采面防灭火设计.doc

15157采煤工作面回采期间的专项防灭火设计为确保15157采煤工作面回采期间的安全，特制定15157采面回采期间防灭火设计报矿审批。 妥否，请批示。 通 风 区2013年3月24日编 制技术负责人单位负责人审批补充意见总工室通风副总安检科总工程师一、 工作面概况：15157采煤工作面位于15采区西翼，东至15177外上山,西至15157切眼，地面标高2236米-199米，井下标高1730米-1661米。本工作面上部为山地相对高差508米-338米，回采对地表影响不大。走向长为680m，倾斜长135m，面积为83119。煤层平均厚度2.4米，平均倾角18,可采储量276112t。本工作面上覆12#煤层15125、15127采面已开采，与12#煤层间距为29.8m；下伏17#号煤层15177采面已开采，与17#煤层间距为16.8m。本工作面老顶为细砂岩，浅灰色，致密、坚硬。直接顶为粉砂岩，薄层状。伪顶为泥质粉砂岩，松软。二、防灭火措施一）开采措施：1、15157采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法，回采率高，巷道布置简单，回采速度较快，有较好的防火性，采用全部垮落法管理顶板。在回采期间，要注意观察，加强自燃征兆的早期识别工作，发现可疑时及时采取措施，使之隔绝空气，防止氧化。2、采煤四区在生产中需加强管理，确保适宜的回采进度，可在空间上、时间上减少煤炭的氧化。及时清理运巷巷道中因运输过程的撒落的煤炭，工作面尽量不要留顶煤（底煤），清干净回采下来的煤炭，不让其留滞在采空区，提高回采率。回采过程中要减少或不留煤柱，不丢或少丢浮煤，努力提高回采率；要合理确定回采工作面的推进速度和回采期限；二）通风系统措施：1、15157采煤工作面采用u型全风压上行通风，采面计划配风704m3/min，新鲜风流由地面经15轨道上山154上车场154运输石门15177运输巷外段15157运输巷15157采面15157回风巷15157回风联络巷15专用回风上山地面。2、通风区必须每天安排专人对采煤四区内所有通风设施进行一次全面检查，特别是153车场、154车场、155车场等风门，确保采面风量保持在704m3/min。三）注氮措施：1、制氮设备：15157采煤工作面回采期间采用地面安设的固定式制氮泵制氮，该设备制氮纯度大于等于97.0%，最大制氮量为800 m3/h。2、注氮工艺：1）应急注氮：采空区后方距工作面30120m范围内，当气体监测值出现co时必须立即进行注氮。采面运巷从回采开始预留一根2寸的注氮管直至回采结束，注氮管上每隔50m留出一个三通（不用阀门控制），并埋入采空区内，一旦发现co，就进行注氮。 3、采空区注氮量计算：qn=a/（1440ptn1n2）（c1/c21）=276112/（14401.41500.90.8）（20.3/9-1） =1.60（m3/min） =96（m3/h）式中：qn注氮流量，m3/mina回采工作面产量， 31万吨t服务时间 取150天p煤的密度 取1.4吨/m3n1管路输氮效率 取90%n2采空区注氮效率 取80%c1空气中的氧含量 取20.3%c2采空气氧气惰化指标 取9.00%通过以上计算15157采煤工作面在回采期间每小时必须向采空区注氮96 m3/h。4、注氮管径选择 d主管=0.1457（qn/v）1/2 =0.1457（1.6/10）1/2=37（mm）v取10m/s（管内气体流速）根据计算：15157采煤工作面采空区注氮管路选择管径为dn48mm的无缝焊接钢管，pn=1.5mpa。5、输氮管路的铺设（1）管路在铺设中应尽量减少拐弯，要求平、直、稳，接头不漏气。每节钢管的支点不少于两点，每节软管的吊挂不少于4点，不允许在管路上堆放他物。低洼处可设置放水阀。（2）输氮管路应进行防锈处理，表面涂黄色油漆。定期对输氮管路进行试压检漏。（3）地面注氮泵15轨道上山154上车场154运输石门15177运输巷外段15157运输巷15157采空区。6、注氮防灭火安全技术措施1）工作面采空区注氮标准（1）采空区后方距工作面30120m范围内，当气体监测值出现co浓度时立即进行注氮。（2）采空区首次注氮时间为工作面从开切眼推进30m以后进行注氮。 （3）应急注氮结束时间：每次注氮后通过束管监测，采空区无一氧化碳后可不注氮。2）应急措施（1）当工作面推进距离不足30m时，经检测采空区有明显发火征兆，且工作面回风流中出现co，应及时上报矿有关领导，并立即采取工作面、进回风巷撤人、停电的安全措施，随即进行防灭火注氮工作。当不能控制火势，则对该工作面立即采取封闭注氮措施，直至消除火灾隐患。（2）当工作面推进距离超过30m时，采空区有明显发火征兆，工作面回风流中出现co时，同样采取同第一条相同的措施。（3）采空区温度超过30或有其它发火征兆时，立即注氮。7、注氮管理措施1）注氮过程中，移动注氮泵的管理必须设专人负责，24小时值班，值班人员必须现场交接班，定期检查制氮机的温度，出口处氮气浓度，流量及压力。2)注氮管路由采煤四区设专人管理，每天对管路进行巡查，检查是否有漏气的地方，以便及时处理，防止氮气漏出，记录埋管时间及注氮时间，埋入采空区的浓度等。3）注氮系统注氮顺序：开启注氮管路的控制阀开制氮机将制氮机出口处的阀门转至放空位置，待氮深度达到97%后，再将阀门转至注氮管路，向采空区注氮。4）当发现制氮机出口处压力表突然上升时，应考虑注氮管路是否有堵塞的可能，经对管路进行检查处理，恢复正常后方可注氮。5）在注氮期间，要加强工作面回风巷的氧气及瓦斯浓度，当氧气浓度小于18.5%时或ch4浓度大于1.0%时，则停止工作面的一切生产，并撤人、停电。6）矿救护队每周必须对采空区留管管路的气体成份进行一次取样进行分析。2、co、tt探头监测措施：1）一氧化碳传感器（1）分别在15157采煤工作面上隅角和t2位置安装1个一氧化碳传感器对整个采煤工作面进行实时监测，报警浓度为0.0024%。（2）一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。2）温度传感器（1）在15157采煤工作面上隅角和t2位置安装温度传感器1台对整个采煤工作面进行实时监测，温度传感器的报警值为26。（2）温度传感器应垂直悬挂，距顶板(顶梁)不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。五）消防系统：1、采煤四区必须在15157采煤工作面运巷、回风巷铺设管径为dn100的消防（防尘）水管，并按照要求每隔50m设置一个三通阀门，在三通上必须安设不小于20m的软管。回采过程中必须在上下出口不超过30m内安设并使用好移动水幕，水幕应能全断面封闭。各转载点必须按照要求配齐并使用好转载点喷雾装置。2、采面割煤时，必须按照要求使用好割煤机内外喷雾装置，能覆盖滚筒并坚持正常使用，同时要求内喷雾压力不得小于2mpa，外喷雾压力不得小于1.5mpa。运输巷转载点必须安设并使用好喷雾装置。采面移架时，采区必须开启移架喷雾对采空区进行洒水。3、15157采煤工作面运巷、回风巷的隔爆设施必须按照要求进行安设，巷道断面每平方不得小于200l，并随采面回采进行移动。4、机电科必须保证高位水池随时备有足够的水量，且保证消防水管不间断地供水。5、采煤四区必须检查消防系统的完好性，若出现漏水及水量不足的现象时，必须立即汇报、查明原因、采取措施，进行处理。6、采面回采前：必须检查防灭火设备的完好及其到位情况，只有确认防灭火设备均到位且完好后，方可进行回采工作。每个皮带机头、机尾及溜子机头、机尾必须配足灭火沙箱和干粉灭火器。六）抽放系统：根据15157采煤工作面回采期间瓦斯涌出情况分析确定，采面回采期间，除继续采用原在2333里回风、运巷铺设的325瓦斯管进行本煤层抽放外，还采取在回风巷铺设一趟14寸的铁管作为回风巷留管进行上隅角瓦斯抽放，预计留管负压平均6 kpa, 流量95.8m3/min，平均瓦斯浓度5.0%，抽放瓦斯纯量4.79m3/min，由于该煤层属于自然煤层，为防止采空区漏氧出现采空区自然，因此采用留管抽放过程中必须时刻进行检测留管抽放气体含量情况。矿救护队每周必须安排对2333里采面上隅角取分析，一旦检测出留管内出现一氧化碳气体时必须立即停止抽放，撤出采煤工作面人员，进行采空区注氮工作。七）外因防灭火管理1、采面电气设备防灭火：1) 2333里采面所有电气设备采用矿用隔爆型或本质安全型电气设备，并具有“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”。2) 向采面配电的低压配电屏设有过载、短路、漏电保护。3)工作面回采期间必须严格执行瓦斯电闭锁。4) 所有防爆开关，均设有短路、过负荷、单相断线保护和漏电闭锁保护。5) 采面所有电气设备的金属外壳都进行接地。2、其它火灾的防治措施及装备：1）工作面不得存放汽油、煤油和变压器油，井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸等，必须存在盖严的铁桶内，由专人定期送地面处理；2）采面严禁使用灯炮取暖；当矿灯熄灭时，不能随便处理，严禁用灯人员敲打、撞击和自行拆卸矿灯，必须送回井上矿灯房进行修理更换完好的矿灯。3）所有工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉工作区域内灭火。3、器材的存放地点：1）加强消防洒水管网的维护，确保井下消防三通阀的有效使用。对于不能正常使用的，必须立即进行更换，确保正常使用。2）直接扑灭的火灾，应迅速采取砌密闭墙，打钻灌注泥浆、均压法等联合灭火法。3）供电应做到无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头，有过流和漏电保护装置。4）有接地装置，电缆悬挂整齐，避难硐室清洁整齐，防护装置全，绝缘用具全。5）电气设备着火时，应首先切断电源。在切断电源前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火6）工作面严禁使用金属物体进行敲打，严禁敲打产生火花。4、用水灭火应注意的问题1）水是导电物质，不能用来扑灭带电的电气设备的火灾；2）水比油重，不能用水扑灭油类火灾；3）扑灭猛烈火灾时，不得将水直接射入火源中心，防止水蒸汽逆风而烫伤救火人员和发生水煤气爆炸；4）灭火水量必须充足。若水量不足，在高温下可分解为氢气和一氧化碳气体，有混合气体爆炸的危险。三、安全管理及防护措施：1、回采期间，通风区必须合理控制风量，采取低风量供风（必须能够稀释瓦斯、有毒有害气体在规程规定以下的范围、温度不超限），每10天必须安排专职测风人员对采煤工作面风量进行测定。2、通风区必须加强井下的通风设施管理，确保风流、风量稳定，避免风量忽大忽小，使采空区遗煤连续氧化，蓄热升温，而引起煤炭自燃。3、通风区每天必须对采面采空区进行抽样分析，救护队必须每天安排专职救护队员对采煤工作面上下巷及采空区（包括架子间）温度、一氧化碳等进行检测并取样分析，在自动监测和人工检查期间，若出现一氧化碳、二氧化碳、温度等有异常现象时，必须立即切断电源、停止工作，汇报调度并将采面的所有人员（查原因和处理的人员除外）撤到进风石门内，且必须查明原因，进行处理，待处理完毕，确认隐患消除后，方可进行正常生产。4、必须确保自燃防灭火的监测探头灵敏可靠，并能够正常显示井下的温度、气体浓度情况。5、要随时保证所有防灭火设备的完好、清洁，确保正常对井下的相关地点进行检查，并实行挂牌管理，每班认真填写好牌板，且填写牌板的字迹必须工整、清楚。6、回采期间救护队必须每个圆班检查一次采面上下巷、采空区、架子间的温度、一氧化碳浓度等情况，并将检查结果填写在防灭火小票上并传至通风区，检查内容有：co、co2、ch4、温度和o2浓度，严禁漏检和假检。检查期间若发现有co、co2、ch4、温度有异常的地点必须即时进行注水。7、回采期间：若不能进行正常回采推进时，必须进行注氮工作，并24小时监控采空区气体成份变化情况。同时每小班必须有专人使用架子尾部的喷雾装置对老塘进行一次全面喷雾。8、回采前：必须检查防灭火设备的完好及其到位情况，只有确认防灭火设备均到位且完好后，方可进行回采工作。每个皮带机头、机尾及溜子机头、机尾必须配足灭火沙箱和干粉灭火器。9、回采期间：每推进3米，必须在上、下尾巷各码放一道双层砂包接顶且禁止回收使用。若采面上隅角及回风流中出现温度、co、co2等有异常现象时，必须立即将采面的所有人员（查原因、处理的人员除外）全部撤到进风石门内，并立即汇报总工程师，组织查明原因，采取措施进行处理。10、回采期间：机电科要随时检查注氮设备的完好性，通风区要检查注氮管路的安设位置及管路的完好性，只有确保注氮系统及设备完好且能正常使用后，方可进行回采工作。11、注氮期间：当注氮负责人到注氮地点并将注氮设备准备到位后，必须立即汇报通风区调度，通风区调度汇报矿调度，由矿调度统一指挥当班采煤队将采面及回风流系统内的所有人员撤到进风石门内，并切断回风系统内的所有非本安型电器设备电源。方可进行注氮工作。12、回采期间：气样分析室每天进行气样监测和分析，实时对老塘的气体进行监测。且每日8点班由通风区瓦检员在2333里采面上隅角和留管进行取样送分析室分析，分析完毕后由分析员及时送技术区长、监测区长、区长审核。13、回采期间：在回风巷上帮靠近上出口最近的一个消防三通向采空区方向安设一组喷雾洒水管，管径1.5寸，材质pe管，并每隔1米布置三个喷雾洒水孔，随时保证采空区处于潮湿状态。14、回采期间：采空区喷雾洒水装置的供水源必须由采煤工作面回风的消防水管供水，严禁取自采煤工作面液压支架或单体液压支柱的供水管路。15、采煤工作面当班瓦检员负责向采空区进行洒水，每班洒水次数为3次，每次不小于2小时，同时当班瓦检员必须向通风区调度汇报上隅角洒水起始时间及洒水管路的预埋情况，确保采空区实时处于潮湿状态。四、防火墙的设置1、回采前通风区必须按照要求在2333上下巷措施规定位置各设置一道防火墙，并配备两扇防火门（回采正常期间暂不挂门），如需封闭采面时立即挂上防火门，快速封闭采面。五、事故救援及组织措施一）为保障15157采煤工作面出现煤层自燃着火事故能得到及时、有效的处理，矿应成立矿井自燃防灭火工作领导小组。组 长： 矿 长副 组 长： 安全矿长 总工程师 成 员： 通风区长 机电科长 安检科长 采煤四区区长 矿调度主任 救护队队长领导小组下设办公室，办公室设在矿调度，由调度主任任办公室主任，由通风区长、安检科长任办公室副主任，且由通风区长负责2333里采面回采期间防灭火的日常管理工作。当发生自燃事故时，发生事故单位必须立即将事故状况、地点迅速汇报给矿调度，矿调度接到井下事故后，立即汇报局调度，并按下列顺序通知有关领导及单位。二）发现矿井火灾的行动原则1、任何发现火灾时，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。在现场的区、队、班组长应依照灾害预防和处理计划的规定，将所有可能受火灾威协地区的人员撤离危险区域，并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。2、电气设备着火时，应首先切断电源。在切断电源前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。3、不能直接灭火时，必须封闭火区，由矿总工程师负责组织采取封闭火区的工作。三）救援措施：当井下发生火灾时，按下列要求组织抢救和处理：1、报警通讯发现或得知火灾事故发生的职工应立即向矿调度报警，报警时应详细说明以内容：1）事故发生时间、地点和相关设施、粗略的事故危险情况、事故现场人员情况等。2）调度室接到事故报警后立即汇报总指挥。同时通知各专业队（组）各司其责，火速赶往现场进行救援。2、应急方案现场受伤人员较多，伤者病情无法确诊时，应在总指挥部的统一协调下，尽量多安排运输队和医疗救护队员进入现场，并在现场开展自救，应做到以下几点：1）迅速切断火区电源。2）迅速查明火灾区域，并组织撤出灾区和受威