防止煤层自然发火安全技术通用措施

防⽌煤层⾃然发⽕安全技术通⽤措施

防⽌煤层⾃然发⽕安全技术通⽤措施

我矿3下煤层和16上煤层经中国煤科总院抚顺分院鉴定属于⾃燃煤层，⾃然发⽕期为3～6个⽉，最短发⽕期20±3天，为了防⽌煤层⾃然发⽕，杜绝井下发⽣⾃然发⽕事故，特编制《防⽌煤层⾃然发⽕安全技术通⽤措施》，审批后，必须严格执⾏。

⼀、不同地点防⽕处理措施

（⼀）布臵在煤层中的开拓巷道

采⽤砌碹或锚喷，碹后的空隙和冒落处必须⽤不燃性材料充填密实，或⽤⽆腐蚀性、⽆毒性的材料（如凝胶）进⾏充填处理。

（⼆）掘进中的煤巷⾼冒处

顶板⾼冒处（⾼出所在巷道1.5⽶以上）要及时⽤不燃性材料充填、喷浆或喷凝胶阻化剂。

（三）回采⼯作⾯采空区1、每天⾄少对回风隅⾓⽓体成分⽤束管⾊谱仪分析、⼈⼯取样⾊谱仪分析各⼀次，针对分析结果，采取相应措施。

2、当回风隅⾓CO浓度超过24PPm时，要采取加快回采速度，提⾼回采率、加⼤注浆量和阻化剂配⽐量、建防⽕墙、回风隅⾓设风流引射器以及喷洒阻化剂等措施。3、当⼯作⾯回风流⽓体中检测出C2H4，或CO浓度超过75PPm且CO浓度有持续升⾼趋势时，增加注氮防⽕措施。

4、只有⼯作⾯回风流CO浓度降到24PPm以下时，⽅可恢复正常回采速度，按常规措施（以注粉煤灰为主，注复合胶体、堵漏、构筑拦浆防⽕墙、均压通风等为辅的综合防⽕技术）进⾏防⽕。5、⼯作⾯断层带

若断层带煤炭在⼯作⾯底板，按照常规措施进⾏治理。若断层带煤炭在⼯作满顶板，根据现场实际情况对断层带采取加⼤注浆量或注胶量，构筑防⽕墙、插⼊花管注⽔玻璃胶体、加快回采速度等措施进⾏治理。

（四）回撤⾯停采线附近采空区

采煤⼯作⾯推⾄停采线时，要提前编制⼯作⾯停采回撤期间通防安全技术措施，根据现场情况，采取加强监测、构筑防⽕墙、封堵进风隅⾓、均压通风、⾯后注浆、⾯后注⽔玻璃胶体、加快回撤速度、及时封闭等综合进⾏治理。

（五）⼤⾯积连通采空区1、根据束管循环监测和⼈⼯取样分析，⾄少每旬对⼤⾯积连通采空区内的⽓体浓度进⾏取样分析，根据采空区内的⽓体浓度情况，采取合适的治理措施进⾏治理。2、采空区密闭做到定期检查和维修。

3、在沿空送巷的采空区侧，进⾏喷浆堵漏等防⽕措施。

4、合理调整通风系统，尽量降低采空区两端的风压差，减少漏风量。

⼆、防⽕措施实施⼯艺

（⼀）注浆1、注浆地点：⽣产⼯作⾯采空区、回撤⾯采空区、⼤⾯积采空区。

2、注浆⽅式

（1）回采⼯作⾯采空区。通过注浆管路对⾯后采空区进⾏随采随灌⽅式注浆。

（2）回撤⾯采空区。⼯作⾯推进⾄停采线，在⼯作⾯上顺槽停采线处留设⼀路φ100（50）mm钢管，钢管外端与注浆管路主管路合茬，⾥端出⼝处要留设1个三通阀门，并⽤钢丝⽹等物挡好，防⽌顶板跨落堵管、压坏。⼯作⾯密闭后，及时对⼯作⾯停采线进⾏注浆，当注到注浆管的浆液不流动时，停⽌注浆，打开放⽔管阀门放⽔，再进⾏注浆，这样多次注浆后，密闭内注浆以注不进为⽌。

（3）⼤⾯积采空区。利⽤束管检测系统每旬对采空区⽓体进⾏分析，当采空区中氧⽓浓度⾼于7%，且存有⼀氧化碳时，对采空区进⾏注浆。3、浆液制备。主要以电⼚粉煤灰为浆材，灰⽔⽐1:1.5～2，注浆站设在风井地⾯，使⽤搅拌机制浆，同时在浆液中加⼊6‰～10‰阻化剂（卤盐），或者加⼊粘稠剂、悬浮剂等，确保注浆效果。

4、注浆量:回采⼯作⾯每⽣产万吨煤采空区注浆量不少于100m3。

5、注意事项

（1）注浆站要保证浆池中浆液浸泡时间并搅拌均匀，浸泡搅拌时间应不低于15min，浆液要保证浓度。

（2）每次注浆前注浆⼯要检查管路，发现漏液、闸门失效等问题要及时处理。

（3）要浆前必须明确注浆地点，然后将通往该地点的各级闸门

打开，并根据实际情况要浆。

（4）⼯作⾯溃浆、堵管、爆管、闸阀漏浆时，要⾸先通知井上停⽌下浆，并派⼈关闭上⼀级闸门，然后进⾏处理。处理时严禁管⼝对⼈，处理不了时，要及时汇报，根据实际情况，采取其他措施进⾏处理。

（5）中途堵管时，应先通知井上停⽌下浆，然后逐级打开卸浆阀，初步判定堵管的⼤概位臵，将堵管附近闸阀打开放浆，此后拆开管路将堵塞物取出。

（6）井上、井下注浆⼈员要密切配合，加强联系，严禁⼯作⼈员脱岗。井下⼈员要不停的巡视管路，地⾯注浆站接到停⽌注浆的通知后，应⽴即停⽌注浆。

（7）煤层变厚或过断层时，要根据实际情况，加⼤注浆量。

（⼆）喷洒阻化剂

阻化剂防⽕就是使⽤卤盐、铵盐以及⽔玻璃等溶液喷洒在煤的表⾯，具有阻⽌煤炭氧化，防⽌⾃燃的作⽤。1、使⽤地点

⼯作⾯开切眼、⼯作⾯两顺槽、⼯作⾯停采线。2、喷洒氯化镁阻化剂使⽤材料

（1）材料：氯化镁、⽔；

（2）配⽐：氯化镁:⽔＝1:4（重量⽐）；

（3）⽤量：按5Kg/m2计算，确定喷洒量；

（4）效果：阻化率应⼤于75%，阻化衰退期应⼤于2个⽉。3、⼯艺流程

喷洒氯化镁阻化剂⼯艺流程是以氯化镁溶液配臵开始到氯化镁溶液覆盖煤层的作业程序。氯化镁溶液按配⽐要求在⼀个0.5 m3的料箱内搅拌稀释均匀，再由⼀台WJ-24-2型阻化剂喷射泵对煤体进⾏喷洒。4、施⼯技术及注意事项

（1）施⼯前，必须把巷道的浮煤进⾏清理。

（2）施⼯前要查看现场的⽀护情况，发现问题及时处理，确保现场⽀护完好的情况下⽅可施⼯。

（3）喷洒阻化剂前，先检查各管路接⼝是否固定牢靠，发现问题及时解决。

（4）喷洒凝胶时，严禁管⼝对⼈。

（5）施⼯⼈员每次都要做好记录，包括施⼯⽇期、材料、⽤量、配⽐、喷洒范围、效果等。

（6）施⼯地点的设备等⾦属构件要尽量进⾏刷漆等防腐处理。施⼯时要避免喷洒到设备、⽀架等⾦属构件上，否则，马上⽤清⽔冲洗后并⽤⼲净棉纱擦净。

（三）⽔玻璃凝胶

⽔玻璃凝胶是在⼀种封堵、充填材料，不同浓度的⽔玻璃和偏铝酸钠溶液由泥浆泵加压后，经混合器、花管注⼊到⾯后采空区、⾼冒区中，对采空区漏风通道进⾏封堵、充填，并对煤体进⾏降温。1、使⽤地点

⼯作⾯⾯后采空区、局部⾼冒区。2、喷洒凝胶阻化剂使⽤材料

凝胶由⽔玻璃溶液和促凝剂溶液混合⽽成，其中⽔玻璃溶液配⽐（重量⽐）为⽔玻璃：⽔=1：1，促凝剂（碳酸氢氨或偏铝酸钠）溶液配⽐为碳酸氢氨：⽔=2-10：100。成胶时两种溶液⽐例为⽔玻璃溶液：促凝剂溶液=1：2。根据成胶时间和使⽤地点不同，可适当增加或减少基料和促凝剂的⽐数。3、⼯艺流程

喷洒凝胶⼯艺流程是凝胶配制开始到凝胶喷到煤壁上的作业程序。基料⽔玻璃和促凝剂⽔溶液按配⽐要求分别在两个0.5m3的料箱内搅拌稀释均匀，再由两台2ZB50/1.5－2.2 泥浆泵按1∶2的体积⽐通过两趟输液管、⼀个三通混合器、花管压注到需要地点。4、注意事项

（1）施⼯时严格掌握材料配⽅以控制成胶时间，促凝剂过多则成胶速度快，易发⽣堵管；促凝剂量少则成胶时间长，凝胶渗透流失。因此，配料时必须⽤量筒量取⽔玻璃和促凝剂。

（2）喷洒凝胶时，严禁管⼝对⼈。

（3）施⼯⼈员要佩戴⼿套、防风眼罩，防⽌胶体腐蚀。

（四）注氮防⽕1、使⽤条件：主要⽤于采空区⽓体臵换和当⾯后采空区发⽣发⽕异常时进⾏注氮灭⽕。

2、注氮⼯艺

采⽤“动态监测、适时注氮”⼯艺。即以⼯作⾯回风隅⾓检测出的CO及C2H4含量为依据，按照我矿煤⾃燃标志⽓体指标，当⼯作

⾯回风隅⾓CO浓度达到75PPm或检测出C2H4时，说明煤温已超过134℃，需迅速进⾏注氮。注氮时，在⼯作⾯的进风顺槽（进风隅⾓）⽤钻机直接打钻进⼊采空区氧化带，然后⽤直径42mm钻杆作注氮临时管路，与进风顺槽平时正常安装的注氮管路连接，开动制氮设备，对采空区进⾏注氮。其间，要配合其它防⽕措施，并加强对采空区⽓体的检测分析，当⼄烯消失后或CO浓度降⾄75PPm以下时，可停⽌注氮，撤出钻机、钻杆。在⼯作⾯正常⽣产时，特别在⽉推进速度超过100m时，不需进⾏注氮。3、采⽤氮⽓防灭⽕时必须遵守下列规定：

（1）氮⽓源稳定可靠。

（2）氮⽓浓度不⼩于97%。

（3）⾄少有1套专⽤的氮⽓输送管路系统及附属安全设施。

（4）有能连续监测采空区⽓体成分变化的监测系统。

（5）有固定或移动的温度观测站（点）和监测⼿段。

（6）有专⼈定期进⾏检测、分析和整理有关记录、发现问题及时报告处理等规章制度。4、注意事项

（1）在平常不需注氮时，必须保证每⽉⾄少开动两次制氮机，每次开动时间不少于3⼩时，每⽉取样分析氮⽓源，发现问题，及时采取措施进⾏处理，使制氮设备时刻保持氮⽓源稳定可靠，以便在出现灾情时能够迅速投⼊使⽤。

（2）根据作业规程要求，采煤⼯作⾯进风顺槽内要安设专⽤（或）的注氮管路，并定期检查管路的⽓密性，发现问题及时处理。

（五）构筑拦浆防⽕墙

防⽕拦浆墙可起到堵截拦浆和减少采空区漏风的作⽤，以减少采空区氧化带的宽度。1、使⽤条件需要注浆的回采⼯作⾯。

拦浆防⽕墙位臵：2、⼯作⾯进风、回风隅⾓密集⽀柱（⽀架）后。

3、拦浆防⽕墙间距：

正常情况下40～50m；当采煤⼯作⾯遇到地质构造等特殊情况时，拦浆防⽕墙间距调整到20～30m。4、拦浆防⽕墙材料：

粉煤灰或其它不燃性建筑材料。5、构筑⽅法：

⽤纤维编织袋盛装粉煤灰或碎煤炭加⼊FSA快砌料阻化剂后封⼝，在采煤⼯作⾯进、回隅⾓密集柱后垛放成墙。

（六）预测预报1、在采煤⼯作⾯回风隅⾓和回风顺槽、封闭后的采空区布臵束管，每天⾄少对上述地点循环检测⼀次（采煤⼯作⾯密闭１年内有害⽓体控制在合理范围内且⽆异常变化的可不进⾏循环检测，但每10天必须⼈⼯取样⼀次），检测结果每⽇上报矿总⼯程师。2、每天⼀次对⼯作⾯回风隅⾓和刚建密闭进⾏⼈⼯取样化验分析。

3、⽡斯检查员每班对回风隅⾓和回风流⽤CO检测仪⾄少检查⼀次CO浓度。

4、每天利⽤束管监测装臵对CO及其它有害⽓体浓度⾄少进⾏循环检测⼀次。

5、对⾼冒区等其它可能发⽕地点可进⾏⼈⼯取样化验分析。

6、采煤⼯作⾯回采结束后要每天对采空区进⾏⼈⼯检测分析，每周对回风侧密闭内的空⽓温度、出⽔温度进⾏检查。当因采空区内注满浆液导致⽆法取出⽓样时，可不从密闭内取样分析。7、以下4项指标持续稳定的时间在1个⽉以上时，可每⽉从密闭内取样分析⼀次：

（1）密闭内空⽓温度下降到30℃以下；

（2）密闭内空⽓中的氧⽓浓度降到5%以下；

（3）密闭内的空⽓不含有⼄烯、⼄炔，⼀氧化碳浓度在封闭期间逐渐下降，并稳定在0.001%以下；

（4）出⽔温度低于25℃；8、井下进风侧密闭前的⽓体浓度，每⽉⾄少检查⼀次，回风侧密闭前的⽓体浓度，每周⾄少检查⼀次，检查结果要放在密闭前的检查箱内。

（七）堵漏防⽕1、新建防⽕密闭的夹层内要注⼊罗克休、封堵剂等堵漏材料，减少密闭漏风。

2、压碎的密闭采⽤修复⽅法或使⽤罗克休等新型材料进⾏复建密闭，减少或杜绝向空区漏风。

3、沿空掘进或回采巷道要在沿空侧煤柱内注马丽散，或向沿空侧煤壁喷浆堵漏。

（⼋）注胶防⽕1、使⽤条件：回采⼯作⾯出现断层后，回风隅⾓⼀氧化碳浓度持续升⾼时；⼯作⾯停采后，对采空区进⾏注胶。

2、注胶⼯艺

在地⾯浆池内配好浆，并按⽐例加⼊稠化剂（JXF1930），在井下⽤浆地点附近通过ZM—5/1.8D煤矿⽤注浆机将胶凝剂（FCJ12）按⽐例加⼊注浆管道内，与浆液混合形成胶体后注⼊采空区。3、材料配⽐

灰∶⽔＝1∶1～1.5，稠化悬浮剂⽤量0.2％，凝胶剂⽤量0.2％。