防灭火专项设计

防灭火专项设计

内蒙古满世煤炭集团 四道柳煤炭有限责任公司 二○一一年一月

预防井下火灾的措施

一、煤的自燃预防措施 1、开拓开采方面的措施

1）选择合理的巷道布置与开采程序大巷及顺槽均采用锚喷支护布置在煤层中布置在煤层中的服务年限较长的巷道要喷浆封闭。 2）工作面采用后退式回采减少采空区漏风矿井在回采过程中应及时封闭采空区并及时进行一氧化碳监测。

3）在生产中尽量提高回收率做到架下无浮煤顶煤干净工作面回采结束后立即封闭采空区。设计采用综合机械化采煤法工作面年推进度为1425m本采区内工作面最大推进长度为1800m14.5个月即可采完采取注氮和喷射阻化剂后采空区自然发火期会延长将不会影响工作面的开采。

2、通风方面的措施

通风系统为中央分列式主、副斜井进风回风斜井回风。通风方法为机械抽出式配备风机二台一台工作一台备用。正确选择通风构筑物的设置地点矿井井下通风构筑物主要是风门、调节风门及密闭门。 3、监测方面的措施 本矿井安全监测监控系统对矿井煤炭自燃火情进行监测。

二、防灭火方法 1、防灭火系统选择理由

目前成熟的防灭火系统主要有预防性灌浆、阻化剂防灭火、气氮防灭火等。 1）预防性灌浆

预防性灌浆是目前我国较广泛的一种行之有效的预防煤炭自燃的方法。其灌浆材料主要为黄土粘土、砂质粘土或以页岩代替黄土在我国土源丰富、水源充足的地区使用甚为广泛。 灌浆站建在地势较高的风井广场场地管路通过回风斜井铺设76mm钢管到达回采工作面注浆点。

2）阻化剂防灭火

阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。阻化剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较少且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。针对本矿区水资源缺乏及减少环境污染等方面考虑本矿井采用阻化剂防灭火系统是适宜的。 3）注氮防灭火

注氮工艺系统较简单需用大型设备少更兼适用于煤矿井下方便灵活、效率高、运转费用低的移动式制氮设备研制成功使我国近年注氮防灭火得到迅速发展。基于以上优点本矿井采用注氮防灭火系统是适宜的。 综述为节约投资、降低成本并结合本地区矿井的实际情况本设计采用注氮、喷阻化剂综合防灭火方法。

2、防灭火具体实施措施

本井田煤层属容易自燃煤层设计对预防采空区和回采工作面浮煤自燃发火采用以注入氮气为主喷洒阻化剂、压注凝胶和建立预测预报系统等综合防治措施具体防治措施如下 1建立氮气防灭火系统 氮气灭火是上世纪八十年代的一项新技术目前在欧洲国家得到了广泛应用我国也有不少矿井使用并取得了成功。 ①制氮装置选择 综采回采工作面选用一台MD-300型制氮装置一套全矿共计一台MD-300型制氮装置。 ②注氮方法 根据矿井具体条件选用埋管注氮方法 在工作面的进风侧采空区埋设一条注氮管路。当埋入一定长度后开始注氮同时再埋入第二条注氮管路注氮管口的移动步距通过考察确定。当第二条注氮管口埋入采空区氧化带与冷却带的交界部位时向采空区注氮同时停止第一条管路的注氮并又重新埋设注氮管路。如此循环直至工作面采完为止。 ③注氮方式 注氮方式从空间上分为开放式注氮和封闭式注氮从时间上分为连续性注氮和间断性注氮。工作面开采初期和停采撤架期间或因遇地质破碎带、机电设备等原因造成工作面推进缓慢宜采用连续性注氮工作面正常回采期间可采用间断性注氮。 ④注氮防灭火惰化指标 a、采空区惰化氧浓度指标不大于煤自燃临界氧浓度。 b、惰化灭火氧浓度指标不大于3。 c、惰化抑制瓦斯爆炸氧浓度指标小于12。 ⑤安全管理 a、在注氮过程中工作场所的氧浓度不得低于18.5否则停止作业并撤除人员同时降低注氮流量或停止注氮或增大工作场所的通风量。 b、制氮设备的管理人员和操作人员须经理论培训和实际操作培训考试合格才能上岗。 c、采空区进行注氮防

火或对火区进行注氮灭火时应编制相应的安全技术措施并经矿总工程师审批后方可实施。 d、采用注氮防灭火的矿井应建立制氮设备的操作规程工种岗位责任制和注氮防灭火管理暂行规定等规章制度。 e、应建立和健全注氮防灭火台账。 ⑥回采工作面采空区注氮 当自然发火危险主要来自回采工作面的后部采空区时应该采取向本工作面后部采空区注入氮气的防火方法。应将注氮管铺设在进风顺槽中注氮释放口设在采空区中注氮管的埋设及氮气释放口的设置应符合以下要求 a、氮气释放口应高于底板以90度弯拐向采空区与工作面保持平行并用石块或木垛等加以保护。 b、氮气释放口之间的距离应根据采空区“三带”宽度、注氮方式和注氮强度、氮气有效扩散半径、工作面通风量、氮气泄漏量、自然发火期、工作面推进度以及采空区冒落情况等因素综合确定。第一个释放口设在起采线位置其它释放口间距以30m 为宜。注氮口间距为50m。 c、注氮管采用单管管道中设置三通。从三通上接出短管进行注氮。 在日常管理中应注意下列问题。 d、注氮量的多少应根据采空区中的气体成分来确定以距工作面20m处采空区中的氧浓度不大于10作为确定的标准。如果采空区中CO浓度较高50ppm或者工作面CO浓度超限或出现高温、异味等自燃征兆都应加大注氮强度。 e、合理设置监测传感器加强对采空区、工作面和回风槽中O2、N2和CO的监测同时由瓦斯检查员随时对工作面及其回风顺槽的O2、CO和CH4浓度进行检查要保证工作面风流中的氧气浓度。发现工作面氧气浓度降低应暂停注氮或减少注氮强度。 f、注入氮气的纯度不得低于97。 g、第一次向采空区注氮或停

止注氮后再次注氮时应先排出注氮管内的空气避免将空气注入采空区中。 ⑦工作面相邻采空区注氮 工作面回采过程中当自然发火的危险不是来自于本采空区而是相邻回来工作面的采空区时对其相邻采空区应采用旁路式注氮防火以保证本工作面的安全回采。旁路式注氮就是在工作面与采空区相邻的顺槽中打钻然后向已封闭的采空区插管注氮使之在靠近回采工作面的采空区侧形成一条与工作面推进方向平行的惰化带。 ⑧根据国内外经验每吨煤需5m3氮气量可按下式计算注氮量 QN5AK/330×60×24 式中 QN――注氮量m3/min A――年产量t K――工作面回采率。 经估算综采回采工作面注氮流量为9.0m3/min矿井投产后宜按实际调整注氮流量以取得最佳效果。 ⑨注氮防灭火的安全措施 本井田煤层埋藏较浅为了防止回采工作面采空区通过冒落塌陷裂隙与地表沟通因漏风影响注氮防灭火效果进而引发采空区浮煤自燃。设计要求 a、在煤层露头附近、沟谷和井田内季节性河流附近留设有20m防水保安煤柱严禁开采防水保安煤柱。 b、在矿井开拓开采时一定要根据井上下对照图根据井下采掘位置及进度派专人在相对应地表检查附近地面有无裂隙、采空陷落等现象若发现有因地表下沉产生裂隙和塌陷区应立即进行黄土覆盖填平压实。其中容易积水的地点修筑沟渠排泄积水容易产生滑坡的地方采取修筑挡坡墙等固坡措施。 2阻化剂防灭火方法 每个回采工作面配备了一台WJ-24型阻化剂发射泵用于向开切眼、顺槽巷道、工作面上、下隅角喷洒阻化液防止暴露煤壁及碎煤自燃。 ①阻化剂选择 选择阻化剂应综合考虑以下几个方面 a、来源广泛货源充足购置方便、价格价

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