TSXDZ矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估实施细则

ICS73.040

D09

团体标准

T/SXDZ××—××××

矿井防灭火用防火材料安全性和环保性

评估实施细则

RulesfortheImplementationofsafetyandEnvironmentalProtection

Assessmentoffireproofmaterialsforminefireprevention

（征求意见稿，2023年1月20日）

xxxx-xx-xx发布xxxx-xx-xx实施

山西省煤炭地质工程协会发布

-1-

T/SXDZ××-××××

前言

矿井火灾是威胁煤矿安全生产的重大灾害之一，火灾事故不仅会产生大量高温烟流和有毒有害气

体，危及井下工作人员的生命安全，而且会烧毁大量井下设备，损耗煤炭资源，给矿井带来巨大灾害。

近年来，山西省各大煤炭集团在生产实践中，已经逐步建立了完善的防灭火系统，但各种新式的防灭火

材料、特别是煤矿反应型高分子材料的大量应用，给矿井安全和环保带来了挑战。2022年1月1日起

施行的《煤矿防灭火细则》（矿安[2021]156号）是我国第1部综合性的煤矿火灾防治规范性文件，该

文件第二十九条明确规定：“矿井防灭火使用的凝胶、阻化剂及进行充填、堵漏、加固用的高分子材料，

应对其安全性和环保性进行评估，并制定安全监测制度和防范措施。使用时，井巷空气成分必须符合规

程要求。安全性和环保性的评估工作应当由具备评估检测能力的机构承担，承担单位对评估检测结果负

责。”

为进一步完善省内矿井防灭火材料安全性和环保性评估工作体系，山西省煤炭地质工程协会组织相

关企业及专家依据现有的国家、行业标准规范，结合省内外相关评估单位的经验和煤矿企业的反馈，按

照国家团体标准的编制要求，汇总编辑成为协会团体标准，便于推荐给相关单位参考使用，对于推动煤

炭行业矿井防灭火材料安全性和环保性评估水平的提高也具有一定的借鉴作用。

本标准附录A《矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估报告编写提纲》是标准的规范性附录。

本标准由山西省煤炭地质工程协议提出并归口。

本标准起草单位：山西地宝煤炭综合检测中心有限公司

本标准主要起草人：吕鑫磊、冯慧娟、魏亚雄、刘军见、任绍良、黄述森、贾军萍、刘慧志、王勇、

张婧、杨爱红、张惠琴、王静、贾淑洁、许冰

本细则为首次制定。

II

矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估实施细则

1范围

本标准规定了矿井防灭火用防火材料（凝胶、阻化剂及进行充填、堵漏、加固用的高分子材料）安

全性和环保性评估的评估内容、现场调查、现场采样、实验室检测及结果判定、评估结果的判定，评估

报告内容，适用于相关单位在开展矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估工作时使用。

2规范性引用文件

下列文件对千本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

煤矿安全规程中华人民共和国应急管理部令第8号

煤矿防灭火细则矿安〔2021〕156号

化工产品采样总则GB/T6678

液体化工产品采用通则GB/T6680

气体化工产品采样通则GB/T6681

煤矿井下空气采样方法MT/T142

煤层自然发火标志气体色谱分析及指标优选方法AQ/T1019

工作场所空气有毒物质测定第37部分：一氧化碳和二氧化碳GBZ/T300.37

工作场所空气有毒物质测定无机含氮化合物GBZ/T160.29

工作场所空气有毒物质测定硫化物GBZ/T160.33

煤炭工业污染物排放标准GB20426

地表水和污水监测技术规范HJ/T91

水质pH值的测定电极法HJ1147

水质悬浮物的测定重量法GB/T11901

水质化学需氧量的测定重铬酸盐法HJ828

水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法HJ637

水质铁、锰的测定火焰原子吸收分光光度法GB/T11911

煤矿防火用阻化剂通用技术条件MT/T700

1

煤矿灌（注）浆防灭火技术规范MT/T702

煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则MT/T113

煤矿加固、堵水、充填和喷涂用高分子材料通用安全技术规范AQ1116

煤矿堵水用高分子材料Q/T1087

煤矿喷涂堵漏风用高分子材料技术条件AQ1088

煤矿加固煤岩体用高分子材料AQ/T1089

煤矿充填密闭用高分子发泡材料AQ/T1090

塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验GB/T2406.2

石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法GB/T3536

煤矿科技术语第8部分：煤矿安全GB/T15663.8

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1矿井火灾

发生在矿井内的火灾或发生在井口而威胁到井下安全的火灾。

3.2矿井防灭火

矿井防灭火即对矿井火灾进行防治。

3.3阻化剂

阻止煤炭氧化自燃的化学药剂。

3.4凝胶

硅酸溶液和促凝剂反应生成的胶体。

3.5煤矿用反应型高分子材料

由主料与催化剂双组分混合反应固化成型的具有一定强度及黏附力的高分子材料。

3.6煤矿加固煤岩体用高分子材料

指以高分子材料为主剂，配以添加剂、填料等组分经一定工艺加工制成的注浆产品，通过注浆工艺

反应成型的具有黏结和加固功能的煤矿用材料。

3.7煤矿充填密闭用用高分子发泡材料

指以高分子材料为主剂，配以添加剂、填料等组分混合形成的注浆产品，通过充填工艺快速膨胀成

2

型的煤矿用密闭固体材料。

煤矿充填密闭用高分子发泡材料按其使用场所和性能的不同分为P类和N类两类。

a）P类：用于需承载的充填密闭空间，如采掘工作面冒顶空间、承压密闭墙体等类似可能需要整

体承压的应用场所。

b）N类：用于非承载的充填密闭空间，如瓦斯抽采钻场，采煤工作面上下隅角及其他需要类似充

填而无须承压的应用场所。

3.8煤矿喷涂堵漏风用高分子材料

指在高分子材料中加入塑化剂、添加剂等经过搅拌混合，通过喷涂工艺喷射到煤岩体表面的具有黏

结和封堵漏风功能的煤矿用塑性密封材料。

3.9防火材料安全性和环保性

防灭火用防火材料在使用时，应无刺激性气味，对人体无腐蚀性伤害，不会对环境造成污染。

作业完成后，作业场所的空气应符合《煤矿安全规程》中矿井有害气体最高允许浓度的规定，采煤

废水应符合GB20426中采煤废水污染物排放限值的规定。

阻化剂、凝胶对普碳钢的腐蚀率应符合MT/T700中的限值规定。

高分子材料的闪点、最高反应温度、氧指数、阻燃性能和抗静电性应符合AQ1116中相应的限值规

定。

4评估内容

4.1原材料及混成料对人体的危害，混成过程及喷注过程产生的有害气体对人体的危害，控制及防护措

施的有效性；

4.2原材料及混成料对设备的腐蚀危险性，及防范措施的有效性。

4.3原材料及混成料对井下工作环境、水环境的污染程度。

4.4混成过程、喷注过程产生温升时，引发矿井火灾和诱发瓦斯煤尘爆炸的危险性及其防控措施的有效

性。

4.5混成料的阻燃、抗静电特性。

5资料收集

评估单位接受企业委托后，收集矿井生产概况、安全监测制度、防灭火工艺、防灭火材料的防灭火

3

防范措施、产品合格证、产品使用说明书和产品安全技术说明书，编制安全性和环保性评估方案，经审

核后，依据编制的评估方案开展评估工作。

6现场采样

6.1有害气体的现场采样

依据MT/T142规定方法利用抽气泵或通过束管监测系统将防灭火材料在使用（存放、混成和喷洒

（压注））过程中井巷空气采集到球胆或聚乙烯袋中，密封后及时送至实验室分析O2、CO、CO2、CH4等

不溶于水的气体，应在12h内完成分析。

利用防爆大气采样器将防灭火材料在使用（存放、混成和喷洒（压注））过程中井巷空气中易溶于

水的H2S、SO2、NOx、NH3采集到装有特定化学吸收液的吸收管中，密封后及时使用分光光度计分析,应在

采样24h内完成分析。

6.2废水的现场采样

对防灭火材料在使用喷洒（压注）过程中产生的废水，依据HJ/T91对pH值、总悬浮物、化学需

氧量（CODCr）、石油类、总铁和总锰分析样品进行现场采样，采样容器、保存剂及用量和保存期见表1。

表1废水分析样品采样容器、保存剂及用量和保存期

序号检测项目采样容器保存剂及用量保存期

1pH值250mL玻璃或聚乙烯瓶/12h

2总悬浮物500mL玻璃或聚乙烯瓶/14d

3化学需氧量（CODCr）500mL玻璃瓶加H2SO4，pH<22d

4石油类250mL玻璃瓶加HCl至pH≤27d

5总铁250mL玻璃或聚乙烯瓶浓HNO3,1L水样中加10mL14d

6总锰250mL玻璃或聚乙烯瓶浓HNO3,1L水样中加10mL14d

6.3防灭火材料的现场采样

依据GB/T6678对原料为固体、GB/T6680对原料为液体的防灭火材料进行现场采样，单项试验的

最少采样量应符合表2的规定。进行多项试验时，如能使试样经一项试验后不影响另一项试验结果，可

用同一试样进行多项不同的试验。

表2单项试样采样量

序号项目采样量/克

1腐蚀率2000

4

2闪点1500

3最高反应温度1500

4氧指数5000

5阻燃性能5000

6抗静电性能3000

7实验室检测及结果判定方法

7.1有害气体实验室检测及结果判定方法

7.1.1有害气体实验室检测

依据AQ/T1019对现场采集的气样，使用气相色谱仪进行O2、CO、CO2、CH4含量的分析，现场采样

与实验室检测时间间隔不超过12h；

依据GBZ/T160.29-2004、GBZ/T160.33-2004对现场采集的NOX、NH3、SO2和H2S吸收液，使用

分光光度计在对应波长下测定吸光度，得出其含量，现场采样与实验室分析时间间隔不超过24h；

7.1.2有害气体结果判定方法

煤矿安全规程（2022版）第一百三十五条规定：井下空气成分必须符合下列要求：

（一）采掘工作面的进风流中，氧气浓度不低于20%，二氧化碳浓度不超过0.5%。

（二）有害气体的浓度不超过表3的规定。

表3矿井有害气体最高允许浓度

名称最高允许浓度/%

一氧化碳CO0.0024

氧化氮（换算成NO2）0.00025

二氧化硫SO20.0005

硫化氢H2S0.00066

氨NH30.004

甲烷、二氧化碳和氢气的允许浓度按《煤矿安全规程》（2022版）的有关规定执行。

7.2废水实验室检测及结果判定方法

7.2.1废水实验室检测

废水中pH值、悬浮物、化学需氧量（CODCr）、石油类、总铁和总锰的检测标准及方法见表4。

表4废水检测项目、标准及方法一览表

5

序号检测项目检测标准检测方法

1pH值HJ1147-2020玻璃电极法

2总悬浮物GB/T11901-1989重量法

3化学需氧量（CODCr）HJ828-2017重铬酸盐法

4石油类HJ637-2018红外分光光度法

5总铁GB/T11911-1989火焰原子吸收分光光度法

6总锰GB/T11911-1989火焰原子吸收分光光度法

7.2.2废水检测结果判定方法

废水污染物排放值按GB20426-2006《煤炭工业污染物排放标准》规定的排放限值，详见表5。

表5采煤废水污染物排放限值

序号污染物日最高允许排放质量浓度/（mg/L）（pH值除外）

1pH值6~9

2总悬浮物50

3化学需氧量（CODCr）50

4石油类5

5总铁6

6总锰4

7.3设备腐蚀率实验室检测及结果判定方法

7.3.1设备腐蚀率实验室实验室检测

对现场采集的阻化剂、凝胶原料按照其使用浓度配比后，依据MT/T700中章节5.3规定的方法，

对其腐蚀率进行检测。

7.3.2设备腐蚀率结果判定方法

依据MT/T700中规定，阻化剂对普通碳钢的腐蚀率应不大于0.02g/(h•m2）。

7.4最高反应温度实验室检测及结果判定方法

7.4.1最高反应温度实验室检测

对现场采集的防灭火材料原料，依据AQ1116中章节5.5规定的方法，按照其使用配比，对其最高

反应温度进行检测。

7.4.2最高反应温度结果判定方法

6

防灭火材料尤其是高分子材料，最高反应温度是一项基本的理化性能指标。依据材料不同最高反应

温度限值也有所不同，各材料最高反应温度限值应符合AQ1088、AQ1089、AQ1090的规定，详见表6。

表6各材料最高反应温度限值

材料类别最高反应温度限值/（℃）

凝胶/

阻化剂/

P类95

充填密闭用高分子发泡材料

N类50

加固煤岩体用高分子材料140

喷涂堵漏风用高分子材料100

7.5阻燃性能、抗静电特性实验室检测及结果判定方法

7.5.1阻燃性能、抗静电特性实验室检测

高分子材料阻燃性能是指高分子材料在酒精喷灯试验或酒精灯试验过程中，完全不燃或者能自行熄

灭的特性，按MT113中章节4规定的方法测定煤矿加固煤岩体用高分子材料、煤矿充填密闭用高分子

发泡材料和煤矿喷涂堵漏风用高分子材料固结体的阻燃性能。试样规格：（360±7）mm×（50±1）mm

×（10±0.2）mm，12块。

高分子材料抗静电性主要通过测定材料表面电阻进行测定，按MT113-1995张章节5规定的方法测

定煤矿喷涂堵漏风用高分子材料固结体的表面电阻。试样规格：尺寸大于300mm×300mm、厚度5mm~10mm

的试样3块，

7.5.2阻燃性能、抗静电特性结果判定方法

高分子材料阻燃性能指标见表7。

表7阻燃性能指标

检测项目指标

有焰燃烧时间平均值/s≤3

有焰燃烧时间最大值/s≤10

阻燃性能酒精喷灯燃烧试验无焰燃烧时间平均值/s≤10

无焰燃烧时间平均值/s≤30

火焰扩展长度/mm≤280

7

有焰燃烧平均时间/s≤6

有焰燃烧最大时间/s≤12

酒精灯燃烧实验无焰燃烧平均时间/s≤20

无焰燃烧最大时间/s≤60

火焰扩展长度/mm≤250

高分子材料抗静电性能指标为，试样上、下两个表面电阻算数平均值不大于3×108Ω。

8评估结果的判定

评估结果判定分为两种结果：合格、不合格。

安全性和环保性评估内容和实验室检测结果均合格，则该矿井防灭火用防火材料安全性与环保性评

估结论为合格，否则为不合格。

9安全性和环保性评估报告内容

矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估报告应包括概况、矿井防灭火系统、安全监测制度和防

范措施、安全性和环保性检测、安全性和环保性检测结果、安全性和环保性评估、安全性和环保性评估

结论及建议、附件和附图9部分，编写纲要见附录A。

8

附录A

（规范性附录）

矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估报告编写提纲

A.1概况

A.1.1项目背景

简述矿井的位置、交通、矿井概况（采矿许可证，安全生产许可证，生产能力公告和核定等）、矿

井开拓方式、采煤工艺、煤尘爆炸、自燃倾向性等级、防灭火专项设计和矿井采取的防灭火措施。

A.1.2评估依据

简述评估的法律、法规依据，规范标准，任务依据等其他依据。

A.1.3评估流程

简述评估工作的流程，主要包括资料收集、现场采样、实验室检验和结果判定和报告编制四部分。

A.1.4评估范围和内容

简述评估工作的具体范围和评估内容。

A.2矿井防灭火系统

对列入防灭火材料安全性和环保性评估范围的防灭火材料的防灭火系统进行详细介绍、包括防灭火

系统的特点、防灭火系统的基本要求、防灭火工艺和防灭火材料的简介等内容

A.3安全监测制度和防范措施

A.3.1安全监测制度

简述矿井火灾预测预报的特点和重要性。

A.3.1.1安全监测监控系统

叙述矿井的安全监测监控系统，一氧化碳传感器、温度传感器和烟雾传感器的设置情况。

火灾预测预报的特点和重要性。

A.3.1.2束管监测系统

叙述束管监测系统组成、工作原理、系统主要功能及技术参数、束管采样系统的布置等内容。

A.3.1.3人工监测系统

简述人工监测地点、周期、监测气体组分等内容。

A.3.2防火材料防灭火防范措施

9

叙述防火材料的防灭火注意事项和安全技术措施。

A.4安全性和环保性检测

A.4.1现场采样方案及采样点

叙述有害气体、废水、防灭火材料原料的现场采样方案和具体采样点位。

A.4.2实验室检测及结果判定方法

叙述有害气体、废水、设备腐蚀率、最高反应温度、阻燃性能、抗静电性实验室检测的具体标准方

法和步骤，并详细列出结果判定方法。

A.5安全性和环保性检测结果

详细列出有害气体、废水、设备腐蚀率、最高反应温度、阻燃性能、抗静电性的检测结果，并对检

测结果进行合格判定。

A.6安全性和环保性评估

从评估内容章节4的5个方面，结合安全性和环保性实验室检测结果，对防灭火材料的安全性和环

保性进行评估

A.7安全性和环保性评估结论及建议

A.7.1安全性和环保性评估结论

依据安全性和环保性检测结果和评估结果，对评防灭火材料的安全性和环保性评估结果合格与否给

出具体结论。

A.7.2安全性和环保性评估建议

从防灭火材料的采购、验收、使用和施工管理给出合理性建议。

A.8附件

A.9附图

10

T/SXDZ××-××××

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................2

4评估内容...........................................................................3

5资料收集...........................................................................3

6现场采样...........................................................................4

7实验室检测及结果判定方法...........................................................5

8评估结果的判定.....................................................................8

9安全性和环保性评估报告内容.........................................................8

附录A（规范性附录）矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估报告编写提纲...............9

I

矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估实施细则

1范围

本标准规定了矿井防灭火用防火材料（凝胶、阻化剂及进行充填、堵漏、加固用的高分子材料）安

全性和环保性评估的评估内容、现场调查、现场采样、实验室检测及结果判定、评估结果的判定，评估

报告内容，适用于相关单位在开展矿井防灭火用防火材料安全性和环保性评估工作时使用。

2规范性引用