E3101东综放工作面防火安全技术措施.doc

E3101东综放工作面防火安全技术措施编号：XCT-09-23山东天安矿业有限公司E3101东综放工作面防火安全技术措施 编 制 人：区 队 长：施工单位：通防工区批 准 人：编制日期: 2009年 月 日审 批 意 见会审单位及人员签字:通防科： 技术科： 调度室： 安监科： 地测科： 机电科： 通防副总： 2009年 月 日生产矿长： 安全矿长： 总工程师： 公 司审 批 意 见通防副总: 总工程师： E3101东综放工作面防火安全技术措施一、概况3101东工作面井下位于东一采区南部，F14、F57、F57-1、F59断层之间，其范围西至39434590经线，东至F59断层煤柱线，南至3930918纬线，北至3931600纬线。工作面标高-667-760，倾向长：斜距79.5m，平距69m；煤层厚度5.2m8.5，平均7.18m；煤层倾角2035，平均25。煤尘爆炸指数为38.90%，具有爆炸危险性。该煤层为自燃煤层，起始温度为27.7时，实验最短发火期为52天，实际统计自燃发火期为31天。为做好防火工作，保证初采及正常回采的顺利进行，特编制本安全技术措施。二、通风管理及气体检测 通风管理1、通风方式 本工作面采用轨道顺槽进风，运输顺槽回风的全风压“U”型下行通风方式。2、风量分配根据“矿井风量计算方法”计算和已回采完毕的采面供风经验，确定该采面正常推进时的风量为800m3/min860 m3/min。但在初采时，由于切眼顶板不一定及时垮落，相对加大了通风断面，为满足工作人员的用风需求及设备散热和防火需要，风量可适当增加至1000m3/min左右。当顶板垮落，形成第一道挡墙时，调整为正常风量。 3、加强通风系统的管理，对于E3101东综放面有关的主要风门要安装可靠的闭锁装置，严禁风门同时打开，工作面进、回风顺槽每旬测风一次，保证风量满足设计要求。瓦斯管理1、加强工作面的瓦斯检测，采面设置专职瓦检员，对工作面进、回风流、工作面风流、进、回风隅角。每班进行不少于2次的检查，每班检查的结果须记入瓦检手册和牌板。通知现场相关工作人员和管理人员并经当班安监员签字。2、在E3101东运输顺槽距工作面煤壁不大于10m及距汇风口10-15m设置甲烷传感器，并根据要求设置报警浓度、断电浓度和复电浓度，连续监测回风流中的瓦斯浓度。3、采煤工区区长、技术员、班长下井时必须携带便携式甲烷检测报警仪，流动电钳工下井担负机电维修工作时，必须携带便携式甲烷检测报警仪，在检修工作地点20m范围内检查甲烷气体浓度，有报警现象时，不得通电或检修。班长携带的便携式甲烷检测报警仪悬挂在工作面回风隅角切顶线以外不大于0.5m处；采煤机司机担负操作采煤机工作时必须携带便携式甲烷检测报警仪，割煤时悬挂在采煤机适当位置；爆破工担负爆破工作时必须携带便携式甲烷检测报警仪，附近20m范围内瓦斯浓度达到1.0%时严禁装药爆破。 监测监控在E3101东面运输顺槽距工作面煤壁线不大于10m的位置设置甲烷传感器（报警浓度1.0%，断电浓度1.5%，复电浓度1.0%，断电范围为工作面及其回风巷道中一切非本质安全型电气设备）；在运输顺槽距汇风口10-15m设甲烷传感器（报警浓度1.0%，断电浓度1.0%，复电浓度1.0%，断电范围为工作面及其回风巷道中一切非本质安全型电气设备），实施监测回风流中的甲烷浓度；同时设一氧化碳传感器（报警浓度24ppm），实施检测回风流中的一氧化碳浓度，封闭运顺时撤除。所有传感器应垂直吊挂，距顶板（或顶梁）不大于300mm，距巷道壁不小于200mm。风速传感器吊挂位置应能代表巷道的平均风速。 气体检测1、标志性气体 在整个回采过程中，煤体会不同程度的氧化而产生CO气体其浓度且随着温度的升高而升高，因此确定CO为煤炭自燃温度早期标志性气体。当回风隅角CO浓度大于100ppm且有上升趋势，回风流CO浓度大于24ppm时，可判定采空区存在自燃隐患。 根据煤样自燃倾向性测试当煤温超过80时，开始有乙烯产生，超过150后有乙炔产生，确定乙烯、乙炔作为煤炭自燃温度后期标志性气体。当采空区出现乙烯时（非钻孔），说明煤的自燃比较严重，应采取相应措施处理。2、束管埋设两顺槽采空区预留单根束管（靠顶靠帮的肩窝处）,每隔3050m设置一采样点，埋设热敏电阻，埋设点要用花管保护好，并与隔离墙、注浆管路出口错开，无异常时束管进入采空区100m时停止延接，对于束管损坏不能采样时必须及时补点。初采前在切眼两端各布置两路束管，一路靠非采侧，一路进入工作面方向约10m。3、预测预报每班有瓦检人员2次对回风隅角、回风流及架间的CO气体进行检测；每天对设定的埋设点采样化验分析，分析内容：O2、N2、CO2、CH4、C2H6、C3H8、C2H4、C2H2等。在初采期间，若采空区气体异常，根据领导安排每天2次采样分析。三、初采（50m内）与正常回采的防火措施 堵漏风1、初采时，当顶板垮落之后，经相关领导批准，在采面两端头架后适当位置施工第一道隔离墙。以后由综采工区在两顺槽每隔10m（3m）设置隔离墙。2、隔离墙采用袋装粉煤灰或袋装碎煤施工，墙体厚度1.5m。层与层之间用粘土填实，底板要清理干净浮煤（矸）。袋子与锚网接触处及有注浆管路处要用粘土填实。3、隔离墙的前后3m外要剪网放顶，剪网长度和宽度不低于22m（巷道宽度不足2m除外）。4、在轨顺溜尾处设两道挡风帘降低正压风流的冲击，减少向采空区漏风，一道风帘设在关门柱附近，另一道设在架间附近。溜尾处有人施工时，应保证一道风帘处在正常使用状态。5、轨顺隔离墙施工完毕后，向隔离墙内压注水玻璃凝胶等胶体，也可在隔离墙表面喷注水玻璃凝胶，增强堵漏风能力；皮顺隔离墙施工完毕无特殊情况不再注胶。6、正常回采时，在两顺槽每隔20m（3m）设置隔离墙，隔离墙由综采工区采用袋装粉煤灰或袋装碎煤施工，墙体厚度1.5m。层与层之间用粘土填实，底板要清理干净浮煤（矸）。袋子与锚网接触处及有注浆管路处要用粘土填实。皮顺隔离墙施工时与轨顺同步（相差不大于1个小班）。 注浆管路设置工作面投产前，在轨道顺槽铺设一路108的主注浆管路，其它分支管路直径不小于76mm。在E3101集中运顺下方设置放水闸阀并在此处安装压力表和专用电话，闸阀出口用钢管或76胶管延接至E3101轨顺下把钩的沉淀池内。1、初采时，在切眼上部硐室内顺主管路设置一注浆出口和花管连接，花管长度不小于0.5m。用铁丝将花管固定在锚网或锚杆上。以后每隔20m（4m）设置一道注浆出口，直至进入正常回采。2、初采时在距切眼非采帮69m内，由综采工区沿采面倾斜方向铺设一路不少于70m的三相泡沫管路，每隔9m设三通出口，靠近溜头段两节连续设三通出口。利用此管路注浆（胶）以便对溜头部分进行更好的充填。溜尾管路悬空部分，关门柱里由综采工区用袋装碎煤垫实，关门柱外由通防工区垫实，以后每隔20m（3m）安装一路三相泡沫管直到正常回采。3、正常回采时，在轨道顺槽每隔3050m设一出浆口（根据采面防火要求可以适当调整）。两路注浆管的上下间距无特殊情况不大于200mm，以此类推。由于底板坡度不一致，主管路与底板的距离大于500mm时，管路下部须用袋装碎煤等物体垫实。采面正常推进期间无特殊情况不再沿倾斜方向布置三相泡沫管路，若遇断层及其它原因推进度放慢时，同样沿倾斜方向铺设大于70m的三相泡沫管路。4、初采期间，管路进入采空区大于100m时，若无特殊原因，可以不再延接。正常回采时，管路进入采空区70m，根据束管检测无自燃隐患时，可以不再延接。 两端头处理1、在初采及正常回采过程中，对轨顺关门柱附近冒落的煤体压注防火材料。 在轨顺关门柱附近的顶板用麻花钻杆施工钻孔，角度6080，深度3m左右（顶板为岩石除外）。然后用棉纱缠在钢管上，用钝器撞入，封孔完毕，压注水玻璃凝胶。以小苏打为促凝剂，添加量为3%5%，因其有一定的饱和度，可以将小苏打先放入水桶中溶化，到时加水即可。 在溜尾处的架后用一次性钻杆施工钻孔，上部钻孔4560，深度3m5m（根据煤体厚度调整），中部2030，深度2m3m，然后压注水玻璃凝胶或MEA-1胶体。2、在运顺关门柱附近，对破碎煤体压注防火材料。 在运顺关门柱附近的顶板用麻花钻杆施工钻孔，角度6080，深度3m左右，排距23m。然后用棉纱缠在20mm钢管的上端，用钝器撞入钻孔内（若溜头部顶板有淋水或原先有施工好的钻孔，不再施工钻孔）。对施工好的钻孔，压注水玻璃凝胶。 在架后帮部松散煤体施工2排钻孔，上部钻孔深度35m，角度4560；中部钻孔23m，角度30左右。 钻孔施工完毕，压注MEA-1灭火剂。制作浆液时，一是将58，的MEA-1灭火剂加入自制的铁箱内使其充分溶解，然后搅拌均匀。二是边加水边撒MEA-1灭火剂，利用水翻起的浪花将其溶解。 对架后的钻孔，每班要保证2m3以上的注胶量，若注MEA-1灭火剂大量漏胶时，可压注水玻璃凝胶。 对关门柱以里的浮煤及架后帮部表面要喷洒MEA-1灭火剂等防火材料，使胶体能覆盖、湿润破碎煤体。 由于运顺施工容易和采煤相互影响，要充分利用采煤不在溜头关门柱附近施工的空间进行及时的处理，尤其是施工钻孔时，要在采煤回撤完关门柱或清理卫生时进行，同时采煤施工人员和通防施工人员要相互配合，互不影响。每班保证1个小时以上的时间由通防施工钻孔。 架后喷洒防火材料初采时，切眼垮落前由通防工区对架后垮落煤体喷洒MEA-1等防火材料，以延缓遗煤的自燃。MEA-1灭火剂添加量为58，切眼全部垮落后不再喷洒。架后喷洒时，可在架间手持注胶管向采空区方向直接喷洒，如需进入架后施工，要通知采煤采面停电闭锁并安排好监护人员。 喷洒阻燃剂初采及回采时，在轨道顺槽靠近关门柱附近设置喷头。由通防工区每天向采空区方向喷洒氯化镁溶液，浓度15%20%，喷洒时间不低于4小时，在不喷洒阻燃剂的其它时间里，由综采工区利用支架上的供水管路向采空区喷水雾（禁止加压风），以更好地湿润煤体，在施工隔离墙后的一个原班内不再实施喷雾。如关门柱附近的遗煤多，煤体破碎较严重，可以压注氯化镁溶液或其他防火材料。 采空区注浆（胶） 1、由于工作面初采阶段为仰采，当两顺第一道挡墙形成后如果采空区温度超过35，CO浓度有上升趋势时，即可利用主管路一路注浆管对采空区进行大流量注水玻璃凝胶，第一次注浆量应不少于35m3，因注浆管路长，管内存贮浆液多，每次冲洗管路会降低成胶质量，因此注胶时，若不跑胶，可连续注60m3。如采空区无自燃隐患，可以在第二道挡墙形成时再注（浆）胶。2、初采时，沿采面倾斜方向布置的三相泡沫管路进入采空区20m以上时，可以进行注粉煤灰浆或水玻璃凝胶，以便对溜头更好的充填。第二道隔离墙形成后，为避免在注浆时跑浆，应在井下添加复合胶体或在井上添加PCAS，并实行间歇式注浆。3、在采空区预埋的管路进入采空区20m以上时，可以压注惰气，压注量就回风隅角氧气浓度而定，若氧气浓度低于18%时，可以停注；若正常，每次注惰量不少于3000m3。4、正常回采时（每月推进度70m以上，采面俯采），无特殊情况不再注浆（胶），只向采空区压注惰气，如只靠注惰而不能排除隐患时，经领导批准，可以向采空区压注粉煤灰浆或水玻璃凝胶。 采空区压注惰气 由于该工作面排水困难等条件影响，根据E3101西工作面的经验，在初采和正常回采过程中，采空区的防灭火仍以压注惰气为主，注（胶）浆为辅的措施。四、操作规程 小泵注水玻璃凝胶操作规程注胶管采用机厂加工的钢管，前端设0.2m以上的花管，管与管之间有内接丝连接。 1、准备注胶用2ZBQ11.53注浆泵，将13高压胶管和两出料口及注射混合器用专用U型掐连接。25高压胶管一端与主供风管路联接，打开进风阀门，吹干净管内残留物后与泵体连接。将两拌料桶刷干净，将其中一桶加入10%15%的水玻璃溶液，然后加满水拌均匀，在另一桶加入3%-5%的小苏打粉剂(根据需要也可加MCA促凝剂)，由于小苏打有一定的饱和度，可将其投入水箱溶化，不断加水即可，可根据现场成胶时间，调整基料配比。 将两空桶盛满水，（若无闲桶一个也可），把两吸料软管分别放入桶内，打开进气阀门。查看管路是否畅通，两出料口出料是否均匀，若有问题及时处理。将高压注胶管和混合器连接后，打开注浆泵的进气阀，检查注射端是否畅通。一切正常，将混合器和施工完的钻孔连接，先压注清水，看注胶管路是否畅通，若畅通，把两吸料管分别放入小苏打浆液和水玻璃浆液中，准备注胶；若不通,可用乳化液冲透再注。2、注胶慢慢打开进气阀，控制好进气阀门，根据注胶压力调整注胶量。出现跑漏浆时，关闭进气阀10秒左右，待浆液成胶时，再开启进气阀，注胶过程中，采用忽大忽小的间歇性注胶办法，防止注胶太慢容易使浆液成胶后堵塞裂隙，不能有效扩散，太快容易跑浆。当该孔注胶压力急剧上升或大量跑浆时，停止注胶，冲洗管路另注一孔。小流量注胶工艺流量图3、注意事项若注胶管路堵塞时，要将注射头和高压注射管拆开，将吸料管放入清水中，一段一段的边敲打边用压风排除。若仍然吹不透用乳化液冲，冲时要联络好，管口对无人空间，将出口抓紧抓牢，防止管子扰动或乳化液伤人。油水分离器罩中积水过半时，应立即放水，油物器要及时加油，加至油杯的23处。经常检查柱塞压紧圈，不要在浆液渗出的情况下工作，一有浆液渗出应立即拧紧螺栓。注浆泵一般情况下，不允许超过额定压力使用（0.8Mpa）。 大流量注水玻璃凝胶操作规程1、井上部分制浆前必须检查供水、供电、输浆管路、输水玻璃管路是否正常，设施是否齐全完好，制胶材料是否合格。 用压风预先吹动水玻璃池内的沉淀物，以保证水玻璃不至于因沉淀而影响成胶效果。将水玻璃注入制浆池中，清去漂浮物。按15%的比例添加基料（水玻璃，根据注胶需要可适当增减）即每吨水玻璃加5.6m3水，减去井下注胶泵的水量，一吨基料加5m3的水即可。接井下要浆电话后，向井下供浆。供浆时，为节省注胶时间，可放大闸阀。到E3101集中运顺下方见到胶液时，E3101集中运顺下方工作人员电话通知注浆站工作人员减少流量，保持正常注胶，即15 m3/h左右。注浆站放浆量要用标尺量好，每下1cm为0.348 m3，每小时下15 m3即为43cm，每分钟应下0.72cm。大流量注胶工艺图2、井下部分井下工作人员进入现场后，巡查好注浆管路，连接是否牢固，各闸阀是否处于正确的开关位置。各岗人员到位后，电话通知注浆站工作人员进行供浆。浆液到达采面后，开启森兰泵注入小苏打，小苏打的添加量为3%5%。即每下15 m3浆应加小苏打30袋左右（25Kg一袋），即每1.52分钟加1袋（如果调整流量根据计算增减），森兰泵水量要适宜，加水不要太大或过小（3 m3/h左右），以不堵注胶泵漏斗为宜。 注浆操作规程1、地面部分制浆前，应检查各种设备是否完好齐全，供水、供电、输浆管路是否正常，各开关、闸阀是否处在正确位置，制浆材料是否齐全，是否符合质量要求，各岗人员是否到齐上岗。制浆前，在准备各种制浆材料的同时，清理注浆池，试验搅拌机是否灵敏可靠。接井下要浆电话后，开始制浆，制浆时，先关闭号闸阀，打开号闸阀，然后开启制浆系统，粉煤灰浆的水灰比按1:12:1执行，边下粉煤灰边添加悬浮剂或PCAS。加悬浮剂或PCAS，要均匀地撒在皮带上，悬浮剂添加量为注浆量的0.05%-0.1%，即每小时12袋（25kg/袋）。PCAS添加量为0.5%1%。 供水管 注浆管 注浆池制浆池的粉煤灰浆液达到0.5m以上的高度时，可电话通知E3101集中运顺下方看表人员向井下供浆，首先打开号闸阀，用清水冲洗一下放浆口，防止下浆口堵塞不下浆，然后关闭号闸阀，逐渐开启号闸阀，根据制浆的速度，调节正常流量注浆。正常注浆时，流量控制在3050m3/h。正常制浆时，至少有两人在皮带机供粉煤灰和撒悬浮剂或PCAS，一人经常检查供浆流量、设备运转情况，一旦出现问题及时处理，保证正常供浆。开始注浆后，要汇报调度室下浆的时间及计划下浆量。 注浆过程中，要随时询问E3101集中运顺下方的压力情况，根据压力的大小，控制流量。注浆完毕，先停止制浆系统，关闭闸阀，将制浆池内浆液放净后关闭闸阀，同时开启闸阀冲洗注浆管路60分钟左右。在冲洗管路的50分钟后，要和采面注浆人员联系，若观察口出现清水后，应立即关闭闸阀。若因跑浆等其他原因停注时，除按的顺序停止制浆、放浆外，不放水冲洗管路，等井下改完管路处理好后，再根据实际需要或继续注浆或按冲洗管路的顺序冲洗管路。清理皮带下的粉煤灰和制浆机下的浆液，保持场地的清洁，并定期清理注浆池的沉淀物。填写好注浆记录并汇报调度室，交接班时要交接清楚。2、井下部分井下注浆人员下井后，要巡查好灌浆管路、闸阀和压力表等是否完好，是否处在正确的开关位置，工作地点顶帮支护是否完好，工具是否齐全，设备是否完好，线路是否连接。准备好注浆添加材料（复合胶体）等，检查注浆机是否完好，各种管路是否连接并牢固可靠，准备好后，当班负责人向注浆站打电话要浆，并通知E3101集中运顺下方看表人员做好准备。E3101集中运顺下方看表人员接电话后，浆液未到前，将E3101集中运顺下方的放水阀打开，当E3101集中运顺下方看表人员观察到浆液到达后，关闭放水闸阀，并通知采面工作人员。 采面工作人员接通知后要有专人观察排气阀，当排气阀排完空气出现浆液时，迅速打开注浆闸阀，关闭排气阀，进行正常注浆，同时开启注浆机添加复合胶体。添加胶体时，先打开供水阀，随即开启注胶泵，等注胶泵运转正常开始添加胶体。复合胶体添加量为0.05%0.1%即12袋/小时（25kg/袋）。接注浆站下浆完毕的电话后，继续添加胶体40分钟左右，停止添加，用水将注胶泵冲刷干净。在注浆站冲洗管路4050分钟后，采面工作人员要每2分钟左右打开观察阀查看是否冲完管路，若发现浆水逐渐变清，立即通知注浆站停水，47分钟后询问E3101集中运顺下方看表人员的压力情况，若压力小于3Mpa，可以打开放水阀放水，采面工作人员要关闭采面大闸阀，打开排气阀，以防止放水时形成的负压损坏管路。 若正常注浆过程中采面出现跑漏浆时，应立即通知注浆站停止供浆，并将东面轨顺下方的放水闸阀或E3101集中运顺下方放水阀打开，放出少量浆液，不使采面处的管内存浆，迅速将该注浆管改到其他管路，然后通知注浆站按顺序冲洗管路，若条件许可，也可以继续注浆。 注惰气安全技术措施1、操作规程检查整个注惰系统是否完善，各连接处是否合格，设备是否完好，闸阀是否处在正确的开关位置，确认符合注惰条件时，再进行下一步工作。查看汽化器中的水位，若缺水，打开供水开关，注满水后关闭。先打开控制箱中的电源开关进行送电，然后启动循环系统和加热运行开关，进行加热，待控制箱中的温度显示25时，可以注惰。接向井下供气的电话后，先打开贮气罐的排放阀，关闭F4闸阀，然后顺序打开F1、F2闸阀，使液态惰气进入汽化器，当储气罐上的压力P3升至0.5Mpa后，打开F4闸阀，向井下供气。调整稳压阀F3，先小量供气，待输气管路温度适应气体温度后，调整稳压阀F3，使气体符合压力、流量、温度要求。正常注惰时，流量应控制在400600m3/h（根据现场条件需要可适当调整），温度控制在15左右为适宜。避免形成冰堵的关键是系统压力不低于临界点0.517Mpa，一旦形成冰堵，要立即关闭阀门F1，进行处理。储气罐上设有安全阀和电接点电磁阀双重保护。安全阀设定压力在0.7Mpa，电接点电磁阀设定压力在0.75Mpa。系统压力一旦超过设定值,储气罐安全阀和电磁阀将动作并有声光报警,此时应调整F1,减少供液压力或调整F3，增加供气流量。注惰任务完成后，先关闭贮气罐的排放阀，然后关闭F1、F2闸阀，等系统压力降到0.1Mpa后，关闭F3、F4闸阀，然后关闭汽化器及电源。注惰过程中，操作人员要经常检查压力、温度、流量等数据是否正常。注惰室要保证通风良好。注入惰气任务完成后，要首先释放管路内残存的液态惰气，再关闭系统。一旦出现紧急情况，应立即关闭F1切断供应，对管路系统进行检查，排除故障。2、井下安全监测综放工作面进、回风隅角悬挂甲烷-氧气检测报警仪，氧气浓度低于18%时，施工人员禁止进入。束管检测系统连续检测运输顺槽测风站气体情况（在注氮期间其他地点不再连续检测），氧气浓度低于18%时，立即停止注惰。加强对工作面有害气体巡回检查，发现变化异常及时通知注惰站工作人员停注，危及作业人员安全时施工人员撤至安全地点。监测组在注氮气后对采空区、工作面、工作面上下隅角及工作面回风流气体进行取样，分析注氮气前后采空区内及各点气体变化情况。现场工作人员利用两用仪通过观察打开阀门检查氮气浓度变化情况。注意事项A、地面人员操作必须按注惰工操作规程操作，负责记录开始时间、流量、设备运行时间，并有操作人员签名。B、注惰管路选用已埋设的注浆管路，并将其他注浆管路封闭好。C、注惰前，井下注惰人员检查注浆管路系统，包括管路联接是否完好，闸阀开启是否灵活等，发现问题及时汇报处理。D、注惰前关闭靠近工作面主管路闸阀、打开排气阀，各地点设置监测人员到位后通知地面注惰站汽化惰气。此时安排专人在排气阀上风侧检查排气阀排出的气体，氧气浓度低于5%时，打开管路闸阀，关闭排气阀。E、在放空阀检查氧气浓度人员不准正对排出的气体，防止低氧气体威胁操作人员安全。F、为防止惰气、CO有害气体从采空区溢出威胁作业人员安全，转载点、后部运输机道以及两隅角附近作业人员，在瓦斯-氧气检测报警仪报警或瓦斯检查员发现气体异常要求撤离时，应立即停止工作，撤至安全地点。G、注惰人员若发现注惰压力急剧升高或下降、井下汇报异常时应立即关闭注惰系统上的阀门F1，查明原因，进行处理。H、注惰结束后对注浆管路检查，是否受到热胀冷缩的影响。I、从贮气罐排放出的惰气进入管路后的温度较低，注惰人员不得用手直接接触管路，防止冻伤。J、注惰站设专用电话，直接与调度、井下联系确保畅通。五、安全技术措施1、所有参加人员必须学习本措施,经考试合格后方可上岗作业。2、由综采工区在两顺及架后将遗留的枕木等易燃物料，清理干净。3、运送设备及