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采煤工作面防滅火安全技術措施

  
評論: 更新日期:2013年12月09日

一、概況
1、工作面概況
15188采面位于15采區(qū)井筒東翼, 西起15188運煤斜巷,東至15188切眼。采面走向長532m,傾斜長83~153m。該工作面的井下標高為+1647~+1700m,地面標高為+1876~+2196m,工作面煤層傾角20°~23°,煤層平均厚度2.2m,煤層老頂為泥質粉砂巖,直接底為粉砂巖,工作面煤層賦存較穩(wěn)定,屬簡單結構煤層。
土城礦18#煤層自燃傾向性為Ⅱ類自燃。
2、 防滅火系統(tǒng)概況
15采區(qū)建有較完善的防火、滅火以及供水系統(tǒng)。
防火措施主要包括:束管監(jiān)測、均壓防滅火、阻化劑防滅火和采空區(qū)噴霧灑水防滅火。
滅火措施主要包括:注氮系統(tǒng)、凝膠防滅火。
井下供水系統(tǒng):供水系統(tǒng)干管(井筒、井底車場)的管徑不小于φ150mm,綜采、綜掘工作面管徑不小于φ100mm,主要進回風巷、膠帶運輸巷、采區(qū)進回風巷、采面的進回風巷、掘進工作面、煤倉、溜煤眼、運輸轉載點、裝載點、卸載點等處設有防滅火管路。
二、采面防火措施
(一)束管監(jiān)測
根據目前土城礦現(xiàn)狀,煤層火災的監(jiān)測主要有礦井火災束管采樣監(jiān)測系統(tǒng)、煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)和人工檢測三種手段。
1、地面固定式礦井火災束管監(jiān)測系統(tǒng)是借助束管將15188采煤工作面老塘的氣體經抽氣泵負壓抽取、匯總到通風區(qū)氣體分析室,在借助氣相色譜檢測裝置對束管采集的井下氣樣進行分析,實現(xiàn)對CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線監(jiān)測,其監(jiān)測結果在以實時監(jiān)測報告、分析日報等方式提供數據的同時,亦可自動存入數據庫中,以便今后對某種氣體含量的變化趨勢分析,從而實現(xiàn)對礦井自燃火災的早期預報。
2、安全監(jiān)控系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測CO、CO2、O2 、T、V等參數,根據這些環(huán)境參數的變化進行煤層火災的預報。
監(jiān)測點布置
⑴本工作面回風上隅角:布置在工作面回風巷距切頂線1.0m以內的上幫,安設CO傳感器、CH4傳感器。
⑵綜采工作面:布置在回風巷距工作面煤壁線10米范圍內,有CO傳感器、溫度傳感器、CH4傳感器、風速傳感器,其中CO傳感器、溫度傳感器監(jiān)測數據用于防滅火預測預報。
⑶本工作面回風巷:布置在回風巷距離巷口10m處,有CO傳感器、溫度傳感器、CH4傳感器和風速傳感器,其中CO傳感器、溫度傳感器監(jiān)測數據用于防滅火預測預報。
⑷本工作面運輸巷:布置在有皮帶的運輸巷的回風側機頭或機尾處及鉆孔施工處,有CO傳感器、煙霧傳感器,主要用于運輸巷膠帶運輸機著火及打鉆發(fā)生異常時的防滅火預測預報。
3、人工檢測一直作為煤層火災的主要監(jiān)測手段,人工氣體監(jiān)測主要采用O2、CO、CH4等便攜式氣體分析儀,由人工直接在各測點進行氣體檢測,并定期采用氣袋取氣樣,送地面進氣相色譜分析,給出氣體的成分和濃度,以此判斷煤層發(fā)火程度。
(二)均壓防滅火
1、本工作面回風上隅角及回風流中的CO濃度超過0.0024%且呈上升趨勢,溫度升高或工作面發(fā)現(xiàn)其他發(fā)火征兆時,也可采取均壓防滅火方法。
2、均壓防滅火有調節(jié)風窗調壓、局扇調壓、風窗—局扇調壓等方法。我礦一般采取風窗-局扇聯(lián)合降壓調節(jié)法進行均壓防滅火。
在進行風窗-局扇聯(lián)合降壓調節(jié)時,通風隊須在回風巷設置好兩道調節(jié)風門,在運輸巷安裝好局扇,按照風量分配方案進行風量調節(jié),確保工作面風流的壓能比原來有所降低。通風隊必須保證回風巷的風門閉鎖完好,均壓風機必須設專職瓦檢員進行管理,執(zhí)行專用開關及專用線路并掛牌管理。
3、注意事項
⑴在均壓通風實行后,通風隊測風員必須每天對工作面風量進行測定,均壓風門的完好性和風量每天隨瓦斯日報表上報礦總工程師。
⑵當均壓風機停轉后,風機管理人員應立即電話通知調度室,并立即打開風門,專職瓦檢員檢查氣體濃度,若CH4≥1%,CO2≥1.5%或CO≥0.0024%或O2≤18%時,必須按災害預防處理計劃中的災害事故撤人路線進行撤人斷電。
⑶工作面實行均壓防滅火時,由通風區(qū)另行編制安全技術措施。
(三)阻化劑防滅火
我礦使用的阻化劑主要是MgCl2?6H2O,在采煤工作面噴灑藥劑能夠有效預防采煤的自然發(fā)火。
1、阻化劑濃度配比
阻化劑的藥液濃度是阻化劑防火的一個重要參數,它決定防滅火效果,本工作面采用的為15%-20%濃度的MgCl2?6H2O溶液,其阻化率較高,防火效果較好。
2、阻化劑噴灑的次數
阻化劑噴灑的次數按照每班噴灑一次實行。
3、阻化劑噴灑的量
阻化劑噴灑的量按照每次噴灑不少于4桶。
4、噴灑的方式和地點
阻化劑噴灑的方式采用由采煤工作面下出口往上出口順風進行噴灑,噴灑時噴頭離底板高度不得高于500mm,凡有煤的地點以及煤壁均進行噴灑,噴灑時噴灑的人員應盡量做到噴灑均勻。
(四)采空區(qū)噴霧灑水
1、采區(qū)提前在采面噴霧灑水管路位置備足噴霧孔(在1寸的PVC管上每隔1m布置2個噴霧灑水孔)的噴霧灑水管路,隨著采面的往前推移及時用噴霧孔德1寸PVC管替換已連接好即將進入采空區(qū)的1寸PVC管,并將其接頭處用膠水粘好。
2、第二趟噴霧灑水管路在第一趟正常投入使用期間必須將其堵死,杜絕因第二趟噴霧灑水管路的漏水而影響第一堂的正常灑水工作,該項工作由現(xiàn)場瓦檢員負責落實。
3、采面每推進60m時,即:第二趟噴霧灑水管路進入采空區(qū)10m時,由瓦檢員將第二趟噴霧灑水管路堵死的位置拆除,保證第二趟噴霧灑水管路能正常投入使用,同時將第一趟噴霧灑水管路拆除并堵死,利用第一趟管路進行采空區(qū)噴霧灑水工作。
4、在采面推至距離投入使用的噴霧灑水管路三通10m時,由采空區(qū)完善下一組噴霧灑水管路。
5、每趟噴霧灑水管路在投入使用前,必須將其終端堵死,以提高噴霧灑水的效果。
6、當下一組噴霧灑水管路投入使用后,采區(qū)必須及時回收噴霧灑水管路三通位置往采面的2寸噴霧灑水管路,并用堵頭將2寸噴霧灑水管路末端堵好,確保噴霧灑水管路的正常運行。
7、相鄰2個噴霧灑水孔的方位不得一致,確保噴霧灑水管四周能正常噴水。
三、采面滅火措施
采面滅火措施主要有注氮系統(tǒng)和凝膠防滅火措施
(一)注氮系統(tǒng)
采用DT900/8型煤礦井用碳分子篩制氮裝置,在工作面的進風側沿采空區(qū)埋設一趟2寸注氮管路。
1、井用碳分子篩注氮設備安設在地面,主管路采用4寸、支管路采用2寸無縫鋼管將氮氣輸送到需注氮地點。
2、從注氮泵出口處開始安設一趟4寸管直至15188采面運輸巷開口處,從15188運輸巷開口至15188采面下出口將4寸管變?yōu)?寸管口,該管路安裝在15188運輸巷下幫,在管路低凹處設放水器,從15188采面下出口往外每隔42m安設一個三通上并加設一個2寸閥門(每個三通上加設一個2寸閥門平時關閉),靠近采煤工作面的第一個三通處預埋一趟12m長的2寸支管,支管前方靠采空區(qū)側用紗網包扎好,待工作面推至距三通5m時,將三通上的2寸閥門打開,根據采空區(qū)及采面回風巷一氧化碳情況對采空區(qū)進行注氮,隨著工作面的推進,三通預埋12m長的2寸支管及使用按以上方法進行。注氮管路安裝、維護由采區(qū)負責,并確保該管路系統(tǒng)的完好,能隨時啟用。
3、注氮設備由機電科負責停開和日常的維護、保養(yǎng)。
4、該面瓦檢員加強對該管路系統(tǒng)的巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報,以便采取相應的措施進行處理,確保注氮系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行。
(二)凝膠防滅火
凝膠防滅火技術是近幾年發(fā)展起來的新型防滅火技術,該技術集堵漏、降溫、阻化、固結水等性能于一體,較好地解決了灌漿、注水的泄漏流失問題;技術工藝及設備與井下有限作業(yè)空間等實際條件的適應性,使該技術在滅火過程中充分發(fā)揮其效能,快速有效地控制和撲滅火勢。是煤礦井下必不可少的防滅火技術之一。
1、凝膠防滅火技術的特點:
⑴ 滅火速度快:由于膠體獨特的滅火性能,其滅火速度很快,通常巷道小范圍的火僅需幾小時即可撲滅,工作面后方大范圍的火也只需幾天即可撲滅。
⑵安全性好:膠體在松散煤體內膠凝固化、堵塞漏風通道,故有害氣體消失快;在高溫下,膠體不會產生大量水蒸汽,不存在水煤氣爆炸和水蒸汽傷人危險。
⑶ 火區(qū)啟封時間短:注膠滅火工程實施完,不需等待(《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定各項指標達到啟封條件后還需觀察穩(wěn)定一個月才能啟封),即可啟封火區(qū)。
⑷火區(qū)復燃性低:高溫區(qū)內只要有膠體滲透到的地點都不會復燃。
2、凝膠材料選擇及配比
凝膠由基料、促凝劑和水按比例混合而成。主料為硅酸鈉水溶液、促凝劑為碳酸氫鈉。

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