矿用打钻防着火安全保护装置的设计

瓦斯便携、一氧化碳便携和传感器吊挂标准为进一步规范打钻期间瓦斯便携、一氧化碳便携和传感器吊挂标准，便于施工人员操作和检查人员检查监督，吊挂标准明确如下：1、一氧化碳便携吊挂在钻孔下风侧0.5米以内，平行钻孔以上0.5米。

2、一氧化碳传感器吊挂钻孔下风侧1米以内，平行钻孔以上0.5米。

3、穿煤钻孔打钻地点必须吊挂一氧化碳传感器或一氧化碳便携。

4、水力排粉的穿煤钻孔打钻地点可以不吊挂一氧化碳传感器或一氧化碳便携，但必须吊挂瓦斯便携，吊挂位置：钻孔下风侧0.5米以内，平行钻孔以上0.5米。

5、打钻使用单一氧便携的地点，必须同时吊挂瓦斯便携，吊挂位置：与单一氧便携并排。

6、钻孔施工地点瓦斯便携吊挂在钻孔回风侧0.8～1m范围内。

打钻防灭火措施一、钻孔施工钻具的选择1.钻杆应有良好的密封性能，严禁钻杆接头漏风影响排粉效果。

2.凡是使用螺旋钻杆时，要求螺旋钻杆必须为中空，有通风通水功能。

3.钻头的选择要根据煤（岩）硬度进行选择。

4.钻头要经常检查，如出现合金损坏，脱落，磨损严重应立即更换钻头。

5.钻头与钻杆尺寸的选择上，钻头直径应大于钻杆直径10mm以上，以利于排粉。

二、操作工艺1.钻机操作工必须经过专门培训，了解钻机工作原理，熟悉操作程序。

2. 钻机固定牢靠，点杆打牢背实，确保钻机运行稳定，防止钻杆折断或发生其它意外。

3. 采取“缓慢升压，进退结合”的打钻工艺。

选择较低的初始钻进压力，缓慢升压直至稳定的钻进速度，保持钻机运行的稳定性。

4.为防止钻杆折断、脱扣及其它原因造成钻杆之间产生摩擦火花：①不准使用丝扣损坏的钻杆钻进；②不准钻杆在钻孔内打倒转；③操作工要严格关注压力变化，发现压力突降（钻杆折断），立即停钻。

5.操作过程中，夹持器必须夹牢钻杆,防止打滑产生火花和钻杆打倒转。

6.应优先选用水力排粉工艺。

必须使用压风排粉时，要通过三通阀门将风、水管路连通，正常打钻时关水开风，发生钻孔高温或燃烧时关风送水。

供风压力必须始终保持在0.6MPa以上，保证排粉动力。

煤矿矿井防灭火专项设计指导方案前言左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿位于山西省左权县境内，距县城约9km，行政区划属左权县龙泉乡管辖。

永佛寺煤矿隶属于左权永兴煤化有限责任公司，左权永兴煤化有限责任公司为阳煤集团下属山西石港煤业有限责任公司控股的子公司。

2007年6月5日，山西省国土资源厅颁发了该矿采矿许可证，批准开采3号、4号、8号和15号煤层，3号和4号煤层井田面积为8.581 km2，8号和15号煤层井田面积为8.237km2。

2009年3月国辰公司编制了《左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿机械化升级改造可行性研究报告》（晋煤规发[2009]364号文已批复），矿井设计生产能力为900 kt/a。

2008年12月集团公司召开的通风例会上，要求各矿加快《矿井防灭火专项设计》编制工作。

为完善本矿井安全设施、设备及机构，将矿井建成技术密集、抗灾能力强、安全生产程度高的现代化企业，2009年8月，永佛寺煤矿委托我公司编制《矿井防灭火专项设计》，作为今后矿井防灭火工作的指导性文件。

一、设计编制依据1、《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》、《矿井防灭火规范(试行)》等规范、规程和规定。

2、2006年12月山西省煤炭工业局《煤矿安全工程项目设计审查规定(征求意见稿)》及《单项煤矿安全工程项目设计编制提纲(征求意见稿)》。

3、《左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿机械化升级改造可行性研究报告》及其批复文件；4、山西省煤炭地质物探测绘院编制的《左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿机械化采煤升级改造矿井地质报告》及其批复文件；5、山西省煤炭工业局晋煤安发[2009]30号文件，《关于阳泉煤业集团左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿8号煤层为突出煤层并按煤与瓦斯突出矿井管理的批复》。

6、煤炭科学研究总院抚顺分院于2008年3月编制的《左权永兴煤化有限责任公司永佛寺煤矿煤层瓦斯基础参数测定及突出危险性鉴定》。

78、山西省安全生产监督管理局晋安监煤字[2006]126号文件，《关于晋中市地方国有及21万吨/年以上乡镇煤矿瓦斯等级鉴定的批复》；9、山西省煤炭工业局综合测试中心对永佛寺煤矿开采煤层的检验报告；10、矿方提供的采掘现状资料。

矿井防灭火专项设计矿井是采矿工作的主要地点之一，具有非常重要的作用。

由于采矿作业所涉及的化学反应、电气设备运转等对环境的影响，往往面临着火灾的风险。

针对这一问题，需要进行矿井防灭火专项设计，保证矿井的安全稳定运行。

一、防灭火意义矿井防灭火专项设计是为了保障矿井采矿作业的正常运行，以及矿工的人身安全。

防灭火设计的重要性在于：1、保障矿工生命安全矿井中大多数设备是以火为能源的，设备故障或不符合安全标准，很容易导致火灾事故。

最常见的火灾原因是短路、电器老化或故障，瞬间高温等。

针对这些情况，必须采取相应的防范措施，可以有效地防止矿工在火灾事故中失去生命。

2、保障设备安全运转在矿井内，设备是采矿作业的核心。

许多机械设备需要大功率，必须使用电力。

设备故障或火灾事故往往会导致设备停机甚至因损坏而需要更换，严重影响采矿作业的进度和效益。

3、省钱火灾事故会给企业带来巨大的经济损失，企业需要花费大量资金进行设备更新和修复，还需要赔偿工人受伤及损失。

如果对矿井进行防灭火专项设计，可以降低火灾事故的风险，从而帮助企业节省资金。

二、设计原则1、根据不同矿井类型特点开展专项设计不同的矿井类型，例如地下煤矿、金属矿山、盐矿、石油矿井等，其防灭火技术的要求不尽相同。

设计方案应根据矿井不同的特点，制定专项设计方案。

2、有限度地进行设备布局和配置对于矿井，设备布局关系到整个矿井的安全性。

在进行设备布局时，应当尽可能遵循规范和标准，同时不应过于密集，以便矿民和消防人员在火灾时能够快速逃生和扑灭火灾。

3、树立完善的自然通风系统通风系统对于矿井防火非常重要，实施矿井自然通风系统设计是保障粉尘和有毒有害气体排放、保持空气流通、稳定井筒过程的运行且避免过量的废气对矿区摄仪进行影响和严重内爆的防护措施。

4、完善消防系统应积极采取阻止火势扩大的消防措施，利用现代技术更新消防设施，例如自动喷水灭火系统、消防气瓶、操作消防泵的电泵、火灾报警系统等。

仅供参考[整理] 安全管理文书矿井综合防灭火设计及安全措施日期：__________________单位：__________________第1 页共12 页矿井综合防灭火设计及安全措施第一节概况根据本矿周边矿井及本矿开采实际，依据《平煤集团通风实验室煤炭自燃倾向等级鉴定报告》的结果表明，**煤矿所开采煤层属自燃煤层，自燃等级为II类，而煤的自燃倾向性为自燃煤层。

自燃发火期大于等于6个月。

**煤矿设计为炮采开采工艺，采取的防灭火措施除开拓开采、通风、监测方面的措施外，主要采取注浆防灭火和使用阻化剂防灭火。

同时，在开采生产过程中应加强通风管理，及时封闭采空区，防止漏风，回采过程中顶、底煤回收干净，从根本上可预防煤层、采空区自燃发火。

第二节开采煤层自燃预测及防治措施一、煤的自燃分析预测㈠、煤的物理与化学性质1、煤的物理性质五3煤层为黑色、条痕褐黑色，具玻璃光泽，硬度较大，性脆易碎，外生裂隙发育，呈阶梯状或参差断口，多呈小块状及粉粒状产生。

煤岩成分以暗煤为主，亮煤次之。

不同煤岩组份多呈条带状或透镜体互层，结构复杂，但界限清楚。

煤层灰份较高，洗选困难，下部煤质较劣，局部灰分超限。

上部有大量次生方解石细脉呈网状穿插。

含少许呈浸染状黄铁矿，平均视密度为1.47t／m3。

据煤层物理机械性能测定，原煤静止角40°，摩擦角38.8°，散煤重0.90t／m3。

显微煤岩类型应属暗亮煤型和亮暗煤型。

2、煤的化学性质⑴、灰份（Ad）据钻孔统计资料，五3煤层原煤灰份产率为19.86～35.28%,平均28.22%，其灰份标准差为5.888，变化较大，应属中—中高灰份煤。

经1.40密度液洗选后，浮煤灰分产率为6.60%，降灰率为76.6%，浮煤回收率为18%左右。

⑵、硫份（St，d）原煤全硫含量变化不大，两极值为0.26～0.61%，平均含量0.36%，属特低硫煤。

3、煤类确定煤类划分是按照《中国煤炭分类国家标准（GB5751-86)》第 2 页共 12 页为依据，经测定，五3煤层浮煤干燥无灰基挥发份（Vdaf900℃）的两极值为19.33～20.57%，平均20.25%，浮煤胶质层最大厚度Y值为16～19mm，粘结指数（G）为88～94，平均92，属焦煤类。

内蒙古满世煤炭集团四道柳煤炭有限责任公司矿井防灭火专项设计二○一一年一月预防井下火灾的措施一、煤的自燃预防措施1、开拓开采方面的措施（1）选择合理的巷道布置与开采程序，大巷及顺槽均采用锚喷支护布置在煤层中，布置在煤层中的服务年限较长的巷道要喷浆封闭。

（2）工作面采用后退式回采，减少采空区漏风，矿井在回采过程中，应及时封闭采空区，并及时进行一氧化碳监测。

（3）在生产中，尽量提高回收率，做到架下无浮煤，顶煤干净，工作面回采结束后立即封闭采空区。

设计采用综合机械化采煤法，工作面年推进度为1425m，本采区内工作面最大推进长度为1800m，14.5个月即可采完，采取注氮和喷射阻化剂后，采空区自然发火期会延长，将不会影响工作面的开采。

2、通风方面的措施通风系统为中央分列式，主、副斜井进风，回风斜井回风。

通风方法为机械抽出式，配备风机二台，一台工作，一台备用。

正确选择通风构筑物的设置地点，矿井井下通风构筑物主要是风门、调节风门及密闭门。

3、监测方面的措施本矿井安全监测监控系统对矿井煤炭自燃火情进行监测。

二、防灭火方法1、防灭火系统选择理由目前成熟的防灭火系统主要有预防性灌浆、阻化剂防灭火、气氮防灭火等。

（1）预防性灌浆预防性灌浆是目前我国较广泛的一种行之有效的预防煤炭自燃的方法。

其灌浆材料主要为黄土（粘土、砂质粘土）或以页岩代替黄土，在我国土源丰富、水源充足的地区使用甚为广泛。

灌浆站建在地势较高的风井广场场地，管路通过回风斜井铺设￠76mm钢管到达回采工作面注浆点。

（2）阻化剂防灭火阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法，它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。

阻化剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较少，且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。

针对本矿区水资源缺乏及减少环境污染等方面考虑，本矿井采用阻化剂防灭火系统是适宜的。

（3）注氮防灭火注氮工艺系统较简单，需用大型设备少，更兼适用于煤矿井下，方便灵活、效率高、运转费用低的移动式制氮设备研制成功，使我国近年注氮防灭火得到迅速发展。

武所屯煤矿防灭火设计一、矿井概况矿井开拓方式为立井单水平，开采方法采用走向长壁（倾斜长壁）后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。

矿井初步设计根据武所屯井田的煤层赋存、构造及开采条件等情况，将煤层分为上、下两组，上组为12下（1.2m厚）、14煤层联合开采，下组开采16煤层。

目前正在开采太原组16煤层，平均厚度0.83m。

1、煤质情况12下煤层为气煤，属于高热值煤，发热量为3000大卡；16煤为肥煤，属于特高热值煤，发热量为5500大卡。

2、地质条件井田内断裂构造较为发育，通过钻探及二、三维地震勘探，结合生产勘探、实际揭露对井田构造进行了重新整合，落差大于100 m的断层有3条；落差10～100 m的断层3条；落差5～10 m的断层4条；落差在1m左右的断层较多，大约有50余条。

本井田地层走向NEE，倾向W，地层倾角平缓，一般0～8度。

褶曲特点是跨度较大，幅度较小，多被断层切割，形态多变且不完整，且轴向也不甚明显。

根据《煤矿地质工作规定》（安监总煤调[2013]135号）第十一条中地质构造复杂程度的分类标准，武所屯煤矿内断层因素的复杂程度符合“含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，小断层较发育，很少受岩浆岩的影响，不影响采区的合理划分，但采煤工作面的连续推进有一定的影响。

主要包括：①产状平缓，沿走向和倾向均发育宽缓褶皱，或伴有一定数量的断层；②简单单斜、向斜或背斜，伴有较多断层，或局部有小规模的褶曲及倒转。

”的条件，属中等构造。

因此，武所屯生建煤矿的地质构造复杂程度为中等类型。

3、矿井通风地面安装FBCDZNO22型主要通风机两台，一台工作，一台备用，电机功率为2×220Kw的。

工作方法为抽出式，矿井通风方式为中央并列式，主井进风、副井回风，2015年12月矿井总进风量为3850m3/min，矿井总回风量为4089m3/min，有效风量率为95%，矿井等积孔为1.95m²。

掘进工作面局部通风使用2×5.5Kw和2×7.5Kw局部通风机，满足不同巷道施工所需风量。

矿井防灭火专项设计与综合防灭火措施随着经济的快速发展，越来越多的矿井项目被投入使用。

而矿井是一个比较危险的地方，一旦发生火灾就会造成人员伤亡和财产损失。

为此，在矿井设计时，需要做好防灭火的专项设计和综合防灭火措施。

矿井防灭火专项设计了解矿井内部结构在进行矿井防灭火专项设计之前，需要了解矿井内部的结构。

矿井内部一般分为巷道、采区、回风井和通风井等部分。

每个部分的结构都有所不同，应针对性地进行防灭火设计。

合理布局防灭火设施在矿井内部合理布局防灭火设施可以有效地降低矿井火灾的风险。

一般来说，矿井的防灭火设施包括喷淋系统、灭火器、气体灭火系统等，它们应该安装在容易发生火灾的地方。

采用防火建材防火建材可以有效地防止火灾发生和蔓延。

在矿井中，应采用防火建材替代易燃材料，如石膏板、隔离板等。

制定应急预案制定一套完善的应急预案可以使人们在矿井发生火灾时更快更有效地处置。

预案应该明确指出应急撤离的路线和位置、应急救援措施等必要信息。

综合防灭火措施做好矿井日常检查矿井日常检查是预防火灾的重要手段之一。

通过日常检查，可以及时发现可能引发火灾的隐患。

保持矿井整洁矿井内部的积尘、杂草等都是火灾的潜在风险。

因此，在矿井内部要保持干净整洁，杜绝积尘和杂草等。

加强员工消防意识员工消防意识的提高可以预防火灾的发生。

需要定期进行消防培训，让员工熟悉消防设施的使用方法，以及发生火灾时应该如何逃生和自救等内容。

配备消防设备在矿井内部配备消防设备也是预防火灾的重要手段之一。

消防设备包括消防水管、自动喷水系统、灭火器等，应该在容易发生火灾的部位进行设置。

综合考虑上述内容，做好矿井防灭火专项设计和综合防灭火措施可以有效地减少矿井火灾的发生。

但是，在使用矿井过程中还需要严格遵守操作规程，定期进行安全检查，确保矿井运营过程中的安全。

BBZ-4.0矿用隔爆型煤电钻综合保护装置（北京煤炭矿用设备厂）一、用途及型号意义1.用途本装置用于煤矿井下上127V的手持式煤电钻的远方控制及短路、过载与漏电保护。

系配有干式变压器的“三合一”式综合装置。

2.型号意义二、技术特征和主要参数1.型号2.主要技术参数2.1 短路保护灵敏可靠，主要保护元件具有自检作用。

短路保护受载频检测与熔断器双重保护。

电钻不工作时发生短路，可实现短路闭锁。

保护装置动作后，电路具有自锁作用。

2.2 采用先导回路、可在远方开停电钻，不打钻时电缆不带电，安全可靠。

2.3 电钻变压器、控制开关、短路保护、漏电保护、先导控制回路组成一个综合保护装置，结构简单，使用维护方便。

3.基本技术参数(见表1)三、结构概述综合装置的防爆外壳为圆筒型，具有凸出的底和盖。

壳盖和壳身采用转盖止口结构。

外壳上部有一接线箱作为引进和引出电缆用。

外壳右侧装有操作隔离开关的手柄和检查短路、漏电保护系统是否有效的试验按钮。

并有可靠的机械联锁装置，保证当隔离开关闭合时，壳盖打不开；壳盖打开时，隔离开关不能闭合。

壳盖上访有一透明孔，可以从外面观察状态指示灯。

主变压器与机芯的联锁采用端子板，检修时机芯可单独拿出。

表1 基本参数主要元件的作用：1.隔离开关1K ：在正常情况下不仅作隔离电源用，它不允许带负荷操作。

在紧急情况下可分断堵转电流3次。

2.一次侧熔断器1RD 、2RD ：对主变压器作短路保护。

3.二次侧熔断器3RD 、4RD ：作为127V 系统短路的后备保护。

4.玻璃管熔断器5RD ：保护控制变压器。

5.热继电器：对电钻进行过载保护。

6.交流接触器CJ ：用于分断或接通电钻的主回路，线圈电压127V 。

7.主变压器ZB ：容量为2.5(4.0)千伏安。

接线方式为Y-△/△，即660-380/133V(或1140-660/133V)，供一台1.2(4.0)千瓦的煤电钻使用。

采用B 级绝缘。

允许温升85℃。

Coal Mining Technology︱346︱2017年7期 矿井煤层钻孔施工自动防灭火预警及控制装置张 森淮南矿业集团谢桥煤矿，安徽 阜阳 236221摘要：矿井煤层钻孔在施工过程中若操作不当，钻杆、钻头与孔内煤渣摩擦发热易造成冒烟着火，或钻机停工后用于排渣的压风未关，摩擦后的高温煤渣在压风的作用下不断氧化而造成冒烟着火。

为解决上述问题，他们研发了煤层钻孔施工自动防灭火预警及控制装置，在钻孔孔口附近回风侧5m 内安设一台一氧化碳传感器，监测钻孔孔口附近一氧化碳浓度，当达到设定的报警值和断电值时，先发出预警，后自动切断钻机电源、同时自动关闭压风、打开供水灭火，达到预警灭火的目的。

使处理钻孔着火事故更加安全、快速、高效、可靠，确保了职工的生命安全和矿井安全生产。

关键词：煤层钻孔；自动；灭火；预警及控制中图分类号：TD82 文献标识码：B 文章编号：1006-8465（2017）07-0346-011 引言 矿井煤层钻孔多采用压风排渣法进行施工，在施工过程中，曾多次发生钻孔冒烟、着火，甚至酿成较大火灾事故。

导致着火的原因是：钻孔在施工过程中钻杆、钻头与孔内煤渣摩擦发热冒烟着火，或钻机停工后用于排渣的压风未关，摩擦后的高温煤渣在压风的作用下不断氧化造成冒烟着火。

此时，若处置不当或人员不在现场，则会导致钻孔内火势发展、蔓延，甚至酿成严重的火灾事故，从而威胁矿工的生命安全和矿井安全生产。

为解决上述问题，我们研发了煤层钻孔施工自动防灭火预警及控制装置，在钻孔孔口附近回风侧5m 内安设一台一氧化碳传感器，当钻孔有着火预兆时，一氧化碳传感器通过对钻孔孔口附近一氧化碳浓度的监测，达到设定的报警值和断电值时，先发出预警，后自动切断钻机电源、同时自动关闭压风、打开供水灭火，达到预警灭火的目的。

控制装置利用的是气动三通球阀（以下简称三通阀）、一氧化碳传感器、安全监控系统等来实现的，已在谢桥矿井下现场实验成功，并取得了良好效果。

矿井其它火灾的防治措施及装备现代矿井火灾的防治措施及装备主要包括以下几个方面：1.矿井防火管理制度建设：建立健全矿井防火管理制度，明确矿井防火责任、防火常识教育、防火演练等工作流程和标准，加强矿井防火安全意识和管理能力培训。

2.矿井火灾自动监测与报警系统：采用烟雾、火焰、高温等监测设备，实时监测矿井内的烟雾、火焰及温度等参数，发现异常情况及时报警，以便进行应急处理。

3.矿井火灾灭火系统：矿井内安装自动灭火设备，如自动喷水、自动喷雾、自动灭火剂喷射系统等，能够在火灾发生后迅速启动并进行灭火，阻止火势蔓延。

4.矿井火灾人员疏散与救援设备：安装矿井疏散通道和避难所，疏散通道要保持畅通，并安装疏散指示标识；同时配备矿用逃生器具，如防毒面具、矿用自救器等，方便矿工在火灾发生时迅速疏散或自救。

5.矿井火灾应急救援队伍建设：建立矿井火灾应急救援队伍，配备专业抢险救援人员和装备，掌握火灾应急救援各项技能，能够在火灾发生时迅速响应，并进行救援工作。

6.矿井火灾通风控制系统：建立矿井火灾通风控制系统，通过控制通风流量和方向，降低火灾的蔓延速度和强度，减缓火灾的危害程度。

7.矿井火灾防烟与防毒设备：配备矿井火灾防烟和防毒设备，如防烟面具、矿井防毒面具等，保证作业人员在火灾发生时能够正常呼吸，降低火灾对人员的伤害。

8.矿井火灾监控与应急响应系统：建立矿井火灾监控与应急响应系统，通过实时监测矿井内各项参数和设备运行情况，及时发出指令和响应，最大限度地降低火灾造成的损失。

9.矿井火灾应急演练与培训：定期组织矿井火灾应急演练和培训，提高作业人员的火灾应急响应能力和自救互救能力，培养矿井火灾应急反应的条件反射。

总之，矿井火灾的防治措施及装备主要是综合运用现代科技手段和管理措施，通过提高矿井火灾的预防和响应能力，最大限度地减少火灾的发生和损失，保障矿工的人身安全和矿井的正常生产。