防止自燃发火措施规程
一、说明:我矿C409煤层属于二类易自燃煤层,且在我矿三十多年的生产过程中,曾发生多次自燃。为了有效地防止C409煤层采空区自燃发火,保证矿井安全生产,确保煤层正常、安全回采,特编制该措施,审批后,有关单位及人员必须严格遵照执行。二、预测预报1、通风工区测风员每7天必须对全矿井下各自燃发火煤层的采掘工作面、各高冒地点、瓦斯抽放管路至少进行一次自燃发火情况进行检查,发现有自燃发火预兆时,必须向通风工区、矿有关领导汇报,及时采取措施进行处理。2、通风工区测风员每7天必须对全矿井下采空区密闭的压裂、漏风、留孔封堵、反水池漏风等情况进行一次全面检查,同时现场测定密闭内气体组分、气温及水温,并做好相关记录。3、对已经出现自燃发火预兆的地点必须每班进行观测,发现有异常情况时,必须向立即向通风工区、矿有关领导汇报,及时采取措施进行处理。4、在矿压较小的地点,选择至少长10m、支护规整、断面不变、巷内无一切风阻物的一段巷道,设置自燃发火观测点,对矿井自燃发火进行系统、定期的观测,以便完成气样采集、气体成分、风速测定和风温测定。。5、束管监测系必须每周至少运行一次,对全矿所有监测点的气体组分进行分析,分析的参数必须齐全、准确,预测预报结果必须报矿总工程师审阅。三、防止采空区自燃发火安全技术措施(一)、消防管路系统1、斜井、平硐井井下必须有完善的防灭火供水管路系统,运输机巷、各片口轨道石门,采煤工作面及其运回巷,各掘进工作面多边形有完善的防灭火供水管路,并贯穿整条巷道,确保每一地点都能随时有水达到。2、防灭火水源:斜井主要利用污水净化站清水池作为防灭火水源直接通过消防管路向井下静压供水,井下无消防水池;平硐井用污水净化站作为水源,通过管路向平硐井加压站供水,在加压站利用加压泵将水抽到三采三片口蓄水池,由三片口蓄水池向平四采区各地点供水。地面、井下各防灭火水池的容量、水量不得低于200m3。3、井下防灭火管路系统每隔100m设一个三通及阀门,在皮带机巷道、掘进巷道、采掘工作面进、回风巷中每隔50m设置一个三通及阀门,设置的三通及阀门必须完好,所属单位必须经常检查其完好情况,发现有损坏、失灵、被盗的,必须及时进行更换,4、防灭火管路系统的主、干管由机电工区负责维护,各采煤工作面进、回风巷的消防管路由各施工单位进行维护,防灭火管路必须保障畅通,不得有跑、漏水现象,保证井下防灭火管路系统随时处在完好状态。5、各采区防灭火管路必须保持不间断供水,水压、水量必须满足要求。机电工区每季度必须取水样进行化验,保证水质符合要求,防止水质恶化,腐蚀管路。6、井下所有有防灭火管路的巷道进行修复、施工、或进行其他作业时,必须在施工措施中对防灭火管路采取保护措施,对施工措施中无保护措施的,不得进行施工。7、消防管路每月由机电科组织有关单位进行一次全面检查,对有跑水、漏水、阀门损坏、管路折断的地点,必须责令有关单位及时进行处理。对无消防管路的巷道,责令有关单位及时进行安装。(二)、防火措施1、地质部门加强井下各掘进工作面的地质工作,井下各掘进工作面加强管理,做到有疑必探,严禁掘透小窑,对已掘透小窑的掘进工作面及时向矿调度及矿有关领导汇报,及时进行封堵,防止小窑漏风引起煤层自燃。2、各掘进工作面在掘进过程中、各采煤工作面在回采过程中要采取防止冒顶措施,防止工作面或巷道冒顶后与采空区连通,造成采空区漏风引起煤层自燃。3、在掘进过程中当巷道出现冒顶时,在处理冒顶的同时,还必须冒顶地点进行防火处理,并定期检查,发现有自燃发火预兆时,及时采取措施进行处理。4、采煤工作面在回采过程中,必须向空区注撒阻化剂,防止采空区煤层自燃。阻化剂的品种、数量、浓度必须在回采作业规程中明确规定,且阻化剂浓度不得低于17%。5、采煤工作面回采结束后,必须在45天内撤出一切设备、材料,并进行永久性封闭。6、采空区内的通风压力应尽量做到与周围巷道均衡,自燃隐患区的密闭应安设水柱计,随时显示风压差,以便及时进行风压调整。7、井下采用凝胶、均压技术进行防灭火时,必须制订安全技术措施,经矿有关部门及领导审批同意后,严格按措施要求执行。8、在有自燃发火倾向采煤工作面回风巷设置CO传感器,对CO变化情况进行连续监测。9、采煤工作面必须采用后退式采煤方式,每天的推采距离不得小于2m。当推采距离小于2m时,通风工区必须采取防止煤层自燃的措施。10、回采工作面的停采线必须进行灌浆处理,灌浆时必须对注浆流经的地点采取可靠的疏水和防馈浆措施。11、束管监测系统采样头的设置:(1)、在采煤工作面的进、回风巷距工作面10-20m处各布置一个采样头,并随工作面的推进而移动。(2)、在采煤工作面采空区中部到上隅角段按30-40m间距布置采样头,按工作面每推采30-50m布置一组,直到工作面回采结束。(3)、对采空区密闭采取直接将采样头埋入密闭墙内进行监测。(4)、其它自燃发火隐患点采取直接将束管采样头埋入隐患点进行监测。(5)、矿井各有自燃发火危险的煤层瓦斯抽放支管设置采样头进行监测。12、注氮防灭火(1)、在工作面进风侧沿采空区埋设一趟注氮管路,当埋入一定深度后开始注氮,同时埋入第二趟注氮管路,当第二趟注氮管路埋入至采空区氧化带与窒息带的交接部位(约30m)时,向采空区注氮,同时停止第一趟管路的注氮,并重新埋设注氮管路。如此循环,到工作面回采完毕止。(2)、在工作面运输巷内安设注氮管路,并每隔30米设一个三通,交替迈步将管道埋入采空区(工作面进风隅角)作为氮气释放口。(3)、注氮技术要求a、注氮时,氮气浓度不得小于97%,且要连续不间断地注氮气,注氮后工作面的上、下隅角要及时封堵保证采空区窒息带(采空区距工作面30米处)的氧气浓度不大于2%。b工作面距采空区30m范围内通过束管监测不间断地检测气体浓度,当发现氧气浓度大于10%或CO浓度大于50PPM时,立即向采空区注氮气。(4)、注氮管路布置:工业广场注氮机房6″平四采1700大巷6″平四采回风下山6″各片口石门4″工作面运输巷4″工作面下隅角4″采空区(5)、注氮工艺和方法:a、当报废老巷、采空区出现自燃发火隐患时,采用向发火点打钻进行注氮。b、对自燃煤层巷道,高冒区出现发火征兆时,可直接向发火点插管注氮。(6)、注氮安全技术措施与管理a、注氮过程中,工作场所的氧浓度不得低于18.5%,否则应立即停止作业,撤出人员,同时降低注氮量或停止注氮。b、对采空区进行注氮防火或在火区进行注氮灭火时必须编制相应的安全技术措施,经总工程师批准后方可现场实施。c、制氮设备必须由专人负责管理,制氮机司机必须经培训考试合格并取得上岗证后方可持证上岗。d、制氮机房必须建立设备操作规程,工种岗位责任制,机电设备维护检修规程,注氮防火管理规定等规章制度。制氮机必须每7天进行一次试运转,以保证制氮机在需要注氮能正常运行。试运转时,必须对制氮机的各项运行参数作好相关记录,当发现异常情况时,必须及时汇报并处理。e、由安检科组织相关单位每月对注氮管路系统进行一次全面检查,并做好记录,发现问题及时处理,保证管路系统完好畅通。f、由通风工区建立注氮防灭火台帐。(7)、注氮防灭火的效果考察a、防灭火惰化指标:惰化灭火氧浓度指标应不大于3%。b、指标考查方法:①取样后用气相色普仪分析气体成份及含量。②利用束管监测系统自动分析气体成份及含量。13、对已出现明显发火征兆,又无法采取有效措施进行处理控制的,必须先对发火点进回风巷进行封闭隔离,再采取相应的措施进行灭火。对有自燃发火危险煤层的工作面回采结束后,必须及时回撤设备,进行封闭,所施工的密闭必须按隔爆墙的要求建造,并留设观测孔及相应的防灭火措施孔。14、采用调节风窗方法使工作面采空区进、回风侧的压力趋于平衡,减少采空区的漏风,从而达到预防采空区煤层自燃的目的。15、当巷道局部地点出现自燃发火后,采用向发火点及其四周打钻注水的方法灭火,将火势控制后再注阻化剂氯化钙水溶液(浓度10—20%)进行阻化,防止复燃。17、对出现煤层自燃火灾的巷道采取对灾区封闭隔绝灭火措施。18、对有自燃发火隐患的高冒区,透老空地点采取封堵严实后注入罗克休泡沫进行充填密闭,隔绝自燃发火点氧气的供给,使煤层自燃发火点窒息熄灭。19、使用注氮系统及三相泡沫注浆设备往自燃发火的采空区内注入“三相泡沫”进行阻化、惰化灭火。20、当巷道内发现煤层自燃征兆时,采用KBJ型井下注浆设备注凝胶封堵,封堵时在着火点预埋一根4分管作气体采集管,定期检查管内气体温度、瓦斯、二氧化碳、一氧化碳等参数,防止再次着火,也可以在就近地点接应急注氮管路注氮防灭火或用喷浆机喷射砂浆封堵,黄泥封堵等综合防灭火措施。21、矿井在生产过程中必须建立火区管理卡片,绘制火区位置图,建立火区密闭墙、防火隔爆墙管理制度,定期对火区内气体取样化验,只有火区内氧浓度小于5%,不含CO,或CO浓度稳定在0.001%以下,火区内温度小于30度,出水温度小于25度或与火灾发生前的水温相同,且以上指标稳定一个月以上时,方可对火区进行启封。火区封闭及启封时,必须有专门措施并且有救护队参加。22、消防材料库1)、为了保证井下发生火灾时,有效地进行灭火,在平四采区的+1700大巷和斜四采区的+1500大巷各设置一个消防器材库,斜四采、平四采消防材料库必须准备足够的消防器材,斜四采、平四采消防材料库的消防器材必须符合下表要求:2)、井下消防材料库的消防器材任何单位及人员不得挪作他用,每季有安检科组织有关部门对井下消防材料库进行一次检查,对不足的消防器材,有安检科责令有关单位进行补充。3)、井下消防材料库每班由通风工区安排专人员进行看管,看管消防材料库的人员必须将库内的消防器材分类堆放整齐。每班交接班时必须交接清楚库内材料的种类、数量,对丢失的器材,由当班看管消防材料库的人员赔偿,由通风工区及时进行补充。
篇2：防止采空区自燃发火设计方案技术措施
一、采面生产接继情况:
2010年度我矿正常生产时有二个回采工作面和5个掘进工作面,42201回采工作面10月正式开始回采,预计2010年12月份底回采完毕,1005运输巷掘进工作面预计于2010年12月与回风巷贯通,8101-1掘进工作面计划于2010年4月下旬开始,于2010年7月份形成工作面。
二、采空区发火重点预防区域
工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能:
1、1003采煤面2009年5月份投产,目前正在回采,计划2010年5月份采完,如果采空区浮煤清理不干净,再者工作面推进速度缓慢,采空区封闭不严实,工作面采空区就有可能发生自燃发火。
2、8101首采面与现1003工作面存在相同问题,也有自燃发火的可能性。
3、已封闭的老采空区由于漏风通道存在有自燃发火的可能。
三、氮气防灭火设计方案
(一)、概况:
现我矿煤矿井田内主采下10#煤层,属自燃的特厚煤层,矿井采煤工作面采空区采用以注氮为主的防灭火系统。矿井已购置一台DQ-200的地面制氮设备,能满足井下小时注氮200m3的要求。
(二)、氮气防灭火工艺
1、我矿氮气防灭火的氮气源由井上制氮机经已辅设好的φ100mm管道将纯度97%以上氮气注入到采空区以达到防灭火的目的。
此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自然发火的主要措施之一,矿井在工作面推进速度慢,采空区自燃发火隐患大的前题下,则必须采取向采空区实施注氮。
具体实施方案如下:在1003回采工作面上、下顺槽埋设直径为108mm(或70mm)钢管,每隔30米设置一个三通,注氮严格按照规定的操作规程执行,一旦需要注氮则接通埋管与主管,对采空区实施注氮。埋管期间采煤队要注意保护好注氮管,严禁注氮管被撞开,影响埋管质量。
1003工作面通风
通风路线为:主斜井→井底车场→轨、皮下山→1003进风顺槽→工作面→1003回风顺槽→回风下山→总回斜井→地面。
(三)、注氮气可靠性计算:
1、制氮设备主要技术指标
DQ-200型
氮气产量200m3/h
出口压力0.8MPa
氮气纯度≥97%,
2、输氮系统
从地面制氮机→1003进风顺槽,均采用直径为100mm的钢管。
注氮管路能否满足输送氮气要求通过下式计算
P21-P22=0.0056(Qma*/1000)*L………………①
式中:P1-管道始端的绝对压力MPa
P2-管道末端的绝对压力MPa
Qma*-最大输氮量m3/h
L-管路当量长度km
L计算式为:
L=∑(D0/Di)5×(λi/λo)×Li……………②
式中:D0------基准管径(D0=100mm)
阻力损失系数:λo=0.026
Li-----相同直径管路长度km
Di----实际输氮管路内径mm
λi----实际输氮管路直径的阻力损失系数
Di=99mm,λi=0.0296将以上数据代入②计算:
L=(100/95)5×(0.0296/0.026)×1.10=1.597km
假设管路未端绝对压力0.2Mpa
将以上数据代入①计算得:
P21=0.0056(200/1000)2×1.597+P22
P1=0.21Mpa
根据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的情况下,管路初端压力只需0.21Mpa,便可将200m3/h的氮气输送到1003采空区内,未端的绝对压力还有0.2Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满足要求。
3、注氮地点安全通风量
在输氮管路的沿途或工作面,假设200m3/h的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面,是否漏氮的地区缺氧,其安全通风量是多大可按下式计算:
Q≧Qn(Cn+C2-100)/(C1-C2)m3/min
式中:Q----安全通风量
Qn----氮气最大泄漏量3.33m3/min
C1----工作面或进风巷中的氧含量20.8%
C2----注氮时采掘工作面安全氧含量>18.5%
Cn----氮气纯度99.95%
计算得:Q=3.33×(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min
根据计算工作面或巷道风量只要是大于26.7m3/min便是安全的,同时可算出3.33m3/min的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面中,则氧气含量只降到20.44%也是安全的。
井下日注氮量计算:
(1)火区空间体积计算:Vk=LI[h(1-a)+m]
式中Vk----火区空间体积m3
L----火区走向长度m取L=15m
I----火区倾斜长度m取I=72m
a----取冒落体碎裂系数取a=1.3
h----顶板冒落高度取煤层厚的3倍(本地点为0)
m----采高m取m=6m
所以Vk=LI[h(1-a)+m]=15×72×[3×6×0+6]=6480m3
根据防火空间的大小及燃烧程度,注氮量应按防火空间的0.37-2.5倍计算,我矿暂定注氮量为防火空间体积的1.5倍。Q=kVk=1.5×6480=9720m3
采空区注氮量为注氮机工作49小时。
(四)、注氮操作办法
1、注氮前必须认真检查各项准备工作,注氮埋管期间通风部要与采煤队密切配合好,确保氮气管路及其附属安全装置完好,检查各阀门开闭状况是否符合要求,制氮装置完好性。
2、各项准备工作就绪后,制氮机组操作人员应通知调度室。
3、调度室同意后,通知采面注氮人员打开注氮阀门,同时通知制氮机司机按规定时间及质量要求开机制氮、送氮。
4、制氮机严格按操作规程进行操作,制氮过程中要司机必须监守
岗位,随时注意观查氮气的压力、浓度和机组各处的阀门等,保证机组的正常运行及氮气质量。
(五)、注氮安全措施:
氮气(窒息性气体)虽无毒无害,但是井下狭窄的巷道或工作面内大量泄漏会降低空气中的氧气浓度,使人窒息死亡。因此,必须做好注氮期间的预防和处理措施。
1、为确保安全,注氮前通风部巡管路人员必须巡视管路的完好情况,确认完好汇报调度室。由调度室通知采煤队工作面当班第一安全负责人和采面专职瓦检员后,方可进行注氮。
2、注氮前必须认真检查管路、注氮位置和各阀门开关状况是否符合要求。
3、为防止注氮管路开关被随意开和关应在阀门上挂上“注氮危险,勿动”文字警告牌,并对所有开关加锁。
4、定期对氮气出口的安全阀进行可靠性检测。
5、采空区防火注氮时,应在进风顺槽挂上“工作面正在注氮”的文字警告牌,并通知三班作业工人。专职瓦检员进行工作面上隅角、工作面回风顺槽的氧气浓度,一旦氧浓度降到18.5%时,立即通知制氮机司机停止注氮,及时寻找原因和撤离人员。
6、同时测定好工作面、回风流及采面上隅角一氧化碳、二氧化碳、沼气以及气温。一旦发现异常立即汇报调度室、通风部。
7、注氮期间,通风部安排专人携带测氧仪全面检查输氮管路的严密性,每次开始注氮后,必须有两人一起沿管路仔细进行管路与阀门的检漏,在注氮期间,每人巡视一遍管路,一经发现氮气泄漏时,应立即组织人员及时排除故障,漏气严重时,应立即停止注氮并关闭最近阀门,防止氮气大量泄漏。同时通调度室停止注氮,处理时严禁人员口鼻正对漏气点。
8、在注氮过程中,如发生主扇停风,造成工作面停风,瓦斯检查员或采一队值班队长应立即将人撤至进风巷,并通知制氮车间立即停止注氮。
9、注氮结束后,继续检测工作面及回风流的各种气体浓度。
10、采煤工作面大面积垮落可能造成工作面采空区注入的氮气大量涌出,给采面工作人员带来危害,为此要做好采面顶板垮落的预测预报工作,在顶板大面积夸落前,要加强气体监测,顶板大面积夸落时工作面及回风巷人员可由工作面撤到采面进风巷安全处。
11、所有参与注氮及相关的人员,必须由各有关部(队)组织学习,并严格按措施执行。
四、1003工作面防治煤层自燃发火的措施
1、工作面采取快速推进的方式杜绝采空区浮煤自然。
在工作面月推进速度不低于25米/月前提下,此项措施作1003回采工作面防治煤层自燃发火的主要措施之一。
2、采取采空区埋管注氮(注浆或注水)的防灭火措施。
此项措施作为1003回采工作面防治煤层自燃发火的主要措施之一,在受煤炭减产或其它因素的影响下,工作面推进速度达不到25米/月的前题下,则必须采取向采空区实施注氮(注浆或注水)的防灭火措施,在1003顺槽埋设直径为50mm钢管,每隔30米设置一个三通,注氮严格按照规定的操作规程执行,制氮浓度必须达到规程要求。一旦需要注氮(注浆或注水)则接通埋管与主管,对采空区实施注氮(注浆或注水)。埋管期间综采队要注意保护好注氮管,严禁注氮管被撞开,影响埋管质量。
3、工作面回采期间,加强对采空区遗煤管理,尽量少向采空区丢煤。
为此采面放顶煤时必须保证打眼深度及爆破的装药量,采空区、支架之间的浮煤做到班班清扫干净。此项措施必须由采煤队制定严格的考核制度进行落实。
4、减少采空区漏风。在工作面采完后,及时封闭采空区,封闭必须符合要求,减少向采空区的漏风。
5、工作面推进缓慢,如采空区或工作面煤层顶板发生自燃发火,则及时采取如下防灭火应急措施:
1)、严格执行矿井灾害预防处理计划所规定的灾害预防处理措施,迅速组织好抢险救灾人员和物资供应,以及组织好工作面人员和受CO波及范围内人员的安全撤离,并迅速向集团公司调度室汇报。
2)、成立防灭火特别领导小组组织抢险救灾。
3)、采取如下技术措施迅速灭火:
a、当工作面顶底板或采空区局部发生火灾时,可采取注氮或灌浆直接灭火方法。
b、当工作面火势太大,其它灭火方法无效的情况下,采取在1003进、回风顺槽迅速打防火墙的办法,切断工作面的供风,封闭采面。利用1003进风顺槽的氮气管路与密闭上预埋管接通向工作面、采空区实施注氮。封闭采面注氮灭火技术安全措施如下:在工作面发火的情况下砌筑上下密闭工作必须由矿山救护队队员负责。通风部门及矿其它单位做好配合工作,严禁人员在有CO气体超限的地点作业。
6、采煤工作面防治自然发火其它措施
⑴、加强采面检测、汇报记录工作(特别是采面过断层或遇煤体破碎时),现有的各类通风安全仪器仪表必须保证完好,测量数据要准确可靠。认真填写自燃发火预测预报记录,做好汇报。下隅角CO气体超过0.0024%必须立即向调度室、总工汇报。
⑵、加强采面上隅角气体管理,瓦斯检查员执行24小时现场盯岗制度,连续不断地检测气体,每次检查结果必须立即向调度室汇报,气体一旦超限立即停止人员作业。
⑶、使用和维护好KJ73N系统,系统出现故障要立即进行处理。调度员要密切注意观察采面气体变化情况,探头报警要通知总工及矿通风科,以便采取措施进行处理。
⑷、做好风量测定调节工作,除保证每旬一次的风量测定外,还必须根据实际需要,随时对采面的风量进行测定和调节。确保工作面风量的稳定、可靠。
五、其它防治煤层自燃发火措施
1、认真宣传安全生产方针,加强安全教育工作,使全矿员工树立“安全第一”的思想,使每个下井员工都掌握煤层自燃发火的早期识别方法和预防发火的措施。
2、1003回采工作面上隅角及回风巷、井下高温,气体异常密闭,其它发热地点均要进行自燃火灾预测预报工作,并严格按照《自燃发火预测预报制度》组织实施。
3、回采工作面的进、回风侧必须预先选定适宜的防火墙位置或构筑防火门,并储备足够的构筑材料,以便随时封闭。
4、加强老采区地表塌陷区裂缝的填堵勾缝工作。
5、搞好防灭火检查工作,每周至少检查一次已采区密闭情况,测定采区回风巷和可能发热地点的温度、气体和风量,重点检查回采工作面,掘进中的巷道所出现的顶帮冒落及发热挂汗的异常地点,所回收封闭的废巷密闭或采区收作密闭及闭前煤柱、发现隐患及时汇报公司领导。
6、加强密闭管理工作,及时维修失修密闭,杜绝漏风。
7、加强工作面通风管理,采面要严格按配风计划通风,加强采区“一通三防”管理工作,特别是防灭火检查,束管监测等预测预报工作,对工作面上隅角、气体定期取样,分析,及时了解,掌握好采空区残煤氧化及气体变化规律等情况。
8、管好、用好工作面设置的通风、防火、防尘及束管监测和安全监测等设施,严禁破坏。
篇3：防治瓦斯煤层自燃发火技术措施规程
(一)监测系统
利用安全监测监控系统监测一氧化碳的变化情况,在可能发生自燃的地点安设一氧化碳传感器,实时检测巷道内气体变化,以掌握各种可靠数据。
对监测系统的数据及时进行分析,发现温度上升明显、一氧化碳浓度超过0.0024%或增加较快时,必须及时组织人员撤离、按照矿井《灾害与预防处理计划》和《矿井事故救援预案》等程序、措施进行防灭火工作。同时向矿调度汇报情况。严格执行自然发火预测预报制度,认真填写自然发火预测预报记录。预测重点:采煤工作面上下隅角,采空区,通风构筑物附近。
(二)综合防灭火措施
1.加强通风管理,满足矿井通风要求,确保通风质量。
2.确保工作区域空气成份满足要求,正常情况下氧气浓度不得低于20%,二氧化碳浓度不得超过0.5%,其它气体符合规程规定。
3.如发生高温点、一氧化碳等异常现象及时报告矿调度室,矿调度室及时通知通安科、救护队,迅速查明原因,采取紧急措施进行处理,同时要向矿长、总工汇报。必要时按要求组织人员撤离。
4.认真执行综合防灭火措施,保障防灭火用水有充足的水量和符合要求的水压。
5.对有发火危险的地区,采取喷射阻化剂,封闭注氮,调风均压等技术措施进行综合防灭火措施。
(三)防灭火要求
1.本工作面煤层有自燃发火倾向,在回采期间保证将工作面浮煤清扫干净,应尽量保持设计的推进速度,在临时停产期间,要加大综合防灭火措施。
2.调整通风系统,确保通风系统合理,稳定可靠。
篇4：防治采空区自燃发火设计方案措施
一、采面生产接继情况:
2012年度我矿正常生产时有一个回采工作面和2个掘进工作面,1860水平南翼回采工作面三月正式开始回采,预计2012年4月份回采完毕,1860水平北翼运输大巷掘进工作面预计于2013年5月与二巷贯通,1860水平南翼掘进工作面计划于2013年4月下旬开始,于2013年7月份形成工作面。
二、采空区发火重点预防区域
?工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能:
1、1860水平南翼回采工作面2010年5月份投产,目前正在回采,计划2013年4月份采完,如果采空区浮煤清理不干净,再者工作面推进速度缓慢,采空区封闭不严实,工作面采空区就有可能发生自燃发火。
2、1860水平北翼首采面与现北翼二巷存在相同问题,也有自燃发火的可能性。
3、已封闭的老采空区由于漏风通道存在有自燃发火的可能。
三、氮气防灭火设计方
(一)、概况:
现我矿煤矿井田内主采下10#煤层,属自燃的特厚煤层,矿井采煤工作面采空区采用以注氮为主的防灭火系统。矿井已购置一台DQ-200的地面制氮设备,能满足井下小时注氮200m3的要求。
(二)、氮气防灭火工艺
1、我矿氮气防灭火的氮气源由井上制氮机经已辅设好的φ100mm管道将纯度97%以上氮气注入到采空区以达到防灭火的目的。
此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自然发火的主要措施之一,矿井在工作面推进速度慢,采空区自燃发火隐患大的前题下,则必须采取向采空区实施注氮。
具体实施方案如下:在1003回采工作面上、下顺槽埋设直径为108mm(或70mm)钢管,每隔30米设置一个三通,注氮严格按照规定的操作规程执行,一旦需要注氮则接通埋管与主管,对采空区实施注氮。埋管期间采煤队要注意保护好注氮管,严禁注氮管被撞开,影响埋管质量。
1003工作面通风
通风路线为:主斜井→井底车场→轨、皮下山→1003进风顺槽→工作面→1003回风顺槽→回风下山→总回斜井→地面。
(三)、注氮气可靠性计算:
1、制氮设备主要技术指标
DQ-200型
氮气产量200m3/h
出口压力0.8MPa
氮气纯度≥97%,
2、输氮系统
从地面制氮机→1003进风顺槽,均采用直径为100mm的钢管。
注氮管路能否满足输送氮气要求通过下式计算
P21-P22=0.0056(Qma*/1000)*L………………①
式中:P1-管道始端的绝对压力MPa
P2-管道末端的绝对压力MPa
Qma*-最大输氮量m3/h
L-管路当量长度km
L计算式为:
L=∑(D0/Di)5×(λi/λo)×Li……………②
式中:D0------基准管径(D0=100mm)
阻力损失系数:λo=0.026
Li-----相同直径管路长度km
Di----实际输氮管路内径mm
λi----实际输氮管路直径的阻力损失系数
Di=99mm,λi=0.0296将以上数据代入②计算:
L=(100/95)5×(0.0296/0.026)×1.10=1.597km
假设管路未端绝对压力0.2Mpa
将以上数据代入①计算得:
P21=0.0056(200/1000)2×1.597+P22
P1=0.21Mpa
根据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的情况下,管路初端压力只需0.21Mpa,便可将200m3/h的氮气输送到1003采空区内,未端的绝对压力还有0.2Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满足要求。
3、注氮地点安全通风量
在输氮管路的沿途或工作面,假设200m3/h的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面,是否漏氮的地区缺氧,其安全通风量是多大可按下式计算:
Q≧Qn(Cn+C2-100)/(C1-C2)m3/min
式中:Q----安全通风量
Qn----氮气最大泄漏量3.33m3/min
C1----工作面或进风巷中的氧含量20.8%
C2----注氮时采掘工作面安全氧含量>18.5%
Cn----氮气纯度99.95%
计算得:Q=3.33×(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min
根据计算工作面或巷道风量只要是大于26.7m3/min便是安全的,同时可算出3.33m3/min的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面中,则氧气含量只降到20.44%也是安全的。
井下日注氮量计算:
(1)火区空间体积计算:Vk=LI[h(1-a)+m]
式中Vk----火区空间体积m3
L----火区走向长度m取L=15m
I----火区倾斜长度m取I=72m
a----取冒落体碎裂系数取a=1.3
h----顶板冒落高度取煤层厚的3倍(本地点为0)
m----采高m取m=6m
所以Vk=LI[h(1-a)+m]=15×72×[3×6×0+6]=6480m3
根据防火空间的大小及燃烧程度,注氮量应按防火空间的0.37-2.5倍计算,我矿暂定注氮量为防火空间体积的1.5倍。Q=kVk=1.5×6480=9720m3?采空区注氮量为注氮机工作49小时。
(四)、注氮操作办法
1、注氮前必须认真检查各项准备工作,注氮埋管期间通风部要与采煤队密切配合好,确保氮气管路及其附属安全装置完好,检查各阀门开闭状况是否符合要求,制氮装置完好性。
2、各项准备工作就绪后,制氮机组操作人员应通知调度室。
3、调度室同意后,通知采面注氮人员打开注氮阀门,同时通知制氮机司机按规定时间及质量要求开机制氮、送氮。
4、制氮机严格按操作规程进行操作,制氮过程中要司机必须监守
岗位,随时注意观查氮气的压力、浓度和机组各处的阀门等,保证机组的正常运行及氮气质量。
(五)、注氮安全措施:
氮气(窒息性气体)虽无毒无害,但是井下狭窄的巷道或工作面内大量泄漏会降低空气中的氧气浓度,使人窒息死亡。因此,必须做好注氮期间的预防和处理措施。
1、为确保安全,注氮前通风部巡管路人员必须巡视管路的完好情况,确认完好汇报调度室。由调度室通知采煤队工作面当班第一安全负责人和采面专职瓦检员后,方可进行注氮。
2、注氮前必须认真检查管路、注氮位置和各阀门开关状况是否符合要求。
3、为防止注氮管路开关被随意开和关应在阀门上挂上“注氮危险,勿动”文字警告牌,并对所有开关加锁。
4、定期对氮气出口的安全阀进行可靠性检测。
5、采空区防火注氮时,应在进风顺槽挂上“工作面正在注氮”的文字警告牌,并通知三班作业工人。专职瓦检员进行工作面上隅角、工作面回风顺槽的氧气浓度,一旦氧浓度降到18.5%时,立即通知制氮机司机停止注氮,及时寻找原因和撤离人员。
6、同时测定好工作面、回风流及采面上隅角一氧化碳、二氧化碳、沼气以及气温。一旦发现异常立即汇报调度室、通风部。
7、注氮期间,通风部安排专人携带测氧仪全面检查输氮管路的严密性,每次开始注氮后,必须有两人一起沿管路仔细进行管路与阀门的检漏,在注氮期间,每人巡视一遍管路,一经发现氮气泄漏时,应立即组织人员及时排除故障,漏气严重时,应立即停止注氮并关闭最近阀门,防止氮气大量泄漏。同时通调度室停止注氮,处理时严禁人员口鼻正对漏气点。
8、在注氮过程中,如发生主扇停风,造成工作面停风,瓦斯检查员或采一队值班队长应立即将人撤至进风巷,并通知制氮车间立即停止注氮。
9、注氮结束后,继续检测工作面及回风流的各种气体浓度。
10、采煤工作面大面积垮落可能造成工作面采空区注入的氮气大量涌出,给采面工作人员带来危害,为此要做好采面顶板垮落的预测预报工作,在顶板大面积夸落前,要加强气体监测,顶板大面积夸落时工作面及回风巷人员可由工作面撤到采面进风巷安全处。
11、所有参与注氮及相关的人员,必须由各有关部(队)组织学习,并严格按措施执行。
四、1003工作面防治煤层自燃发火的措施
1、工作面采取快速推进的方式杜绝采空区浮煤自然。
在工作面月推进速度不低于25米/月前提下,此项措施作1003回采工作面防治煤层自燃发火的主要措施之一。
2、采取采空区埋管注氮(注浆或注水)的防灭火措施。
此项措施作为1003回采工作面防治煤层自燃发火的主要措施之一,在受煤炭减产或其它因素的影响下,工作面推进速度达不到25米/月的前题下,则必须采取向采空区实施注氮(注浆或注水)的防灭火措施,在1003顺槽埋设直径为50mm钢管,每隔30米设置一个三通,注氮严格按照规定的操作规程执行,制氮浓度必须达到规程要求。一旦需要注氮(注浆或注水)则接通埋管与主管,对采空区实施注氮(注浆或注水)。埋管期间综采队要注意保护好注氮管,严禁注氮管被撞开,影响埋管质量。
3、工作面回采期间,加强对采空区遗煤管理,尽量少向采空区丢煤。
为此采面放顶煤时必须保证打眼深度及爆破的装药量,采空区、支架之间的浮煤做到班班清扫干净。此项措施必须由采煤队制定严格的考核制度进行落实。
4、减少采空区漏风。在工作面采完后,及时封闭采空区,封闭必须符合要求,减少向采空区的漏风。
5、工作面推进缓慢,如采空区或工作面煤层顶板发生自燃发火,则及时采取如下防灭火应急措施:
1)、严格执行矿井灾害预防处理计划所规定的灾害预防处理措施,迅速组织好抢险救灾人员和物资供应,以及组织好工作面人员和受CO波及范围内人员的安全撤离,并迅速向集团公司调度室汇报。
2)、成立防灭火特别领导小组组织抢险救灾。
3)、采取如下技术措施迅速灭火:
a、当工作面顶底板或采空区局部发生火灾时,可采取注氮或灌浆直接灭火方法。
b、当工作面火势太大,其它灭火方法无效的情况下,采取在1003进、回风顺槽迅速打防火墙的办法,切断工作面的供风,封闭采面。利用1003进风顺槽的氮气管路与密闭上预埋管接通向工作面、采空区实施注氮。封闭采面注氮灭火技术安全措施如下:在工作面发火的情况下砌筑上下密闭工作必须由矿山救护队队员负责。通风部门及矿其它单位做好配合工作,严禁人员在有CO气体超限的地点作业。
6、采煤工作面防治自然发火其它措施
⑴、加强采面检测、汇报记录工作(特别是采面过断层或遇煤体破碎时),现有的各类通风安全仪器仪表必须保证完好,测量数据要准确可靠。认真填写自燃发火预测预报记录,做好汇报。下隅角CO气体超过0.0024%必须立即向调度室、总工汇报。
⑵、加强采面上隅角气体管理,瓦斯检查员执行24小时现场盯岗制度,连续不断地检测气体,每次检查结果必须立即向调度室汇报,气体一旦超限立即停止人员作业。
⑶、使用和维护好KJ73N系统,系统出现故障要立即进行处理。调度员要密切注意观察采面气体变化情况,探头报警要通知总工及矿通风科,以便采取措施进行处理。
⑷、做好风量测定调节工作,除保证每旬一次的风量测定外,还必须根据实际需要,随时对采面的风量进行测定和调节。确保工作面风量的稳定、可靠。
五、其它防治煤层自燃发火措施
1、认真宣传安全生产方针,加强安全教育工作,使全矿员工树立“安全第一”的思想,使每个下井员工都掌握煤层自燃发火的早期识别方法和预防发火的措施。
2、1003回采工作面上隅角及回风巷、井下高温,气体异常密闭,其它发热地点均要进行自燃火灾预测预报工作,并严格按照《自燃发火预测预报制度》组织实施。
3、回采工作面的进、回风侧必须预先选定适宜的防火墙位置或构筑防火门,并储备足够的构筑材料,以便随时封闭。
4、加强老采区地表塌陷区裂缝的填堵勾缝工作。
5、搞好防灭火检查工作,每周至少检查一次已采区密闭情况,测定采区回风巷和可能发热地点的温度、气体和风量,重点检查回采工作面,掘进中的巷道所出现的顶帮冒落及发热挂汗的异常地点,所回收封闭的废巷密闭或采区收作密闭及闭前煤柱、发现隐患及时汇报公司领导。
6、加强密闭管理工作,及时维修失修密闭,杜绝漏风。
7、加强工作面通风管理,采面要严格按配风计划通风,加强采区“一通三防”管理工作,特别是防灭火检查,束管监测等预测预报工作,对工作面上隅角、气体定期取样,分析,及时了解,掌握好采空区残煤氧化及气体变化规律等情况。
8、管好、用好工作面设置的通风、防火、防尘及束管监测和安全监测等设施,严禁破坏。
篇5：防治煤层自燃发火措施规程
根据山西省煤炭工业厅综合测试中心“煤炭自燃倾向鉴定报告”鉴定结果,我矿12#、13-2#煤层属自燃倾向性煤层。自燃倾向等级为I级,自燃发火期为3-6个月,依照鉴定结果和《煤矿安全规程》中的有关规定,特制定本措施如下:
一、防止煤层自燃措施
(1)选择丢煤少、回采速度快、采空区漏风小的合理采煤方法,采煤工作面采用后退式布置,尽量缩短采区开采期限。在地质构造复杂、断层带或留煤柱等区域开采,应根据其地质情况和开采条件,在作业规程中另行确定采区开采方式和开采期限。
(2)提高采区回采率和工作面回采率,一次要采全高,不得留有顶煤或底煤,不得留有设计以外的煤柱。
(3)在沿煤掘进巷道时,禁止空顶空部,禁止堆积浮煤。(4)已报废或无用的井巷均应及时充填或封闭,以保证通风系统的稳定,所有隔离煤柱中不许任意掘进巷道。
(5)掘进石门见煤点过断层的部分托顶煤巷道必须有防止冒顶和防止自燃发火的措施。如出现冒顶,冒顶处必须用不燃性材料充填密实,并进行喷浆隔离。
(6)每7天利用束管人工采样对密闭内的气体成分进行检测分析。
(7)每次检测分析结果必须记录在专用的防灭火记录薄内。
(8)对检测分析结果每7天进行检查、分析、整理,发现自然发火指标超过或达到临界值等异常变化时,要立即汇报矿总工程师并发出自然发火预报,采取措施进行处理。
(9)每天矿督察组对工作面的回采率进行检查,防止留有顶煤和底煤。
二、煤层开采的防灭火措施
(1)加强领导,全面落实岗位责任制。矿长是防灭火工作的第一责任者,对煤层发火防治应负领导责任,应定期听阅防治自燃发火工作的汇报,并及时解决自燃发火所需的人、财、物等;总工程师对防治自燃发火技术业务管理工作全面负责;生产副矿长必须做好所辖范围内的防治自燃发火工作;通防部门要负责日常防火监测及防治工作,安全科负责防灭火措施落实情况的监督检查工作。
(2)在编制采区设计、作业规程时,都必须有防灭火措施的设计内容;如供水、消防管路、自动喷雾、注浆、合理的支护形式及煤柱的留设情况等,在井下要按规程规定设置消防材料库,储存足够的消防材料及工具,并定期进行检查,及时维修替换。
(3)瓦斯检查人员应配备CO检定器,在检查瓦斯的同时检查CO浓度,在回风流中检查,并记录在瓦斯牌板上,对所有隐患点都要建立台帐,挂牌管理,设专人检查有害气体及温度。历年来虽然没有发现采空区自燃现象,但是不能粗心大意,继续保持每7天用束管抽出井下气体采空区,进行分析,发现CO、HS、CO2、SO2等气体超限,而分析有自燃现象,要立即采取措施进行处理。(措施:1、检查所有通向该采区的密闭,重新进行抹面;2、向采空区进行充惰性气体;3、制定防止漏风和有毒有害气体泄漏的可靠措施;4、加密对采空区的束管检测。)
(4)完善矿井的防火措施。一是设置地面和井下消防池及供水管路系统;二是在各机电硐室、火药发放硐室及其它主要地点必须设置消防器材;三是在井下按照规程规定设置消防材料库,库内应备有足够灭火用品;四是在采掘作业规程中必须有防火的专门措施;五是主通风机应装有反风装置,必须在10分钟内改变巷道中的风流方向,其供风量不得小于正常风量的40%,反风设施由总工和机电矿长组织有关部门每季度检查一次,每年进行一次反风演习,并写出反风总结材料。
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