2017年黑皮凹子煤矿防灭火专项设计.doc

恒盛西南矿业投资管理有限公司 盘县黑皮凹子煤矿防灭火专项设计盘县黑皮凹子煤矿防灭火专项设计 编 制：杨 云 审 核：谢 松 总 工：谢 松 矿 长：翁万明 编制单位：通 防 科 编制日期：2017年 2月6日盘县黑皮凹子煤矿设计会审、审批意见防灭火专项设计会审时间会审地点主持人参加会审人员签字矿 长 年 月 日采掘副总 年 月 日总 工 年 月 日通防副总 年 月 日安全矿长 年 月 日通防队长 年 月 日生产矿长 年 月 日调度主任 年 月 日机电矿长 年 月 日安全科长 年 月 日机电副总 年 月 日技术员 年 月 日地测副总 年 月 日编 制 年 月 日会审综合意见总工意见 签字： 年 月 日矿长意见 签字： 年 月 日前 言1第一章 矿井概况及安全条件3第一节矿井基本情况3第二节 煤层基本情况6第三节 矿井瓦斯、自燃等情况10第二章 自燃倾向性预测10第一节 概 述11第二节 开采煤层自燃预测13第三章 矿井防灭火措施13第一节 开拓开采措施14第二节 通风系统措施15第四章 矿井防灭火系统15第一节 井下消防给水系统17第二节 井下洒水系统19第三节 井下用水量标准22第四节 隔绝灭火措施28第五节 其他监测方法30第五章 井下外因火灾防治36第一节 电气事故引发火灾防治措施及装备46第二节 其它火灾的防治措施及装备47第六章 防灭火本质安全管理系统48第七章、防灭火总体要求50第八章、防灭火总体设计50第一节、掘进巷道冒顶区、透采空区或接近采空区时的巷道防灭火设计50第二节、开采过程中采空区防止自然发火设计50第三节、回采工作面采终后采空区防止自然发火设计51第四节、阻化剂防灭火55第五节、束管监测系统56第六节、自然发火火灾处理58防火专项设计前 言一、设计目的1、为认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产方针，提高盘县黑皮凹子煤矿的本质安全程度和安全管理水平，控制黑皮凹子煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿生产安全风险，预防事故发生，保护黑皮凹子煤矿从业人员的健康、生命安全及财产安全。2、为了能合理有效的控制自燃煤层发生自燃事故的发生，降低事故的发生概率，提高职工是生命财产安全和煤矿安全的可持续发展。二、设计依据1、根据煤矿安全规程（2017年）第265条规定：开采容易自燃和自燃煤层的煤层时，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等综合预防煤层自燃发火的措施，编制相应的防灭火设计，防止煤层自然发火。2、根据贵州省煤田地质局实验室2012年9月提交的黑皮凹子煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告和矿井防灭火规范。3、2008年9月6号下发的国家安全监察总局、煤矿安全监督管理总局关于加强煤矿防灭火工作的通知的管理规定及要求。三、设计的主要特点1、对黑皮凹子煤矿的地质条件以及矿井设计概况进行了综述。2、对生产过程中可能出现的自燃事故进行分析，并编制和选择了相应的防治措施和装备。做到“安全第一，预防为主”。3、坚持以人为本，建设和谐社会，以科技为基础，将优化、完善矿井各个系统的安全设计及强化系统管理作为实现矿井安全生产的两个重点，将安全管理建立在有效的技术及装备的支持基础之上，确保矿井安全。4、根据矿井生产特点，对矿井自燃，一氧化碳进行实时监测，以便矿领导及有关人员及时了解情况，采取有效措施。5、依靠科技进步，结合本矿井的实际情况，积极采用相适宜的新技术、新工艺、新装备、新材料，确保矿井防灭火设施先进、合理、实用。四、待解决的主要问题1、需完善束管监测系统；五、依据的法律、条例、规程、规范、细则1、2008年9月6号下发的国家安全监察总局、煤矿安全监督管理总局关于加强煤矿防灭火工作的通知的管理规定及要求。2、煤矿安全规程（2016版）；3、国家安全生产监督管理局发布的矿井防灭火规范；4、煤矿一通三防安全知识；5、中华人民共和国煤炭法；6、中华人民共和国矿山安全法；7、中华人民共和国安全生产法；8、中华人民共和国消防法；9、中华人民共和国劳动保护法；为有效防止矿井火灾，根据煤矿煤层条件、井田开采计划安排，特编制黑皮凹子煤矿2017年防灭火设计。第一章 矿井概况及安全条件第一节矿井基本情况1、矿区地理位置、交通情况盘县水塘镇黑皮凹子煤矿矿区面积为2.3953km2，南西北东（走向）长2.950km，北西南东（倾向）宽0.9097km。共由11个拐点坐标圈定，准采深度为+1850m+1500m。矿山位于盘县南部约15km，属六盘水市盘县水塘镇所辖。开采范围及地理坐标：东经10509311051020，北纬272103272146。 盘县水塘镇黑皮凹子煤矿位于盘县南部水塘镇山岚村境内，隶属盘县水塘镇所辖。煤矿直距盘县（县政府所在地）15km，直距南昆铁路威红线鲁番站7Km，运距17 Km。212省道从本矿东部经过，矿区交通方便。2、地形地貌矿区总体为构造剥蚀单面山地貌。山岭方向与地层走向一致，飞仙关组地层坡度30左右，含煤地层坡度525。区内地形北高南低、东高西低，最高高程位于北部龙脖子，高程1918.5m，最低点位于西南边缘小冲沟，高程1635m左右，相对高差283.5m，属低中山地形。3、气候条件矿区属亚热带高原季风气候区，冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，降水充沛，有明显的旱季和雨季之分。根据盘县气象站建站以来气象观测资料，区内年平均降水量为678.4mm， 510月为雨季，降水量达1221.5mm，占全年降水量的88%，11月至次年4月为旱季，降水量为162.4mm，仅占全年降水量12%。降水强度亦随季节的变化而变化，冬春季节（旱季）降水量少，强度亦小，夏秋季节（雨季）降水量大，强度亦大，且较为集中。年平均降大雨1215天，日最大降水量达148.8mm，小时最大降水量56.5mm。区内年平均气温14.3C，极端最高气温36.7C，极端最低气温零下7.9C。相对湿度76%，年平均蒸发量为1509.0mm，全年无霜期274天，日照时数为1555.6小时，日照率为35%，主导风多为东北风，其次为西南风。平均风速1.6m/s。区内还有春旱、倒春寒、凝冻、冰雹等灾害性天气。 4、矿井煤层含煤地层为二叠系上统龙潭组。厚度150269.32m，一般217.8m。出露于矿区北部和南部，主要为海陆交互相沉积。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，产大羽羊齿、细羊齿等植物化石及腕足类、瓣鳃类等动物化石。根据岩性及其组合、沉积特征等可大致划分为上、中、下三段，由于龙潭组下段被断失，本矿区钻探未见龙潭组下段，根据邻区和填图资料补充了龙潭组下段的资料。含煤34层总厚度18.63m含煤系数8.600。一般可采5层，可采煤层总厚度10.13m, 可采含煤系数4.7。可采煤层均为中厚煤层。 本矿区可采煤层5层，编号为3、5、12、19、20。C3煤厚1.8m，距1号煤层11.59m，全矿区可采较稳定；C5煤厚1.8-2.03m，距离C3煤层23.17m，全区可采较稳定，一般含夹石1-2层，,厚度0.30-0.45m；C12煤层厚1.05-3.89m，距C5煤31.17m，全矿区可采较稳定，含夹石0-4层，0.16-0.36；C19煤层厚1.84-2.54m，距C12煤34.9m，全区可采较稳定，含夹石1-4层，最大夹石厚度0.20m.。；C20煤层1.36-2.6m，距C19煤6.52m，全区可采较稳定，含夹石0-2层,，最大厚度0.54。5、矿井地层二叠系中统茅口组，上统峨眉山玄武岩组、龙潭组，三叠系下统飞仙关组、永宁镇组，第四系。二叠系（P）。6、井田构造（1）、矿区位于盘县煤田水塘向斜北西翼中段。水塘向斜在区域构造上，属黔西南涡轮构造盘县弧形褶断带之主干褶皱。其核部地层为三叠系下统永宁镇组，翼部最老地层为石炭系下统摆佐组。（2）、矿区总体构造为单斜构造。地层倾向南东，走向北东，倾角855。（3）、矿区内及外围共发现断层15条。其中13条地表有出露，为北东向斜向或走向正、逆断层；另2条为钻孔所见隐伏小断层。断层落差大于50m的8条，编号为F1、F2、F3、F4、F7、F13、F14、F15；落差3050m的1条，编号为F8。落差小于30m的4条，编号为F9、F10、F11、F12；详见表3。（4）、该矿区断层发育尤其原开采的南北2处煤矿各可采煤层被切割，大中型断层达9条之多，而且有的断层如F8、F9与F14、F13的切割关系在深部均为推断，今后应补充勘查，查明该组断层的分布发展、发育，为矿井生产设计提供可靠地质资料。综上所述，本矿区地质构造复杂程度为复杂构造第二节 矿井瓦斯、自燃等情况一、瓦斯情况矿区内各煤层经鉴定均匀煤与瓦斯突出危险性煤层，有煤与瓦斯突出的可能性。因此矿井必须按突出煤层进行设计和管理。黔能源煤炭【2012】392号“关于盘县煤炭局关于2012年度盘县地方煤矿瓦斯等级鉴定报告送审的报告的批复”，黑皮凹子煤矿为煤与瓦斯突出矿井。据贵州省煤炭管理局文件，黔煤生产字20081504号，对六盘水市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复。矿井2008年度绝对瓦斯涌出量为1.41m3/min，相对瓦斯涌出量为12.60m3/t。矿井2007年度绝对瓦斯涌出量为2.49m3/min，相对瓦斯涌出量为19.92m3/t。二、煤尘爆炸性及煤的自燃倾向根据贵州省煤田地质实验室2012年9月19日提交的盘县黑皮凹子煤矿3、5、12、19、20煤层的煤尘爆炸性鉴定报告，煤层均有爆炸性。根据贵州省煤田地质实验室2012年9月19日提交的盘县黑皮凹子煤矿3、5、12、19、20煤层的煤炭自然倾向性鉴定报告，3、5、20号煤层为类，12、19号煤层为类（自然煤层）。三、采掘工作面布置根据黑皮凹子开采方案变更设计要求，确保矿井及回采工作面的正常接替和稳产高产，根据采煤、开拓准备和治理瓦斯的需要，考虑矿井设计能力，采掘关系，结合工作面技术装备和煤层情况，设计布置一个采面和两个掘进工作面满足要求，采掘比为1：2。采用“三八”作业制，边采边准。矿井在生产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；采后及时封闭采空区；开采埋藏浅煤层的时，要加强地面巡查，及时封填地表裂隙，减少漏风，防止采空区自然发火。四、矿井通风概况及反风黑皮凹子煤矿井通风方式为中央并列式通风。共有主扇2台，一台运行，一台备用，两台FBCDZ54No17 型主扇，风量1600-4500m/min,风压1200-2900Pa，额定功率2110KW。掘进工作面使用FBDN06，风量100-420m/min，风压660-4300Pa，功率215Kw。（一）矿井主要通风机的安装和使用应符合下列要求：1、主要通风机安装在地面；其外部漏风率无提升设备不得超过5，目前已符合规定。2、主要通风机和电动机的机座必须牢固耐用。必须保证主要通风机连续运转。3、必须安装2套同等能力的主要通风机及装置，其中一套运转，一套作备用，备用的一套风机必须能在10min内启动并运行正常。4、严禁采用局部通风机或风机群作为主要通风机使用。5、装有主要通风机的出风井应安装防爆门，防爆门每6个月检查维修一次。6、至少每月检查一次主要通风机，主要通风机与备用风机每月要交替运行。7、新安装的主要通风机投入使用前，必须进行一次通风机性能测定和运转工作，以后按期每5年进行一次性能测定。8、矿井主要通风机要有两路直接由变电所馈出的供电线路，线路不分接任何负荷。（二）反风方式、反风系统及设施矿井主扇为轴流式风机因此采用风机电机直接反转进行反风，在反风时调转电动机电源的两相，可以改变扇风机动轮的旋转方向，使井下风流反向。这种反风方法不需要设置反风道，比较经济。反风特点为反风时风流方向由抽出改变为压入。主要通风机必须装有反风设施及防爆门反锁装置，同时根据反风风流经过路线，通风系统中在构筑正向风门的同时应构筑有反向风门，以形成矿井的反风系统。需要反风时，主扇必须能在10min内改变巷道中的风流方向；同时主要通风机反风风量不应小于正常供风量的40。（三）反风措施反风方式采用全矿性反风，在回风斜井、副斜井、主斜井、车场、运输（材料）石门等地点出现火灾时采用全矿性反风。反风设备的要求：1、结构简单、坚固可靠。2、所有操作开关应集中安装设置，动作灵活可靠。3、从下达反风命令开始，在10min内必须改变巷道风的风流方向。4、主要通风机反风时供给的风量不应小于正常风量的40%。5、每年度由总工程师组织编制反风规程，规程中要详细规定反风方法，操作顺序及注意事项，通风机房内应挂反风设施布置图（四）反风演习1、每季度应至少检查一次反风设施，每年应进行一次反风演习。2、反风演习持续时间不应小于从矿井最远地点撤人到地面所需时间，且不少于2小时。3、反风演习前，必须制订反风演习计划，内容包括：（1）按照矿井灾害预防和处理计划的要求，规定火灾发生的假设地点；（2）确定反风演习开始时间和持续时间；（3）明确反风设备的操作顺序；（4）确定反风必须的观测项目及方法；（5）预计反风后的通风网络、风量和瓦斯情况；（6）制定反风演习的安全措施；（7）明确恢复正常通风的操作顺序和制订排除瓦斯的安全措施；（8）规定参加反风演习人员的分工和培训。4、反风演习必须严格管理火源，并遵守下列规定：（1）反风演习前必须切断井下所有电源。反风演习结束，在风流恢复正常后，风流中瓦斯浓度小于1%时，方可按排放瓦斯措施排放瓦斯恢复送电。（2）在反风演习持续时间内，在出风井井口附近20米范围都必须切断电源，禁止一切火源存在，禁止交通运输。（3）反风演习前，井下火区必须进行封闭或消除。（4）反风演习结束后应进行安全检查，只有确认无隐患后方能由矿长下令恢复生产。五、瓦斯抽放系统我矿共建抽放站1座，安装瓦斯抽放泵4台。抽放泵均为双回路供电。全矿现抽放管路能够覆盖所有采掘工作面。抽放系统参数如表1-4所示。表1-4 黑皮凹子煤矿抽采系统参数表泵编号泵型号泵电机功率(KW)极限真空度（Pa）铭牌流量（m3/min）主管（m）干管（m）支管(m)高负压2BEC-500185160001687540990低负压2BEC-50018516000468目前瓦斯治理主要采用的抽采方式为：开采保护层后顺层抽采、采空区留管抽采、高位钻场钻孔抽采、本层钻孔抽采。全矿目前综合抽采能力可达160m3/min混合量。六、矿井安全监测我矿监测监控系统现使用的是KJ70N监控系统。该系统对井下各采掘工作面的瓦斯、一氧化碳、总回风速、水仓的水位、采区石门的风速及主要机电设备的开停、馈电开关工作状态进行了监测和监控，并对瓦斯抽放泵的开停状态、抽放管的瓦斯浓度、负压、温度、压差及主扇的负压和开停状态进行了监测，以及对井口绞车房、井口、调度室等重要岗位点进行了监控。第二章 自燃倾向性预测第一节 概 述一、资料来源根据贵州省煤田地质局实验室2012年9月提交的黑皮凹子煤矿煤炭自燃倾向等级鉴定报告。二、煤的自燃倾向性类别该C12、C19、C20自燃倾向性鉴定为二类，属自燃煤层煤层，C3、C5自燃倾向性鉴定为三类，属不易自燃煤层。所以本矿按二类自燃煤层进行管理。煤尘均具有自然倾向性。三、自燃发火期黑皮凹子煤矿建矿至今未出现煤层自燃情况。第二节 开采煤层自燃预测一、煤的自燃条件：内因火灾的形成必须具备以下四个条件：具有自燃倾向性的煤层破碎状态并集中堆积存在；通风供氧；蓄热环境；维持煤的氧化过程不断发展的时间。要形成自燃，以上四个条件缺一不可，若采取措施破坏其中一个或两个，乃至全部条件，便可有效的防止自燃。煤层自燃发展过程的三个必要条件：煤层具有自燃倾向性；有连续的供氧条件；热量易于积聚。二、煤的自燃预兆：煤的自燃通常经历：潜伏阶段(低温氧化阶段)、自燃阶段、着火阶段、燃烧阶段和熄灭阶段，见下表(表3-2-3)表3-2-3 煤的自燃阶段及征兆阶 段征 兆潜伏阶段(低温氧化阶段)其特征比较隐蔽，煤重略有增加，煤被活化(化学活泼性增加)，着火温度降低。潜伏阶段的长短取决于煤的变质程度和外部条件，如褐煤几乎就没有潜伏阶段。自然阶段其特征是巷道内或老塘及密闭内空气中氧含量降低，一氧化碳、二氧化碳含量逐渐增加，空气湿度增大并成雾状，在支架及巷道壁上有水珠，在自然阶段末期温度达100出现煤焦油味。着火阶段其特征是放出大量一氧化碳、沼气及其它碳氢化合物与水分等。由于这个阶段还没有完全燃烧，所以二氧化碳还不明显，火区温度及岩石温度显著升高，在巷道还可以出现特殊的火灾气味、烟雾燃烧阶段其特征是生成大量二氧化碳，在高温下，分解生成更多的一氧化碳，巷道中出现强烈的火灾气体，烟及明火。火源附近温度高达1000左右熄灭阶段其特征是二氧化碳的浓度继续增高，氧气和一氧化碳则急骤降低，烟及火焰消失，灾区空气及岩石温度逐渐降低 作为煤矿应重视自热时期的征兆：1、煤炭自热期的初期阶段煤炭自燃过程的准备期结束之后便进入了自热期的初期阶段。在此阶段的征兆有：1)煤温有所上升但在临界温度6080以下；2)空气中的氧浓度降低；3)空气中的相对湿度增大；4)出现CO2，CO气体。2、煤炭自热期的后期阶段煤炭自热超过临界温度(6080)，但尚未达到着火温度出现明火的期间，为自热后期阶段。在此阶段内，煤温可升高到100以上，火源点附近煤炭水份蒸发，开始了干馏现象，生成多种碳氢化合物，出现的征兆：1)火源点附近的空气湿度增大，出现雾气，煤壁挂水珠，挂汗；2)出现煤炭氧化和干馏的产物，如CO、CO2、CH4、C2H4、C2H5等；3)煤温、水温、空气的温度都有所升高；4)出水酸度增大。芳香族的碳氢化合物气味(煤油味)是井下自然发火最可靠的征兆。该气味在距火源一定距离之外更为显著，因芳香族气体在冷却之后才会发生浓郁的香味。第三章 矿井防灭火措施第一节 开拓开采措施一、选择合理的巷道布置与开采程序（一）本矿采用斜井开拓，布置有3条井筒，分别为主斜井、副斜井和回风斜井，设计布置有专用回风井。（二）除回采巷道外，井筒、石门、车场等均为岩石巷道，采用不燃性材料支护。（三）采煤工作面采用后退式开采。（四）开采顺序：煤层间的顺序为下行式。（五）设计在区段运输石门上方留设煤柱。（六）除回采巷道采用锚网、架棚等支护形式，其余巷道采用砌碹或锚喷，硐室采用不燃性材料支护。因此本矿的巷道布置对防止自燃发火而言是合理的。二、选择合理的采煤方法（一）本矿采用长壁后退式采煤法，巷道布置简单，采用炮采工艺，回采时要及时观测和预测，必要时采取有效措施。（二）设计工作面顺槽采用不燃性的锚网或架棚支护形式，开采时，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，每个工作面回采结束后即进行采空区及巷道密闭。（三）本矿回采工作面采用全部冒落法管理顶板，回采后顶板容易冒落。（四）控制矿山压力，减少煤柱破裂。三、提高回采率，加快回采进度（一）工作面采用放炮落煤，工作面采用溜子运煤，工作面运输顺槽采用皮带运输煤炭，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。（二）及时清理运输巷道中因运输过程的撒落的煤炭，工作面尽量不要留顶煤或底煤，清干净浮煤，不让其留滞在采空区，提高回采率。（三）采后及时封闭采空区；开采埋藏浅煤层的矿井，要加强地面巡查，及时封填地表裂隙，减少漏风，防止采空区煤层自然发火。第二节 通风系统措施一、选择合理的通风系统、通风方法(一）水平、采区都必须布置单独的回风道，实行独立通风。这样可降低矿井总风阻，增大矿井通风能力，减少漏风，易于调节风量；在发生火灾时便于控制风流，隔绝火区。(二）本矿采用抽出式通风方式，各采掘面有独立的进、回风系统。(三）矿井采用抽出式通风方法，工作面采用长壁后退式回采，“U”形通风方式，采空区漏风小。(四）准备采区时，必须在采区构成通风系统后，方可开掘其他巷道。采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。二、正确选择通风构筑物的设置地点(一）调节风门、风门、风墙等通风设施，应设置在围岩坚固、地压小的地点，还应避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量的增大。(二）回风巷中的调节风门应尽量设置在离回风侧较近的一端，进风巷中的调节风门应尽量安设在离进风侧较近的一端。第四章 矿井防灭火系统第一节 井下消防给水系统井下消防给水系统是煤矿井下安全的重要保证，是必须要建立的。煤炭工业矿井设计规范规定，井下必须建立完善的井下消防给水系统。该规定是强制性的。井下消防给水系统由以下部分组成：水源及消防水池、井下输水管道、井下消防给水管网。一、地面消防水池矿井生产供水系统采用静压供水方式，在风井后山坡上建一座240 m3生产、消防水池，水池池底标高1845m与井下最高用水点标高1583m相对高差262m。水源取自场地内矿井水处理池，污水处理池设置一台22kw取水泵。二、井下输水管道由240m3消防洒水水池敷设806(内径150mm)无缝钢管一条，以静压供水方式向井下供水。并敷设场地生产用水给水管网，采用DN50焊接钢管对场地各生产用水点静压供水。管路系统主要敷设在：运输重载系统卸载点装载点采煤工作面的进回风巷采掘工作面。对于本矿即在主斜井、副斜井、风井、区段石门、采煤工作面运输顺槽与回风顺槽、掘进巷道等都必须敷设供水管路。主管为806，支管为509无缝钢管。副斜井、轨道斜巷每隔100m设DN25洒水支管和阀门(每支管处设三通)，主斜井、人行巷、工作面顺槽、掘进头巷道每隔50m设DN25洒水支管和阀门(每支管处设三通)。本矿的井下消防水管与井下防尘洒水管共用，井下发生火灾时采用防尘洒水支管接管进行消防。三、消火栓给水系统由地面消防水池采用焊接钢管以静压方式向井下供水，形成完善的消防洒水管网。主管为806焊接钢管，在主斜井、副斜井及甩车场安设。干管为806焊接钢管，在轨道上山，人行巷、运输斜巷，回风联络巷，回风平巷，辅助运输斜巷、运输斜巷皮带巷等巷道均安设，铺设在运输斜巷，采、掘工作面的洒水管设焊接钢管DN50洒水支管和阀门，工作面消防水管为直径25mm抗阻燃橡皮软管。井下按煤矿安全规程(2016版)的要求设置消防设施和喷雾降尘装置。在副斜井、轨道斜巷、甩车场、运输大巷每100m设消火栓。上下山、井下机电峒室、消防材料库附近设置消火栓，在主斜井、运输石门、主要运输巷、回风巷、掘进巷道的洒水管每50m设焊接钢管DN25洒水支管和阀门，在井下每个转载点设洒水器，采掘工作面设有喷雾降尘设施。 为了能够迅速扑灭井下火灾，在井下重要部位需要设置消火栓箱。重要部位是：上山口与下山口、带式输送机机头、机电硐室、变电站硐室、炸药库等。消火栓箱内存放DN50长25m防腐水龙带2条，DN13水枪1只，消火栓应设在井壁的壁龛内。不论是支管阀门还是消火栓箱都不要影响井下人员正常通行。 井下消火栓给水系统用水量标准为510L/s。本矿井采用10.0 L/s。四、水喷雾隔火装置本矿设计在井底联络巷和副井井底两侧安装水喷雾隔火装置。 最低喷头出口压力不应小于0.2MPa。第二节 井下洒水系统防尘洒水是井下生产的主要环节，它不但可预防尘肺病发生，还可以防止因明火而引发瓦斯爆炸事故或煤尘爆炸。国家严令规定：没有防尘供水管路的采掘工作面，不得生产。可见防尘洒水在煤矿生产中的重要性。 一、喷雾降尘 在井下煤仓放煤口、溜煤眼、转载点和卸煤点都要安装两个喷头。喷头前压力为0.30.5MPa，单个喷头出水量为0.030.08L/s，工作时间运输煤炭（矸石）时开启。 炮采工作面供水点有：湿式煤电钻、爆破前冲洗煤壁、爆破时强喷雾降尘、出煤时洒水。单台湿式钻机用水量为0.080.10L/s，压力为0.150.3MPa，工作时间一般为810h。爆破时强喷雾装置要求单个喷头出水量为0.10.3L/s，压力为0.30.5MPa，工作时间为12h。有时0.5h就可以达到扑尘效果。冲洗煤壁用水量为0.30.5L/s，工作压力为0.20.4MPa，工作时间一般为12h。出煤洒水可借用煤壁冲洗水枪，工作时间为12h。 二、井下风流净化水幕 井下巷道空气中存在着大量漂浮着的煤尘与岩尘，本矿设计采取的净化手段主要是水喷雾。 风流净化水幕主要布置在采煤工作面的回风巷，掘进工作面装车点下风向20m处。风流净化水幕由9个喷头组成，在巷道横断面上形成一层水幕，一只喷头出水量为0.030.08L/s，压力为0.30.5MPa，工作时间为1012h。 三、冲洗巷道 在井下所有主要运输巷道、主要回风巷道、上山与下山和正在掘进的巷道都必须进行巷道冲洗，这些巷道都要敷设消防给水管道，可借用消防给水管道的支管阀门进行巷道冲洗。冲洗巷道时可使用DN50/DN25变径快速管接头，一端接消防给水管，一端接DN25软性水管。软性水管一端配有DN25小水枪，软性水管长度为50m。冲洗水量为0.40.6L/s，压力为0.30.5MPa，工作时间为68h。 四、锚喷工作面用水 在掘进工作面，有些巷道要紧跟锚喷作业，主要是在巷道壁安装锚杆与混凝土喷射。安装锚杆是通过锚杆打眼安装机进行的，为湿式作业，混凝土喷射前要冲洗岩帮，喷射时应向混凝土搅拌机供水。 冲洗岩帮用水量为0.30.5L/s，压力为0.20.4MPa，工作时间为12h；向混凝土搅拌机供水量为0.40.6L/s，压力为0.1MPa，工作时间为45h。第三节 井下用水量标准一、井下用水设施、设备水压情况1、井下用水设施、设备水压情况防尘用喷雾装置 压力要求0.30.5MPa风流净化水幕 压力要求0.30.5 MPa放炮用强喷雾装置 压力要求0.30.5MPa混凝土配料搅拌机 压力要求0.1MPa给水栓DN50 压力要求0.30.5MPa消火栓DN65 压力要求0.351.0MPa装岩前洒水及冲洗顶帮DN50 压力要求0.20.4MPa装煤前洒水及冲洗煤壁DN50 压力要求0.20.4Mpa2、供水方式及水压保证矿井生产供水系统采用静压供水方式。供水水压：P=g h=10009.8110 1078000（pa） 1.078（Mpa）式中：P水压力，pa； 水密度，kg/m3；g重力加速度，9.8N/kg； h供水高度，m。经计算，井下最高用水点的供水水压为1.078Mpa，满足井下各用水设施、设备的水压要求。3、井下最低点水压计算根据开拓开采布局，井下最低用水点标高为1583m,其初后期的水压为：P=gh初10009.82952891000Pa2.891Mpa根据GB50383-2006规范要求，水压不宜超过4 MPa，井下最高水压为2.891MPa4 MPa,可不采取减压措施。二、井下消防洒水水质标准及其他： （）一）井下消防洒水水质除考虑各点设施对水质要求外，还要考虑对环境卫生的影响。井下消防洒水水质标准如下： 井下消防洒水水质标准 表7-3-2序号项目标准1 悬浮物含量 30mg/L 2 悬浮物粒径 0.3mm 3 PH值 6.58.5 4 总大肠菌群 每100ml水样中不得检出 5 粪大肠菌群 每100ml水样中不得检出 （二）井下消防洒水管道敷设 本矿井下消防洒水管道采用消防与洒水合一的枝状管网，使管道水流方向与巷道中风流方向相一致。在井下消防洒水主干管上每隔500m左右安装一只检修阀。环状管网上也要安装若干阀门，供转换切断与检修用。从主干管上接出的支管，都要在支管上安装一只控制阀门。各类用水设施前、消火栓前、其它消防装置前都要安装阀门，供设施检修更换用。经过计算分析井下消防洒水管主管选用管径为主管为806焊接钢管；支管选用509焊接钢管。 井下管网采用托架或吊架固定，选用吊架固定时，每隔50m加设一只托架，根据强度与刚度计算，托架、吊架间距为：吊钩间距为5m；管网升压可选用水泵，其工作泵与消防泵都要设置备用泵，局部升压时可采用管道泵，管道泵可直接与管道连接。 （三）井下消防洒水管道防腐 管道、阀门、管件、支吊架等防腐预处理采用，底漆采用无机富锌底漆，防护涂料根据井下水酸、碱度而定，当为酸性水时或含盐量较高时采用氯化橡胶系列防腐涂料。当为中性至碱性水时，可采用无机富锌底漆。氯化橡胶系列防腐涂料可由其它橡胶类或乙烯类涂料代替。底漆的最小厚度为3070um，漆膜总厚度应不小于200um。 （四）井下消防洒水水源 井下消防洒水水源是矿井总水源的一部分，一般不单独建立。水源有以下几种类型： 1、矿井总水源直供； 2、处理后的井下排水； 3、在井下直接取用潜水。 第四节 隔绝灭火措施一、灾区封闭隔绝灭火措施。（一）对有自燃发火隐患的高冒区,透老空地点采取封堵严实后注入罗克修泡沫进行充填密闭,隔绝自燃发火点氧气的供给，使煤层自然发火点窒息熄灭。（二）采区生产过程中，必须建立火区管理卡片，绘制火区位置图，建立火区密闭墙、防火隔爆墙管理制度，定期对火区内气体取样化验。只有火区内氧浓度小于5%，不含CO，或CO浓度稳定在0.001%以下，火区内温度小于30度，出水温度小于25度或与火灾发生前的水温相同，且以上指标稳定一个月以上时，方可对火区进行启封。（三）掘进过程中还必须加强对小窑的探清工作，严禁误穿小窑。若误穿小窑发现CO气体，必须立即进行封闭，然后施工钻孔进行注马丽散。为了灭火工作可靠，同时采取在密闭周边进行注浆，施工的密闭必须预留观察孔时刻取样分析。二、密闭防灭火技术措施。密闭防灭火技术主要适用于采煤工作面回采结束后的采空区、报废的煤巷、煤巷高冒或空洞的自燃火灾防治和直接灭火缺乏条件或有危险或不奏效的外源火灾灭火。（一）密闭防灭火技术的使用： 1、必须对发火地点、发火原因及漏风状况进行详尽的分析，使密闭防灭火技术做到有的放矢、因地制宜。 2、必须正确选择密闭的位置、结构的施工方法，尽可能缩小封闭范围，减少密闭数量，控制漏风，保证密闭的施工安全和工程质量，提高密闭防灭火的窒息效果。 3、必须加强对封闭区的管理，加强对密闭的维护和检修，严格限制其邻近区域生产活动情况对封闭区的采动影响，以保证封闭区良好的封闭状态。 4、必须选定可靠的观测地点，建立完善的观测制度，随时随地掌握封闭区内的自然发火趋势或火情变化。（二）密闭位置选择 1、密闭位置的选择应在确保施工安全的条件下使封闭范围尽可能小，尽可能靠近火源。 2、密闭位置应选择在动压影响小、围岩稳定、巷道规整的巷段内，密闭外侧离巷口应留有45m的距离。 （三）密闭结构选择 1、密闭的总体结构包括墙体和辅助设施，密闭的墙体必须具有足够的承压强度、足够的气密性能和足够的使用寿命，能满足指定的特殊使用性能；密闭的辅助设施应根据需要配齐。 2、永久密闭必须采用不燃性建筑材料。 3、临时密闭要求结构简单严密、材料质量轻、施工方便，完成任务后需要拆除的要便于拆除，有瓦斯爆炸危险时要求防爆。临时密闭一般选用木板密闭、风布密闭、喷塑密闭、砖密闭、石膏密闭或沙(土)袋密闭。 4、永久密闭要求墙体结构稳定严密、材料经久耐用，墙基与巷壁必须紧密结合，连成一体。永久密闭一般采用掏槽结构，也可采用锚杆注浆结构。煤巷密闭必须掏槽，帮槽深度为见实煤后05m，顶槽深度为见实煤后03m，底槽深度为见实煤后02m，掏槽宽度大于墙厚03m；岩巷不要求掏槽，但必须将松动岩体刨除，见硬岩体。 5、对密闭有防爆要求时宜选用沙()袋密闭作缓冲墙，再建筑永久密闭。 （四）观测系统的确定 1、火区密闭和防火永久密闭都应在离地板高度为墙高的23处设直径不小于25mm的检测口，用于观测压差、气温和取气样；封闭区内高外低处的密闭应安装直径50mm以上放水管，并带有水封结构或安装阀门，离底板高度为03m，用于观测水温、释放积水；另外在密闭的顶部还要安装直径不小于100mm的灌浆管，以备灌浆使用。 2、选择封闭区回风侧有代表性的密闭，定期观测封闭区内的气体状态，重点掌握封闭区内气体成分的变化，可靠检验密闭防灭火方案的实施效果。在检测封闭区内的气体浓度时，平时可用气体检测管检测，阶段性测定应取样用色谱仪分析。 （五）封闭火区时，应依照正、负压通风方式和瓦斯涌出量的大小来合理确定密闭顺序。有瓦斯爆炸危险时，一般进、回风侧同时砌筑密闭，做到边检测、边通风、边密闭，最后同时迅速封闭密闭通风口，迅速撤出工作人员。 （六）封闭区的管理 1、必须绘制封闭系统图(实施后的实际封闭方案图)，建立密闭管理卡片或火区管理卡片。所有密闭都必须编号、登记、上图。密闭管理卡片或火区管理卡片内容包括密闭编号、密闭地点、巷道倾角、墙体结构、性能要求、建筑日期及完好程度、维修记录、观测记录等。 2、所有密闭前都必须安设栅栏、警标和记事牌。记事牌内容包括密闭编号、密闭地点、密闭检查观测记录。 3、必须加强密闭的检查和维修，保证密闭完好。 4、在密闭灭火过程中，必须停止火区周围对密闭灭火有影响的一切生产活动。 （七）防灭火效果的强化 1、应加强对整个封闭区的封闭堵漏。 封闭区的所有通口均应密闭，所有密闭均应加强维修和堵漏。 井下大面积漏风地点宜建立隔绝带实行堵漏。 巷帮裂隙及碹外空帮等漏风地点宜采取注浆、充填等有效的局部堵漏措施。 地面漏风裂隙应采用黄土覆盖、充填等堵漏措施。 2、采取均压措施以降低封闭区的漏风压差： 设法使封闭区成为通风网络中的角联分支，进行均压调节； 设法使封闭区所有密闭同时处于通风系统中的进风侧或回风侧； 设法开辟与封闭区并联的通路。 3、采取灌注惰性气体的措施可以提高封闭区的惰化程度，对于瓦斯矿井灭火还可起到阻爆的作用。 4、采取注水、注浆、注凝胶等措施可以降低密闭区内部温度，加快灭火速度。 （八）防灭火效果的观测 1定期测定封闭区密闭内外压差，进行漏风分析。 2、指定有代表性的回风侧密闭，用气体检测管测定封闭区内、外的O2、CO、CO2和CH4等气体浓度，用分辨率不低于0.2的温度计测定封闭区内、外的空气温度及密闭四帮煤、岩温度，每天测定一次。定期用采样球胆采集封闭区气样，进行气体成分分析。 3、每次测定都必须仔细填写观测记录，至少记录观测地点、观测日期和观测人名，并填绘观测曲线。 （九）防灭火效果的检验 1、根据测定，出现下列现象之一即定为出现自燃发火隐患： 1)密闭内出现CO2且呈上升趋势； 2)密闭内水温、气温呈上升趋势； 3)密闭附近煤温、岩温呈上升趋势。 2、根据测定，出现下列现象之一即定为出现发生自燃火灾，防火失败； 1)密闭内出现烟雾； 2)密闭附近煤温、岩温上升超过70。 3、密闭灭火必须同时达到以下条件并稳定一个月以上方可确认火区熄灭： 1)各回风侧密闭取气样分析，CO浓度低于0001、O2浓度低于5； 2)各回风侧密闭内气温低于30或达到发火前温度； 3)各密闭内水温低于25或达到发火前温度。 4、火区达到熄灭条件需要启封时，可以制定启封方案申报启封。启封时发现火尚未熄灭应立即进行直接灭火，直接灭火有危险或不奏效时，应立即重新封闭火区。火区管理卡片编号： 年 月 日自燃日期 地 点发生自燃时巷道情况离主大巷距离(m) 标 高(m)离主石门距离(m) 离地面垂深(m)煤 层 特 性名 称巷 道 类 型厚度(m)发火后采取的措施倾 角煤 质顶底板 岩 性顶 板底 板临近层 开采情况上 部下 部发生自燃现象简单描述地质构造叙述(断层、 褶曲、厚度及其它变化支 护 形 式 棚间距离(mm)空 顶 距 离(m)支护质量通 风 形 式有效风量(m3/min)正常瓦斯浓度(%)风速(m/s)发火地点状态发火前所采取之措施现场见证人（性名、职务）：伤亡情况：发火预兆自燃类型及分析意见：防灭火专业机构负责人或通风科（区）长：矿总工程师：填表人：第五节 其他监测方法一、人的感官可以察觉的自燃征兆（一）巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗”；（二）风流中出现火灾气味，如煤油味、松香味、臭味等；（三）从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高；（四）当空气中有毒有害气体浓度增加时，人们有不舒服的感觉，如头痛、头晕、精神疲乏等。二、仪表检测（一）有下列情况之一者，定为自燃发火1、煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等；2、煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70；3、采空区或风流中出现一氧化碳(CO)，其浓度已超过矿井实际统计的临界指标，并有上升趋势。在有自燃倾向煤层的掘进工作面和回采工作面必须需设置CO传感器和温度传感器对采空区或回风流中CO和温度进行时刻监测。同时配备AQY-50型一氧化碳检测器，派专人在工作面及其回风流中进行检测，每天检测1次并作好记录，发现异常情况马上报告安全管理人员和矿技术负责人。（二）有下列情况之一者，定为自燃发火隐患1、采空区或井巷风流中出现一氧化碳，其发生量呈上升趋势，但尚未达到矿井实际统计的临界指标；2、风流中出现二氧化碳(CO2)，其发生量呈上升趋势，但尚未达到矿井实际统计的临界指标；3、煤炭、围岩及空气和水的温度升高，并超过正常温度，但尚未达到70；风流中氧(O2)浓度降低，其消耗量呈上升趋势。第五章 井下外因火灾防治外因火灾的主要特点是突然发生，来势迅猛，发生的时间和地点出人意料之外。由于这种突发性和意外性，常使人们惊慌失措而造成恶性事故。矿井中一切能够产生高温、明火、火花的以及由于可燃材料制成的器材和设备，如使用不当都可能会引起外因火灾。绝大多数外因火灾是由于机电设备质量不高，安装不良，又缺乏严格的检修、维护制度，长期带病运行而引起的。对于中小型煤矿，由于机械化程度较低，其中爆破和明火是造成外因火灾的主要原因。外因火灾的防治主要应从两个方面着手：一是防止失控的高温热源；其次是在井下尽量采用不燃或耐燃的材料和制品。第一节 电气事故引发火灾防治措施及装备一）硐室必须装设向外开的防火铁门，铁门全部敞开时不妨碍运输，严禁存放无关的设备和物件，并采用防爆型的照明设备。二）从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。三）硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材，并要求井下工作人员熟悉本职工作区内灭火器材的存放地点。在各硐室内设CO2灭火器2个和8Kg干粉灭火器1个，设置砂箱1个，砂箱用1.53.0毫米铁板制作，容积不少于0.2m3。四）硐室不应有滴水，带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。五）硐室入口处悬挂“非工作人员禁止入内”的警示牌，并悬挂与实际相符的供电系统图。六）硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。七）井下硐室不准存放汽油、柴油、煤油，擦拭机械用的棉纱、布头等，要存放在铁桶内封闭，并定期送到地面处理。二、井下电气设备的防火措施1）井下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）向井下供电的变压器或发电机严禁中性点直接接地。3）采用双回路电源供电，井下低压动力为660V，照明为127V。4）低压馈电开关选用KB