大金禾煤業(yè)防滅火專項(xiàng)設(shè)計(jì)

目錄TOC\o"1-6"\h\z\u1、設(shè)計(jì)目的 32、煤層的自燃預(yù)防措施 32.1開拓開采方面的措施 42.2通風(fēng)方面的措施 42.3監(jiān)測(cè)方面的措施 43、防滅火方法 43.1煤層自燃監(jiān)測(cè)方面的措施 54、防滅火方法 114.1對(duì)采空區(qū)進(jìn)行預(yù)防性灌漿 115.0阻化劑防火技術(shù) 215.1阻化劑防火原理 215.2阻化劑選擇 225.3阻化劑濃度確定 225.4阻化劑防火系統(tǒng)選擇 226.0井下外因火災(zāi)防治 396.1電器事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施及裝備 396.2防止井下爆破引發(fā)火災(zāi) 526.3空壓機(jī)的防火與防爆措施 546.4井下防火構(gòu)筑物 557.0職工消防培訓(xùn) 57前言山西平陸大金禾煤業(yè)有限公司位于平陸縣三門鎮(zhèn)徐滹沱村附近。行政區(qū)劃屬平陸縣三門鎮(zhèn)管轄。根據(jù)山西省煤炭資源整合和有償使用工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件（晉煤整合辦核［2006］74號(hào)）《關(guān)于運(yùn)城市平陸縣等兩個(gè)非主要產(chǎn)煤縣<煤炭資源整合有償使用工作方案>的核準(zhǔn)意見》以及山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領(lǐng)導(dǎo)組辦公室文件晉煤重組辦發(fā)〔2009〕48號(hào)“關(guān)于運(yùn)城市平陸縣（部分）和垣曲縣煤礦企業(yè)兼并重組整合方案的批復(fù)”。該礦由平陸縣大洼煤礦和原三門煤礦及部分新增區(qū)資源兼并重組整合而成，核準(zhǔn)礦井名稱為山西平陸大金禾煤業(yè)有限公司，2011年11月7日山西省國(guó)土資源廳頒發(fā)新采礦許可證（證號(hào)：C1400002009111220043786），批準(zhǔn)開采9號(hào)－11號(hào)煤層，井田面積3.0053km2，礦井能力0.60Mt/a。06年兩個(gè)礦井的瓦斯鑒定結(jié)果（如表），瓦斯相對(duì)涌出量為1.82～8.93m3./t，瓦斯絕對(duì)涌出量為0.22～0.62m3/min，歷史上未發(fā)生過煤塵、瓦斯突出和爆炸事故，為低瓦斯礦井。歷年瓦斯鑒定結(jié)果匯總表表2-5-1礦井鑒定年份瓦斯相對(duì)涌出量（m3/t）瓦斯絕對(duì)涌出量（m3/min）二氧化碳相對(duì)涌出量（m3/t）二氧化碳絕對(duì)涌出量（m3/min）鑒定級(jí)別平陸縣大洼煤礦20051.820.221.820.22低20062.520.383.110.47低三門煤礦20058.930.628.930.62低2006低根據(jù)平陸縣大洼煤礦和三門煤礦礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，該礦井當(dāng)生產(chǎn)能力達(dá)到600kt/a時(shí)，設(shè)計(jì)計(jì)算礦井絕對(duì)CH4涌出量按0.62m3/min，礦井絕對(duì)CO2涌出量按0.62m3/min計(jì)算，礦井為低瓦斯礦井。井田內(nèi)9、10號(hào)煤層無(wú)煤塵爆炸性，11號(hào)煤層具有煤塵爆炸性，9號(hào)煤層為容易自燃煤層，10、11號(hào)煤層為自燃煤層。為了貫徹“安全第一，預(yù)防為主”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)。1、設(shè)計(jì)目的1.1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)安全程度和安全管理水平，控制我礦建設(shè)后續(xù)項(xiàng)目和煤礦生產(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，保護(hù)煤礦從業(yè)人員的健康、生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。1.2為了能合理有效的控制自燃煤層發(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)發(fā)展。2、煤層的自燃預(yù)防措施2.1開拓開采方面的措施2.11運(yùn)輸下山、軌道下山、回風(fēng)下山布置在煤層內(nèi)，采用錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護(hù)，機(jī)電硐室采用錨網(wǎng)噴、現(xiàn)澆混凝土支護(hù)。2.12回采工作面條帶布置，減少煤柱損失；回采工作面采用后退式開采，加速回采進(jìn)度；盡一切可能防止煤層自然發(fā)火。2.13采用壁式采煤法回采率高，巷道布置比較簡(jiǎn)單，便于使用機(jī)械化裝備與加快回采進(jìn)度，有較大的防火安全性。2.2通風(fēng)方面的措施2.21回采工作面采用后退式開采，“U”型通風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)防止自然發(fā)火有利。2.22回采工作面采完后及時(shí)構(gòu)筑密閉墻，加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)的密閉管理。2.3監(jiān)測(cè)方面的措施2.31礦井配備DMH型膠帶機(jī)硐室自動(dòng)滅火系統(tǒng)，系統(tǒng)通過地面總站，對(duì)接收到的井下數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，顯示測(cè)點(diǎn)報(bào)警信息。從而對(duì)主要運(yùn)輸下山的帶式輸送機(jī)發(fā)火進(jìn)行不同階段監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)。2.32回采工作面上隅角、掘進(jìn)工作面、瓦斯檢查員、班長(zhǎng)配備便攜式一氧化碳檢測(cè)報(bào)警儀。3、防滅火方法該礦10、11號(hào)煤層屬于自燃煤層，根據(jù)地方煤礦特點(diǎn)及防滅火經(jīng)驗(yàn)，礦井自燃火災(zāi)防治系統(tǒng)及措施：主要配置KYSC-1型礦井移動(dòng)式束管采樣系統(tǒng)、GC950型火災(zāi)氣體色譜分析系統(tǒng)對(duì)煤層自然發(fā)火進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)；建立阻化劑防滅火、采空區(qū)灌漿防滅火、凝膠防滅火系統(tǒng)、氮?dú)夥罍缁鹣到y(tǒng)。3.1煤層自燃監(jiān)測(cè)方面的措施煤層自燃火災(zāi)監(jiān)測(cè)與早期預(yù)報(bào)是礦井火災(zāi)預(yù)防與處理的基礎(chǔ)，是礦井防滅火的關(guān)鍵。只要能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地對(duì)煤層自燃火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)報(bào)，就能有的放矢地采取預(yù)防煤層自燃火災(zāi)的措施，從而避免自燃事故的發(fā)生。對(duì)于煤層火災(zāi)的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)而言，采樣監(jiān)測(cè)技術(shù)是至關(guān)重要的。目前，煤層火災(zāi)的監(jiān)測(cè)主要有礦井火災(zāi)束管采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)和人工檢測(cè)三種手段。3.11束管監(jiān)測(cè)地面固定式礦井火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是借助束管將礦井井下各測(cè)點(diǎn)的氣體經(jīng)抽氣泵負(fù)壓抽取、匯總到指定地點(diǎn)，在借助氣相色譜檢測(cè)裝置對(duì)束管采集的井下氣樣進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線監(jiān)測(cè)，其監(jiān)測(cè)結(jié)果在以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)告、分析日?qǐng)?bào)等方式提供數(shù)據(jù)的同時(shí)，亦可自動(dòng)存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便今后對(duì)某種氣體含量的變化趨勢(shì)分析，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井自燃火災(zāi)的早期預(yù)報(bào)。安全監(jiān)控系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測(cè)CO、CO2、O2等環(huán)境參數(shù)，根據(jù)這些環(huán)境參數(shù)的變化進(jìn)行煤層火災(zāi)的預(yù)報(bào)。3.12人工檢測(cè)人工檢測(cè)一直作為煤層火災(zāi)的主要監(jiān)測(cè)手段，人工氣體監(jiān)測(cè)主要采用O2、CO、CH4等便攜式氣體分析儀，由人工直接在各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行氣體檢測(cè)，并定期采用氣袋取氣樣，送地面進(jìn)氣相色譜分析，給出氣體的成分和濃度，以此判斷煤層發(fā)火程度。該法適用性強(qiáng)、投入設(shè)備少，簡(jiǎn)單易行，但人工取樣工作量大，間隔時(shí)間長(zhǎng)，不能連續(xù)實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。山西省安全工程技術(shù)研究中心開發(fā)的與該采樣系統(tǒng)配套的GC950型煤礦專用火災(zāi)氣體色譜分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用日本島津技術(shù)，具有性能穩(wěn)定、功能齊全、自動(dòng)化程度高、重復(fù)性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)的色譜儀氮?dú)夂脱鯕夥蛛x效果差，不能測(cè)氫氣等缺點(diǎn)；該系統(tǒng)能測(cè)定H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H2等9種氣體，實(shí)現(xiàn)了測(cè)定氫氣這一重要火災(zāi)氣體，對(duì)于指導(dǎo)礦井火災(zāi)的治理具有重要的參考價(jià)值；采用三氣路六通閥定量管進(jìn)樣，配TCD、雙FID及鎳轉(zhuǎn)化爐，四通道采樣分析，一次進(jìn)樣5分鐘內(nèi)完成所有氣體分析；檢測(cè)器均采用單元化設(shè)計(jì)，先進(jìn)制造工藝，具有靈敏度高、噪聲低、線性范圍寬等特點(diǎn)；工作站功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定，直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué)。1)KYSC-1型束管采樣系統(tǒng)組成該系統(tǒng)既具有原束管系統(tǒng)的功能，又克服了原束管系統(tǒng)的一些不足。系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)適用，維護(hù)方便，適用于中小型礦井自然發(fā)火的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，也適用于大型礦井高產(chǎn)高效工作面的自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及火災(zāi)治理過程中火災(zāi)信息的連續(xù)檢測(cè)。該系統(tǒng)由以下三部分組成：(1)抽氣束管；(2)抽氣泵；(3)采樣柜；(4)氣水分離器。1.水位計(jì)2.壓力控制閥3.出氣口4.壓力表5.連接法蘭6.連接管道7.皮管8.水泵出氣口9.水泵進(jìn)氣口10.皮管11.負(fù)壓表12.流量計(jì)13.八路控制開關(guān)14.氣體采樣口15.出水口圖3.11采樣系統(tǒng)連接圖2)KYSC-1型束管采樣系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)1)供電電壓：660V／380V；2)功率：4kW；3)供水量：1m3/h；4)抽氣量：1.35m3/min；5)負(fù)壓：－0.087MPa；6)抽氣距離：5000m。3)GC950型煤礦專用色譜分析系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)和參數(shù)圖3.11煤礦專用氣相色譜分析系統(tǒng)配置簡(jiǎn)圖3.11煤礦專用色譜分析系統(tǒng)連接示意圖主要特點(diǎn)①該儀器采用日本島津技術(shù)，具有性能穩(wěn)定、功能齊全、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)；②可以測(cè)定H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2共9種氣體；③選用氬氣作載氣，實(shí)現(xiàn)了測(cè)定氫氣這一重要火災(zāi)氣體，對(duì)于指導(dǎo)礦井火災(zāi)的治理具有重要的參考價(jià)值；④采用三氣路六通閥定量管進(jìn)樣，配TCD、FID及鎳轉(zhuǎn)化爐，從而排除了各組分之間的互相干擾，使重復(fù)性、靈敏性和準(zhǔn)確性更好；⑤CO、CO2及烴類測(cè)定采用分時(shí)進(jìn)樣，雙柱并聯(lián)共用FID的流程，從而避免了分流進(jìn)樣造成最低檢測(cè)濃度達(dá)不到煤礦安全要求的不足，同時(shí)通過進(jìn)樣時(shí)間的控制，可以縮短總的分析時(shí)間，減輕分析人員的工作量；⑥內(nèi)置不銹鋼絲網(wǎng)過濾膜，從而避免了煤礦氣體粉塵較多容易堵塞管路的問題；⑦檢測(cè)器均采用單元化設(shè)計(jì)，先進(jìn)制造工藝，具有靈敏度高、噪聲低、線性范圍寬等特點(diǎn)；⑧工作站功能強(qiáng)大、性能穩(wěn)定，直觀、簡(jiǎn)單、易學(xué)。設(shè)有六種定量方法(歸一法，內(nèi)標(biāo)，外標(biāo)，修正歸一法，帶比例的修正歸一法，指數(shù)法)，可實(shí)現(xiàn)任意多點(diǎn)標(biāo)樣校準(zhǔn)，任意多點(diǎn)校準(zhǔn)平均，直觀顯示校準(zhǔn)曲線；靈活的峰識(shí)別和處理能力，適應(yīng)各類色譜分析應(yīng)用。技術(shù)參數(shù)①最小檢測(cè)濃度：H2≤5ppm；CO、CO2≤2ppm；烴類≤0.1ppm②尺寸：寬606mm×高450mm×深450mm③重量：～42Kg④電源：200V、50HZ、2100W⑤熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)結(jié)構(gòu)：半擴(kuò)散式、四臂錸鎢絲；電源：恒流控制方式；靈敏度：≥1500mV·ml/mg(正十六烷)；噪聲：≤0.03mV；飄移：≤0.1mV/30min⑥火焰離子化檢測(cè)器(FID)結(jié)構(gòu)：圓筒形收集極、石英噴口；檢測(cè)限：1×10-11g/s(正十六烷)；噪聲：≤5×10-13A；飄移：≤5×10-12A/30min⑦柱箱溫度范圍：10～399℃(增量為1℃)；控溫精度：±0.1℃；可由鍵盤設(shè)定過熱保護(hù)值⑧檢測(cè)器溫度范圍：10～399℃(增量為1℃)；控溫精度：±0.01℃(TCD)和±0.1℃(其它)；可由鍵盤設(shè)定過熱保護(hù)值⑨工作站高精度：USB接口，24位的高精度A/D，分辨率±1uv輸入通道電平范圍：外置數(shù)據(jù)采集盒，輸入通道2個(gè)。-1v至+1v(可擴(kuò)展±2V)

采樣頻率：6、12、25、50次/秒

動(dòng)態(tài)范圍：106(1μv為最小單位)

積分靈敏度：1μv·sec(即面積的個(gè)位數(shù))。

線性度：<±0.1%

重現(xiàn)性：0.06％4)井下監(jiān)測(cè)方案⑴測(cè)點(diǎn)布置方案①選定一工作面在進(jìn)回風(fēng)順槽按一定間距布置束管采樣器，測(cè)定采空區(qū)范圍大約距工作面150m左右，約50m設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，保持采空區(qū)內(nèi)部進(jìn)、回風(fēng)側(cè)各三個(gè)探頭，上下順槽同時(shí)觀測(cè)，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3.14、圖3.15所示。（兩者根據(jù)情況選一種）采空區(qū)采空區(qū)開切眼停采線采空區(qū)束管采樣泵束管采樣點(diǎn)3.14單巷布置工作面測(cè)點(diǎn)布置圖采空區(qū)采空區(qū)開切眼停采線聯(lián)絡(luò)巷采樣泵束管采樣點(diǎn)采樣束管圖3.15雙巷布置工作面測(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6-2-7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)開切眼停采線采樣束管采樣泵圖6-2-7工作面封閉后測(cè)點(diǎn)布置圖⑵地面色譜分析井下通過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。為了檢測(cè)全礦井的一氧化碳情況，礦井配備便攜一氧化碳檢測(cè)報(bào)警儀，數(shù)量不少于便攜瓦檢儀的三分之一，共配備？臺(tái)。4、防滅火方法4.1對(duì)采空區(qū)進(jìn)行預(yù)防性灌漿《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開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)。4.11灌漿系統(tǒng)目前灌漿使用的漿液的制備主要有水力制備和機(jī)械制備兩種方法。水力制備是利用高壓水槍沖刷松散的粘土層使水土混合形成泥漿，是一種操作較為簡(jiǎn)單的制漿方式，但漿液濃度難以保證，防火效果差；機(jī)械制漿是按照一定的比例將制漿材料和水送入攪拌池，經(jīng)攪拌機(jī)攪拌，輸入注漿管路送至井下，但目前的灌漿系統(tǒng)普遍存在易堵管、輸漿力度小、漿材要求高、投資大等不足。山西省安全工程技術(shù)研究中心開發(fā)的KDZS-1型多功能煤礦防滅火灌漿系統(tǒng)選用移動(dòng)式輕型設(shè)備、多組漿池協(xié)同灌漿、遠(yuǎn)距離輸漿等特點(diǎn)，經(jīng)過濾后有多個(gè)輸漿出口，可用黃土、粉煤灰等多種灌漿材料，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少、建設(shè)速度快、輸漿力度大、防凍等優(yōu)點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)在風(fēng)井場(chǎng)地設(shè)KDZS-1型多功能煤礦防滅火灌漿系統(tǒng)一套，為全礦灌漿服務(wù)，灌漿方法采用隨采隨灌，即隨采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)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，以免灌漿影響回采工作。灌漿站建設(shè)：風(fēng)井場(chǎng)地建2個(gè)攪拌池和1個(gè)注漿池(注漿池設(shè)在較低的水平)，池深和直徑均為2m，池體用磚砌筑水泥抹面或用鋼板焊接，其上固定攪拌器。攪拌池底部留有出料口，在漿液流入注漿池前設(shè)雙層過濾篩子(孔徑為10mm)，攪拌池及注漿池側(cè)面設(shè)800mm×800mm×2000mm下液泵坑兩個(gè)，各安設(shè)離心式液下泥砂泵2臺(tái)。灌漿站布置如圖4.11所示。圖4.11灌漿站布置示意圖4.12灌漿方法預(yù)防性灌漿方法有多種，根據(jù)采煤與灌漿先后順序關(guān)系可分為：采前預(yù)灌、隨采隨灌和采后灌漿。采前預(yù)灌就是在煤未開采之前即對(duì)煤層進(jìn)行灌漿，適用于老空區(qū)過多、自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井；隨采隨灌就是隨著采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)向采空區(qū)灌漿，主要有鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿，能及時(shí)將頂板冒落后的采空區(qū)進(jìn)行灌漿處理；采后灌漿就等回采結(jié)束后，將整個(gè)采空區(qū)封閉起來(lái)后進(jìn)行灌漿。為了保證及時(shí)、簡(jiǎn)便處理處理自燃隱患，設(shè)計(jì)采用埋管灌漿法。采用埋管灌漿法，在放頂前沿回風(fēng)巷在采空區(qū)預(yù)先鋪好灌漿管(一般預(yù)埋10～20m鋼管)，預(yù)埋管一端通采空區(qū)，一端接膠管，膠管長(zhǎng)一般為20～30m，灌漿隨工作面的推進(jìn)，用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿，要求工作面采空區(qū)能灌到足夠的泥漿。55321464.12埋管灌漿示意圖1-預(yù)埋注漿管；2-高壓膠管；3-灌漿管；4-回柱絞車；5-鋼絲繩；6-采空區(qū)(3)灌漿參數(shù)的選擇①漿液的水固比選擇泥漿的水固比是反映泥漿濃度的指標(biāo)，是指泥漿中水與固體漿材的體積之比。水固比的大小影響著注漿的效果和泥漿的輸送。泥漿的水固比越小，則泥漿濃度越大，其粘度、穩(wěn)定性和致密性也越大，包裹遺煤隔離氧氣的效果也越好，但同時(shí)流散范圍也越小，輸漿管路容易堵塞；水固比大，則輸送相同體積的土所用的水量大，包裹和隔絕效果不好，礦井涌水量增加，在工作面后方采空區(qū)灌漿時(shí)容易流出而惡化工作面環(huán)境。漿液的水固比應(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)等因素通過試驗(yàn)確定，一般情況下為4:1，冬季為5:1。②日灌漿所需漿材量式中Q材——日灌漿所需漿材量，m3/d；m——煤層采高，m；L——工作面日推進(jìn)度，m；H——灌漿區(qū)傾斜長(zhǎng)度，m；C——回采率，%；K——灌漿系數(shù)，為灌漿材料的固體體積與需要灌漿的采空區(qū)容積之比，一般取0.05～0.15。③日制漿用水量式中Q水1——制漿用水量，m3/d；δ——水固比。④日灌漿用水量式中Q水2——日灌漿用水量，m3/d；K水——用于沖洗管路防止堵塞的水量備用系數(shù).一般取1.10～1.25。⑤日灌漿量式中Q漿1——日灌漿量，m3/d；M——泥漿制成率，取0.88；⑥小時(shí)灌漿量式中：Q漿2——每小時(shí)灌漿量，m3/h；n——每日灌漿班數(shù)，班/d；t——每班純灌漿時(shí)間，h/班。⑦每小時(shí)最大灌漿量考慮到今后生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大和煤層發(fā)火不確定等因素，灌漿主管路按目前所需能力的1.5倍設(shè)計(jì)，則每小時(shí)最大灌漿量為：式中：Q漿max——每小時(shí)最大灌漿量，m3/h。需要說(shuō)明的是：灌漿系統(tǒng)的灌漿系數(shù)、水土比等各項(xiàng)參數(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中必須根據(jù)煤層發(fā)火情況、輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過實(shí)驗(yàn)確定，以確保灌漿效果和生產(chǎn)的安全。⑧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。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。(4)灌漿材料的選擇①顆粒要小于2mm，而且細(xì)小顆粒(粘土：≤0.005mm者應(yīng)占60～70％)要占大部分。②主要物理性能指標(biāo)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。③不含有可燃物目前常用的灌漿材料有黃土、粉煤灰等。與黃土相比，粉煤灰的粒度較粗，但體積密度小。就注漿滅火而言，粉煤灰質(zhì)輕，顆粒表面具有一定光滑度，容易攪拌成漿，便于管道輸送。注入火區(qū)后流動(dòng)性、穩(wěn)定性較好；粉煤灰具有一定的火山活性，其密封性能較好；粉煤灰親水性差，粒度又大于黃土，注漿后漿體達(dá)到靜態(tài)時(shí)脫水快，并隨著水的泄流帶走一部分熱量。因此粉煤灰用于注漿滅火，可以起到隔絕、包裹、降溫作用。另外，使用粉煤灰，既處理了廢料，又有利于環(huán)保。(5)灌漿管路的選擇①灌漿管路布置回采面采空區(qū)是該礦灌漿重點(diǎn)區(qū)域，因此，灌漿主管路應(yīng)針對(duì)回采面進(jìn)行鋪設(shè)，其它地點(diǎn)的灌漿，則根據(jù)需要從主管路上分叉連接。從風(fēng)井由地面灌漿站鋪設(shè)一趟管路至回采面，管路鋪設(shè)路線為：地面灌漿站→副平硐→回風(fēng)下山→10101工采面回風(fēng)順槽→工作面 ②灌漿管道主要灌漿干直徑是根據(jù)管內(nèi)泥漿的流速來(lái)選擇。在設(shè)計(jì)中，泥漿給定后，先確定泥漿在管道中流動(dòng)的臨界流速，再求出泥漿的實(shí)際工作流速，使之大于臨界流速即可。實(shí)際工作流速：式中：v——管道內(nèi)泥漿的實(shí)際工作流速，m/s；Q漿max——小時(shí)灌漿量，m3/h，d——管道內(nèi)徑，m。取108mm該實(shí)際工作流速處于臨界流速最大值(泥漿鋼管的臨界流速通常為1～4m/s)，可滿足工程需要。地面灌漿管道一般選用鑄鐵管；井下灌漿管道采用無(wú)縫鋼管，其鋼管直徑取108mm；支管直徑取75mm；；工作面管道直徑取4寸膠管。(6)制漿的主要設(shè)備見表4.2.1，灌漿系統(tǒng)布置如下圖4.2.2所示：至鉆孔至鉆孔注漿泵濾網(wǎng)攪拌池?cái)嚢杵魉茏{池潛水泵輸漿管料場(chǎng)至鉆孔圖4.2.2灌漿系統(tǒng)布置示意圖表4.2.1灌漿設(shè)備一覽表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備型號(hào)單位數(shù)量1潛水泵ZBA-6B臺(tái)22泥漿攪拌機(jī)自制臺(tái)33減速器臺(tái)34下液式泥漿泵80NYl50-20J臺(tái)65無(wú)縫鋼管D108×4.0米6無(wú)縫鋼管D75×4.0米74寸膠管DN100米8供水管(軟管)φ30米灌漿系統(tǒng)路徑：地面灌漿站-回風(fēng)斜井-井底大巷-10煤回風(fēng)下山-回采工作面軌道順槽-工作面黃泥灌漿系統(tǒng)見圖A1896-175-01～02。4.3灌漿疏水系統(tǒng)及預(yù)筑防火墻4.3.1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密閉上預(yù)留的放水孔疏放，也可以通過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，通過順槽內(nèi)水溝排到大巷水溝（或流入順槽集水坑，通過水泵外排），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。4.3.2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，并備有專用車輛，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：①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。②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。③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。4.3.3灌漿后防止?jié){、透水事故的措施（1）灌漿材料應(yīng)滿足相關(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大。（2）工作面順槽內(nèi)設(shè)有水溝和集水坑，并配備小水泵，能夠滿足工作面俯斜開采時(shí)的涌水和漿液析水的排放要求。（3）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。（4）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：a立即停止灌漿，采用間斷灌漿。b在泥漿中加入砂子填塞通路。c提高泥漿濃度。d移動(dòng)灌漿管口位置，改變漿液流動(dòng)路線。e工作面下部運(yùn)輸機(jī)道見水即停止灌漿。（5）本礦煤層采用綜采一次采全高工藝，但10煤、11煤間距較小，開采上煤層10煤時(shí)會(huì)影響下層煤11煤，為防止上下層巷道、工作面潰漿問題，兩煤層開采時(shí)間要錯(cuò)開一定時(shí)間，保證一定距離，等10層煤漿液水控出并穩(wěn)定后方可安排順11煤掘進(jìn)及開采?；夭赏戤叺墓ぷ髅媾c接替（相鄰）工作面間留有20m保安煤柱，聯(lián)絡(luò)巷及時(shí)按要求密閉并在密閉上部安置放水管，可保證工作面回采時(shí)采空區(qū)積水不致潰入生產(chǎn)工作面順槽。如發(fā)現(xiàn)密閉內(nèi)積水較多，必須制定措施，或進(jìn)行放水。（6）加強(qiáng)管路檢修。5.0阻化劑防火技術(shù)5.1阻化劑防火原理阻化劑大都是吸水性很強(qiáng)的溶液，當(dāng)它們附著在易被氧化的煤體表面時(shí)，吸收了空氣中的水分，在煤體表面形成了含水液膜，從而阻止了煤與氧的接觸，起到了隔氧阻化作用；同時(shí)水在蒸發(fā)時(shí)吸收熱量，使煤體降溫，從而抑制煤的自熱和自燃，延長(zhǎng)自然發(fā)火期的作用。5.2阻化劑選擇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)CaCl2來(lái)源廣、供應(yīng)穩(wěn)定、成本低，故選用工業(yè)CaCl2作為阻化劑。5.3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。5.4阻化劑防火系統(tǒng)選擇目前我國(guó)煤礦常用永久式、半永久式和移動(dòng)式三種噴灑壓注系統(tǒng)。5.4.1永久式：在地面建立永久性的儲(chǔ)液池，從儲(chǔ)液池鋪設(shè)一趟管道到采煤工作面上下口。利用靜壓或泵加壓進(jìn)行噴灑或壓注，適用于井下范圍小，采煤工作面距地表較淺的礦井；5.4.2半永久式：在采區(qū)上下山或硐室內(nèi)設(shè)置儲(chǔ)液池和注液泵，從注液泵出口到采煤工作面上、下口鋪設(shè)管道，阻化液從儲(chǔ)液池經(jīng)加壓泵輸送到工作面平巷，經(jīng)噴灑軟管和噴槍，噴灑在采空區(qū)浮煤上；或經(jīng)軟管，注液鉆孔，壓注于煤體或發(fā)熱區(qū)，可為一個(gè)采區(qū)或一個(gè)區(qū)域服務(wù)；5.4.3移動(dòng)式：儲(chǔ)液箱和注液泵安裝在平板車上，放置在采煤工作面的平巷中，距工作面30m左右，經(jīng)過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。因此，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。5.4.4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)1500×360×450mm；轉(zhuǎn)速：700～800r/min；額定流量：40L/min；工作壓力：1～2.5MPa；電壓：380/660V；功率：2.2kW5.4.5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)放置兩輛礦車作為阻化劑藥箱，交換使用，按需濃度(20%)將工業(yè)CaCl2倒入1噸礦車內(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，由專人手持噴槍，從支架間隙向采空區(qū)噴灑，每間隔5組支架噴一次，每次噴灑至少6min，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)工藝圖如下圖所示。868654322采空區(qū)工作面179圖5.4.5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；8-三通；9-噴槍5.4.6阻化劑噴灑量計(jì)算工作面一次噴灑藥液量的計(jì)算：

式中:V——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——遺煤厚度，m；A——遺煤吸藥量，(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。5.4.7凝膠防滅火凝膠防滅火技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的新型防滅火技術(shù)，該技術(shù)集堵漏、降溫、阻化、固結(jié)水等性能于一體，較好地解決了灌漿、注水的泄漏流失問題；技術(shù)工藝及設(shè)備與井下有限作業(yè)空間等實(shí)際條件的適應(yīng)性，使該技術(shù)在滅火過程中充分發(fā)揮其效能，快速有效地控制和撲滅火勢(shì)。已成為煤礦井下必不可少的防滅火技術(shù)之一。該技術(shù)具有如下特點(diǎn)：a.滅火速度快：由于膠體獨(dú)特的滅火性能，其滅火速度很快，通常巷道小范圍的火僅需幾小時(shí)即可撲滅，工作面后方大范圍的火也只需幾天即可撲滅。b.安全性好：膠體在松散煤體內(nèi)膠凝固化、堵塞漏風(fēng)通道，故有害氣體消失快；在高溫下，膠體不會(huì)產(chǎn)生大量水蒸汽，不存在水煤氣爆炸和水蒸汽傷人危險(xiǎn)。c.火區(qū)啟封時(shí)間短：注膠滅火工程實(shí)施完，不需等待(《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到啟封條件后還需觀察穩(wěn)定一個(gè)月才能啟封)，即可啟封火區(qū)。d.火區(qū)復(fù)燃性低：高溫區(qū)內(nèi)只要有膠體滲透到的地點(diǎn)都不會(huì)復(fù)燃。(1)凝膠材料選擇及配比凝膠由基料、促凝劑和水按比例混合而成。主料為硅酸鈉水溶液、促凝劑為碳酸氫鈉。設(shè)計(jì)比例：基料：促凝劑：水=10：4：86(重量比)。(2)注凝膠設(shè)備①注膠設(shè)備：NJB-1-80型凝膠泵，見圖6-2-11。該設(shè)備是一種用來(lái)輸送凝膠(水+基料+促凝劑)的泵組，由山西先導(dǎo)科技開發(fā)有限公司研制開發(fā)。它可自動(dòng)地將水、基料、促凝劑按一定比例混合后，經(jīng)三個(gè)出液口輸送到用膠地點(diǎn)。根據(jù)各種材料的配比不同，凝膠混合液可在十幾秒至幾十分鐘內(nèi)形成固態(tài)膠體，用于煤礦直接滅火和堵漏。圖5.4.7凝膠泵及凝膠②凝膠泵性能參數(shù)主泵流量：80L/min；輔泵流量：3-8L/min，可無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；壓力：0.5-2.0MPa；電機(jī)功率：5.5kW；電機(jī)轉(zhuǎn)速：1440rpm；整機(jī)重量：220kg；外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高=1100×540×780(mm)。③輸送膠管輸送膠管規(guī)格見表5.4.8。表5.4.8輸送膠管規(guī)格主泵井口膠管主泵井口膠管輔泵進(jìn)口膠管輔泵進(jìn)口膠管內(nèi)徑(mm)長(zhǎng)度(m)內(nèi)徑(mm)長(zhǎng)度(m)內(nèi)徑(mm)長(zhǎng)度(m)內(nèi)徑(mm)長(zhǎng)度(m)19～20≤419～20≤30032～33≤624～26≤300基料泵基料泵促凝劑泵基料箱促凝劑料箱混合器分流器至鉆孔鉆孔閥門泵入口泵出口泵入口泵出口圖5.4.9設(shè)備連接圖(4)操作步驟①起動(dòng)操作a.首先檢查機(jī)器各緊固螺絲，不得有松動(dòng)現(xiàn)象。b.檢查各泵和流量調(diào)節(jié)器(變速器)油箱內(nèi)的潤(rùn)滑油，必要時(shí)加入各自的潤(rùn)滑油。泵用潤(rùn)滑油是30～40號(hào)機(jī)油，變速器用專用的UD潤(rùn)滑油(不可用其它機(jī)油代替)。c.盤車檢查各泵能否轉(zhuǎn)動(dòng)自如。d.檢查電器開關(guān)、起動(dòng)器。e.檢查各輸送膠管、接頭和過濾網(wǎng)。f.將主泵吸水管和溢流管放入配好促凝劑的水箱中；將膠管的吸管和溢流管放入膠料箱(或膠料桶)中。g.打開混合器出口的3個(gè)閥門。待起動(dòng)正常后再按需要關(guān)掉1～2個(gè)。任何情況下必須保證有1個(gè)閥門全開且暢通。h.接通電源。②注膠過程中的操作a.待基料料箱內(nèi)的基料注完后，可在不停機(jī)的情況下快速地把吸料管和溢流管換進(jìn)另一只基料料箱中，這樣可保持連續(xù)注膠。促凝劑箱只需不斷地往料箱中補(bǔ)充材料，不需要來(lái)回移動(dòng)吸料膠管。b.膠料流量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)器(變速器)只能在泵運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下調(diào)節(jié)，嚴(yán)禁停機(jī)時(shí)調(diào)節(jié)。c.泵的調(diào)壓器是用來(lái)限定注膠壓力并防止電機(jī)過載的，供貨時(shí)已經(jīng)調(diào)好，不要隨意調(diào)節(jié)。注膠時(shí)若發(fā)現(xiàn)溢流管有溢流，首先要檢查輸送管和混合器是否堵塞，混合器出口閥門是否打開。一般情況下是不會(huì)有溢流的。③停泵操作a.注膠結(jié)束后，必須將主泵和膠泵都輸送清水3分鐘以上，并同時(shí)將混合器的3個(gè)出料閥門都打開，以保證泵內(nèi)、管內(nèi)和混合器內(nèi)沒有混合液和膠料存在。b.將各泵的吸管從清水箱中拿出，將吸口放在無(wú)粉塵和雜物的地方(最好用手拿著)，讓泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)吸水5分鐘，這樣可將泵內(nèi)的積水排出。c.斷電。d.清洗混合器，確保暢通。④正常維護(hù)a.新機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月后，應(yīng)全部更換泵內(nèi)和變速器內(nèi)的潤(rùn)滑油。b.階段性注膠結(jié)束后，應(yīng)將機(jī)器全部運(yùn)上地面進(jìn)行清洗、維護(hù)和保養(yǎng)，以備下一階段注膠時(shí)機(jī)器能及時(shí)、正常地投入使用，同時(shí)也可延長(zhǎng)機(jī)器使用壽命。c.發(fā)現(xiàn)流量偏小時(shí)，檢查泵的密封圈和吸、排液閥，磨損嚴(yán)重或損壞應(yīng)即時(shí)更換。d.檢查三角皮帶是否放松。過松是可首先用皮帶張緊螺釘調(diào)節(jié)拉緊。若仍不能拉緊，可考慮將泵墊高。只要皮帶不損壞就不需更換。若需要更換時(shí)，必須每泵的兩根或兩泵的四根皮帶同時(shí)更換。(5)施工準(zhǔn)備及步驟①施工準(zhǔn)備a.準(zhǔn)備兩個(gè)0.5m3的鐵箱(φ0.8m，高度1m)，用于儲(chǔ)存基料；并準(zhǔn)備1個(gè)0.6m3(φ0.9m，高度1m)的鐵箱，用于配制促凝劑溶液。將3個(gè)鐵箱放置于滅火巷道內(nèi)的注膠設(shè)備附近；b.配好設(shè)備入口管路，并配好設(shè)備出口的變頭，使之能與混合器通過25mm的高壓軟管相連；c.配好混合器出口變頭，使之能與25mm的注膠高壓軟管連接，并準(zhǔn)備25mm的注膠高壓軟管10根(10m長(zhǎng)的6根，5m長(zhǎng)的4根)；d.1寸閥門6個(gè)(注膠時(shí)接在鉆孔上，鉆孔泄漏時(shí)可隨時(shí)關(guān)閉閥門)；準(zhǔn)備l寸管(接鉆孔口的l寸閥門)變25mm的高壓接頭(接25mm的注膠高壓軟管)的變頭6個(gè)，連接設(shè)備出口和注膠鉆孔；e.根據(jù)其它礦的滅火經(jīng)驗(yàn)，基料在井下的運(yùn)輸相當(dāng)困難，為了便于井下基料運(yùn)輸，可將基料用汽油桶運(yùn)至巷道開口處，用泥漿泵將基料通過管道輸送到注膠設(shè)備的基料儲(chǔ)存箱；f.每班按注膠6小時(shí)計(jì)算，每班注膠量為30m3。井下膠體材料需保證2天的用量，基料量為18t(54桶)，促凝劑量為7t(140袋)。地面需保證5天的用量，基料量為45t，促凝劑量為18t；g.基料的泥漿泵兩臺(tái)，流量為3m3/h。并鋪設(shè)輸送基料的管路。②注膠順序先注終孔位置較低的鉆孔，再注終孔位置較高的鉆孔，防止因注高位孔時(shí)，堵塞低位孔。③施工步驟a.將基料用泥漿泵輸送到基料儲(chǔ)存箱，每班需用泥漿泵輸送基料兩次(共3t)，第一次輸送4桶(約1m3，重1.3t)，根據(jù)注膠設(shè)備流量，可使用約3小時(shí)，第二次輸送5桶。b.注膠前先接清水管沖冼每個(gè)鉆孔3～5分鐘。c.將注膠管路連接好(每次連接3個(gè))，注膠泵入口管路放入相應(yīng)的料箱，啟動(dòng)注膠泵壓注凝膠。待基料料箱內(nèi)的基料注完后，可在不停機(jī)的情況下快速地把吸料管和溢流管換進(jìn)另一只基料料箱中，這樣可保持連續(xù)注膠。促凝劑箱只需不斷地往料箱中補(bǔ)充材料(每3分鐘向料箱內(nèi)添加1袋)，不需要來(lái)回移動(dòng)吸料膠管。d.隨時(shí)檢查各鉆孔的進(jìn)膠情況，如發(fā)現(xiàn)有不進(jìn)膠的鉆孔，應(yīng)及時(shí)將其拆下，接上清水管沖冼。e.如有鉆孔從鉆孔周圍向巷道返膠，應(yīng)先將基料吸液管從料箱中拿出，待注膠管沖冼過后，再關(guān)閉該鉆孔的閥門，然后再將基料吸液管放入料箱繼續(xù)注膠。待將該鉆孔處理好后，再打開閥門繼續(xù)注膠(或接至其它鉆孔注膠)。f.停止注膠后，再用泵繼續(xù)注清水5分鐘，沖冼注膠管路，防止凝膠堵塞高壓軟管。g.將每班注膠量及注膠情況及時(shí)填入現(xiàn)場(chǎng)記錄本，以便下一班查詢，并向防火辦公室匯報(bào)。(6)其它安全技術(shù)問題①在施工過程中應(yīng)制訂各工序操作規(guī)程和安全技術(shù)措施。②預(yù)防水、電、機(jī)械等人身傷害事故。③對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)教育，確保工程質(zhì)量。④材料要防雨、防風(fēng)；包裝帶要收集，以免造成環(huán)境污染。⑤灌漿站及材料庫(kù)要建立在洪水水位線以上。⑥各工程在施工過程中按各自行業(yè)規(guī)范操作。⑦施工期間要嚴(yán)格監(jiān)控地面灌漿漿液是否流入井下工作面和巷道，并加固所有與采空區(qū)聯(lián)通的密閉。(7)凝膠防滅火系統(tǒng)設(shè)備選型NJB-1-80凝膠泵2臺(tái)5.5kW混合器、分離器1套現(xiàn)場(chǎng)加工主泵進(jìn)口膠管Φ204m輔泵進(jìn)口膠管Φ326m主泵出口膠管Φ20300m輔泵出口膠管Φ24300m0.75m3翻斗式礦車5輛5.50氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)(可選擇)應(yīng)用氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)防治礦井自燃火災(zāi)，是世界主要產(chǎn)煤國(guó)家公認(rèn)的行之有效的技術(shù)措施。氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒的氣體，其化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，在常溫、常壓條件下氮?dú)夂茈y與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以它是一種良好的惰性氣體，隨著空氣中氮?dú)夂康脑黾?，氧氣含量必然降低。?jù)有關(guān)資料介紹：當(dāng)氧氣含量低到5～10％時(shí)，可抑制煤炭的氧化自燃；氧氣含量降至3％以下時(shí)，可以完全抑制煤炭等可燃物的陰燃與復(fù)燃?；谏鲜龅?dú)獾男再|(zhì)及煤的氧化機(jī)理，向采空區(qū)及遺煤帶注入氮?dú)猓蛊錆B入到采空區(qū)冒落區(qū)、裂隙帶及遺煤帶，降低這些區(qū)域的氧含量，形成氮?dú)舛杌瘞?，可達(dá)到抑制采空區(qū)自燃，同時(shí)還能防止瓦斯爆炸事故的發(fā)生。1)氮?dú)夥罍缁鸬淖饔煤吞攸c(diǎn)(1)氮?dú)饪梢猿錆M任何開形狀的空間并將氧氣排擠出去，使采空區(qū)深部及其頂板高冒處因氧氣含量不足而使遺煤不能氧化自燃；(2)注氮過程中，采空區(qū)經(jīng)常保持正壓狀態(tài)，致使新鮮空氣難以漏入，有利于控制采空區(qū)遺煤自燃；(3)注入氮?dú)夂螅墒共煽諈^(qū)內(nèi)和采空區(qū)周圍介質(zhì)的溫度降低，起到冷卻降溫作用；(4)在瓦斯和火共存的爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)注入氮?dú)饽芤种苹饏^(qū)內(nèi)可燃?xì)怏w爆炸，提高滅火作業(yè)的安全性；(5)工藝簡(jiǎn)單，不污染環(huán)境；(6)氮?dú)夥罍缁鸫嬖诘闹饕獑栴}是在礦井負(fù)壓作用下，如果采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，則注入的氮?dú)獠灰琢舸妫纂S漏風(fēng)流向采面或鄰近采空區(qū)；加上氮?dú)獗旧黼m然無(wú)毒，但具有窒息性，對(duì)人體有害，因此需與均壓和其他堵漏風(fēng)措施配合應(yīng)用，使氮?dú)庑孤读靠刂圃谧畹拖薅取?)注氮的要求(1)氮?dú)庠捶€(wěn)定可靠；(2)注入的氮?dú)鉂舛炔恍∮?7%；(3)至少有一套專用的氮?dú)廨斔凸苈芳捌涓綄侔踩O(shè)施；(4)有能連續(xù)不斷地監(jiān)測(cè)采空區(qū)氣體成分變化的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(5)有固定或移動(dòng)的溫度觀測(cè)站(點(diǎn))和監(jiān)測(cè)手段；(6)有專人定期進(jìn)行監(jiān)測(cè)、分析和整理有關(guān)記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告處理等規(guī)章制度。3)氮?dú)獾闹迫〉獨(dú)馐强諝庵械闹饕煞?，是一種取之不盡、用之不竭的氣體。加上它具有無(wú)毒、無(wú)臭和易于與空氣相混和等優(yōu)良特性，所以是一種理想的防滅火惰性氣體。目前基本制取方法有深冷空分、變壓吸附和膜分離三種工藝技術(shù)。深冷空分是一種傳統(tǒng)的空分技術(shù)，已有九十余年的歷史，它的特點(diǎn)是產(chǎn)氣量大，產(chǎn)品氮純度高，但設(shè)備裝機(jī)功率大，工藝流程復(fù)雜，占地面積大，基建費(fèi)用高，需專門的維修力量，操作人員較多，產(chǎn)氣周期長(zhǎng)(18～24h)，顯然不適合煤礦選用。變壓吸附制氮是以空氣為原料，用碳分子篩作吸附劑，利用碳分子篩對(duì)空氣中的氧和氮選擇吸附的特性，運(yùn)用變壓吸附原理(加壓吸附，減壓解吸并使分子篩再生)且在常溫下使氧和氮分離制取氮?dú)?。變壓吸附制氮與深冷空分制氮相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：吸附分離是在常溫下進(jìn)行，工藝簡(jiǎn)單，設(shè)備緊湊，占地面積小，開停方便，啟動(dòng)迅速，產(chǎn)氣快(一般在30min左右)，能耗小，運(yùn)行成本低，自動(dòng)化程度高，操作維護(hù)方便，安裝方便，無(wú)須專門基礎(chǔ)，產(chǎn)品氮純度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，產(chǎn)氮量≤2000m3／h。膜分離制氮是以空氣為原料，在一定的壓力下，利用氧和氮在中空纖維膜中的不同滲透速率來(lái)使氧、氮分離制取氮?dú)狻Ｋc上述兩種制氮方法相比，具有設(shè)備結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、體積更小、無(wú)切換閥門、操作維護(hù)也更為簡(jiǎn)便、產(chǎn)氣更快(3min以內(nèi))、增容更方便等特點(diǎn)，但中空纖維膜對(duì)壓縮空氣清潔度要求更嚴(yán)，膜易老化而失效，難以修復(fù)，價(jià)格高。綜上所述，變壓吸附制氮裝置具有設(shè)備少、投資省、操作方便、制氮時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，并在40余個(gè)局礦中應(yīng)用，為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)，發(fā)揮著重要的作用，故朱家店煤礦第二坑口選用變壓吸附法制氮。其原理在吸附平衡情況下，任何一種吸附劑在吸附同一氣體時(shí)，氣體壓力越高，則吸附劑的吸附量越大。反之，壓力越低，則吸附量越小。如下圖所示：吸附量與吸附壓力的關(guān)系曲線圖碳分子篩對(duì)氧和氮吸附量有很大差異。碳分子篩是一種內(nèi)部有很多微孔的物質(zhì)，變壓吸附的原理就是在一定的壓力下，利用空氣中的氧、氮在碳分子篩微孔的吸附量的差異，達(dá)到氧氮分離的目的。在壓力升高時(shí)，碳分子篩吸氧產(chǎn)氮，壓力降至常壓時(shí)，碳分子篩脫附氧氣再生。變壓吸附制氮設(shè)備通常有兩只吸附塔，一只吸氧產(chǎn)氮，另一只脫氧再生，如此交替循環(huán)不斷產(chǎn)出氮?dú)狻?)注氮系統(tǒng)地面固定式和地面移動(dòng)式制氮設(shè)備生產(chǎn)的氮?dú)?，?jīng)井上、下輸?shù)苈匪瓦_(dá)采空區(qū)內(nèi)。該系統(tǒng)制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力大，但需專門鋪設(shè)一趟輸?shù)苈?。井下移?dòng)式制氮設(shè)備安置于距需要防火的就近處，經(jīng)供電、供水、管路連接，即可開機(jī)生產(chǎn)氮?dú)?，?jīng)輸?shù)芩瓦_(dá)防火區(qū)內(nèi)。該系統(tǒng)不需鋪設(shè)專用輸?shù)苈?，但制氮設(shè)備產(chǎn)氮能力較小。5)注氮參數(shù)計(jì)算注氮防滅火惰化指標(biāo)(1)注氮防火惰化，即注氮后采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度不得大于7%；(2)注氮滅火惰化，即火區(qū)內(nèi)氧氣濃度不大于3%；(3)注氮抑制瓦斯爆炸，其采空區(qū)氧氣濃度指標(biāo)小于12%。由于開采煤層為容易自燃煤層，采空區(qū)防火惰化指標(biāo)取7%，滅火惰化指標(biāo)取3%。注氮量計(jì)算確定注氮量主要根據(jù)防滅火區(qū)的空間大小及自燃程度確定，目前尚無(wú)統(tǒng)一的計(jì)算方式，這里按產(chǎn)量進(jìn)行計(jì)算，其實(shí)質(zhì)是在單位時(shí)間內(nèi)注氮充滿采煤所形成的空間，使氧氣濃度降到防滅火惰化指標(biāo)以下，經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式為：式中：QN——注氮流量，m3/min；A——年產(chǎn)量，t；t——年工作日，取300d；ρ——煤的密度；n1——管路輸?shù)剩?，一般取0.9；n2——采空區(qū)注氮效率，%，一般在0.3～0.7之間；C1——空氣中的氧氣濃度，取20.8%；C2——采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，可取7%；K——安全備用系數(shù)，1.2～1.5。6)注氮方式和防滅火方法(1)注氮方式注氮方式分為開放式注氮和封閉式注氮。開放式注氮——對(duì)正在開采的采空區(qū)進(jìn)行注氮；封閉式注氮——對(duì)已封閉的采空區(qū)或火區(qū)進(jìn)行注氮。在不影響工作面的正常生產(chǎn)和人身安全時(shí)，可采用開放式注氮。火災(zāi)及其火災(zāi)隱患影響工作面的正常生產(chǎn)，或突然性外因火災(zāi)，或瓦斯積聚區(qū)域達(dá)到爆炸界限時(shí)，可采用封閉式注氮。(2)注氮防滅火方法連續(xù)性注氮——工作面開采初期和停采撤架期間，或因地質(zhì)原因，或因機(jī)電設(shè)備原因造成工作面推進(jìn)緩慢，宜采用連續(xù)性注氮。間斷性注氮——工作面正?；夭善陂g，可采用間斷性注氮。大金禾礦自然發(fā)火危險(xiǎn)主要來(lái)自生產(chǎn)工作面后部采空區(qū)，因此，正常生產(chǎn)條件下注氮方式采用開放式注氮，注氮方法采用間斷性注氮，當(dāng)推進(jìn)緩慢時(shí)改用連續(xù)性注氮。7)注氮工藝根據(jù)該礦實(shí)際情況，選用埋管注氮工藝，即在工作面的進(jìn)風(fēng)順槽沿采空區(qū)埋設(shè)一趟管路，其中第一個(gè)氮?dú)忉尫趴谠O(shè)在開切眼。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)釋放口埋入采空區(qū)30m后開始注氮，同時(shí)埋入第二趟注氮管路(注氮管口的移動(dòng)步距暫時(shí)選定為30m，可通過實(shí)際注氮效果考察進(jìn)行修正)。當(dāng)?shù)诙俗⒌芸诼袢氩煽諈^(qū)30m后向采空區(qū)注氮，同時(shí)停止第一趟管路注氮，并又重新埋設(shè)注氮管路，如此循環(huán)，直至工作面采完為止。如果發(fā)現(xiàn)注氮壓力異?；蚬苈范滤溃仨毩⒓吹箵Q管路。8)注氮設(shè)備選型根據(jù)該礦的具體情況選用2臺(tái)地面固定式注氮設(shè)備，參數(shù)如下：氮?dú)猱a(chǎn)量：1000Nm3/h(20℃,101.325KPa)氮?dú)饧兌龋骸?8%（無(wú)氧含量）氧含量：O2≤2%起動(dòng)時(shí)間：≤30min氮?dú)獬隹趬毫Γ?.6MPa8)注氮區(qū)氣體監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)的目的在于能夠連續(xù)不斷地監(jiān)視工作面進(jìn)、回風(fēng)流中及采空區(qū)的氣體變化成分，及時(shí)了解和掌握自燃的變化規(guī)律及動(dòng)態(tài)，以便針對(duì)性的采取防范措施，并對(duì)選擇最佳注氮參數(shù)提供科學(xué)的依據(jù)。注氮區(qū)域氣體監(jiān)測(cè)以束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為主，現(xiàn)場(chǎng)人工檢測(cè)為輔，主要觀測(cè)氣體的溫度、O2、CH4、CO、CO2。①束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為便于采空區(qū)取氣樣分析，在鋪設(shè)注氮管路的同時(shí)，同時(shí)在回風(fēng)巷布置束管監(jiān)測(cè)探頭，采樣探頭間距在30m左右。②現(xiàn)場(chǎng)人工檢測(cè)主要由瓦檢員每班檢測(cè)，檢測(cè)位置主要為工作面進(jìn)、回風(fēng)流和上、下隅角。9)注意事項(xiàng)(1)在對(duì)采空區(qū)進(jìn)行注氮防火前，要制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施，并經(jīng)批準(zhǔn)后，方可實(shí)施。(2)建立健全注氮設(shè)備的操作規(guī)程、工種崗位責(zé)任制和注氮防火的各項(xiàng)規(guī)章制度，并做好日常管理、檢查、維護(hù)等工作。(3)注入的氮?dú)饧兌炔坏玫陀?7%。(4)注氮時(shí)要加強(qiáng)工作面及回風(fēng)順槽的氧氣監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)氧氣濃度低于18%時(shí)立即停止工作，撤出人員，減少注氮量，待風(fēng)流中氧氣濃度大于18%時(shí)，方能恢復(fù)工作。(5)注意檢查工作面及回風(fēng)巷道風(fēng)流中瓦斯涌出情況，若發(fā)現(xiàn)采空區(qū)大量涌出瓦斯，風(fēng)流中瓦斯超限時(shí)，可適當(dāng)降低注氮強(qiáng)度。(6)注氮管第一次向采空區(qū)注氮，或停止注氮后再次注氮時(shí)，應(yīng)利用工作面附近的三通閥門，先排出管內(nèi)空氣，避免將空氣注入采空區(qū)中去。(7)采空區(qū)受工作面通風(fēng)負(fù)壓的作用，從進(jìn)風(fēng)順槽至回風(fēng)順槽必然形成漏風(fēng)通道。向采空區(qū)注入氮?dú)?，必然沿著漏風(fēng)通道而大量泄露，將使采空區(qū)內(nèi)冷卻氧化帶加寬，影響惰化效果，需采取一定得封堵措施，減少漏風(fēng)量，才能以較少的注氮量達(dá)到較好的惰化效果，達(dá)到防火的目的。6.0井下外因火災(zāi)防治6.1電器事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施及裝備1)井下機(jī)電設(shè)備硐室防火措施(1)井下主變電所、主排水泵房采用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)，其通道中設(shè)置密閉門和防火柵欄兩用門。(2)井下機(jī)電設(shè)備硐室內(nèi)按規(guī)定配備消防器材。井下滅火器配備詳見表6.2.1。(3)井下建立了完善的消防灑水系統(tǒng)。在井下重點(diǎn)保護(hù)區(qū)域按《消防灑水設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求設(shè)置防火栓。①主井井筒、運(yùn)輸大巷巷道內(nèi)。②水泵房和變電所、消防材料庫(kù)入口處。③采煤工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽入口處。④掘進(jìn)工作面進(jìn)、回風(fēng)入口處。在井底車場(chǎng)、變電所水泵房入口存放水龍帶，水槍與消防栓接口每個(gè)存放地點(diǎn)存放2卷25m水龍帶和50m軟管。(4)當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)事故時(shí)，為減少災(zāi)害損失，礦井建立了完善的反風(fēng)系統(tǒng)，視發(fā)火地點(diǎn)不同，該系統(tǒng)可以分別實(shí)現(xiàn)局部反風(fēng)及全礦井反風(fēng)。(5)應(yīng)加強(qiáng)管理，及時(shí)清理機(jī)電設(shè)備硐室內(nèi)的可燃物,消滅事故隱患。表6.2.1井下滅火器配備表序號(hào)配備地點(diǎn)滅火器種類數(shù)量備注1井底車場(chǎng)10L泡沫滅火器80.5m3砂子或巖粉CO2滅火器42主水泵房CO2滅火器48kg干粉滅火器23主變電所CO2滅火器38kg干粉滅火器34液壓泵站10L泡沫滅火器8配于泵站進(jìn)風(fēng)側(cè)60kg干粉滅火器82)井下電氣設(shè)備的防火措施井下電氣火災(zāi)的預(yù)防措施，主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：(1)電氣設(shè)備的防爆等級(jí)：在井底車場(chǎng)、主要進(jìn)風(fēng)巷的高低壓電氣設(shè)備選用礦用防爆型設(shè)備，照明燈具選用礦用防爆型設(shè)備，通信、自動(dòng)化裝置選用礦用防爆型設(shè)備兼本安型設(shè)備；在工作面、回風(fēng)道等井下其它地點(diǎn)選用礦用隔爆型設(shè)備。井下電氣設(shè)備均選用具有“MA”標(biāo)志的產(chǎn)品。(2)供電電壓等級(jí)：本礦采用10kV高壓下井。主水泵供電電壓10kV，采煤機(jī)及工作面刮板輸送機(jī)供電電壓1140V,采、掘工作面除電鉆供電電壓為127V，其余設(shè)備供電電壓均為660V。以上均符合安全規(guī)程要求。(3)供電電源：井下主變電所采用雙回路電源供電，其電源分別從地面35kV變電所10kV不同母線段引出，井下主變電所母線采用單母線分段，每段由一回電纜供電，當(dāng)一回發(fā)生故障時(shí)，另一回能夠保證所帶全部負(fù)荷用電。(4)井下電氣設(shè)備的各種保護(hù)井下配電網(wǎng)路均設(shè)有過流、短路保護(hù)裝置。由地面變電所至井下主變電所的電纜線路上均設(shè)有零序電流互感器和相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置；井下主變電所及采區(qū)變電所的高壓出線回路上裝有高壓漏電保護(hù)裝置；采區(qū)變電所至移動(dòng)變電站的10kV線路的漏電和絕緣檢測(cè)，由MYPTJ-6/10礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，通過BGP-630/10礦用隔爆型高壓真空配電裝置內(nèi)的檢漏保護(hù)和絕緣監(jiān)視保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)。井下主變電所低壓饋出線路低壓饋出路均裝設(shè)有選擇性漏電保護(hù)裝置，能自動(dòng)切斷漏電的饋電線路，井下所有電機(jī)控制設(shè)備均設(shè)有短路、過負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)及遠(yuǎn)程控制功能。為保證井下照明安全，選用保護(hù)齊全的ZBX型礦用隔爆型照明變壓器綜合保護(hù)裝置供給127V照明電源。煤電鉆選用ZBZ的礦用隔爆電鉆綜合保護(hù)裝置，設(shè)有漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離開停煤電鉆的功能。(5)接地：電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)鉛皮或屏蔽護(hù)套等都有保護(hù)接地。在井底水泵房的主、副水倉(cāng)中各設(shè)1塊主接地極，裝有電氣設(shè)備的硐室、低壓配電點(diǎn)或裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)等處均設(shè)局部接地極。所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置(包括電纜的鎧裝、接地芯線等)和局部接地裝置，均同主接地極相連接，以形成總接地網(wǎng)，其接地電阻不大于2Ω。當(dāng)接地芯線斷裂時(shí)，靠近工作面的局部接地極的接地電阻在主接地芯線斷后不應(yīng)超過80Ω。每一移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過1Ω。主接地極采用鍍鋅鋼板，其面積不應(yīng)小于0.75m2,厚度不應(yīng)小于5mm。局部接地極設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕出。設(shè)置于巷道水溝中的局部接地極用面積不應(yīng)小于0.6m2,厚度不應(yīng)小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長(zhǎng)度不小于1.5m的鋼管制成，鋼管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長(zhǎng)度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并垂直全部埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。連接主接地極的接地母線，采用厚度為4mm、截面積為100mm2的扁鋼。電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，采用厚度為4mm、截面積為50mm2的扁鋼。橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作他用。井下供電網(wǎng)絡(luò)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。由地面變電所至井下主變電所的電纜線路上均設(shè)有零序電流互感器和相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置；井下主變電所及采區(qū)變電所的高壓出線回路上裝有高壓漏電保護(hù)裝置；采區(qū)變電所至移動(dòng)變電站的10kV線路的漏電和絕緣檢測(cè)，由MYPTJ-6/10礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，通過BGP-630/10礦用隔爆型高壓真空配電裝置內(nèi)的檢漏保護(hù)和絕緣監(jiān)視保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)。井下低壓饋電線路上均裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。由上述裝置對(duì)井下電網(wǎng)的絕緣狀況進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)，當(dāng)電纜線路發(fā)生故障時(shí)，可及時(shí)切斷電源，以保證礦井安全生產(chǎn)。3)井下電纜的選擇、敷設(shè)、連接井下電纜容易受潮和遭到機(jī)械損傷，發(fā)生事故的機(jī)率較大，為確保井下用電安全，主要從電纜的選擇、敷設(shè)和連接三個(gè)方面采取措施。(1)井下電纜的選擇井下所有電纜均為阻燃型電纜。下井電纜采用MYJV22-8.7/103×150mm2長(zhǎng)800m交聯(lián)聚乙烯絕緣阻燃電力電纜，兩回沿主斜井下井至井下主變電所。兩回電源同時(shí)工作，互為備用，即當(dāng)任一回電源停止供電時(shí)，另一回電源仍能保證井下全部設(shè)備正常運(yùn)行。井下主變電所至采區(qū)變電所的電纜采用MYJV22-8.7/10礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣阻燃電力電纜；采區(qū)變電所至移動(dòng)變電站的電纜采用MYPTJ-6/10礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜；采煤機(jī)及掘進(jìn)機(jī)采用MCPR-0.38/0.66型屏蔽橡套軟電纜供電；其余低壓設(shè)備采用MY礦用移動(dòng)橡套軟電纜供電；電鉆采用MZ-0.3/0.5型電鉆電纜供電；井下照明采用MYQ-0.3/0.5型礦用移動(dòng)輕型橡套軟電纜供電。上述電纜主芯線截面選擇均根據(jù)負(fù)荷大小要求選擇，并校驗(yàn)設(shè)備的正常壓降及起動(dòng)壓降。井下一律采用銅芯電纜。所有采掘設(shè)備均按電壓等級(jí)，采用相應(yīng)的絕緣電纜。井下電纜選擇均符合MT818《煤礦用阻燃電纜》標(biāo)準(zhǔn)，并具有“MA”標(biāo)志。以上下井電纜當(dāng)一趟發(fā)生故障時(shí)，其余電纜仍能保證所擔(dān)任的全部井下負(fù)荷的供電，符合安全供電要求。(2)電纜敷設(shè)井下水平巷道或傾角在30℃以下的井巷中，除手持式或移動(dòng)式設(shè)備的電纜外，其它電纜均采用在巷道壁或巷道頂板用電纜掛架敷設(shè)的方法，掛架間距不超過3m，高低壓電纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時(shí)，高壓、低壓電纜之間的距離大于100mm，高壓電纜之間，低壓電纜之間的距離大于50mm。井筒和巷道內(nèi)的通訊和信號(hào)電纜應(yīng)與電力電纜分掛在井巷的兩側(cè)，如果受條件所限：在井筒內(nèi)，應(yīng)敷設(shè)在距電力電纜0.3m以外的地方；在巷道內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在電力電纜上方0.1m以上的地方。井下巷道內(nèi)的電纜，沿線每隔一定距離、拐彎或分支點(diǎn)以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿墻電纜的墻的兩邊都應(yīng)設(shè)置注有編號(hào)、用途、電壓和截面的標(biāo)志牌。(3)電纜連接井下電力電纜需要連接的地方均用隔爆接線盒連接。井下電力電纜的連接應(yīng)符合下列要求：①電纜與電氣設(shè)備的連接，必須用與電氣設(shè)備性能相符的接線盒。電纜線芯必須使用齒型壓線板(卡爪)或線鼻子與電氣設(shè)備進(jìn)行連接。②電纜之間嚴(yán)禁直接連接，必須經(jīng)過符合要求的接線盒、連接器或母線盒進(jìn)行連接。4)井下電氣設(shè)備的各種保護(hù)井下主變電所動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備設(shè)有短路、過負(fù)荷、接地和欠壓釋放保護(hù)。低壓饋出回路均裝有帶選擇性漏電保護(hù)的裝置，能自動(dòng)切斷漏電的饋電線路。每天必須對(duì)低壓檢漏裝置的運(yùn)行情況進(jìn)行1次跳閘試驗(yàn)。40kW及以上的電機(jī)均選用礦用隔爆型真空磁力起動(dòng)器控制。礦用隔爆型移動(dòng)變電站高壓側(cè)為隔爆型高壓負(fù)荷開關(guān)箱，設(shè)有觀察孔、急停按鈕和安全聯(lián)鎖按鈕組成的聯(lián)鎖保護(hù)裝置；低壓側(cè)為隔爆型低壓饋電開關(guān)箱，設(shè)有空氣、真空管式兩種斷路器，它們確立有檢漏、過載、短路、欠電壓、延時(shí)等保護(hù)性能，另外還具有電壓、電流、漏電指示及變壓器器溫度保護(hù)裝置；變壓器為隔爆型干式變壓器，空氣自冷，B級(jí)絕緣。井下供電網(wǎng)絡(luò)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。由地面變電所至井底車場(chǎng)至主變電所的電纜線路上均設(shè)有零序電流互感器和相應(yīng)的漏電保護(hù)裝置；主變電所及采區(qū)變電所的高壓出線回路上裝有高壓漏電保護(hù)裝置；采區(qū)變電所至移動(dòng)變電站的10kV線路的漏電和絕緣檢測(cè)，由MYPTJ-8.7/10kV礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，通過BGP-630/10礦用隔爆型高壓真空配電裝置內(nèi)的檢漏保護(hù)和絕緣監(jiān)視保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)。井下所有電機(jī)控制設(shè)備均設(shè)有短路、過負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)及遠(yuǎn)程控制功能。礦用隔爆電鉆綜合保護(hù)裝置設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)或停止功能。每班使用前，必須對(duì)煤電鉆綜合保護(hù)裝置進(jìn)行1次跳閘試驗(yàn)。KBZ礦用隔爆型真空真空饋電開關(guān)礦用隔型真空饋電開關(guān)綜合保護(hù)采用數(shù)字化單片機(jī)技術(shù)，具有過載、短路、欠壓、失壓保護(hù)；選擇性漏電保護(hù)；分支開關(guān)漏電保護(hù)的后備保護(hù)及漏電閉鎖保護(hù)功能?？勺鰹楣╇娤到y(tǒng)的總開關(guān)(Z)和配電支路首末端的分支開關(guān)(F)使用。井下40kW及以上的電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，采用真空磁力起動(dòng)器。采煤機(jī)采用QJZ型礦用隔爆兼本質(zhì)安全型組合開關(guān)，具有失壓、過壓、過載、短路、斷相、及漏電閉鎖保護(hù)功能，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的軟起動(dòng)和軟停車。5)井下電氣設(shè)備的檢查、維護(hù)、修理和調(diào)整(1)井下電氣設(shè)備的檢查、維護(hù)、修理和調(diào)整必須由電氣維修工進(jìn)行。高壓電氣設(shè)備的修理和調(diào)整工作，要有工作票和施工措施。井下防爆電氣設(shè)備的運(yùn)行、維護(hù)和修理，必須符合防爆性能的各項(xiàng)技術(shù)要求，防爆性能受到破壞的電氣設(shè)備，應(yīng)立即處理或更換。電氣設(shè)備和電纜應(yīng)按安全規(guī)程定期檢查。井下供電應(yīng)做到：無(wú)雞爪子、無(wú)羊尾巴、無(wú)明接頭、有過流和漏電保護(hù)裝置、有螺釘和彈簧墊、有密封圈和擋板、有接地裝置、電纜懸掛整齊、設(shè)備硐室清潔整齊、防護(hù)裝置全、絕緣用具全、圖紙資料全。電氣維修工具體操作時(shí)，嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》第488條，第489條、第490條、第491條之規(guī)定執(zhí)行。(2)電氣設(shè)備和電纜的檢查和調(diào)整應(yīng)按表6-3-2規(guī)定執(zhí)行：表6-3-2電氣設(shè)備和電纜的檢查、調(diào)整規(guī)定檢查、調(diào)整項(xiàng)目檢查周期備注使用中的防爆電氣設(shè)備的防爆性能檢查每月一次每日應(yīng)由分片負(fù)責(zé)電工檢查1次外部配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置檢查整定每6個(gè)月一次負(fù)荷變化時(shí)應(yīng)及時(shí)整定高壓電纜的泄漏和耐壓試驗(yàn)每年1次主要電氣設(shè)備絕緣電阻的檢查每6個(gè)月不少于1次固定敷設(shè)電纜的絕緣和外部檢查每季一次每周應(yīng)由專責(zé)電工檢查1次外部和懸掛情況移動(dòng)式電氣設(shè)備的橡套電纜絕緣檢查每月1一次每班由當(dāng)班司機(jī)或?qū)Ｘ?zé)電工檢查1次外皮有無(wú)破損接地電網(wǎng)接地電阻值測(cè)定每季1次新安裝的電氣設(shè)備絕緣電阻和接地電阻的測(cè)定投入運(yùn)行以前6.3.2.帶式輸送機(jī)的防、滅火措施1)主斜井井筒裝設(shè)自動(dòng)報(bào)警滅火裝置和敷設(shè)消防管路。(2)井下采區(qū)運(yùn)輸巷、運(yùn)輸順槽帶式輸送機(jī)巷道沿線敷設(shè)有消防灑水管路，每隔50m設(shè)置三通，便于消防灑水，每個(gè)三通配備閥門和接管，并配有25m的消防專用軟管。機(jī)頭尾不得堆放任何易燃物。(3)帶式輸送機(jī)機(jī)頭前后20m的巷道采用不燃性材料支護(hù)。井下消防材料庫(kù)配備了足夠的撲滅膠帶機(jī)火災(zāi)的消防器材。(4)在帶式輸送機(jī)機(jī)頭設(shè)有DMH型自動(dòng)灑水滅火裝置，水源取自井下消防灑水供水系統(tǒng)。主斜井膠帶機(jī)在機(jī)頭、機(jī)尾及中部各設(shè)1臺(tái)DMH型自動(dòng)灑水滅火裝置。(5)在膠帶機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾安裝有灑水裝置外，中部每50m設(shè)有灑水降溫設(shè)施和煙霧防火保護(hù)；膠帶選用了抗靜電的阻燃輸送帶，選用的膠帶輸送機(jī)托輥及滾筒的非金屬材料和橡膠襯墊，其阻燃性和抗靜電性均滿足MT147—95標(biāo)準(zhǔn)，此外膠帶機(jī)機(jī)架刷防火油漆。(6)設(shè)計(jì)選用KPJ-I型帶式輸送機(jī)綜保監(jiān)控裝置，該裝置上設(shè)置了滾筒溫度保護(hù)和煙霧保護(hù)裝置。(7)結(jié)合礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，于帶式輸送機(jī)滾筒下風(fēng)側(cè)10-15m處設(shè)一氧化碳及煙霧傳感器。(8)采區(qū)運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)、順槽帶式輸送機(jī)采用液力偶合器實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)方式，掘進(jìn)工作面帶式輸送機(jī)采用直接起動(dòng)方式。6.3.3其它火災(zāi)的防治措施及裝備1)防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi)的措施(1)坑木場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井井口間距600m，不會(huì)對(duì)井下生產(chǎn)造成威脅。(2)主斜井、副平硐井口房采用不燃性建筑材料，并設(shè)有防滅火工器具，這些設(shè)施可阻地面明火入井。(3)在工業(yè)場(chǎng)地設(shè)有地面消防材料庫(kù)，庫(kù)房?jī)?nèi)按規(guī)定配備了消防器材，詳見表6-3-3。表6-3-3井上消防材料品種及數(shù)量序號(hào)備品名稱單位數(shù)量附注1清水泵臺(tái)1或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)2泥水泵臺(tái)2或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)3φ100mm消火水龍帶m200已有4φ75mm消火水龍帶m3005φ52mm消火水龍帶m3006φ52mm普通消火水槍支57φ52mm多用消火水槍支28φ52mm噴霧消火水槍支29高倍數(shù)泡沫發(fā)生裝置套1或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)10消防泡沫噴槍套2或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)11高倍數(shù)泡沫劑t0.5或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)12消防泡沫劑t0.2或存放于設(shè)備庫(kù)內(nèi)13分流管個(gè)4序號(hào)備品名稱單位數(shù)量附注14集流管個(gè)215消火三通個(gè)416閥門個(gè)417φ52mm斜噴消火閥門個(gè)418φ110mm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127撬棍根428木鋸把2已有29平板鍬把4已有30伸縮梯副1已有31組裝梯副132普通梯副233小靠梯副23410L泡沫滅火器個(gè)2535CO2滅火器個(gè)10368kg干粉滅火器個(gè)14371211滅火器(2L)個(gè)1438噴霧噴嘴個(gè)439泡沫滅火器起泡藥瓶個(gè)5040滅火巖粉kg50041石棉毯塊54220L汽油桶個(gè)14320L普通油桶個(gè)2序號(hào)備品名稱單位數(shù)量附注44風(fēng)筒布m50045水泥t546水玻璃t147石灰t448φ1/4″速接鋼管節(jié)50每節(jié)15m49φ1/2″速接鋼管節(jié)50每節(jié)10m50φ1″速接鋼管節(jié)50每節(jié)10m51φ100mm鋼管m500焊接快速接頭52φ150mm鋼管m100焊接快速接頭53φ200mm鋼管m50焊接快速接頭54φ75mm膠管m500552*11kW局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)35611kW局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)357接管工具套458φ15mm膠管m50059φ10mm膠管m50060單相變壓器臺(tái)361電力開關(guān)臺(tái)362電纜m50063輕型溜子臺(tái)264探照燈盞465玻璃棉kg100066風(fēng)鎬臺(tái)267安全帶條568鋼繩梯m10069φ12mm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)2或存于設(shè)備庫(kù)中73磚千塊5.59已有序號(hào)備品名稱單位數(shù)量附注74料石m310已有75方木m3376木板m3577鐵釘(2″、3″、4″)kg50(4)井下和井口房?jī)?nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。(5)在進(jìn)、回風(fēng)井口20m內(nèi)嚴(yán)禁煙火。嚴(yán)禁攜帶明火或點(diǎn)火用具下井，電氣設(shè)備必須有防雷擊和防短路的保護(hù)裝置。(6)在井口房，嚴(yán)禁采用可燃性材料搭設(shè)臨時(shí)操作間、休息室。(7)井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)，不得有煙火或用火爐取暖。暖風(fēng)道必須用不燃性材料砌筑，并應(yīng)至少裝設(shè)2道防火門。(8)進(jìn)風(fēng)井口不設(shè)防火鐵門，有防止煙火進(jìn)入礦井的安全措施：配備10L泡沫滅火器2個(gè)，8kg干粉滅火器2個(gè)，鐵鍬2把，0.5m3砂箱，防煙門簾。2)防止地面雷電波及井下為防止地面雷電波及井下引起瓦斯、煤塵爆炸及火災(zāi)，設(shè)計(jì)采取以下措施：(1)引入井下的供電線路在變電所設(shè)有避雷器，均埋地敷設(shè)，井口附近設(shè)2處集中接地,接地電阻不大于5Ω，兩接地極的距離應(yīng)大于20m。(2)由地面直接入井的機(jī)架、軌道、井架及各種露天架空引入(出)的管路等，在井口附近將金屬體做不少于2處的良好的集中接地,接地電阻不大于5Ω，兩接地極的距離應(yīng)大于20m；(3)通信線路在入井處裝設(shè)有熔斷器和防雷電裝置。(4)監(jiān)控用通信電纜經(jīng)與KJ70N監(jiān)控系統(tǒng)配套的485信號(hào)避雷器后入井。6.2防止井下爆破引發(fā)火災(zāi)為了防止井下爆破引發(fā)火災(zāi)，必須采取下列措施：(1)所有放炮人員，包括放炮、送藥、裝藥人員，必須熟悉爆破材料性能。井下放炮工作必須由專職放炮員擔(dān)任。放炮員必須由經(jīng)過專門訓(xùn)練、有