新疆山东煤矿101工作面防灭火实施方案要点
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W1101综采工作面采空区防灭火专项安全技术措施根据《煤矿安全规程》第二百六十条、生产矿井延深新水平时,必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。
开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须编制矿井防灭火专项设计,采取综合预防煤层自然发火的措施。
第二百六十一、条开采容易自燃和自燃煤层时,必须开展自然发火监测工作,建立自然发火监测系统,确定煤层自然发火标志气体及临界值,健全自然发火预测预报及管理制度。
一、煤的自燃倾向性发火情况依据2016年4月11日,中煤科工集团重庆研究院有限公司对我矿C5号煤层自燃倾向性检测报告,我矿C5号煤层吸氧量为0.96cm3/g,自燃等级为Ⅱ级,属自燃煤层。
我矿现采的W1101工作面走向长为746m,倾斜长为148m,煤层倾角34~40°,平均37°;总倾斜面积为113900㎡;煤层最大厚度8.6m,最小厚度1.5m,平均厚度4.6m;煤层容重1.56t/m³。
从2018年6月开始回采,现已推进95.0米。
月平均推进为16m/月,推进缓慢。
二、确定煤层自燃标志气体以开采煤层自燃火灾特点、自燃特性实验测试和现场观测为基础,确定煤自燃指标气体,并结合实际情况,建立煤层自然发火早期预测预报体系,同时建立健全火灾监测监控系统,及时、准确的发现火灾隐患,指导现场防灭火工作的具体实施。
1、CO浓度随温度变化规律:CO在起始温度30℃时就开始出现,并且贯穿于整个升温氧化过程中。
分为两个阶段:80℃之前,CO随煤温上升增加幅度较小;80℃~220℃曲线斜率较大,CO随煤温上升迅速增加,说明此时煤已经开始迅速氧化。
2、CO2气体产生规律:CO2气体随煤温呈现先下降后上升的趋势,CO2的产生可能一部分是从煤中解吸出来的,一部分是氧化产生的,因此不采用此气体作为指标气体。
3、H2浓度随温度变化规律:H2在100℃之前未检测到;100℃开始出现,其含量随煤温升高缓慢增加,说明此时煤进入加速氧化阶段。
采煤工作面防灭火专项安全技术措施前言近年来,我国采煤工作面火灾事故频繁发生,给煤炭行业带来了严重的安全隐患和经济损失。
其中,大多数采煤工作面火灾事故是由于火源和矿尘的相互作用产生,因此,采煤工作面防灭火成为了煤炭生产过程中必不可少的关键技术。
为此,我们需常规对采煤工作面进行防灭火专项安全技术措施,防范火源的引入和矿尘的爆炸。
本文以实测数据为基础,从防火措施、矿尘处理和设备维护几个方面阐述采煤工作面防灭火的相关专项安全技术措施。
防火措施1.火源限制:严格禁止带火源物品进入采矿工作面。
每日进行车、物品清点,严防带入任何火种,且库仑式排放设备必须经过安全检测,并有人员监控方可使用。
2.消防设备部署:在采煤工作面常规设置灭火器、消防水枪、灭火砂桶等消防设备,并定期检查、维护、更换。
重要位置应设置自动报警、自动灭火、监控等消防设备。
同时,在采煤工作面应配备专业的消防人员,日常进行消防培训和实战演练,提高应急处理能力。
3.电器安全:采煤地下工作所使用的设备应符合产品质量监督管理制度要求,并经过认证。
设备应固定稳定,定期维护,避免设备运转摩擦起火。
矿尘处理1.湿法降尘:在采煤工作面初次掏进前,应使用湿式一体化采煤机控尘装置,防止煤尘扬散,降低采煤地下作业面矿尘浓度。
停机之后,应保持湿法系统的连续工作数小时,避免矿尘在机箱内积累、氧供给不足而引发火灾。
2.喷雾降尘:采煤时,可以在空气中喷洒水雾,使煤尘与水雾发生反应,在飞散的同时,即时地把矿尘湿化,增加了煤尘降低概率。
然而,只用水雾进行降尘会使地面变得湿滑,导致人、机器滑倒甚至停工。
因此,在喷雾时应考虑地面形态和人工作的位置,以免给人造成不必要的伤害。
3.借助换热器处理排气:采煤机运作时会产生大量的矿尘,不仅易导致火灾,还会污染环境。
矿尘处理一般采用换热器处理。
利用高温煤气冷凝产生的热量,将冷风加热为热风喷出,既解决了煤尘的污染问题,又能回收能源,节约了成本。
设备维护1.机油清洗:采煤机运作过程中,产生摩擦会产生热量,容易引起火灾。
矿井防灭火安全技术措施一、回采工作面的防灭火管理措施1.停产期间及时将工作面进行保护性封闭,防止采空区遗煤氧化自燃。
2.持续不间断的向封闭区域进行注氮,降低封闭区域的氧气含量,防止煤炭氧化自燃。
3.利用+820mA3煤层回风顺槽向采空区灌浆,预防采空区遗煤氧化自燃。
4.通防科每周安排人员对封闭区域内的气体检查,发现异常及时采取措施。
5.通防科每周利用束管监测系统抽样分析封闭区域内的气体检查,发现异常及时采取措施。
6.矿山综合灾害治理期间通防科安排专人负责检查封闭区域内的气体变化情况,根据检测、分析结果,及时调整注氮量和管注浆量,预防采空区遗煤氧化自燃。
二、掘进工作面防灭火管理措施1.停掘期间保证局部通风机正常运转,确保掘进工作面正常通风。
2.带班领导、安全检查工、瓦斯检查工每班对掘进工作面进行检查一次,发现异常立即采取措施。
3.掘进巷道内各地点电气设备按照灾害预防与处理计划的规定配备2台干粉灭火器和0.2m3沙箱。
4.掘进工作面消防洒水管路按标准铺设到位,每隔50m设置一处三通阀门和消防支管,带式输送机机头和机尾设置三通阀门和消防支管,并保证消防系统能正常使用。
5.掘进工作面带式输送机机头安设带式输送机综合保护装置,当出现烟雾报警时能够实现自动洒水。
6.带式输送机机滚筒下风侧安设烟雾传感器和一氧化碳传感器,实时动态监测,进行预测预报。
7.停掘期间掘进工作面除了安全监控、人员位置等监控系统以外,其余的机电必须断电。
8.通防科定期安排人员对掘进巷道洒水降尘。
9.所有进入掘进工作面的人员必须熟悉避灾路线,发生灾害时尽快沿避灾路线撤离灾区。
10.入井人员必须熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉作业区域内灭火器材的存放地点。
11.任何人发现火灾时,应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。
矿调度室在接到井下火灾报告后,应立即按《矿井灾害预防与处理计划》规定通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火工作。
工作面发生火灾应急预案一、前言在煤矿生产作业中,因为地下工作环境封闭、通风条件差等原因,易发生火灾事故。
为此,制定和完善应急预案,对于提高救援能力,保障生产安全具有重要意义。
二、适用范围本应急预案适用于煤矿工作面发生火灾时相关人员的应急处置工作。
三、火灾应急预案流程1. 发现火灾一旦发现火灾,立即向隔离区外的人员发出火灾报警信号,并立即通过通讯设备报告相关领导和救援队伍。
2. 灭火工作(1)立即启动附近的灭火设备,尝试用灭火器等小型灭火装置灭火。
(2)如火势无法立即控制,应立即通知救援队伍前往现场,并组织人员迅速撤离事故发生点周边区域。
3. 人员撤离(1)灾情确认后,及时通知所有人员停止作业,按照疏散路线,有序撤离现场。
(2)确保工作面的人员全部撤离到安全地带后,再安排救援队伍进入灾区。
4. 救援工作(1)救援队伍应迅速穿上防护装备,配备必要的救援装备,前往现场展开灭火和人员搜救工作。
(2)根据火情实际情况和安全预案,在现场指挥人员的统一领导下,有序展开救援工作。
5. 事后处理(1)火灾事故得到控制后,需要对现场进行清理和检查,确保没有火灾余患。
(2)对于火灾事故的原因进行调查和分析,总结经验教训,完善应急预案,提高应急处置水平。
四、预案的责任及执行1. 管理层责任(1)管理单位应当设定应急预案的责任执行人员,并定期进行应急演练,以提高组织的应急处置能力。
(2)及时调查火灾事故发生的原因,进行总结,对相关责任人进行问责。
2. 操作人员责任(1)操作人员在发现火灾事故时,应当立即向上级报告,并严格按照预案进行处置,确保人员安全和灭火工作的有序进行。
(2)参与灭火工作等应急行动的人员,应当严格遵守现场指挥人员的指挥,确保应急处置工作的有序进行。
五、应急预案的完善1. 根据实际情况,定期进行应急演练,检验应急预案的可行性和及时性,发现问题及时进行修订和完善。
2. 对于火灾事故的原因和经验教训进行总结和分析,不断提高应急处置能力和救援效率。
煤矿井下火灾防治措施方案最新近年来,煤矿火灾事件屡禁不止,给矿井生产、安全和环保带来严峻挑战。
为了有效防范煤矿井下火灾,加强安全生产,切实保障矿工生命财产安全,我国不断加强防治措施,不断加强火灾预防和应急处置能力,设计并实施了一系列防治措施方案。
一、预防煤矿井下火灾措施1.加强煤的质量管理煤炭的天然属性和品质是引发煤矿火灾的主要因素之一。
为了防止火灾的发生,在矿井运输、储存、使用过程中,必须保证煤炭的品质,严格执行标准,遵循“质量第一”的原则。
2.规范操作程序规范操作程序是防范煤矿井下火灾的重要措施之一。
在矿井生产过程中,矿工必须遵守操作规程和安全操作程序,正确处理操作事项,避免操作不当而引起事故。
3.进行安全教育加强安全教育,提高矿工对安全生产的重视程度,提高操作技能和危险防范意识,遵守规章制度和操作规程,娴熟掌握应急预案,有效减少火灾事故的发生。
4.建立安全保障机制建立煤矿安全保障机制,加强管理,定期检查和维护设备,及时发现并处理那些会引发火灾的地方、因素或隐患。
同时,在矿山中配备必要的消防设备,建立完善的应急救援体系。
二、煤矿井下火灾应急处置措施1.千方百计进行逃生一旦发生火灾事故,第一时间应紧急下井,矿工必须尽快穿戴防火面罩或面罩鼓风机,向安全出口方向逃离。
同时,站在一个比较高的地方,执掌高音喇叭或其他器械,在通风较好的地方发布求救信号。
2.开展灭火工作发生火灾后,必要时要立即施行拔杆灭火,用耐高温、抗油污、抑烟、贮水、防爆、可移动的消防器材进行干火灭火工作,在灭火过程中,对火场进行防止扩散,要及时通风,降低火源,断开电源。
3.正常运转防灭火系统正常运转防灭火系统是防范煤矿井下火灾的重要手段之一,在平时不要忽视检查井下灭火系统的完好性。
当发现故障时,随即处理,以确保其可靠性。
煤矿井下火灾防治措施方案的完善与落实,是国家防范煤矿井下火灾发生的重要保障,也是煤矿安全生产管理、生产经营和环保管理的基础。
煤矿火灾处置措施方案煤矿火灾是一种常见而严重的安全事故,煤矿企业必须制定出完善的火灾处置措施,以迅速、有效地处理火灾事故,保障人员和煤矿资源的安全。
本文将阐述煤矿火灾处置措施方案。
一、预防性措施预防是关键,煤矿企业必须加强对火灾的预防工作,具体措施如下:1.严格遵守国家有关火灾防治安全条例和规定。
2.健全企业火灾预警系统,定期组织演习。
3.安装火灾报警器、手提式灭火器等灭火设备,确保设备良好工作状态。
4.强化员工安全意识,加强安全教育。
二、火灾应急措施煤矿火灾时,矿企业要采取迅速、科学的应急措施,以减少损失,具体措施如下:1.立即启动火灾报警系统,立即启动应急预案。
2.矿企业应采用现有消防器材对火情进行初步控制,保护现场人员和设备,防止火势扩大。
3.对于火势较大或无法控制的火灾,矿企业应当在紧急消防队的指导下展开疏散人员工作,并组织更大规模的灭火行动。
4.对于局部火灾造成的毒气、浓烟等危害及时进行防护和应急处理。
5.确保通风系统正常运作,避免烟气积聚,影响灭火。
三、人员伤亡救援措施矿企业,在灭火过程中必须及时发现火点,并必须迅速疏散人员,组织伤者救护,及时送医院救治,保证相关人员的生命安全。
1.对于遇到火。
矿企业应立即通知联系医院和消防队来到现场开展救援工作,并能及时转移车辆和设备,防止伤者出现二次损伤。
2.组织专业的救援队伍进行扑灭火,同时保障救援队员的安全。
3.如果有人员失踪,矿企业应及时组织人员进行救援,赶紧对失踪人员进行统计,并补救行动是尽早找到人员。
4.防止事故的扩大化,矿企业要一旦遇到开采通道出口必须及时封堵,确保整个矿区不被波及。
四、事故善后处理火灾事故处理完之后,矿企业还需要对事故进行善后处理,依法追究事故责任人员的责任,在工作环节上进行改进,以增强矿企业的安全文化。
1.根据事故的实际情况,矿企业要及时组织收集调查资料,并制订事故报告。
2.对事故的各相关责任单位及责任人员进行严格追责。
煤矿消防灭火措施内容1. 简介煤矿作为一种重要的能源资源,其开采过程中常常伴随着火灾隐患。
煤矿火灾的发生不仅会造成矿井设备的损坏,还会威胁到矿工的生命安全。
因此,采取有效的消防灭火措施是煤矿安全管理的重要组成部分。
本文将介绍一些煤矿消防灭火的措施内容,旨在帮助煤矿管理人员和工作人员更好地应对矿井火灾风险。
2. 预防措施2.1 火灾隐患排查煤矿开采过程中,煤尘、瓦斯等易燃、可燃物质的存在为火灾的发生提供了条件。
因此,对矿井的各个部位进行火灾隐患排查是重要的预防措施之一。
排查内容包括但不限于以下几个方面:•矿井通风系统的检测和维护,确保通风系统畅通无阻,以降低瓦斯积聚和火灾风险;•煤矿机械设备的定期检修和维护,确保设备的正常运行,减少设备故障引发的火灾;•煤尘的控制和清理,包括定期清理工作面、巷道和矿井周边区域的煤尘等;2.2 消防设施的准备和维护在煤矿中设置合适的消防设施是非常必要的。
主要包括但不限于以下几种:•火灾报警系统:通过烟雾、温度、火焰等传感器的监测,及时发出火灾报警信号,以便迅速采取灭火措施;•灭火器材:包括灭火器、灭火器泵、灭火器点、灭火器水枪等,应设置在易燃物贮存区、机电设备附近和紧急出口等位置;•自动喷水系统:通过与火灾报警系统联动,能够自动喷水灭火,有效控制火势蔓延;•手动喷水系统:设置在重要位置,可供工作人员在火灾发生时使用;•人工灭火器具:包括灭火器、灭火器桶、灭火器水龙带等,放置在矿井重要位置。
2.3 培训与演练煤矿的管理人员和工作人员应接受相应的灭火培训,掌握基本的灭火知识和技能。
培训内容包括但不限于以下几个方面:•火灾的种类及其特点;•灭火器材的选择和使用方法;•灭火的基本原理和方法;•灭火逃生的基本知识和技巧。
此外,定期的灭火演练也是必要的。
通过模拟真实的火灾情况,让工作人员掌握灭火的应急处理能力,并加强协作配合,进一步提高灭火效能。
3. 灭火措施3.1 瓦斯灭火措施瓦斯是煤矿火灾的主要危险因素之一。
110101综采工作面防灭火应急措施预案01综采面防灭火预防措施:一、建筑防火墙防灭火措施1、01工作面目前开采的是10、11#煤层,具有自燃性,为了防止采空区有毒有害气体涌出、浮煤堆积发生自燃,决定在两顺槽采空区每隔10米打一道简易防火墙,一方面阻断风流进入采空区,降低发生煤自燃的可能性;一方面防止有毒有害气体涌出。
2、具体施工要求:(1)造防火墙的材料包括:编织袋,铁丝,铁锹,煤渣或者黄土。
(2)墙的位置选在顶板和煤壁稳定安全的地点,墙厚不得小于50cm,打的墙要用铁丝固定好,保证稳固不倒,墙四周要与顶板和煤壁接触严密,保证不漏风。
(3)防火墙预留注水孔,措施孔,测气孔。
(4)通风队派专人负责施工。
3、采取建筑简易防火墙的防灭火方法,可以很好的预防采空区的浮煤自燃,减少有毒有害气体的涌出。
二、采空区注水防灭火措施1、01工作面开采的10、11#煤层属于Ⅱ类自燃煤层,该面四周老空区积水较多,其地势走向由回采面到进回风顺槽口逐步升高,根据01面的具体情况采用向采空区注水的方法即可达到防止煤炭自燃的目的。
2、(1)利用巷道积水注水:用抽水泵将巷道的水注进01面两顺槽末端的采空区,既免去了老空积水外排的麻烦,又可以部分解决采空区注水的水源问题。
(2)专用供水管道注水:01面利用专门的为采空区注水的管道,需要使采空区注水得到保证。
3、瓦检员要及时检查防火墙内的气体状况,根据检查结果确定什么时候注水,注水的数量。
三、工作面喷雾措施1、01工作面采煤机需安装内外喷雾装置,割煤时必须打开内外喷雾降尘,无水或者喷雾装置损坏时必须停止割煤。
每个支架有一个喷雾装置,每个装置设3个喷头,支架工作时能及时喷雾。
工作面溜子头和破碎机溜子头各安装一道转载点喷雾。
2、通过洒水喷雾既可以除尘又可以降低空气的温度,减少发生煤炭燃烧的可能性。
四、防灭火器材的配备:灭火器,防灭火沙箱,防灭火铲等。
五、矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。
工作面防灭火专项措施随着煤矿开采规模扩大和深度加深,煤矿工作面的防灭火工作变得越来越重要。
工作面的防灭火涉及多个环节,通过采取专项措施来防止火灾事故的发生,保障生产安全。
本文主要介绍工作面防灭火的专项措施。
预防措施煤层自燃防治煤层自燃是引起煤矿火灾的主要原因之一。
工作面防灭火的首要措施就是预防煤层自燃的发生。
首先应该做好煤样分析,确保采出的煤层质量符合生产要求,减少煤层自燃的可能性。
其次,要根据煤层自燃倾向性评价,制定相应的措施。
可以采用局部通风、加水抑尘等方法降低煤层的风险。
同时,在煤层存在自燃倾向的情况下,要采取严格的监控措施,定时对煤层进行温度检测,及时发现问题并加以解决。
着火源防控在工作面防灭火的过程中,必须要对着火源进行严格的防控。
着火源分为内部着火源和外部着火源两种。
内部着火源主要有电气设备、机械设备的摩擦和撞击引起的火花、煤炮引起的火灾等。
对此,要加强设备日常维护和检查,确保设备的安全。
同时要对设备进行专项维修和改造,减少设备引起的着火源的数量。
外部着火源主要来自于井口的引风、进风、小电机、小灯等设备。
一旦出现火花或是电路短路,都有可能引起火灾。
因此,要对井口设备进行定期维修和检查,及时清除井下的煤屑,减少着火源的产生。
灭火措施一旦在工作面出现火灾,要及时采取灭火措施。
初期灭火初期灭火是防止火灾扩大的关键,必须采取及时、有效的灭火措施。
可以使用手推车式灭火器、干粉灭火器、二氧化碳灭火器等灭火设备对火灾进行初期灭火。
在使用灭火设备的同时,一定要注意安全,确保施救人员不会受到伤害。
救援措施在工作面火灾无法控制的情况下,应采取下列救援措施:1.抢救被困人员,必须采取抢险救援措施。
2.关闭进风口、回风口及上下井口等通风设施,降低煤矿内氧气浓度,防止火灾扩散。
3.制定合理的撤离方案,安全地转移被困人员和其他施工人员。
推进措施在火灾扑灭之后,为了确保安全和生产的完整性,需要采取下列推进措施:1.检查煤矿各设施,确保全部恢复正常运转;2.安排专人巡逻、监测,发现隐患及时解决。
煤矿工作面的防灭火措施•相关推荐煤矿工作面的防灭火措施(一)、矿井防火的一般措施1、矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等都要建立防火措施和制度。
2、防止火烟入井。
矸石山、木料场距进风井的距离不得小于80米,井口房和通风机房附近20米内不得有烟火或用火炉取暖。
3、进风井口装设防火铁门。
4、井口附近和每一生产水平的井底车场或主要运输大巷都应设置消防材料库。
5、地面设置消防水池,井下设置消防管路系统。
6、井口房和井架采用不燃性建筑材料。
(二)外因火灾的'预防措施1、防止明火点燃。
井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。
如果必须在井下进行上述作业时,每次都必须制定安全措施,经矿领导批准后,方可执行。
2、防止失控的高温热源引燃(1)、预防电气设备失控引火,井下所有电气设备的选择、安装与使用都必须遵守有关规定,正确运用过负荷继电器与熔断器。
(2)、预防机械摩擦引火,对机械设备要安装良好,经常检查维修,保证设备不“带脖运行。
(3)、防止爆破引火,严禁明火放炮。
3、采用不燃性材料支护,井下所有巷道均采用不燃性材料支护。
(三)、煤炭自燃的预防措施1、开采技术措施(1)、选择合理的煤柱尺寸,尽量少留煤柱。
(2)、选择后退式开采顺序,提高采出率。
(3)、提高开采速度,在自燃发火期内将工作面煤炭采完,并及时封闭采空区。
(4)、选择合理的通风系统。
防止漏风,主要通风机与风网匹配,通风设施布置合理,质量可靠。
2、采用惰性气体防火我矿投产后,计划采用注氮防灭火技术,特别是要向放顶煤工作面注入氮气,预防煤炭自燃发火。
3、巷道局部充填在巷道局部地区,如片帮、冒顶地点、煤柱受压破裂地段,采用木板、红砖、砂浆等材料构筑封闭墙,然后在墙内用砂子、黄土或泥浆充填密实。
3.2 矿井灭火措施(一)、发生火灾时采取的措施1、最先发现火灾的人员,设法弄清火灾情况,采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,迅速报告调度室。
2、调度室在接到火灾报告后,立即通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火方案,将所有可能受火灾威胁地区的人员撤离。
新疆山东矿业有限公司101工作面防灭火设计新疆山东矿业有限公司2012年10月15日一、三相泡沫防灭火系统设计1.1 三相泡沫防灭火系统采用常规的黄泥灌浆技术,注入采空区的黄泥浆极易拉沟流动,难以形成面状扩散,更不能形成立体覆盖,因此灌浆不能有效的防治煤层自燃;同时,采用单一注氮防灭火技术,注入采空区的氮气易随漏风流失,难以发挥氮气防灭火的窒息性;而三相泡沫防灭火材料是一种体积大,密度小,表面被浆液围成的气泡群,它由固态不燃物(粉煤灰或黄泥等)、惰性气体和水三相防灭火介质组成。
粉煤灰或黄泥等固态物质的浆体通过注入氮气发泡后就形成了三相泡沫,其体积大幅增加,可向高处堆积;固态物质构成三相泡沫面膜的一部分,可较长时间处于稳定状态,即使泡沫破碎了,具有一定粘度的粉煤灰或黄泥仍然可较均匀地覆盖在浮煤上,可持久有效地阻碍煤对氧的吸附,防止煤的氧化;由于泡沫的比重比较小,且流动性好,堆积性强,可以在采空区内三维流动,因此三相泡沫在采空区中可向高处堆积,它对低、高处的浮煤都能覆盖,能够避免注入的浆体从底部流失;同时,注入采空区的氮气因被封闭在泡沫之中,能够较长时间滞留在采空区中,充分发挥氮气的窒熄防灭火功能。
与现有的防灭火技术及材料相比,三相泡沫集固、液、气三相材料的防灭火性能于一体,它利用粉煤灰或黄泥的覆盖性、氮气的窒熄性和水的吸热降温性进行防灭火,大大提高了防灭火效率。
另外,三相泡沫发泡倍数较高,单位体积的泡沫材料成本低,可为大面积的自燃隐患或火区的防治节约大量资金。
因此,新疆大北煤矿可通过采用三相泡沫新技术提高灌浆和注氮防灭火的效率。
三相泡沫系统主要由制注浆(井下移动式注浆系统)、注氮系统和矿用三相泡沫发生器组成,制备和灌注流程如图1所示。
图1 三相泡沫制备和灌注的工艺流程在地面制浆站(井下移动注浆站),通过三相泡沫发泡剂定量添加泵将发泡剂注入到注浆管路的入口处,将发泡器安装在距离工作面200m的位置处,同时在该位置将氮气管路和发泡器连接,浆体通过发泡器后即可形成致密的三相泡沫。
三相泡沫的安装图如下所示。
图2发泡剂的添加方式图3 发泡器的安装示意图二、工作面正常回采期间防灭火技术方案2.1正常回采时期煤层自燃预测预报束管管线从工作面上顺槽敷设至工作面应用地点,日常回采过程中,在工作面可布置2个采样监测点,其中一个采样点位于采空区内:即通过工作面上隅角向采空区深部布置了一趟束管,由于未设保护套管,因此束管维护距离较短,一般最远仅达采空区深部20~30m范围内。
另一个束管采样点布置在工作面回风巷的超前支护段内,该采样点挂设在煤壁上,随着工作面的回采而不断的后撤,随时监测回风巷内气体的变化,如图4所示。
图4工作面束管及探头布置示意图在采用束管循环监测的同时,还应加强人工取样送地面色谱分析的监测手段。
每班由瓦检员在上隅角固定的地点抽取气样,地面色谱站进行分析,每天将分析的结果统计后报矿领导。
与此同时,还要采用便携仪、玻璃管定期对架间、上隅角、回风巷等位置的气体成分进行监测。
2.2 回采时期防灭火措施工作面回采期间,主要采用采空区预埋管路灌注三相泡沫和注氮的方式进行防火。
但在俯采和仰采阶段防灭火方案不同。
(1)俯采期间防灭火方案俯采期间,上、下顺槽注浆预埋管间距为30m。
如图25所示,回采初期,在上隅角第一道挡风墙后各预埋一趟4寸管路,当预埋管进入采空区30米后,上隅角开始通过预埋管向采空区灌注三相泡沫,并同时向采空区预埋第二趟管路;当第二趟管路进入采空区30米左右时,开始第二趟管路灌注,同时预埋下一趟灌注管路,以此类推交替进行。
预埋管路的端口采用铁丝网罩好,并用坚固的护栏(或石墙)保护,防止煤岩、泥水等进入管孔内,堵住管路出口。
同时,每隔30m构筑挡风墙,减少工作面向采空区内的漏风。
灌注三相泡沫时,需连续灌注至工作面溢出泡沫为止,一般8~10个小时。
三相泡沫停注期间,开始通过下隅角预埋管注氮,氮气埋管方式同上。
101工作面图5 回采过程附采期间防灭火示意图通过下隅角向采空区注氮。
如上图所示,每间隔30m通过工作面下顺槽向采空区敷设一条注氮管路,当注氮管路进入采空区30m后,开始启用该注氮管路注氮。
除上顺槽灌注三相泡沫时将氮气切换至上顺槽的输氮管外,其余时间均通过下顺槽预埋注氮管路向采空区注氮。
(2)仰采期间防灭火方案仰采期间,进、回风巷预埋管间距为20m。
如图26所示。
仰采时距离最低点20m处预埋一趟4寸管路,当第一趟预埋管出口距工作面10m时,开始灌注三相泡沫;当工作面推进至距离第一趟管路出口20m处,开始预埋第二趟管路,当工作面距第二趟管路出口10m时,第二趟管路开始灌注三相泡沫;以此类推交替进行。
同时,从距最低点20m处开始,每隔20m构筑一道挡风墙,减少工作面向采空区内的漏风。
预埋管路的端口采用铁丝网罩好,并用坚固的护栏(或石墙)保护,防止煤岩、泥水等进入管孔内,堵住管路出口。
灌注三相泡沫时,需连续灌注至工作面溢出泡沫为止,一般8~10个小时。
三相泡沫停注期间,开始通过下隅角预埋管注氮,氮气埋管方式同上。
101工作面图6 回采过程仰采期间防灭火示意图通过下隅角向采空区注氮。
如上图所示,每间隔20m通过工作面下顺槽向采空区敷设一条注氮管路,当注氮管路进入采空区20m后,开始启用该注氮管路注氮。
除上顺槽灌注三相泡沫时将氮气切换至上顺槽的输氮管外,其余时间均通过下顺槽预埋注氮管路向采空区注氮。
2.3缓慢推进期间防灭火技术方案工作面回采过程中,若遭遇大的断层,这势必会造成工作面推进速度放缓,同时由于运输系统等其他机械故障也将会造成工作面推进速度缓慢的时期,这些时期都将增加防灭火工作的难度。
为此,相比正常回采期间应采取更加积极的防灭火技术方案。
工作面推进缓慢时,除通过预埋注浆管路,每天向采空区灌注三相泡沫,直至三相泡沫溢出时为止和正常24h注氮外,还要在工作面上下顺槽应采用更加积极的堵漏措施。
将构建挡风墙的距离缩短为间隔10m~20m在上下端头留设一道挡风墙,在挡风墙外部设置挡风帘,挡风墙和挡风帘的施工方式如图7所示。
即:首先沿底板铺设风帘布,如下图中(1)所示,而后在风帘布的一端上垒设黄泥袋子墙,之后将风帘紧贴袋子墙吊起(2图),把风帘布的另一端利用铁丝挂设在巷道顶板的锚网上(3图),这种方式施工的袋子墙具有更好的堵漏效果。
同时还要加强监督管理,每班规定专人对挡风墙的质量和挡风帘的悬挂位置进行视察,如出现挡风墙上部不接顶等漏风现象立即组织人员堵漏。
(1)(2)(3)图7 袋子墙和挡风帘施工方式示意图(沿工作面走向垂直剖面)每次施工挡风墙时在挡风墙靠采空区一侧预留一段束管,束管长度为约15m,如图8所示。
每天利用束管对采空区气体进行采样并送至地面对气体中CO、O 2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2成分和浓度进行色谱分析。
同时瓦检员定期对上下隅角CO、O2、CH4进行检测,如有异常及时通知调度。
气体色谱分析仪安装调试完毕后,通过预留束管每天三次对采空区气体进行采样,并对气体中的CO、O2、CH4、C 2H6、C2H4、C2H2成分和浓度进行分析,通过每天对分析数据的对比,来更好的了解采空区遗煤的氧化状况。
图28 挡风墙处的束管敷设示意图2.4切眼线防灭火技术方案开切眼是工作面回采工作的开始,切眼工作面安装时期工作面顶板易冒落、煤体破碎严重,且切眼线处采空区丢煤较多;此外,这一时期的人员、设备还处于磨合阶段,回采速度较慢。
鉴于上述原因,切眼线是较容易发生自燃现象的位置,是防灭火工作的重点区域。
切眼线的防灭火技术方案如下:(1)综采支架安放完毕后,尽可能的清扫架后的浮煤(这些浮煤已经经过了较长时间的氧化,若不清扫,进入采空区后极易自燃)。
(2)在上顺槽切眼位置敷设一趟预埋注浆管,在下顺槽敷设一趟注氮管路,当回采开始后,立即通过注浆管灌注三相泡沫,直至其覆盖整个工作面倾向;之后,每间隔一天灌注一次三相泡沫。
(3)当回采距离超过50m后,通过进风隅角向切眼位置注氮直至回采距离超过80m;(4)采取较为积极的堵漏措施(同回采缓慢时期一样)。
2.5工作面停采撤架期防灭火方案1加强收作期间防火探查,做好防火预测预报工作(1)每班测气员利用便携式CO报警仪和红外线测温计对工作面冒空区、回风流、上隅角等地点加强检查。
(2)工作面每5组支架设置一个测点,每班要对架间测点检查一次,并做到定期取样化验分析。
(3)每班安排2人对工作面架后、架间及架头进行探查,对现场实测有异常的,及时进行取样化验。
2 强化灌三相泡沫和注氮(1)利用预埋管路向采空区交替灌注三相泡沫(2)在工作面内布置一趟高压软管,与灌浆主管连接,利用此软管对工作面架顶、架后采空区等有自然发火隐患的地点进行插管先注三相泡沫再注凝胶胶,做到封严堵实。
架件插管示意图如图9所示。
(3)利用进风隅角预埋注氮管路对采空区进行24小时不间断注氮。
图9 架间插管示意图3 加强采空区堵漏措施在停采线前40m,每间隔10m施工一座挡风墙,挡风墙的施工方式同回采缓慢时期相类似。
附件三相泡沫防灭火技术介绍针对现有的矿山防灭火技术的不足,中国矿业大学研制出了由气、固、液三相介质组成的三相泡沫防灭火新技术和装置(获国家发明专利,专利号:ZL 02 1 48411.2)。
该技术利用煤矿已有的注浆、注氮或压风系统将三相泡沫注入采空区并形成覆盖面广、可向高冒区堆积的泡沫体;其实质是以泡沫为载体,将黄泥和氮气大范围带入高、低处的采空区浮煤,提高黄泥的覆盖率,延长氮气在采空区的驻留时间,能最大限度的发挥注浆、注氮的防灭火效率,特别适用于防治大空间和隐蔽地点的火源。
1 三相泡沫形成机理通过发泡剂降低水的表面张力并改变粉煤灰或黄泥表面的物理化学特性,使之易于黏附在气泡壁上;通过发泡器产生的负压吸入气体,并靠气体和浆液本身的动力对气-液-固三相混合液做功,从而形成了高倍数、稳定时间长的三相泡沫。
三相泡沫防灭火技术特点(1)发泡倍数高、产生量大,可向高处堆积,覆盖面广,能有效扑灭隐蔽地点的火源,尤其适合大面积采空区煤炭自燃的防治;(2)发泡性能好,水浆成为泡沫,能有效避免浆液的流失,不影响工作面环境;(3)泡沫稳定时间长,包裹氮气性能好,能有效惰化火区;(4)使粉煤灰或黄泥颗粒分布更为均匀,能有效隔绝氧气,灭火彻底不复燃;(5)充分利用煤矿已有的注浆系统,成本低,设备轻便,操作简单,可实现快速灭火。
2 三相泡沫产生流程及主要设备三相泡沫产生流程图三相泡沫发泡装置发泡剂定量添加泵3 三相泡沫地面灭火实验(模拟高位火区)从底部注三相泡沫2分钟后的情况从底部注30分钟后将火源彻底扑灭4 三相泡沫井下实验三相泡沫的堆积效果三相泡沫快速覆盖性三相泡沫的堆积效果三相泡沫的黏附及包裹性宁夏白芨沟矿地面钻孔灌注三相泡沫应用现场白芨沟矿火区注三相泡沫后的效果钻孔义马耿村矿注三相泡沫灭高冒火区的现场耿村矿高冒巷道注三相泡沫后的灭火效果5 三相泡沫的主要性能指标(1)发泡倍数>20~30倍;(2)三相泡沫稳定时间>8h;(3)三相泡沫产生量 200~600 m3/h;(4)发泡剂使用占浆液比例0.3%~0.5%;6 现场应用目前,三相泡沫技术已应用于宁夏白芨沟矿、乌兰矿、汝箕沟矿,辽宁铁法大兴矿、大明矿、大隆矿、抚顺老虎台矿,阜新孙家湾矿,贵州水城大湾矿,新疆大黄山矿,淮南新集一矿、二矿,河南义马耿村矿、常村矿,陕西铜川玉华矿、陈家山矿、下石节矿,江苏大屯姚桥矿、山东枣庄柴里矿、新安矿、安太堡露天矿、安家岭一号井等100多个矿井. 获国家科技进步奖1项,国家发明专利2项。