110201采煤工作面為我礦唯一的采煤工作面,根據(jù)2015年東溝煤業(yè)有限公司委托山西省煤炭工業(yè)廳綜合測(cè)試中心對(duì)我礦煤層自燃傾向性鑒定結(jié)果為:9#、11#煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅱ類,自燃傾向性性質(zhì)都為容易自燃。為了有效防治煤層自燃的發(fā)生,特編制如下防滅火專項(xiàng)安全技術(shù)措施:
一、防滅火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)措施
1、成立防滅火管理小組
?(1)組織機(jī)構(gòu)
組?長:王光榮;
副組長:楊立國、邵承武;
成?員:王文輝、馮忠利、馮吉勇、陳守亮、王和平、劉全義、賈作嶺、王功遠(yuǎn)、梁永明、王輝輝、王林兒、任幫雄、周豹、鄧乾坤、王光明、李明解、王金鐘、王慶生及各部門負(fù)責(zé)人。
?(2)人員配備及要求
?110201工作面配備1名瓦斯檢查員和1名安全員。
?? 瓦斯員對(duì)規(guī)定的自燃發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)的一氧化碳濃度和溫度每班檢查1次,并填入記錄本和觀測(cè)牌。發(fā)現(xiàn)一氧化碳超限(24ppm)立即停止工作面工作,并匯報(bào)調(diào)度室及相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。當(dāng)班瓦斯員必須攜帶便攜式一氧化碳報(bào)警儀和溫度計(jì)。
1)通風(fēng)隊(duì)長王聰榮對(duì)工作面防滅火工作全面負(fù)責(zé),督促瓦斯員進(jìn)行防滅火檢查以及進(jìn)行人員調(diào)配;
2)監(jiān)控主任化正瑤負(fù)責(zé)安全監(jiān)控系統(tǒng)正常運(yùn)行,能實(shí)現(xiàn)連續(xù)24小時(shí)監(jiān)測(cè);
3)周豹負(fù)責(zé)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng),按時(shí)抽取其他進(jìn)行化驗(yàn)分析,準(zhǔn)確得出數(shù)據(jù)并上報(bào)審批;
4)采煤隊(duì)長王光明全面配合防滅火工作;
5)跟班安全員和瓦斯員負(fù)責(zé)監(jiān)督工作面及回風(fēng)巷防滅火設(shè)施情況;
2、建立自燃發(fā)火觀測(cè)站
1)自燃發(fā)火觀察站位置
① 上隅角;② 工作面;③回風(fēng)順槽 ;
2)自燃發(fā)火觀察站牌板吊掛整齊、清潔,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確;
3)自燃發(fā)火觀測(cè)記錄要班后認(rèn)真填寫,每天上報(bào)審批;
3、束管監(jiān)控系統(tǒng)
?? 本礦安裝了KSS—200煤礦自燃火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng),已經(jīng)與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。
??? 1)110103束管的鋪設(shè)路線∶
束管監(jiān)測(cè)室???? 主斜井人行平巷???? 集中軌道???? 軌道大巷→回風(fēng)順槽 →110201上隅角→110201采空區(qū)?
?? 在集中軌道巷安裝8路分路箱,從此分路箱接4路單管到110201工作面,其中2路預(yù)埋進(jìn)采空區(qū),1路掛在回風(fēng)上隅角,1路懸掛在回風(fēng)順槽。然后分別在采空區(qū)和上隅角的束管監(jiān)測(cè)點(diǎn)上安裝濾塵器,濾塵器應(yīng)懸掛在巷幫。
??? 2)地面色譜分析
?? 地面通過束管采樣儀抽取氣樣至地面色譜分析,分析參數(shù)主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2正常情況下,每天中班檢測(cè)一次,工作面異常時(shí),每班檢測(cè)二次。
??? 3)人工取樣分析
由人工直接在各測(cè)點(diǎn)定期采用氣袋提取氣樣,并送地面進(jìn)氣相色譜分析,給出束管分析報(bào)告,以此判斷煤層發(fā)火程度,并上報(bào)總工及通風(fēng)部門領(lǐng)導(dǎo)審批。
4、安全監(jiān)控系統(tǒng)
本礦選用KJ340-f安全監(jiān)控系統(tǒng)
??? 1)由監(jiān)控中心巡檢員負(fù)責(zé)在上隅角安設(shè)一氧化碳傳感器,報(bào)警濃度≥24ppm;在上隅角安設(shè)溫度傳感器報(bào)警值≥30℃;用以監(jiān)測(cè)上隅角CO和溫度變化情況。
??? 2)由監(jiān)控中心巡檢員負(fù)責(zé)在回風(fēng)順槽距回風(fēng)風(fēng)橋10--15米處安設(shè)一氧化碳傳感器,報(bào)警濃度≥24ppm;在回風(fēng)順槽距回風(fēng)風(fēng)橋10--15米位置安設(shè)溫度探頭報(bào)警值≥30℃;用以監(jiān)測(cè)回風(fēng)巷CO和溫度變化情況。
??? 3)必須每天對(duì)“監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝置”及傳輸、信號(hào)電纜進(jìn)行一次檢查,確保其符合標(biāo)準(zhǔn)要求并達(dá)到完好。
??? 4)每班必須對(duì)傳感器進(jìn)行校對(duì),出現(xiàn)誤差及時(shí)更換處理。
??? 5)巡檢員必須24小時(shí)在崗,“監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝置”發(fā)生故障時(shí),應(yīng)及時(shí)處理。故障處理期間,嚴(yán)禁甩掉裝置不用,如確需暫時(shí)停止“監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝置”運(yùn)行時(shí),必須經(jīng)礦通防副總同意,報(bào)請(qǐng)總工程師批準(zhǔn),并制定出可靠的安全措施并實(shí)施后方可進(jìn)行。
?? 二、預(yù)防自燃發(fā)火的措施
1、生產(chǎn)方面的措施
?? (1)合理的采煤方法
回采工作面采用長壁后退式采煤,巷道布置形式簡單,由于采煤工藝簡單,工人操作熟練,工作面推進(jìn)速度快,工作面的回收率高,煤壁的暴露時(shí)間短,面積小,對(duì)于防治自燃發(fā)火有利。
?? (2)控制礦山壓力,減少煤體破碎。
在采掘過程中盡量減少裸露巷道的時(shí)間,在部分頂?shù)装鍋韷狠^大的地方加強(qiáng)支護(hù),減少頂、底板來壓對(duì)煤體的破碎,減少煤體與空氣接觸面。
?(3)堅(jiān)持正常的回采順序,工作面推進(jìn)采用后退式,回采順序合理,減少了采空區(qū)漏風(fēng),有利于防止煤層自燃發(fā)火。
(4)在生產(chǎn)中,盡量提高回采率,工作面回采結(jié)束后立即砌筑密閉防火墻,封閉采空區(qū),回采工作面順槽間盡量少留煤柱。
同時(shí),設(shè)計(jì)針對(duì)110201采煤工作面在正常生產(chǎn)時(shí)、工作面推進(jìn)速度減慢時(shí)和工作面停采前、封閉后的具體防火措施分別敘述如下:
1)正常生產(chǎn)時(shí)工作面的防火
① 對(duì)工作面采空區(qū)進(jìn)行注阻化劑噴灑;
② 加快工作面推進(jìn)速度;
2)工作面推進(jìn)速度減慢時(shí)的防火
① 在工作面下隅角掛設(shè)風(fēng)簾,減少采空區(qū)漏風(fēng);
② 在下隅角堆設(shè)土袋(或砂袋),建立防火隔離墻;
3)工作面停采前、回撤設(shè)備期間及封閉后的防火
① 工作面離設(shè)計(jì)停采線一段距離(可取50~60m)時(shí),即開始在工作面、上下煤幫噴灑阻化劑;
② 工作面停采期間,適當(dāng)降低工作面風(fēng)量;
③ 停采后45天內(nèi)工作面設(shè)備要全部撤完,并完成封閉;
④ 在回撤設(shè)備過程中,加強(qiáng)回風(fēng)流氣體、溫度監(jiān)測(cè)和自燃危險(xiǎn)性預(yù)測(cè);
⑤ 提前在采空區(qū)預(yù)埋束管監(jiān)測(cè)探頭;
2、通風(fēng)方面的措施
本礦井通風(fēng)方式為中央并列式,主、副斜井進(jìn)風(fēng),回風(fēng)斜井回風(fēng),通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式,礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期通風(fēng)阻力相對(duì)較小,有利于自燃發(fā)火的管理。
?? (1)回采工作面為后退式回采,采用“U”型通風(fēng)布置,一進(jìn)一回,新鮮風(fēng)流與乏風(fēng)均不通過采空區(qū),漏風(fēng)量少,自燃發(fā)火機(jī)率低;
?? (2)通風(fēng)部根據(jù)規(guī)程規(guī)定對(duì)110201采煤工作面定期和不定期進(jìn)行測(cè)風(fēng),將每次測(cè)風(fēng)結(jié)果記錄填寫在測(cè)風(fēng)地點(diǎn)的記錄牌上,并根據(jù)測(cè)風(fēng)結(jié)果結(jié)合實(shí)際情況合理調(diào)節(jié)風(fēng)量;110201工作面風(fēng)量必須符合規(guī)程規(guī)定要求,保證工作面風(fēng)量滿足生產(chǎn)需要,風(fēng)量調(diào)整不得少于398 m3/min。
?? (3)同時(shí)采取措施降低采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷之間以及區(qū)段進(jìn)、回風(fēng)巷兩端的負(fù)壓差,以減少漏風(fēng);
?? (4)隨時(shí)檢查進(jìn)、回風(fēng)兩順槽及采空區(qū),煤柱和裂隙漏風(fēng),防止向這些地方供氧,促使煤的氧化自燃,使之有良好的通風(fēng)系統(tǒng)控制自燃傾向性火災(zāi)的發(fā)生。
?? (5)在有運(yùn)回聯(lián)絡(luò)的巷道內(nèi)設(shè)雙向風(fēng)門,使礦井既可實(shí)現(xiàn)全區(qū)反風(fēng),也可實(shí)現(xiàn)局部反風(fēng),以防止火災(zāi)事故擴(kuò)大;
?? (6)主要通風(fēng)機(jī)設(shè)有反風(fēng)裝置,可滿足全礦井反風(fēng)要求,工作面風(fēng)。
?? (7)同時(shí),要加強(qiáng)礦井日常通風(fēng)管理,對(duì)通風(fēng)機(jī)經(jīng)常進(jìn)行性能測(cè)定,掌握其特性,并隨著季節(jié)變化及時(shí)調(diào)整主通風(fēng)機(jī)工況,控制內(nèi)部漏風(fēng),降低通風(fēng)阻力等綜合措施,確保用風(fēng)地點(diǎn)供風(fēng)穩(wěn)定、合理。
3、密閉管理
?(1)停采后45天內(nèi)工作面設(shè)備要全部撤完,并完成封閉;
?(2)工作面正常封閉后,在進(jìn)、回風(fēng)側(cè)密閉分別設(shè)觀測(cè)孔,并在密閉內(nèi)各布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè);
??? (3)密閉墻要求
?? 1)防火密閉采用雙墻充填式結(jié)構(gòu),墻厚5m。
?? 2)防火密閉墻之間填充物土濕度不宜過大,且應(yīng)隨砌隨填,層層用木錘搗實(shí)。
?? 3)用磚砌墻時(shí),豎縫要錯(cuò)開,橫縫要平整,排列整齊,磚塊之間要用沙漿抹勻,灰縫要均勻一致。
?? 4)墻體平整(1m內(nèi)凹凸不大于10mm);無裂縫(雷管腳線不能插入)、重縫和空縫;
?? 5)墻體必須用磚、沙灰不燃性材料砌筑,砂漿標(biāo)號(hào)為100號(hào)。
?? 6)防火密閉墻體與巷道周邊接觸緊密,不得漏風(fēng),幫槽深度為見實(shí)煤后0.5米,頂槽深度為見實(shí)煤后0.3米,底槽深度為見實(shí)煤后0.2米,掏槽寬度大于墻厚0.3米,墻面覆面蓋層厚度應(yīng)大于20 mm,四周應(yīng)抹裙邊,寬度應(yīng)大于200 mm。
??? 7)密閉墻要留出通過束管管線的孔,并用硬質(zhì)材料做好對(duì)束管線的保護(hù);密閉墻上留有觀察孔、注漿孔、下面還要留有排水用的反水管路等。
?
三、防滅火方法
1、 阻化劑防滅火
(一)流動(dòng)汽霧阻化劑
流動(dòng)汽霧阻化劑防滅火技術(shù),能充分地利用漏風(fēng)通道裂隙微小漏風(fēng),使汽霧較均勻地進(jìn)入釆空區(qū),覆蓋和濕潤浮煤,阻止或減緩氧化。成本低(噸煤成本0.2元/t),操作簡便。對(duì)于緩及傾斜、緩-傾斜煤層均適用。
1.滅火原理
流動(dòng)汽霧阻化劑防滅火技術(shù)是通過霧化器加速、加壓使水溶液變?yōu)槲⑿§F滴,霧滴以漏風(fēng)風(fēng)流為載體飄移到采空區(qū),覆蓋在殘煤表面,對(duì)煤體產(chǎn)生物理和化學(xué)的綜合作用,減少煤體表面與空氣的接觸面,抑制煤表面活化物氧化反應(yīng)速度,達(dá)到防殘煤自燃的目的。
?2.系統(tǒng)組成
流動(dòng)汽霧阻化劑防滅火系統(tǒng)由儲(chǔ)液箱、高壓泵、過濾器、電器開關(guān)、高壓膠管、霧化器等組成。見圖5—2—2。
?
系統(tǒng)所用設(shè)備型號(hào)參數(shù)?? 表5—2—2
??? 名??? 稱 | ??? 型??? 號(hào) | ??? 技?術(shù)?參?數(shù) |
??? 高壓泵 | S0—2/150 | ??? 壓力150kg/cm2,流量0.5m3/h |
??? 噴霧器 | ?QWF—II | ??? 壓力0.5—0.6MPa |
??? 儲(chǔ)液箱 | 1噸礦車改裝 | ? |
??? 高壓管 | ? | ??? φ32mm |
??
?3.阻化劑
?阻化劑的作用就是利用阻化劑分子與煤體表面活性分子的相互吸引,破壞煤體表面自由力場,促使氧原子
(0)恢復(fù)到分子狀態(tài)(02),使煤表面活化物質(zhì)氧化反應(yīng)速度放慢或者抑制,起到阻化作用。針對(duì)本煤礦,選用鹵塊(片)作為阻化劑,阻化劑濃度為20%,阻化率為80%。