110201采煤工作面為我礦唯一的采煤工作面,根據2015年東溝煤業有限公司委托山西省煤炭工業廳綜合測試中心對我礦煤層自燃傾向性鑒定結果為:9#、11#煤層自燃傾向性等級為Ⅱ類,自燃傾向性性質都為容易自燃。為了有效防治煤層自燃的發生,特編制如下防滅火專項安全技術措施:
一、防滅火預測預報措施
1、成立防滅火管理小組
?(1)組織機構
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、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、王慶生及各部門負責人。
?(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。
?? 瓦斯員對規定的自燃發火觀測點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牌。發現一氧化碳超限(24ppm)立即停止工作面工作,并匯報調度室及相關領導。當班瓦斯員必須攜帶便攜式一氧化碳報警儀和溫度計。
1)通風隊長王聰榮對工作面防滅火工作全面負責,督促瓦斯員進行防滅火檢查以及進行人員調配;
2)監控主任化正瑤負責安全監控系統正常運行,能實現連續24小時監測;
3)周豹負責束管監測系統,按時抽取其他進行化驗分析,準確得出數據并上報審批;
4)采煤隊長王光明全面配合防滅火工作;
5)跟班安全員和瓦斯員負責監督工作面及回風巷防滅火設施情況;
2、建立自燃發火觀測站
1)自燃發火觀察站位置
① 上隅角;② 工作面;③回風順槽 ;
2)自燃發火觀察站牌板吊掛整齊、清潔,數據準確;
3)自燃發火觀測記錄要班后認真填寫,每天上報審批;
3、束管監控系統
?? 本礦安裝了KSS—200煤礦自燃火災束管監測系統,已經與礦井安全監控系統聯網運行。
??? 1)110103束管的鋪設路線∶
束管監測室???? 主斜井人行平巷???? 集中軌道???? 軌道大巷→回風順槽 →110201上隅角→110201采空區?
?? 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路預埋進采空區,1路掛在回風上隅角,1路懸掛在回風順槽。然后分別在采空區和上隅角的束管監測點上安裝濾塵器,濾塵器應懸掛在巷幫。
??? 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,分析參數主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2正常情況下,每天中班檢測一次,工作面異常時,每班檢測二次。
??? 3)人工取樣分析
由人工直接在各測點定期采用氣袋提取氣樣,并送地面進氣相色譜分析,給出束管分析報告,以此判斷煤層發火程度,并上報總工及通風部門領導審批。
4、安全監控系統
本礦選用KJ340-f安全監控系統
??? 1)由監控中心巡檢員負責在上隅角安設一氧化碳傳感器,報警濃度≥24ppm;在上隅角安設溫度傳感器報警值≥30℃;用以監測上隅角CO和溫度變化情況。
??? 2)由監控中心巡檢員負責在回風順槽距回風風橋10--15米處安設一氧化碳傳感器,報警濃度≥24ppm;在回風順槽距回風風橋10--15米位置安設溫度探頭報警值≥30℃;用以監測回風巷CO和溫度變化情況。
??? 3)必須每天對“監測監控系統裝置”及傳輸、信號電纜進行一次檢查,確保其符合標準要求并達到完好。
??? 4)每班必須對傳感器進行校對,出現誤差及時更換處理。
??? 5)巡檢員必須24小時在崗,“監測監控系統裝置”發生故障時,應及時處理。故障處理期間,嚴禁甩掉裝置不用,如確需暫時停止“監測監控系統裝置”運行時,必須經礦通防副總同意,報請總工程師批準,并制定出可靠的安全措施并實施后方可進行。
?? 二、預防自燃發火的措施
1、生產方面的措施
?? (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,工作面推進速度快,工作面的回收率高,煤壁的暴露時間短,面積小,對于防治自燃發火有利。
?? (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間,在部分頂底板來壓較大的地方加強支護,減少頂、底板來壓對煤體的破碎,減少煤體與空氣接觸面。
?(3)堅持正常的回采順序,工作面推進采用后退式,回采順序合理,減少了采空區漏風,有利于防止煤層自燃發火。
(4)在生產中,盡量提高回采率,工作面回采結束后立即砌筑密閉防火墻,封閉采空區,回采工作面順槽間盡量少留煤柱。
同時,設計針對110201采煤工作面在正常生產時、工作面推進速度減慢時和工作面停采前、封閉后的具體防火措施分別敘述如下:
1)正常生產時工作面的防火
① 對工作面采空區進行注阻化劑噴灑;
② 加快工作面推進速度;
2)工作面推進速度減慢時的防火
① 在工作面下隅角掛設風簾,減少采空區漏風;
② 在下隅角堆設土袋(或砂袋),建立防火隔離墻;
3)工作面停采前、回撤設備期間及封閉后的防火
① 工作面離設計停采線一段距離(可取50~60m)時,即開始在工作面、上下煤幫噴灑阻化劑;
② 工作面停采期間,適當降低工作面風量;
③ 停采后45天內工作面設備要全部撤完,并完成封閉;
④ 在回撤設備過程中,加強回風流氣體、溫度監測和自燃危險性預測;
⑤ 提前在采空區預埋束管監測探頭;
2、通風方面的措施
本礦井通風方式為中央并列式,主、副斜井進風,回風斜井回風,通風方法為機械抽出式,礦井通風容易時期和困難時期通風阻力相對較小,有利于自燃發火的管理。
?? (1)回采工作面為后退式回采,采用“U”型通風布置,一進一回,新鮮風流與乏風均不通過采空區,漏風量少,自燃發火機率低;
?? (2)通風部根據規程規定對110201采煤工作面定期和不定期進行測風,將每次測風結果記錄填寫在測風地點的記錄牌上,并根據測風結果結合實際情況合理調節風量;110201工作面風量必須符合規程規定要求,保證工作面風量滿足生產需要,風量調整不得少于398 m3/min。
?? (3)同時采取措施降低采區進、回風巷之間以及區段進、回風巷兩端的負壓差,以減少漏風;
?? (4)隨時檢查進、回風兩順槽及采空區,煤柱和裂隙漏風,防止向這些地方供氧,促使煤的氧化自燃,使之有良好的通風系統控制自燃傾向性火災的發生。
?? (5)在有運回聯絡的巷道內設雙向風門,使礦井既可實現全區反風,也可實現局部反風,以防止火災事故擴大;
?? (6)主要通風機設有反風裝置,可滿足全礦井反風要求,工作面風。
?? (7)同時,要加強礦井日常通風管理,對通風機經常進行性能測定,掌握其特性,并隨著季節變化及時調整主通風機工況,控制內部漏風,降低通風阻力等綜合措施,確保用風地點供風穩定、合理。
3、密閉管理
?(1)停采后45天內工作面設備要全部撤完,并完成封閉;
?(2)工作面正常封閉后,在進、回風側密閉分別設觀測孔,并在密閉內各布置一個測點進行監測;
??? (3)密閉墻要求
?? 1)防火密閉采用雙墻充填式結構,墻厚5m。
?? 2)防火密閉墻之間填充物土濕度不宜過大,且應隨砌隨填,層層用木錘搗實。
?? 3)用磚砌墻時,豎縫要錯開,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,砂漿標號為100號。
?? 6)防火密閉墻體與巷道周邊接觸緊密,不得漏風,幫槽深度為見實煤后0.5米,頂槽深度為見實煤后0.3米,底槽深度為見實煤后0.2米,掏槽寬度大于墻厚0.3米,墻面覆面蓋層厚度應大于20 mm,四周應抹裙邊,寬度應大于200 mm。
??? 7)密閉墻要留出通過束管管線的孔,并用硬質材料做好對束管線的保護;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。
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三、防滅火方法
1、 阻化劑防滅火
(一)流動汽霧阻化劑
流動汽霧阻化劑防滅火技術,能充分地利用漏風通道裂隙微小漏風,使汽霧較均勻地進入釆空區,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。對于緩及傾斜、緩-傾斜煤層均適用。
1.滅火原理
流動汽霧阻化劑防滅火技術是通過霧化器加速、加壓使水溶液變為微小霧滴,霧滴以漏風風流為載體飄移到采空區,覆蓋在殘煤表面,對煤體產生物理和化學的綜合作用,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速度,達到防殘煤自燃的目的。
?2.系統組成
流動汽霧阻化劑防滅火系統由儲液箱、高壓泵、過濾器、電器開關、高壓膠管、霧化器等組成。見圖5—2—2。
?
系統所用設備型號參數?? 表5—2—2
??? 名??? 稱 | ??? 型??? 號 | ??? 技?術?參?數 |
??? 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)恢復到分子狀態(02),使煤表面活化物質氧化反應速度放慢或者抑制,起到阻化作用。針對本煤礦,選用鹵塊(片)作為阻化劑,阻化劑濃度為20%,阻化率為80%。