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(fā)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(guī)定的自燃發(fā)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(fā)現(xiàn)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(jiān)控主任化正瑤負責安全監(jiān)控系統(tǒng)正常運行,能實現(xiàn)連續(xù)24小時監(jiān)測;
3)周豹負責束管監(jiān)測系統(tǒng),按時抽取其他進行化驗分析,準確得出數(shù)據(jù)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(jiān)督工作面及回風巷防滅火設施情況;
2、建立自燃發(fā)火觀測站
1)自燃發(fā)火觀察站位置
① 上隅角;② 工作面;③回風順槽 ;
2)自燃發(fā)火觀察站牌板吊掛整齊、清潔,數(shù)據(jù)準確;
3)自燃發(fā)火觀測記錄要班后認真填寫,每天上報審批;
3、束管監(jiān)控系統(tǒng)
?? 本礦安裝了KSS—200煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng),已經(jīng)與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行。
??? 1)110103束管的鋪設路線∶
束管監(jiān)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(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路預埋進采空區(qū),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(qū)和上隅角的束管監(jiān)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(shù)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(fā)火程度,并上報總工及通風部門領導審批。
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(jiān)測上隅角CO和溫度變化情況。
??? 2)由監(jiān)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(jiān)測回風巷CO和溫度變化情況。
??? 3)必須每天對“監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)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(xiàn)誤差及時更換處理。
??? 5)巡檢員必須24小時在崗,“監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)裝置”發(fā)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(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)裝置”運行時,必須經(jīng)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(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(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間,在部分頂?shù)装鍋韷狠^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(qū)漏風,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,設計針對110201采煤工作面在正常生產(chǎn)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(chǎn)時工作面的防火
① 對工作面采空區(qū)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(qū)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(nèi)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(jiān)測和自燃危險性預測;
⑤ 提前在采空區(qū)預埋束管監(jiān)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(fā)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(qū),漏風量少,自燃發(fā)火機率低;
?? (2)通風部根據(jù)規(guī)程規(guī)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(jù)測風結果結合實際情況合理調節(jié)風量;110201工作面風量必須符合規(guī)程規(guī)定要求,保證工作面風量滿足生產(chǎn)需要,風量調整不得少于398 m3/min。
?? (3)同時采取措施降低采區(qū)進、回風巷之間以及區(qū)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(qū),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(tǒng)控制自燃傾向性火災的發(fā)生。
?? (5)在有運回聯(lián)絡的巷道內(nèi)設雙向風門,使礦井既可實現(xiàn)全區(qū)反風,也可實現(xiàn)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(jīng)常進行性能測定,掌握其特性,并隨著季節(jié)變化及時調整主通風機工況,控制內(nèi)部漏風,降低通風阻力等綜合措施,確保用風地點供風穩(wěn)定、合理。
3、密閉管理
?(1)停采后45天內(nèi)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(nèi)各布置一個測點進行監(jiān)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(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(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?yōu)槲⑿§F滴,霧滴以漏風風流為載體飄移到采空區(qū),覆蓋在殘煤表面,對煤體產(chǎn)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(tǒng)組成
流動汽霧阻化劑防滅火系統(tǒng)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。
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系統(tǒng)所用設備型號參數(shù)?? 表5—2—2
??? 名??? 稱 | ??? 型??? 號 | ??? 技?術?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 |
??? 儲液箱 | 1噸礦車改裝 | ? |
??? 高壓管 | ? | ??? φ32mm |
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?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(tài)(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%。