急倾斜煤层综合防灭火研究
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矿井火灾的危害及预防措施1 矿井火灾的危害矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几方面。
(1)井下空间狭小, 矿井通风及巷道联通关系复杂, 供风量有限, 发生火灾时人员避灾会受到井下环境条件的限制。
(2)煤矿井下到处都存在大量的易燃物, 火灾极易发展蔓延, 高温火烟在巷道流经的路程上, 掺入新鲜风流时, 将会在掺风地点形成新的火源。
(3)产掌大量的高温火焰及有害气体, 造成人员伤亡。
火灾能产生大量有毒有害气体, 如CO、CO2等, 这些气体随高温火烟一起流入井下各作业场所, 造成人员中毒和窒息。
(4)引起瓦斯、煤尘爆炸。
矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸的热源, 而且由于火的干馏作用, 使井下可燃物(煤、木材等)放出H2和其它多种碳氢化合物等爆炸性气体。
因此, 火灾会引起瓦斯、煤尘爆炸, 进一步扩展灾情及伤亡。
(5)火灾烧毁设备和煤炭资源。
井下发生火灾, 因灭火措施不当或拖延时间, 往往错失灭火良机, 使火势扩展, 这样就会烧毁大量的设备、器材和煤炭资源。
有时封闭火区也会导致一些设备长期被封闭在火区而损失, 造成大量煤炭资源呆滞, 影响矿井正常生产。
(6)火灾使井下风流逆转, 导致灾情扩展。
矿井火灾发生后, 高温浓烟流经区域的空气发生变化, 温度升高。
井巷中产生火风压。
火风压一方面使矿井总风量发生变化, 另一方面造成矿井通风网路风流方向变化, 从而使烟气的流动失去控制, 造成通风系统紊乱,进一步扩展灾区范围, 使更多的井下人员受到火灾烟气的毒害, 同时给井下的安全撤退带来极大的困难和危险, 增大了事故损失和灭火救灾的困难。
2 矿井火灾的预防措施2.1 矿井外因火灾的预防外因火灾的特点是: 突然发生、来势迅猛, 如果不能及时发现和控制, 往往酿成重大事故。
在矿井火灾的总数中, 外因火灾所占比重虽然较小(4%~10%), 但不容忽视。
据统计, 国内有记载的重大恶性火灾事故, 90%以上属于外因火灾。
山西****煤业有限公司2023年度矿井井上、下综合防灭火安全技术措施编制人:编制部门:编制时间:2023年月日目录第一章编制说明...................................................................................................................... - 1 - 第二章成立防灭火领导小组.................................................................................................. - 1 -一、成立防灭火领导小组.......................................................................................................... - 1 -二、领导小组分工.............................................................................................................. - 1 - 第三章防止地面、井下火灾危害矿井的安全措施.............................................................. - 3 -一、地面防火...................................................................................................................... - 4 -二、井下防火...................................................................................................................... - 5 - 第四章内、外因火灾的防灭火措施...................................................................................... - 8 -一、外因火灾防治措施...................................................................................................... - 8 -二、内因火灾的防治措施(煤层自然发火).................................................................. - 9 - 第五章其他各类防灭火措施.................................................................................................. - 11 -一、开拓开采方面措施.................................................................................................... - 11 -二、通风方面措施............................................................................................................ - 12 -三、巷道掘进期间防灭火措施........................................................................................ - 12 -四、工作面安装期间防灭火措施.................................................................................... - 13 -五、工作面正常回采期间防治采空区自燃发火措施.................................................... - 14 -六、工作面停采期间防灭火措施.................................................................................... - 15 -七、工作面回撤期间防灭火措施.................................................................................... - 16 -八、工作面封闭后防灭火措施........................................................................................ - 16 -九、工作面推进缓慢期间防止自燃措施........................................................................ - 17 -十、防止矸石山自燃发火措施........................................................................................ - 17 -十一、防灭火监测监控措施............................................................................................ - 19 - 十二、预防高冒区自然发火措施.................................................................................... - 20 - 十三、预防煤柱破坏区自然发火措施............................................................................ - 20 - 第六章应急处置.................................................................................................................... - 21 -一、内因火灾处置............................................................................................................ - 21 -二、外因火灾处置............................................................................................................ - 23 - 第七章其他............................................................................................................................ - 25 -山西****煤业有限公司2023年矿井井上、下综合防灭火安全技术措施第一章编制说明根据《煤矿安全规程》第二百四十六条,煤矿必须制定井上、下防火措施。
《煤矿平安规程》中防灭火治理规定第一节:一样规定(246-259)第246条:煤矿必需制定井上、下防火方法。
煤矿的所有地面建(构)筑物、煤堆、矸石山、木材场等处的防火方法和制度,必需遵守国家有关防火的规定。
第247条:木材场、矸石山等堆放距离进风井口不得小于80米。
木材场距离矸石山不得小于50米。
不得将矸石山设在进风井的主导风向侧、表土层10米以浅有煤层的地面上和漏风度空区上方的塌陷范围内。
第248条:新建矿井的永久井架和井口房、以井口为中心的联合建筑,必需用不燃材料建筑。
对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房,必需制定防火方法。
第249条:矿井必需设地面消防水池和井下消防管路系统。
井下消防管路系统应当敷设到采掘工作面,每隔100米设置支管和阀门,但在带式输送机巷道中应当每隔50米设置支管和阀门。
地面的消防水池必需常常维持很多于200m3的水量。
消防用水同生产、生活用水共用同一水池时,应当有确保消防用水的方法。
开采下部水平的矿井,除地面消防水池外,能够利用上部水平或生产水平的水仓作为消防水池。
第250条:进风井口应当装设防火铁门,防火铁门必需周密并易于关闭,打开时不妨碍提升、运输和人员通行,并按期维修;若是不设防火铁门,必需有避免烟火进入矿井的平安方法。
第251条:井口房和通风机房周围20米内,不得有烟火或用火炉取暖。
通风机房位于工业广场之外时,除开采有瓦斯喷出的矿井和突出矿井外,可用隔焰式火炉或防爆式电热器取暖。
暖风道和压入式通风的风硐必需用不燃材料砌筑,并至少装设2道防火门。
第252条:井筒与各水平的连接处及井底车场,要紧绞车道与要紧运输巷、回风巷的连接处,井下机电设备硐室,要紧巷道内带式输送机机头前后两头各20米范围内,都必需用不燃材料支护。
在井下和井口房,严禁采纳可燃性材料搭设临时操作间、休息间。
第253条:井下严禁利用灯泡取暖和利用电炉。
第254条:井下和井口房内不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等作业。
矿井防灭火规范第一章总则第1条为了贯彻党和国家的安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》,本着”预防为主”和”综合治理”的原则,结合我国煤矿矿井防灭火的教训,特制定本《矿井防灭火规范》(下称《规范》)。
第2条本《规范》适用于全国国营的生产、基建和改、扩建矿井的自燃火灾(亦称内因火灾)和外源火灾(亦称外因火灾)及对井下有危险的井口地面火灾的防治。
第3条本《规范》的贯彻执行在矿务局范围内由局长负全面领导责任,局总工程师负技术领导责任;在矿井范围内由矿长负全面领导责任,矿总工程师负技术领导责任;局、矿及其下属有关部门分工负责。
1. 通风部门负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理。
2. 机电部门负责电气火灾和机械火灾的预防。
3. 地测、计划和生产部门负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾。
4. 矿山救护队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通风部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作。
5. 安监部门负责监督检查本《规范》的严格执行情况和日常的井下明火管制。
6. 供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应。
7. 财务部门负责矿井防灭火工作所需资金。
第4条由内因或外因火灾源引起的井下火灾,统称为矿井火灾事故。
心矿井火灾造成以下后果之一者,即定为矿井火灾重大事故:1.造成人员伤亡。
2.造成价值1万元的物质(包括资源)损失。
3.造成生产中断8小时以上。
4.造成封闭工作面或采区冻结煤量。
凡发生矿井火灾事故,均须进行事故统计与分析,并按规定向上级呈报事故报告。
第5条每个矿井必须由矿长和矿总工程师负责组织制定本矿井的防灭火长远规划和年度计划。
矿井防灭火工程项目应列入矿井生产建设长远规划和年、季、月度计划,矿井防灭火工程和措施所需的费用和材料、设备等必须列入企业财务和供应计划,并组织实施。
矿井防灭火规划和计划应包括以下内容:1.防止井口地面火灾危害井下安全的措施。
2.各种外源火灾的防灭火措施。
3.自燃煤层开采的防灭火措施。
矿井防灭火规范目录第一章总则 (1)第二章自燃煤层开采 (3)第三章防灭火装备 (8)第四章日常防火 (19)第五章灭火救灾 (21)第六章火区管理 (25)第一章总则第1条为了贯彻党和国家的安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》,本着”预防为主”和”综合治理”的原则,结合我国煤矿矿井防灭火的教训,特制定本《矿井防灭火规范》(下称《规范》)。
第2条本《规范》适用于全国国营的生产、基建和改、扩建矿井的自燃火灾(亦称内因火灾)和外源火灾(亦称外因火灾)及对井下有危险的井口地面火灾的防治。
第3条本《规范》的贯彻执行在矿务局范围内由局长负全面领导责任,局总工程师负技术领导责任;在矿井范围内由矿长负全面领导责任,矿总工程师负技术领导责任;局、矿及其下属有关部门分工负责。
1. 通风部门负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理。
2。
机电部门负责电气火灾和机械火灾的预防.3。
地测、计划和生产部门负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾。
4。
矿山救护队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通风部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作。
5. 安监部门负责监督检查本《规范》的严格执行情况和日常的井下明火管制。
6。
供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应。
7. 财务部门负责矿井防灭火工作所需资金。
第4条由内因或外因火灾源引起的井下火灾,统称为矿井火灾事故.心矿井火灾造成以下后果之一者,即定为矿井火灾重大事故:1。
造成人员伤亡。
2.造成价值1万元的物质(包括资源)损失.3。
造成生产中断8小时以上。
4。
造成封闭工作面或采区冻结煤量.凡发生矿井火灾事故,均须进行事故统计与分析,并按规定向上级呈报事故报告。
第5条每个矿井必须由矿长和矿总工程师负责组织制定本矿井的防灭火长远规划和年度计划。
矿井防灭火工程项目应列入矿井生产建设长远规划和年、季、月度计划,矿井防灭火工程和措施所需的费用和材料、设备等必须列入企业财务和供应计划,并组织实施。
新城煤矿防灭火计划一、防灭火制度(一).井下自燃发火预测预报管理办法1.由通风科负责每月对全矿的总回风道、采区回风道进行一次详细的自燃发火征兆观察,从大范围上分析井下有无自燃发火。
2.通风科每周对井下采煤面的上隅角、回风巷和采空区回风密闭及其它可能发热的地点进行一次全面观测。
观测的参数包括:现场的气体成份(cH4、CO2、CO、O2)、气温、水温、其他火灾征兆等;在防火墙封闭时间长、温度异常和有自燃倾向的区域内的回风风流中要安设C0传感器,CO传感器的报警浓度为20ppm。
3.对于已有发火危险或已出现发火征兆的地点,检查周期缩短到每班一次,并每7天取样一次送具有国家资质化验室分析,及时向有关领导和部门汇报。
同时,矿领导应组织专门人员进行火灾灾情的分析并制定处理对策。
4.有下列情况之一者,应发出火灾预报:(1).巷道中出现雾气或“挂汗”(温度不同的两段风流交汇处,因水蒸气过饱和而凝聚出现的雾气除外)。
(2).巷道中出现火灾气味时,如煤油味、焦油味、松香油味等。
(3).从煤炭发热或自然地点流出的水或空气,其温度较平常增高。
(4).空气中有害气体(如CO、NO2等)浓度增加,人体感到不舒服,如头痛、闷热、精神疲乏等。
(二).防止煤炭自燃及消防器材设置的管理规定1.生产技术部门在设计采区或工作面时,必须认真考虑防火问题并遵循下列原则:(1).尽量采用能够避免对井巷煤柱进行过多切割的开采工序。
(2).留足保护煤柱,采取采区分隔管理,避免各采区互通。
(3).合理布局通风设施位置,避免井巷与采空区贯通。
(4).减少穿层溜煤井的个数,避免区域角联通风系统的出现。
(5).实现集中生产,尽量缩短生产战线,对旧采区实行逐步收缩,逐步封闭。
2.采用沿空留巷的开采方式推进的工作面,矿井要制定专门防火措施,报矿总工程师批准。
3.采煤工作面必须严格按照作业规程要求进行作业,不向采空区丢煤或少丢煤,采高必须严格控制,不留顶煤或底煤,端头及工作面的浮煤应清扫干净,不得遗留到采空区。
矿井防灭火规范第一章总则第1条为了贯彻党和国家的安全生产方针,认真执行《煤矿安全规程》,本着”预防为主”和”综合治理”的原则,结合我国煤矿矿井防灭火的教训,特制定本《矿井防灭火规范》(下称《规范》)。
第2条本《规范》适用于全国国营的生产、基建和改、扩建矿井的自燃火灾(亦称内因火灾)和外源火灾(亦称外因火灾)及对井下有危险的井口地面火灾的防治。
第3条本《规范》的贯彻执行在矿务局范围内由局长负全面领导责任,局总工程师负技术领导责任;在矿井范围内由矿长负全面领导责任,矿总工程师负技术领导责任;局、矿及其下属有关部门分工负责。
1. 通风部门负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理。
2. 机电部门负责电气火灾和机械火灾的预防。
3. 地测、计划和生产部门负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾。
4. 矿山救护队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通风部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作。
5. 安监部门负责监督检查本《规范》的严格执行情况和日常的井下明火管制。
6. 供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应。
7. 财务部门负责矿井防灭火工作所需资金。
第4条由内因或外因火灾源引起的井下火灾,统称为矿井火灾事故。
心矿井火灾造成以下后果之一者,即定为矿井火灾重大事故:1.造成人员伤亡。
2.造成价值1万元的物质(包括资源)损失。
3.造成生产中断8小时以上。
4.造成封闭工作面或采区冻结煤量。
凡发生矿井火灾事故,均须进行事故统计与分析,并按规定向上级呈报事故报告。
第5条每个矿井必须由矿长和矿总工程师负责组织制定本矿井的防灭火长远规划和年度计划。
矿井防灭火工程项目应列入矿井生产建设长远规划和年、季、月度计划,矿井防灭火工程和措施所需的费用和材料、设备等必须列入企业财务和供应计划,并组织实施。
矿井防灭火规划和计划应包括以下内容:1.防止井口地面火灾危害井下安全的措施。
2.各种外源火灾的防灭火措施。
3.自燃煤层开采的防灭火措施。
煤矿防灭火细则(征求意见稿)第一章总则第一条为了加强煤矿火灾防治工作,有效防控煤矿火灾事故,保障煤矿安全生产及从业人员生命安全和健康,根据《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国矿山安全法》《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》《煤矿安全规程》等法律、法规、规章和规范性文件的规定,制定《煤矿防灭火细则》(以下简称细则)。
第二条煤矿企业(煤矿)和有关单位的煤矿防灭火工作,适用本细则。
第三条煤矿企业(煤矿)的主要负责人(法定代表人、实际控制人)是本单位火灾防治的第一责任人,对防治工作全面负责;煤矿企业(煤矿)总工程师是火灾防治的技术负责人,对防治技术工作负责。
煤矿企业(煤矿)应明确防灭火工作负责部门,配备满足需要的防灭火机构和人员,建立健全防灭火管理制度和各级岗位责任制度。
第四条煤矿企业(煤矿)必须保证火灾防治费用投入,满足煤矿防灭火工作需要。
第五条煤矿火灾监测及监控系统、防灭火系统、防灭火设施及器材必须满足煤矿防灭火要求。
第六条煤矿年度灾害预防和处理计划中的火灾防治内容必须根据具体情况及时修改。
煤矿必须编制火灾事故专项应急预案及其现场处置方案,且每三年至少组织一次应急预案演练。
第七条煤矿防灭火工作必须坚持预防为主、综合治理的原则,制定井上、下防灭火措施。
开采容易自燃和自燃煤层的井工煤矿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。
综合预防煤层自然发火的措施设计应当以预防为主,并根据监测结果循环改进。
预防措施应当满足本工作面安全开采,并为采后的采空区管理、相邻工作面和相邻煤层安全开采创造条件。
煤矿应当对自然发火监测系统、安全监控系统和人工检查结果进行综合分析,根据煤层氧化早期的温度和一氧化碳值,确定预警值,实现早期预警、安全有效处置和预防措施改进,有效防范煤层自然发火。
第八条煤矿闭坑时应制定闭坑矿井防灭火专项措施,防止闭坑期间及闭坑后发生井下火灾。
第九条煤矿企业(煤矿)必须对从业人员进行防灭火教育和培训,定期对防灭火专业人员进行培训,提高防灭火工作技能和有效处置火灾的应急能力。
急倾斜煤层综合防灭火研究【摘要】煤层自燃是矿井重大灾害事故,它不仅影响生产,甚至一旦发生火灾,如处理不当,很容易诱发瓦斯、煤尘爆炸等事故,威胁职工的生命安全,因此防灭火就成为煤矿安全生产中的重要工作。
新集三矿为急倾斜煤层开采矿井,受采煤工艺及地质条件影响,煤层自燃一直困扰着矿井的安全生产,对此矿投入了大量的人力物力,收集整理了大量的基础数据,积极研究总结急倾斜煤层防灭火工作,成效显著。
【关键词】急倾斜煤层;火灾防治;注氮;注二氧化碳;灌浆Fire Prevention and Steep Seam Comprehensive StudyZHANG Zhi-kun(SDIC Xinji Energy Co.,Ltd.,Huainan Anhui 232100,China)【Abstract】Spontaneous combustion is mine major disasters,it not only affects the production,even in the event of a fire,if handled improperly,it is likely to cause gas and coal dust explosion,threaten the lives and safety of workers,fire prevention has become so important in the production of coal mine safety work. New set of three steep seam mining ore as mine,by the mining process and geological conditions,spontaneous combustion has been plagued by mine safety production,this mine put a lot of manpower and resources,collected a lot of basic data,actively study steep Seam fire summarize the work,with remarkable results.【Key words】Steep coal seam;Fire prevention;Fill nitrogen;Fill carbon dioxide;Fill slurry1 矿井概况新集三矿为急倾斜煤层开采矿井,矿井核定生产能力为75万吨/年。
主采煤层为13煤、11-2煤、8-1煤、6-1煤,各煤层均为Ⅱ类自燃煤层,煤层平均厚度为3m,倾角为60~900。
矿井为立井多水平、集中大巷、分区石门开拓。
各煤层分别布置采区巷道,煤层内采区巷道为生根系统小眼平行布置,小眼间距5~6m。
采用各煤层至上而下工作面后退式开采。
采用沿走向推进、伪倾斜柔性掩护支架放炮落煤、全部陷落法管理顶底板的采煤方法。
2 急倾斜煤层防灭火特殊性2.1 自燃发火事故位置特殊根据三矿急倾斜煤层采区生根系统为小眼布置,建矿以来,煤层自燃大多发生在采空区、生根眼及老空附近。
因生根系统断面较小,行人及运输防灭火材料不方便,事故处理较困难。
2.2 常规防灭火预测预防手段难以适用急倾斜煤层工作面顶底板在两侧,封闭墙上下均为煤层,容易底鼓变形,容易砸坏束管,使束管监测系统起不到作用。
由于急倾斜煤层伪倾斜柔性掩护支架采煤方法的局限性,煤层灌浆后,容易对下部工作面产生溃浆溃水等威胁。
所以,束管监测系统和灌浆系统在三矿防灭火工作中不适合。
3 火灾事故例案分析新集三矿自1996年10月份投产以来,共发生自然发火事故10起,其中1998年~1999年发生火灾事故6起,2000年至今发生火灾事故4起。
2101306机尾自然发火事故:3.1 工作面概述图12101306回采工作面位于新集三矿二水平西五采区,上部为2101304工作面采空区,东都为281305工作面采空区,下部为2101308工作面(未采),煤层倾角为75~780,平均煤厚为3.5m,2009年5月24日开始回采,2009年9月3日停采封闭,封闭巷道长度为350m。
火区位置见图1。
3.2 事故经过2009年11月5日7点,通风区管理人员入井带班到达2101306工作面风巷时,发现闭前CO传感器显示数据为16ppm,闭面温度较高,随即向通风调度汇报,并要求防火工立即备齐检测设备赶赴2101306工作面。
8点10分,防火工到达该处并立即对闭内气体进行检测,经检测闭内瓦斯浓度为2.1%,CO浓度为800ppm,温度为330。
通风区立即向矿调度室进行了汇报,由于风巷内瓦斯及CO浓度较大,封闭的工作面较长,火点具体位置不明,根据矿领导指示,矿调度室立即将回风流内全部人员撤离至安全地点,向公司调度进行汇报,请求公司救护大队进行支援。
11月5日上午11点20分,救护大队人员到达2101306工作面并打开工作面密闭墙,从该面机巷进入进行现场侦查,发现工作面机尾处有明火。
3.3 处理措施先对火点进行洒水降温,再打开工作面灌浆系统,对机尾采空区进行灌浆灭火,待火点熄灭后,立即恢复该面生产并加快工作面推进度,将火点快速甩入火区窒息带。
3.4 处理结果2009年11月6日,机尾CO浓度下降至6ppm,温度下降至26度(工作面正常温度),工作面恢复生产后,CO浓度快速下降至0ppm。
3.5 原因分析1)工作面封闭质量不高,致使被封闭工作面漏风。
2)工作面回采率较低,采空区遗煤较多。
3)机尾内CO浓度上升较快,防火工没有及时发现火情。
4)监控室值班人员业务技能不熟练,没有及时对闭前CO传感器显示数据进行分析、汇报。
4 急倾斜煤层火灾防治技术4.1 提高采空区封闭质量工作面回采完毕后,必须在45天内对采空区进行封闭。
为确保封闭质量,采用砌筑双道瓦斯墙并对其夹层注水泥浆技术:首先划定封闭位置,并对封闭位置前后5m采用双棚支护,增加支护强度;再使用瓦石、砂浆砌筑两道密闭墙,墙体厚度0.7m,间距1.0m~2m,最后在双墙夹层充注水泥浆,并对密闭墙外部5m范围内进行喷浆、注浆,在密闭墙前巷道底板预埋两根防灭火观察管,定期对密闭墙及观察管内气体进行取样化验。
上述采空区封闭技术提高了墙体抗压能力,极大的增加了密闭强的严密性,减少了采空区漏风,有效的预防了采空区自燃。
4.2 充注惰性气体新集三矿主要采取向密闭墙内充注氮气及二氧化碳等惰性气体,防治采空区自然发火。
如通过利用新集三矿地面永久制氮系统对251103采空区充注氮气,将采空区内氧气浓度降低到3%,及时消灭了该地点自燃危险。
此外,新集三矿还积极探索新装备、新技术在矿井防灭火中的应用,通过对258103采空区充注二氧化碳,有效的制止了该地点的CO浓度上升势头,及时杜绝了采空区自燃。
4.3 利用标志气体对煤层火灾进行早期监测三矿早期大部份采用CO作为自然发火的标志性气体对煤层火灾进行预测预报,仅从CO浓度上判断煤的自燃程度,指标单一,很难准确预测煤自燃(或熄灭)的程度。
通过与中国矿大等科研单位合作,对煤层自燃内在规律的深入研究,确定煤层自然发火标志性气体,发现煤在自然氧化和激烈氧化阶段中,还产生乙烯(C2H4)和乙炔(C2H2),而且这两种气体只在特定的氧化阶段和温度区间产生,因此将CO、C2H4、C2H2等气体一并作为煤自燃的标志气体。
把CO、C2H4、C2H2及派生指标综合起来进行预测预报,就可以准确的判别煤自燃的程度,并有助于采取针对性措施,取得了良好效果。
例如2011年1月份,在258103回采工作面出现CO的处理过程中,通过每天对工作面回风流取样化验(表1),为准确掌握事态发展情况,采取防灭火措施消除发火隐患奠定了良好基础。
4.4 建立矿井火灾预测预报系统三矿依托重庆煤科院生产的KJ90安全监控系统,建立了速率为100兆的以太环网平台。
通过在采煤工作面风巷、沿空掘巷、各生根眼上口、采区总回风巷及有自燃倾向性的采空区密闭墙外安设CO、温度传感器,实现对各地点CO浓度及温度变化的实时监控,掌握分析各地点CO、温度变化趋势,及时对可疑煤层采取相应措施,消除火灾隐患,提高矿井抗御火灾的能力,并取得良好效果。
此外,三矿还在皮带运输大巷各转载点下风侧安装CO及烟雾传感器,可及时预报外因火灾,在火灾发生的初始阶段及时发现火源,确定火区位置,发出报警信号,方便及时对灾变地点采取措施,将火灾扑灭在灾变初期。
4.5 加快工作面推进速度加快工作面推进速度治理煤层自然发火技术的关键是根据煤层自然发火期及工作面采空区自燃带长度来确定工作面最低的推进速度,若大于此速度,则可将自燃带快速甩入到窒息带,制止采空区自燃。
例如:采空区散热带长度为L1、自燃带长度为L2、工作面推进速度为V,自然发火期为T,若T≤(L1+L2)/V,则说明自燃带内有一定长度的采空区存在的时间超过煤的自然发火期,采空区存在自然发火危险。
5 小结急倾斜煤层自然发火是诸多因素综合作用的结果,有一定的规律可循,加强采掘工作面的现场管理,严格工程质量,提高广大职工的防灭火意识,是减少或消灭煤层自燃发火的重要前提。
另外,坚持采空区防灭火预测预报工作,掌握自然发火征兆;加大通风设施维修力度,减少采空区漏风,切断采空区氧气补给通道;科学合理地设置通风设施,降低采空区封闭墙两端风压差,以减少采空区漏风;加大防灭火投入力度,积极引进新型防灭火装备,探索前沿防灭火技术,亦是控制矿井火灾的有效手段。
致谢《急倾斜煤层综合防灭火研究报告》的顺利完成,要感谢国投新集三矿领导及同事的大力支持,他们提供了大量的基础研究数据,此外,还要对本文所参考文献的作者在此致以衷心的感谢。
【参考文献】[1]张国枢.通风安全学[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.[2]吕智海,王占元.矿井火灾防治[M].北京:煤炭工业出版社,2007.[3]张延松,王德明,朱红青.煤矿爆炸、火灾及其防治技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2007.[4]王省身,等.矿井灾害防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2005.[5]陈水峰.煤矿自燃火灾防治[M].北京:煤炭工业出版社,2004.[6]煤炭行业煤炭安全标准化技术委员会.煤炭行业标准汇编:煤矿安全卷(1-3)[S].北京:煤炭工业出版社,2007.。