工作面回采专项防火措施

工作面回采专项防火措施工作面回采专项防火措施 根据西安科技大学对 11113 工作面防火技术与装备研究成 果 安徽建筑工业学院对采空区 三带 测定 通风系统均压 抽采平衡技术研究的成果和经验 结合现场施工编制潘北矿 11313 工作面顶分层回采期间防治自然发火技术措施 1 概况 1 1 工作面概况 11313 工作面位于矿井东一 a 组煤 采区 工作面沿走 向布置 设计可采走向长 780m 倾斜长 123m 上风巷长 1125 m 下顺槽长 1055m 可采储量 52 4 万吨 工作面上风巷标高 413 8 442 5m 下顺槽标高 455 8 480 4m 工作面计划回采 时间 2013 年 4 月 2013 年 12 月 3 煤面内厚 4 55 7 22m 平均 5 77m 煤层比较稳定 结 构简单 属于半亮 半暗型煤 硬度较小 3 煤层上距 4 1 煤约 70m 下距 1 煤层 0 5 1 99m 平均 1 28m 1 煤厚 2 52 4 35m 平均 3 5m 根据 11313 工作面上下顺槽实际揭 露资料 发育断层 14 条 其中落差大于 3m 的 7 条 小于 3m 的 7 条 由于 a 组煤厚度较大 采用分层开采方式 其中 a 组煤分 两层开采 先采 3 煤顶分层 采高 4 5m 11313 工作面 a 组 煤自燃发火期 3 6 个月 1 2 通风系统 该面采用 u 型通风方式 11313 工作面顶分层回采期间预 计配风量为 1080m3 min 进风路线 地面 副井 490m 东翼运输大巷 490m 东翼轨道石 门 490m 东翼皮带石门 490m 东翼 a 组煤皮带巷 11313 下 顺槽 11313 工作面 地面 副井 490m 东翼运输大巷 490m 东翼轨道石 门 11313 下顺槽进料联巷 11313 下顺槽 11313 工作面 回风路线 11313 工作面 11313 上顺槽 a 组煤回风上山 490m 东 翼 a 组煤回风巷 480m 东翼回风石门 490m 东翼回风大巷 风井 地面 1 3 防灭火系统 1 灌浆系统 地面设有泥浆搅拌站 总容量 144 m3 安设制浆能力 13 6 m3 h 的泥浆搅拌机 3 台 泥浆用 168 12mm 管路通过钻 孔向井下 490m 东 西采区输送 11313 上风巷布置一路 2 吋灌 浆管路 约 1070m 灌浆管路敷设路线 地面灌浆站 灌浆钻孔 490m 东翼 回风大巷 480m 东翼回风石门 490m 东翼 a 组煤回风巷 a 组煤回风上山 11313 上顺槽 11313 工作面老塘 灌浆参数选择 灌浆参数 灌浆材料选用粘性黄土 泥浆水土比 5 1 黄土量 q k m l ls kr 式中 k 灌浆系数 取 0 04 m 煤层开采厚度 取 4 0m l 倾向长度 取 123m ls 工作面日推进度 取 3m kr 煤炭回收率 取 93 则每天需浆量 q 0 04 4 123 3 0 93 54 9m3 2 注氮系统 地面建有注氮车间 安装 kgzd 1000 型制氮机两台 单台 制氮量为 1000m3 h 产氮浓度不低于 97 干管 194 12mm 由风井井筒安装 井下敷设 133 5mm 无缝 钢管至 490m 东 西翼采区 11313 下顺槽布置一路 4 吋注氮管 路 约 1060m 注氮管路铺设路线 地面制氮车间 风井 490m 东翼回 风大巷 490m 东翼胶带机大巷 490m 东翼皮带石门 东翼 a 组煤皮带巷 11313 下顺槽 11313 工作面老塘 2 回采期间防灭火技术措施 2 1 自然发火监测 1 通风队在以下地点必须设点进行防火检查 并建立检 查台账 工作面上隅角 回风流 采空区 测点进入采空区 或煤岩体内不少于 300mm 每小班设点检查 1 次 断层附 近 架顶遗煤量大的支架间安设测点 支架间测点架顶 架尾 每天检查 1 次 工作面架档每周全面检查 1 次 若发现异常 增加架间检查次数 抽采管路每天检查 1 次 2 测气员采用鉴定器 温度计检查工作面上述测点 co 温度等参数 每周抽取气样分析 1 次 出现 co 地点 每天必 须取样用气相色谱仪分析 3 工作面回风流安置 co 传感器 安全监控系统实时监测 监测到回风风流中有 co 时 必须立即汇报相应领导 4 使用红外热成像仪进行巷道 工作面温度异常点监测 5 束管监测 利用 jsg 7 型火灾预报束管监测系统 在工作面上隅角设 置固定观测点 自动巡回采样 分析 2 2 初采期间防灭火技术措施 1 工作面初采期 工作面推进 0m 50m 每推进 10m 采 煤队负责在上 下隅角用 双抗 编织袋装煤 矸 各建一道隔 离袋墙 厚度不小于 2m 高度接顶 左右到煤帮及综采支架 充填墙用黄泥抹实 确保密实不漏风 图 2 4 采空区两道沙袋充填示意图 2 工作面初次来压后 通过上隅角预埋的灌浆管路灌黄 泥浆 下顺槽预埋注氮管路至采空区注氮 3 在工作面上 下顺槽距切眼 40 60m 位置按扇形布置 方式提前向采空区施工钻孔 钻孔终孔位置位于工作面煤层顶 板以上 3m 工作面初次来压后使用 zhj 10 1 8g 矿用移动式防 灭火注浆装置通过钻孔向工作面上 下部压注 mcj12 或 mea 1 高分子胶体各 200m3 处理区域为工作面上下部各 30m 范围内 如下图所示 图 2 5 切眼钻孔位置布置示意图 2 3 工作面正常回采期间防灭火技术措施 1 严格跟顶回采 合理调整支架起伏和控制采高 提高 回采率 降低采空区浮煤量 保证月推进速度在 60m 以上 降 低采空区浮煤氧化时间 2 正常回采时 采煤队每次移架对架后进行洒浆 通风 队负责监督 3 当支架间测点检测有 co 时 增加采取支架间灌浆钻孔 灌浆方法 利用 19mm 高压胶管将打入老塘方向的 6 分灌浆 铁管与敷设至工作面的 2 吋灌浆软管合茬灌浆 架间钻孔采取 非连续灌浆方式 每次灌浆 3 5 分钟 钻孔孔口漏浆要立即停 止灌浆 防止工作面大量跑浆 4 工作面过断层时 适当加大架后洒浆量 视情况增加 采用上隅角预埋 2 趟灌浆管路交替灌浆和下顺槽预埋注氮管路 向采空区注氮措施 过落差大于 5m 的断层 提前在上顺槽或 下顺槽施工钻孔向采空区断层遗煤区域压注 mcj12 或 mea 1 高 分子胶体 若架间具备钻孔施工条件 可以适当从架间向采空 区施工部分钻孔 5 工作面日推进度小于 2 刀或存在自然发火隐患时 利 用下顺槽预埋注氮管连续向采空区注氮或 co2 压注期间监测 工作面上隅角 co2 ch4 浓度 确保不超限 通风队要经常检 查注氮管路及闸阀情况 确保能对工作面后方老塘进行不间断 的注氮防灭火 注氮时注入的氮气浓度不得小于 97 6 工作面过断层或异常区期间 正常回采时视采空区垮 落情况 采煤队对上 下三角用 双抗 编织袋装煤 矸充填严 实 充填墙用黄泥抹实 确保密实不漏风 充填的煤矸不予回 收利用 每次移架后要对充填墙进行加固处理 7 工作面过断层或异常区利用顶板走向钻场内低位灌浆 钻孔实施灌浆 2 4 工作面停采期间防灭火技术措施 1 在工作面停采前 50 m 开始 每推进 10m 采煤队负责 在上 下隅角用 双抗 编织袋装煤 矸 各建一道隔离袋墙 厚度 不小于 2m 高度接顶 左右到煤帮及综采支架 充填墙用黄泥 抹实 确保密实不漏风 2 上隅角预埋三趟灌浆管灌浆 第一趟 40m 长 从停采 线前 40m 位置开始预埋 第二趟 30m 长 从停采线前 30m 位 置开始预埋 第三趟长 20m 从停采线前 20m 位置开始预埋 三趟管路前端 9m 均为花管 外端分别安设闸阀控制 3 下隅角预埋两趟注氮管 第一趟长 30m 从停采线前 30m 位置开始预埋 第二趟 20m 长 从停采线前 20m 位置开 始预埋 两趟管路前端 9m 均为花管 外端分别安设闸阀控制 若工作面测点检测有 co 或存在其它自然发火隐患时 连续向 采空区注氮 4 在工作面上顺槽按扇形布置方式提前向采空区施工防 火钻孔 钻孔终孔位置位于工作面煤层顶板以上 3m 利用钻孔 向上 下两端头压注 mcj12 或 mea 1 高分子胶体各 200m3 在 工作面上下部各 30m 范围形成胶体隔离 当胶体隔离带形成后 向采空区内连续注氮 惰化采空区 5 若架间具备钻孔施工条件 适当从架间向采空区施工 部分钻孔压注 mcj12 高分子胶体或黄泥浆 钻孔终孔位置距架 后 5 8m 距架顶 3m 6 工作面回采结束后 及时撤除工作面设备并在收作线 附近进行双墙永久封闭 收作期间另行编制专项防火措施经审 批后贯彻执行 2 5 通风系统管理 1 通风队设专人检查外围通风设施并作好检查记录 若 通风设施损毁应即时修复 确保工作面通风系统稳定 在保证 工作面安全生产条件下 合理控制工作面风量 2 工作面停采时间超过 1 周 须制定临时停采期间均压 系统调整技术措施 严格控制采空区漏风 确保通风系统稳定 3 调整本工作面区域内的通风系统要编制专门的安全技 术措施 报矿总工程师批准后方可进行执行 3 应急防灭火技术措施 3 1 应急准备 1 防灭火系统及装备 氮气防灭火系统 zhj 10 1 8g 矿 用移动式防灭火灌浆装置 注胶防灭火系统 2 防灭火材料 黄土或粉煤灰 mcj12 高分子胶体灭火 剂或 mea 1 煤矿防灭火剂 3 2 工作面煤层自然防灭火应急预案 3 2 1 工作面 co 气体超限应急措施 1 加快工作面推进速度 2 采用 双抗 胶丝袋装煤 矸 充填上下三角 减少向采 空区的漏风 3 加大灌浆量 对隐患区域压注高分子胶体 4 控制工作面风量 减小向采空区漏风 5 采取系统均压措施 升高工作面压力 减少采空区有 害气体的涌出 6 利用瓦斯抽放钻孔或注氮管向采空区内压注液态 co2 气体或黄泥浆 3 2 2 巷道 co 超限应急措施 1 判断 co 来源及隐患区域 对隐患区域压注液态 co2 对 隐患区域进行迅速惰化降温 2 针对隐患区域压注高分子胶体 吸收煤体热量彻底隔 绝 3 控制风量 减小漏风 3 2 3 巷道自燃火灾应急措施 一旦发现巷道自燃情况 必须按照 煤矿安全规程 的有 关规定 立即采取措施控制自燃 1 判定巷道自燃火区范围及严重程度 a 根据巷道气体监测数据 判定自燃程度 b 采用红外热成像仪测定巷道表面温度 推断高温区范 围 c 在可自燃区域打钻探测 确定火区范围和严重程度 2 确定注胶灭火范围及注胶量 根据判定出的巷道火区范围和严重程度 确定注胶灭火范 围 并初步估计总的灭火注胶量 3 布置注胶钻孔注高分子胶体 根据确定的注胶范围 从火区上风侧开始布置注胶钻孔 钻孔孔间为 2 3m 长度为 4 6m 倾角 60 度 下 1 寸套管 并封孔 注胶材料选用 mcj12 或 mea 1 灭火剂形成高分子胶体 添加量为 2 3 2 4 采空区自燃火灾应急措施 工作面推进速度较慢时 可能出现采空区自然发火 一旦 出现该类自燃 必须按照 煤矿安全规程 有关规定组织灭火 救灾工作 1 确定自燃区域的程度和距工作面的距离 根据工作面温度及气体分析 判断采空区高温区域位置和 距工作面的深度和火势大小 并采用相应的应急措施 a 若自燃区域离工作面距离小于 20m 则停止推进 采 用灌浆 注胶直接灭火 b 若自燃区域离工作面距离大于 20m 则加快工作面推 进速度 c 若工作面自燃火灾难以控制时 立即断电 撤人 建立 临时密闭 制定并实施相应的灭火启封措施 2 近距离采空区自燃灭火措施 布置注胶钻孔注高分子胶体 在工作面架间 或在工作面 煤壁施工钻机窝 向支架顶后部采空区布置注胶钻孔 钻孔 终孔位于支架顶 2 3m 终孔间距 2 3m 下套管并封孔 套 管直径为 1 寸 在注胶灭火过程中 必须设专人检测工作面 上隅角和回风流的气体变化情况 3 远距离采空区自燃灭火措施 a 采用 双抗 胶丝袋装煤 矸 充填上下三角 减少向采 空区的漏风 b 对采空区两端进行封堵和注复合胶体 c 控制工作面风量 减小向采空区漏风 d 若工作面气体浓度较高 人员无法进行工作 则采用 系统均压 升高工作面压力 减少采空区有害气体的涌出量 保障工作面有害气体在生产允许的范围内 e 向采空区压注液态 co2 惰化降温采空区 4 避灾路线 避火灾路线 11313 工作面 11313 下顺槽 11313 下顺槽 进料联巷 490m 东翼轨道石门 490m 东翼运输大巷 490m 井底车场 副井 地面 5 职责划分 1 通风科负责防火措施编制 负责防火钻孔设计工作 负责监督防火措施的执行 2 地质测量科负责地质预测预报工作 提供准确的地质 资料 3 调度所负责协调各部门之间工作 记录并及时将防火 信息向有关领导汇报 4 安监处负责监督检查防火措施的执行情况 组织排查 防火隐患 5 生产技术科参与防火计划制定 合理安排生产计划 监督落实工作面防火