防灭火专项设计.docx
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防灭火专项设计
第一章矿井概况及安全条件
第一节井田概况
一、交通位置
多伦煤矿位于内蒙古中部锡林郭勒盟多伦县，行政隶属多伦县大仓镇上都河乡管辖，南距多伦县4km。
井田地理坐标为：
东经：
116°26′57″～116°29′23″
北纬：
42°12′07″～42°15′31″
批准的井田范围由下列15个拐点圈定，南北长6km，东西宽约1.3km，面积约为7.8km2。
开采深度+1180m～+935m标高。
公路交通：
多伦县城至河北省围场县138km，至正蓝旗45km，为二级柏油路面。
距207国道哈毕日嘎75km。
由多伦经太仆寺旗（145km）至张家口290km；距锡林浩特290km。
铁路交通：
矿区距集（宁）——通（辽）线桑根达来站145km。
桑（根达来）——蓝（旗）--多伦专用线。
二、地形地貌
矿区位于内蒙古中部高原南侧，属多伦断陷盆地的一部分。
西侧及北侧为构造剥蚀的低山丘陵地形，由中生界侏罗系流纹岩及凝灰岩组成，平缓的低山丘陵丘顶浑园，山背多呈北东～南西向展布，冲沟较发育。
并有山间沟谷洼地分布，形成地下水补给～迳流区。
井田南～东部为剥蚀堆积的河谷平原及冲、洪积扇地形，由第四系砂或砂砾石构成。
本区地形总趋势为西高东低，海拔高程1220～1507.20m之间相对高差30～300m。
三、地表水源
区域内地表水体较为发育，除零星分布的小型湖泊及人工水库外，滦河为本区域的主要河流。
该河自北西向南东穿越河谷平原流出区外。
多伦县的流域面积为3773km2，流速1～3m/s，平均流量4.5m3/s。
西南部支流较为密集，流经小河子汇入滦河。
河流主要依靠地下水渗漏及降水汇集补给，其流量受季节性影响较大。
本地年降雨稀薄，没有洪灾记录，地质报告也未述及当地洪水位标高。
四、气象及地震
本区属内蒙高原干旱～半干旱大陆性气候，干燥、少雨、多风。
据多伦县气象局气象统计资料：
历年一月份气温最低，月平均为－14.7℃～－19.1℃，最低为－39.8℃；6～7月份气温最高达到33.7℃，年平均气温0.9℃～2.8℃。
年平均降水量为382mm，年平均蒸发量为1861.5mm，蒸发量约为降水量的5倍。
降雨量多集中在6～8月份，占全年降雨量的67%左右。
每年10月至翌年5月为冰冻期，最大冻土深度1.67m，每年春秋为风季，以西北或西风为主，平均风速为5～8m/s最大风速达22m/s。
锡林郭勒盟地区最大地震震级为2004年发生的5.9级地震。
据中国地震动参数区划图（1973～2073），矿区位于区域地震裂度6度区。
地震动峰值加速度为0.05g。
五、其它自然灾害
本地区为大陆性气候，主要自然灾害为气象灾害和地震灾害，有可能发生的气象灾害为风沙和严寒。
六、供水水源
本矿井生活用水取自第四系含水层，在工业广场内，共建有二口深水井，一个正常使用，一口备用。
井水水量满足需要，水质符合饮用标准。
为合理利用水资源，节约投资，矿井采用经矿井水处理站净化处理后的井下水作为矿井生产、井下消防、注氮等生产用水水源，不足部分由地面水井补足。
第二节、开拓与开采系统
多伦煤矿位于内蒙古中部锡林郭勒盟多伦县，行政隶属多伦县蔡木山乡管辖。
井田面积为7.8km2，生产规模为120万t/a，服务年限为41a。
矿井采用立井单水平开拓方式，中央立井并列式通风。
按照提升和通风需要，设置主井、副井、回风井三个立井井筒。
主井担负全矿井煤炭提升任务，井筒净直径5.0m，装备一对8吨插板闸门箕斗，罐道采用整体冷弯型钢。
副井担负全矿井人员、材料、矸石及设备的提升任务，作为矿井进风井，并设玻璃钢梯子间作为矿井安全出口。
井筒净直径5.5m，装备一对1.0吨矿车单层双车多绳提升罐笼（一宽罐一平衡锤），罐道采用整体冷弯型钢。
井筒内设置排水管两趟（其中一趟备用）、洒水管一趟、动力、通讯、信号和监测监控电缆等。
风井担负矿井回风，井筒净直径为3.6m。
井筒内设玻璃钢梯子间，作为矿井另一个安全出口。
全井田划分两个采区，首采区为一采区，位于西大仓向斜东侧，主采煤层为7号煤层。
采区集中运输大巷水平标高+935m，采区中部布置有三条上山：
轨道上山、胶带上山、回风上山。
在采区上山双翼布置工作面，工作面为区内后退式开采。
综放工作面位于轨道上山、皮带上山、回风上山南侧，两顺槽均与三条上山成90°（方位角180°），工作面西邻1707-1综采工作面采空区，下顺槽为皮带顺槽，与采区皮带上山相连，统构成工作面煤炭运输系统；上顺槽铺设轨道，与轨道上山相连，构成工作面辅助运输系统。
第三节、主要可采煤层赋存及储量
1、工业资源储量
根据内蒙古自治区煤田地质局153勘探队于2005年7月提交的勘探报告，矿井煤炭资源/储量核实为：
该井田+935m以上煤炭总资源储量为14318万t，消耗292万t，保有储量14026万t。
1972年～1973年内蒙地质局区测队进行了1:
20万区域地质测量。
+935m以下尚有储量2071万t，由于也只能由本井开采，当前虽未划分为本井资源，但将来肯定会以本井回采，故在这里也列出其资源/储量作为后备资源。
2、矿井设计可采储量
鉴于本矿井资源有限，而当地经济发展急需煤炭，故本设计将333级储量的一半参与矿井规模设计。
矿井可采储量＝（矿井工业资源储量—永久煤柱损失—1/2D剩余储量）×采区回采率
井田边界煤柱
根据有关规程规范的要求，人为边界按20m煤柱留设，煤层露头煤柱按煤岩柱厚度30m线留设；
（2）F5断层，留设20m煤柱；
（3）F4断层按从破碎带边缘30m留设；
（4）大巷煤柱：
主要大巷之间及两侧留设40m保护煤柱；
（5）矿井工业场地煤柱按规范设置15m保护带绘图留设，第四系和第三系按45°移动角留设，煤系地层按72°岩石移动角留设。
（6）从含水量、渗透系数、水头压力等上看，本井不算水体下采煤矿井。
但由于发生过水沙涌入井下事故，本矿井煤层虽然不是水体下采煤，但对于沙与水的综合作用应给予足够重视。
因此在储量计算中扣除了防沙煤柱。
（7）采区回采率7号煤取75%，其余层按80%。
经计算，全矿井可采储量为6446万t，矿井可采储量计算结果详见表2－1－4。
第四节、地质构造
本区大地构造处于内蒙华力西晚期褶皱带南缘。
地层区划属内蒙草原分区之镶黄旗～赤峰小区的中部。
地层主要为中生代陆相火山岩建造及钻孔中所见含煤建造，新生界湖相沉积及风成砂遍布全区。
区内未见大的侵入岩体，仅出露极少岩脉。
褶皱岩脉均不甚发育，构造复杂程度中等。
第五节、煤的自燃性及地温
1、煤的自燃
井田内各可采煤层变质程度低，挥发分高，为煤层自燃提供了有利条件。
煤样燃点测试由内蒙古煤田地质局科研所承担。
本井田各煤层均为易自燃煤。
另据调查，煤堆积在地表一年以上，堆积厚度超过2m，加之雨水浸湿，煤堆可发火自燃。
2、地温
由于本井田原报告中未进行钻孔简易地温测量，且在井田南段煤矿开采过程中也未发现地温异常。
补充勘探在井田中北部选择ZK-11号钻孔进行了简易地温测量，测定平均地温梯度为2.51℃/100m，仍属正。
第六节、通风系统
内蒙古多伦协鑫煤矿属煤低瓦斯矿井，采用抽出式通风，主要通风机2台，一台工作，一台备用。
通风机型号为FBCDZ-8-№24型对旋轴流式风机，一台风机配套两台防爆电动机YBF355-8，风量51～115m3/s，静压1135～2912Pa。
通风难易时采用调频调节电机转速。
回风井井口（回风立井出口）安设有防爆门，反风方式为直接反转风机进行反风。
矿井等积孔为2.4m2，全矿井总进风量为3890m3/min,总排风量为4041m3/min，总排瓦斯浓度均小于0.04%。
矿井绝对瓦斯涌出量为2.833/min绝对二氧化碳涌出量为3.11m3/min。
第七节矿井历史发火情况及火区管理
本矿井无历史发火情况，无火区
第二章矿井火灾危险性分析
一、矿井井下外因火灾隐患分析
产生外因火灾的条件是：
有易燃物存在、有足够的氧气和足以引起火灾的热源。
（一）我矿井下易燃物有：
坑木、变压器油、液压油、润滑油等液体燃料；胶带、胶质风筒等橡胶制品；棉纱、布头、纸等擦试材料；瓦斯等可燃性气体；煤和煤尘等。
（二）易发生外因火灾的场所主要有：
废弃巷道、机电硐室、皮带巷、检修硐室、单轨吊充电室、材料库、工具房及存放胶带的巷道、采掘工作面附近的巷道内等地点。
机电硐室等地点要配备足够数量的消防器材。
（三）引起外因火灾的热源有：
机械能转化的热。
如皮带与托辊磨擦、采掘机械运转冲击或磨擦产生的热。
电能转化的热。
如电流短路、电气设备超载运转、静电放电、电焊、灯泡放热等。
化学反应产生的热。
如不合格的炸药爆破，瓦斯、煤尘爆炸、煤炭自燃，气焊，喷灯焊接和吸烟等。
二、提升机房及井口附近火灾隐患分析
（一）人的不安全行为造成的隐患：
管理不严，提升机司机、维修工或其他外来人员抽烟，乱仍烟头造成火灾。
提升机司机取暖或乱接线不规范造成电缆发热、短路，明火，引燃可燃物，造成火灾。
（二）检修人员操作不规范造成火灾。
①不使用绝缘用具操作电气设备。
②带负荷拉刀闸，发生短路。
③带接地线送电。
④不验电误挂接地线或不验电放电接触电气设备。
⑤出现短路故障，不查明原因，强行送电。
（三）物的不安全因素造成隐患。
1.电气故障引起火灾。
主要有以下几种：
①电气设备电缆过负荷发热，引起短路，造成火灾。
②电气设备电缆绝缘损坏漏电，且接地电阻大于2欧姆，造成火灾。
③电气设备故障，引起短路、炸裂，造成火灾。
2.机械摩设备故障造成火灾。
主要有以下几种：
①滚筒和护罩摩擦发热，造成火灾。
②轴承或轴瓦等转动部位损坏造成热量积聚，产生火灾。
③机械设备漏油，遇热着火。
3.卫生清理不彻底造成火灾。
主要有以下几种：
①升钢丝绳油泥，清理不及时，积聚发热燃烧。
②机械设备漏油（润滑站、液压站等）积聚，遇火燃烧。
③司机生活垃圾不及时清理，积聚造成火灾。
三、矿井井下内因火灾隐患分析
多伦煤矿煤层自燃倾向等级为Ⅰ类，煤层自燃倾向性为容易自燃煤层，针对目前开采煤层特性、开采方法，对矿井开采过程中煤层自燃隐患分析如下：
（一）根据开采煤层最短自然发火期及标志性气体确定
煤质分析结果表明，7号煤层CO出现最早，当煤温在24.1℃时CO浓度为11.52PPm，一氧化碳是在煤氧化过程中出现最早的氧化气体产物，并贯穿于整个氧化过程。
随着升温速度的增加，温度超过临界温度T=116.8℃,氧化加剧，煤开始出现干馏，生成碳氢化合物，如乙烯、乙烷等表针煤已经进入加剧氧化阶段，因此，乙烯的出现可以作为矿井的标志性气体，用于监控煤层的自燃程度。
在原来小煤矿开采时期，巷道中的煤柱也有自燃现象发生，亦能说明该煤层易自燃发火，故在煤层开采和煤的长时间堆放时应注意防范。
因此本矿井的7煤层自燃等级为Ⅰ级，自燃倾向性为容易自燃。
（二）井田7煤煤层分层厚度一般在8.8左右，采用综采放顶煤采煤和一次采全高方法，综采放顶煤采高一般在2.8m，放煤高度约5m，放顶煤工艺造成采空区遗煤多，一旦有良好漏风条件，会增加煤层自燃的可能性。
（三）我矿采用隔离煤柱工艺，煤柱小，煤体本身不漏风，但煤柱容易压裂导通，造成采空区漏风联系。
四、矿井煤层自然发火阶段
煤炭的自燃过程按其温度和物理化学变化特征，分为潜伏（或准备）、自热、自燃和熄灭四个阶段，如图1所示。
图中虚线为风化进程线。
潜伏期与自热期之和为煤的自然发火期。
（一）潜伏（自燃准备）期
自燃煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高止的时间区间称之为潜伏期。
在潜伏期，煤与氧的作用是以物理吸附为主，放热很小，无宏观效应；经过潜伏期后煤的燃点降低，表面的颜色变暗。
潜伏期长短取决于煤的分子结构、物化性质。
煤的破碎和堆积状态、散热和通风供氧条件等对潜伏期的长短也有一定影响，改善这些条件可以延长潜伏期。
图1褐煤自燃过程温度与时间关系
（二）自热阶段
温度开始升高起至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。
自热过程是煤氧化反应自动加速、氧化生成热量逐渐积累、温度自动升高的过程。
其特点是：
1）氧化放热较大，煤温及其环境（风、水、煤壁）温度升高；２）产生CO、CO2和碳氢（CmHn）类气体产物，并散发出煤油味和其它芳香气味；３）有水蒸水汽生成，火源附近出现雾气，遇冷会在巷道壁面上凝结成水珠，即出现所谓“挂汗”现象。
４）微观构发生变化。
在自热阶段，若改变了散热条件，使散热大于生热；或限制供风，使氧浓度降低至不能满足氧化需要，则自热的煤温度降低到常温，称之为风化。
风化后煤的物理化学性质发生变化，失去活性，不会再发生自燃。
（三）燃烧阶段
煤温达到其自燃点后，若能得到充分的供氧（风），则发生燃烧，出现明火。
这时会生成大量的高温烟雾，其中含有CO、CO2以及碳氢类化合物。
若煤温达到自燃点，但供风不足，则只有烟雾而无明火，此即为干馏或阴燃。
煤炭干馏或阴燃与明火燃烧稍有不同，CO多于CO2，温度也较明火燃烧要低。
（四）熄灭
及时发现，采取有效的灭火措施，煤温降至燃点以下，燃烧熄灭火。
第三章煤层发火预测预报指标体系
一、火灾预测预报概述
外因火灾预测可遵循如下程序：
１）调查井下可能出现火源（包括潜在火源）的类型及其分布；２）调查井下可燃物的类型及其分布；３）划分发火危险区（井下可燃物和火源（包括潜在火源）同时存在的地区视为危险区）。
准确地发现煤炭自燃初始阶段的特征，对防止煤层自然发火十分重要，人们利用自然发火形成过程中的特征可以早期发现和预报煤层自然发火，识别方法为：
人体感官的直接感觉；矿内空气成分的分析，测量井下发热体温度预测自然发火；利用束管监测系统或人工取样对重点防火地点进行监测。
二、常用火灾的预报方法
矿井火灾预报的方法，按其原理可分为：
（一）利用人体生理感觉预报自然发火
依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有：
1.嗅觉，可燃物受高温或火源作用，会分解生成一些正常时大气中所没有的、异常气味的火灾气体。
2.视觉，人体视觉发现可燃物起火时产生的烟雾，煤在氧化过程中产生的水蒸汽，及其在附近煤岩体表面凝结成水珠（俗称为“挂汗”），进行报警。
3.感（触）觉，煤炭自燃或自热、可燃物燃烧会使环境温度升高，并可能使附近空气中的氧浓度降低，CO2等有害气体增加，所以当人们接近火源时，会有头痛、闷热、精神疲乏等不适之感。
（二）气体成分分析法
用仪器分析和检测煤在自燃和可燃物在燃烧过程中释放出的烟气或其它气体产物，预报火灾。
1.指标气体及其临界指标
能反映煤炭自热或可燃物燃烧初期阶段特征的、并可用来作为火灾早期预报的气体叫指标气体。
指标气体必须具备如下条件：
①灵敏性，即正常大气中不含有，或虽含有但数量很少且比较稳定，一旦发生煤炭自热或可燃物燃烧，则该种气体浓度就会发生较明显的变化。
②规律性，即生成量或变化趋势与自热温度之间呈现一定的规律和对应关系。
③可测性，可利用现有的仪器进行检测。
2.常用的指标气体
（1）一氧化碳（CO）
一氧化碳生成温度低，生成量大，其生成量随温度升高按指数规律增加，是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。
在正常时若大气中含有CO，则采用CO作为指标气体时，要确定预报的临界值。
确定临界值时一般要考虑下列因素：
①各采样地点在正常时风流中CO的本底浓度；②临界值时所对应的煤温适当，即留有充分的时间寻找和处理自热源。
应该指出的是，应用CO作为指标气体预报自然发火时，要同时满足以下两点：
①CO的浓度或绝对值要大于临界值；②CO的浓度或绝对值要有稳定增加的趋势。
（2）CO的绝对量，有时可能出现局部积聚，这不能作为依据，要把风流中的绝对量的变化作为依据。
（3）乙烯
实验发现，煤温升高到116.8℃后，会解析出乙烯、丙烯等烯烃类气体产物，而这些气体的生成量与煤温成指数关系。
一般矿井的大气中是不含有乙烯的，因此，只要井下空气中检测出乙烯，则说明已有煤炭在自燃了。
同时根据乙烯和丙烯出现的时间还可推测出煤的自热温度。
（4）其它
其它指标气体，国外有的煤矿采用烯炔比（乙烯和乙炔（C2H2）之比）和链烷比（C2H6/CH4）来预测煤的自热与自燃。
3.测定煤的自燃倾向性及煤层自燃特性模拟实验
煤炭的自燃倾向性是煤炭自燃的固有特性，是煤炭自燃的内在因素。
《煤矿安全规程》规定：
煤的自燃倾向性分为三类：
Ⅰ类为容易自燃，Ⅱ类为自燃，Ⅲ类为不易自燃。
新建矿井的所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料，送国家授权单位作出鉴定，生产矿井延深新水平时，也必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。
一般是采用吸氧法测定煤炭的自燃倾向性。
但由于煤炭的自燃倾向性鉴定使用煤样量小，且井下现场煤炭自燃受多种因素影响，因此，近年来又开始用煤层自燃特性的模拟实验来反映煤炭自燃过程，以指导现场的煤层自然发火早期预报工作。
煤层自燃特性的模拟实验内容包括煤层最短自然发火期的测试和煤层自燃的各阶段的的测试氧化升温速度。
模拟实验的目的，一是使防止煤层自燃的技术措施在煤层最短自然发火期内完成；二是在由隐患发展到着火温度最短需要的时间内完成治理措施，从而起到防患于未燃的目的。
煤层自然发火模拟实验台是模拟现场最佳的自然发火条件，测试出煤层自燃的最短发火期和煤层自燃的各阶段的的测试氧化升温速度，从而为确定防火措施的实施时间提供较科学的依据。
4.测量井下发热体温度预测自然发火
煤炭自燃的过程中，在自热期后阶段，由于氧化加剧，产生热量增加，使煤体及其周围温度升高。
因此，测量发热体及其周围的温度变化是确定煤炭自燃状态的重要参数。
（1）直接测温法
就是在不破坏现有温度场的情况下把温度传感器布置在煤炭的易自燃区域，如两道一线及采空区，观测自燃温度随时间的变化趋势，从而判断煤炭自燃的发展阶段和发展趋势。
煤的自燃发火，一般经过潜伏期、自热期和燃烧期。
潜伏期煤的氧化过程发展缓慢，温度一般不超过70℃；经过潜伏期之后，煤的氧化速度增加，氧化产主的热量使煤温升高，氧化产生的热量使温上升急剧加速，即自热期，煤温可达到120-150℃；自热期的发展使煤温上升到着火温度而导致自燃。
煤的着火温度因煤种不同而异，无烟煤为400℃、烟煤320～380℃、褐煤小于300℃。
而预测预报的关键是煤的自燃不能超过自热期，因此，温度传感器应根据这一要求选择，即在0-150℃之间，温度传感器的精度要高，并且稳定可靠，达到测温要求。
目前，用于煤炭自燃测温的传感器主要有热电偶、铂电阻、半导体传感器等。
（2）红外线探测火源
红外探测技术的原理：
发光物体在发出可见光的同时，还发出一系列不可见的其它电磁波，如红外电磁波等，火源也是如此，在隐蔽地点，当煤自燃的条件形成后，煤层温度逐渐增高的同时，其红外辐射场的强度也在逐渐增大。
自然界任何物体在处于绝对零度以上时，都会产生分子振动和晶格振动，向外发射红外电磁波，形成红外辐射场。
物体的辐射能量与其温度的四次方成正比；自燃的煤体的温度升高时，其辐射的能量会大辐度增加。
煤层在向外辐射红外电磁波的同时，就把隐蔽煤体内部自燃的信息以场的变化的形式告诉给我们，因此我们可以利用红外电磁波探测技术探测隐蔽火源。
需要说明的是，红外测温技术与红外探测技术有本质的区别：
红外测温是测取某个物体或某个环境的表面温度，是测量动温、，是测量物体的动热密度，必须直接接触才能测量；而红外探测技术是根据场的变化规律，以确定不可见物体或环境温度的变化情况及密实情况，是非接触性测量。
依据红外探测技术的原理研制出来的仪器不同于一般的直读式仪器，它不能够直接读出某一测定的温度，只能读出该测点的红外辐射场强度，还必须对根据各探测点的位置和测得的红外场强度画出曲线，并对之进行分析和解释。
（三）火灾预报采样点设置
测点设置的总要求是，既要保证一切火灾隐患都要在控制范围之内，并有利于准确地判断火源的位置，同时要求安装传感器少。
测点布置一般原则是：
１）在已封闭火区的出风侧密闭墙内设置测点，取样管伸入墙内1ｍ以上；2）有发火危险的工作面的回风巷内设测点；３）潜在火源的下风侧，距火源的距离应适当；4）温度测点设置要保证在传感器的有效控制范围之内；5）测点应随采场变化和火情的变化而调整。
多伦煤矿选择综放工作面回风作为采样地点。
自然倾向性为Ⅰ类，采用乙烯C2H4作为指标气体，浓度大于1.75ppm，（或CO有急剧变化的趋势）作为矿井自然发火的临界预警指标。
第四章、矿井自然火灾的监测体系
第一节监控系统
矿井安装KJ83集中监测系统，人员跟踪定位系统和工业电视监视系统，并严格按照《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》等有关规定，在采煤工作面、掘进工作面、机电硐室、回风巷、地面通风机房和瓦斯抽放站等需要安装的地点，安装甲烷传感器、一氧化碳传感器、风速传感器、局扇开停传感器、温度传感器、负压传感器、风门传感器、摄像头等。
主要以监测采面及掘工作面瓦斯、风速、电器设备开停、局部通风机运转、总回负压等参数。
KJ83型煤矿安全监控系统是由数据处理系统、信息传输系统、传感器及其它关联设备组成，可集中快速地对矿井中的瓦斯、一氧化碳、风速温度、风硐压力等各种环境参数及开关量进行实时监控和连续监测。
它主要分地面和井下两部分。
地面由工控计算机,数据接口；井下由分站和各种传感器等组成。
地面中心站配置监控主机2台﹙1台备用﹚，打印机1台。
目前矿井安全监控系统井下现有监控分站15台；共装有甲烷传感器28个，局扇开停传感器2套，风速传感器3个，一氧化碳传感器12个，风门开关传感器10组、温度传感器6个、矿井负压传感器1个、馈电断电器7个。
全矿井共有包括光学瓦斯检测仪20台、风表6台、便携式瓦斯检测仪80台、化学氧自救器400台、便携式两用仪14台，便携式一氧化碳检测仪25台，并全部经过强制计量检定，满足生产需要。
我矿安全监控设备每月至少进行1次调试、校正，甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等设备，每7天使用校准气样和空气样调校1次。
每周三对甲烷超限断电功能进行测试。
第二节、矿井束管监测系统
煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。
只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报，就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免自燃事故的发生。
对于煤层火灾的预测预报而言，采样监测技术是至关重要的。
目前，煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。
地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将矿井井下各测点的气体经抽气泵负压抽取、汇总到指定地点，在借助气相色谱检测装置对束管采集的井下气样进行分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的在线监测，其监测结果在以实时监测报告、分析日报等方式提供数据的同时，亦可自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势分析，从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。
安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2等环境参数，根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。
人工检测一直作为煤层火灾的主要监测手段，人工气体监测主要采用O2、CO、CH4等便携式气体分析仪，由人工直接在各测点进行气体检测，并定期采用气袋取气样，送地面进气相色谱分析，给出气体的成分和浓度，以此判断煤层发火程度。
1）KSS-5690A型束管采样系统组成
该系统既具有原束管系统的功能，又克服了原束管系统的一些不足。
系统经济适用，维护方便，适用于中小型矿井自然发火的预测预报，也适用于大型矿井高产高效工作面的自然发火预测预报及火灾治理过程中火灾信息的连续检测。
该系统由以下三部分组成：
（1）抽气束管；
（2）抽气泵；（3）采样柜；（4）气水分离器。
技术参数
①最小检测浓度：
H2≤5ppm；CO、CO2≤2ppm；烃类≤0.1ppm
②尺寸：
宽606mm×高450mm×深450mm
③重量：
～42Kg
④电源：
200V、50HZ、2100W
⑤热导检测器（TCD）
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