预防自燃措施及工作面防灭火设计
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俯采综放工作面自燃危害的防治俯采综放工作面自燃问题是煤矿安全生产中的重要隐患之一,其可能引发的火灾和煤气爆炸事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。
因此,要加强对俯采综放工作面自燃危害的防治工作,制定科学合理的防治措施,提高煤矿生产安全水平。
下面将详细阐述俯采综放工作面自燃危害的防治措施。
一、加强瓦斯抽放工作瓦斯是俯采综放工作面自燃的主要因素之一,因此,加强瓦斯抽放工作是有效防治自燃的关键措施之一。
具体措施包括:1、加强通风系统调整。
合理布置通风管路、尽量减小风压损失,确保瓦斯抽放系统的畅通有效;调整局部通风,提高工作面瓦斯抽放效果。
2、优化抽放金属矿区开采工艺。
采取分段抽放的方式,确保抽放系统的有效运行,减少瓦斯积聚和扩散。
3、提高瓦斯抽放设备和技术水平。
采用高效、安全可靠的抽放设备,加强设备的维护和管理,保证其正常运行,并加强抽放技术研究,提高抽放效果。
二、做好通风管理工作通风系统是防治俯采综放工作面自燃的重要手段,做好通风管理工作是确保系统正常运行的关键。
具体措施包括:1、设置合理的通风系统。
根据工作面的实际情况和矿井瓦斯压力变化,设置合理的通风系统,确保空气流通畅通。
2、加强通风监控。
设立通风监测系统,实时监测工作面瓦斯浓度、氧气含量和温度等参数,及时发现异常情况并采取措施。
3、加强通风调整。
根据工作面的具体情况,调整通风系统,增加正压巷和排瓦斯巷,提高通风效果,降低瓦斯浓度。
三、加强瓦斯抽放和防尘工作瓦斯抽放和防尘是俯采综放工作面自燃防治的重要环节,具体措施包括:1、加强瓦斯抽放设备的维护和管理。
定期检查和维修抽放设备,确保其正常运行,不发生故障。
2、强化瓦斯抽放和防尘作业。
加强对操作人员的培训,提高其工作技能;加强现场监督管理,确保作业安全。
3、加强瓦斯抽放和防尘技术研究。
加大对瓦斯抽放和防尘技术的科学研究和推广应用力度,提高工作效率和安全性。
四、加强温度控制和监测工作温度是俯采综放工作面自燃的关键因素之一,加强温度控制和监测工作是防治自燃的重要环节。
自然火灾如何预防设立完善的火灾监测和预警系统对于预防自然火灾至关重要。
监测系统可以通过监测温度、湿度、风速和降水情况等参数来及时发现火灾隐患。
当火灾隐患出现时,预警系统可以迅速向相关部门发送警报,以便及时采取应对措施。
此外,还可以利用现代技术手段,如卫星遥感技术和无人机,对火灾进行实时监测和控制。
二、加强火灾隐患排查和整治对于容易引发火灾的地区,如林区、草原、沙漠等地,要加强火灾隐患排查和整治工作。
这包括清理易燃物、修剪植被、设置防火带、加固防火墙等措施。
此外,还要加强对易燃易爆物品的管理,制定科学合理的火灾防范措施和管理规定,加强宣传教育和监督检查工作,确保各项措施得到有效执行。
三、加强消防设施建设和保障加强消防设施建设和保障是预防自然火灾的重要一环。
这包括建立和完善消防队伍,提高专业化水平和装备水平,建立健全的消防联动机制,加强火灾扑救和应急救援能力。
此外,还要加强消防设施的建设,如消防水源、消防通道、消防器材等,确保在发生火灾时能够及时有效地进行扑救和救援。
四、加强法律法规和政策支持加强法律法规和政策支持是预防自然火灾的重要保障。
政府部门要出台相关的法律法规和政策,规范和加强对自然火灾的管理和监督。
同时,要建立健全火灾预防和保险制度,鼓励和支持科研技术创新,推动消防技术和设备的更新和升级,提高火灾防范和扑救的科学性和有效性。
五、加强公众教育和宣传加强公众教育和宣传是预防自然火灾的重要手段。
政府部门要加强火灾防范知识的普及和宣传,提高公众的火灾防范意识和自我防范能力。
此外,还要加强对火灾危害和后果的宣传教育,使人们认识到火灾的危害性和严重性,激发公众对火灾防范和扑救的重视和参与度。
六、加强国际合作和交流预防自然火灾是一项全球性的任务,需要加强国际合作和交流。
各国可以在科研技术、信息共享、资源调配等方面进行合作,共同应对自然火灾的挑战。
同时,还可以加强跨国界火灾防范和扑救合作,共同提高全球火灾防范和扑救的能力和水平。
目录...矿井主扇风机型号为: XX 型,风机额定风量 XXm3/s,负压 XX Pa,电动机功率 2×280kW,可实现变频调风,目前主扇风机频率为 XXHZ。
根据设计矿井开辟方式为主斜井、副平硐、立风井的综合开辟方式,矿井的通风方式为中央并列式。
由主斜井少量进风、副平硐为主进风,回风立井回风,通风方法为机械抽出式。
XXX 备用工作面采用 U 型下行通风方式。
一、工作面相对位置:该工作面布置西翼 XX 煤层,工作面北侧XX 煤层已采, X 煤层未采动,东为 XX (含上山保安煤柱),南为煤矿老井采空区,西为保安煤柱,切眼布置在实体煤层中,但该, XX 与 XX层间距平均 XXm,原 B4 煤层 XX 工作面长 XXm,开切眼进行过强制放顶,现 XX 煤层上下顺槽与已采的 XX 煤层 XX 原顺槽为内错式布置,若 XX 回采后原 XX 煤层的内错煤柱会垮落到现工作面采空区。
二、 XXX 综采工作面采用走向长壁后退式综采一次采全高采煤方法回采,整套方法为采用 XXX 交流电牵引式采煤机破煤和装煤,采用XX 型可弯曲刮板输送机运煤,采用XX 掩护式液压支架支护工作面顶板,采用超前预裂全部垮落法处理采空区顶板。
一、根据 XX 年 XX 月 XX 研究所对我矿 XX 煤层进行检验。
XX 煤层检测参数为:抑制煤尘爆炸最低岩粉量 XX,火焰长 XXmm,具有煤尘爆炸性;吸氧量为 XXcm /g.干煤,自然倾向性分类等级为:Ⅱ类,二、XX 研究所 XX 年 XX 月 XX 日提供 XX 煤层煤的自然发火及标志性气体检测报告显示:煤层自然发火临界温度为 XX;当煤温达临界温度时浮现C2H4 气体和 C2H6 气体, C2H4 气体可以作为煤自燃发火的气体指标,C2H6 气体可以作为煤自燃发火辅助性气体指标;当煤温达到 XX 时,浮现 C3H8 气体, C3H8 气体可以作为煤自然发火辅助性气体指标;最短发火期为 XX 天。
预防采空区自然发火措施1、采煤工作面生产前,必须编制防灭火设计;设计中要包括:监测手段、监测方法、监测内容、均压防灭火等内容,并严格按设计施工;2、采掘工作面作业规程中必须有防止自燃发火的专项措施,并严格按措施执行;3、按设计或作业规程要求向采煤工作面供风,必须定期进行测定和调节工作面风量,防止因风量过大造成采空区漏风;4、提高回采工作面煤炭回采率,减少采空区的可燃物;5、采煤工作面初采、收尾时,必须采取措施,使开采线、停采线的顶板冒落严实;6、减少向采空区的供氧量,及时封闭通向采空区的巷道;7、通风设施的位置选择必须合理,防止出现漏风,有利于预防自燃发火;8、为了提高防火墙、密闭墙的严密性,必须进行掏槽和用不燃性材料构筑,使其起到有效的作用;9、施工防火墙时,必须留有观测孔和措施孔,以便于观测密闭内的气体成份和气温,了解其变化情况;10、按照监测制度每天检查一次封闭区,每天检查回采工作面上隅角气体浓度,若发现CO、气温增加,氧气浓度发生变化或出现其它异常现象,应立即向矿总工程师汇报,进行处理;11、回采工作面及采空区作为防火管理重点,必须加强检查,通风科领导要经常性对各个采空区密闭进行检查,利用仪器仪表监测 CO、温度等情况,以便及时采取措施;必要时研究采用喷浆、注氮、注胶特殊的措施堵塞裂隙,隔断漏风通道,降低采空区氧含量;12、工作面采用上隅角挂挡风帘,采空区喷洒阻化剂、减少工作面浮煤等针对性措施防止自然发火,工作面日推进速度不得小于作业规程中防灭火规定的日推进速度,做好工作面的防火工作;13、通风科要指定专人充填地表裂隙情况,防止地表裂隙漏风;14、通风科要严格执行自燃发火预测预报制度,通风技术人员必须认真审阅并报矿总工程师审批;15、通风科、监测中心要充分利用好安全监测系统,及时准确监测井下各地点的温度、CH4 及 CO 浓度,严格自然发火预测预报制度,努力做到超前预防,防火于未燃;对安全监测系统安排专人用标气定期调校,保证监测准确;对井下监测线路、接头等加强巡查和维护,保证系统完好;16、总工负责组织定期召开防火专题会,经常研究、讨论防火对策,分析解决防火工作中出现的问题;通风科要制定专门的防止自然发火的措施,并严格按照制定的安全技术措施落实到现场;17、不得任意留设设计外煤柱;采煤工作面留顶煤开采时,必须制定专项防灭火措施,并严格执行;18、矿井防灭火采用黄泥灌浆系统及注氮系统控制工作面自燃发火问题,特根据矿井实际情况,特制定以下措施:1提高工作面回采率,减少采空区丢煤;2从刷面开始对采空区浮煤进行阻化,开始时阻化量要根据老塘浮煤情况进行,后期放顶煤时,要每循环进行阻化;3每隔 10m 在上、下隅角用黄土、沙袋、粉煤灰或用添加阻化剂的碎煤袋砌 4-6m 宽挡风墙,厚度 ;4架后出现高温点时用压力泵注防灭火剂;5在采空区出现 CO 气体时,就开始注入氮气;注氮时按专项措施执行;6回采过程中,要对上、下隅角落煤重点阻化;7要提前对上、下巷道帮顶四周用放灭剂进行阻化,对高冒点、高温点彻底阻化处理,防止这些长期暴露氧化的煤体落入采空区诱发自燃;8工作面出现乙烯气体时,架后注 LFM 轻型充填材料形成隔离墙,充填宽度 4m,出现乙炔气体时用 MEA 发泡剂工艺技术采空区进行覆盖;19、工作面停产期间的防火安全措施1工作面停期间,束管监控及瓦斯监控照常运行;2停产期间,可适当的调整风量,全面启用均压防灭火;3搞发防火预测预报工作,在停产期间,根据阻化剂受命重新制定喷洒周期;4工作面必需每天配专人清扫各地落煤及冲巷道;5在此期间,跟班领导及带班长、电工等人员入井除配带 CH4 便携式外,还应配戴 CO 便携式,一有情况,及时上报;20、工作面收尾期间防发火措施1工作面进入末采阶段后,对停采线以外 5-60m 以及 30m 范围内采空区大量补浆彻底湿润;2工作面停采后,做好架后堵漏工作,必须时用高分子快速封堵材料封闭,并定期补浆;3停采后要对架后浮煤用放灭火剂进行阻化;4停采后发现架后高温或出现 CO 气体,必须插管注灭火剂,并每天进行阻化;5停采后要对采空区进行注氮,惰化架后空间;6回撤期间要根据情况分时段减少供风量,必要时回采面出现 CO 气体积聚升高时 ,可改为局部通风机供风方式;7加快回撤进度,缩短氧化时间;8落实好停采期间灌浆措施;9做好拆架期间气体的检测和预测预报工作,发现问题要及时采取措施处理;10支架回收后要及时对上、下两巷进行封闭,对采空区注氮注浆处理,注浆要注满,注氮量要使采空区 O2 含量低于 7%以下为准;11停采后有条件要采取均压处理,降低上、下巷道负压差,减少漏风;12密闭后要做好对采空区气体定期检查管理,发现问题及时处理;21、回采工作面结束以后,必须在45天以内封闭所有与采空区相连通的巷道;。
工作面防灭火专项措施规程一、背景随着建筑行业的迅速发展,各类建筑物也不断涌现,矿山、化工、油站等特殊行业所建房屋也大量增加。
而各类建筑物的使用性质和设施、设备等不同,火灾发生的可能性也大不相同。
因此,为保障人民群众的生命财产安全,提高消防安全水平,必须认真制定防火专项措施规程,规范安全防范行动、提高员工的安全意识。
二、适用范围本规程适用于所有建筑、矿山、化工、油站等特殊行业。
三、防火组织与管理1.设置专门消防安全管理人员,组建防火联检组,落实日常防火管理工作。
2.建立防火档案,每个建筑分别制作防火档案,防止由于行政分散没有尽到安全管理责任。
档案应包含建筑物的设计图、防火技术措施、防火维修和检查记录、应急疏散预案等相关内容。
3.建筑物内统一设置消防员,确保日常检查和抢险工作。
并设置消防设备物资库房,维护物资,落实申购、领用、归还制度。
4.加强内部制度建设,确保消防工作的执行力,制定明确的消防工作责任制和奖惩制度,确保各项防火安全工作顺利进行。
五、日常防火检查1.定期组织工作人员检查消防器材、灭火器、疏散通道、照明、电气设备、地下小室等防火器材和设备是否符合要求,及时发现隐患,彻底消除安全隐患。
2.定期进行安全演练和消防培训,提高员工的安全意识和应急处置能力,增强应急响应能力。
3.加强巡逻巡查,发现安全隐患及时整改,确保安全生产。
四、工作面灭火装备要求1.在所有高温、火源聚集环境内,配备一定数量的灭火器,必要时引进灭火卫星等大型灭火设备。
2.配置摄影机、探照灯、手持对讲机等便携式通讯设备,便于第一时间与指挥中心联系、发布救援任务。
3.对于需要在火源周围进行操作的作业人员,要求其佩戴大容量空气呼吸器或其他防护工具,在保障生命的同时,尽可能减少经济损失。
4.在采煤、掘进作业时,准备充足的灭火液体、灭火器材、安全毛巾等防火救援设备,确保燃烧场所的灭火能力。
五、应急预案1.针对不同的火灾情况,制定不同的疏散预案,并且定期演练,确保疏散方案的准确无误。
综采工作面防止煤层自燃发火安全技术措施根据贵州省地矿局一一七地质大队二四年七月提交的《贵州省兴仁县潘家庄镇兴隆煤矿勘查地质报告》的测定结果,M1煤层自燃倾向性为二类一一自燃。
为保证1102综采工作面安全开采,在开采过程中杜绝发生煤层自然现象,保证职工的人身安全和煤矿财产不受损失,特制定安全措施。
第一节防止煤层自燃发火设计1、防止煤层自然方法的选择:1102综采面所采M1煤层为二自燃煤层,设计采用喷洒阻化剂防灭火技术。
在1102回风上山与回采泵站交叉砌筑2个10立方的水泥池,一个为清水池,一个为药液池,1102回风巷设置一趟注液管路,工作面采用高压胶管、喷雾头进行喷注药液。
见附图:1102综采面喷洒阻化剂系统设计图。
2、阻化剂采用单一的氯化钙或氯化镁水溶液作为阻化剂时,阻化剂的药液浓度为15%〜20%之间,最低不要低于10%。
3、灭火原理:阻化剂的作用就是利用阻化剂分子与煤体表面活性分子的相互吸引,破坏煤体表面自由力场,促使氧原子(0)恢复到分子状态(02),使煤表面活化物质氧化反应速度放慢或者抑制,起到阻化作用。
针对本煤矿,选用卤块(片)作为阻化剂,阻化剂浓度为20%,阻化率为80%。
4、系统组成:采用工作面喷洒阻化剂防灭火技术,系统由储水池、储液池、高压泵、过滤器、电器开关、注液管道,高压胶管、高压喷头等组成。
系统所用设备型号参数4.喷洒量计算(1)工作面一次喷洒量可按下式计算:V1=K1 -K2-A-L-H-S-r/R式中:K1—一易自燃部位药液量加量系数,一般取1.2K2采空区遗煤容重1.0t/m,取遗煤样实测A吨煤吸液量 0.058t/tr阻化剂溶液容重1.05t/m3.L工作面长度 150mH一采空区底板遗煤走向长度S 采空区底板遗煤厚度0.05mR雾化率 % 取R=80%V1=K1 -K2-A-L-H-S-r/R=1.2 x 1.0 x 0.058 x 150 x 2.0 x 0.05 x 1.05/80%=0.96t(2)工作面一次喷洒所需阻化剂用量V2= V1xp=0.96 x 20%=0.192t选用卤块(片)作为阻化剂,阻化剂溶液浓度为20%,阻化率为80%。
综采工作面防灭火设计与及安全技术措施措施贯彻签字表措施名称:9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施贯彻人:贯彻地点:通风工区会议室贯彻时间: 2019•6•28被贯彻人签字:9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施根据2019年党新煤业有限公司委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿煤层自燃倾向性鉴定结果为:9#煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类,属于易自燃煤层;煤层具有爆炸性。
为了有效提高矿井预防抗自燃发火能力,降低煤层自燃发火的可能性,特编制9301综采工作面防灭火设计及安全技术措施。
一、工作面概况9301工作面位于我矿井田中部,工作面由9301回风顺槽和运输顺槽、切眼组成,顺槽实际回采长847m,切眼实际长度171m,切眼呈东西向布置,工作面呈南北布置,回采沿北向南推进,工作面底板标高为1148.4m-1024.8m,煤层倾角8°~13°,平均±11°;9301工作面北部为莲盛煤煤业有限公司,南面为本矿盘区大巷,东面为实体煤,西面为实体煤。
9301工作面布置了一条胶带顺槽(进风巷)和一条轨道顺槽(回风巷)。
运输顺槽断面:宽4.8m×高3m;轨道顺槽断面:宽4m×高3.1m,切眼断面:宽7.8m×高3.2m。
9301工作面通风方式采用U型通风进、回风巷均布置在9#煤层底板,沿煤层走向布置,采用上行通风;进风巷和回风巷采用矩形断面,顶板锚网支护,开切眼沿煤层倾向布置。
9301工作面割煤方式:工作面采用MG300/710-WD型电牵引双滚筒采煤机,沿工作面单向割煤,前滚筒割顶煤,后滚筒割底煤。
9301工作面回采工艺流程:割煤→移架→推前溜→拉后溜→割煤→移架→推前溜→放煤→拉后溜。
9301煤层瓦斯情况:瓦斯涌出量:依据<2019年瓦斯等级鉴定鉴定报告>矿井绝对瓦斯涌出量为 1.68m³/min,相对瓦斯涌出量为0.47m³/t,回采面最大瓦斯涌出量为0.75m³/min,掘进面最大绝对瓦斯涌出量为0.20m³/min;煤尘:依据<2019年煤尘爆炸性鉴定报告>有爆炸性危险,在生产过程中要严格执行综合防尘管理制度并落实好各项综合防尘措施。
预防煤层自燃发火的措施(2)预防煤层自燃发火的措施(四)加强风筒管理,减少漏风,保证掘进工作面有足够的风量,及时带走巷道壁煤层氧化产生的热量。
(五)及时清理巷道内的浮煤浮矸。
(六)不得留有盲巷。
四、回采工作面防灭火措施我矿井采煤方法为综采放顶煤采煤法,回采工作面及采区均为后退式采煤。
在回采过程中,应采取以下措施预防煤炭自燃发火。
(一)采用先进的工作面支护形式及回采工艺,加快工作面回采速度,尽可能在自燃发火前将工作面采完封闭。
(二)回采工作面应做到连续生产,即一个工作面回采未结束时,不得停产。
若因市场或其它原因不得不停产达一个月以上时,应采取如下措施:1、在工作面回风巷(距采面20m左右的地点)增设调节风窗,一是可以适当减少工作面风量,从而减少采空区漏风;二是可以减小工作面风压差,从而使工作面处于相对均压状态,减少采空区漏风。
2、在工作面以外20m左右的地方平行于工作面开掘联络巷。
一是可以有效减小工作面风量及风压,减少采空区漏风;二是当工作面出现自燃发火征兆时,可将工作面支架及设备及时回撤到新开掘的联络巷内,及时封闭原工作面发火区域。
(四)提高工作面回采率,减少采空区丢煤,并采取措施使采空区老顶充分冒落,隔绝采空区余煤与空气接触。
(五)必须对工作面上下出口的顶板管理,以有效隔断采空区漏风通道。
(六)采煤工作面必须安装消防管路,消防栓,以便于发生火灾时有充足的水源进行灭火。
(七)建立健全完善的防尘系统,工作面回风巷安设防尘水幕,进风巷安设净化水幕,以便于及时进行洒水。
五、监测监控措施根据《煤矿安全规程》第158条的规定,所有矿井必须装备矿井安全监控系统。
(一)为做到对自燃发火的预测预报,我矿确定在以下地点安装一氧化碳、温度等自燃发火标志性气体传感器。
1、回采工作面上隅角、工作面风流、以及回风顺槽中;2、采区总回风巷;3、矿井总回风巷;4、发热点附近及其回风流中。
(二)当一氧化碳传感器显示有一氧化碳气体时,无论浓度高低,都必须立即进行人工测定对比,若确认存在一氧化碳气体,必须迅速查明火源,进行分析,采取措施进行防灭火处理。
10401 综采工作面防灭火专项安全技术措施10401 综采工作面为我矿 10#煤首采工作面,根据2013 年鑫隆煤业有限公司委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿煤层自燃倾向性鉴定结果为:10#煤层自燃倾向性等级为 I 类,自燃倾向性性质都为容易自燃。
为了有效提高矿井预防抗自燃发火能力,降低煤层自燃发火的可能性,特编制如下防灭火专项安全技术措施:一、防灭火预测预报措施1、成立防灭火管理小组(1)组织机构组长:刘继林副组长:姚明岐高建伟成员:杨利忠李晋平李廷珍王海明郝银元郝志明王清海陶锁弟杨晋明瓦斯员巡检员安全员(2)人员配备及要求10401 工作面配备 2 名瓦斯检查员和 1 名安全员。
瓦斯员对规定的自燃发火观测点的一氧化碳浓度和温度每班检查 1 次,并填入记录本和观测牌。
发现一氧化碳超限(24ppm)立即停止工作面工作,并汇报调度室及相关领导。
当班瓦斯员必须携带便携式一氧化碳报警仪和温度计。
1)通风队长杨利忠对工作面防灭火工作全面负责,督促瓦斯员进行防灭火检查以及进行人员调配;2)监控主任李晋平负责安全监控系统正常运行,能实现连续 24 小时监测;3)任亮平、杨晋明负责束管监测系统,按时抽取其他进行化验分析,准确得出数据并上报审批;4)采煤队长王青海全面配合防灭火工作;5)跟班安全员和瓦斯员负责监督工作面及回风巷防灭火设施情况;2、建立自燃发火观测站1)自燃发火观察站位置①采空区;②上隅角;③工作面;④回风巷;2)自燃发火观察站牌板吊挂整齐、清洁,数据准确;3)自燃发火观测记录要班后认真填写,每天上报审批3、束管监控系统本矿选用 KSS—200 煤矿自燃火灾束管监测系统,可与矿井安全监控系统联网运行。
1)10401 束管的铺设路线∶束管监测室→主斜井人行平巷→10#西胶带下山→10#西胶带下山与 10#西轨道下山联巷山联巷→10401 回风顺槽→10#西轨道下山与10#西回风下 10401 上隅角→ 10401 采空区在 10#北胶带大巷口安装 8 路分路箱,从此分路箱接4 路单管到 10401 工作面,其中 3 路预埋进采空区,1 路挂在回风上隅角。
煤矿回采工作面自然发火防治措施及防灭火设计煤矿回采工作面自然发火防治措施及防灭火设计嘉善煤矿四采区开采的4-2#煤层属于易自燃煤层,发火期为3-6个月,最短发火期为24天。
为有效预防矿区火灾,我矿采用了黄泥注浆、采空区注氮、防气溶胶、三泡沫、观测预报等综合防灭火措施。
为确保矿井安全生产,特编制嘉善煤矿采区防自燃灭火设计。
2013年,四采区工作面为423综放工作面。
423工作面煤炭自燃防治设计结合我矿现有防灭火措施,423综放工作面采用以黄泥注浆为主、采空区注氮、蒸汽防雾、三沫注入、堵山、观测预报等综合防灭火措施,确保了工作面的安全生产。
一、黄泥灌浆系统设计:1.灌浆系统:安子沟地面注浆站→安子沟1#风井→东翼总回风→东翼回风巷→423回外段→423回顺通423卸压抽放巷1#横川→423卸压抽放巷→注浆孔→采空区。
2.灌浆方法:采用随采随灌、采后注浆的方法。
采用边采边注浆的方法,即随着采煤工作面的推进,将423卸压抽放巷注浆孔向滞后工作面30 ~ 40m,间距15m的采空区注浆。
3.灌浆量的确定:(1)、钻孔灌浆量QK = K ×L/× H ×M ×C= 0.06×15×7.27×165×0.756= 816.2立方米式中:QK——钻孔注浆量,m3L/——钻孔间距,15mH——采高,7.27米M——工作面倾斜长度,165米C——回收率,0.756K——灌浆系数,0.06(2)工作面注浆量q = QK×升/升/= 816.2×1880/15 = 102297立方米式中:QK——钻孔灌浆量,816.2m3L——工作面走向长度,1880米L/——钻孔间距,15mM——工作面倾斜长度,165米Q——工作面注浆量(3)脱水系统:423处将在排水点安装污水泵,污水排至工段水仓。
二、注氮防火:1.氮气注入系统:(1)安子沟制氮厂,一套KGZD97-1000和KGZD-1000制氮装置,平均制氮能力为1000m3/h。
西梁煤矿开采的5号煤层,属易自然发火煤层,发火期为3-6个月,最短发火期为30天,为了有效地防止采区发生火灾,我矿采用对采区进行黄泥灌浆、采空区注氮、喷洒阻化剂、矿井火灾监测系统和观测预报等相结合的综合防灭火措施,为确保矿井安全生产,特编制西梁煤矿采区防治自然发火防灭火设计及防治采区自然发火措施。
一、矿井概况西梁煤矿位于东胜煤田四道柳区找煤区,井田面积10.745km2,可采煤层为侏罗系中下统延安组的5-1号、6-1号和6-2号煤层,其中,5-1号煤为全区可采属于稳定煤层,属于较稳定煤层。
主要可采的5-1号煤层矿井水文地质条件简单,煤层瓦斯含量低,为瓦斯矿井,煤尘有爆炸性,为易自燃煤层。
矿井现开采5-1号煤层,目前仅布置有5201一个综采工作面,本区有两个掘进工作面,分别是5202回风顺槽和5202运输顺槽。
(一)、煤层自然发火危险性根据《内蒙古安科安全生产检测检验有限公司》,本次勘查样品进行测试,:据邻区(勃牛川普查区)鉴定结果:火焰长度均大于400mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为70%,区内煤层挥发分均在30%以上,煤尘具有爆炸危险性。
详见表1煤尘爆炸性试验成果表(二)、煤的自燃分析预测1、煤岩成份本区煤岩类型为暗淡型和半暗淡型,煤岩成分以暗煤为主,含较多丝炭和少量亮煤。
显微煤岩组分中以镜质组和丝质组含量最高或较高,半镜质组次之,稳定组分大多数为零。
2、煤的炭化程度从煤的炭化程度分析,煤层的自燃性随煤炭的变质程度的增高而降低。
煤的炭化程度越低,挥发份含量越高,煤层自燃发火倾向越强。
本矿井5号煤层挥发分为32.26%具有自燃倾向性。
2017年矿井回采工作面为5202综采工作面。
(三)、防治煤自燃灭火方法5202工作面防治煤炭自燃发火设计结合我矿现有防灭火手段,5202综采工作面主要采取以黄泥灌浆、采空区注氮、喷洒阻化剂、下隅角吊挂挡风帘,填埋采空区等手段防治煤炭自然。
同时矿井设有火灾监测系统和观测预报等综合防灭火措施,确保矿井安全生产。
二、煤层的自燃预防措施煤层自燃发展过程有三个必要条件:煤层具有自燃倾向性;有连续的供氧条件;热量易于积聚。
据此本设计从开拓开采、通风和监测方面制定了相应的预防措施,分别叙述如下:(一)开拓开采方面的措施1、合理的巷道布置系统本矿井主要开拓巷道均布置在煤层中,主要大巷全部采用锚杆喷桨支护方式,使煤壁与风流隔绝。
2、控制矿山压力,减少煤体破碎在采掘过程中尽量减少巷道裸露时间,在部分顶底板来压较大的地方加强支护,减少顶底板来压对煤体的破碎,减少煤体与空气的接触面积。
3、对巷道周边煤炭自燃防治采取如下措施:(1)在掘进过程中,加强巷道支护。
(2)对巷道高冒区或空洞采取注凝胶充填措施。
(3)对巷道围岩破碎区采取复合支护措施。
(4)加强监测和预测,发现异常,采用喷洒阻化剂等防灭火措施。
4、回采顺序:回采工作面采煤方式为后退式,回采顺序合理,有利于防止煤层自燃发火。
5、选择合理的采煤工艺采煤工作面采用后退式回采,减少了采空区漏风。
在生产过程中,加强管理,尽量增加工作面推进速度,在时间和空间上减少煤的氧化;一次采全高,尽量提高回收率,做到架下无浮煤,减少采空区煤炭遗留量。
采煤工作面采到停采线时,必须采取措施使顶板冒落严实,及时封闭采空区。
6、采煤工作面正常生产时采用预防性灌浆、在工作面推进速度减慢时、工作面停采前、撤架期间及封闭后采取的具体措施如下:1)工作面的防火措施(1)对工作面附近煤壁喷洒阻化剂。
(2)加快工作面设备安装速度和工作面初始推进速度。
(3)在工作面回风顺槽预埋束管监测系统取样分析采空区内的气体变化。
2)工作面推进速度减慢时的防火措施(1)在工作面与运输顺槽连接处下隅角挂设挡风帘,上隅角处设导风帘,减少向采空区漏风。
(2)在工作面喷洒阻化剂。
(3)采空区预埋管路,根据火灾束管监测系统适时监测情况,监测到采空区有发火迹象时进行灌浆。
3)工作面停采前、撤架期间和封闭后的防火措施(1)在工作面离设计停采线一段距离(可取50~60m)时,即开始在工作面喷洒阻化剂。
(2)在工作面停采期间,适当降低工作面风量。
(3)在撤架过程中,加强停采线回风流气体、温度监测和自燃危险性预测。
(4)在停采后45天内工作面设备要全部撤完,并完成永久性密闭(5)定期检测闭合气体、温度状况。
(二)通风方面的措施开采自燃煤层时,合理的通风系统可以大大减少或消除自燃发火的供氧因素,无供氧蓄热条件,煤是不会发生自燃的。
所谓合理的通风系统是指:矿井通风网络结构简单,风网阻力适中,主扇与风网匹配,通风设施布置合理,通风压力分布适宜。
1、本矿井通风方式为中央并列式,主斜井、副斜井进风,回风斜井回风,通风方法为机械抽出式,配备2台防爆对旋轴流式通风机,1台工作,1台备用,主通风机能力与矿井通风阻力匹配;工作面为后退式回采,采用U型通风方式,一进一回,新鲜风流与乏风均少量过采空区,漏风少。
2、风门、密闭、调节风门等通风构筑物按满足生产需要设置,要求位置合理,砌筑严密,避免产生漏风。
生产期间对采空区塌陷后的地表裂缝进行堵塞,减少漏风。
3、采取措施降低进、回风巷两端的负压差,以减少漏风。
4、矿井可实现全矿井反风,以防火灾事故扩大。
综上所述,本矿井通风网络结构简单,通风设施布置合理,位置适当,矿井漏风率低,通风阻力适中,现有主通风机与风网匹配,通风压力分布适宜,大大减少或消除了煤炭自燃发火的供氧因素和蓄热条件,减少了煤炭发生自燃的可能性。
(三)监测方面的措施矿井选用一套KJ83N矿用安全监测系统,监测系统中设有CO传感器、温度传感器和报警装置,监测预报火灾情况。
矿井采用防治火灾预报束管监测系统,通过设置在矿井采空区、总回风大巷和回采工作面上隅角采空区的监测探头,进行适时分析以上区域空气成分,监测发火迹象。
三、防灭火方法设计本井田内各煤层均有自燃发火的倾向,同时,回采工作面存在多种发火因素,矿井能否安全回采,防灭火是关键之一。
所以,生产期间必须采取行之有效的综合防火措施。
本着预防为主的方针,设计考虑对煤层自燃发火进行综合防治。
本矿井煤层自燃倾向性等级为易自燃,采煤工艺为综采。
设计确定采用以灌浆为主,注氮和喷洒阻化剂为辅的综合防灭火措施。
建立相应的防灭火系统和安全监测、监控系统。
(一)黄泥灌浆防灭火1、我矿采用GMZ645/40-15型矿用防灭火注浆装置,设在回风斜井的井口处,距井口有25米。
在回采期间,采空区如有发火迹象,立即启动黄泥注浆设备进行注浆充满采空区间隙,达到灭火目标。
管路距工作面采空区距离短、损失小、注浆效率高,注浆管路沿回风顺槽敷设至采空区。
2、矿用黄泥注浆防灭火特点GMZ645/40-15型矿用防灭火注浆可在煤矿井下工作面及采空区具有煤炭自燃危险的附近现场作为喷注以水为输送介质的泥浆、石灰浆以及化学凝胶等浆液类物质(或更高的粘稠液体及含有机械杂质和固体颗粒的浓缩物)的防灭火设备。
它利用廉价的无机矿物材料对井下自然发火的区域实施有效充填,具有吸收氧化煤体的热能,阻止煤体氧化,堵塞漏风通道等多种防灭火功能。
a、适应煤矿井下环境及矿井防灭火需要,立即启动注浆设备。
b、装备的配套性能好。
整套装备中包括机械搅拌制浆系统、加压输浆系统、压力及流量调节系统以及电力控制系统。
c、配备两套较大容量的机械搅拌系统。
两套机械搅拌系统既可交替使用,又可同时使用。
d、注浆材料的多样性。
在装备结构的设计上,充分适应了煤矿井下注浆防灭火的需要,使其可以喷注泥浆、石灰浆以及化学凝胶等浆液类物质,还可以压注高粘稠的液体及含有机械杂质和固体颗粒的泥浆,洒浆和埋管注浆时注浆管路采用Ф108mm钢管。
3、矿用防灭火注浆系统工艺注浆装置由搅拌制浆系统、加压输浆系统、压力及流量调节系统以及电力控制系统。
搅拌制浆系统用来制备泥浆。
把制浆料(黄土)和水按一定比例混合、加入到“矿用防灭火注浆装置”的储液箱中,搅拌制成一定浓度浆液。
该装置适用于输送介质温度0℃~80℃,粘度系数为(1~2)×10-3Pa.S或更高的粘稠的液体及含有机械杂质和固体颗粒的浓缩物,加压输浆系统用来将泥浆输送至灌浆地点。
设计采用随采随灌与采后灌浆相结合的灌浆方法。
先随采随灌及时阻燃,然后在回采工作面采完后,立即打密闭墙,封闭采空区,根据先期灌浆效果情况再利用预埋管路和打钻孔补灌,确保在采空区四周形成的泥浆封闭带。
煤矿要针对回采工作面的实际情况,进行专项灌浆设计。
a、埋管注浆适合于随采随灌的方式,放顶前在采空区预先铺好灌浆管(一般预埋5~8m钢管),预埋管一端通采空区,出浆口距工作面的距离应不小于15m。
一端接胶管,胶管长一般为20~30m,放顶后立即开始灌浆。
随着工作面的推进,按放顶步距推移灌浆。
4、巷道布置和灌浆安全措施(1)巷道布置设计灌浆区为采煤工作面采空区,工作面在大巷一侧后退式回采。
工作面停采线距大巷30m,工作面开采完毕后在停采线砌筑密闭防火墙,墙体必须用防火、防水的材料砌筑。
(2)灌浆区排水①排水方式注入采空区的浆液经沉淀脱水,浆液中脱出的水一部分被围岩吸收,一部分滞留在注浆区下部空间,汇集后自流进入工作面,与工作面涌水汇集。
工作面需设置排水设备排除积水。
当采用采后密闭采空区注浆时,在注浆区密闭墙底部设置排水孔,浆液中脱出的水汇集后,从排水孔中自流排出,设置排水设备排除积水。
设计采用随采随灌与采后灌浆相结合的灌浆方案,为避免灌浆水进入工作面影响正常生产,设置排水设备排除工作面的积水。
②排水设备工作面配备水泵2台,1台备用,将积水排入井下采区水仓。
(3)灌浆安全措施①建立注浆防灭火专门机构,配备专业灌浆队伍,负责灌浆操作工作。
所有人员必须经过培训合格后才能上岗。
②派专人定期检测注浆灭火区、注浆防火工作面及其采空区内的气温、煤温和出水温度。
③每个灌浆结束后必须用水清洗管路系统,防止堵塞管路。
④灌浆过程中应掌握好灌浆量,当发现工作面有灌浆水流出时,应停止灌浆作业。
⑤有火的采空区灌浆后,火区熄灭标准、注销和启封要求以及防火墙的管理,均应执行《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的规定。
(二)氮气防灭火1、氮气防灭火的技术要求本矿井设计中氮气主要用作预防性注氮,同时兼作为注氮灭火功能。
按《煤矿安全规程》,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) 注入的氮气浓度不小于97%;(3) 至少有一套专用的氮气输送管路系统及其附属安全设施;(4) 有能连续不断地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。
防火惰化指标:注氮后采空区内氧气浓度不得大于7%;灭火惰化指标:注氮后采空区内氧气浓度不大于3%。