔ)給。井田內(nèi)要緊煤層的充水含水層,如山西組4號(hào)煤層頂板砂巖含水層和K3砂巖含水層,與太原組各石灰?guī)r含水層在井田內(nèi)幾乎沒有出露,與上覆基巖風(fēng)化帶含水層和第四系含水層之間又相距約數(shù)百米,其間還有上下石盒子組的砂質(zhì)泥巖等隔水層。據(jù)此分析其補(bǔ)給條件較差,含水性較弱,在沒有構(gòu)造溝通和隔水層遭到破壞時(shí),與其它含水層可不能產(chǎn)生水力聯(lián)系。中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r含水層,井田內(nèi)沒有出露,從河?xùn)|煤田山西柳林興無(wú)煤礦精查地質(zhì)報(bào)告區(qū)域資料看,奧陶系巖溶水的補(bǔ)給來(lái)源是:灰?guī)r裸露區(qū)和灰?guī)r被松散層覆蓋區(qū)同意大氣降水的直接滲入補(bǔ)給,以及地表徑流的滲漏。據(jù)柳林泉資料,柳林泉蓄水構(gòu)造內(nèi)裸露灰?guī)r區(qū)的降雨入滲系數(shù)為0.185,關(guān)于地表徑流的滲入補(bǔ)給,其只能通過(guò)灰?guī)r區(qū)河流滲漏段補(bǔ)給巖溶水,滲漏段分布于離石盆地周邊和王家會(huì)背斜以西三川河及其支流北川河、東川河、南川河河谷中,滲漏段總長(zhǎng)33.0km,滲漏系數(shù)為0.02,從井田內(nèi)鉆孔和收集資料來(lái)看,峰峰組地層的含水性較強(qiáng),在水文地質(zhì)單元中所處環(huán)境應(yīng)屬于徑流排泄帶,從屬于柳林泉域排泄帶。3)隔水層(1)、石盒子組、山西組隔水層石盒子組、山西組隔水層為各砂巖含水層之間的粉細(xì)砂巖、泥巖。一般發(fā)育穩(wěn)定,致密堅(jiān)硬,具有良好的隔水性能。(2)、太原組隔水層太原組灰?guī)r含水層之間的泥巖、粉細(xì)砂巖是灰?guī)r含水層隔水層,無(wú)采動(dòng)破壞時(shí),是灰?guī)r含水層之間良好隔水層。最下層煤層至本溪組之間的泥巖、粉細(xì)砂巖及鋁質(zhì)泥巖,和本溪組地層共同組成奧灰含水層與煤層之間隔水層,其厚度約33m。(3)、本溪組隔水層是井田內(nèi)重要隔水層,厚26.67m,巖性要緊為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖、泥質(zhì)膠結(jié)的礫巖,隔水性能好,區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定連續(xù),加之10號(hào)煤下無(wú)煤段總厚達(dá)75.99m,是10號(hào)煤與奧陶系灰?guī)r間良好的隔水層。三、煤的自燃性及地溫1、煤的自燃性:依照中煤科工集團(tuán)重慶研究院鑒定報(bào)告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級(jí)為II類,屬自燃煤層2、地溫區(qū)內(nèi)未發(fā)覺地溫異常區(qū),地溫正常。第二節(jié)礦井采掘概況一、礦井采掘概況1、采掘布置及生產(chǎn)能力:興無(wú)煤礦井田面積為11.6305km2,本礦井開拓方式為斜井開拓。批準(zhǔn)可采煤層為4#、5#、6#、8#、9#、10#共6層煤,設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量56090kt,服務(wù)年限22.9年,現(xiàn)采4#、5#煤。井筒有主斜井、副斜井、人行斜井為進(jìn)風(fēng)井,回風(fēng)立井為回風(fēng)井。全礦井共布置有一個(gè)水平、四個(gè)采區(qū),其中三、四采區(qū)已采完,現(xiàn)采區(qū)為二采區(qū)4#煤層、三采區(qū)5#煤層,二采區(qū)打算布置有42207綜采工作面、42110軌順、皮順(設(shè)備順)兩個(gè)掘進(jìn)工作面,三采區(qū)布置有53204綜采(53204采完后53103綜采接替),53103軌道(尾巷)、皮順兩個(gè)掘進(jìn)工作面。(53103掘進(jìn)完畢后由53102掘進(jìn)接替)礦井核定生產(chǎn)能力為175萬(wàn)噸/年。2、開采順序依照礦區(qū)范圍和礦井的開拓方式,全礦井分為兩個(gè)采區(qū)開采,采區(qū)的開采方式:兩個(gè)采區(qū)同時(shí)開采;煤層間的開采順序:先開采4號(hào)煤層、其次開采5號(hào)煤層。3、采煤方法與頂板治理綜采工作面采納走向長(zhǎng)壁式采煤法,后退式回采,采煤方法為綜采,全部垮落法治理頂板,42207回采選用MG500/3.5D型采煤機(jī)落煤,SGZ-764/400型刮板輸送機(jī)出煤,ZZ400/17/35型支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板,;53204綜采工作面選用MG250/560-WD型采煤機(jī)落煤,SGZ-730/400型刮板輸送機(jī)出煤,ZY6000/10/20型支撐掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板。第二章礦井通風(fēng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一節(jié)礦井瓦斯、煤塵、自燃、煤和地溫1、瓦斯晉煤瓦發(fā)【2012】957號(hào)文件對(duì)興無(wú)煤礦瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為高瓦斯礦井,礦井最大絕對(duì)涌出量為108.34m3/min。最大相對(duì)瓦斯涌出量為29.42m3/t。2、煤塵依據(jù)山西煤礦設(shè)備安全技術(shù)檢測(cè)中心2013年11月28日的鑒定報(bào)告興無(wú)煤礦4#煤層的火焰長(zhǎng)度55mm,煤塵有爆炸性。5#號(hào)煤層的火焰長(zhǎng)度65mm,煤塵有爆炸性。3、煤的自燃性:依照中煤科工集團(tuán)重慶研究院鑒定報(bào)告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級(jí)為II類,屬自燃煤層5、地溫?fù)?jù)調(diào)查,本區(qū)煤礦在開采過(guò)程中,地溫一般為15℃-17℃,區(qū)內(nèi)地溫梯度小于3℃/100m,無(wú)地?zé)岙惓?,屬地溫正常區(qū)。第二節(jié)礦井通風(fēng)一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)1、通風(fēng)方式礦井采納斜井開拓,通風(fēng)方法是抽出式,布置有三個(gè)進(jìn)風(fēng)井(主斜井、副斜井、人行斜井)和一個(gè)專用回風(fēng)立井,礦井通風(fēng)方式為中央分列式,回風(fēng)立井安裝有兩臺(tái)型號(hào)為NMAF-2800/1600-1G型環(huán)保節(jié)能風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)節(jié),其中一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。2、通風(fēng)系統(tǒng)礦井要緊通風(fēng)線路為:三采區(qū):人行斜井、副井(主進(jìn)風(fēng))→副井井底車場(chǎng)→三采軌下、行人下山、三采皮下→53204綜采工作面、53103綜掘面5#南翼回風(fēng)、5#回風(fēng)下山→5#專用回風(fēng)巷→總回風(fēng)巷→風(fēng)井→地面。二采區(qū):人行斜井、主井(主進(jìn)風(fēng))→760運(yùn)輸巷→二采軌下、行人下山、皮下→42207綜采工作面、42110綜掘面→南回風(fēng)、北回風(fēng)→總回風(fēng)巷→風(fēng)井→地面。綜掘工作面均采納局扇配合全風(fēng)壓通風(fēng),局扇選用FBDNO8.02×55KW、FBDNO7.12×37KW的局扇,風(fēng)筒選用1000mm和800mm的大直徑風(fēng)筒。井下各變電所、硐室及其他巷道均采納獨(dú)立通風(fēng),且兩個(gè)采區(qū)均設(shè)有專用回風(fēng)巷。另外,采區(qū)變電因此及各硐室均實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。二、通風(fēng)設(shè)備及反風(fēng)1、礦井要緊通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合下列要求:1)要緊通風(fēng)機(jī)必須安裝在地面;裝有通風(fēng)機(jī)的井口必須封閉嚴(yán)密,其外部漏風(fēng)率無(wú)提升設(shè)備不得超過(guò)5%。2)要緊通風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的機(jī)座必須牢固耐用。必須保證要緊通風(fēng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3)必須安裝2套同等能力的要緊通風(fēng)機(jī)及裝置,其中一套運(yùn)轉(zhuǎn),一套作備用,備用的一套風(fēng)機(jī)必須能在10min內(nèi)啟動(dòng)并運(yùn)行正常。4)嚴(yán)禁采納局部通風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī)群作為要緊通風(fēng)機(jī)使用。5)裝有要緊通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井應(yīng)安裝防爆門,防爆門每6個(gè)月檢查維修一次。6)至少每月檢查一次要緊通風(fēng)機(jī),要緊通風(fēng)機(jī)與備用風(fēng)機(jī)每月要交替運(yùn)行。7)新安裝的要緊通風(fēng)機(jī)投入使用前,必須進(jìn)行一次通風(fēng)機(jī)性能測(cè)定和運(yùn)轉(zhuǎn)工作,以后按期每5年進(jìn)行一次性能測(cè)定。8)礦井要緊通風(fēng)機(jī)要有兩路直接由變電所饋出的供電線路,線路不分接任何負(fù)荷。2、反風(fēng)方式、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施礦井主扇為軸流式風(fēng)機(jī),因此采納風(fēng)機(jī)電機(jī)直接反轉(zhuǎn)進(jìn)行反風(fēng),在反風(fēng)時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)電源的兩相,能夠改變主扇風(fēng)機(jī)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)方向,使井下風(fēng)流反向。反風(fēng)特點(diǎn)為反風(fēng)時(shí)風(fēng)流方向由抽出改變?yōu)閴喝搿Ro通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施及防爆門反鎖裝置,同時(shí)依照反風(fēng)風(fēng)流通過(guò)路線,在通風(fēng)系統(tǒng)中構(gòu)筑正向風(fēng)門和反向風(fēng)門,以形成礦井的反風(fēng)系統(tǒng)。需要反風(fēng)時(shí),主扇必須能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向;同時(shí)要緊通風(fēng)機(jī)反風(fēng)風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40%。每季度應(yīng)至少檢查一次反風(fēng)設(shè)施,每年應(yīng)進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)。3、為保證采、掘工作面的風(fēng)量,并使風(fēng)流按規(guī)定流淌,在風(fēng)流流淌的路線中設(shè)置有風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物。為防止爆炸性氣體沖擊主扇,在回風(fēng)斜井井口設(shè)置防爆門,引風(fēng)道與回風(fēng)斜井之間的夾角為30~45°,防爆門至井筒內(nèi)引風(fēng)道開口位置長(zhǎng)10~15m。4、防止漏風(fēng)措施風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化差不多要求砌筑,并加強(qiáng)治理,定期檢查和維修。5、降低風(fēng)阻措施(1)砌碹巷道應(yīng)盡可能光滑,力求使巷道光滑平坦,以降低風(fēng)阻。(2)在容易產(chǎn)生局部阻力地點(diǎn),應(yīng)盡量減少局部阻力系數(shù)。巷道連接邊緣應(yīng)作成斜線或圓弧形,巷道轉(zhuǎn)彎處應(yīng)盡量幸免直角轉(zhuǎn)彎或小于90°轉(zhuǎn)彎,并將轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外側(cè)按斜線或圓弧形施工,必要時(shí)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。(3)在日常通風(fēng)治理中,應(yīng)幸免在要緊巷道堆放礦車、堆雜物,巷道應(yīng)隨時(shí)修復(fù),保證完整,并有足夠的有效通風(fēng)斷面,以利風(fēng)流暢通。第三節(jié)礦井抽放系統(tǒng)目前礦井在前元莊風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地建有瓦斯抽放泵站,并已實(shí)現(xiàn)了高、低負(fù)壓分源抽放系統(tǒng),其中高負(fù)壓抽放系統(tǒng)安裝兩臺(tái)BE3-720-2BY4水環(huán)式真空泵,功率為710KW,泵抽放最大絕對(duì)壓力為1.2MPa,額定流量為500m3/min,采納DN630主管及DN355支管進(jìn)行抽放,用于本煤層回采面預(yù)抽、邊采邊抽;低負(fù)壓抽放系統(tǒng)安裝兩臺(tái)2BE3-520-2BY4水環(huán)式真空泵,功率為450KW,泵抽放最大絕對(duì)壓力為1.0MPa,額定流量為250m3/min,采納DN630主管及DN325支管進(jìn)行抽放,用于鄰近層、采空區(qū)瓦斯抽放。1)、抽放管路系統(tǒng):①抽放主管選用Ф630mm、Ф377mm管。②干管及支管選用Ф325mm、Ф355mm和Ф250mm不銹鋼管。③鉆孔觀測(cè)裝置選用Ф75mm鎧裝膠管與支管連接。④井下每個(gè)抽放鉆孔全部安設(shè)流量觀看裝置。⑤井下每個(gè)采掘工作面抽放主管都安裝有在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和噴粉抑爆裝置。2)、抽放設(shè)備:①觀測(cè)設(shè)備:利用最先進(jìn)的CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測(cè)定儀3臺(tái),進(jìn)行瓦斯?jié)舛?、流量、壓力的測(cè)定。②鉆機(jī)配備:礦井打鉆設(shè)備選用由西安煤科院生產(chǎn)的ZDY1200S型鉆機(jī)6臺(tái)、ZDY3200L型礦用履帶式坑道鉆機(jī)2臺(tái)、ZDY6000LD型礦用履帶式坑道千米定向鉆機(jī)1臺(tái)。3)、瓦斯抽放方法:多年來(lái),我礦一直采納鄰近層、本煤層和采空區(qū)三種瓦斯抽放的方法,實(shí)現(xiàn)了綜合抽放模式,逐步形成了:①回采面以鄰近層、本煤層抽放為主,采空區(qū)為輔,做到本煤層先抽后采和邊采邊抽的抽放方法,從而降低了工作面瓦斯涌出量;②掘進(jìn)面要緊采納本煤層抽放,本煤層采納先抽后掘、邊掘邊抽的抽放方法進(jìn)行治理瓦斯。第四節(jié)礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng):興無(wú)煤礦選用KJ95N型安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模擬量、開關(guān)量、累計(jì)量采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、顯示、打印、聲光報(bào)警、操縱等功能,經(jīng)升級(jí)改造后,完全符合《(AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范要求)》,KJ95N型安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng),由地面中心站、井下分站、電源箱和礦用傳感器、傳輸電纜和系統(tǒng)軟件組成,井上下使用分站38套,安裝各類傳感器傳感器共238個(gè),其中:瓦斯傳感器93臺(tái)、一氧化碳傳感器34臺(tái)、風(fēng)速傳感器8臺(tái)、溫度傳感器33臺(tái)、負(fù)壓傳感器9臺(tái)、水位傳感器5臺(tái)、開停傳感器39臺(tái)、風(fēng)門開閉傳感器14臺(tái)、風(fēng)筒傳感器8臺(tái)、煙霧傳感器13臺(tái)、饋電傳感器35臺(tái)、聲光報(bào)警傳感器30臺(tái),氧氣傳感器10臺(tái),各種傳感器的安裝和使用均符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定,用來(lái)監(jiān)測(cè)甲烷濃度、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、要緊通風(fēng)機(jī)開停等,并實(shí)現(xiàn)甲烷超限聲光報(bào)警,斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖操縱等。瓦斯抽采采納KJ73N型監(jiān)控系統(tǒng)(與礦井監(jiān)測(cè)系統(tǒng)兼容),整個(gè)系統(tǒng)要緊由地面中心站、抽采泵站監(jiān)控分站、各種抽采傳感器及抽采治理軟件組成??芍苯咏尤朊旱V安全監(jiān)控系統(tǒng)高速工業(yè)以太環(huán)網(wǎng),連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯抽采管路內(nèi)的氣體溫度、負(fù)壓、正壓、濃度等;連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯抽采泵站內(nèi)泄漏瓦斯?jié)舛?、抽采泵軸溫、電機(jī)軸溫及其定子溫度。兩化融化系統(tǒng):興無(wú)煤礦基于現(xiàn)行的自動(dòng)化操縱、信息、網(wǎng)絡(luò)的新理論和新技術(shù),利用先進(jìn)的自動(dòng)化產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和工業(yè)操縱軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件,建設(shè)基于工業(yè)以太冗余環(huán)網(wǎng)的礦井綜合信息監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及安全生產(chǎn)治理系統(tǒng),使礦井在“采、掘、運(yùn)、風(fēng)、水、電、安全、環(huán)?!钡壬a(chǎn)環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)信息化,并將煤炭打算、生產(chǎn)、技術(shù)、治理的各個(gè)環(huán)節(jié),統(tǒng)一在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,形成統(tǒng)一、完整的治理操縱有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)控和治理一體化:集成各監(jiān)控子系統(tǒng)的測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流、實(shí)時(shí)報(bào)警信息流、測(cè)點(diǎn)定義信息流、以及測(cè)點(diǎn)分布動(dòng)態(tài)圖形等信息流,促進(jìn)生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營(yíng)治理、決策指揮以及各級(jí)政府監(jiān)管的信息化、科學(xué)化。目前興無(wú)礦已建設(shè)完成的項(xiàng)目有:井上下以太環(huán)網(wǎng)光纜敷設(shè)建筑面積為600平方米的安全調(diào)度監(jiān)控中心;三排56工位的監(jiān)控操作臺(tái);9.5平方米大屏及32路顯示48路監(jiān)控的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng);小靈通無(wú)線通訊和有線電話通訊及語(yǔ)音呼救急救系統(tǒng);工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)安全生產(chǎn)調(diào)度治理系統(tǒng)礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng)煤炭執(zhí)法網(wǎng)2、產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)興無(wú)煤礦采納KJ508產(chǎn)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)地面安裝有音頻信號(hào)防雷器,稱重顯示操縱器,開關(guān)穩(wěn)壓電源,單相電源防雷器,視頻信號(hào)防雷器,32/458轉(zhuǎn)按器,吸頂球形攝像頭,UPS電池,液晶顯示器,網(wǎng)絡(luò)硬盤、錄像機(jī),UPS機(jī)頭,井下安裝有KDW127/5礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源,IGS-5F礦用本安型分站,GID3000稱重傳感器,ICS-220J礦用本安型分站,GZD300稱重傳感器,ICS-220J礦用信息傳輸接口,能夠?qū)崟r(shí)對(duì)礦井產(chǎn)量情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。3、束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng):我礦建有束管監(jiān)測(cè)化驗(yàn)中心,并有專人定期對(duì)采空區(qū)的各類氣體采樣化驗(yàn),并進(jìn)行分析,如有異常能夠及時(shí)采取措施,進(jìn)行處理。4、人員定位系統(tǒng):興無(wú)煤礦采納KJ222(A)(1套)人員定位系統(tǒng),地面監(jiān)控中心站安裝有由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、唯一性檢測(cè)裝置、不間斷電源、監(jiān)控主機(jī)、電源避雷器、信號(hào)避雷器、H15礦用本安型顯示屏、傳輸接口直流電源、KJ222-J傳輸接口,KDW51礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源,KDW660/15B礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源,KGE106A本安識(shí)不卡,KGE106B本安型識(shí)不卡,KGR222-F(A)本安型識(shí)不基站,KJ222-F(B)本安型識(shí)不子站,礦用傳輸電纜、礦用電力電纜、礦用傳輸光纜,第三章自燃防滅火預(yù)測(cè)第一節(jié)煤的自燃機(jī)理及煤的自熱阻礙因素一、煤的自燃機(jī)理1、煤的自燃,其要緊緣故是由于汲取了空氣中的氧氣,使煤的組成物質(zhì)氧化產(chǎn)生熱量,再被水濕潤(rùn),就放出更多的濕潤(rùn)熱,也會(huì)加速煤的自燃。此外,煤的自燃還與煤本身的性質(zhì)有關(guān)。如煤的品級(jí);煤的顯微組分、水分、礦物質(zhì)、節(jié)理和裂隙;煤層埋藏深度和煤層厚度;開采方法和通風(fēng)方式等。煤的自燃從本質(zhì)上來(lái)講是煤的氧化過(guò)程。2、煤自燃的不同時(shí)期(1)水吸附時(shí)期。與其他時(shí)期不同,那個(gè)時(shí)期只是個(gè)物理過(guò)程,煤與氧可不能發(fā)生反應(yīng),煤吸附水雖不是煤自燃的全然緣故,但他對(duì)煤自熱,特不是低品級(jí)的煤自熱有重要阻礙。當(dāng)水被煤吸附時(shí)會(huì)放出大量熱,即潤(rùn)濕熱。因此,多數(shù)情況下該時(shí)期對(duì)煤的自燃都起著關(guān)鍵作用。(2)化學(xué)吸附時(shí)期。煤自燃過(guò)程首先在那個(gè)時(shí)期發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該時(shí)期的反應(yīng)溫度為環(huán)境溫度至70℃。該過(guò)程中煤吸附氧氣會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化物,因而叫做化學(xué)吸附時(shí)期?;瘜W(xué)吸附時(shí)期煤重略有增加,并產(chǎn)生氣體,其中的CO可作為標(biāo)準(zhǔn)氣體,通過(guò)監(jiān)測(cè)CO濃度可對(duì)煤的自燃進(jìn)行早期預(yù)報(bào),化學(xué)吸附時(shí)期需要少量水參加反應(yīng)。依照煤的品級(jí)和類型不同,化學(xué)吸附的放熱量在5.04~6.72J/g之間變化。若煤溫達(dá)到70℃時(shí)會(huì)分解,煤重隨之大幅度下降,甚至比原始煤重還要輕。煤中水分的蒸發(fā)可帶走一些熱量,該過(guò)程產(chǎn)熱量在16.8~75.6J/g間變化。若煤氧化進(jìn)行到那個(gè)時(shí)期,想使其不自燃是特不困難的。(3)煤氧復(fù)合物生成時(shí)期。該時(shí)期生成一種穩(wěn)定的化合物,即煤氧復(fù)合物。其反應(yīng)溫度范圍為150~230℃。產(chǎn)生的熱量25.2~003.4J/g。那個(gè)時(shí)期煤重又有所增加,煤氧化進(jìn)行到那個(gè)時(shí)期必定發(fā)生自燃。(4)燃燒初始時(shí)期。這是煤氧復(fù)合物生成時(shí)期到煤快速燃燒時(shí)期的過(guò)渡時(shí)期,煤溫達(dá)230℃時(shí),煤的反應(yīng)熱為42~243.6J/g,這些熱量使煤迅速上升促進(jìn)了煤的快速燃燒。(5)快速燃燒時(shí)期。這是煤自熱的最后時(shí)期,它描述了煤的實(shí)際燃燒過(guò)程。依氧氣供應(yīng)充足與否,那個(gè)時(shí)期可能發(fā)生干餾、不完全燃燒或安全燃燒。假如燃燒充分,其反應(yīng)熱等于煤的發(fā)熱值。二、煤的自熱阻礙因素1、煤質(zhì)煤質(zhì)本身對(duì)煤自熱敏感性有顯著的阻礙。(1)煤的品級(jí)煤的品級(jí)表明了煤的變質(zhì)程度,常用揮發(fā)分含量和含煤量表示。品級(jí)低的純煤自熱熱敏感性高,而且,隨著煤的品能升高其自熱敏感性下降。(2)煤的水分含量煤中水分的含量對(duì)煤的自燃性有專門大阻礙。水分含量達(dá)飽和的煤,特不是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前,煤體不再吸附水分,因而不能放出潤(rùn)濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內(nèi)在水分溫度升高。另一方面,自熱時(shí)的化學(xué)反應(yīng)需要有少量的水分參加。低品級(jí)煤水分含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)反應(yīng)的需要量。因而,對(duì)低品級(jí)煤來(lái)講,水分實(shí)際上是煤自熱的阻化劑。(3)礦物質(zhì)煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應(yīng)放熱增加煤溫,而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積,如黃鐵礦,它能夠汲取氧化反應(yīng)放出的部分熱量降低煤的氧化反應(yīng)進(jìn)程;煤的高灰分使單位質(zhì)量的氧化熱降低。2、開采和貯運(yùn)的環(huán)境因素環(huán)境因素對(duì)煤自熱的阻礙為:可使煤的水分含量發(fā)生變化;改變煤氧接觸條件:使生產(chǎn)成的熱量擴(kuò)散??煞譃椋海?)地質(zhì)因素?cái)鄬雍土严队欣诳諝夂退峙c煤接觸。因而散熱沒有明顯增加,卻增加了煤發(fā)生氧化的機(jī)會(huì)和水的吸附。也確實(shí)是講斷層和裂隙增加了煤自燃的危險(xiǎn)性。埋藏深的煤層地面漏風(fēng)較少。采空區(qū)遺煤(特不關(guān)于厚煤層)因不能完全回采而增中了煤的自燃危險(xiǎn)性。(2)開采因素開采因素對(duì)煤自燃的阻礙要緊有2個(gè)方面,即通風(fēng)和煤破裂,沒有通風(fēng)或通風(fēng)充分的地點(diǎn),煤自燃的可能性較低。而通風(fēng)不充分地點(diǎn)煤自燃的可能性較大。裂隙漏風(fēng)是不充分漏分,它制造了煤進(jìn)一步氧化的條件,而散熱條件并未被改善。因此,任何漏風(fēng)對(duì)煤炭自燃來(lái)講差不多上專門危險(xiǎn)的。(3)貯運(yùn)因素在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中,阻礙煤自燃的因素要為通風(fēng)不充分和干燥的低品級(jí)煤因雨淋和噴灑水產(chǎn)生潤(rùn)濕熱。第二節(jié)開采煤層自燃預(yù)測(cè)一、煤的自燃分析預(yù)測(cè)1、煤的自燃預(yù)測(cè)分析煤的自燃分析預(yù)測(cè)見下表:煤的自燃分析預(yù)測(cè)表自燃因素差不多特征本礦條件分析及講明煤的炭化程度煤的自燃傾向性隨煤炭的變質(zhì)程度增高而降低。揮發(fā)份含量越高,煤層自燃發(fā)火傾向越強(qiáng)。一般講來(lái),褐煤易于自燃,煙煤中長(zhǎng)焰煤危險(xiǎn)性最大,貧煤及揮發(fā)分含量在12%以下的無(wú)煙煤難以自燃煤巖成分煤巖成分包括有絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤。煤層中有集中的鏡煤和亮煤,特不是含有絲煤時(shí),煤的自燃傾向性就大;而暗煤多的煤,一般不容易自燃未提供煤的組分及各煤巖成分含量及比例煤的含硫量含硫成分越多,吸氧能力愈大,越易自燃;含黃鐵礦、黃銅礦結(jié)構(gòu)較多,也具有自燃危險(xiǎn)性本礦各煤層的硫份有的大于1%。4#:1.60~2.71%5#:2.03~3.03%煤層自燃可能性大煤的破裂程度煤的破裂程度大,增加了煤的氧化表面積,煤的氧化速度加快,容易自燃。脆性與風(fēng)化率大的煤易于自燃未提供煤的破裂程度指標(biāo)煤層硬度大,脆性與風(fēng)化率大,自燃可能性大煤的水分水分能加速煤的氧化過(guò)程,同時(shí)使煤體疏松,造成細(xì)微裂縫,加大吸氧能力,并降低著火溫度,但過(guò)多水分則可抑制煤的氧化作用各煤層的水份:4#:0.59~1.19%5#:0.88~1.32%水分對(duì)煤炭自燃阻礙較大溫度隨著溫度的升高,氧化作用加劇。溫度由30℃升高至60℃時(shí),吸氧能力要增加3~10倍,假如溫度升高達(dá)到臨界值(70~80℃),則開始迅速氧化,并積極增高溫度,導(dǎo)致燃燒本井田屬正常地溫阻礙不大,操縱作業(yè)、設(shè)備等發(fā)熱引起升溫地質(zhì)構(gòu)造煤層厚度與傾角較大,開采時(shí)煤炭損失、破裂程度大,以及圍巖等受到破壞,形成裂縫,而煤層較厚還易于局部?jī)?chǔ)熱,礦自燃危險(xiǎn)性也愈大本礦煤層為緩傾斜薄及中厚煤層,礦區(qū)內(nèi)存在小斷層自燃可能性不大,開采時(shí)減少煤損開拓開采條件及通風(fēng)方式礦井開拓方式和開采方法及通風(fēng)方式選擇不合理,往往造成丟煤多,煤柱破裂,漏風(fēng)嚴(yán)峻,增加自燃的可能性本礦斜井開拓、長(zhǎng)壁采煤法,中央分列式通風(fēng)盡量少丟煤及破壞煤柱,防止采空區(qū)漏風(fēng)2、煤的自燃條件(1)內(nèi)因火災(zāi)的形成必須具備以下四個(gè)條件:①具有自燃傾向性的煤,呈破裂狀態(tài),并集中堆積;②通風(fēng)供氧;③蓄熱環(huán)境;④維持煤的氧化過(guò)程不斷進(jìn)展的時(shí)刻。要形成自燃,以上四個(gè)條件缺一不可,若采取措施破壞其中一個(gè)或兩個(gè),乃至全部條件,便可有效的防止自燃。(2)煤層自燃進(jìn)展過(guò)程的三個(gè)必要條件:①煤層具有自燃傾向性;②有連續(xù)的供氧條件;③熱量易于積聚。3、煤的自燃預(yù)兆煤的自燃通常經(jīng)歷:埋伏時(shí)期(低溫氧化時(shí)期)、自燃時(shí)期、著火時(shí)期、燃燒時(shí)期和熄滅時(shí)期,見下表煤的自燃時(shí)期及征兆階段征兆埋伏時(shí)期(低溫氧化時(shí)期)其特征比較隱蔽,煤重略有增加,煤被活化(化學(xué)爽朗性增加),著火溫度降低。埋伏時(shí)期的長(zhǎng)短取決于煤的變質(zhì)程度和外部條件。自然時(shí)期其特征是巷道內(nèi)或老塘及密閉內(nèi)空氣中氧含量降低,一氧化碳、二氧化碳含量逐漸增加,空氣濕度增大并成霧狀,在支架及巷道壁上有水珠,在自然時(shí)期末期溫度達(dá)100℃出現(xiàn)煤焦油味。著火時(shí)期其特征是放出大量一氧化碳、沼氣及其它碳?xì)浠衔锱c水分等。由于那個(gè)時(shí)期還沒有完全燃燒,因此二氧化碳還不明顯,火區(qū)溫度及巖石溫度顯著升高,在巷道還能夠出現(xiàn)專門的火災(zāi)氣味、煙霧燃燒時(shí)期其特征是生成大量二氧化碳,在高溫下,分解生成更多的一氧化碳,巷道中出現(xiàn)強(qiáng)烈的火災(zāi)氣體,煙及明火。火源附近溫度高達(dá)1000℃左右熄滅時(shí)期其特征是二氧化碳的濃度接著增高,氧氣和一氧化碳則急驟降低,煙及火焰消逝,災(zāi)區(qū)空氣及巖石溫度逐漸降低4、煤碳自熱時(shí)期的征兆:(1)煤炭自熱期的初期時(shí)期煤炭自燃過(guò)程的預(yù)備期結(jié)束之后便進(jìn)入了自熱期的初期時(shí)期。在現(xiàn)在期的征兆有:1)煤溫有所上升但在臨界溫度60~80℃以下;2)空氣中的氧濃度降低;3)空氣中的相對(duì)濕度增大;4)出現(xiàn)CO2,CO氣體。(2)煤炭自熱期的后期時(shí)期煤炭自熱超過(guò)臨界溫度(60~80℃),但尚未達(dá)到著火溫度出現(xiàn)明火的期間,為自熱后期時(shí)期。在現(xiàn)在期內(nèi),煤溫可升高到100℃以上,火源點(diǎn)附近煤炭水份蒸發(fā),開始了干餾現(xiàn)象,生成多種碳?xì)浠衔?,出現(xiàn)的征兆:1)火源點(diǎn)附近的空氣濕度增大,出現(xiàn)霧氣,煤壁掛水珠,掛汗;2)出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)物,如CO、CO2、CH4、C2H4、C2H5等;3)煤溫、水溫、空氣的溫度都有所升高;4)出水酸度增大。芳香族的碳?xì)浠衔餁馕?煤油味)是井下自然發(fā)火最可靠的征兆。這種氣味在距火源一定距離之外更為顯著,因?yàn)榉枷阕鍤怏w在冷卻之后才會(huì)發(fā)生濃郁的香味。二、煤炭自燃的綜合防治措施1、煤層自燃的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)(1)鑒于煤在低溫氧化時(shí)期產(chǎn)生CO,因此,CO是早期揭露火災(zāi)的敏感指標(biāo)。在礦井的采煤工作面回風(fēng)巷、掘進(jìn)煤巷等有自然發(fā)火的地點(diǎn)設(shè)置CO傳感器,若發(fā)覺CO濃度超限,便可采納便攜式CO檢測(cè)儀追蹤監(jiān)測(cè)確定高溫點(diǎn)。(2)采納紅外探測(cè)法推斷高溫點(diǎn)的位置,紅外探測(cè)法其差不多原理是依照紅外輻射場(chǎng)的理論,建立火源與火源溫度場(chǎng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從而推斷出火源點(diǎn)的位置。(3)用鉆孔測(cè)溫輔助監(jiān)測(cè)。對(duì)頂煤破裂或有自燃危險(xiǎn)的地點(diǎn),埋設(shè)測(cè)溫探頭,定期監(jiān)測(cè)溫度變化情況。(4)加強(qiáng)漏風(fēng)檢測(cè)。定期采納示蹤氣體法,檢查順槽漏風(fēng)量。對(duì)漏風(fēng)集中的區(qū)域加強(qiáng)觀測(cè)。2、預(yù)防措施(1)均壓通風(fēng)操縱漏風(fēng)供氧。均壓通風(fēng)是操縱煤層開采中采空區(qū)等漏風(fēng)的有效措施。首先,要在保證沖淡CH4、風(fēng)速、氣和氣人均風(fēng)量的前提下,全面施行區(qū)域性均壓通風(fēng),其調(diào)壓措施包括單項(xiàng)調(diào)壓和多項(xiàng)措施聯(lián)合調(diào)壓,具體實(shí)施中,首先形成工作面均壓,而后逐步擴(kuò)大到鄰近工作面采空區(qū)的區(qū)域性均壓。(2)噴漿堵漏、鉆孔灌漿。對(duì)煤層開采中的可疑地點(diǎn)或已出現(xiàn)隱患地點(diǎn)進(jìn)行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿,是防止自然發(fā)火的2個(gè)有效措施。(3)注凝膠防滅火。采納注凝膠技術(shù)處理高溫點(diǎn)或自然發(fā)火是煤層開采中防滅火的重點(diǎn)措施,其方法是將凝膠注入高溫點(diǎn)或火點(diǎn)的周圍煤體中,其作用是既能夠封堵漏風(fēng)通道,又能夠吸熱降溫。第四章礦井防滅火措施第一節(jié)開拓開采措施一、選擇合理的巷道布置與開采程序1、水平運(yùn)輸大巷布置在煤層中時(shí),采納錨噴支護(hù)或料石、混泥土、砌碹支護(hù),支架后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實(shí),或用無(wú)腐蝕性、無(wú)毒性的材料進(jìn)行處理。2、采區(qū)絞車房等硐室必須采納不燃性材料支護(hù),設(shè)計(jì)采納砌碹或錨噴支護(hù)。3、開采順序:依照礦區(qū)范圍和礦井的開拓方式,全礦區(qū)為二個(gè)采區(qū),煤層間的開采順序:先開采9號(hào)煤層、其次開采10號(hào)煤層及11號(hào)煤層。二、選擇合理的采煤方法1、本礦采納長(zhǎng)壁后退式采煤法,回采率高,巷道布置簡(jiǎn)單,回采速度較快,有較好的防火性。煤層傾角平均在10°,布置為走向長(zhǎng)壁工作面,有利于提高工作面生產(chǎn)能力;全部垮落法治理頂板,回采中若采空區(qū)遺煤較多,不利于防止采空區(qū)煤炭自燃。開采時(shí),要注意觀看,加強(qiáng)自燃征兆的早期識(shí)不工作,發(fā)覺可疑情況及時(shí)采取措施,每個(gè)工作面回采結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行采空區(qū)及巷道密閉。2、回采后頂板容易冒落,回采工作面采納全部冒落法治理頂板,本礦4#、5#煤層自燃傾向?yàn)棰蚣?jí),即自燃煤層。一般來(lái)講開采煤層為自燃煤層易發(fā)生采空區(qū)的自燃。在回采過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)治理,盡量一次采全高,不留或少留頂?shù)酌?,減少采空區(qū)遺煤。3、操縱礦山壓力,減少煤柱破裂。三、提高回采率,加快回采進(jìn)度1、工作面采納采煤機(jī)落煤、裝煤,工作面可用刮板輸送機(jī)運(yùn)煤,生產(chǎn)中需加強(qiáng)治理,確保適宜的回采進(jìn)度,可在空間上、時(shí)刻上減少煤炭的氧化。2、急時(shí)清理運(yùn)輸巷道中因運(yùn)輸過(guò)程的撒落的煤炭,工作面盡量不要留煤皮(頂煤或底煤),清潔凈回采下來(lái)的煤炭,不讓其留滯在采空區(qū),提高回采率??傊?,合理的采煤方法能夠提高礦井先天的抗自燃發(fā)火能力,多年來(lái)的實(shí)踐表明,降低煤層自燃發(fā)火的可能性要從以下幾個(gè)方面著手:(1)少丟煤或不丟煤;(2)操縱礦山壓力,減少煤柱破裂;(3)合理布置采區(qū);(4)回采時(shí)應(yīng)盡量幸免過(guò)分破裂煤體;(5)加快工作面的回采速度,使采空區(qū)自熱源難于形成;(6)及時(shí)密閉已采區(qū)和廢棄的舊巷;(7)注意選擇回采方向,不使采區(qū)回風(fēng)巷過(guò)分受壓或長(zhǎng)時(shí)刻維護(hù)在煤柱里。第二節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)措施一、選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)、通風(fēng)方法煤層自燃發(fā)火期是指在開采過(guò)程中暴露的煤炭,從接觸空氣到發(fā)生自通風(fēng)因素的阻礙要緊表現(xiàn)在采空區(qū)、煤柱和煤壁裂縫漏風(fēng)。自發(fā)火期,是自燃發(fā)火危險(xiǎn)程度在時(shí)刻上的量度,發(fā)火期愈短的煤層自燃發(fā)火危險(xiǎn)程度愈大。統(tǒng)計(jì)確定煤層最短自燃發(fā)火期,對(duì)礦井開拓開采以及生產(chǎn)治理都有重要意義。1、實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。如此可降低礦井總風(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;且在發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于操縱風(fēng)流,隔絕火區(qū)。2、本礦采納中央分列式通風(fēng)方式,各采掘面有獨(dú)立的進(jìn)、回風(fēng)系統(tǒng)。3、礦井采納抽出式通風(fēng)方法,工作面采納長(zhǎng)壁后退式回采雙“U”形通風(fēng)方式,采空區(qū)漏風(fēng)小,有利于防止煤層自燃。4、預(yù)備采區(qū)時(shí),必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后,方可開掘其他巷道。采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后,方可回采。二、正確選擇通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置地點(diǎn)1、調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)門、風(fēng)墻等通風(fēng)設(shè)施,應(yīng)設(shè)置在圍巖牢固、地壓穩(wěn)定的地點(diǎn),還應(yīng)幸免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風(fēng)量的增大。2、回風(fēng)巷中的調(diào)節(jié)風(fēng)門應(yīng)盡量設(shè)置在離回風(fēng)側(cè)較近的一端,進(jìn)風(fēng)巷中的調(diào)節(jié)風(fēng)門應(yīng)盡量安設(shè)在離進(jìn)風(fēng)側(cè)較近的一端。第三節(jié)自燃發(fā)火觀測(cè)站設(shè)置對(duì)開采具有自燃傾向性的煤層時(shí),應(yīng)及時(shí)掌握自燃發(fā)火動(dòng)向,必須作好觀測(cè)點(diǎn)的建設(shè),氣樣采集、分析、記錄和火災(zāi)的推斷。要緊有以下原則:1、在全礦井的自燃危險(xiǎn)區(qū)建立自燃發(fā)火觀測(cè)站(點(diǎn)),進(jìn)行系統(tǒng)定期的觀測(cè)。觀測(cè)站(點(diǎn))應(yīng)設(shè)在礦壓較小的地點(diǎn),至少長(zhǎng)10m一段支護(hù)規(guī)整、斷面不變,巷道內(nèi)無(wú)風(fēng)阻物。井下觀測(cè)站(點(diǎn))分為固定觀測(cè)點(diǎn)、移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)和臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)。2、采區(qū)、工作面固定觀測(cè)站(點(diǎn)):在采區(qū)、工作面的回風(fēng)流建立一個(gè)觀測(cè)站(點(diǎn)),并符合井下測(cè)風(fēng)站的要求。其觀測(cè)站的位置應(yīng)使回風(fēng)觀測(cè)點(diǎn)能操縱全部回風(fēng)流。3、移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn):在工作面的進(jìn)回風(fēng)巷內(nèi)距工作面10~20m處設(shè)置,并隨工作面推動(dòng)而移動(dòng)的觀測(cè)點(diǎn)。4、臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn):發(fā)覺異常現(xiàn)象,為縮小火區(qū)范圍以便準(zhǔn)確查找火源點(diǎn)而增設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)。5、本礦井監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置:(1)42207綜采、53204綜采自燃發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在工作面回風(fēng)順槽距回風(fēng)口20m處,采納CO檢知管監(jiān)測(cè),工作面回風(fēng)順槽至少每天檢測(cè)一次。(2)當(dāng)?shù)V井有自燃發(fā)火區(qū)時(shí),自燃發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置于密閉墻側(cè),每班至少檢測(cè)一次。另外必須對(duì)井下工人進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn),加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作,做到預(yù)防為主。第五章礦井防滅火系統(tǒng)第一節(jié)注漿系統(tǒng)本礦在注漿系統(tǒng)設(shè)計(jì)及治理方面必須嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》2011版的有關(guān)規(guī)定和《礦井防滅火規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容及《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。一、注漿材料1、注漿材料的種類:黃土、頁(yè)巖、礦井矸石、粉煤灰等。2、注漿材料成漿性能指標(biāo)(0.1mm以下級(jí)不的樣品)應(yīng)達(dá)到如下規(guī)定:(1)沉降速度1~10mm/min;(2)臨界穩(wěn)定時(shí)刻為20~60min;(3)塑性指數(shù)7~14(粉煤灰可小于7);(4)粘度系數(shù)(1~2)×10-3Pa.S;(5)氧化鎂膠體混合物含量20%~35%;(6)含砂量10%~30%(粉煤灰可小于10%)。3、用矸石、粉煤灰作注漿材料時(shí),須進(jìn)行氧化性能實(shí)驗(yàn),其指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下規(guī)定:(1)氧化交叉溫度在300℃以上;(2)恒溫吸氧量小于0.1mL/g;(3)固定碳含量不大于8%,含硫量不大于1.5%,燒失減量不大于20%,發(fā)熱量不大于2000J/g。4、頁(yè)巖、矸石必須經(jīng)破裂、濕式球磨機(jī)球磨,其粒度要求在5mm以下,其中尢于0.5mm的粒料應(yīng)占10%以下,小于0.1mm的粒料應(yīng)占60%以上。二、要緊注漿參數(shù)1、灌漿系數(shù)防火灌漿系數(shù)為3%~12%,滅火灌漿系數(shù)相應(yīng)加大。采納粉煤灰漿防火時(shí),灌漿系數(shù)為5%~15%。2、土水比礦井防滅火注漿漿液的土水比應(yīng)為1:2~1:5。在回采工作面灑漿防火時(shí),土水比應(yīng)為1:2~1:3,本礦設(shè)計(jì)土水比應(yīng)為1:3。3、注漿量礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力175萬(wàn)噸/年,礦井注漿量計(jì)算:Q=KM(G/rc)×(δ+1)=0.25×0.68×(5000/1.44)×(3+1)=2361.1m3/d式中:Q——礦井日注漿量,m3/d;k——灌漿系數(shù);取值0.25G——礦井日產(chǎn)煤量,1363.6t;δ——土水比的倒數(shù);3M——漿液制成率,取0.68;rc——煤的密度,1.44t/m3;4、制漿方法本礦在制漿方法上可采納以下幾種方法:(1)黃泥漿的制漿方法1)水力制漿采納人工取土或機(jī)械取土,將土疏松,經(jīng)水力(水槍)沖刷混合成漿。當(dāng)采納水槍直接取土?xí)r,其供水壓力、水流量和臺(tái)數(shù)應(yīng)能滿足取土制漿的要求。水力制漿過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格操縱土水比。2)機(jī)械攪拌制漿首先按要求在礦區(qū)工業(yè)廣場(chǎng)修建漿池,將黃土加水在漿池中攪拌成均勻漿液后即可輸入井下所需地點(diǎn)。漿池應(yīng)設(shè)2個(gè)以上,一個(gè)作注漿用,另一個(gè)進(jìn)行攪拌制漿,交替使用。漿池的容積應(yīng)能保證注漿量的要求。(2)頁(yè)巖漿和矸石漿方法頁(yè)巖漿和矸石漿的制漿方法相似,將頁(yè)巖和矸石破裂后,用濕式球磨機(jī)加水球磨成漿,進(jìn)入輸漿管路。(3)粉煤灰漿方法從周邊矸石電廠貯料場(chǎng)挖取粉煤灰,運(yùn)到礦井地面制漿站,將粉煤灰用專門的攪拌筒加水?dāng)嚢璩蓾{或用水槍沖攪成漿后直接進(jìn)入輸漿管路。5、注漿期間漿液流量和土水比的測(cè)定在注漿期間,每班測(cè)定一次漿液的流量和土水比,流量測(cè)定可用電磁流量計(jì)或體積法,土水比測(cè)定可采納比重法。6、輸漿管路依照本礦的制漿方式,井下采納輸漿管路系統(tǒng)。在漿液流人輸漿管路前,應(yīng)設(shè)置篩網(wǎng)過(guò)濾,網(wǎng)的孔徑宜為15~20mm。(1)依照生產(chǎn)過(guò)程中收集掌握的情況經(jīng)計(jì)算分析選擇主管、支管均采納直徑為100mm的無(wú)縫鋼管,工作面選用75mm的無(wú)縫鋼管,鋼管壁厚均為6mm滿足生產(chǎn)需要。(2)實(shí)際工作流速:Q1=Q/nt=633.8/16=39.6m3/hV=4Q1/(3600πd2)=4×39.6/(3600×π×0.1002)=1.4m/s式中:v——管內(nèi)泥漿的實(shí)際工作流速,m/s;Q1——每小時(shí)注漿量,m3/h;d——管道內(nèi)直徑,取0.100m;n——每日灌漿班數(shù),2班/d;t——每班純灌漿實(shí)際,8h/班。(4)井下輸漿管路應(yīng)緊靠井巷壁鋪設(shè),固定牢固,并涂以防銹漆。(5)每次注漿后應(yīng)立即用清水沖洗管路。(6)管路鋪設(shè):①制漿機(jī)→副斜井→軌道下山→472207工作面回風(fēng)巷(53204工作面回風(fēng)巷)→422073采空區(qū)(53204采空區(qū))6、注漿方法依照本礦的生產(chǎn)條件,可選擇以下注漿方法。(1)鉆孔注漿,從井下巷道或鉆場(chǎng)向注漿區(qū)域打注漿鉆孔,鉆孔開孔孔徑應(yīng)不小108mm,終孔孔徑應(yīng)不小于89mm,封孔要嚴(yán)密,鉆孔與輸漿管路的連接要牢固,并能承受最大的注漿壓力。(2)埋管注漿隨著回采工作面推進(jìn)向采空區(qū)內(nèi)埋設(shè)管道進(jìn)行注漿,出漿口距工作面的距離應(yīng)不小于15m。(3)密閉墻插管注漿工作面回采后從密閉墻上方的注漿管向采空區(qū)注漿?,F(xiàn)在,密閉墻的強(qiáng)度應(yīng)滿足注漿的要求,注漿時(shí)應(yīng)派專人監(jiān)護(hù),一旦發(fā)覺有潰漿征兆時(shí),應(yīng)立即停止注漿。(4)灑漿在回采工作面由輸漿管路上接出耐壓膠管,向采空區(qū)均勻地灑上一層漿液。灑漿時(shí),漿液出口壓力應(yīng)不大于0.3MPa。7、注漿區(qū)的排水措施注入采空區(qū)的漿液的脫水時(shí)刻一般為7~15d,漿液中脫出的水一部分被圍巖汲取,一部分滯留在注漿區(qū)的下部空間。所有在注漿區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)的排水措施進(jìn)行排水,具體方法有以下兩種,本礦能夠依照現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)視實(shí)際需要選擇較適應(yīng)的排水方法。(1)在注漿區(qū)下部的密閉墻的底部設(shè)置排水孔或溢水孔,在注漿后應(yīng)隨時(shí)觀看這些密閉墻的排水量的變化情況。(2)在注漿區(qū)下部進(jìn)行采掘前,必須對(duì)注漿區(qū)進(jìn)行打鉆孔或采取其他措施進(jìn)行泄水。8、注漿防滅火的效果考察(1)加強(qiáng)對(duì)注漿后注漿區(qū)溫度和氣體成分的檢測(cè)。1)應(yīng)派專人定期檢測(cè)注漿滅火區(qū)、注漿防火工作面及其采空區(qū)內(nèi)的氣溫、煤和氣出水溫度。2)進(jìn)一步加強(qiáng)火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室檢查和治理。在生產(chǎn)前建立了火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室,在生產(chǎn)時(shí)直接就采納原火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室即可,氣體分析成份要緊有:氧氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。(2)采集氣體的地點(diǎn)為:1)回采工作面的回風(fēng)巷、上隅角、采空區(qū)氧化帶回風(fēng)側(cè);2)通向火區(qū)的密閉墻內(nèi)側(cè)或鉆孔內(nèi);3)其他需要的地點(diǎn)。采納人工取樣在地面進(jìn)行氣體分析時(shí),應(yīng)符合以下要求1)取樣必須使用專用取樣袋或取樣器,取樣后應(yīng)在5h內(nèi)送到地面實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析;2)注漿防火區(qū)域應(yīng)定期對(duì)各取樣點(diǎn)取一次樣;3)注漿滅火封閉區(qū)域內(nèi)每天取一次樣;(3)加強(qiáng)注漿防滅火區(qū)的治理1)建立健全防滅火注漿臺(tái)帳,要緊內(nèi)容應(yīng)包括:①注漿區(qū)位置;②鉆孔工程;③注漿工程;④防滅火密閉墻工程;⑤氣體分析及溫度記錄;⑥泥漿分布狀況等。2)火區(qū)熄滅標(biāo)準(zhǔn)、注銷和啟封要求以及防火墻的治理,均應(yīng)遵循《煤礦安全規(guī)程》和《礦井防滅火規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行第二節(jié)自燃煤層的滅火措施一、對(duì)出現(xiàn)煤層自燃火災(zāi)的巷道采取對(duì)災(zāi)區(qū)封閉隔絕滅火措施。2、采區(qū)生產(chǎn)過(guò)程中,必須建立火區(qū)治理卡片,繪制火區(qū)位置圖,建立火區(qū)密閉墻、防火隔爆墻治理制度,定期對(duì)火區(qū)內(nèi)氣體取樣化驗(yàn),只有火區(qū)內(nèi)氧濃度小于5%,不含CO,或CO濃度穩(wěn)定在0.001%以下,火區(qū)內(nèi)溫度小于30度,出水溫度小于25度或與火災(zāi)發(fā)生前的水溫相同,且以上指標(biāo)穩(wěn)定一個(gè)月以上時(shí),方可對(duì)火區(qū)進(jìn)行啟封。3、掘進(jìn)過(guò)程中還必須加強(qiáng)對(duì)小窯的探查工作,嚴(yán)禁誤穿小窯。若誤穿小窯發(fā)覺CO氣體,必須立即進(jìn)行封閉,然后施工鉆孔進(jìn)行注馬麗散,為了滅火工作可靠,同時(shí)采取在密閉周邊進(jìn)行注漿,施工的密閉必須預(yù)留觀看孔時(shí)刻取樣分析。二、密閉防滅火技術(shù)措施。密閉防滅火技術(shù)要緊適用于采煤工作面回采結(jié)束后的采空區(qū)、報(bào)廢的煤巷、煤巷高冒或空洞的自燃火災(zāi)防治和直接滅火缺乏條件或有危險(xiǎn)或不奏效的外源火災(zāi)滅火。1、密閉防滅火技術(shù)的使用:(1)必須對(duì)發(fā)火地點(diǎn)、發(fā)火緣故及漏風(fēng)狀況進(jìn)行詳盡的分析,使密閉防滅火技術(shù)做到有的放矢、因地制宜。(2)必須正確選擇密閉的位置、結(jié)構(gòu)的施工方法,盡可能縮小封閉范圍,減少密閉數(shù)量,操縱漏風(fēng),保證密閉的施工安全和工程質(zhì)量,提高密閉防滅火的窒息效果。(4)必須選定可靠的觀測(cè)地點(diǎn),建立完善的觀測(cè)制度,隨時(shí)隨地掌握封閉區(qū)內(nèi)的自燃發(fā)火趨勢(shì)或火情變化。2、密閉位置選擇(1)密閉位置的選擇應(yīng)在確保施工安全的條件下使封閉范圍盡可能小,盡可能靠近火源。(2)密閉位置應(yīng)選擇在動(dòng)壓阻礙小、圍巖穩(wěn)定、巷道規(guī)整的巷段內(nèi),密閉外側(cè)離巷口應(yīng)留有4~5m的距離。3、密閉結(jié)構(gòu)選擇(1)密閉的總體結(jié)構(gòu)包括墻體和輔助設(shè)施,密閉的墻體必須具有足夠的承壓強(qiáng)度、足夠的氣密性能和足夠的使用壽命,能滿足指定的專門使用性能;密閉的輔助設(shè)施應(yīng)依照需要配齊。(2)永久密閉必須采納不燃性建筑材料。(3)臨時(shí)密閉要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單嚴(yán)密、材料質(zhì)量輕、施工方便,完成任務(wù)后需要拆除的要便于拆除,有瓦斯爆炸危險(xiǎn)時(shí)要求防爆。臨時(shí)密閉一般選用木板密閉、風(fēng)布密閉、噴塑密閉、磚密閉、石膏密閉或沙(土)袋密閉。(4)永久密閉要求墻體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嚴(yán)密、材料經(jīng)久耐用,墻基與巷壁必須緊密結(jié)合,連成一體。永久密閉一般采納掏槽結(jié)構(gòu),也可采納錨桿注漿結(jié)構(gòu)。煤巷密閉必須掏槽,幫槽深度為見實(shí)煤后0.5m,頂槽深度為見實(shí)煤后0.3m,底槽深度為見實(shí)煤后0.2m,掏槽寬度大于墻厚0.3m;巖巷不要求掏槽,但必須將松動(dòng)巖體刨除,見硬巖體。墻身應(yīng)選用高強(qiáng)度材料砌筑或澆筑,且有足夠的厚度,墻厚可參考附錄A選擇,墻面覆蓋層厚度應(yīng)大于20mm。(5)在傾角超過(guò)30°的巷道砌筑密閉時(shí),密閉墻體宜垂直于巷道軸線,并采納基座結(jié)構(gòu),用以承受側(cè)壓和墻體自重。墻基四周必須嵌入巷幫一定深度,巖壁宜大于0.5m,煤壁宜大于1m。墻體上方可充填河砂、粘土或粉煤灰等惰性材料或予以注漿。4、觀測(cè)系統(tǒng)的確定(1)火區(qū)密閉和防火永久密閉都應(yīng)在離地板高度為墻高的2/3處設(shè)直徑不小于25mm的檢測(cè)口,用于觀測(cè)壓差、氣和氣取氣樣;封閉區(qū)內(nèi)高外低處的密閉應(yīng)安裝直徑50mm以上放水管,并帶有水封結(jié)構(gòu)或安裝閥門,離底板高度為0.3m,用于觀測(cè)水溫、釋放積水;另外在密閉的頂部還要安裝直徑不小于100mm的灌漿管,以備灌漿使用。(2)選擇封閉區(qū)回風(fēng)側(cè)有代表性的密閉,定期觀測(cè)封閉區(qū)內(nèi)的氣體狀態(tài),重點(diǎn)掌握封閉區(qū)內(nèi)氣體成分的變化,可靠檢驗(yàn)密閉防滅火方案的實(shí)施效果。在檢測(cè)封閉區(qū)內(nèi)的氣體濃度時(shí),平常可用氣體檢測(cè)管檢測(cè),時(shí)期性測(cè)定應(yīng)取樣用色譜儀分析。6、封閉區(qū)的治理(1)必須繪制封閉系統(tǒng)圖(實(shí)施后的實(shí)際封閉方案圖),建立密閉治理卡片或火區(qū)治理卡片。所有密閉都必須編號(hào)、登記、上圖。密閉治理卡片或火區(qū)治理卡片內(nèi)容包括密閉編號(hào)、密閉地點(diǎn)、巷道傾角、墻體結(jié)構(gòu)、性能要求、建筑日期及完好程度、維修記錄、觀測(cè)記錄等。(2)所有密閉前都必須安設(shè)柵欄、警標(biāo)和記事牌。記事牌內(nèi)容包括密閉編號(hào)、密閉地點(diǎn)、密閉檢查觀測(cè)記錄。(3)必須加強(qiáng)密閉的檢查和維修,保證密閉完好。(4)在密閉滅火過(guò)程中,必須停止火區(qū)周圍對(duì)密閉滅火有阻礙的一切生產(chǎn)活動(dòng)。7、防滅火效果的強(qiáng)化(1)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)整個(gè)封閉區(qū)的封閉堵漏。封閉區(qū)的所有通口均應(yīng)密閉,所有密閉均應(yīng)加強(qiáng)維修和堵漏。井下大面積漏風(fēng)地點(diǎn)宜建立隔絕帶實(shí)行堵漏。(2)采取均壓措施以降低封閉區(qū)的漏風(fēng)壓差:設(shè)法使封閉區(qū)成為通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的角聯(lián)分支,進(jìn)行均壓調(diào)節(jié);設(shè)法使封閉區(qū)所有密閉同時(shí)處于通風(fēng)系統(tǒng)中的進(jìn)風(fēng)側(cè)或回風(fēng)側(cè);設(shè)法開發(fā)與封閉區(qū)并聯(lián)的通路。(3)采取灌注惰性氣體的措施能夠提高封閉區(qū)的惰化程度,關(guān)于瓦斯礦井滅火還可起到阻爆的作用。(4)采取注水、注漿、注凝膠等措施能夠降低密閉區(qū)內(nèi)部溫度,加快滅火速度。8、防滅火效果的觀測(cè)(1)定期測(cè)定封閉區(qū)密閉內(nèi)外壓差,進(jìn)行漏風(fēng)分析。(2)指定有代表性的回風(fēng)側(cè)密閉,用氣體檢測(cè)管測(cè)定封閉區(qū)內(nèi)、外的O2、CO、CO2和CH4等氣體濃度,用分辨率不低于0.2℃的溫度計(jì)測(cè)定封閉區(qū)內(nèi)、外的空氣溫度及密閉四幫煤、巖溫度,每天測(cè)定一次。定期用采樣球膽采集封閉區(qū)氣樣,送化驗(yàn)室進(jìn)行氣體成分分析。(3)每次測(cè)定都必須認(rèn)真填寫觀測(cè)記錄,至少記錄觀測(cè)地點(diǎn)、觀測(cè)日期和觀測(cè)人名,并填繪觀測(cè)曲線。9、防滅火效果的檢驗(yàn)(1)依照測(cè)定,出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一即定為出現(xiàn)自燃發(fā)火隱患:1)密閉內(nèi)出現(xiàn)CO2且呈上升趨勢(shì);2)密閉內(nèi)水溫、氣溫呈上升趨勢(shì);3)密閉附近煤溫、巖溫呈上升趨勢(shì)。1)密閉內(nèi)出現(xiàn)煙霧;2)密閉附近煤溫、巖溫上升超過(guò)70℃。2)各回風(fēng)側(cè)密閉內(nèi)氣溫低于30℃或達(dá)到發(fā)火前溫度;3)各密閉內(nèi)水溫低于25℃或達(dá)到發(fā)火前溫度。(4)火區(qū)達(dá)到熄滅條件需要啟封時(shí),能夠制定啟封方案申報(bào)啟封。啟封時(shí)發(fā)覺火尚未熄滅應(yīng)立即進(jìn)行直接滅火,直接滅火有危險(xiǎn)或不奏效時(shí),應(yīng)立即重新封閉火區(qū)?;饏^(qū)治理
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