2302工作面防灭火措施

XXXXXX有限公司XXX煤矿

2302综放工作面防止煤炭自然发火

安全技术措施编制 二0—八年一月

审批栏单位审批意见签名时间总工程师安全矿长通风副总安全副总生产副总安监科长通防科长机电科长技术科长调度主任2302综放工作面防止煤炭自燃发火安全技术措施一、2302综放工作面概况（一）工作面开采及防灭火情况2302工作面走向长度1000m、工作面斜长110m，采用走向长壁后退式综放采煤法。煤层倾角23-36°，A3煤层结构简单、平均厚度8.49m。该工作面从2018年11月开始推采，现在还剩700米采到停采线，预计2020年11月份结束。按照《采煤方法专项设计》要求：工作面运输巷布置一趟DN50注氮管路向采空区注氮；在工作面回风巷布置一趟束管、用于监测工作面采空区气体成份及浓度变化；矿安装KJ90监测监控系统，在工作面回风巷安装了CO、CH4、温度、风速传感器，对工作面回风流中CO、CH4、温度、风速进行连续监测。2302工作面自开采至今已经超过5个月，根据KJ90监测监控系统监测对工作面回风流中CO、02、温度数据监测显示，未发现自燃火灾隐患。（二）瓦斯等级鉴定情况、煤的自燃倾向性类别、煤的自燃发火期2017年9月，新疆煤矿矿用安全产品检验中心对XXX煤矿进行了矿井瓦斯等级鉴定，矿井绝对瓦斯涌出量为0.91m3/min、相对瓦斯涌出量为0.66m3/t（《XXXXXXX有限公司XXX煤矿瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告》 新煤检发[2017]20号），属于低瓦斯矿井。煤层自然发火倾向性与煤尘爆炸危险性：2017年9月新疆煤矿矿用安全产品检验中心对弘扬煤矿煤自燃倾向性进行了鉴定，A3、A9煤层均属于111类不易自燃煤层；A3、A9煤层产生的煤尘均具有爆炸性。三、2302工作面防灭火技术措施(一)采取采空区埋管注氮气措施根据现在工作面的布局和通风状况，将注氮管路埋至采空区氧化升温带(即微风地点)。因此需要在工作面运输巷安设注氮气管路并在采空区埋管进入到30米以内，开始注氮气。1、注氮气量的计算注氮量计算，按以下四种方法计算，并取其中最大值：按产量计算Qn=[A/(1440ptnin2)]x(C/C2-1)式中 Qn 氮流量，m3/min。A——302综放面年产量，取0.55Mt。t——工作日，330d。p——的密度，1.35t/m3。ni——路输氮效率，取80%。n2——空区注氮效率，取90%。C1——空气中的氧浓度，取20.8%。C2——空区防火惰化指标，取7%。Qn1=550000(1440x1.35x330x0.8x0.9)x(20.8^7-1)=2.4m3/min。按吨煤注氮量计算Qn=5AK/(300x60x24)式中 A——作面年产量，550000t。K——作面回采率，取K=0.80。QN=5x550000x0.80!(330x60x24)=4.62m3/min?按瓦斯涌出量计算Qn=QcC/(10-C)式中 Qc——作面通风量，设计2302工作面配风量为559m3/min。C―作面回风流中的瓦斯浓度，0.16%。Qn=559x0.01!(10-0.16)=0.57m3/min。按以上三种方法计算后取最大值：QN=4.62m3/min。考虑1.3的安全备用系数4.62x1.3=6m3/min=360m3/h，2302工作面所需防灭火注氮总量为360m3/h。本着预防为主的方针，根据《煤矿安全规程》的要求，考虑对煤层自然发火进行综合防治，将拖管、间歇式注氮系统作为矿井防灭火的一种重要措施，并在井上下建立相应的防灭火安全监测、监控系统。（1） 注氮管路：注氮主、支管路分别采用DN100、DN50无缝钢管，支管直接接到2302工作面运输巷从工作面下端注入采空区。（2） 布置路线：地面注氮机房一混合平硐一+2142m水平联络石门一轨道上山一+2302m水平综采工作面运输巷一2302工作面采空区3、管路布置要求：1） 管路的铺设应尽量减少拐弯，管路吊挂要求直、稳、接头不漏气。注氮管每隔8m用管箍吊挂一次，吊挂在原风水管路下方。两根钢管连接所用的法兰盘上的螺丝全部上全、胶垫齐全。不允许在管路上堆放他物。低洼处可设置放水阀。2） 注氮管路的分岔处应设置三通和阀门，在运输巷停采线外10m处的管路上安设压力表、流量计。要求埋入到采空区的管路不少于30米后才开始注氮气。3） 在需要设置龙门架的地方设置龙门架，贴巷道顶板布置，不得影响巷道的运料、行人。4） 采煤工作面运输巷每隔40m设置一个①25mm的泄气三通，连接需要注氮密闭处的注氮管必须设置一个①25mm的泄气三通。5） 每季度对输氮管路进行试压检漏一次，做好检漏记录，发现漏气必须立即处理。（二）采空区注氮方法因为2302工作面属于正在回采期间，往采空区注氮气往往会向工作面的采场空间或回风巷涌向一部分氮气，为尽可能不或少往采场和回风巷涌入部分氮气，决定采取以下措施。埋管注氮，在2302运输巷布置一趟DN50的注氮管路至工作面下隅角采空区，每30m重新开始埋设注氮管路。注氮管路末端设置一根注氮末端管，末端管长1.5m，管上钻①10mm的注氮孔，孔间距25-35mm，数量不少于15个；基本垂直埋设的管路斜向上，距底板0.3——0.5m。以防止水淹、淤泥堵塞，减少注氮阻力。当注氮管进入采空区30m时开始注氮，直至埋设的另一趟注氮管进入采空区侧30m时停止先前注氮管，启动新埋设的注氮管。注氮气时，应安排专人负责巡检和维护管路，并观察注氮气的压力、流量情况。当发现采空区里边的管路阻力大或判断已经堵塞时，应立即重新埋管或改用另一趟预埋设管路注氮气。注氮安全措施机电科加强对制氮机维检，保证制氮机工作正常、氮气供给稳定可靠。定期更换碳分子筛，加强对制氮、管路系统检查，确保注入的氮气浓度不得小于97%。当班瓦检员负责对注氮管路、注氮情况、压力表、流量表进行检查，发现问题立即向通防科汇报，有通防科派人解决。注氮过程中，工作场所及工作面回风流的氧气浓度不得低于19.5%，否则应立即停止作业撤出人员，同时降低氮流量或停止注氮严禁氮气输送管路系统另做它用，确保随时可以输送氮气。能连续不断地监测采空区气体成分变化的监测系统。气体检测措施观测点设置：通防科建立临时观测点便于气样的采集、分析、记录和火灾的判断，建立预防自燃发火观测系统。观测站(点)的布置如下图所示。在采煤工作面设置共设2个观测点，其中：固定观测点1个，设在靠近采空区上隅角；移动观测点1个，移动点设在靠采煤工作面50号支架的位置后尾梁。每班瓦斯员使用多功能检测仪在工作面上隅角后溜机尾上部和50号支架的位置后尾梁进行一次一氧化碳及温度的检测；每周在工作面上隅角后溜机尾上部每周取1次气样使用色谱仪进行分析。在工作面上出口5--10m范围内安装传感器对工作面CO进行监测，在采煤工作面回风口安装温度及ch4、CO等探头，做到实时监控。（4） 在工作面下端头端头支架三号支架与过渡架一号侧护板位置设置挡风帘，在工作面上隅角设置引风障，每班瓦检员对引风障及挡风帘进行检查维护，控制工作面向采空区漏风。（5） 采煤工作如发现有明显的征兆时如（一氧化碳超过24PPm、温度超过26摄氏度时）且有上升趋势，及时撤出工作面人员采取措施进行处理。（6） 通防科每周对采集的数据进行分析，分析结果报通风副总、总工程师，发现异常情况及时汇报。（7） 监控室监控员随时对工作面CO传感器、瓦传感器，采煤工作面回风口一氧化碳、瓦斯探头、风速、风温等随时查看，一旦发现异常情况，及时向矿调度室汇报，调度室接到通知后及时向矿值班领导汇报并且通知井下瓦斯员采取措施进行处理，瓦斯员处理不了及时向调度室汇报，由矿总工程师、通风副总组织制定措施进行处理。四、阻化剂防灭火阻化剂选择根据A3煤层含硫量低的特点，选用阻化率较高的氯化镁（MgCL2），设计选用MgCL2水溶液黄泥浆液（MgCL2浓度为20〜30%水溶液加黄土，黄土与水溶液体积比为1:4），设计选用1台BRW80/25型乳化泵站作为注盐水泵，流量2.0〜2.5m3/h，压力2MPa〜3MPa，或采用同能力的其它型号的喷射泵。喷洒压注工艺系统综放工作面采用移动式喷洒系统，系统由储液箱、乳化泵、输液管、配比箱、控制阀门、压力表、阀门开关、高压胶管、阀门、喷液管（至少三组）组成。泵站、储液箱设在工作面回风巷中宽敞处，用油桶作为储液箱；输液管为①50mm钢管，沿巷道底板布置，输液管末端设置阀门与喷液管，喷液管采用①15mm铁管制作，总长度4.5m，最前端为0.5m的花眼管、斜尖口，输液管与喷液管用快速接头连接，根据喷洒阻化剂位置的变化，及时调整阀门与喷枪的位置，将阻化液经输液管路和喷液管送到采煤工作面采空区。参数计算每天推进按1.2m计算，每天早班对工作面采空区进行喷洒阻化剂作业，工作面一次喷洒量计算：V=KixK2xLxSxhxAxy-i式中 Ki一自燃部位喷洒药量增加系数，取％=1.2。K2——空区遗煤容重，0.9t/m3。L——作面长度，117m。S―次喷洒宽度，取1.2m。h―空区底板遗煤厚度，取0.058m。A——屯煤吸药液量，1.6t/t。Y——阻化剂水溶液的容重，1.05t/m3。V=1.2x0.9x117x1.2x0.058x1.6/1.05=14.1m3经计算1个工作面一次喷洒量为14.1m3。安全技术措施在工作面进行插管注阻化剂，必须安排专人负责，一般应安排在检修班，至少是两人一组。施工人员要与采面检修工作人员协调好。在喷洒作业过程中，附近10米内不要有人作业，防止喷洒时伤人。在配比阻化剂液时，一定要按照规定比例(20〜30%)进行配比，确保阻化剂率达到要求，从而起到抑制煤的氧化自热现象的发生。在配比溶液时，要轻微进行搅拌，待阻化剂全部溶于水后，方可进行喷洒工作。每次喷洒前，先由专人检查管路完好性，确保管路完好不漏液。喷洒过程中，必须喷洒均匀，不得遗漏。停止喷洒时要先停止注液泵，后关闭喷液管上阀门，防止因压力超负荷而爆管。喷洒过程中，必须避开机械金属、支架等构件，并对其采取保护措施，防止阻化剂腐蚀机械设备。喷洒工必须持证上岗，且必须配戴胶皮手套及雨衣。喷洒结束后要求工作人员用净水对储液箱、注液管及注液泵进行清洗，防止阻化液被腐蚀。每天、每班注完盐水后，要做好记录，并汇报通防科。六、束管监控系统束管布置束管从+2142m大巷5#密闭墙处束管三通处接出1根单芯束管，经二采区轨道坡、2302工作面回风巷从进入2302工作面上端头采空区内。管路敷设时应尽量使路径短、拐弯少，以减少阻力，防止曲折破坏，在二采区轨道坡底、束管高差处设置滤水器；接管箱、滤水器、采样器的接头要严密不漏气，且安设位置方便维护，高度适宜，束管的管口均安装有过滤器。通防科瓦检员每天对井下束管巡检1次，发现束管堵塞、漏气等故障故障及时处理，对滤水器定期放水维护。束管监控系统运行管理及数据处理地面监控室至少有1名值班操作人员。值班操作人员必须认真分析记录各测点所检测气体的测定值及前后变化情况等。发现测点所检测气体的测定值超过标准规定或变化异常应立即报告通防科长及相关领导。通防科长必须立即查明原因，处理结果及时报告值班领导，并做好详细记录备案。束管监测系统每天开机时间不得小于8小时，发现有发火征兆时开机时间不得小于20小时。值班人员对当日及以前获得的气体监测信息进行分析，写出工作日志，连