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2020年度矿井综合防灭火措施

作者:王栋  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2020年01月04日

  

第一节 矿井防灭火安全风险辨识、评估 3

(一) 矿井防灭火安全风险辨识 3

1、煤层自燃倾向性 3

2、煤的自燃条件分析 3

3、内因火灾 3

4、外因火灾 5

5、地面容易引发火灾的地方 5

(二) 矿井防灭火安全风险评估 6

1、内因火灾 6

2、外因火灾 6

3、煤层自燃 7

第二节 防灭火外因火灾综合安全风险管控技术措施 7

(一) 加强火源管理的措施 7

1、各区队、科室防灭火职责 7

(二) 杜绝火灾的安全技术措施 8

(三) 加强易燃品管理的措施 9

(四) 煤炭自燃发火的防治措施 9

1、加强采煤管理,减少浮煤,防止漏风。 9

2、加强通风管理,提高通风设施质量,避免漏风。 9

(五) 消防洒水措施 9

(六) 通风方面的措施 10

(七) 监测方面的措施 11

第三节 采煤工作面内因火灾综合防灭火安全风险管控技术措施 11

(一) 预测预报 11

(二) 灌浆防灭火 13

1、灌浆系统设计参数 14

2、灌浆参数的选择 14

3、灌浆参数计算 15

4、管径的确定 17

(三) 阻化剂喷洒防灭火 19

1、阻化剂防火装备 19

2、阻化剂防火工艺 20

3、参数计算 20

4、阻化剂喷洒技术措施 21

第四节 采空区防灭火安全风险管控技术措施 22

(一) 采煤工作面防灭火规定 22

(二) 采空区地表塌陷回填措施 23

(三) 直接灭火法 24

1、用水灭火法 24

2、泡沫灭火 24

3、胶体材料灭火 24

4、隔绝灭火 25

第五节 井下外因火灾防治及装备防灭火 25

风险管控安全技术措施 25

(一) 电气事故引发的火灾防治措施及装备 25

1、井下机电设备硐室防治措施 25

2、井下电气设备的防火措施 26

3、井下电缆防火措施 27

4、井下电气设备的何种保护 28

5、电气设备综合管理措施 29

(二) 胶带运输机着火的防治措施及装备 29

(三) 其它火灾的防治火灾措施及装备 29

1、防止地面明火引发井下火灾的防治措施 29

2、防止地面雷电波及井下防灭火措施 30

(四) 井下消防洒水系统 31

(五) 井下防火构筑物 31

(六) 火灾检测及防灭火装备 32

第六节 隔爆设施防灭火安全风险管控技术措施 32

(一) 隔爆设施的安装地点 32

(二) 隔爆设施的安装规定 32

 

 

山西方山金晖凯川煤业

2020年度综合防灭火措施

为切实加强我矿井上、下防灭火工作,预防火灾的发生,根据《煤矿安全规程》第二百四十六条规定,生产矿井必须制定井上、下防火措施。为了做好我矿2020年度矿井防灭火工作,为矿井安全生产工作,特编制安全技术措施如下:

为强化矿井对综合防灭火工作的管理,矿成立防灭火领导小组

1、矿综合防灭火领导小组

组  长:矿长

副组长:总工程师、通风矿长、安全矿长、机电矿长、生产矿长

成员: 各职能科室副总、正科和各工区主要负责人

矿在通风区设综合防灭火管理办公室,由通风区区长兼办公室主任,负责综合防灭火治理管理协调工作,安检科负责监督检查。

2、各基层单位成立相应的以主要负责人为组长的防灭火队伍。

第一节 矿井防灭火安全风险辨识、评估

(一)矿井防灭火安全风险辨识

1、煤层自燃倾向性

根据2018年7月27日由山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿5号煤层采集样品的测试结果,5号煤层吸氧量0.52cm3/g、全硫0.75%、水分0.41%、挥发分26.68%、自燃倾向性等级为II类,自燃倾向性质为自燃;自燃发火期为88天。

2、煤的自燃条件分析

(1)煤岩成分;(2)煤的含硫量;(3)煤的水份;(4)煤的瓦斯含量;(5)煤层厚度与倾角愈大,自燃危险性愈大;(6)开拓方式及采煤方法;(7)通风方式。

3、内因火灾

煤炭自然发火引起的火灾,多发生于采空区或煤岩裂隙发育的煤层,空气进入破碎煤体,煤中固定碳被氧化,放出热量,煤体积热,发生隐燃,温度升高达到600℃以上时,产生明火,形成火灾。

根据煤层煤样自燃倾向性安全检验报告:矿井5号煤自燃倾向性等级为II级,属自燃煤层。井下发生自然发火时往往会出现以下一些征兆,据此可初步判断煤炭自然发火的特征:

(1)温度升高。通常表现为煤壁温度升高、自燃区域的出水温度升高和回风流温度升高,这是由于煤氧化自燃进入自热阶段放热所致。

(2)湿度增加。通常表现为煤壁“出汗”、支架上出现水珠等,这是因为煤在自燃氧化过程中生成和蒸发出一些水分,遇温度较低的空气或介质重新凝结形成水珠或雾气。

(3)出现火灾气味。巷道(或回采工作面)中,出现煤油、汽油、松节油或煤焦油气味,表明自燃已发展到自热阶段的后期。不久就可能出现烟雾和明火。

(4)人体感到不适或出现某些病理现象。自然发火过程中释放出大量的CO、SO2、H2S等有害气体,人们吸入后往往会出现头痛、疲乏、昏昏欲睡、四肢无力等病理现象。

(5)出现烟雾或明火。自然发火发展到一定程度时,会出现烟雾或明火,此时处理措施一定要谨慎、得当,以免引燃引爆瓦斯,造成非常严重的后果。

4、外因火灾

可燃物受到外来火源(如照明、明火、机械冲击与摩擦、瓦斯或煤尘爆炸、电流短路等)的作用而形成火灾。外因火灾多发生在井下风流畅通的地点(如井筒、井底车场、运输机巷道,机电硐室及采掘工作面等),氧气充足,一般情况发生突然,速度很快就会出现烟雾和火焰。

外因火灾有以下几条原因:a、电气设备失爆、过负荷运行造成火灾;b、明火引燃油料、可燃物引起火灾;c、机械摩擦引起火灾;d、注化学浆加固、堵漏引起火灾;e、放炮火花引起火灾

外因火灾事故前可能出现的预兆

(1)安装胶带运输机的巷道出现烟雾,气体浓度异常。

(2)运输机下浮煤较多的巷道出现烟雾,气体浓度异常,局部温度升高。

(3)机电硐室出现烟雾,气体浓度异常,局部温度升高。

(4)电缆和其它电气设备绝缘老化、漏电现象频繁,负荷过大,温度升高。

5、地面容易引发火灾的地方

(1)矿井附近所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等,都可能发生火灾隐患。

(2)井口检身房管理不严格,导致明火下井,可能导致火灾隐患。

(3)地面夏季雷电引发导致火灾隐患。

(二)矿井防灭火安全风险评估

1、内因火灾

矿井5号煤自燃倾向性等级为II级,属自燃煤层,有自然发火的可能。5号煤回采工作面一旦存在采空区丢煤漏风,未严格执行喷注阻化剂、黄泥灌浆防灭火措施,就可能导致煤炭发生自燃发火火灾的风险。任何地区发生火灾时,火灾产生的高温烟雾风流将沿进风路线流向影响地区,将会造成重大人员伤亡事故和财产损失。

矿井自2009年开始建设生产,一直严格执行老空区监测制度,经过分析监测记录,多年以来老空区无温度及气体异常现象;周边矿区多年以来无老空区发生火灾记录。因此,经过专家组辨识评估,老空区内因火灾定为一级较大风险。

2、外因火灾

矿井要加强外因火灾风险的防控措施。根据外因火灾多发生在井下风流畅通的地点如井筒、井底车场、胶带运输机巷道、机电硐室及采掘工作面,经过专家识评估,胶带运输机巷道、采掘工作面胶带摩擦定为二级重大外因火灾风险。外因火灾导致的风险灾害如下:

(1)矿井火灾的主要危害是产生大量的一氧化碳有害气体和烟雾,严重地威胁着井下人员的生命安全;

(2)对有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井,火灾还能引起瓦斯和煤尘爆炸;火灾烧毁大量的设备器材和煤炭资源,甚至烧毁整个矿井;

(3)在火区附近空气温度升高,恶化劳动环境;

(4)火灾造成重大的经济损失;

(5)火灾引起工人心理上的恐惧而导致生产效率降低。

3、煤层自燃

加强防灭火采空区的管理,采空区防灭火措施管理不严格、执行不到位、密闭设施不严密,引起煤层自燃的防灭火灾害。

第二节 防灭火外因火灾综合

安全风险管控技术措施

(一)加强火源管理的措施

 

1、各区队、科室防灭火职责

(1)井口不准堆放木料等易燃物,及时清理易燃物,更不准长时间存放坑木、棉纱、布头、各种油类等易燃物。

(2)井口由机运区负责,该区域要安排专人负责物料和火源的检查。

(3)井口附近的电缆检查维修由机运区负责,严格按照岗位责任制和检查维修制度的要求进行检查,发现问题及时处理,严禁电缆、开关、插销、接线三通等出现损坏、过负荷、短路等引起电火花,继而引燃可燃物。

(4)井口附近焊接,必须制定安全措施,审批后按措施要求执行,烧焊完成后,施工地点应再次用水喷洒,并由专人在工作地点检查,发现异状,立即处理。

(5)机运区必须严格按要求,对井口附近进行巡回检查,严禁井口房附近20m内有烟火、电炉、大灯泡取暖等。

(6)井上必须设置标准的消防材料库,并由轨道直通井口,材料、工具的种类、数量必须符合有关规定,并经常进行检查和更换。

(7)完善各种岗位责任制、检查维修制度,做到分工明确,处理及时。

(8)机运区管理人员,必须按有关规定对机电设备、皮带运行状况、各部件完好情况等,进行检查,发现问题及时处理,防止出现电器失爆、机械摩擦、撞击等产生明火。

(二)杜绝火灾的安全技术措施

1、井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉,井口房和通风机附近20m范围内,不得有烟火或用火炉取暖。

2、特殊情况对井下的电焊、气焊作业必须制定专项安全措施,由矿长审批签字后方可施工,严禁在回风巷进行电气焊作业。

3、井下变电所、配电室、材料库要使用不燃材料砌筑,井口、硐室、采煤工作面两顺槽口必须按要求安设防火门。

4、矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统,井下消防管路系统应每100m设置支管和阀门,皮带机巷道应每隔50m设置支管和阀门;地面消防水池,必须经常保持不小于200m³水量。

5、消防管路各出头阀门必须确保灵敏,可靠,经常进行检查确保完好。

(三)加强易燃品管理的措施

1、对于井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,必须存在盖严的铁桶内,用过的棉纱、布头和纸,也必须放在盖严的铁桶内,并由专人定期送到地面处理,不得乱放乱扔。

2、严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。

(四)煤炭自燃发火的防治措施

煤炭自燃发火的防治也应本着“预防为主”的方针,防止煤炭的自燃,首先是杜绝可燃物及可燃物聚热环境的形成,同时保证煤炭有良好的通风环境,以使煤炭自热产生的热量能够迅速散发出去,避免煤炭进一步升温而形成自燃火灾。我矿鉴定的煤层自燃倾向性为二类自燃,结合我矿实际,防止内因火灾的主要措施有:

1、加强采煤管理,减少浮煤,防止漏风。

2、加强通风管理,提高通风设施质量,避免漏风。

(五)消防洒水措施

1、矿井建立了完善的防尘洒水系统,地面建立有永久性水池,其容量为500 m³。每年对水池进行一次清理。

2、矿井主要进、回风大巷,采掘工作面所属各巷道、煤仓与溜煤眼放煤口、转载点等产生粉尘和有可能粉尘堆积的地点已经敷设管路,皮带巷的管路每隔50m设一个三通阀门,其它巷道每隔100m设一个三通阀门。转载点安设有喷雾洒水装置。

3、矿井管路管径根据防尘用水量和用水压力确定为:大巷主干管路直径108*4采掘面供水管不小于ф50、其它供水管不小于直径54*2,并在上述分段管路的首尾必须安装过滤器,保证水质清洁。采掘工作面的供水压力保证在1.5MPa以上。防尘管路要安设平直、吊挂牢固,不拐死弯,接头严密不漏水。

4、采煤机、综掘机必须正常使用内、外喷雾装置,回采面回风顺槽在距工作面30m、50m范围内设置净化风流水幕与防尘网,净化水幕要覆盖全断面,确保正常使用。综掘面距工作面迎头30m、50m范围内设置2道净化风流水幕与防尘网(防尘网必须实现全断面封闭)。

5、矿井定期冲洗巷道制度:进风井筒、回风巷、进风巷、皮带巷、每周至少清扫或冲洗一次;采掘工作面、采煤工作面、溜煤眼、皮带头、转载点及易产生粉尘飞扬的地点,应根据实际情况随时冲洗,确保各类巷道没有粉尘堆积。(连续长度大于5m,厚度超过2mm的粉尘为堆积)。

6、井下所有的转载点必须进行封闭,本着谁使用谁负责的原则负责封闭。

7、巷道消尘原则湿润巷道以清扫为主,干燥巷道以冲洗为主,湿润巷道清扫下来的粉尘必须升井。

(六)通风方面的措施

1、本矿井通风采用井下为中央分列式、回风立井为机械抽出式通风系统,漏风量少,通风管理较容易;有完备的通风设施,能保证各作业地点有充足的风量,设有正反风门。矿井一旦发生火灾,可以立即反风。

2、矿井主要通风机设有反风装置,确保矿井一旦发生火灾瓦斯灾害时,能够实现矿井反风或区域反风,反风量不小于正常风量的40%。

(七)监测方面的措施

矿井安设KJ90X型监测监控系统,其中含有甲烷、风速、温度、一氧化碳、二氧化碳等传感器和报警装置,实现24小时在线监测,能够及时掌握井下各地点有害气体的变化。

矿井配备有一氧化碳检定器、便携式瓦斯检测报警仪、瓦斯/氧气组合型检测仪,四合一便携仪等。

第三节  采煤工作面内因火灾综合防灭火安全风险管控技术措施

目前我矿生产中使用的防灭火方法:黄泥灌浆防灭火、束管检测、喷洒阻化剂防灭火。经过各防灭火系统进行综合比较,我矿考虑除井下设有完善的消防洒水系统外,采用以灌浆防灭火系统为主,喷洒阻化剂防灭火、束管检测、煤矿安全监控系统和人工检测为辅的防灭火方法。

(一)预测预报

目前我矿现状,煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监控系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。

1、束管检测

1、地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将采煤工作面采空区的气体经抽气泵抽取、汇总到通风区气体分析室,在借助气相色谱仪检测装置对束管采集的井下气样进行分析,实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、02、N2等气体含量的在线监测,其监测结果在以实时监测报告、分析日报等方式提供数据的同时,亦可自动存入新据库中,以便今后对某种气体含量的变化趋势分析,从而实现对矿井自燃火灾的早期预报,每周安排人员开机监测并报总工程师、通风矿长、通风区长签字审阅。

2、安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2、T、V 等参数,根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报,安全监控日报表每天由监控值班员打印报通风区长、通风矿长、总工程师、值班矿长、矿长审阅。

2、监测点布置
   (1)工作面回风上隅角: 布置在工作面回风巷距切顶0.3m以内的上帮,安设CO传感器、CH4传感器、温度传感器。
   (2)综采工作面: 布置在回风巷距工作面煤壁线10m范围内,CH4传感器,上隅角CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。
   (3)工作面回风巷:布置在回风巷距离巷口10m处,有CO传感器、温度传感器、CH4传感器,其中CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。

(4)工作面运输巷:布置在有皮带的运输巷的回风侧,CO传感器、烟雾传感器,主要用于运输巷胶带运输机着火及打钻发生异常时的防灭火预测预报。
    3、人工检测

人工检测一直作为煤层火灾的主要监测手段,人工气体监测由人工直接在各测点进行气体检测,并定期采用气袋取气样,送地面进气相色谱分析,给出气体的成分和浓度,以此判断煤层发火程度。

(二)灌浆防灭火

灌浆方法采用埋管灌浆法,在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管,预埋管一端通采空区,一端接胶管,胶管长一般为20~30m,灌浆随工作面的推进,用回柱绞车逐渐牵引灌浆管,牵引一定距离灌一次浆,要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。在灌浆区下部进行采掘时,要对上部灌浆区进行探放,探放积存浆水措施同探放水措施。
    1、采煤工作面回风顺槽布置一趟4寸黄泥灌浆管,采用埋管灌浆法,在放顶前沿回风顺槽在采空区预先铺好灌浆管,预埋管一端通采空区,一端接胶管,胶管长一般为20~30m,灌浆随工作面的推进,用绞车或倒链逐渐牵引灌浆管,牵引一定距离灌一次浆,要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。
    2、运输顺槽与采空区的交界处,安设一台泥浆泵,将采空区内的泥水排出,当发现运输顺槽有泥水流出时,要停止灌浆。
    3、采空区进行灌浆前,要对采空区的积水进行疏排,将采空区内的积水排空后,方可进行灌浆。
    4、为防止灌浆后发生溃浆、透水事故,首先要提高浆液的土水比,根据防灭火设计比例取(1:3),最大限度的提高防灭火的效果。其次在顺槽最低处打一水窝,尺寸: 长×宽×深=2m×2m×1.5m,采空区灌浆后,流出的泥水经顺槽水沟流入水窝,经过沉定后用潜水泵通过管道排至二采区水仓。
    5、为防止溃浆事故的发生,在灌浆时要派专人随时观测,一旦发现有浆液流出时要停止灌浆。
    6、灌浆工作与回采工作紧密配合进行,设计灌浆为每周一次。

1、灌浆系统设计参数

1、制浆原料:黄泥;

2、动力:系统设备总功率26kW;

3、供水:30m3/h,水压大于0.4Mpa,要求水中无不溶性杂物,可用矿井复用水;

4、水土比:3:1;

5、制浆料用量:≤15m3/h;

6、注浆量:40m3/h;

7、浮分子使用量:>0.1%(稠化胶体);

2、灌浆参数的选择

工作制度:与矿井工作制度相匹配,但需注意以下原则:灌浆工作是与回采工作紧密配合进行,设计灌浆为一周一次,每次纯灌浆时间为10h左右。

3、灌浆参数计算
    1、系统设计参数:

1)、制浆原料:黄泥;

2)、动力:系统设备总功率26kW;

3)、供水:30m3/h,水压大于0.4Mpa,要求水中无不溶性杂物,可用矿井复用水;

4)、水土比:3:1;

5)、制浆料用量:≤15m3/h;

6)、注浆量:40m3/h;

7)、浮分子使用量:>0.1%(稠化胶体);

2、灌浆参数的选择:

工作制度:与矿井工作制度相匹配,但需注意以下原则:灌浆工作是与回采工作紧密配合进行,设计灌浆为一周一次,每纯灌浆时间为10h左右。

3、灌浆所需土量:

1灌浆所需土量

日灌浆所需土量按下式计算:

Q土=K·G/V煤

式中:Q土—灌浆所需土量,m3/d;

G —矿井日产量,根据设计,5号煤日产量为3220.1t;

V煤—煤的容重,5号煤层容重为1.55t/m3;

K—灌浆系数,为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比,参照我矿以往的经验,取0.05。

5号煤:Q土=0.05×3220.1/1.55=103.87t)

2灌浆所需实际开采土量

Q=αQ土

式中:Q—灌浆所需实际开采土量,m3/d;

α—取土系数(考虑土壤含一定杂质和开采,运输过程中的损失);取1.1。

5号煤:Q=αQ土=1.1×103.87=1114.26t)

3制浆用水量

日泥浆用水量按下式计算:

Q水1=Q·δ

式中:Q水1—制备泥浆用水量,m3/d:

δ—泥水比的倒数,取5。

5号煤:Q水1=114.26×5=571.3m3/d)

4灌浆用水量

泥浆用水量按下式计算:

Q水2=K水·Q水l

式中:Q水2—灌浆用水量,m3/d:

K水—用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数,取1.1。

5号煤:Q水2=1.1×571.3=628.43(m3/d)

5灌浆量

Q浆1=(Q水1+Q土)M

式中:Q浆1—灌浆量,m3/d:

M—泥浆制成率,取0.93

其余符号同前。

5号煤:Q浆1=(103.87+628.43)×0.93=681.04m3/d)

6、小时灌浆量

式中: Q浆2——每小时灌浆量,m3/h;

           n——每灌浆班数,班/d;

           t——每纯灌浆时间,h/班。

5号煤:Q浆2=681.04÷3÷3.33=68.17m3/d)

7、每小时最大灌浆量

考虑到今后生产规模扩大和煤层发火不确定等因素,灌浆主管路按目前所需能力的1.5倍设计,则每小时最大灌浆量为:

    

式中:Q浆max——每小时最大灌浆量,m3/h。

5号煤:Q浆max=1.5×68.17=102.25m3/d)

4、管径的确定

1)、灌浆管路布置

回采面采空区是该矿灌浆重点区域,因此,灌浆主管路应针对回采面进行铺设,其它地点的灌浆,则根据需要从主管路上分叉连接。

由地面灌浆站铺设一趟管路至回采面,管路铺设路线为:

地面灌浆站→主立井→5号煤层一采区轨道大巷→回风顺槽→工作面后方采空区。

2)、灌浆管道

地面灌浆管道选用铸铁管;井下灌浆管道采用无缝钢管。

特别需要说明的是:黄泥灌浆系统的灌浆系数、泥水比等各项参数在实际生产中必须根据煤层发火情况、输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过实验确定,以确保灌浆效果和生产的安全。

下一工作面回采前,必须使用探水钻对上一工作面采空区进行探放,以防采空积水及灌浆液溃浆事故的产生,如发现上部有积水或灌浆液必须进行探放水作业后方可进行回采。

3)、管径计算

主要灌浆干直径是根据管内泥浆的流速来选择。在设计中,泥浆给定后,先确定泥浆在管道中流动的临界流速,再求出泥浆的实际工作流速,使之大于临界流速即可。

实际工作流速:

式中:v——管道内泥浆的实际工作流速,m/s;

Q浆max——小时灌浆量,m3/h,

d——管道内径,m。取108mm

5号煤: =4×102.25÷3600÷3.14÷0.1082=3.1m/s)

该实际工作流速处于临界流速,可满足工程需要。

地面灌浆管道一般选用铸铁管;井下灌浆管道采用无缝钢管,其5号煤钢管直径取108mm;工作面管道直径取4寸胶管。

(三)阻化剂喷洒防灭火

采用移动式喷洒系统,泵站设在采煤工作面主运顺槽设备列车,设储液箱,由注液泵将阻化液经输液管路送到采煤工作面及上下隅角,进行喷洒。

1、阻化剂防火装备

液压泵是阻化剂防火技术中的关键设备,BH 40-2.5 型煤矿用液

压泵休积小、重量轻、运输携带方便,尤其对于井下自然条件较差,设备和人员运行不方便,难以运进较大设备的地点最为合适。该泵可用喷枪直接向浮煤喷射阻化剂,又可用雾化喷头喷雾,还可用于向煤体压注阻化剂。其主要技术规格如下:

型式:煤矿井下轻便型担架式;

外形尺寸:(长×宽×高)1500×360×450mm;

转速:700~800r/min;

额定流量:40L/min;

工作压力:1~2.5MPa;

电压: 380/660V;

功率:2.2kW

2、阻化剂防火工艺

在工作面回风顺槽适当位置(尽量靠近工作面)放置2 个不小于lm的容器作为阻化剂药箱,交换使用,按需浓度(10%)将工业CaCl倒入容器内,用临时供水管路按比例加足清水,配成溶液搅拌均匀后,用BH 40/2.5 型矿用液压泵将阻化液沿顺槽和大溜电缆槽下方铺设(每20m安一三通接一一截止阀)的中25mm高压胶管压至工作面,与中13mm的胶管和喷枪相连。由专人手持喷枪,从顺槽煤杜侧和支架间隙向采空区喷洒,每5个支架喷一次,正常回采期间每天喷洒一次,

如遇停产、过断层、收尾等情况时,必须加大对采空区的喷洒量。喷洒系统工艺图如下图所示。

 

3、参数计算

  工作面一一次喷洒量

(1)、底板浮煤喷洒量:

G1=K1K2LBh1A1

式中:G1——按重量计算浮煤一次喷洒量,t;

K1——一次喷洒加量系数,一般取1.2;

K2——松散煤(浮煤)密度,K2=0.91 t/m3;

L——工作面长度,L=175m;

B——一次喷洒宽度,B=0.6m;

h1——底板浮煤厚度,取h1=0.1m;

A1——原煤(浮煤)的吸液量,取A1=0.0471t/t。

G1=K1K2LBh1A1=1.2×0.91×175×0.6×0.1×0.0471=0.54t

(2)、工作面一次喷洒量:

G=G1=0.54t

(3)、工作面一次喷洒所需阻化剂用量:

G=G×ρ

式中:ρ——阻化剂溶液的浓度,ρ=10%。

G=G×ρ=0.54×10%=0.054t=54kg

4、阻化剂喷洒技术措施

(1)在配比阻化液时,一定要按照规定比例进行配比,确保阻化率达到要求,从而起到抑制煤的氧化自热现象的发生。

(2)输液管路沿回风顺槽铺设,连接管路时,要求管路连接紧密不漏液。

(3)采面输液管路每隔50米设置一个三通阀门。

(4)在配比溶液时,要轻微进行搅拌,待阻化剂全部溶于水后,方可进行喷洒工作。

(5)每次喷洒前,先由专人检查管路完好性,确保管路完好不漏液。

(6)喷洒过程中,必须喷洒均匀,不得遗漏。

(7)喷洒过程中,必须避开机械金属、支架等构件,并对其采取保护措施,防止阻化剂腐蚀机械设备。

(8)喷洒工必须持证上岗,且必须配戴胶皮手套及雨衣。

(9)喷洒结束后要求工作人员用净水对矿车及注液泵进行清洗,防止阻化液被腐蚀。

(10)阻化泵的维护、保养和使用有综采队负责。

(11)阻化剂喷洒周期为每天,对采空区上隅角、下隅角、支架间采空区明显遗留浮煤地点进行阻化剂喷洒,防止采空区遗留浮煤自燃发火。如采煤工作面在预定的时间内未及时回采完毕,必须在每天原班结束后,对采空区上隅角、下隅角、支架间采空区明显遗留浮煤地点进行阻化剂喷洒,防止采空区遗留浮煤自燃发火。

(12)综采队必须做好阻化剂喷洒记录,并妥善保存。

第四节  采空区防灭火安全风险管控技术措施

根据矿井优化设计和结合本矿实际情况,为了预防煤层自燃发火,采取采空区地表塌陷区及时回填、黄泥灌浆二项措施进行综合治理、预防煤层自燃发火。现将各项措施具体实施办法制定如下:

(一)采煤工作面防灭火规定

1、综采区在进行回采期间严格按照《作业规程》执行,留设顶煤的厚度必须符合《作业规程》的规定。如遇特殊地段必须留设一定厚度的顶煤时,必须采取阻化剂喷洒措施。

2、加快综采面回采速度,在规定的时间内采完工作面。如遇特殊原因,工作面不能及时回采完毕,增加对采空区黄泥灌浆的时间和次数。

3、采煤工作面回采结束后,必须在45天内完成对所有通向采空区的巷道进行防火密闭的建筑,采空区密闭要制定措施,防火密闭建筑的质量必须符合煤矿安全标准化。

4、每周对防火密闭内的气体进行检查,严格监控CO的变化,一旦有细微变化立即上报。

(二)采空区地表塌陷回填措施

1、每周至少两次派人对采空区地表塌陷区进行回填,回填时必须将采空区地表塌陷区裂隙充填严密不漏风。

2、每次回填时必须指派专人对回填质量进行现场检查和指导。

3、矿领导、生产技术科、调度室、通风区每周至少有一个单位对地表采空区塌陷区域进行检查,发现问题及时反馈至通风区,并及时组织人员对采空区地表塌陷区域存在的问题进行处理。

4、如采煤工作面在预定时间内未及时回采完毕,每周至少三次派人对采空区地表塌陷区进行回填,回填时必须将采空区地表塌陷区裂隙充填严密不漏风。

(三)直接灭火法

1、用水灭火法

水是最有效、最经济来源最广泛的灭火材料。

用水灭火必须注意以下问题:

(1)要有足够的水量,水量不足,不仅难以灭火,而且有可能贻误战机,造成火势的发展。

(2)用水灭火人员应占据上风头工作。水流由火源的边缘逐渐地推向中心,以免产生过量的水蒸气伤人。

(3)必须保持一个畅通的排烟通道,以防高温水蒸气和烟流返回伤人。

(4)不能用水扑灭带电的电气设备火灾,不宜用水扑灭油料火灾。

2、泡沫灭火

泡沫灭火的作用实质是增大用水灭火的有效性,大量的泡沫送往火源地点起着覆盖燃烧物隔绝空气的作用,与水源接触泡沫破裂,水分蒸发吸热,产生大量的水蒸气,降温、稀释氧浓度,具有抑制燃烧,熄灭火源作用。另外,大量泡沫包围火源阻止热的传导、对流与辐射,阻断了火势扩展与蔓延。

3、胶体材料灭火

由于胶体材料在形成过程中吸收大量热量,同时具有隔绝氧气的作用,因此胶体除用于防火外,也广泛地应用于灭火。

4、隔绝灭火

覆盖燃烧物隔绝空气的供给,或者减少火区的氧浓度使火源缺氧窒息。这种方法有砂子和岩粉灭火,干粉灭火器,以及惰性气体灭火。还有一种传统的构筑防火墙(又称密闭)封闭灭火法。

(1)砂子和岩粉

砂子和岩粉,特别是石灰石岩粉常被用来扑灭油料和电气设备火灾。在井下机电硐室储备一定量的砂子或岩粉是完全必要的。

(2)干粉灭火器

第五节  井下外因火灾防治及装备防灭火

风险管控安全技术措施

(一)电气事故引发的火灾防治措施及装备

1、井下机电设备硐室防治措施

井下所有机电设备硐室及通道均采用不燃性材料支护并喷浆,设防火门,配备必要的灭火器材。

其它机电设备硐室均按照有关规程、规范要求设有防火门或栅栏门并配备数量不等的灭火器。机电硐室灭火器类型及数量见表5-1。

机电硐室配备灭火器数量表         

表5-1

序号

配备地点

灭火器种类

单位

数量

备注

1

中央变电所

干粉灭火器

4

 

0.3

 

2

中央水泵房

干粉灭火器

4

 

0.3

 

3

采区变电所

干粉灭火器

2

 

0.3

 

4

井下消防材料库

干粉灭火器

10

 

5

 

5

皮带机头

干粉灭火器

4

 

0.3

 

6

刮板机头

干粉灭火器

2

 

0.3

 

 

注:①所有地点的灭火器必须按规定定期检查、更换。

②以上地点和其它地点在生产中可根据实际需要曾加补充或调整灭火器类型。

2、井下电气设备的防火措施

选用两回煤矿用交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆,沿主井下至井底井下中央变电所供井下负荷用电。

任意一回路电缆出现故障时,另一回路电缆均能保证井下最大负荷供电。

本矿为低瓦斯矿井,根据该矿井的开拓方式、排水泵及采掘机械设备等布置情况,在主井井底车场附近设井下变电所。

井下变电所高压母线为单母线分段接线,井下供电电压等级分为:高压10KV,低压1140V/660V,照明电压为127V。

掘进工作面和采煤工作面采用风电闭锁和瓦斯电闭锁。

井底车场及其附近的照明电源引自井下变电所,其他地点照明电源就近引自照明线网,井下照明灯具选用防爆灯。

井下设总接地网,主接地极设在井下水仓中。

严禁井下配电变压器中性点直接接地。

3、井下电缆防火措施

井下高压电缆均选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的MYJV22-8.7/10-3×120m㎡型矿用钢带铠装交联聚氯乙烯电力电缆阻燃电缆。

去固定设备的低压电缆选用煤矿用聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆;去电钻的低压电缆选用煤矿用橡套软电缆。照明电缆选用型矿用橡套软电缆。

电缆敷设:下井电缆在井筒中敷设在电缆支架内,其他地方沿巷道壁悬挂敷设。在井下水平或倾斜巷道中,悬挂在人行道的另一侧,应尽可能在距离轨道远的一侧。井下巷道内的电缆,沿线每隔一定距离。拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端,均设置标有编号、用途、电压和截面的标志牌。

电缆的连接:电缆与电气设备的连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备进行连接;不同型电缆之间严禁直接连接,必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线补连接(包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补);必须采用阻燃材料惊醒硫化热补与热补有同等效能的冷补,在地面经浸水耐压试验,合格后方可下井使用。

4、井下电气设备的何种保护

井下设接地网进行接地保护,井下保护接地应遵照《煤矿安全规程》有关规定设置。应在主副水仓中埋设2块面积不小于0.75m²厚度不小于5mm耐腐蚀钢板制成的主接地极。装有电气设备的硐室每个低压配电点、连接高压动力电缆的金属连接装置等地点,均应安装局部接地极。所有电气设备的保护接地装置(包括电缆铠装、铅皮、接地芯片)和局部接地极装置,应与主接地极连接成一个总接地网,接地网上任一保护接地点的总接地电阻值不得超过2欧姆。

井下低压电动机的控制设备具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下配电点引出的馈电线上,装设短路、过负荷和漏电保护装置。

井下所有低压馈电线上,均装设有检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,发生漏电时能自动断电。井下局扇采用装有选择性漏电保护装置的供电线路供电。煤电钻设有栓漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断线、远距离起动和停止功能的综合保护装置。

地面、井下所有线网和设备均按规程和要求设防雷等保护接地网。

5、电气设备综合管理措施

电气设备的检查维护、修理和调整工作,必须由电气维修工进行。电气设备的调整和修理工作,应有工作面施工措施。

停、送电的操作,可根据书面申请或其它可靠的联系方式,得到批准后,由专责电工执行。

井下防爆电气设备的防爆性能受到破坏时,应立即处理或更换,严禁继续使用。矿井应按规定对电气设备进行检查、调整,检查和调整结果应记入专用的记录薄内。检查和调整中发现的问题,应指派专人限期处理。

(二)胶带运输机着火的防治措施及装备

矿井各带式输送机均采用阻燃胶带,驱动轮有防滑保护、烟雾保护和堆煤保护装置,并设有自动洒水和防胶带跑偏装置。机头、机尾设有烟雾传感器。

(三)其它火灾的防治火灾措施及装备

1、防止地面明火引发井下火灾的防治措施

(1)严禁执行《煤矿安全规程》关于消除明火的有关规定,要建立入井检查制度,严禁携带烟草,井口20米范围内不准有明火或氧焊、电焊。

(2)地面各建筑物之间距主、副井口的防火安全距离,要符合《煤矿安全规程》的有关规定。

(3)地面井口房均设有室内消火栓、手提式灭火器,采用不燃材料,符合《煤矿安全规程》要求。

(4)地面设有消防材料库,库内按规定储存有消防材料清单,井上消防材料备用品表。

(5)矿井机修间设有室内消防给水系统,并配备了灭火器。室外设有消火栓。车间内使用的乙炔发生器和氧气瓶等设置隔离间进行保护。

2、防止地面雷电波及井下防灭火措施

为了防止地面雷电波及井下,引起瓦斯、煤尘爆炸及火灾,设计采用以下措施:

(1)在通往变电所高压线路的进线段设避雷线;在变电所各段母线上均采用避雷器保护。

(2)主、副井口房和井架采用避雷针和避雷带进行保护,其接地装置接建筑物基础或钢带接地极。接地电阻应大于规范的要求。

(3)监控总线的井上传输接口,将井上、下线路分为两路。另在通往井下的线路上设置井下传输接口、熔断器和避雷器,防止井上雷电等串入井下。

(4)地面下井所有管线均做防雷接地。为了防止由于雷电波侵入、静电感应、管路带电等进入井下,所有由地面直接入井的轨道管路、线路等均按照《煤矿安全规程》要求做接地处理。进入井下的各种管路一般采用埋地敷设,地面直接下井管路,距接地极的距离应不大于20米。

(四)井下消防洒水系统

井下防尘水源由地面静压水池通过副斜井铺设下到井底各巷道,在沿路铺设到采掘工作面及井下各个地点;井下大巷铺设为直径108*4防尘洒水管路,掘进头、生产工作面铺设直径54*2防尘洒水管路,且防尘管路上每50m安设有一个三通阀门,用以满足防尘洒水及各转载点用水。

在主井与井底车场连接处,采区各上、下扇口、机电硐室、井下消防材料库、火药发放硐室、掘进巷道入口等处均设置室内消防栓,供消防水用,并配置灭火器材等防火设备。

(五)井下防火构筑物

1、井下配电点与井底车场相连的通道内,设有防火门,密闭门以及栅栏门。

2、井下开拓、准备巷道及硐室内采用不燃性材料支护,进风井口及主要机电硐室设有防火门,配备足够数量的防灭火消防器材。

3、设置井下消防材料库,配置井下消防器材,详见井下消防材料备用品表。

(六)火灾检测及防灭火装备

火灾检测设计主要从两方面:以监测监控系统为主,辅助各种仪器监测,如一氧化碳检定器,标准气样配气配置。防灭火的方式有以下几种:机电硐室配置防火门及灭火器材,主、副井井口安设防火铁门以及井上、下消防洒水喷雾系统。

第六节 隔爆设施防灭火安全风险管控技术措施

(一)隔爆设施的安装地点

1、主要隔爆水棚设置地点:矿井与井筒相连通的主要运输大巷和回风大巷;相邻采取之间的运输巷和回风巷;相邻煤层之间的运输巷和回风巷。

2、辅助隔爆水棚设置地点:回采工作面进、回风巷道,采区内的煤层掘进巷道。

(二)隔爆设施的安装规定

1、水棚的用水量按巷道断面积计算,主要隔爆棚不少于400L/㎡;辅助棚不少于200 L/㎡。

2、主要棚的棚区长度不少于30m,辅助棚的棚区长度不少于20 m。水棚的排间距应为1.2~3.0m,水棚之间的间隙与水棚同巷壁之间的间隙之和不得大于1.5 m,棚边与巷壁之间的距离不得小于0.1 m,水棚下边缘距巷道底板不应小于2.6m,棚区内各排水棚的安装高度应保持一致。

3、水棚应设在巷道的直线段内,与巷道的交叉口、转弯处距离不得小于20 m。

4、水棚挂钩位置要对正,相向布置(钩尖与钩尖相对)持钩角度为(60±5)度,钩尖长度为25mm。

5、隔爆水棚必须挂牌管理,并建立隔爆设施管理台帐。

6、所有的隔爆设施由通风区负责安装、各工区自行维护管理;发现损坏的及时更换,水量不足的及时补充,排列不整齐的及时调整。

 

 

未尽事项按《煤矿安全规程》及《操作规程》执行

 

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