矿井专项防灭火设计Word文档格式.docx

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第六章矿井安全监测监控…………………………………………27

第一节煤矿安全监测系统……………………………………27

第二节束管监测系统……………………………………………32

第七章防灭火组织机构及制度……………………………………36

第八章安全培训……………………………………………………37

第九章避灾及应急救援……………………………………………38

第十章概算………………………………………………………40

第一章矿井概况

一、概况

鹤岗市现在煤矿有限责任公司位于黑龙江省鹤岗市兴山区，行政区划录属鹤岗市兴山区管辖。

该矿距鹤岗火车站7公里，有简易公路可通往市区及其它县市，交通较为便利。

该矿开采7#、8#两煤层，矿区范围共有26个拐点坐标圈定，开采深度由212米至-1米。

矿区面积为0.1358平方公里。

矿井现开采煤层7#、8#煤层，到目前为止在本矿区内没有自然发火史。

绝对瓦斯涌出量0.134m3/T，相对涌出量3.5434M3/T。

煤尘爆炸指数38.33%，该煤层厚度3.88—4.56米，结构复杂，煤层倾角150，顶板为细砂岩，底板为粉砂岩。

矿井采用片盘斜井开拓，现有二条井筒，主井使用一台150KW型绞车。

该矿为中央并列式通风系统，通风方式为压入式。

其中副井为入风井，主井为回风井。

设2台对旋主扇通风，主用主扇型号为BDK-54-6-№.12，配套电机功率为2×

18.5KW。

备用主扇型号为KZS－№.12，配套电机功率为2×

根据《矿井防灭火规范》中的规定，本矿煤层自然倾向性为Ⅰ级。

二、设计依据

1、《煤矿安全规程》

2、《矿井防灭火规范》

3、《采矿工程设计手册》

第二章安全生产条件

一、井田地质

该矿区含煤地层，为白垩系下统城子河组（K1c），穆棱组（K1m）。

其中城子河（K1m）组为主要含煤地层，含有20个煤层，该组地层为河-湖相含煤碎屑岩建造，走向近南北，倾向东，倾角6°

左右，岩性主要由灰白色中、细粉砂岩，以及黑色、灰色碳质泥岩组成，城子河组（K1c）呈角度不整合覆于兴东大马河组（Kt1d）地层之上，穆棱组（K1m）与上覆地层白垩系下统东山组（K1ds）呈平行不整合接触。

现在煤矿井田范围内有可采煤层13层，分别是7#、8#、9#、15#、181#、182-1#、182-2#、183#、21#、22#、291#、292#、30#等煤层，其中7#、8#煤层为本矿主要开采煤层。

二、地质构造

该矿构造以断层为主，并有轻微褶曲。

主要断层有F12、F49、F20、F21、F19、F47、F317等断层。

其中F12、F47、F49、F317为边界断层，F19、F20、F21为内部断层。

预计在生产过程中将有小型断层伴生。

三、煤层及煤质

本矿开采的两层煤，煤层倾角15°

，煤厚平均4.25m，煤质中硬，层理节理较发育。

三、煤质

1、煤的物理性质

煤的颜色为黑色，玻璃光泽和树脂光泽，硬度属于中硬和硬煤，容重1.35t/m3。

各煤层以半亮煤为主，半暗煤和光亮煤次之，可见明显的丝炭条带。

显微组分以凝胶化物质为主，线炭化物质次之。

2、煤的化学性质

本矿开采的两层煤，煤质牌号单一，均为1/3焦煤。

7#层灰份在13.41%，挥发份35.35%，硫0.14%，发热量27.63-29.45MJ/kg。

8#层灰份在10.8%，挥发份33.83%，硫0.09%，发热量33.24MJ/kg。

3、煤的工业用途

根据本区的煤质特点，可作配焦煤、化工和动力用煤。

四、开采技术条件

（一）、瓦斯：

据该矿生产实践和2009年市煤炭工业局鉴定，该矿属低瓦斯矿井，绝对涌出量为0.134m3/。

相对涌出量3.5434m3/t

（二）、煤尘

本矿煤尘具有爆炸危险，煤尘爆炸指数为38.33%。

（三）、煤的自然

根据东北煤田地质局沈阳测试研究中心鉴定报告，该矿7#、8＃两煤层均有自然发火倾向性煤层，自然发火期8-12个月，属I类发火煤层。

矿井采用以注浆为主，注阻化剂为辅的方式防止煤层自然发火，并使用束管监测监测系统进行监测监控，目前各发火煤层在本矿无发火史。

（四）、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出情况

本矿邻矿兴山煤矿为煤与瓦斯突出矿井，设计要求本矿委托有煤与瓦斯突出鉴定资质的部门进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。

（五）、冲击地压

由于该矿开采深度较浅，生产过程中未发生过冲击地压现象。

（六）、地温

该区开采最终标高距地表最大垂深188米，开采深度较浅，现无热害问题。

（七）、顶底板

该区煤层顶底板一般以砂岩为主，中等稳定。

五、水文地质

本区水文地质条件比较简单。

排水方式：

两段接力排水，在+28m标高设排水泵2台。

主排水泵型号为：

Ｄ25—５０×

７，扬程35０米，流量25m3/h。

备用排水泵型号为D46—50×

5，扬程250m，流量465m3/h。

排水至+110m标高二段水仓，在+110m标高二段水仓设排水泵2台。

排水至地面静压水仓。

排水管路：

两趟３寸铁管通达地面。

+28m标高主水仓容量在120m3，备水仓容量在80m3。

+110m标高主水仓容量在120m3，备水仓容量在80m3。

水仓容积能够满足需要，工作水泵的能力，能在１０小时内排出矿井２４小时的正常涌水量（包括冲浆水、防尘用及其它用水）。

第三章煤层自然发火防治

第一节巷道布置

永久性井巷工程布置在稳定的岩层中，包括井筒、车场、集中运输大巷和集中回风大巷，以上各巷道均匀采用不然性材料支护（11#工字钢铁棚及锚喷支护），有利于减少漏风和封闭。

岩巷穿过煤层处采用工字钢铁棚喷碹支护，棚后空隙用不燃性材料充填密实。

本矿所使用的不燃性材料充填为罗克休，罗克休泡沫是由２种成分树脂和催化剂组成的注射产品，用于密闭空气和瓦斯、充填空隙孔洞以及加固煤岩地层。

该产品只１台专用泵和１支混合枪，用矿井压风做动力，要求压风压力在0.4—0.7Mpa即可，而泵输出的高压液体压力是供给压风压力地７倍，泵的体积是1.42m×

0.52m×

0.52m，质量约１００kg.。

２种成分树脂和催化剂以４：

１的体积比相混合，两组分在枪内由压缩空气来自动激活，发生快速反应生成泡沫，发泡后体积快速膨胀到原体积的２５—３０倍，直接注入到需处理区域，膨胀后，罗克休泡沫在几分钟内硬化。

罗克休的作用如下：

①充填破碎顶板（煤），防止顶板瓦斯积聚，防止破碎顶煤发火，阻止内外空气交换。

密闭墙堵漏风：

阻止内外气体交换，防火及利于人身安全。

密闭墙四周巷道压裂时，也用罗克休泡沫压入裂隙堵漏。

②采煤工作面进、回风隅角充填；

防止大量新鲜风流进入采空区，防止采空区涌出大量瓦斯；

防止长期大量空气进入采空区，引起遗煤氧化自然。

③充填废弃老洞、溜眼（煤仓）：

防止掘进工作面及工作面回采时，掘透采空区，造成事故；

防止废弃溜眼（煤仓）漏风，引起溜眼（采空区）发火。

④代替粉煤灰、沙子充填废弃老巷；

加强巷道回采工作面巷道顶板，阴止气体泄露。

⑤加固破碎的煤、岩顶板；

超前加固掘进及回采工作面巷道顶板，防止冒顶。

⑥沿空掘巷煤柱加固、堵漏风；

加固破碎煤柱，提高支撑力；

充填煤柱裂缝，防止煤柱及采空区漏风、发火；

减少工作面回风巷支护密度。

⑦加固工作面冒顶及片帮处；

加固后顶板保持完整，防止人工装顶时的人身事故，支架有足够的支撑力，有利于快速推移输送机。

⑧加固回撤支架后部煤岩体，用于支架顶板后尾梁处煤岩超前加固，加固后的煤岩体即提高工作面回撤速度，又封堵了回采后漏风，确保了防火安全性。

⑨工作面或巷道阻止冒顶、发火：

增加顶板稳定性，顶煤煤体高温点注射后起灭火和加固封堵作用。

第二节掘进与开采

1、所有煤层巷道均采用11#工字钢铁棚支护。

2、在工作面参数选择时，确保开采时间短于煤层自然发火期。

3、回采工艺采用走向长壁，后退式，全部陷落法管理顶板。

4、工作面开采结束后，迅速封闭上下两巷，各处封闭均打两道，间隔5.0米，内充黄土、沙子、粉煤灰，并随时检查，及时维修。

5、工作面不留顶、底煤，并提高回采率。

第三节通风系统

矿井采用中央并列压入式通风，合理分配风量，风速控制在《煤矿安全规程》允许的范围内，消灭不合理的串联风，采用走向长壁全部陷落法管理顶板，减少采空区漏风。

第四节灌浆系统

该矿配备有消火灌浆系统。

对采空区进行预防性灌浆。

灌浆站设于地面工业广场，4寸灌浆管路由副井敷设至井下，经车场、石门、采区等巷道敷设至采煤工作面上顺槽，对采空区灌注粉煤灰浆，灌浆管路总长度1200m。

灌浆方法：

采取埋管采后灌浆方法。

该矿工业广场附近无土源，采用汽车外运粉煤灰，在工业广场灌浆站设一储灰场。

灌浆站形式为固定式，其主要设施为集泥池，泥浆搅拌池和灌浆喇叭口。

灰浆制备方式采用水力搅拌。

灌浆管路系统为：

本井灌浆站——副井下山－—二段入风下山－—+28米联络巷——回风上巷――采煤工作面顺槽。

灌浆准备工作：

注沙、注粉煤灰前，对所注巷道及所影响巷道进行加强支护，检查灌浆系统的管路是否有跑浆或跑水情况。

以防堵管。

打钻设备：

使用ＴＸＵ－７５型钻机，孔径８９毫米。

工作面开采结束后，对停采线位置利用灌浆进行充砂，然后及时封闭。

灌浆疏水：

所排出水能直接疏送到井下水仓，或由潜水泵排到水仓，再由水仓大泵直排至地面。

第五节注阻化剂预防煤层发火

一、注阴化剂系统

地面充砂站——立孔——副井下山——二段入风下山—工作面上巷——采空区。

二、注阴化剂方法及工艺过程

１］向工作面及上、下两道的煤层中打钻压入阻化剂溶液，阻化剂种类CaCl2和MgCl2.

２］利用ＴＸＵ—７５型钻机向煤层中打钻，钻孔内插入１寸铁管，采用ＴＢＷ——５０／１５泥浆泵和储液器进行移动式压注阻化剂溶液。

３］将固体CaCl2和MgCl2.置于储液器中，加水搅拌均匀，开动水泵，将液器中的药剂吸入泵体，再由管路经钻孔压入煤体。

开采时，开采线、停采线、上下两巷喷洒阻化剂。

３、钻孔布置与效果检验：

工作面上、下两道沿走向每隔１０米施工一组钻孔，每组钻孔不少于３个，方向为煤层顶板，煤层顶部有抽漏处及高温处，必须在其周围布置密集钻孔，加大阻化剂溶液灌注量。

每月阻化剂用量不少于３吨。

４、压注阻化剂溶液效果检验：

以周围巷道煤体湿润渗水为宜。

５、防火闸套位置的选择

１］１8－2层工作面必须在入风石门、回风石门打防火闸套处，事先备好足够数量的不燃性封堵材料，不许影响通风，行人和运料，并将充砂管路提前接到该位置。

２］１8－2层工作面在开采前，也必须按上述要求备好足够数量的不燃性封堵材料。

６、压注阻化剂与采灌掘三者关系：

压注阻化剂溶液要超前采煤工作面２０m，当发生矛盾时，以消火工作为主。

７、施工单位：

消火队

８、阻化剂溶液浓度以１５—２０％为宜。

第六节　井下火区封闭及管理

目前建兴煤矿境界范围内尚未出现因煤层自然发火而封闭的火区，然而一旦出现火区，必须对火区进行封闭并加强管理。

一、火区封闭

封闭火区灭火是通过在进风侧和回风侧构筑密闭（防火墙），隔离火区空气的供给，减小火区氧气浓度，使火区的火因缺氧而熄灭的一种灭火方法。

在《煤矿安全规程》中规定，封闭火区灭火时，应尽量缩小封闭范围，密闭位置应在保证灭火效果和灭火人员安全的前提下，应使封闭火区尽可能小，密闭的数量尽可能少，并且有利于快速施工，密闭位置及数量要求为：

1、为便于灭火人员砌筑，密闭距离新风距离为５——１０米。

2、密闭前后５范围内的围岩应稳定，以保证砌筑密闭时操作安全和保证密闭质量。

3、在密闭和火源之间避免有旁侧风路，以免火区封闭后风流逆转，将爆炸性的火灾气体和瓦斯带回火源而发生爆炸。

二、火区管理

火区封闭后虽然矿井火灾暂时被控制住，但由于火源没有彻底消除，仍然对矿井安全生产构成威胁，如果管理不善形成漏风进入火区，使火区的火源无法得到控制，造成矿井火灾重复出现，因此必须加强对火区的管理。

按照《煤矿安全规程》中的规定，对井下火区管理必须做到以下几点：

1、必须绘制火区位置关系图并永久保存，在图上详细标出所有火区和曾经发火地点。

2、每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号，并建立火区管理卡片。

3、火区管理卡片应由矿通风部门负责填写，并装订成册永久保存，火区管理卡片内容应包括以下图表资料：

1］火区基本情况登记表，包括发火当时情况，火灾造成的损失、煤层赋存的情况及煤层自燃情况等。

2］火区灌注浆、砂记录表。

包括每次灌注位置、钻孔情况、密闭编号以及灌注量及日期等。

3］密闭砌筑日期、结构、负责人以及密闭内气体成分、温度、湿度、内外压差和其他情况观测记录表。

4］火区位置示意图，以通风系统为基础，标明火区的边界、火源位置、密闭类型、位置和编号、火区外围风流方向、漏风路线以及灌浆系统、均压技术设施位置等，并绘制必要的剖面图。

三、密闭管理

１、每个密闭必须进行编号，并在井下火区位置关系图中注明。

２、每个密闭必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。

３、密闭内的气体温度和空气温度应定期测定并进行分析。

４、密闭外的空气温度、瓦斯浓度、密闭内外空气压差以及墙体本身，必须进行定期检查，发现有异常变化情况时，必须及时加以处理。

第七节采掘工作面防灭火措施

（一）采煤工作面

1、采面工作面选用分段钻孔灌浆、采空区埋管及采过石门停采线充砂和采后及时封闭的方法进行综合防灭火。

2、在采煤作业规程中，必须布置钻场、钻孔及防火套子位置以及开采时间和开采速度，在发火期之前必须采完。

3、灌浆系统：

在原有矿井的灌浆系统基础上，在采煤作业规程中布置采面的灌浆系统。

4、采面开采前，采面上、下两巷进行打钻注阻化剂，每隔１０米设一钻场，每一钻场打６个钻孔，注阻化剂或注浆。

从而防止采区上、下两巷煤层自燃。

5、开采前，防灭火管路必须接到工作面上下两道石门以里２０米处，并吊挂好，达到随时能够正常使用。

6、工作面开采前，上、下两道必须设置隔爆水袋和净化水幕，放炮前后要洒水降尘，放炮必须使用水炮泥，巷道浮煤要定期清洗，并有专人定期监督检查。

7、工作面开采前，回风道必须增设一氧化碳传感器、沼气传感器、温度传感器、并设专人检查、调试和维修。

8、工作面开采期间，监测束管接至工作面上隅角和采空区，有专人定期维护和化验气体成份，分析结果及时向上级领导汇报。

9、工作面开采期间，防火检查员每天进行一次全面的防火检查，检查地点，本区上下道、上隅角、各防火观测点（图示）及邻层邻区，与小井旧巷各联通处等地点，检查内容：

风向、风量、气体成份、温度和参数特征变化曲线图，发现有异常变化时，及时向上级领导汇报采取措施进行处理。

10、在采区上隅角设一观没点；

下隅角设一观测点；

上、下两巷每隔３０米设一观测点。

进行观测有害气体和温度，来进行煤层自然发火预测、预报。

11、工作面开采期间，通风区测风员５天进行一次全面测风，各地点风向、风量和漏风情况，及时向上级领导汇报。

12、工作面开采期间，设专职瓦检员，检查本区内各地点风向、各种气体浓度、温度等，若风流中瓦斯浓度达到１％，一氧化碳浓度达到２４ＰＰＭ，立即停止作业，沿避灾路线撤离，并向矿、区调度室和有关领导汇报请示处理。

13、工作面开采期间不得任意留设计外煤柱和顶煤，并按作业规程规定的程序采煤，最大限度减少工作面和两巷丢煤。

14、采面采后在预计注砂巷道距采空区不少于８米的合理位置建堵头门子和半截门进行注沙及注浆。

15、堵头门施工要求：

在采煤作业规程中规定。

16、工作面回采结束后，１５天内必须冲满并封闭。

（二）掘进工作面

（1）掘进工作面严格执行超前钻探，探眼深度３０米，防止误透旧区、旧巷，探透后，提前进行冲沙注浆，确认冲实后，方右过旧区或旧巷，否则不许过旧区、旧巷。

（2）掘进工作面严防抽、漏顶，一但发生抽、漏顶现象，必须使用不燃性材料充填。

（3）掘进工作面，必须边掘边打钻注阻化剂，防止巷道煤层自燃。

（4）在掘进作业规程中，必须布置钻场、钻孔及防火套子位置及有关要求。

（三）防灭火安全技术措施

防灭火安全措施：

1、参加施工人员必须认真贯彻学习措施，并严格执行。

2、灌浆钻孔方位必须用测量仪器按设计给出，开孔0.5米后必须校孔。

3、打钻施工负责人必须随身配带甲烷便携仪，并能正常使用，施工人员必须配带自救器，并能熟练掌握使用方法。

4、打钻作业地点微风、无风不准作业，在全风压处设局扇供风，局扇正常运转后由钻机队长指派专人看守，任何人不准任意停开，停风立即撤人。

5、打钻、灌浆作业期间，瓦检员每班三次正常巡回检查，且在作业地点总风流中瓦斯浓度和风流等符合规程规定，并确认安全后方准施工。

6、打钻前施工人员必须检查钻场的支护情况，并将钻场附近５米范围内的杂物清理干净，各物件摆放整齐，严禁乱扔乱放，确保后路畅通无阻。

7、开钻前必须将钻机安设牢固，并打齐戗柱，在上、下打钻时要设牢地牛，随时检查钻机各部件中是否正常运转，发现异常即时处理。

8、钻机上下钻具时应使用机械操作，施工倾角大于２０度钻孔时，施工人员严禁站在钻孔的正下方，钻１3层煤时，必须使用无岩钻头，以防止抓网、掉钻。

9、钻孔打透后检查孔内风向、各种有害气体含量、温度和出水量等，并向矿、区调度室和有关领导汇报，经同意后方准下钻具，并用准备好的标准木塞将钻孔堵严。

10、灌浆前做好井下车场子疏水工作，注意观察冲浆处及各地点出水状况，若有水量较大等异常情况及时向矿调度室和矿长汇报。

11、灌浆地点必须安设电话，随时与井上灌浆站保持通讯联络，若电话不通，禁止灌浆作业，要查找原因及时处理。

12、灌浆前必须认真检查灌浆管路系统、疏水系统和通讯系统，只有完好可靠后方准灌浆作业。

13、灌浆前后必须用清水冲刷管路不小于２０分钟，以防止堵塞管路。

14、灌浆期间必须设专人检查水沟，检查水沟人员必须携带铁锹随时清理水沟，保证疏水系统畅通，保证注浆水按预定路线流入水仓，由大泵直接排至地面。

15、灌浆期间，作业人员要认真检查各地点的出水量等状况，若有出水量较大影响采区正常生产等异常情况，立即打电话同井上联系，停止作业进行处理，处理安全后方可断续灌浆作业。

16、灌浆结束后，各钻孔要采取措施封堵严密。

17、施工过程消火队必须认真做好记录，记录内容有：

灌浆时间、灌浆地点及标高、打钻米数、灌浆量、出水量、温度等，以便分析采区防火状况。

18、灌浆完毕后要经过通风部门技术人员验收，并提报该处灌浆竣工报告。

19、灌浆记录及灌浆竣工报告由矿工程师签字并存档。

第四章矿井外因火灾防治

第一节外因火灾性质

可燃物在外界火源（明火或高温热源）的作用下，引起燃烧而形成的火灾。

第二节消防分类

Ａ类火灾——煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质燃烧形成的火灾称为Ａ类火灾。

Ｂ类火灾——指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙醇等可燃液体燃烧形成的火灾。

Ｃ类火灾——指煤气、天然气、甲烷、乙炔、氢气等和可燃气体燃烧形成的火灾。

Ｄ类火灾——像钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾，其特点是火源温度高。

第三节井上外因火灾

一、井上外因火灾产生的原因：

1、电能热源：

电（缆）流短路或导体过热；

电弧电火花；

烘烤（灯泡取暖）；

静电等引起的井上外因火灾。

2、明火（高温焊渣、吸烟）：

是引起外因火灾的重要原因之一。

二、井上外因火灾预防：

１、技术对策：

从工程设计的开始，在生产和管理的各个环节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的技术措施。

（1）灾前对策，灾前对策的主要目标是破坏燃烧的充要条件，防止起火，其次是防止发生的火灾扩大。

Ａ、防止起火。

主要对策有：

①确定发火危险区——潜在火源和可燃物共同存在的地方，加强明火与潜在高温热源的控制与管理，防止火源产生。

②消除燃烧的物质基础——井下尽量不用或少用可燃材料，采用不燃或阻燃材料和设备。

③防止火源与可燃物接触和作用——在潜在高温热源与可燃物间留有一定的安全距离。

④安装可靠的保护措施——防止潜在的热源转化为显热源。

⑤对地面储煤场地进行妥善管理——在煤堆附近严禁吸烟以及一切明火。

B、防止火灾扩大：

①在有发火危险的地方，设置报警、消防装置和设施。

②发现火灾隐患，及时处理，消除隐患。

二、灾后对策：

１］报警：

采集处于萌芽状态的火灾信息，发出警报。

２］控制：

利用己有设施控制火势发展，使非灾区与灾区隔离。

３］灭火：

迅速采取有效措施灭火。

４］、避难：

使灾区受威胁的人员选择安全路线逃离灾区，等待专业人员救援。

三、预防井上外因火灾的技术措施：

１、防止火灾产生

（１）防止失控的高温热源产生和存在。

（２）尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在的热源保持一定的安全距离。

（３）防止产生机电火灾。

（４）防止摩擦引燃：

１］防止胶带摩擦起火，胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷轴承温升系统等综合保护系统。

（５）防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

２、防止火灾蔓延的措施

１］在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。

２］在矿井地面必须设立消防材料库。

３］矿井必须在地面设置消防水池。

四、矿井井上其他防火措施

１、在井上设立火灾避灾线路以及安全提示。

２、井上木料场、矸石山、炉灰场与进风井符合有关规定。

３、矿井的井口房，以井口为中心的联合建筑使用不燃性燃料。

４、地面设立消防水池。

５