织金县少普岩脚煤矿年度防灭火工作计划

织金县少普岩脚煤矿2012年第一季度防灭火工作计划根据贵州省煤田地质局实验室提交的织金县少普乡岩脚煤矿M6、M21煤层的煤炭自燃倾向等级鉴定报告；M6、M21煤层的自燃倾向性为类，即不易自燃煤层； M16、M23、M27未鉴定，暂按容易自燃设计。建议业主及时对M16、M23、M27煤层取样鉴定，并根据鉴定结果调整矿井防灭火方案。一、概述1、采区巷道布置方式回风斜井（为利用巷道）从M16煤层露头开口以8度的倾角施工至+1447m标高；主斜井（为利用巷道）从M16煤层底板开口以14度的倾角施工至1447m标高，然后施工运输石门至揭穿M16煤层，在主斜井见M21煤层处施工M21煤层运输上山（为利用巷道）至+1485m标高，再以27度的倾角施工排水斜巷（为利用巷道）至+1507m标高；副斜井（为利用巷道）从M16煤层底板开口以20度的倾角施工揭穿M23煤层后顺煤层施工至1470m标高，再顺煤层施工中部车场（为利用巷道）、轨道上山（为利用巷道）、井底车场（为利用巷道）至与主斜井贯通，在中部车场内施工轨道斜巷1（为利用巷道）、轨道斜巷2（为利用巷道） 、回风斜巷（为利用巷道）与回风斜井、排水斜巷贯通，在中部车场内施工轨道斜巷3（为利用巷道）至揭穿M16煤层，然后顺煤层施工M16煤层轨道上山与回风斜井贯通，形成一采区的开拓系统。在M21煤层运输上山+1490m标高布置首采工作面的运输巷、1507m标高布置首采工作面的回风巷；M16煤层轨道上山+1495m标高布置11601回风巷掘进工作面、+1478m标高布置11601运输巷掘进工作面。在主斜井井底布置水泵房和井底水仓，水泵房底板的标高为+1447.5m；轨道上山上口布置绞车房，绞车房底板标高为+1472m；M21煤层运输上山内布置溜煤眼。2、隔离煤柱尺寸区段间留设15m的煤柱。3、预筑防火墙的位置当采煤工作面形成后，在12101回风巷、12101运输巷距12101联络巷口以里15m处构筑好防火门墙，并储备足够数量的封闭防火门的材料。6、采掘顺序1)采区间的开采顺序：一采区二采区三采区2) 煤层间的开采顺序：M16M21M23M27M63）区段内的开采方式：区段下行式。二、灌浆防灭火1、设计依据及主要技术资料由于该矿M16、M23、M27未鉴定，暂按容易自燃设计。矿井煤层按容易自燃设计。2、灌浆系统及方法预防性灌浆是防止煤自燃发火的一项传统的、也是最为有效、稳定可靠的重要措施，其方法多种多样，这里采用注浆站边采边灌的方法，即使用在采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆，灌注方式为埋管灌浆及洒浆。（1）埋管灌浆：在放顶前沿回风巷道在采空区预先铺好灌浆管，放顶后立即进行灌浆。随着工作面的推进，按放顶步距用回柱绞车逐渐向外牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆。出浆口距工作面的距离应不小于15m。埋管灌浆系统布置 见 图621。图621 埋管灌浆系统布置示意图（2）洒浆：从灌浆管接出一段胶管，沿工作面方向向采空区均匀地洒浆，洒浆量要充足，使采空区新冒落的矸石能被泥浆均匀地包围。洒浆作为埋管灌浆的一种补充手段，使整个采空区，特别是采空区下半部分也能灌到足够的泥浆。浆液出口压力应不大于0.3MPa。洒浆系统布置 见 图622。图622 洒浆系统布置示意图3、主要注浆参数 （1）灌浆系数 防火灌浆系数为312，灭火灌浆系数相应加大。这里取8%。（2）土水比 矿井防灭火注浆浆液的土水比应为1:21:5；在回采工作面洒浆防火时，土水比应为1:21:3。（3）灌浆所需土量 1）采面注浆量： QKmLHC式中Q-灌浆用土量m;m煤层开采厚度m；按M21煤层1.47m计算L灌浆区的走向长度，m;按最大走向长度670m计算H灌浆区倾斜长度，100mC煤炭回收率，95%K灌浆系数，取8% 则Q0.081.476701000.957485m32）采面日灌浆需土量Q日=KmlHC式中Q日日灌浆用土量m;l工作面日推进度，4m/d则Q日0.081.4741000.9544.69m3（4）注浆流量回采工作面灌浆、洒浆防火土水比取1:2.5，采煤面作业方式为“四、六制”，边采边准。灌浆站四班灌浆，纯灌浆时间6h。所采面日灌浆需水量：Qj=44.692.5=89.38m3则所需注浆流量：Qj=（44.69+89.38）/6=22.35m3/h4、注浆材料该矿注浆材料选用黄土、页岩、矸石等；注浆材料成浆性能指标(0.1mm以下级别的样品)应达到如下规定： （1）沉降速度110mm/min； （2）临界稳定时间为2060min； （3）塑性指数714； （4）粘度系数(12)10-3Pa.S； （5）氧化镁胶体混合物含量2035； （6）含砂量1030。 5、浆液的制备方法 （1） 取土方式采用人工取土，用岩石电钻打眼放炮，抓斗装载，汽车运输至堆土场。（2） 灌浆站的主要设施、制浆的主要设备、泥浆制备、灌浆站制浆系统与流程灌浆站为固定式，在主井工业场地附近建泥浆搅拌池；长3m、宽深各1m，分为两格，轮换使用（池底标高为1523m）。采用行走式泥浆搅拌机（5.5kW）。利用井下水处理站的水，建水沟自流至泥浆搅拌池。6、输送浆液的管路系统（1）管道计算及选择管径：d（4Qj1v3600）0.5（422.351.836003.14）0.50.066m66.0mm式中：d管径，m；Qj1小时灌浆量，m3/h；v泥浆流速，取1.8 m/s；选择764镀锌钢管（900m）。（2） 注浆管路布置注浆管路沿主斜井、M21煤层运输上山、采煤工作面回风巷布置。（3） 泥浆泵选择 HjAHs1.1350385Pa式中：Hj输送泥浆所需扬程，Pa；A换算系数，取1.1；Hs泵输送清水时扬程10sh010135350Pa；s清水密度，为1t/m3；h0清水提升高度，为35m。根据以上计算，选用2NB200/430型矿用泥浆泵2台（1用1备），泥浆泵技术参数；流量12m3/h，最高压力4MPa，配套电机15kW。灌浆系统主要设备和器材见下表6-2-1：灌浆系统主要设备和器材配备表 表6-2-1名称型号单位数量技术参数泥浆泵2NB-200/4-30台2流量30m3/h，最高压力4MPa，配套电机15kW镀锌钢管764m900管壁厚4mm高压胶管DN50m100内径50mm破碎机PE-250台1生产能力7.5m3/h，功率15kw球磨机MQJ9001800台1生产能力2t/h，功率18.5kw7、矿井注浆防灭火效果考察 派专人定期检测注浆灭火区、注浆防火工作面及其采空区内的气温、煤温和出水温度。矿井应建立完善的火灾束管监测系统或地面气体分析实验室。气体分析成份主要有:氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳。 采集气体的地点为: 1）回采工作面的回风巷、上隅角、采空区氧化带回风侧； 2）通向火区的密闭墙内侧或钻孔内； 3）其他需要的地点。 采用人工取样在地面进行气体分析时，应符合以下要求: 1）取样必须使用专用取样袋或取样器，取样后应在5h内送到地面实验室进行分析； 2）注浆防火区域应定期对各取样点取一次样； 3）注浆灭火封闭区域内每天取一次样； 4）回采工作面或其他地点在发火期间(未封闭的情况下)每班取一次样。 8、注浆防灭火区的管理 建立防灭火注浆台帐，主要内容应包括 1）注浆区位置； 2）钻孔工程； 3）注浆工程； 4）防灭火密闭墙工程； 5）气体分析及温度记录； 6）泥浆分布状况等。 9、矿井注浆防灭火安全措施（1）加强灌浆管理对保证灌浆质量，提高灌浆效果至关重要。灌浆时注意观察灌入水量与排水量比例，如果排出水量过少，则说明灌浆区可能有泥积存，应停止灌浆。如果排出水里含泥量过大或过于集中，说明采空区已形成泥浆沟，灌浆不均匀，应移动管口位置。（2）灌浆后应再灌几分钟清水，清洗管道，以免泥浆在管道内沉淀。（3）各工种包括取土、运输泥土、搅拌、灌浆泵、灌浆操作等工种必须按要求编制安全操作规程，并严格按照操作规程操作。（4)灌浆前疏水确保运输巷、主斜井、副斜井水沟畅通，使工作面采空区的水沿水沟排出。（5)防止溃浆、透水措施在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区和工作区隔开，而且要求滤浆密闭有一定的强度，防止溃浆事故发生。在灌浆区下部进行采掘前，必须对灌浆区进行检查，一旦发现有积水，必须打钻放水后，才能进行采掘工作。在灌浆地点附近安设专用电话。三、流动汽雾阻化剂防灭火1、设计依据由于该矿M16、M23、M27未鉴定，暂按容易自燃设计。矿井煤层按容易自燃设计。2、灭火原理流动汽雾阻化剂防灭火技术是通过雾化器加速、加压使水溶液变为微小雾滴，雾滴以漏风风流为载体飘移到采空区，覆盖在残煤表面，对煤体产生物理和化学的综合作用，减少煤体表面与空气的接触，抑制煤表面活化物氧化反应速度，达到防残煤自燃的目的。3、阻化剂的选择阻化剂的作用就是利用阻化剂分子与煤体表面活性分子的相互吸引，破坏煤体表面自由力场，促使氧原子(0)恢复到分子状态(02)，使煤表面活化物质氧化反应速度放慢或者抑制，起到阻化作用。针对本煤矿，选用卤块(片)作为阻化剂，阻化剂浓度为20%，阻化率为80%。4、喷洒压注工艺系统、设备流动汽雾阻化剂防灭火系统由储液箱、高压泵、过滤器、电器开关、高压胶管、雾化器等组成。见图621。表621 系统所用设备型号参数名 称型 号技 术 参 数高压泵S02/150压力150kg/cm2，流量0.5m3/h喷雾器QWFII压力0.50.6MPa储液箱1吨矿车改装高压管32mm图623 流动汽雾阻化剂灭火系统示意图5、喷洒量计算（1）工作面一次喷洒量可按下式计算：V1=KlK2ALHSr/R 式中：K1易自燃部位药液量加量系数，一般取1.2；K2采空区遗煤容重，取1.0t/m，取遗煤样实测；A吨煤吸液量，0.058t/t；r阻化剂溶液容重，1.05t/m3；L工作面长度，100m；H采空区底板遗煤走向长度；S采空区底板遗煤厚度，0.1m；R雾化率，取R=80；V1KlK2ALHSr/R1.21.00.0581002.00.11.05/80%1.84t（2）工作面一次喷洒所需阻化剂用量V2V11.8420%0.37 t选用卤块(片)作为阻化剂，阻化剂溶液浓度为20%，阻化率为80%。实施时，每班2只喷枪对采空区喷雾，喷雾工作时间为2小时/班。6、工作面日喷洒次数该矿工作面作业形式为：边采边准，喷洒工作安排在回柱放顶前进行，工作面上下口喷枪相向喷洒，在工作面中部相遇喷洒完毕。7、系统特点机动灵活，防灭火范围大等特点。与其它防灭火方法相比，流动汽雾阻化剂具有防灭火效果好，工人劳动强度小等特点。8、防腐措施采用阻化剂防灭火时，应遵守下列规定：选用的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。必须在设计中对阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要参数作出明确规定。应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。高压胶管、喷雾器必须保持完好，严禁泄露。喷雾器必须伸