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

石圪臺煤礦所產(chǎn)煤為長焰煤，各煤層著火溫度T1(復原樣燃點)為330℃，?1-3(復原樣與氧化樣燃點之差)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個月。

本礦井的開拓方式為斜井-平硐開拓，采煤方法為綜合機械化采煤，石圪臺煤礦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)計回采走向長900m,傾向斜長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個條件同時具備的時間足夠長。

煤炭自燃的4個條件中最關(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)火的問題；而對于自然發(fā)火的傾向性，目前尚未無法轉(zhuǎn)變。因此目前的預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號煤層采納綜采開采時，必需實行以下防滅火措施，以確保工作面安全生產(chǎn)。

1、實行合理的采煤工藝措施

（1）削減采空區(qū)留煤

綜采隊必需保證工作面浮煤清理潔凈，根據(jù)設(shè)計要求，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

采煤工作面的快速推動不僅是一個效益問題，而且是防火最有效的方法之一。由于，隨著工作面的推動在工作面前方的采空區(qū)將動態(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)火危急性與推動度有如下關(guān)系：

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

當Ls/VFT時，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－工作面月推動度，m

T－自然發(fā)火期，月

所以加快工作面推動速度是主動、有效防火的重要途徑，必需根據(jù)設(shè)計要求4.8m/天（144m/月）的推動度進展采煤，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

針對131101工作面進風隅角是本工作面采空區(qū)主要漏風源，為減小風流進入采空區(qū)的力量，縮短自燃帶寬度，必需實行在進風隅角掛擋風簾或壘砌密閉墻的措施。

掛簾可以采納破舊風筒布或搶救隊使用的風障作為簾布，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展堆放，麻袋堆放時上下層之間錯開壓茬，保證堆放穩(wěn)固；堆放前進展敲幫問頂，避開浮矸傷人；每推動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理在于漿液對浮煤有“包裹”和“降溫”作用。漿液注入采空區(qū)便能對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)

氮氣防滅火不僅適用于缺水貧土地區(qū)的礦井，而且氮氣的隔爆作用、防滅火速度及牢靠性是其它防滅火方法無法可比的，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)注氮防滅火是通過注氮設(shè)備將氮氣注入采空區(qū)，占據(jù)火區(qū)空間，降低氧氣濃度，到達防滅火的目的。

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

注氮路線：移動注氮備-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。采煤工作面實行兩采一準，晝夜一循環(huán)，可以將噴灑工作安排在預備班進展。

6、其他防滅火措施

當采空區(qū)發(fā)覺存在高溫點時，必需馬上封閉采空區(qū)，實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；由于成膠過程是一種吸熱反響過程，進展吸熱降溫；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，起到封堵漏風作用；由于成膠過程中生成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或幾個條件，以到達防滅火的目的。

7、煤炭自燃的早期猜測預報

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

①人工取樣色譜分析。定期在工作面回風巷、回風隅角、采空區(qū)密閉內(nèi)取樣，進展色譜化驗分析，分析內(nèi)容包括CO、CH4、CO2、O2、C2H4、C2H2等。若發(fā)覺氣體成分發(fā)生變化，如消失CO并呈上升趨勢時，可推斷有高溫點產(chǎn)生，就要每班監(jiān)測，并實行相應(yīng)措施。

②現(xiàn)場人工檢測。綜放面設(shè)專職瓦檢員并隨身攜帶CO檢測儀，在檢測瓦斯的同時，對工作面回風巷及回風隅角的CO進展檢測，每班至少檢測1次。

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

8、安全監(jiān)測系統(tǒng)

利用安全監(jiān)測系統(tǒng)傳感器對井下作業(yè)場所風流中的CO濃度變化狀況進展連續(xù)監(jiān)測。石圪臺煤礦采納西安西科測控設(shè)備有限責任公司生產(chǎn)的KJ110安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，在工作面上隅角和回風流中設(shè)置CO傳感器和溫度傳感器，經(jīng)過監(jiān)測分站至工業(yè)以太網(wǎng)至地面調(diào)度室，可以對于CO和溫度進展實時監(jiān)測監(jiān)控。

KJ110安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)組成如下：

1、地面監(jiān)控中心站

地面監(jiān)控中心站是整個監(jiān)控系統(tǒng)的核心，負責整個系統(tǒng)設(shè)備及監(jiān)測數(shù)據(jù)的治理、定義配置、實時數(shù)據(jù)采集、分析處理、統(tǒng)計儲存、屏幕顯示、查詢打印、實時掌握、遠程傳輸、畫面編輯、網(wǎng)絡(luò)通訊等任務(wù)。

2、智能監(jiān)控分站

主要完成對所監(jiān)測的傳感器數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預處理、分類顯示、報警、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、開關(guān)量傳感器及斷電掌握器

各類模擬量傳感器、開關(guān)量傳感器及斷電掌握器是整個監(jiān)測系統(tǒng)最前沿的指令執(zhí)行終端設(shè)備，負責對各監(jiān)測點的物理數(shù)據(jù)采集、就地顯示、超限報警、信號傳輸。

三、開拓開采、通風方面防滅火安全技術(shù)措施

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

2、通風系統(tǒng)為中心并列式，主、副斜井進風，回風斜井回風。通風方法為機械抽出式，配備軸流式扇風機二臺，一臺工作，一臺備用。正確選擇通風構(gòu)筑物的設(shè)置地點，礦井井下通風構(gòu)筑物主要是風門、調(diào)整風門。

3、主要通風機裝備反風設(shè)施，并能在10min內(nèi)轉(zhuǎn)變巷道中的風流；當風流方向轉(zhuǎn)變后，主要通風機的供應(yīng)風量不小于正常風量的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）對于井下機電設(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，防止硐室外的火漫延進來。

（2）井下電氣設(shè)備的防火，防止電器過負荷運行，短路產(chǎn)生的電弧，電火花，機械設(shè)備運轉(zhuǎn)不良造成的過熱或摩擦火花，要采納防爆型設(shè)備，而接線點要嚴密堅固，必要時涂絕緣漆，防止接點打火，用電纜引線，不行明線接電，并設(shè)置過壓過流愛護器，雙回路供電，中性點不接地。

（3）井下電纜護套全部采納阻燃抗靜電材料。

2、膠帶輸送機著火的防治措施及裝備

（1）為防止井下膠帶輸送機外因著火，井下均采納阻燃型膠帶。膠帶機上設(shè)置了沿線雙向接繩開關(guān)，防跑偏監(jiān)測裝置，縱向撒裂愛護裝置，打滑監(jiān)測設(shè)備，煙霧報警溫度檢查儀等裝備。

（2）膠帶機頭及機尾硐室設(shè)置了自動滅火系統(tǒng)，本滅火系統(tǒng)采納感煙及感溫報警，報警后可實施自動灑水及施放滅火彈等滅火措施，膠帶機驅(qū)動電機及全部安全愛護裝置均采納防爆型。

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)，嚴禁在井口30m范圍內(nèi)進展產(chǎn)生明火的任何性質(zhì)的作業(yè)，同時在距進風井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志牌。

（2）消防材料庫布置在副井工業(yè)場地，消防材料庫內(nèi)的消防材料要保證完好充分，庫內(nèi)嚴禁堆放任何與消防材料無關(guān)的物品。

（3）對于主、副井筒井口棚內(nèi)固定的消防設(shè)施應(yīng)加強理，定期檢查設(shè)備的完好性，配備專人治理、使用，并對特地人員定期進展消防學問培訓和消防演練，主、副井井口房設(shè)置防火門。

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

（5）嚴禁在煤巷及采區(qū)內(nèi)的任何地點進展電、氣焊等明火作業(yè)；的確需要動電氣焊時，必需編寫專項安全技術(shù)措施，并報礦方相關(guān)部門審批。

（6）工作面回風順槽內(nèi)的油料儲存處要配備沙箱及滅火器，并明確防火負責人。全部運送、存放油脂的容器必需密封，隨時蓋好蓋子，不得敞口，防止雜物混進。

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

（8）任何人發(fā)覺井下火災(zāi)時，應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)、災(zāi)區(qū)通風和瓦斯狀況，馬上實行一切可能的方法直接滅火，掌握火勢并快速報告礦調(diào)度室。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報告后，應(yīng)馬上按災(zāi)難預防和處理打算通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實施滅火工作，并馬上向當?shù)孛禾啃袠I(yè)治理部門及煤礦安全監(jiān)管部門報告。

（9）在搶救人員和滅火過程中，必需實行防止瓦斯、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、其他有害氣體和風向、風量的變化。

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，管路由風井到達井底車場以及幫助水平甩車場，在副井井底車場及幫助水平甩車場處設(shè)置消火栓和麻制水龍帶及水槍；在采區(qū)各上、下山口處、機電硐室、材料庫、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)時進展接收。

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)防火柵欄兩用門硐室。

6、工作面防滅火措施

工作面防滅火的重點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，膠帶輸送機頭、乳化液泵站、工具房及油脂庫等應(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)膠帶運輸巷應(yīng)按要求配備消防水管，每50m一個甩頭，并且靈敏牢靠，不漏水。

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

(4)皮帶輸送機不得有嚴峻跑偏，長時間的摩擦機架和打滑，以防摩擦著火。

(5)電氣設(shè)備的愛護要齊全牢靠，嚴禁帶電作業(yè)，杜絕電氣設(shè)備失爆，皮帶愛護要齊全有效，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)要保持暢通無阻，水量充分。

(7)采煤機運行過程中，嚴禁割支架