矿井综合防灭火设计及安全措施.doc

矿井综合防灭火设计及安全措施第一节概 况根据本矿周边矿井及本矿开采实际，依据平煤集团通风实验室煤炭自燃倾向等级鉴定报告的结果表明，*煤矿所开采煤层属自燃煤层，自燃等级为II类，而煤的自燃倾向性为自燃煤层。自燃发火期大于等于6个月。*煤矿设计为炮采开采工艺，采取的防灭火措施除开拓开采、通风、监测方面的措施外，主要采取注浆防灭火和使用阻化剂防灭火。同时，在开采生产过程中应加强通风管理，及时封闭采空区，防止漏风，回采过程中顶、底煤回收干净，从根本上可预防煤层、采空区自燃发火。第二节开采煤层自燃预测及防治措施一、煤的自燃分析预测、煤的物理与化学性质1、煤的物理性质五3煤层为黑色、条痕褐黑色，具玻璃光泽，硬度较大，性脆易碎，外生裂隙发育，呈阶梯状或参差断口，多呈小块状及粉粒状产生。煤岩成分以暗煤为主，亮煤次之。不同煤岩组份多呈条带状或透镜体互层，结构复杂，但界限清楚。煤层灰份较高，洗选困难，下部煤质较劣，局部灰分超限。上部有大量次生方解石细脉呈网状穿插。含少许呈浸染状黄铁矿，平均视密度为1.47tm3。据煤层物理机械性能测定，原煤静止角40°，摩擦角38.8°，散煤重0.90tm3。显微煤岩类型应属暗亮煤型和亮暗煤型。2、煤的化学性质、灰份（Ad）据钻孔统计资料，五3煤层原煤灰份产率为19.8635.28%,平均28.22%，其灰份标准差为5.888，变化较大，应属中中高灰份煤。经1.40密度液洗选后，浮煤灰分产率为6.60%，降灰率为76.6%，浮煤回收率为18%左右。、硫份（St，d）原煤全硫含量变化不大，两极值为0.260.61%，平均含量0.36%，属特低硫煤。3、煤类确定煤类划分是按照中国煤炭分类国家标准（GB5751-86 )为依据，经测定，五3煤层浮煤干燥无灰基挥发份（Vdaf900）的两极值为19.3320.57%，平均20.25%，浮煤胶质层最大厚度Y值为1619mm，粘结指数（G）为8894，平均92，属焦煤类。4、煤的自燃五3煤层还原样着火温度为389，氧化样着火温度为349，二者着火点差（t0）为40，属自燃煤层。由于所开采煤层为变质程度中等的焦煤，其煤岩成分具玻璃光泽，硬度较大，性脆易碎、含硫，煤层顶底板中富集菱铁质堆集体。所以，开采煤层具有自燃倾向性。、煤层自然发火的主要特征1、自然发火点可以较准确的预测。一般情况下，自然发火前都有明显的预兆，可以通过检测进行预测并超前采取预防措施。2、自然点或火区具有反复性。井下自燃点和老火区，如注浆、注水不彻底或处理不当，经一段时间以后，有可能复燃。3、自然发火多发生在采煤工作面的停采线和采空区被压酥的残留煤柱或浮煤堆积较多处，巷道冒落处、密闭墙处、工作面上、下隅角处等也是易发火地点。4、自燃火灾的预兆明显。如空气温度增高、CO气体含量增加，有煤油味，出现烟雾，出现明火等。、矿井火灾的外部征兆井下煤炭自燃发火过程中，会陆续出现以下可感觉到的外部征兆：1、自燃区的巷道风流中出现雾气，帮壁和支架上出现汗珠；2、水分凝集，出现火灾气体，能闻到汽油味；3、汽油味更加强烈，能闻到芳香气味，并感觉到巷道内气温较高；4、巷道中出现窒息性气体（如CO2），使人感到闷热，并有较强的烧焦气味；5、巷道内出现烟雾，并伴随着明火或灼红的煤炭。、煤的自燃预测预报1、普查法：对火区和可疑点，定期进行详查，将查出的问题，进行分析、研究，必须超前采取措施。2、一氧化碳检测、AQJ-50型多种气体检测器检测；、JC0-1型数字CO测定仪检测；、监测监控系统中的一氧化碳传感器检测。3、预测预报指标最新研究成果表明，可以使用CO、C2H4、C2H2三个指标，综合地将煤炭自燃划分为三个阶段：矿井风流中只出现10-6级CO时为缓慢氧化阶段，出现10-6级的CO、C2H4时为加速氧化阶段，出现10-6级的CO、C2H4及C2H2时为激烈氧化阶段，此时将出现明火。二、煤的自燃预防措施、开拓开采方面的防治措施 1、巷道布置设计根据该矿煤层赋存条件、煤层特征、顶底板岩性、矿井开拓工程布局等因素，新掘的井下巷道主要以煤巷为主，沿煤层顶板布置，并对主要巷道，如主、副斜井井筒、总回风巷、运输下山、轨道下山、中央泵房、采区绞车房、泵房等要及时喷浆封闭。采面回采完毕后，应及时封闭，避免漏风而加速煤层自燃的不利影响，从而减少煤层自燃的可能性。2、采煤方法开采时，应尽量减少采空区残煤，提高资源回采率，以利于预防采空区煤层自燃。、通风方面的措施根据矿井开拓开采布局，矿井通风方式为中央并列式，由主斜井进风，风流由运输大巷皮带下山工作面下顺槽工作面工作面上顺槽轨道下山总回风巷副斜井出地面，井下通风线路短，从而降低了通风阻力，同时设计采用自然分风方式，在主回风路上未设置任何增加阻力的通风构筑物，保持风流畅通；另外，主要进、回风井壁进行粉刷，减少通风阻力系数，为矿井降低通风阻力，减少漏风创造条件。通风构筑物设在围岩坚固，地压稳定的地点，避免引起采空区或附近裂隙漏风量的增加，或采用注浆充填裂隙。煤巷中设置风门、调节风门等通风设施时，不设在冒落处的下方和破碎的煤柱附近。反风设施与通风设施同时施工，满足矿井反风或局部反风的需要。 回采工作面为走向后退式回采方式，全负压“U”形通风方法，不设增加风阻的通风设施，进回风顺槽清扫干净，整修状况良好，尽可能降低通风阻力。工作面停采后及时撒出所有设备并进行密闭。密闭设置在围岩保持完好的地点，避免采空区漏风。矿井总需风风量为28.8m3s，主要通风机设有反风装置，可满足全矿井反风要求，可根据防灭火需要实现工作面反风。5