3106综采工作面预防采空区自然发火措施Word文档格式.docx

3106综采工作面预防采空区自然发火措施Word文档格式.docx

《3106综采工作面预防采空区自然发火措施Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3106综采工作面预防采空区自然发火措施Word文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

此外，瓦检员应随身携带温度计，对回风顺槽、工作面、采空区、进行测温，作好记录，并执行班中向调度室汇报制度。

此项工作由班长检查落实，队干负责检查分析汇报工作。

（2）束管监测

我矿配备JSG-7型煤矿自燃火灾束管监测系统一套，担负采煤工作面回风顺槽及采空区各种气体（CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2）的监测。

束管使用两路，一路采集回风顺槽气样，一路采集采空区气样。

在分析自然发火时，主要使用CO、O2、C2H4及C2H24个指标。

具体要求如下：

1）每天数据采集时间定在下午两点，开机时间不低于两小时。

数据要求真实有效，所出报表经签字后分别送到防灭火工作领导人员办公室以及调度室。

2）工作人员负责系统的检查与维护，加强对各分线箱、线路检查，发现问题立即处理，不得拖延，保证线路畅通不堵塞，从而保证系统能随时启动分析数据。

3）数据报表出来后及时报送领导分析，如发现有自燃预兆，立即采取相应措施。

（3）传感器监测

传感器监测是一种不间断的监控手段，对于及时发现火灾隐患，快速采取措施起着重要的作用。

1）调度室负责瓦斯、一氧化碳、温度传感器的安装及管理。

2）在回风顺槽上隅角，回风顺槽距工作面30m处，距回风顺槽出口30m处应安装有一氧化碳和瓦斯传感器，进行防火监控。

3）指定专人负责线路、分站、传感器检查与维护，确保探头灵敏、可靠。

4）按照规定定期对各传感器进行校验，不合格或不经校验的不准使用。

5）数据传至终端后，及时进行对比，发现问题查明原因并汇报主管领导。

（4）温度监控

除瓦检员测温外，在工作面上隅角安设温度传感器。

每天按时记录探头温度，定期进行数据分析，为防灭火工作提供依据。

联巷密闭也应按照相关规定进行温度检查，及时掌握采空区自燃情况。

2、预测预报方面

（1）数据分析预测

1）建立3106采空区防火台账，台账主要包括各地点CH4、O2、CO2、CO、气温、气样分析、风量、漏风情况、防火措施实施情况、工作面推进进度等内容，以便进行防火分析。

2）安排专职人员每天定时对工作面各项防火指标进行检查，及时填写台账，发现问题及时汇报。

3）调度室每周将3106工作面各探头的监测数据报表交通风队，以便进行分析。

4）通风队每周对各种检查记录进行整理、汇总，分析各项指标变化趋势，密切关注自然发火征兆的显现，时刻掌握自然发火动态，当发现自然发火指标达到临界值或超标等有异常变化时，及时上报矿防灭火主管领导进行处理。

3、通风管理方面

加强3106工作面及周边的通风设施的管理，合理布置通风系统，保证该面通风系统稳定可靠。

（1）合理配置工作面风量

采煤工作面应按瓦斯（或二氧化碳）涌出量、工作面温度、炸药用量、同时工作的最多人数分别计算，取其中最大值。

①按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算

Q采=100×

q采×

KC

式中Q采——采煤工作面需要风量，m3/min；

q采——采煤工作面绝对瓦斯涌出量，0.734m3/min；

Ki——工作面因瓦斯涌出不均匀的备用系数，取1.3。

=100×

0.734×

1.3

=95.42m3/min

Q采=67q采Kc

67——采煤工作面回风巷风流中的二氧化碳浓度不应超过1.5%的换算系数；

q采——采煤工作面绝对二氧化碳涌出量，0.1393m3/min；

Kc——工作面因二氧化碳涌出不均匀的备用系数，取1.4。

Q采=67×

=67×

0.1393×

1.4

=13.06m3/min

②　按工作面温度计算

Q采=60VcScKi

式中Vc——回采工作面适宜风速，根据采煤工作面温度与风速对应表以及矿井最适宜的温度，风速一般为0.8-1.0m/s，本矿5~10月份气温高，取1.0m/s；

其它月份气温低，取0.8m/s；

Sc——回采工作面平均有效断面，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；

Ki——工作面长度系数，一般可根据工作面长度系数风量表取1.3-1.4，本矿工作面长度300米，该值取1.4。

Q采=60VcScK=60i×

0.8×

19.08×

1.4=1282m3/min

1.0×

1.4=1602m3/min

故本矿现3106采煤工作面风量应不低于1602m3/min。

③按炸药使用量计算

3106采煤工作面为机械化采煤，不使用炸药，计算无。

④按工作人员数量计算

Q采=4n

式中4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min;

n——采煤工作面同时工作的最多人数,检修班最多30人。

Q采=4n＝4×

30=120m3/min

⑤按风速验算

3106综采工作面风量应满足：

15×

Sc≤Q采≤240×

Sc

式中Sc——回采工作面平均有效断面，本工作面有效断面为19.08m2（作业规程数据）。

15×

19.08≤1602≤240×

19.08

经过计算，3106综采工作面风速及风量符合要求，风量取计算最大值1602m3/min。

3106综采工作面配风为1700m3/min

（2）均压通风，减少漏风

为减少采空区的漏风量，可采用均压通风，即利用风窗、风机、调压气室和连通管等调节压力手段，改变矿井通风系统的压能分布，降低漏风压差，减少漏风，切断供氧，从而达到抑制煤炭氧化、惰化火区，起到防火和灭火的作用。

通风队应定期对工作面风量、风阻进行测定，确定需采取均压通风的地点，采取适当的均压通风形式，减少向采空区漏风。

4、专项预防措施

（1）工作面喷洒阻化剂（见专项设计）

在3106工作面上下隅角各安装一台矿用BH-40/2.5型阻化泵，阻化剂采用15%的氯化钙，每天对工作面进行喷洒，抑制采空区浮煤氧化自燃。

1）专人负责此项工作，并有记录。

2）喷洒时间为每天检修班，喷洒范围为工作面采空区侧及非采帮、封闭硐室。

3）工作中严格控制喷洒浓度、范围及质量。

（2）采空区注氮（见专项设计）

在3106辅运、胶运顺槽安装Φ108mm注氮管路，配置2组DT-600型移动注氮机，当工作面出现自然发火预兆并有进一步发展扩大趋势时对3106面采空区进行注氮防灭火。

1）综采队负责注氮机、供电系统的完好；

管路的铺设及回收。

管路的连接要求不漏气并经常检查。

2）通风队培训4人，会使用注氮机并随时待命进行注氮。

3）管路伸入采空区20m时开始进行预防性注氮，瓦检员在工作面及机尾处检查氧气及氮气浓度，氧气浓度应保持在20%左右。

低于18.5%要立即停止注氮作业，查清问题原因并进行处理。

低于18%时，必须撤出工作面人员，待问题解决方可继续作业。

4）调度室负责注氮期间的协调工作，保证注氮工作顺利开展。

（3）采空区注浆（见专项设计）

在风井附近建造注浆站，用于配制粉煤灰浆，从风井铺设Φ159mm注氮管路，经回风大巷、二分区回风大巷和3106回风顺槽到达工作面。

1）通风队培训4人，熟悉注浆流程并能操作制浆机。

2）综采队负责注浆管路的日常检查和维护，机运队负责注浆站机电设备的检修和维护。

3）调度室负责注浆期间的协调工作，保证注浆工作顺利开展。

5、其他措施

（1）完善综采工作面防尘供水系统，确保供水不间断，水量及水压符合要求。

综采队要及时清理浮煤和煤尘堆积，严格按规定使用好各项防尘设施，执行好各项冲刷洗尘制度。

（2）工作面推进速度快对防火有利，应确定合理的推进速度，并保证实施。

（3）及时封堵采空区漏风的上、下隅角，减少漏风量。

要求在上下出口端头支架与巷道煤壁间及时吊挂风障，由综采队安排专人负责。

（4）应加强上隅角风障的吊挂维护管理，防止上隅角有毒有害气体集聚。

（5）要及时回收木头、棉纱等易燃物品，防止易燃物品进入采空区。

（6）随着采煤工作面推进，应及时封闭其与辅运顺槽的联巷。

密闭施工由通风队监督，施工过程应严格按照《通风设施施工安全技术措施》进行，保证工程质量。

每周对密闭进行检查，检查气体、温度、是否有漏风现象。

由于密闭处为独头巷道，检查工作由通风队完成。

通过气体、温度检查，如有自燃征兆，立即处理。

（7）工作面必须吊挂避火灾路线标识，以便发生火灾时人员按避灾路线紧急撤离。

与3106综采工作面防灭火有关的队组技术员负责对本队工人进行防火、自救器的使用以及如何避灾等知识的培训，增强职工的安全意识。

（8）综采工作面应配备足够的灭火器、灭火沙箱、消防斧、消防铲、消防铲、消防钩等器材，保证出现火灾隐患或火势较小时能及时处理。

（9）每周应对3106工作面进行一次全面、系统的防灭火专项检查。

附件1

3106综采工作面喷洒阻化剂防火专项设计

由于3106综采工作面两端头及上部浮煤落入采空区，为预防自然发火，需要进行阻化防火。

为确保阻化防火的安全进行，特编制如下专项设计：

一、阻化喷洒系统和喷洒方法

喷洒设备：

根据喷洒需要，在3106综采工作面上下隅角各安装1台BH-40/2.5型矿用阻化泵。

主要技术参数如下：

阻化剂原料：

氯化钙配液浓度：

15%

工作压力：

1～2.5MPa额定流量：

40L/min

供水管路直径：

108mm高压管路长度：

2*200m

喷洒方法：

喷枪从上、下隅角向工作面方向采空区浮煤足量喷洒，充分湿润采空区浮煤，尽量浇透全部浮煤。

二、喷洒工艺

往配液箱加水注满→添加定量阻化剂→搅拌→开泵→喷洒

三、喷洒周期与范围

每天一次，进行工作面全长喷洒。

四、喷洒量参数计算

根据煤炭行业标准《采空区阻化防火技术规范》，喷洒量计算可按下面公式计算：

V=QADLHS

式中：

V——日喷洒量，m3/d；

Q——吨煤用液量，取0.02m3；

A——工作面丢煤率，取10%；

D——实体煤容重，取1.29t/m3；

L——工作面长度，取300m；

H——工作面采高，取5m；

S——工作面日进度，取10m。

得出日喷洒量：

V=0.02×

10%×

1.29×

300×

5×

10=38.7（m3/d）

日用阻化剂量：

V阻化剂=38.7×

15%=5.805（m3/d）

在工作面推至分层区域时，丢煤率增加，应相应增加阻化剂喷洒量。

五、劳动组织

喷洒时间为每天检修班，安排3人专职喷洒，一名组长负责开、停阻化泵及联络指挥，一名负责工作面移动喷洒，一名负责加水、配料、搅拌。

六、操作规程和管理制度

1、建立阻化剂喷洒记录台帐，由当班组长负责填写阻化剂喷洒记录表，并由检修班班长进行签字确认。

2、喷洒阻化剂前，应全面检查阻化泵及喷洒管路系统，确保设备完好，应及时冲洗、清理设备上的浮煤及配液箱内的杂物。

3、设备检查完好后，开始向配液箱内注水、配液、搅拌。

4、喷洒工作开始前，应预先打开阻化剂喷枪开关，使阻化剂喷枪处于常开状态。

5、在各项准备工作完成后方可接通电源开关，由低压力开始启动阻化泵，待系统运转正常后再把压力调至所需压力，开始正常喷洒工作。

6、每次开始喷洒前，喷洒工巡检需要喷洒的浮煤情况，根据各处浮煤厚度，调整喷洒时间，确保充分湿润采空区浮煤。

7、喷洒从上、下端头的煤壁开始喷洒，直至覆盖工作面中部。

8、胶运顺槽巷帮及工作面上半部喷洒结束后，应向配液箱加注清水，对阻化泵、管路、喷枪进行清洗。

清洗后，将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后，方可停机。

9、喷枪停止出水后，将高压管路及喷枪盘好吊挂在距工作面10m外的巷帮处。

10、按以上程序继续对回风顺槽巷帮及工作面下半部进行喷洒。

11、检修班长必须对喷洒阻化效果及浮煤湿润情况进行检查，严防漏喷死角，发现漏喷死角必须及时要求进行补喷。

12、当天工作结束后，必须关闭开关，切断电源。

13、通风队管理人员、综采队跟班队长应对工作面阻化灭火工作进行监督，发现问题及时处理。

七、注意事项

1、阻化泵不可脱水空转，以防止活塞碗损坏。

2、当发现阻化泵压力表突然升高时，应考虑阻化剂管路是否有堵塞的可能，应根据具体情况及时卸压并关闭阻化泵，立即对管路进行检查处理，恢复正常后方可重新使用。

出现其它异常情况，也要立即将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。

3、如果电机不能启动或过热，应立即停机检查，排除故障，防止烧坏电机。

附件2

3106综采工作面采空区注氮防火专项设计

3106综采工作面采空区范围广、空间大、漏风较多，采取注氮防灭火措施的有效覆盖率较高，适应性较好，当工作面出现自燃发火预兆并有进一步发展扩大趋势时，采取注氮措施比其它措施防灭火的可靠性有保证，为了防止输氮管路和采空区泄漏氮气造成人员伤害，保证注氮灭火效果，特编制如下专项设计：

一、供氮能力、输氮管路的计算与选取

1、供氮能力计算

注氮量是最重要的注氮参数，直接决定着注氮效果。

注氮量太小因达不到惰化采空区气体的目的而起不到防火的作用，注氮量太大造成经济上的浪费。

注氮量主要取决于被注地点的几何体积、氧化空间大小、裂隙情况、漏风量大小以及气体组分等。

根据我矿3106工作面的实际情况，按吨煤注氮量计算。

该方法是指采煤工作面每采出1t煤所需的防火注氮量。

根据国内外经验，每吨煤需5m3氮气，供氮能力（1个工作面注氮量）可按式

（1）计算：

QN=5AK/24

（1）

QN——供氮能力，m3/h；

A——日产量，取6000t；

K——工作面回采率，取90%（遗煤较多时需相应降低）。

可计算得供氮能力：

QN=5×

6000×

90%/24=1125（m3/h）

通过以上计算，确定我矿3106工作面的注氮能力为1125m3/h。

2、输氮管路的选取

制氮机距工作面2000m，从制氮机分别沿3106胶运、辅运顺槽铺设φ108mm注氮管路到采煤工作面，胶运顺槽注氮管路随工作面向前推进埋入采空区，辅运顺槽管路连接3106辅运顺槽8#联巷措施孔。

3、供氮压力

根据煤炭行业标准《煤矿用氮气防灭火技术规范》规定：

地面、井下制氮设备的供氮压力，其管路末端的绝对压力应不低于0.2MPa。

输氮管路的直径应满足最大输氮流量和压力的要求，其供氮压力可按式（3）计算：

P1=[0.0056

]1/2（3）

P1——供氮压力，MPa；

P2——管路末端的绝对压力，取0.2MPa；

QMAX——最大输氮流量，取1200m3/h；

D0——基准管径，150mm；

Di——实际输氮管径，Di=108mm；

Li——相同直径管路的长度，Li=1km；

——基准管径的阻力损失系数，0.026；

——实际输氮管径的阻力损失系数，

=0.025。

可计算得供氮压力：

P1=[

]1/2=0.27MPa

4、输氮管路的铺设要求

1）管路的铺设应尽量减少拐弯，要求平、直、稳，接头不漏气。

2）输氮管路应进行防锈处理，不允许在管路上堆放他物。

3）注氮管路出口处2m长度应钻满孔，防止矸石堵塞出气孔。

4）注氮管路上应安装一个三通阀门，用于排出纯度不合格的氮气。

5）定期对输氮管路进行试压检漏。

二、注氮防灭火工艺和方法

1、制氮设备

根据供氮能力和注氮压力的计算，选用阜新金昊空压机有限公司生产的DT600型井下移动式碳分子筛制氮机组，共2组，主要技术参数如下：

（1）安装类型：

胶轮移动式

（2）氮气产量：

600Nm3/h

（3）空气耗量：

32Nm3/min

（4）氮气纯度：

〉97%

（5）氮气出口压力：

0.6MPa

2、注氮防灭火方式

根据矿井具体条件，选用单管埋管注氮方案，具体操作如下：

注氮管路随工作面推进进入采空区，待管路埋入采空区氧化带与冷却带的交接部位时向采空区注氮，当注氮管路进入窒息带时，停止注氮，此时断开管路，开始新一轮注氮工作。

另外，在3106辅运顺槽铺设一趟注氮管路，连接8#联巷密闭措施孔，当3106工作面采空区内气体异常时，可通过这趟注氮管路对采空区进行注氮。

3、注氮方法

根据当日产量、工作面推进速度和火情预测情况，可采取连续或间歇注氮，注氮量和注氮时间由具体情况决定。

三、劳动组织

3106工作面注氮作业人员由通风队安排4人组成，由组长带1人负责开机组及联络指挥，1人负责巡查管路和工作地点的注氮实施，1人负责检查采空区氮气泄漏情况及回风流中的氧气浓度。

四、管理制度

1、各生产区队、部室应积极协作配合，不得私自开停、拆移、破坏注氮设施。

2、注氮设备的使用和日常维护由机运队负责。

注氮防灭火系统、设施的拆移由机运队进行，通风队安排注氮工配合完成。

3、氮气注入量不得随意调整，需要调整时由通风队根据推进度、配风量等因素进行调整。

4、注氮作业期间，由通风队对3106工作面进行适度的均压调节，减少采空区的氮气泄漏。

5、注氮期间，通风队派专人检查注氮灭火区及工作面的气体、气温、煤温、出水温度等情况，并定期采集气样进行化验，提出分析报告。

6、制氮设备的管理人员和注氮操作人员必须经过培训，能正确操作和保养制氮机。

7、注氮作业时，工作面的氧气含量应确保在20%左右，低于18.5%要立即停止注氮作业，查清问题原因并进行处理。

8、注氮时，检查人员必须沿工作面上隅角、回风流不断巡回检查，密切观察各项气体的动态涌出情况并每半小时记录一次涌出数值。

9、注氮期间，应密切观察工作面上隅角氧气浓度情况及各项气体的涌出情况，气体超限时，严禁人员进入，并标明范围，悬挂警标。

10、注氮管路连接好后，由空压机加载空气进行管路耐压试验，检查泄漏，耐压压力必须达到0.8MPa。

11、建立注氮防灭火记录台帐，每班由注氮组当班组长负责填写注氮防灭火记录表。

12、注氮前，应全面检查维护注氮泵站及注氮管路系统，确保设备完好。

及时冲洗、清理设备上的浮煤。

13、注氮结束后，联系注氮组长，两端同时关闭阀门，方可停机。

14、每天工作结束后，必须关闭开关，切断电源。

15、当班组长必须对注氮效果进行检查，严防漏注，发现漏注必须及时进行补注。

16、通风队管理人员、综采队跟班队长应对工作面注氮灭火工作进行监督，发现问题及时处理。

五、注意事项

1、制氮机司机不得擅自离岗，不得任意开停制氮机。

2、注氮组要经常注意制氮机运行状态，要经常检查制氮机各部位接头、管路的密封情况，加强维护。

发现异常及时处理；

当发生故障又无法处理时，应先停机，并通知注氮管路监测人员关闭注氮管路阀门。

故障排除后，应通知注氮管路监测人员打开阀门，待得到阀门开启确切消息后，才允许启动制氮装置。

3、注氮工要经常检查注氮管路的运行状态，发现有泄漏处，及时检修处理。

当注氮管路发生崩管时，要及时通知制氮机站，关闭制氮机，停止输氮，随时记录流量计的注氮量与注氮压力。

4、制氮机长期停用时，应分别将吸附塔、过滤器、氮气储罐、空气储罐的压力排泄，因分子筛怕油、水、粉尘的污染，应定期排泄水分和油分。

5、注氮机组司机必须密切注意制氮机的压力表及氮气浓度的变化情况，如压力和浓度发生突然变大、变小，要及时停机，并关闭机组阀门，停止往外输出氮气。

附件3

3106综采工作面采空区注浆防火专项设计

根据本矿的特点及煤层赋存条件，确定采空区采用随采随灌方法。

从回风顺槽向工作面采空区注浆。

为确保注浆防火工作的安全进行，特编制如下专项设计：

一、注浆材料选择

注浆材料的种类：

粉煤灰

由于本矿井生产规模较大，粉煤灰用量也较大，若新奥集团新能能源有限公司（达旗煤化工厂）的粉煤灰产出量不能满足矿井生产需要时，可考虑采用注黄泥的防灭火方式。

二、注浆站工艺流程

本矿注浆站的工艺流程为：

注浆站采用水枪高压冲刷取粉煤灰的方式，用高压水枪将粉煤灰冲刷至灰浆池，由制浆泵将灰浆排至灰浆搅拌池进行搅拌均匀，灰浆的浓度由供水管的控制阀调节。

灰浆搅拌均匀后，再经泥浆泵加压输送，通过注浆管路送入井下注浆点。

三、主要注浆参数

（1）日用粉煤灰量

注浆系数：

采空区体积的2%；

灰水比：

1：

3；

根据上述参数计算注浆站的日用灰量和日用水量。

注浆站的日用灰量按下式计算：

Q灰＝KmLHC

Q灰――日注浆需灰量，m3/d；

K――注浆系数，0.02；

m――煤层采高，5.5m；

L――工作面日推进度，8.0；

H――注浆区的倾斜长度，300m；

C――采煤回收率，93%；

则：

工作面需灰量：

Q灰＝KmLHC＝0.02×

5.5×

8.0×

0.93≈246m3/d

（2）日制浆用水量

注浆站的日制浆用水量按下式计算：

Q水1＝Q灰δ

Q水1――制备泥浆用水量，m3/d；

　δ――灰水比的倒数，取3；

Q水1＝Q灰δ＝246×

3＝738m3/d

（3）日注浆用水量

注浆站的日注浆用水量按下式计算：

Q水2＝kQ水1

Q水1―制备灰浆用水量，m3/d；

　　K――水量备用系数，取1.2

Q水2＝kQ水1＝1.2×

738=885.6m3/d

（4）每日注浆量

注浆站的日注浆量按下式计算：

Q浆＝（Q灰+Q水1）M

Q浆――日注浆量，m3/d；

　　M――浆体制成率，为0.93；

Q浆＝（Q灰+Q水1）M＝（246+885.6）×

0.93＝1052.4m3/d

每小时注浆量按下式计算：

Q浆′＝Q浆/（n×

t）

Q浆′――每小时注浆量，m3/h；

　　n――每日注浆班数，为3班/d；

t――每班纯注浆时间，为5h/班；

t）＝1052.4/（3×

5）＝70.2m3/h

四、注浆管路

地面及回风立井、回风大巷、回风顺槽敷设注浆管路，主管路采用φ159×

6mm无缝钢管，支管路采用φ108×

4mm无缝钢管，由管道输送泥浆对回采工作面进行注浆防灭火。

五、注浆方法

随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。

其作法：

采用埋管式注浆，预先沿回风顺槽铺设注浆管至采空区（一般预埋5～8m钢管），预埋钢管一端至采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，回采后立即注浆。

六、劳