谭家湾煤矿防灭火措施.docx

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谭家湾煤矿防灭火措施

彝良县谭家湾煤矿

矿

井

防

灭

火

设

计

二0一一年五月十八日

一矿井概况

（一）矿井基本情况

谭家湾煤矿设计生产能力3万吨∕年，2006年核定生产能力4万吨∕年，位于云南省彝良县城西南约18km处，行政区划隶属彝良县洛泽河镇许家院社。

该煤矿矿区略呈北东—南西向展布。

采矿权范围南北长0.86km，东西宽0.25km，面积0.1898km2。

矿区有彝良—奎香公路经过其东侧，距彝良县城公路距离约20km，离内昆铁路大寨站约15km。

区内交通、通讯都十分方便。

（二）自然地理及经济概况

该区位于洛泽河上游西南岸半山坡上，洛泽河峡谷总体呈南北向展布，地形切割强烈，属溶蚀侵蚀中高山峡谷地貌。

矿区地势总体为南高北低。

最高点位于南西部边界的山峰，高程约1400m；最低点在北部边界附近，高程约1080m；最大相对高差达320m。

区内总体发育树枝状水系，旱季枯

竭，雨季冲沟水往北汇入洛泽河，属长江水系。

该区属高原暖温带季风气候区，由于矿区位于洛泽河峡谷西南岸坡中部，所以具有河谷常年气温高，冬季短，日照多的特点。

年平均气温16℃，7—8月高温期最高气温39.3℃；雨量充沛，多年平均降雨量为800—1200mm,一般较集中在6—10月份，降雨量占全年的56—81%。

（三）矿区地质

1、区域地质概况

该区大地构造位置处于扬子准地台滇东北台褶带，彝良凹褶束中。

属镇雄煤田彝良煤矿区（向斜）东南翼次级苗家背斜两翼。

2.矿区地层

该区地层走向为北东东—南西西向，从北往南、由老到新出露的地层主要为泥盆系（D）；石炭系下统岩关组（C1y）、万寿山组（C1dw）、旧司组（C1dj）、上司组（C1ds）、摆佐组（C1b）和第四系（Q）等。

含煤地层为石炭系万寿山组（C1dw），为一套灰、深灰色的含煤碎屑岩，厚75.10—75.65m，平均75.37m。

中部为灰、深灰色薄至中厚层状粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹煤层，厚35m左右。

为主要含煤段，含煤5—6层，主要煤层从下往上编号为C1—C5。

其中以煤层特征为主的标志层3层，从下往上为：

B3标志层：

为C1煤层及其底板碳质泥岩。

C1煤层为万寿山组自下而上的第一层不可采薄煤层，厚0.40m左右，其底板常为大于1.00m厚的黑色碳质泥岩。

B4标志层：

为C3煤层。

属稳定可采薄煤层，厚1.30—1.35m,平均1.32m,上部常夹一层厚0.20—0.25m的深灰色泥岩、砂岩矸，典型结构从上往下为0.30（0.20）0.80m。

俗称二层炭。

B5标志层：

为C5煤层，厚1.80—2.30m,平均2.00m,单一结构。

为万寿山组自上而下的第一层稳定可采中厚煤层，煤质好，以粉状煤为主，夹杂少量块状煤。

煤系上部为灰、灰褐色薄层状泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩等，不含煤，厚19.00m左右。

（四）矿区水文地质

该区生产巷道中有少数渗水和滴水现象，目前矿井的涌水量一般为10m3/h。

本矿井水文地质类型为简单型。

（五）开拓开采情况

谭家湾煤矿2010年末资源总量为45.51万吨，其中可采储量38.68万吨。

矿井开拓方式为平硐暗斜井开拓，现矿井开采到二水平（1040标高），计划延伸三水平（1010标高）。

矿井主采C5，配采C3煤。

采用C5、C3联合布置，现有一采二掘共三个工作面。

（六）通风情况

矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式，风井配备2台轴流式通风机，型号均为FBCNO11/30,电机功率为30KW.

现矿井总进风量680m3/min，矿井通风系统总回风量为720m3/min，矿井等积孔为1.92，矿井通风难易程度为中等。

（七）瓦斯

根据2005~2010年矿井瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。

（八）地温

矿井在一水平（1090标高）巷道温度为18~190C，在现水平（1040标高）为19~200C，地温梯度为20C/100m，地温较正常，无异常区。

（九）自燃发火

C5、C3煤层均无煤尘爆炸危险性。

煤层自燃倾向性C5为Ⅲ类不易自燃煤层，C3煤为一类易自燃煤层，自燃发火期未测定，依本矿区周边所有矿井开采近40年来从未发生过煤层自燃现象，C3煤的自燃发火期较长。

二防灭火设计工作面基本情况

设计工作面为2231工作面，工作面长200米，倾斜长度为56米，工作面开采煤厚1.1米，夹矸0.2米，合计1.3米。

煤层顶板为泥质粉砂岩，底板为粉砂岩。

煤岩层倾角为100~200，具备自然排水条件。

工作面属低瓦斯煤层，煤尘无爆炸性，工作面地温不高，一般在19~210C

工作面煤层易自燃，但自燃发火期较长（估计一年以上）。

工作面采用壁式采煤法，一次采全高，采用木材点柱支护。

采空区利用夹矸和跨落的伪顶进行条带式充填管理顶板。

工作面进、回风线路为：

进风：

主平洞口→暗斜井→水平车场→C3石门→2231运输巷→工作面

回风：

工作面→2231回风巷→C3回风上山→风井→地面

三矿井防灭火方法

（一）阻化剂防灭火

C3煤层自燃倾向性鉴定结果属易自燃煤。

自燃倾向性鉴定结果表

表3-1

煤层

St.ad%

Mad%

Aad%

Vdaf%

自燃倾向等级

C3

2.29

0.36

6.01

6.79

Ⅰ级易自燃

（二）阻化剂选择

根据阻化效果好、成本低和资源丰富的原则，本矿井选用的阻化剂为20%的氯化钙（CaCL2）溶液，喷洒设备选用一台WJ-24型阻化剂喷射泵，流量2.4m3/h，压力2-3MPa。

（三）喷洒压注系统

设计矿井年产量为3万吨/年，井下一个采煤工作面生产，日喷洒量不大，为减少矿井投资，设计确定选用机动性喷洒压注系统，可以满足防火的要求。

（四）参数计算

1、阻化剂溶液的浓度

ρ=T÷C×100%=T÷（T+W）×100%

式中：

ρ—阻化剂溶液浓度，%；

C—阻化剂溶液量，kg）；

T—阻化剂用量，kg；

W-用水量，kg。

依据实际经验阻化剂溶液浓度取20%。

2、工作面一次喷洒量

投产工作面采用一次采全高方法，故工作面一次喷洒量主要为底板浮煤的喷洒量。

工作面底板浮煤喷洒量

G1=K1K2LBh1A1

式中：

G1—按重量计算浮煤一次喷洒量，kg;

K1—一次喷洒加量系数，一般取1.2；

K2—松散煤（浮煤）的密度，取0.8t/m3；

L—工作面长度，56m；

B—一次喷洒宽度；

h1—底板浮煤厚度，0.1m；

A1—原煤（浮煤）的吸液量，67kg/t；

G1—1.2×0.8×56×2×0.1×67=720kg

（五）阻化剂喷洒工艺

矿井采用矿车运送阻化剂至工作面现场配制，阻化剂溶液箱为自制2.0m×1.2m×1.2m，选用BH-40/2.5型煤矿用灭火泵接软管和喷枪对工作面浮煤进行喷洒，每天喷洒一次。

喷洒设备设置在回风巷便于运送。

（六）阻化液喷射泵工安全操作规程

A．一般规定

第一条．上岗前必须经过专门培训并考试合格，取得本工种岗位操作资格证书。

第二条、认真学习“作业规程”熟悉作业环境，生产系统施工方法，质量标准和安全注意事项，具备自保，互保的意识和能力。

第三条．熟练掌握所用阻化液喷射泵构造，特征，技术性能，安全注意事项掌握维修和保养技术。

B．准备工作

第四条．在使用前应认真阅读阻化液喷射泵使用说明书，卸下防护罩，检查各部件螺丝不得松动，，注意三角皮带应松紧适宜必须与二轮平直（可用液泵及电机的低角螺栓调整），再装好防护罩。

搬运时将前后四根抬把抽出即可。

第五条．打开曲轴箱加油盖，注入清洁的N10-N32机械油，

加到油窗的油位线为止。

每次使用前都应检查润滑油的油位，如低于油位线时，应及时添加。

第六条．检查电源是否接好，电机是否返转。

第七条．将带有吸液滤网的吸液管与液泵的吸液口接上，带有吸液网的一端置入装满阻化剂溶液的箱内，将Φ13mm的高压胶管与液泵的排液口接上，再连接喷枪或雾化喷头。

C．阻化剂的配制

第八条．自制的阻化液箱为：

长2.0m、高1.2m、宽1.2m、容积2.88m3、重量为3.17t，每次全工作面喷洒2/3箱。

第九条．每袋氯化钙（CaCL2）重量为100kg，要使用的阻化剂液为20%溶液，每箱应加氯化钙（CaCL2）为2袋。

每次全工作面应使用氯化钙（CaCL2）720kg。

D．起动各调压

第十条．液压泵与动力机配套时，不需要考虑旋转方向，因液

泵在顺时针或逆时针方向旋转时均能正常运转。

第十一条．起动前，应先将调压手轮向“低”的方向旋松几圈，

把调压手柄往顺时针方向板足“卸压”，将吸液滤网放入清水中，再送电试喷，要求各接头无渗漏且流量、压力、射程及喷洒状态应达到要求，若起动后不吸水就应停机查明原因。

第十二条．起动后，如果电动机和液压泵都运转正常，排液无

问题，就可以把调压手柄往逆时针方向扳足“加压”，再把调压手轮向“高”的方向旋紧至所需压力。

第十三条．压力表所显示的压力者以由低向高调为标准，由高

向低调测误差较大，可以用调压手柄来回扳动几次，即可指出正常压力。

第十四条．液泵不可脱水空转，欲停止工作时，必须将调压手

柄扳到卸压位置，待淮泵压力降低后主可停机以免损坏设备。

E．操作

第十五条．喷射前要检查喷射抢前方有无人员，操作人员要站在液压支架下面向采空区内喷射。

第十六条．喷射阻化液时必须均匀的喷洒在空区浮煤上，严禁因支架挡着不好喷而导致部份地点未喷洒到。

第十五条．需搬动喷射时必须关掉阻化液喷射泵，将电缆、管路顺好，移够后才能搬动，严禁在阻化液喷射泵工作中搬动。

F．停阻化液喷射泵

第十六条、每次工作结束后，需用清水继续喷洒数分钟，祛除液泵和管路内的残液，停机后拆下吸水管，再转动几下皮带轮以排出液泵内的存水，延长设备的使用寿命。

D．注意事项

第十七条．定期更换润滑油：

当液泵实际使用200h左右（不足200h应每季度）须更换曲轴箱内润滑油一次，更换时，先旋下油塞和加油盖，将污油放净，从加油口，将内部清洗干净，再注入规定的机械油切勿其它油类代替，若换油时间未到，发现吸水座下小孔滴液、油位上升、变白或成乳化状液体等（说明曲轴箱内有药液进入）应立即换油，并更换吸水座内的出水密封圈。

第十八条．注意观察箱内阻化剂溶液的剩余量，液泵不可无液空转。

第十九条．润滑油要按要求更换，并保持与油位线一致。

第二十条．工作结束时，必须将调压手柄调至降压位置，待压

力降低后再停机。

第二十一条．更换活塞碗应注意活塞碗和活塞碗托的方向，并

报进水阀片拧紧，装上弹簧垫圈后再拧紧螺母。

四其它综合防灭火措施

根据本矿工作面的因素，设计采取的综合措施有：

1、均压灭火

采用均压防灭火，需按下列规定和程度进行：

（l）采用均压防灭火之前，查明需要均压的区域风流压能分布和漏风状况，然后方可制定均压方案和措施，付诸实施。

实施中应进行均压效果实测，以便检验和修正原制定的方案。

修正方案实施后，还应重新进行效果观测，出现不符合均压要求时，要随时采取风压调节措施，保证达到预期的均压防灭火目的；

（2）绘制通风压能图时，要进行井下巷道阻力实测。

绘制通风压能图和查明漏风状况的工作，应在有实践经验的人员的指导下完成；

（3）实行区域性均压时，应顾及邻区通风压能的变化，不得使邻近采空区、采煤工作面、采空区或扩巷煤柱的漏风量有所增加，严禁火灾气体涌入生产井巷，因此对所有漏风点都要与之均压；

（4）回采工作面采用增压法均压时，必须保证均压风机持续稳定地运转，并制定均压风机突然停止运转时保证人员安全撤出的措施；

（5）采用均压技术灭火时，实施之前必须查明火源位置、瓦斯流向，并制定防止瓦斯流经火源而引起爆炸的措施。

（6）当局部实施均压时，应采用风窗或辅助风机调压法进行均压防灭火。

A、升压时，风窗应设在回风顺槽工作面停采线以内；降压时，风窗应设在进风顺槽工作面停采线以内。

为了提高均压效果，应设两道风门或风墙，间距8m。

在风门或风墙的上部设一个矩形带拉板的窗口，其下设置自动闭锁封门。

B、辅助通风机处于工作状态时，由于前方风压呈正压状态，后方风压呈负压状，一般都采用升压调节。

一般通风机设在靠风巷一侧，在通风机进、出风口处各设置一道板墙或轻质预制块墙，墙中间设风门，风门因运输设备不同而选择不同的布置形式。

设置的板墙要尽量严密，以避免因产生循环风流而引起风压损失。

严禁设通风机不设墙的布置形式。

2、加快工作面推进度

采空区次氧化带的氧化带长度一般为60～90m左右，为使在发火期内将浮煤甩入采空区窒息带，应根据自然发火期确定工作面推进度。

3、加强火灾预测、预报及监控

按照《煤矿安全规程》的规定，开采易自燃和自燃煤层时，在采区开采设计时，必须明确选定自然发火观测站或观测点的位置，并建立监测系统和自然发火预测预报制度。

在生产过程中不断地积累资料和经验，并加强各种检测，是可以预测、预报火灾的，使其在萌芽状态就能采取措施加以消灭。

4、其它综合措施

（1）对主扇风机定期进行性能测定，掌握其特性，并随着季节变化及时调整主扇风机工况，确保用风点供风稳定、合理。

（2）工作面采完后及时密闭，杜绝漏风。

（3）工作面破碎煤壁及裂缝等漏风处，喷射高效速凝剂砂浆，增大漏风通道风阻等措施。

（4）发火征兆明显处，用高压泵压注或喷洒凝胶胶体，覆盖煤体，隔氧降温；对采空区顶部和巷道高冒顶部的高温点和火区，辅以注耐高温胶体措施。

（5）矿井范围内的地面塌陷坑必须及时回填、压实，以防止向采空区漏风，引起采空区余煤自燃。

主要采用推土机进行回填，压路机进行碾压，回填碾压时要由塌陷区的边沿逐步推进，防止出现事故。

上述综合防灭火方法给出的参数，只作原则性参考，具体实施时，应根据实际情况予以调整。