采空区发生火灾治理安全技术措施

1、采空区发生火灾治理安全技术措施   2021年8月31日早3点左右，2111工作面推车工发现2111工作面运输巷已回采段有烟雾。该推车工立即找来当班跟班矿长，跟班矿长一方面查找发火地点及原因，另一方面安排推车工向调度室汇报情况。矿长彭卫华接到报警电话后，立即到监控室查看co的浓度，此时，地面监控室实测co浓度最高为112.5ppm，而正常参数为0ppm。后随即赶赴井下现场，地面组织人员准备打密闭的材料。在井下现场检查发现距2111东石门揭煤30m左右处一煤斗处有烟雾往下冒出。该煤斗上部机巷以上已全部回采完，由于煤层顶板较破碎，煤未回收干净，采空区留有部分残煤。据此判断采空区内已经发火

2、。    8月31日早班，矿长彭卫华、工程师朱跃良一方面又赶赴现场查看起火火势，另一方面组织人员对2111工作面进风巷采取打密闭、打开-150m风门等措施灭火，具体措施如下。        一、成立2111采空区发火治理领导小组        组  长：     副组长：       成  员： &

3、#160;      领导小组职责：负责研究制定2111揉掩工作面火区治理方案并组织落实，协调方案实施过程中所需人员、设备、材料、技术指导等工作。     为了确保各项工作顺利开展，明确相关人员的职责，领导小组下设技术方案、设备和材料准备、现场组织实施、检测监控和后勤保障等五个专业组，具体安排如下。       （一）技术方案组：        组长：  &

4、#160; 成员：        小组职责：负责2111采空区发火治理方案的修改和完善工作，组织编制治理2111采空区发火治理安全技术措施，对井下各可疑地点气体浓度进行分析对比，并制定下一步治理措施； 目前重点工作：绘制注水位置示意图， 2111采空区发火治理监测点位置示意图。        （二）设备和材料准备组：         组  长：  

5、  成  员：         小组职责：负责调运黄土、水泥、河沙、红砖、短木子等材料，负责注水水泵、水管设备的安装、使用、维护；保证井下运输、通信系统畅通。        目前重点工作：准备打密闭的材料和注水设备的安装和注水。       （三）现场组织实施组：        组长： &

6、#160;      1、打密闭（第一小组）：    组长：        成员：        小组职责：负责2111进风运输巷、机巷密闭封堵。     目前重点工作：对2111进风运输巷，西机巷密闭封堵。并用微风管对所打密闭进行气密性检查，发现漏风及时封堵。      

7、60;  2、注水组（第二小组）：         组长：         成员：     小组职责：负责从2111回风岩石上山-123m水平石门向采空区注水；负责注水水泵、水管路的安设、调试、运行及注水情况工作的汇报。         目前重点工作：近快从-150m水仓安装水泵抽水向采空区注水。 

8、    根据水流量的情况定时抽水注水，24小时不间断。        （四）检测监控组：         组长：         成员：。        小组职责：负责密闭内气体的检测（co、ch4、温度），地面监控室值班，发现异常情况及时向矿长或工程师汇报。 

9、;   目前重点工作：负责密闭内气体的检测（co、ch4、温度）。    （五）后勤保障组    组长：    成员： 后勤服务员    小组职责：负责治理采空区发火所需资金、各小组工作人员入井班中餐、洗浴，会议室准备等工作。         目前重点工作：安排治理采空区发火所需资金、各小组工作人员入井班中餐、洗浴等。    二、施工方案 

10、;    根据井下具体实际情况，决定采取下面五个步骤来处理采空区发火。       （一）调整通风系统，降低采空区压力及漏风。打开-150m水平的所有风门，降低2111采空区的进风负压。        （二）打密闭、对原密闭进行粉浆刷堵漏。对2111工作面的进风石门及机巷进行密闭。并对与2111采空区有关的原先的密闭的气密性进行一次检查，发现有漏风的地方及时封堵。      &

11、#160; （三）对采空区进行注水。目前从-150m水仓安装一台水泵、水管到-123m回风石门向采空区注水。        （四）根据注水工作的施工进度，在保证安全的前提下及早恢复生产，通过揉掩面快速推进及采空区冷却窒息带理论将火区甩到后方。     三、安全技术措施         1、所有入井治理采区火区的人员必须配带好隔离式自救器。    2、矿井东翼采区（-150m、-

12、200m）除治理火区有关的人员外，其他人员不得安排进入作业。         3、在打密闭前，对2111工作面的电气设备进行断电，并上锁。      4、对2111工作面-95m回风巷安排人员打好栅栏，严防人员入内。         5、每班安排2人检查密闭内气体的变化情况，2人负责打水向采区注水。    6、矿灯房严格矿灯管理制度。出、入井人员严格执行挂牌

13、、取牌制度。        7、地面监控室安排人员24小时值班制。     7、42煤回风大巷内严禁人员进入，在42煤回风大巷电动风门处设置栅栏，由综采三队派人监护，监护人分别为早班凌新明、中班高冰、夜班薛俊平。     8、22煤回风大巷从中部电动风门到工业广场主扇处严禁人员进入，在地面工业广场及22煤回风大巷中部电动风门处设置警戒，由综采三队派人监护，监护人分别为早班李航、中班张磊、夜班董云生。    

14、 9、严禁人员经由22煤主运机头破碎机电动风门处进入总回，运转一队设专人进行监护，监护人分别为早班史建军、中班刘瑞刚、夜班杨勇。     10、42102回顺作业人员由救护队安排专人三班进行监护，需要与采空区内管路对接时的作业由救护队队员佩戴仪器进行。     11、进行通风设施施工的人员在作业完毕后要立即撤到地面。     12对密闭进行喷浆堵漏的人员在作业完毕后要立即撤到地面。     13、加强22煤综采工作面采空区气样分析工作。

15、     （二）调整42101-2综采工作面通风系统     1、在42101回风顺槽超前工作面100米处各设置一道临时板闭，以方便注氮用。板闭施工由通风队负责，由现场指挥。为加快施工进度，施工人员可站在防爆车辆上施工板闭，但要求站在车辆时必须携带安全带，并将安全带挂在顶板的钢筋网或与锚索连接，防止人员掉落，同时做好安全监护工作。施工时车辆必须熄火、挂档、拉好手刹，司机与板闭施工人员配合到位。     2、对42101回风顺槽原临时水仓处作设施控风，调整42101回风顺槽内的

16、风量、负压，原则上以42101-2工作面上隅角co不涌出为准，调整风量工作由钟国庆负责，杜建波配合。调整过程中随时测量co、o2、ch4等有害气体的浓度，出现异常、危害人身安全时及时撤人。     （三）采空区注氮     1、注氮方式     （1）注氮方法        现采用dm-1000型和dm-800型井下移动膜分离式制氮系统，通过采空区预埋注氮管道进行采空区连续注氮，注氮流量为1000800 m

17、3/h，直到42101-2采空区气体成分符合以下规定：        1）采空区内的空气温度下降到30以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。        2）采空区内空气中的氧气浓度降到5.0以下。        3）采空区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度逐渐下降，并稳定在0.001以下。     4）采空区的出水温度低于25，或与火

18、灾发生前该区的日常出水温度相同。     5）注氮时的氮气浓度要求不低于97%。     （2）注氮地点及设备        利用42101进风配巷11联巷已布置好的1#dm-1000型制氮机通过42101进风配巷内3个联巷注氮管向42101(2)采空区注氮。同时将22煤9联巷内的2#dm-1000型制氮机移至42102回风顺槽42101-2切眼前2联巷位置注氮。从唐公沟煤矿调来的3#dm-800型制氮机，设在42101-2切眼前3联巷位置制氮。

19、从锦界煤矿调来的4#、5#制氮机（dm-1000型）在地面机厂调试好备用。移设注氮设备由机电矿长杨永贵负责。     2、42101(2)采空区防灭火注氮量计算     按采空区氧化带氧含量计算注氮量，注氮后采空区内氧气浓度不得大于7%。     qn= ( c1- c2)qv/(cn+c2-1)     式中：qv-采空区氧化带漏风量，m3/min；    cn-注入氮气的浓度,%；  

20、0;       c1-采空区漏风中氧浓度，%；     c2-防灭火隋化氧气浓度，%。     则有：     q =(16.5%-7%)×9/(97%+7%-1) =21.4 m3/min（约1283m3/h）     因此，42101(2)综采工作面采空区防灭火注氮量取1300 m3/h。     3、注氮地点的安全通风量

21、     在输氮管路沿途或工作面，假设最大输送2000m3/h的氮气wg 部泄漏，能否造成泄漏区域缺氧。按工作场所空气中氧含量为18.5%的要求，经计算，此时巷道的安全风量应为258m3/min(4.3 m3/s)，通风队测风人员应随时监测42101进风配巷、42101运顺顺槽、42101回顺、42102回顺风量，保证风量处于安全风量以上。     4、注氮安全技术措施     （1）注氮前应将42101(2)综采面及进回风顺槽内距工作面300m范围内人员全部撤出、工作面确保

22、停电，并在进回风顺槽内距工作面50m处各施工一道板闭，板闭外设专人检查co、o2、ch4、co2、n2等气体浓度，发现异常立即汇报处理。     42102回风顺槽的42101(2)采空区闭前及回风顺槽内必须设置监测点，发现自燃指标气体有明显变化时立即汇报防灭火负责人，发现氧气浓度低于18%时应立即撤至全风压进风流(42102回顺内42101(2)采空区以后或42102运输顺槽)中并汇报处理。     42101、42102回风顺槽应在停电后将人员应全部撤出，并在42102回顺口、42102切眼设置警戒，防止大量氮

23、气进入42101、42102回风后使人员窒息。     （2）操作人员应掌握制氮机的工作原理、结构、性能、维护保养及排除故障的知识。     （3）生产过程密闭操作，提供良好的通风条件。     （4）开机前，首先对全部设备、冷却水系统、电器、仪器仪表进行检查。注意检查空压机油漆桶的油位，制氮机中各阀门的位置、水量水温是否符合要求、各种电器设备是否符合绝缘、防爆要求、制氮机所有排污阀进行一次排放、检查各号车的连接管路是否处于正常,有无螺丝松动和断开现象,各号车必须处于正常工作

24、状态。检查电压指示是否正常、电机转向是否正确（应该符合电机旋转指示方向，空压机首次启动及空压机断电检修后，必须执行）。检查一切正常后，方可送电。打开流量调节阀（开小一点），启动开关，给制氮装置送电。     （5）制氮过程中，随时检查运转声音是否正常，观察氮气流量是否为所需流量，观察玻璃管流量计中的小球是否在中间，如不是，要缓慢打开分析取气量旋钮，使流量为200300ml/min。操作人员要每半小时巡查1次。注意观察1号空压机的排气压力是否为额定压力，排气温度是否在7595之间。观察氮气流量、氧气含量（3%）、氮气压力（0.8mpa）、空气压力（0.9m

25、pa）、空气温度49左右，是否在正常值和允许误差值范围之内。每半小时检查1号车观油镜上是否能看见油位，如不能应立即停机。每半小时检查2号车中4台精密过滤器底部的自动排污阀是否工作正常，并开动相应的各手动排污阀进行排污。当最后一级精密过滤器滤芯排污阀有油排出时，应在24h内检查滤芯。     （6）当空压机及制氮装置任何仪表有报警时，都应停机检查。     （7）制氮机在运行过程中应每30min作一次运行记录。     （8）停机时，先停止空压机工作：将手动阀拨至“卸载”位置，

26、60秒后，关闭空压机电源，再关闭制氮机电源，最后关闭总电源。10分钟后关闭冷却水水源阀门。     （9）操作人员必须按制氮设备操作规程正确无误进行操作，严格按时间要求进行巡回检查，并认真填写各项记录。     （10）管路连接工作由救护队员佩戴好呼吸器后进行，注氮作业地点必须配备不少于20台的隔离式自救器，所有人员要会使用隔离式自救器。     （11）由救护队负责将42101进风配巷里的三道密闭打开，然后由救护队员佩戴呼吸器进入里面，敷设108mm的高压软管，将高压软管接

27、入三个联巷内，并确保软管直通入采空区里面。     （12）注氮工作必须由救护队人员现场监控。     5、空压机操作安全技术措施     （1）操作人员必须经过培训，经考试合格取得资格证后，持证上岗。     （2）操作人员应熟悉所操作空压机的结构、性能、工作原理、技术特征。     （3）空压机操作人员必须严格执行交接班制度和工作岗位责任制。接班前不得饮酒，接班后遵守劳动纪律，不得睡觉、打闹。

28、     （4）如实填写并保存好各种记录。     （5）工具、备件等摆放整齐。     （6）空压机所用润滑油，必须是螺杆机专用油。     （7）空压机所用的配置的控制元件，安全保护装置和仪表等出厂前均已调好。严禁无关人员随意调整。     （8）出现下列情况时禁止操作：     1) 在安全保护装置失灵的情况下禁止开机或运行。  &

29、#160;  2) 在电动机、电气设备接地不良的情况下，禁止开机或运 行。     3) 指示仪表损坏的情况下，禁止开机或运行。     4) 在设备运行中，禁止紧固地脚螺栓。     5) 汽缸、风包有压时，禁止敲击和碰撞。     （9）机器在运行时不得拆除各种盖帽、零部件，防止高温液体和压力空气伤人。     （10）停机检修时必须确认：电源已断开并闭锁；机组内压缩空气已释放；确认

30、机组与其它气源隔断；确认机组已冷却。     （11）空压机上配置的压力和温度等安全保护装置，应按保养周期检查试验，以确保使用安全。     （12）空压机机组应安装保护性接地装置。     （13）在输气管道上离机组附近要安装一个闸阀，以便控制机组的排气压力。     （14）启动前，检查空压机外表是否干净、开关各项保护是否灵敏、可靠、连接电缆有无破损、零部件是否完好，各保护装置、仪表、阀门、管路及接头是否有损或松动。检查油气罐内油位

31、指针是否在绿色区域内，不足时应补充，注意加油前确认系统内无压力（油位以停机十分钟后观察为准，在运转中油位可能较停机时稍低）。在新机第一次开机或停用很久又开机，应先拆下空滤器盖，从进气口内加入约0.5升左右之润滑油，以防止启动时空压机内缺油烧损。特别注意不要让异物掉入空压机机体内，以免损坏机体。观察供水压力值，应保证在正常范围内。启动前先点动，确认电动机转向正确，点动时间为1-2秒，禁止超过数秒。     （15）运行中，注意观察运转是否平稳，声音是否正常，仪表读数是否正常，是否有泄漏，如有异常声音、振动、漏油、漏气立即按“停止”停机检查。如发现油位计指针

32、在绿色区域下线附近或其下，则表明油位不足，待系统内无压力时再补充。通过油气分离器顶盖上二路回油管的视油镜，观察回油情况，空压机满载时，应有较大流量，卸载时，流量很小，甚至没有。主机排气温度、油温正常，否则，应调整水量调节阀进行控制。观察疏水阀是否有冷凝水正常流出。冬季低温长时停用时，应将冷却水进、出阀关闭，把冷却器内的存水放掉。     （16）当出现下列情况时，应紧急停机     1) 出现异常声响或振动时；     2) 排气压力超过安全阀开启压力为打开； &#

33、160;   3) 排气温度超过95时未自动停机；     4) 周围发生紧急情况时。     （17）必须按规定定期倒换空压机运行。     5、人员吸入氮气处理措施        氮气为无色无臭气体，化学性质不活泼，不燃，微溶于水、乙醇。空气中氮气含量过高，使人员吸入氧气分压下降，会引起缺氧窒息。    氮气泄露，人员吸入氮气浓度不太高时，最初感觉胸闷、

34、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。     相应的现场急救措施为：吸入本品后，迅速脱离现场至空气新鲜处；保持呼吸道通畅，如呼吸困难，给输氧；如呼吸心跳停止，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。初步的急救措施实施后，立即升井就医。     （四）采空区注浆     1、注浆方案     注浆目的：通过对采空区密闭以内松散层进行注

35、浆，利用浆液充填松散煤岩层空隙，形成隔离带，更好的封闭采空区，结合采空区注氮等措施，从而达到治理采空区自燃发火的目的。     注浆方法：采用2nb-200/4-15煤矿用泥浆泵吸入稠化砂浆，经泵体、柔性软管从42101（2）综采工作面采空区联巷密闭上已预先装设的注浆管路直接注入采空区密闭内。     2、注浆参数     （1）注浆材料： 稠化砂浆水沙体积比：2：1，水沙质量比：3：2，另外加入适量悬浮剂，由天隆化工厂直接制作并运送到我矿井口。  

36、60;  （2）注浆孔参数：现42101（2）综采工作面回风采空区有5个联巷已密闭，准备全部进行注浆；每一个联巷密闭上均已安装了2根108注浆管路。     （3）注浆压力：根据现场实际情况和选用的注浆泵型号，本次注浆压力取4mpa，同时考虑浆液有可能流失至采空区内，现场注浆时压力应以不使浆液大量流失为准。     （4）注入量的估算     42101回风顺槽处形成的隔离带初定为6米，裂隙率取10%，浆液损失系数为1.2，经计算：每个联巷采空区隔离带需充填的体积约

37、20m3,采空区联巷考虑采空区密闭内体积150m3， 再减去施工采空区密闭时在每个联巷内打的6-8个木垛所占体积，最终初定每个联巷需充填的体积约为150m3。     稠化砂浆水    沙体积比：2：1，水沙质量比：3：2，另外加入适量悬浮剂，材料由天隆化工厂直接提供。经计算五个联巷注浆共需稠化砂浆5x150x1.2=900 m3，施工时应以实际发生的量为准。      3、施工前准备     （1）材料运输：稠化砂浆由天隆化工厂制作并运输到我矿

38、井口，需由我矿自行运送至井下注浆地点。现已提前加工好4个1.5mx1.5mx1m铁箱，运输时固定在防爆车上，在井口直接将注浆材料从天隆化工厂运料车倒在铁箱内，由我矿车队提供的防爆车运输至注浆地点。     （2）注浆系统的形成：在注浆点提前安装好注浆泵、开关、注浆管等，形成系统并接好电。     （3）将22103回风顺槽内另外一台2nb-200/4-15煤矿用泥浆泵调至42101（2）采空区闭前一同进行注浆作业。     4、注浆施工   &#

39、160; （1）稠化砂浆运输工作由车队和准备队负责，车队队长韩新胜、准备队队长王军现场负责，保证注浆材料及时运送至工作地点；     （2）注浆作业由通风队队长杜建波协调指挥，通风队派6人进行现场注浆作业，机电队派一名电工负责现场接电及电气系统维护，安全管理中心派1人负责施工现场安全监督工作。     （3）救护队派专人现场监护，管路对接工作由救护队员佩戴仪器进行。现场作业人员连接好注浆管路后，首先进行压水试验，一切正常后即可进行注浆。     （4）因注浆量较大，注浆时先注

40、两根注浆管中的任何一根均可；注浆开始时流量可调至最大，注浆收尾时可将流量适当减小，防治稠化砂浆溢出。     （5）注浆过程中要注浆观察压力表的开压情况，及时调整注浆泵流量要设专人观察巷顶，巷帮、墙体、孔口管及跑漏浆情况，发现异常立即停注处理，达压力后即可停止该孔注浆。     （6）注浆作业施工人员必须携带瓦斯、氧气、一氧化碳检查仪器，保证作业地点安全；登高作业时必须严格遵守*矿相关登高作业管理规定，系好安全带，确保安全作业。     （7）作业地点必须配备不少于20台的隔

41、离式自救器，所有人员要会使用隔离式自救器。     （8）注浆时必须由救护队人员现场监控。     （五）采空区密闭喷浆堵漏     为防止采空区密闭漏风，决定对co超限处的8道密闭进行喷浆，喷浆工作由生产办高平具体协调、负责，施工单位分别为北京中矿、天隆矿建的工作人员，外施工单位分别由胡军、李体春现场负责。     1、喷浆人员听从生产办高平的现场指挥，高平听从现场总指挥的安排，施工现场必须有瓦检员现场监护作业。  

42、;   2、喷浆范围为5道密闭及密闭两侧的帮部，喷浆规格为m10号砂浆，喷厚50mm，要求将所有帮部完全盖住。     3、喷射混凝土的工艺要求     喷射顺序为：自下而上进行，喷枪头与受喷面应尽量保持垂直。喷枪头与受喷面的垂直距离以0.81.0m为宜。人工拌料时采用潮料，水泥、砂和石子应清底翻拌三遍使其混合均匀。     喷射时，喷浆机的供风压力在0.4mpa，水压应比风压高0.1mpa左右，加水量凭射手的经验加以控制，最合适的水灰比是0.40.5之间

43、。喷射过程中应根据出料量的变化，及时调整给水量，保证水灰比准确，要使喷射的湿混凝土无干斑，无流淌，粘着力强，回弹料少，一次喷射混凝土厚度3050mm，并要及时复喷，复喷间隔时间不得超过2个小时。否则应用高压水重新冲洗受喷面。     4、喷射工作     开机时必须先给水，后开风，再开机，最后上料；停机时，要先停料，后停机，再关水，最后停风。喷射工作开始后，严禁将喷射枪头对准人员，喷射中突然发生堵塞故障时，喷射手应紧握喷头并将喷口朝下。     5、喷射质量 

44、60;   喷射前必须冲洗岩帮，清理浮矸，喷射均匀无裂隙，无“穿裙，赤脚”。     6、空压机的操作     操作空压机严格按照空压机操作规程执行。     （六）束管监测     现我矿42102回风顺槽内已布置一条2路束管，经4-2煤盘区变电所、4-2煤盘区变电所绕道、2-2煤回风大巷及回风斜井与束管监测机房相连。     为准确掌握42101（2）采空区内有害气体状况，

45、通风队监测组必须应用好现有设备、设施做好采空区有害气体采集和气样分析工作，具体要求如下：     1、通风队检测监控副队长杨树雄统一负责束管监测系统的管路敷设、系统维护、取样分析工作；束管监测机房操作人员二十四小时在岗不间断作业，做好系统维护、气样分析、报表整理和报送工作。     2、将42102回风顺槽内现已安装的2路束管连接至42101（2）采空区密闭附近（从切眼往4-2煤辅运大巷1#-5#联巷）并安装单芯束管，接至42101（2）各采空区密闭上预留的有害气体监测管（寸半管、带阀门）内进行有害气体取样分析。     3、通风队监测组对每一道42101（2）采空区1#-5#联巷密闭内气体进行循环不间断取样分析，已完成注浆、气体观测管与采空区不再联通的密闭不需在进行取样分析；制作报表，立即上报通风队、通风办、通风副总和总工程师。     4、通风队检测监控组必须严格按照操作规程操作jsg-8矿用火灾束管监测系统，保证系统稳定、可靠，数据准确。     5、通风队检测监控组每班派专人负责42101（2）采空