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文档简介

矿井防灭火安全技术措施一、煤的自燃预防措施根据本矿井煤层自燃外部和内部条件,制定相应预防措施。现就开拓、开采、通风和监测等方面所采取的措施,分别叙述如下一开拓措施开拓巷道均采用锚喷支护,对巷道周边煤炭自燃防治的具体措施如下1在掘进过程中,加强巷道支护;2对巷道围岩破碎区采取复合支护措施;3加强监测和预测,发现异常,制定专门措施及时处理。二开采措施工作面采用后退式回采;3号煤为大采高综采工作面,尽可能地提高推进速度,减少揭露煤层裸露时间;根据地质条件尽量少留或不留护顶煤;采煤工作面采到停采线时,必须采取措施使顶板冒落严实;采空区及时封闭。采煤工作面正常生产时采用预防性注氮,在工作面开切眼处,工作面推进速度减慢时,工作面停采前、撤架期间及封闭后的具体措施分别叙述如下1工作面开切眼的防火1加快工作面设备安装速度和工作面初始推进速度;2开切眼埋设注氮管;3在工作面回风顺槽预埋束管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1在工作面与运输顺槽、回风顺槽连接处隅角挂设风帘,减少采空区漏风;2采空区埋管注氮3工作面停采前、撤架期间及封闭后的防火1工作面停采时,对采空区实施注氮;2工作面停采期间,适当降低工作面风量;3停采后45天内工作面设备要全部撤完,并完成永久性封闭;4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;5工作面设备全部撤出后,在停采线以外进、回风顺槽的适当位置建立防火墙,并留设观测孔;6对封闭区进行注氮处理;7定期检测闭合气体、温度状况。三通风措施矿井采用中央分列抽出式通风,即矿井由主斜井、副斜井、辅运平硐进风,回风立井回风,通风阻力小,有利于自燃发火的管理。要求加强管理,控制内部漏风,降低通风阻力等综合措施。回采工作面为走向后退式回采方式,全负压“U”形通风方法,进回风顺槽采用双巷布置,支护强度良好,能尽可能降低通风阻力,工作面至停采线后要及时撤出所有设备、设施并进行密闭,避免向采空区漏风。井下各风门、风量调节设施等位置应合理设置,以尽量降低负压,控制漏风。主要通风机设有反风装置,可满足全矿井反风要求,工作面顺槽及相关巷道,均设有反风风门及通风巷道可实现采区或工作面反风。四监测措施矿井设有监测监控系统,其中含有温度、一氧化炭等探头和报警装置。矿井配备GC400S型煤矿专用气相色谱仪、ZRJ1型煤自燃性测定仪等测定仪器、仪表。胶带机硐室设有DMH型自动灭火系统,以实现火灾的连续监测、报警和自动洒水灭火,并接入矿井安全监测系统。设计选用两套ASZ2型矿井火灾束管监测系统,对采空区的气体进行测定和分析,并接入矿井安全监测系统。见束管监测系统框图。、521三、防灭火方法一氮气防灭火1氮气防灭火的技术要求根据煤矿安全规程的规定,本矿井的氮气既用作预防性注氮,也用作灭火性注氮。日常根据需要进行预防性注氮,当发现有火灾征兆时,采用连续注氮直到征兆消除。注氮防灭火惰化指标1采空区惰化氧浓度指标不大于煤自燃临界氧浓度;2惰化灭火氧浓度指标不大于3;3惰化抑制瓦斯爆炸氧浓度指标小于12。2注氮工艺系统及设备选用井下移动式制氮装置防灭火系统。1注氮方法1预防性注氮采用埋管注氮方法,在工作面的进风侧采空区埋设一条注氮管,当埋入一定长度后开始注氮,同时再埋入第二条注氮管路。当第二条注氮管路埋入采空区氧化带与冷却带的交界部位时向采空区注氮,同时停止第一条管路的注氮,并重新埋设注氮管路。如此循环,直至工作面采完为止,详见注氮管埋设及释放口位置图。注氮管的埋设及氮气释放口的设置应符合以下要求氮气释放口应高于底板,以90弯拐向采空区,与工作面保持平行,并用石块等加以保护。氮气释放口之间的距离,应根据采空区“三带”宽度、注氮方式和注氮强度、氮气有效扩散半径、工作面通风量、氮气泄漏量、自然发火期、工作面推进度以及采空区冒落情况等因素综合确定。释放口间距一般在3050M之间,第一个释放口距工作面的距离不得小于10M。注氮释放口采空区图52注氮管埋设及释放口位置图工作面回风顺槽运输顺槽10M辅运顺槽辅运顺槽制氮装置束管监测传感器束管注氮管一般采用单管,管道中设置三通,从三通上接出短管进行注氮。2灭火性注氮采用钻孔注氮、插管注氮和墙内注氮。钻孔注氮在施注地点附近巷道向井下火区或火灾隐患区域打钻孔,通过钻孔将氮气注入火区。插管注氮工作面起采线,停采线,或巷道高冒顶火灾,可采用向火源点直接插管进行注氮。墙内注氮利用防火墙上预留的注氮管向火区或火灾隐患的区域实施注氮。2注氮方式从空间上分为开放式注氮和封闭式注氮;从时间上分为连续性注氮和间断性注氮。工作面正常生产过程的预防性注氮采用开放式、间断性注氮;工作面开采初期和停采撤架期间,或因遇地质构造、机电设备等原因造成工作面推进缓慢,采用开放式、连续性注氮;对密闭的火区进行注氮为封闭式、连续性注氮。3安全管理1在注氮过程中,工作场所的氧浓度不得低于185,否则停止作业并撤除人员,同时降低注氮或停止注氮,或增大工作场所的通风量;2制氮设备的管理人员和操作人员,须经理论培训和实际操作培训,考试合格,才能上岗;3采空区进行注氮防火或对火区进行注氮灭火时,应编制相应的安全技术措施,并经矿总工程师审批后,方可实施;4建立制氮设备的操作规程,工种岗位责任制和注氮防灭火管理暂行规定等规章制度;5建立和健全注氮防灭火台账。4注氮管理1注氮量的多少,应根据采空区中的气体成分来确定,以距工作面20M处采空区中约氧浓度不大于10作为确定的标准。如果采空区中CO浓度较高50PPM,或者工作面CO浓度超限,或出现高温、异味等自燃征兆,都应加大注氮强度。2合理设置监测传感器,加强对采空区、工作面和回风顺槽中O2、N2和CO的监测;同时,由瓦斯检查员随时对工作面及其回风顺槽的O2、CO和CH4浓度进行检查,要保证工作面风流中的氧气浓度。发现工作面氧气浓度降低,应暂停注氮或减少注氮强度。3注入氮气的纯度不得低于97。4注意检查工作面及回风顺槽风流中的瓦斯涌出情况,若发现采空区大量涌出瓦斯,风流瓦斯超限时,可适当降低注氮强度。5第一次向采空区注氮,或停止注氮后再次注氮时,应先排出注氮管内的空气,避免将空气注入采空区中。5注氮工艺系统采用井下移动式制氮注氮系统,其具有制氮设备井下布置方便、灵活,氮气输送距离短、节省管路,不占地等优点。6注氮设备本矿井选用MD400井下移动式制氮设备两组同时联合运转和MD300型井下移动式制氮设备一套。MD400型井下移动式制氮设备产氮气量400M3/H,工作压力065MPA,装机容量110KW,电压660V,设备由5辆平板车组成。该设备已有一套为矿井已有设备2004年“一通三防”国债资金购置,2005年10月到货MD300型井下移动式制氮设备产氮气量300M3/H,工作压力065MPA,装机容量75KW,电压660V,设备由4辆平板车组成。7堵漏措施工作面需风量大,是向采空区漏风的主要来源,煤、氧接触又是煤层自燃的根本原因。根据本矿井综采工作面采空区内的“三带”划分,制定有效堵漏措施。采用在工作面与运输顺槽连接处隅角挂设风帘,减少采空区漏风的措施。随着生产实践对综采工作面采空区内的“三带”的认识,如果上述措施尚不能满足要求,则采用阳泉新鑫科技研究所研制的技术即在综采工作面支架后,靠近采空区内12M范围内,沿综采工作面倾向,做一道完整的高分子聚合物挡墙。既阻止采空区内瓦斯向外涌出,又稀释和降低采空区内氧气浓度,同时阻止综采工作面新鲜风流侵入,及早形成“窒息带”。4注氮参数1注氮量3煤综采面QNA/(1440TN1N2)(C1/C21)826M3/MIN22中煤综采面QNA/(1440TN1N2)(C1/C21)257M3/MIN式中QN注氮流量,M3/MIN;A回采工作面年产量,3煤230104T,22中煤70104T;T年工作日,取330D;煤的密度,T/M3;N1管路输氮效率,取095;N2采空区注氮效率,取095;C1空气中的氧浓度,取208;C2采空区防火惰化指标,取7;上述计算3煤为826M3/MIN,考虑15的安全备用系数,流量为1239M3/MIN,即7434M3/H。22中煤为257M3/MIN,考虑15的安全备用系数,流量为386M3/MIN,即231M3/H2注氮量和氮气浓度详见注氮设备参数。5注氮设备布置和注氮管路移动式注氮装置设计布置辅运顺槽和运输顺槽之间的联络巷道内,注氮管路经运输顺槽铺设至工作面采空区。在3煤和22中工作面运输顺槽内分别布置管路,一直铺到采空区内。制氮装置管路DN89。3煤和22中管路铺设长度均为1000M。二束管监测系统设计选用两套ASZ2型矿井火灾束管监测系统,分别对3煤和22中采空区的气体进行测定和分析。1井下采样点的设置为便于采空区取气样分析,在铺设注氮管路时,采空区同时预埋束管监测探头。在注氮管或支管分叉处设置观测点,测定流量、压力、浓度及温度。为考查注氮的流向与分布,可借助释放SF6示踪气体加以检测。工作面固定观测点在工作面的进回风流各建立一个观测点,并符合井下测风站的要求,其观测点的位置应使进风观测点能控制全部进风流,回风观测点能控制全部回风流,即两个观测点间不允许再有其它的进风流和回风流。移动观测点在工作面的进回风巷内距工作面1020M处设置,并随工作面的推进而移动的观测点。临时观测点发现有异常现象或分析瓦斯涌出规律时,增设的观测点。2设备ASZ2型束管系统,内含气体采样柜1个、矿用防爆水环式真空泵1台、井下束管监测系统控制箱1套、井下阻燃抗静电单芯束管、束管接头及除尘除湿器等管路附件1套。3检测气体检测气体有CO、CH4、O2、C2H4等,其中CO测量范围在0500PPM,CH4测量范围在0100,O2测量范围在025,C2H4测量范围在0100PPM。4分析仪及原理分析仪均采用传感器,CO、O2、C2H4传感器采用电化学原理,CH4传感器采用热催化原理。二、井下外因火灾防治及装备(一)、电气事故引发的火灾防治措施及装备1井下机电设备硐室防火措施井下布置机电设备的硐室有变电所、水泵房、装载硐室等。上述各硐室均钢混或混凝土密闭式支护,砌碹的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实;井底车场设有防火门,变电所、水泵房之间及通道设有防火门。各硐室按煤矿安全规程和矿井防灭火规范的要求设置防火门和配备干粉灭火器、泡沫灭火器、灭火手雷等消防器材并定期查验,保证完好,万一起火及时扑灭;在变电所设有自动灭火系统,该系统接入矿井安全监测系统,可实现火灾的连续监测、报警和自动洒水。另外,对井下机电设备的操作要严格按照有关规程、规范执行,加强管理力度,防患于未然。井下巷道、硐室及井底车场灭火器配备见表531。表531井下灭火器配备表序号配备地点灭火器种类数量备注10L泡沫灭火器41井底车场CO2灭火器210L泡沫灭火器22胶带机头硐室及装载硐室8KG干粉灭火器2分别配备CO2灭火器23中央水泵房8KG干粉灭火器1CO2灭火器24中央变电所8KG干粉灭火器2CO2灭火器25采区变电所8KG干粉灭火器210L泡沫灭火器16爆炸材料发放硐室50KG干粉灭火器1CO2灭火器27采煤工作面8KG干粉灭火器2每个工作面分别配备8工具室10L泡沫灭火器1CO2灭火器29掘进工作面8KG干粉灭火器2每个工作面分别配备2井下电气设备的防火措施全矿井下所有电气设备均按煤矿安全规程第444条的规定选型。井下除中央变电所外其它地点的电气设备均采用矿用防爆型。井下中央变电所为两个回路供电。电气设备和供电线路均设有保护接地、漏电等保护。向井下直接供电的变压器以及井下配电变压器严禁中性点直接接地。井下电压等级0KV、33KV、114KV、066KV、照明及手持式电气设备电压为127V,远距离控制线路的额定电压不超过36V。3井下电缆的防火措施井下电缆均为取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。电缆的选择、敷设、连接均按煤矿安全规程第442、第466第472条中的规定和要求进行。副斜井井筒内的0KV高压电缆选用MYJV10型煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆,;移动变电站的0KV高压电缆选用MUYPJ10型煤矿用金属屏蔽监视型软电缆;采煤机电缆选用MUGF3300型矿用屏蔽橡套软电缆;其他低压电缆选用MYP066/114、MYP038/066、MY038/066、MYQ03/05型煤矿用橡套软电缆。下井电缆在副斜井井筒中敷设在预埋的电缆支架上,其他地方沿巷道壁悬挂敷设。在井下水平或倾斜巷道中,悬挂在人行道的另一侧。井下巷道内的电缆,沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端,均设置标有编号、用途、电压和截面的标志牌。在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。电缆与电气设备的连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒;不同型电缆之间必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接;同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定橡套电缆的修补连接包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补,在地面热补或冷补后的巷套电缆,必须经浸水耐压试验,合格后方可下井使用,在井下冷补的电缆必须定期升井试验;塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能,应符合该型矿用电缆的技术标准。4井下电气设备的各种保护井下中央变电所的高压馈电线上必须装设有选择性的单相接地保护装置,共移动变电站的高压馈电线上必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备,具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护;井下由盘区变电所或配电点引出的馈电线上,装设短路、过负荷和漏电保护装置;低压电动机的控制设备,具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下所有低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路。煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。直接向井下供电的高压馈电线上,严禁装设自动重合闸,手动合闸时,必须事先同井下联系。电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架,铠装电缆的钢带或钢丝、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。井下设接地网进行接地保护,接地网上任一保护接地点的接地电阻不大于2。井下电气设备的检查、维护和调整必须按照煤矿安全规程的有关规定进行。(二)、带式输送机着火的防治措施及装备在主井生产系统及大巷中有瓦斯、煤尘爆炸危险的地方均采用隔爆型电动机。井下所有带式输送机均采用阻燃型输送带,且包胶滚筒的胶料也采用阻燃橡胶;巷道内设有照明灯,便于观察烟雾;在输送机头部传动滚筒处设有防滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护、自动洒水、防胶带跑偏装置。装设打滑检测器、逆止器、液压自动拉紧装置,可避免由于打滑而产生火灾;装设跑偏检测器,可避免由于输送带与其它物体的摩擦而产生火灾;机头溜槽处设有溜槽堵塞检测器,避免堆煤从而减小火灾隐患。在各大巷带式输送机机头、机尾、各顺槽带式输送机机头设有胶带机硐室自动灭火系统,该系统接入矿井安全监测系统,可实现火灾的连续监测、报警和自动洒水,一旦监测到温度信号、烟雾信号,实现自动停机,并能自动洒水灭火。(三)、其它火灾防治措施及装备1防止地面明火引发井下火灾的措施另见“井口防灭火安全技术措施”。2防止地面雷电波及井下措施为防止地面雷电波及井下引起火灾,采取以下措施通信线路在入井处装设熔断器和避雷器。地面直接入井的所有管线均作防雷接地。为防止地面雷电波侵入、静电感应、管路带电等进入井下,所有下井管道、线路等均按规范要求作接地处理。进入井下的各种管路一般采用埋地敷设,有地面直接入井的管路,须在井口附近将金属体进行不少与2处的良好的集中接地。(四)、井下消防洒水系统井下消防、洒水采用消防与洒水合一的给水系统,从工业场地600M3井下消防洒水贮水池自流至主斜井、副斜井及辅运平硐井口的消防洒水管。由主斜井、辅运平硐井口至井底的消防洒水管为DN50热轧无缝钢管;由副斜井井口至井底车场的消防洒水管为DN150的热轧无缝钢管;运输大巷、辅运大巷、回风大巷等内的消防洒水管为DN100的热轧无缝钢管;回采工作面的运输顺槽、回风顺槽内的消防洒水给水管为DN50的热轧无缝钢管。辅运平硐内每隔100M设一个DN25的给水栓及带减压设施的JSN50型消火栓;主斜井每隔50M设DN50支管阀门,阀后装快速管接头,其上设置一个DN25的给水栓及带减压设施的JSN50型消火栓。井底车场、辅运大巷、回风大巷、回风顺槽、掘进巷道每隔100M设DN50支管阀门,阀后装快速管接头,其上设置一个DN25的给水栓。运输大巷、运输顺槽每隔50M设DN50支管阀门,阀后装快速管接头,其上设置一个DN25的给水栓。在主斜井、辅运平硐和副斜井井底车场连接处、带式输送机机头、中央变电所、中央水泵房、火药发放硐室、盘区变电所等处设置消火栓箱,箱内存放有防腐水龙带与相应水枪;带式输送机巷道设有由烟感或温感控制的自动喷水灭火装置。各井底设有水喷雾装置。(五)、井下防火构筑物为了预防火灾发生,地面设置了消防材料库。配备消防材料有灭火器、消防水带、水枪、防毒面具、红砖、砂、水泥等。消防材料库布置在工业场地辅运平硐附近。井下一旦发生火灾,消防材料通过防爆无轨胶轮车迅速下井灭火。井下布置有防火门的硐室有井底车场、变电所、水泵房之间及变电所、水泵房通道。根据矿井防灭火规范要求,在井底车场设有消防材料库,库内备有各种消防材料及器材。井下消防材料库设在辅助运输平硐井底落平点附近的辅运大巷一侧,库房长度为40M,净宽5M,净高4M。联络巷两端各安设栅栏门一道。消防材料库采用锚网喷支护,混凝土铺底,铺底厚度为200MM。库房设3的向外流水坡度,并设水沟,库房内设材料堆放平台,平台高06M、宽15M,长度为10M,平台采用片石砌筑,并用M10水泥砂浆抹面。消防材料库存放有密闭材料、灭火材料、消防工具等。各种材料要码放整齐,工具放入工具箱,并加锁保管,消防材料库要设专人看管。密闭材料考虑一个综采工作面失火时,同时密闭六条顺槽的材料消耗量。井下消防材料库内存放的灭火材料和消防工具见表2(六)、火灾检测及防灭火装备按照矿井通风安全装备标准进行配备,主要装备型号为GC4008型煤矿专用气相色谱仪1套,ZRJ1型煤自燃测定仪2套,矿井火灾预报束管监测系统ASZ2型1套,DM400型井下移动式膜分离制氮装置2套、DM300型井下移动式膜分离制氮装置1套等。火灾检测及防灭火装备详见表3表1地面消防材料库主要灭火材料和消防工具一览表序号备品名称单位数量备注1清水泵台12泥水泵台23100MM消火水龙带M200475MM消火水龙带M300552MM消火水龙带M300652MM普通消火水枪支5752MM多用消火水枪支2852MM喷雾消火水枪支29高倍数泡沫发生装置套110消防泡沫喷枪套211高倍数泡沫剂T0512消防泡沫剂T0213分流管个414集流管个215消火三通个416阀门个41752MM斜喷消火阀门个418110MM快速接头及帽盖垫圈套301975MM快速接头及帽盖垫圈套202052MM快速接头及帽盖垫圈套4021吸液器个222管钳子把823折叠式帆布水箱个124轻型钩杆个225重型钩杆个126救生绳根427撬棍根228木锯把229平板锹把430伸缩梯副131组装梯副132普通梯副233小靠梯副23410L泡沫灭火器个2535CO2灭火器个10368KG干粉灭火器个14371211灭火器2L个1439泡沫灭火器起泡药瓶个50续表1地面消防材料库主要灭火材料和消防工具一览表序号备品名称单位数量备注40灭火岩粉KG50041石棉毯块54220L汽油桶个14320L普通油桶个244风筒布M50045水泥T546水玻璃T147石灰T4481/4速接钢管节50每节15M491/2速接钢管节50每节10M501速接钢管节50每节10M51200M钢管M50焊成快速接头52150MM钢管M100焊成快速接头53100MM钢管M500焊成快速接头5475MM胶管M5005528KW局部通风机台35611KW局部通风机台357接管工具套45815MM胶管M5005910MM胶管M50060单相变压器台361电力开关台362电缆M50063轻型溜子台264探照灯盏465玻璃棉KG100066风镐台267安全带条568钢绳梯M1006912镀锌钢丝绳M20070担架副271麻袋或塑料编织袋条50072潜水泵台273砖M31074料石M31075方木M3376木板M357

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