煤矿防灭火安全技术措施

煤矿防灭火安全技术措施煤矿防灭火安全技术措施 一 概况 石圪台煤矿所产煤为长焰煤 各煤层着火温度 t1 还原样 燃点 为 330 1 3 还原样与氧化样燃点之差 在 46 49 之 间 煤层属易自燃 很易自燃煤层 地面堆煤 3 个月后就自燃 根据邻区矿井煤的自燃情况 本矿井煤的自燃发火期为 1 3 个 月 本矿井的开拓方式为斜井 平硐开拓 采煤方法为综合机 械化采煤 石圪台煤矿 2012 年回采工作面为 131101 工作面 131101 工作面的位于井田的东北部 131101 工作面厚度 2 5m 2 7m 平均厚度 2 72m 131101 工作面设计回采走向长 900m 倾向斜长 145 米 所有采区巷道均布置在煤巷中 二 131101 工作面采空区防治自然发火安全技术措施 131101 工作面在防治自然发火方面最不利的因素是原房柱 式采空区所留煤柱及在工作面采空区顺槽两侧 开切眼和停采 线有煤不能采出 煤量大 如果发生自然发火 其程度将比较 严重 治理更加困难 危险更大 损失更大 煤炭自燃必须具备 4 个条件 1 有自燃倾向性的煤呈破碎状态存在 2 向破碎状态的煤连续供氧 使煤炭氧化生热 3 有聚集氧化热的蓄热环境 4 上述 3 个条件同时具备的时间足够长 煤炭自燃的 4 个条件中最关键的是煤层自身具有的自然发 火倾向性和向煤体连续供氧 因为不供氧就不产生热量 也不 存在蓄积热量使煤炭升温直至自然发火的问题 而对于自然发 火的倾向性 目前尚未无法改变 因此目前的预防措施主要都 集中在如何减少或杜绝向采空区或巷道的高冒区持续供氧方面 3 1 2 号煤层采用综采开采时 必须采取以下防灭火措施 以确保工作面安全生产 1 采取合理的采煤工艺措施 1 减少采空区留煤 综采队必须保证工作面浮煤清理干净 按照设计要求 提 高回采率 必须保证 95 以上 尽量减少采空区遗留煤 2 保持工作面快速推进 采煤工作面的快速推进不仅是一个效益问题 而且是防火 最有效的方法之一 因为 随着工作面的推进在工作面后方的 采空区将动态的形成不自然带 可能自然带 窒息带所谓的 三 带 三带 在一定的自然发火期和推进条件下 直接影响着 131101 工作面自然发火的危险性 其中不自然带宽度在工作面 后方约为 1 5 米 可能自然带由不自然带向采空区内部延伸约 25 米 60 米 根据氧化生热 聚热及散热条件 自然发火危险 性与推进度有如下关系 当 ls vf t 时 无自然发火危险 或自然发火危险性较小 当 ls vf t 时 自然发火危险性较大 式中 ls 可能自然发火带宽度 m vf 工作面月推进度 m t 自然发火期 月 所以加快工作面推进速度是主动 有效防火的重要途径 必须按照设计要求 4 8m 天 144m 月 的推进度进行采煤 将 顶煤遗留的浮煤在发火前丢入采空区窒息带 2 封堵工作面漏风 针对 131101 工作面进风隅角是本工作面采空区主要漏风 源 为减小风流进入采空区的能力 缩短自燃带宽度 必须采 取在进风隅角挂挡风帘或垒砌密闭墙的措施 挂帘可以采用破旧风筒布或救护队使用的风障作为帘布 必须保证帘布材料为抗静电阻燃材料 密闭墙可以采用麻袋装 上沙子进行堆放 麻袋堆放时上下层之间错开压茬 保证堆放 稳固 堆放前进行敲帮问顶 避免浮矸伤人 每推进 10 15 米 垒砌一道密闭墙 3 注浆或注水 以黄泥 粉煤灰为材料制成的浆液的防火机理在于浆液对 浮煤有 包裹 和 降温 作用 浆液注入采空区便能对浮煤形成覆 盖和包裹 从而减少煤与氧接触的反应面 减缓煤炭的氧化速 度 再者 浆液中含有大量的水注入采空区后能吸收并带走浮 煤的氧化热 破坏其聚热环境 使煤炭温度不能持续升高而致 燃烧 4 注氮技术 氮气防灭火不仅适用于缺水贫土地区的矿井 而且氮气的 隔爆作用 防灭火速度及可靠性是其它防灭火方法无法可比的 它特别适用于有煤尘爆炸危险和煤的自燃发火期较短的矿井 注氮设备的制氮工艺目前常采用的有两种 一种是采用中 空纤维膜分离技术制氮 另一种是采用碳分子筛变压吸附制氮 这两种制氮工艺各有利弊 采空区注氮防灭火是通过注氮设备 将氮气注入采空区 占据火区空间 降低氧气浓度 达到防灭 火的目的 131101 工作面注氮需要配备移动注氮设备 1 套 放置在联 络巷内 移动注氮设备布置在主要运输大巷内 在运输顺槽 敷设一条直径 108mm 的管路 无缝钢管 埋入采空区 5 9 米 工作面推进后 对采空区实施注氮 且随工作面推进回撤 注氮钢管 注氮路线 移动注氮备 输氮管路 采空区 5 阻化剂防灭火 将工业用阻化剂 cacl2 或 mgcl2 配制成药 经专用车运入 回采工作面上顺槽 将药稀释至 20 浓度 利用阻化剂喷射泵 向采空区注入阻化剂 阻化剂喷射泵工作压力为 2 3mpa 最大 射程约 20m 流量 2 4m3 h 采煤工作面实行两采一准 昼夜一 循环 可以将喷洒工作安排在准备班进行 6 其他防灭火措施 当采空区发现存在高温点时 必须立即封闭采空区 采取 注凝胶或注浆等防灭火措施 凝胶防灭火是将基料和促凝剂按 照一定的比例混合配制成水溶液后注入采空区 发生絮凝作用 形成凝胶 由于成胶过程是一种吸热反应过程 进行吸热降温 由于凝胶物质成胶前易于流动 能很好地扩散到封闭的缝隙 成胶后使散煤结成整体 起到封堵漏风作用 由于成胶过程中 生成 nacl 等物质 能起阻化作用 所以凝胶防灭火是破坏煤炭 自燃的一个或几个条件 以达到防灭火的目的 7 煤炭自燃的早期预测预报 煤炭自燃的早期预测预报 是防止发生重大火灾事故的关 键 早期预测预报有以下几种方法 人工取样色谱分析 定期在工作面回风巷 回风隅角 采空区密闭内取样 进行色谱化验分析 分析内容包括 co ch4 co2 o2 c2h4 c2h2 等 若发现气体成分发生变 化 如出现 co 并呈上升趋势时 可判断有高温点产生 就要 每班监测 并采取相应措施 现场人工检测 综放面设专职瓦检员并随身携带 co 检测仪 在检测瓦斯的同时 对工作面回风巷及回风隅角的 co 进行检测 每班至少检测 1 次 束管监测系统 利用束管监测系统对井下采空区及密 闭内的 co co2 ch4 o2 c2h4 c2h2 等气体浓度变化情 况进行连续监测 8 安全监测系统 利用安全监测系统传感器对井下作业场所风流中的 co 浓 度变化情况进行连续监测 石圪台煤矿采用西安西科测控设备 有限责任公司生产的 kj110 安全生产监测监控系统 在工作面 上隅角和回风流中设置 co 传感器和温度传感器 经过监测分 站至工业以太网至地面调度室 可以对于 co 和温度进行实时 监测监控 kj110 安全监测监控系统组成如下 1 地面监控中心站 地面监控中心站是整个监控系统的核心 负责整个系统设 备及监测数据的管理 定义配置 实时数据采集 分析处理 统计储存 屏幕显示 查询打印 实时控制 远程传输 画面 编辑 网络通讯等任务 2 智能监控分站 主要完成对所监测的传感器数据采集 数据预处理 分类 显示 报警 断电控制 与地面监控中心站的数据通讯 所接 传感器的集中供电等 3 各种模拟量传感器 开关量传感器及断电控制器 各类模拟量传感器 开关量传感器及断电控制器是整个监 测系统最前沿的指令执行终端设备 负责对各监测点的物理数 据采集 就地显示 超限报警 信号传输 三 开拓开采 通风方面防灭火安全技术措施 1 选择合理的巷道布置与开采程序 主要大巷布置在煤 层中 布置在煤层中的服务年限较长的巷道要喷浆封闭 先后 由上至下依次开采各煤层 2 通风系统为中央并列式 主 副斜井进风 回风斜井 回风 通风方法为机械抽出式 配备轴流式扇风机二台 一台 工作 一台备用 正确选择通风构筑物的设置地点 矿井井下 通风构筑物主要是风门 调节风门 3 主要通风机装备反风设施 并能在 10min 内改变巷道 中的风流 当风流方向改变后 主要通风机的供给风量不小于 正常风量的 40 四 井下外因火灾防治安全技术措施 1 电气事故引发的火灾防治措施 1 对于井下机电设备硐室 主要采用配置足够的干粉 和 co2 炮沫灭火器 一旦发现火灾马上启用 另外在硐室通道 处设置防火栅栏两用门 防止硐室外的火漫延进来 2 井下电气设备的防火 防止电器过负荷运行 短路 产生的电弧 电火花 机械设备运转不良造成的过热或摩擦火 花 要采用防爆型设备 而接线点要紧密牢固 必要时涂绝缘 漆 防止接点打火 用电缆引线 不可明线接电 并设置过压 过流保护器 双回路供电 中性点不接地 3 井下电缆护套全部采用阻燃抗静电材料 2 胶带输送机着火的防治措施及装备 1 为防止井下胶带输送机外因着火 井下均采用阻燃 型胶带 胶带机上设置了沿线双向接绳开关 防跑偏监测装置 纵向撒裂保护装置 打滑监测设备 烟雾报警温度检查仪等装 备 2 胶带机头及机尾硐室设置了自动灭火系统 本灭火 系统采用感烟及感温报警 报警后可实施自动洒水及施放灭火 弹等灭火措施 胶带机驱动电机及所有安全保护装置均采用防 爆型 3 其它火灾的防治安全技术措施 1 为防止地面明火引发井下火灾 严禁在井口 30m 范 围内进行产生明火的任何性质的作业 同时在距进风井 30m 内 不得布置产生污染和废气的设施 井口附近 30m 内 进行作业的 人员不得吸烟和携带易燃物品 并在井口附近设置明确禁止烟 火的标志牌 2 消防材料库布置在副井工业场地 消防材料库内的 消防材料要保证完好充足 库内严禁堆放任何与消防材料无关 的物品 3 对于主 副井筒井口棚内固定的消防设施应加强理 定期检查设备的完好性 配备专人管理 使用 并对专门人员 定期进行消防知识培训和消防演练 主 副井井口房设置防火 门 4 必须严格执行入井检身制度 严禁携带烟草 点火 物品和穿化纤衣服下井 严禁井下吸烟 使用灯泡取暖 5 严禁在煤巷及采区内的任何地点进行电 气焊等明 火作业 确实需要动电气焊时 必须编写专项安全技术措施 并报矿方相关部门审批 6 工作面回风顺槽内的油料储存处要配备沙箱及灭火 器 并明确防火负责人 所有运送 存放油脂的容器必须密封 随时盖好盖子 不得敞口 防止杂物混进 7 井下使用的润滑油 棉纱 布头和纸等 必须在盖 严的铁桶内存放 用过以后不得乱扔 乱放 乱倒 8 任何人发现井下火灾时 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 矿调度室在接到井下火灾报告后 应立即 按灾害预防和处理计划通知有关人员组织抢救灾区人员和实施 灭火工作 并立即向当地煤炭行业管理部门及煤矿安全监管部 门报告 9 在抢救人员和灭火过程中 必须采取防止瓦斯 煤 尘爆炸和人员中毒的安全措施 必须指定专人检查瓦斯 一氧 化碳 煤尘 其他有害气体和风向 风量的变化 4 井下消防和洒水系统 为了防止井下火灾漫延 在井下设置了消防洒水系统 井 下消防洒水系统由地面供水 管路由风井到达井底车场以及辅 助水平甩车场 在副井井底车场及辅助水平甩车场处设置消火 栓和麻制水龙带及水枪 在采区各上 下山口处 机电硐室 材料库 中央变电所 采区变电所附近设置泡沫灭火器和干粉 灭火器 井下消防洒水管路每隔 100m 设置支管和截止阀 以 供突发火灾时进行接管 5 井下防灭火构筑物 井下变电所通路 变电所与水泵房连接处 设防火栅栏两 用门硐室 6 工作面防灭火措施 工作面防灭火的重点是工作面火源的综合防治 主要包括 以下几方面 1 工作面的电气配电点 胶带输送机头 乳化液泵站 工具房及油脂库等应按要求配齐合格的干粉灭火器和防火砂箱 及铁锹等灭火工具 2 胶带运输巷应按要求配备消防水管 每 50m 一个甩头 并且灵敏可靠 不漏水 3 胶带输送机头前后 20m 范围内 必须用不燃性材料支 护 并且不得有其他易燃物品堆放 4 皮带输送机不得有严重跑偏 长时间的摩擦机架和打 滑 以防摩擦着火 5 电气设备的保护要齐全可靠 严禁带电作业 杜绝电 气设备失爆 皮带保护要齐全有效 使用可靠 6 地面消防水池必须经常