煤矿2015年度防灭火设计.doc

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1、前 言+煤矿位于+矿区，+县城北东40方向，行政区划属+县+乡管辖。 该煤矿东与+煤矿相邻，西与+县+煤矿接壤。从煤矿向西至+乡45km，往南44.2km至+乡与314国道相连，煤矿与上述两乡均有柏油公路相通，从+乡314国道向西至+县55km，从拜城县向西190 km可到+市，从+县向东110 km可到+县，交通较为方便。+煤矿（原名+煤矿东竖井），始建于1993年5月，1995年4月投产，目前井田范围内先后建有一个立井、一个斜井和一个斜风井，矿井2003年实际生产能力为1万t/a。+煤矿为新疆煤炭工业“十五”结构调整规划中拜城县的十四号井，规划矿井生产能力为9万t/a。 根据新疆维吾尔自治

2、区煤炭工业管理局新煤行管发2014125号文，2014年5月对+煤矿矿井瓦斯等级鉴定报告，我矿相对瓦斯涌出量为30.32m3/t;绝对瓦斯涌出量为7.14m3/min；回采面涌出量2.57m/min；掘进面瓦斯涌出量0.75m/min；二氧化碳绝对涌出量1.95m/min，相对涌出量，8.28m/t属于高瓦斯矿井。目前主要开采煤层为A9、A6、A5煤层，于2012年5月8日新疆维吾尔自治区煤矿矿用安全产品检验中心对我矿开采煤层（A9、A6、A5煤层）进行自然倾向性鉴定工作，根据鉴定报告提供，我矿煤层属于自然煤层，因此该矿必须设置防灭火系统。一、设计的目的：1、提高我矿的本质安全程度和管理水平，

3、控制发生生产过程的威胁和有害因素，降低安全生产风险，预防各类火灾事故的发生，保护从业人员的健康和国家财产的安全。2、为了能合理有效地控制煤层发生自燃事故，降低事故的发生概率，提高职工的生命安全和矿井安全的可待续发展。二、 设计依据1、煤矿安全规程2011年读本。2、煤矿设计规范。3、新疆维吾尔自治区煤矿矿用安全产品检验中心2012年5月份提交的煤A9、A6、A5层自燃倾向性鉴定报告。第一章 矿井概况及安全条件第一节 矿井概况一、矿井交通位置+煤矿位于+矿区，+县城北东40方向，行政区划属+县+乡管辖。 该煤矿东与+煤矿相邻，西与+县+煤矿接壤。从煤矿向西至+乡45km，往南44.2km至+乡与

4、314国道相连，煤矿与上述两乡均有柏油公路相通，从+乡314国道向西至+县55km，从拜城县向西190 km可到+市，从+县向东110 km可到+县，交通较为方便。井田中心地理坐标：东经：881749 北纬：470716二、矿区范围根据新疆维吾尔自治区国土资源厅新国土资采划2004092号文划定矿区范围批复，井田东西走向长2.558km，南北平均倾斜宽0.24km，面积0.6141km2。 井田境界拐点坐标表 坐 标拐 点坐 标 X（m）Y（m）S1466590014605650S2466604014606845S3466631214608162S4466603814608213S546658

5、1514606855S6466567014605670限制开采水平：+2164m+1700m三、矿井概况该矿扩建工程于2005年11月份开始开工建设，于2008年5月份建成投入试生产。根据2009年8月23日新疆煤炭工业管理局、煤矿安全监察局新疆国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿修改初步设计、安全专篇审查意见的要求，根据煤矿提供的资料，在原初步设计（代可研）的基础上进行该矿初步设计的修改工作。采用的采煤方法为柔性掩护支架采煤。井田内开采煤层为三层，即自上而下A9、A6、A5号煤层，煤层倾角为7582，井田总体的构造形态较简单，呈单斜构造。经勘探查明，断层基本分布在井田西翼，在矿区东翼基本无大断层，

6、矿区西翼较为破碎，节理较为发育；西翼煤层较硬，但顶底板较破碎。瓦斯等级：根据2014年瓦斯等级鉴定结果，我矿瓦斯相对涌出量为30.32m3/t；绝对涌出量为7.14m3/min；回采面瓦斯涌出2.75m/min；掘进面瓦斯涌出0.75m/min；矿井属于高瓦斯矿井。四、矿井通风现状（一）矿井通风系统根据矿井开拓的部署，矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。分区独立通风，由混合提升斜井、皮带井2个进风井，东一采区和东二采区两个斜风井回风。（二）矿井投产时所需要的风量及瓦斯含量在井下布置两个掘进工作面和一个采煤工作面，一个备采工作面，矿井投产时所需要的风量为42m3/s。经校核，已安装投

7、入运行4台FBCDZ-6-13B型对旋式轴流通风机及其配套电机（其中2台备用，2台工作）。每台主要通风机主要参数：电机功率N=2*30kw 风压H=4631750pa风量Q=9122022m3/min。每台局部通风机参数：电机功率N=2*11kw 风压H=5523500pa 风量Q=180220m3/min 型号：FBD5.6/211KW型。主要通风机的构筑物：风门、挡风墙、风硐、防爆门。五、矿井生产概况（一）矿井生产能力设计根据新疆煤炭工业“十五”结果调整规划、新疆国际煤焦化有限责任公司的“设计委托书”要求及对项目建设的投资能力，设计经过各方面因素综合考虑，该矿矿井设计生产能力9万吨/年。实

8、际生产能力达到9.5万吨/年。（二）矿井采掘布置1、矿井开拓该矿井采用斜井开拓方式，共有混合提升斜井、皮带井、和东一回风斜井、东二回风斜井4个井口；其中主提升斜井长度为282m，均沿A5煤层底板岩石伪倾斜布置，净断面积6.5m2,断面形状为半圆拱，铺设22kg/m单轨道，井筒倾角为25，支护方式为锚喷支护，主要担负全矿井提煤、提矸石、升降人员、下放材料及设备等任务。东一采区回风斜井沿A5煤层底板岩石折返式布置，井口至+1982m水平斜长为101m，井筒倾角为27，支护方式为锚喷支护，净断面积为6m2，断面形状为半圆拱，井筒内布置行人台阶、扶手、瓦斯抽放管路等设施，主要担负全矿井回风、行人等任务

9、。东二采区回风斜井沿A5煤层底板岩石折反式布置，井口至+1960m水平斜长130m，井筒倾角25，支护方式为锚喷支护，净断面积为6.8，断面形状为半圆拱，井简内布置行人台阶扶手，主要担负矿井回风、行人等任务。2、采掘巷道布置在生产过程中，主要巷道布置在矿井东翼A5、A6、A9煤层中。沿在矿井+1915m水平东翼A5、A6煤层走向布置采区运输巷；沿在+1960m水平东翼A5、A6、A9煤层走向布置采区回风巷；在+1915m-+1960m水平之间沿煤层倾向伪倾斜布置工作面开切上山；在+1915m水平和+1960m水平A5、A6煤层之间分别与布置运输石门和回风石门，担负工作面运煤和回风任务。目前在东

10、二采区范围内+1915m水平西A9煤层厚度1.7m左右，煤层厚度较稳定，因此，在东二采区范围对该煤层（A9煤层）进行开采，东二采区首采面布置在A6煤层，在+1915m水平西二采区A9煤层布置运输大巷。 3、采煤工作面布置根据实际揭露煤层情况，A5、A6煤层层间距为18m20m左右，为避免开采时的互相影响，矿井投产时实际采煤工作面布置在,+1915m水平之间A6煤层中，东A6采煤工作面预计在2014年11月底回采结束进行封闭。首采工作面布置在东二采区+1925m水平-+1960m水平西A9煤层该工作面已形成，备采工作面布置在东二采区+1915m水平-+1960m水平东A5煤层中。（三）采煤方法及

11、顶板管理设计A6煤层采用新型柔性掩护支架，A9、A5煤层采用伪倾斜多边形柔性掩护支架爆破落煤采煤工艺。全部垮落法管理顶板。六、地形及地貌煤矿地处南天山南麓的山前地带，地形地貌从北向南呈阶梯形降低，地势由西向东逐渐降低，海拔标高+2000+2099m，相对高差5099m，属中低山区。井田南北两侧为单面山和侵蚀浅山，中间为冲积、洪积形成的平原，含煤地层被剥蚀和堆积物覆盖。七、气象及地震井田属于大陆荒漠性干旱气候，其特点是冬季长，夏季短，昼夜温差大，春秋多风，降雨多集中在68月份，年平均降水量224.6mm，年蒸发量高达1567.81775.5mm；年平均气温5.1，年最高气温7月份平均为21，最低

12、气温在1月份，达-10.6，每年的10月底至翌年的3月为冰冻期，4月开始解冻，月平均风速0.91.8m/s，年平均风速1.6m/s，最大风力58级，风向一般为南风或北风。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），该区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40s。对应的地震基本烈度为度。八、主要自燃灾害情况我矿井下存在的主要自然灾害瓦斯、煤尘、火、水、顶板。九、小窑分布及开采情况本井田范围内没有其它小窑开采，井田东部边界外有新疆天然物产贸易有限公司梅斯布拉克煤矿，矿井西边界有拜城县天辰公司煤矿。目前立井（原）以东400m范围内+1982m2015m之间A5、A6煤层已

13、回采完毕。十、现有水源、电源情况（一）水源水源取自井田东部8km外的梅斯布拉克河，最大流量0.96m3/s，属季节性河流。河水水质经化验符合国家饮用水标准，可以满足矿山用水的需要，并可作为矿井生产及生活用水水源地。（二）电源供电系统设计为双回路供电，现一回路已引自矿区东部梅斯布拉克35kv的变电所10kv母线侧，线路导线规格LGJ-70长8km，另一回路拜城县人民政府的协调中，在工业场地内现有的400kw的柴油发电机作为备用供电电源，能满足矿井通风、提升、排水、压风、瓦斯抽放等负荷正常运转，保持供电连续性和可靠性。第二节 安全条件一、构造情况井田位于库车拗陷北部弯曲带，为可依屯巴塔格背斜，在背

14、斜的北边还有一个向斜，煤矿位于背斜的南翼，呈单斜构造，井田内地层走向为北东东南西西向，倾向南，东部倾向南南东。西部倾角8084，中部倾角8083，东部倾角7080，沿走向无褶曲现象。位于井田西部的断层性质为平推断层，共有6条，编号为f1、f2、f3、f4、f5、f6，一般走向北东1020，或北西320330，倾角7886，地表出露长100150m，向北被第四系覆盖，从现有的生产巷道调查，f4、f5、f6断层已延伸至井下，切割了A5、A6煤层， 断层断距大于510m，f1、f2、f3断层地表断距均在520m。井田总体构造形态较简单， 断层对煤层的走向、倾向没有改变，断层破碎带一般小于1m。详见断

15、层特征表：断层特征表断层编号 断 层 产 状长度（m）断距（m）断层性质对煤层的影响 走向 倾向 倾角f1330150608025020平推对煤层有破坏现象f2205252958625015平推对煤层有破坏现象f32002029085250510平推对煤层有破坏现象f419010280862505平推对煤层破坏小f520020290802505平推切割A5、A6煤层 破坏小f62002011078250105平推切割A5、A6、A9煤层 错断二、煤层赋存条件根据目前在井下东.西运输和回风掘进情况来看，煤层赋存情况如下：A5煤层：为矿井主要开采煤层，西一采区平准厚度为3.2m左右，与上部A6煤层

16、间距为1619m；东一采区平均厚度为4.55m左右，与上部A6煤层间距为20m左右；东二采区平均厚度3-3.5m煤层顶板为炭质泥质粉砂岩及炭质泥岩，底板为炭质粉砂岩。A6煤层：为矿井主要开采煤层，西一采区平准厚度为3m左右，与上部A9煤层间距为20.522m；东一采区平均厚度为6m左右，与上部A9煤层间距为20m左右；东二采区平均厚度6m左右，煤层顶板为炭质泥岩、中细砂岩，底板为细砂岩、炭质粉砂岩，煤层厚度变化小，由东向西逐渐增厚。A9煤层：为矿井开采煤层，结构简单至复杂。西一采区平均厚度为1.2m，含12层炭质泥岩夹矸；东一采区平均厚度为1.0m左右，含12层炭质泥岩夹矸，不具备开采价值，+

17、1915m水平以上暂时不开采。东二采区西A9煤层平均厚度为1.7m，故接替采煤工作面布置在+1915m水平至+1960m水平阶段高度为45m。三、煤层产状井田总煤层体产状为一向南倾斜的单斜。井田内地层走向为北东东南西西向，倾向南，东部倾向南南东。西部倾角8084，中部倾角8083，东部倾角7080，沿走向无褶曲现象。四、煤质特征及煤中1、A5、A6煤层：煤为黑色，玻璃光泽、性脆、参差状或阶梯状断口，条带状、凸镜状结构，层状构造。2、A9号煤层：煤为深黑色，玻璃光泽、脆度大、阶梯状断口，条带状结构，层状构造。各层煤的容重为1.32t/m3。特征：以亮煤为主、光亮煤次之，煤岩类型为半亮光亮型。煤种

18、：A5、A6煤层的工业牌号为25号焦煤，A9煤层的工业牌号为26号肥煤。原煤属于低低中灰、特低硫、特低磷、高特高发热量、高熔灰分、粘结性强、结焦性好的动力用煤，A5、A6煤层可作为炼焦煤，A9煤层可作为炼焦配煤。五、煤层自燃倾向及煤尘爆炸性（一）煤层自燃倾向性根据2012年5月做煤层自燃倾向性鉴定报告，A9、A6、A5煤层属于自燃发火煤层，发火期为3-6个月。（二）矿井开采对环境的影响受采动影响，地表将形成塌陷坑，对安全生产造成危害，还有可能透发山地滑坡，对矿井生产及人民生活造成不良影响。（三）煤层爆炸指数根据煤矿2012年5月做煤尘爆炸危险性鉴定报告，A5、A6、A9煤层中煤粉的火焰长度大于

19、410mm，扑灭火焰的岩粉量均达70%，煤尘具有爆炸危险性。（四）地质灾害对于地质灾害的防治，首先应考虑工业场地不宜布置在有老窑开采过的地带或滑坡地带。工业场地及井口位置应高于历年最高洪水位，防止山洪暴发对工业场地各类设施的冲击，还应配备必要的观测仪器，经常观测山体滑坡和地表沉降对工业场地设施的影响。第二章 防灭火组织管理和日常管理工作第一节 组织机构及时抓好防灭火管理或搞好此项工作有利于我矿安全生产工作的顺利完成。因此，防灭火工作必须纳入安全管理的重要议事日程,成立防灭火管理组织机构领导小组。防灭火领导小组如下：组 长 ：（矿长）副组长：总工程师。成 员：各副矿长、副总工、各科室成员、瓦斯检

20、查员、各区队成员。领导小组办公室设在矿通防科，由矿长负责此项工作全面管理，由通防科负责矿井防灭火工作日常管理，其它成员必须在自己管理范围内抓好此项工作。第二节 防灭火日常管理工作防灭火日常管理工作主要有如下几项：1、矿井必须在井上、下设置消防材料库，并定期检查消防材料库内的消防设备齐全情况，如发现缺少灭火器材时，及时购置和补充。2、定期对职工住房、矿区地面供电系统进行检查，发现隐患及时处理。3、矿井必须配备一氧化碳监测仪器，并加强对火区和采空区的日常检查工作，应确保杜绝发生内因火灾事故。4、定期检查对消防、防尘管路的完好情况，确保管道内有水。5、检查机电设备完好情况，杜绝失爆现象。6、检查采区

21、工作放炮前后洒水降尘和水炮泥使用情况。7、按照当地消防部门的要求，建筑地面堆放易燃物料场所，并对要害场所制定防火措施。8、搞好井下防火墙的检查，建档管理工作。9、搞好防灭火专项培训，增强职工防灭火意识。10、发电房、炸药库、主要通风机房、井下变电所、机电设备峒室等要害场所必须配备灭火器材，并加强对要害场所日常管理工作。11、矿井必须完善防灭火系统，并安排有专人负责灭火系统的检查、维护工作。12、因本矿开采煤层，是属于易自然发火的煤层，所以应选择和布置合理的火灾束管监测系统和测点位置。根据煤矿安全规程第二百三十八条第四项规定（矿井有能连续监测采空区气体成分的监测系统）的要求，对井下注氮后的采空区

22、气体进行采样分析，对采空区煤炭自然的趋势、温度变化、各种气体的变化、采空区内空气中含氧量等进行连续预报，为井下采空区合理注氮提供基础数据，最大限度减少采面自然发火灾害。13、配备专职束管监控人员，定期进行检测、分析和整理有关记录，发现问题及时处理或报告。建立健全各项规章制度和岗位责任制，并在现场落实执行。14、目前我矿实际情况，设计采用了JSG-8型多点采样色谱系统，该系统采用的是束管取样技术，能满足对井下注氮后的采空区气体进行采样分析的要求。15、井下通过束管采样仪采样并送至地面色谱分析，分析参数主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2等。束管监测管路及采样

23、器布置在+1982m水平东西两翼A6煤层采空区，A5煤层采空区的密闭墙内，东二采区的西A9煤层采煤工作面上隅角，东二采区A6、A5煤层回风巷，在正常情况下每周检测一次，工作面异常时每班检测两次。16、为了检测全矿井的一氧化碳情况，配备便携式一氧化碳检测报警仪，数量不少于便携式瓦斯检测报警仪总数量的三分之一（每个瓦斯检查员配备一台）。第三章 防灭火设计第一节 防灭火方法我国煤矿主要采用的灭火方法有灌浆防灭火、氮气防灭火、阻化剂防灭火、均压防灭火、凝胶防灭火等。针对我矿实际情况，采用氮气防灭火和阻化器防灭火方法，确保矿井安全生产。一、氮气防灭火（一）氮气防灭火技术要求氮气防灭火主要作用是，对采空区

24、进行预防性注氮，当采空区发生火灾时可进行注氮灭火。通过管路将氮气输送至井下回采工作面，对工作面采空区实施预防性注氮，将纯度97%的氮气注入工作面采空区。根据该矿井实际情况及煤层易自燃发火特征等因素经综合考虑后，采用以氮气灭火为主综合防灭火措施。氮气防灭火工艺：（二）注氮方式注氮方式从空间上分为开放式注氮和封闭室注氮；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。1、开放性注氮工作面开工前，氮气支管路必须接至工作面，经钻孔进入采空区；注氮管路布置在进风巷，如发现火情或一

25、氧化碳发现异常情况时，必须开启注氮设备进行灭火工作。2、封闭室注氮当工作面出现自燃发火征兆，此时采空区已经出现高温点，CO气体大量渗入工作面或工作面已经出现明火，可在工作面进回风巷构筑密闭，注氮管直接插入密闭向火区注氮。3、注氮时间的确定注氮时间一般根据从采空区氧化带采样分析其氧气含量来确定。同时规定遇有下列情况时应进行注氮。（1）工作面有断层或其他地质条件影响或工作面机械出现故障，时工作面推进速度减慢时：（2）工作面结束回收时（3）当预测到采空区气体异常时（二）辅助措施为强化注氮效果，必须使工作面一开始就建立一个完善的均压系统，使工作面压力h0，使氮气能较长时间停留在采空区，使采空区惰化，为

26、防止采空区漏风，地面回填堵漏工作一定要做好，随时观察地面塌陷区，如有塌陷及时回填。（三）注氮工艺系统西翼：混合提升斜井+1915m水平车场+1915m运输石门+1915m水平西A9运输石门+1915m水平西A6运输石门采空区注氮点；东翼：混合提升斜井+1915m水平车场+1915m东运输石门+1915m水平东回采工作面运输顺槽回采工作面采空区注氮点；东二采区；注氮工艺系统；混合提升斜井+1915m水平车场+1915m东A9集中运输巷+1915m水平A9回采工作面运输巷回采工作面采空区注氮点。+1915m水平东A9集中运输巷+1915m水平东A6石门+1915m水平A6煤层运输巷回采工作面采空区

27、注氮点。注氮参数选择与计算：注氮量计算按以下四种方法计算，并取其中最大值：（1）按产量计算QNA/（1440tn1n2）（C1/C2-1）式中：QN注氮流量，m3/min；A矿井日产量，400t（最大生产能力）；t矿井年工作日，取330d；煤的密度，1.32t/m3；n1管路输氮效率，取80%；n2采空区注氮效率，取90%；C1空气中的氧浓度，取20.8%；C2采空区防火惰化指标，取7%。QN1=400(14401.320.80.9)(20.87-1)=0.58m3/min（2）按吨煤注氮量计算QN5AK/6024式中：A矿井日产量，400t； K工作面回采率, 取95%。QN=54000.9

28、5/ 6024=1.32m3/min（3）按瓦斯量计算QNQcC/（10-C）式中：QC工作面通风量，回采工作面配风量为280m3/min；C工作面回风流中的瓦斯浓度，0.2%。QN2800.002/（100.002）0.06 m3/min（4）按采空区氧化带氧浓度计算QN（C1C2） QV/（CNC21）式中：QN注氮流量，m3/min；QV采空区氧化带的漏风量，m3/min；C1采空区氧化带内原始氧浓度（取平均值）；C2注氮防火惰化指标，防火取7%；CN注入氮气中的氮气纯度。因采空区氧化带的漏风量没有实测数据，无法进行计算。三种方法计算后取大值：QN1.26m3/min。考虑1.4的安全备

29、用系数1.261.4=1.76m3/min=105.8m3/h。根据上述计算，注氮设备选用1套QTD200/97型地面固定式碳分子筛制氮设备。其性能参数如下：产气量：200 Nm3/h；氮气纯度：97%；输出压力：0.050.65MPa(可调)；电机功率：78kW；电压：380V；冷却方式：风冷；外型尺寸：LBH520022002600mm。（四）气体监测系统选用JSG-8型矿井自燃火灾束管监测系统，通过束管对井下注氮后的采空区气体进行采样分析，对采空区煤炭自然的趋势、温度变化、空气含量进行连续预报，最大限度减少采面火灾灾害。利用此系统对采空区内的O2、N2、CO、CO2、CH4气体进行分析。

30、（五）安全管理1、在注氮过程中，作业场所氧气浓度降低于18%时，必须停止一切工作并撤出人员，同时降低注氮量或停止注氮，或增加作业场所通风量。2、注氮设备管理人员和操作人员必须经理论培训和实际操作培训，考试合格才能上岗。3、对采空区进行注氮时，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。4、建立注氮设备的操作规程、工种岗位责任制、注氮防灭火管理规章制度。（六）回采工作面采空区注氮当自然发火危险主要来源自回采工作面的采空时，应采取向采空区里面注入氮气的方法。应将注氮管铺设在进风顺槽中，注氮释放口设在采空区中，并氮气释放口的设置应符合下列规定：1、氮气释放口应高于底板，与工作面保持平行

31、，并用石块或木垛等加以保护。2、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。3、注氮量，应根据采空区中的气体成分来确定，以距工作面20m处采空区中的氧气浓度不大于10%作为确定的标准，如果在采空区内发现一氧化碳超限、出现高温、异味等自燃征兆，都应加大注氮长度。4、合理的设置监测传感器，加强对采空区、工作面和回风巷中氧气、氮气、一氧化碳的监测，同时由瓦斯检查员随时对工作面和回风巷道中一氧化碳浓度进行检查，要保证工作面风流中的氧气浓度不低于18%。5、注入氮气的纯度不得低于97%。6、第一次向采空区注氮，或停止注氮后再第二次注氮时，应先排除注氮管内的空气，避免将空气进入采空区。（七）

32、工作面相邻采空区注氮在回采过程中，当自燃发火危险不是来自于本采空区，而是相邻回采工作面的采空区时，为了保证回采工作面的安全，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。（八）防止采空区氮气泄漏的措施采空区漏风状态决定了氮气在采空期内的滞留时间，同时也决定着间歇式注氮时间的注氮周期。采空区的漏风长度越小，两次注氮的间歇时间就越长，此时的注氮效果好且比较经济。因此，采区措施减少采空区氮气泄漏也是提高采空区注氮效果的有效途径。二、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然的新方法。阻化

33、剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较，是利用一种能够对煤的氧化起抑制作用的物质与水混合,压注或喷洒在煤体内或采空区内进行防灭火。阻化剂选择：阻化剂的物理化学性质；设计选用组化率较高的氯化钙（CaCL2），设计选择CaCL2的浓度为30%。喷洒压注系统：设计选用移动性阻化剂泵喷洒压注系统。喷洒阻化剂风动泵安装在采煤工作面回风水平（+1960m水平），管路利用工作面回风顺槽的洒水消防管路回采工作面采空区。目前我矿选用风动泵阻化剂喷洒泵，流量2.4m3/h，压力2-3MPa，将溶液用胶管送至工作面进行喷洒，每班必须喷洒一次，在工作面回风顺槽（+1960m水平A9、A6、A5）靠顶底板侧，按45角

34、度，每3m一个钻孔，煤体内压注阻化剂进行防灭火。参数计算：工作面一次喷洒量计算：V=K1K2LBhAY式中: K1一次喷洒量；取1.2K2松散煤（浮煤）容重；取0.9t/m3L 工作面长度；mB一次喷洒宽度；m h-顶底板浮煤厚度；m A原煤（浮煤）的吸液量；t/tY阻化剂水溶液的容量；t/m3V=1.20.9501.00.30.058/1.05=0.89m3第二节 矿井火灾观测井下煤炭自燃发生过程中，经过一个较长时间，氧化趋于发生火灾的时候，往往会陆续出现一些使人感觉到的外部征兆：一、临近自燃区域的巷道风流中出现雾气，煤壁和支架上出现汗珠；二、水分凝聚，出现火灾气体，人能闻到煤焦油味；三、水

35、分凝聚，汽油味更加强烈，能闻到与树脂相仿的芳香气味，并感觉到巷道内气温较高；四、巷道风流中出现窒息性气体（如一氧化碳等）使人感到闷热，并有比较强烈的烧焦气味；五、巷道内烧焦气味更加强烈，同时存在上述其它的外部征兆；六、巷道内出现烟雾，并伴随着出现明火或灼红的煤炭。第四章 矿井防灭火措施矿井火灾根据发火的原因，内因火灾和外因火灾两大类。一、内因火灾。它大多发生在井下采空区、煤巷冒顶区域和被压出现裂隙或破碎的煤柱内。由于煤层的地质赋存条件，煤炭本身的物理化学性和采掘因素以及管理因素的不同，井下内因火灾所占比例是不同。井下内因火灾包括上行风流火灾、下行风流火灾、进风流火灾等。二、外因火灾。由于井下使

36、用明火或电气设备和机械设备安装运行不良引起瓦斯和煤尘爆炸都可能导致这种火灾；这种火灾的发生都比较突然、发展比较快，防止这种火灾的根本措施，就是避免出现上述各种高温热源，严格规章制度和加强管理手段。第一节 井下外因火灾的防治措施一、电气设备的防灭火措施（一）井下机电设备硐室防火措施1、设计将设在井下变电所内各种设备与墙壁之间留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，留出0.8m以上的通道，并在硐室入口处悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。2、井下变电所采用锚喷支护；硐室采用向外开的防火铁门，并在硐室内设置干式氯化碳灭火器和防火砂箱。从井下中央变电所出口防火铁门起5m内的巷道采用不燃性材料支护

37、。3、变电硐室内配备一定数量的灭火器材，如干粉灭火器或二氧化碳灭火器和大于0.5立方的砂子，并放在两个出口处。（二）井下电气设备的防火措施1、 井下电气设备防爆等级设计严格按照煤矿安全规程规定选择，即在井下变电所；回采工作面、运输顺槽、回风顺槽等处均选用矿用防爆型电气设备。2、井下供电采用双回路，采用中性点不接地系统，并设置了防止地面雷电波及井下的防雷设施。井下高压采用10kV电压，低压采用660V电压，照明采用127V 电压。3、设计选用MYJV328.7/10kV型电力电缆，下井电缆两回，经过载流量、短路热稳定及压降校验，满足要求。低压电缆选用MY0.38/0.66型矿用阻燃电缆。4、 下

38、井电缆由地面变电所经混合提升斜井敷设至井下变电所, 井下所有用电设备均直接由井下变电所的低压660V供电。5、 采用沿混合提升井筒设置电缆钩的方法敷设电缆，各悬挂点间的距离不超过3m。井筒和巷道内的通信和信号电缆与动力电缆分挂在巷道的两侧。6、电缆与电气设备的连接，选用与电气设备性能相符的接线盒；不同型电缆之间采用符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接；同型电缆之间直接连接采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。 （三）井下电气设备的各种保护措施井下高压馈出线具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。低压电动机的控制设备具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制装置。由地面变电

39、所至井下的高压馈电线上，装设有选择性单相接地保护装置。井下低压馈电线上，装有检漏保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。煤电钻配电设备采用有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。井下36V以上的和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、棚架等，均设置了保护接地。在井下主、副水仓各设1块10007505mm的镀锌钢板作为主接地极，并将所有保护接地和局部接地装置与主接地极连成一个总接地网，接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值不得大于1；（四）井下电气设备的检查、维护、修理和调

40、整1、电气设备的检查、维护和调整，由电气维修工进行。高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。2、井下电工，在特殊情况下，可对井下中央变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理3、井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。4、电气设备和电缆的检查、调整项目及检查周期应按照煤矿安全规程执行。第二节 内因火灾的防治措施一、开采煤层的防灭火措施（一）开拓布置巷道尽量避免压力的集中区域；（二）开拓布置巷道应便于分区通风和适时封闭废弃旧巷，减少漏风；（三）开拓布置巷道应便于控制灾

41、害，容易保持矿井正常通风和随时调节风量分配；（四）实行沿空留巷，取消或取代区段煤柱，减少煤柱自燃火灾；（五）采用长壁工作面，以利于灌浆；（六）跨上山回采，避免停采线出现煤炭自燃；（七）控制风流的巷道必须予留出能保证实现通风、防灭火措施的位置；（八）掌握采场矿压显现规律，加快回采速度，促使采空区在还没有发生自燃前就转入安全带。（九）禁止浮煤堆积，采煤工作面浮煤清理必须达到作业规程要求。采取均压通风或其它方式（如灌浆、喷洒阻化剂等）措施预防自燃发火。（十）加强地表裂隙检查，防止采空区漏风。二、回采工作面防灭火（一）在回采工作面回风顺槽必须安装一台阻化剂喷洒泵，并喷洒管路接至回采工作面上隅角，每班必

42、须进行一次喷洒，管路压入采空区内不得低于6m，并回风巷道顶底板每3m处打钻孔，在孔内灌入阻化溶液进行防灭火。（二）回采工作面运输顺槽和回风顺槽必须按规定设置防火墙，防火墙设置位置在采区内的安全出口附近，并与新鲜风流巷道距离不超过6m，确保采空区煤层自然或发现火灾的征兆及时封闭（如：在+1915m水平A5和A9煤层采区边界通风斜上山附近；在+1960m水平回风石门与回风巷交叉口，在+1915m水平A5煤层通风上山附近，）。（三）每班必须设专人检查工作面及老塘侧有害气体浓度和温度，发现异常时停止作业进行处理。（四）如特殊原因工作面停产或停产时间长时必须封闭，利用注氮性防灭火措施，防止老塘内煤层自燃

43、。（五）防火墙门设置必须配足灭火器材。（六）必须按工作面瓦斯涌出量合理分配风量，以上顺槽及工作面风流中瓦斯不超限为原则，不要有多余风量。（七）要加快工作面推进速度，中途无特殊情况下不要停产，同时要加大煤炭回收率，减少采空区遗留煤量。（八）要定期冲洗工作面上下顺槽，坚持爆破前后洒水灭尘。（九）回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。采煤工作面采到停采线及时封闭。三、掘进工作面防灭火（一）掘进工作面人员入井前，严禁携带烟草和点火物品，严禁化纤衣服入井。（二）使用的润滑油、棉纱、布头和纸等易燃物品不能携带进入工作面，如有用过的棉纱、布头和纸必须存放专用桶内，并由专人送到地面处理。（四）掘进工作面机电

44、设备安装地点应备有灭火器材，并作业人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本区域内灭火器材的存放地点。（五）严格执行放炮管理制度和有关规定，不准放明炮、糊炮，放炮坚持使用水泡泥。（六）正确检查维护电气设备，防止短路、失爆产生火花。（七）加强对职工培训，并认识到电气设备和其它发生火灾时怎样处理的防灭火意识。二、煤层自燃预防措施（一） 开拓开采方面的措施1、采用后退式开采，混合提升斜井、斜风井、井下运输、回风石门均布置在煤层底板岩石中，有利于矿井防灭火。2、目前选用采煤方法为伪倾斜柔性掩护支架一次采全高爆破落煤采煤法，从而提高了工作面回采率，加快了工作面推进速度，布置1个回采工作面即可满足矿井设计生

45、产能力要求，可在时间上、空间上减少煤炭的氧化，对开采易自然发火煤层有利。3、井下变电所、消防材料库、水泵房和管子道等硐室断面均为半圆拱锚喷支护，+1915m水平运输石门、+1960m水平回风石门、各水平车场、运输、回风巷等断面均采用半圆拱锚喷支护，以隔绝煤层遇氧自燃。4、为避免煤层自然发火，采区开采顺序为先远后近的开采顺序。5、对地表塌陷坑及裂隙应及时进行回填，防止向采空区漏风，同时避免采空区氮气溢出。6、煤层顶板为稳定性较差岩石，可随采随冒落，顶板管理方式为全部垮落的方式。7、为预防煤层自然发火，尽可能减少煤柱损失。在全矿井内采区与采区之间必须留设20m隔离保护煤柱，而不得回采，在采区内每一个区段之间留设斜长10m长的隔离保护煤柱，以免影响下一个水平正常回采。8、在+1915m水平设有消防材料库，并配备不小于2m3砂子、2m3粘土、2t水泥、2000块砖、2.0m3方木、3.0m3木板、10个干粉灭火器、50kg钢丝绳（=12mm）水管200米、风筒30节、铁锹10钯、钢钎4根等材料，消防材料库硐室长度不得小于20m。9、井下变电所、水泵房、消防材料库、斜井与车场连接处等处设置灭火器材。10、工作面回采方向采