5100采区防灭火设计_十一层采区防灭火设计

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5100采区防灭火设计

肥矿集团蔚县鑫国矿业有限公司鑫发煤矿一井

2011年9月 1

引 言

为保证我矿采掘生产正常进行，防止煤层自燃发火因素对采掘生产的制约，确保矿井安全生产，结合我矿2010年采掘生产情况，编制鑫发煤矿一井5100采区防止煤层自燃发及灭火设计，望有关单位遵照执行。

一、矿井概况

1、生产、布局情况

鑫发煤矿一井设计生产能力30万吨/年，矿井采用立井开拓方式，采煤方法为走向长壁式采煤法，采煤工艺为高档普采，与矿井的设计生产能力、煤层赋存条件相适应。井田内可采煤层2层，分别为1#、5#煤层，目前主要开采5#煤层。

2、矿井通风、瓦斯情况

矿井采用立井开拓，整合后矿井利用原东发煤矿一井的风井作为鑫发一井的副井，用于提矸、运料、进风，兼作矿井的安全出口；利用原东发煤矿一井的主井作为鑫发一井的主井，用于提煤、进风；利用原东发煤矿一井的副井作为鑫发一井的专用回风井，兼作矿井的安全出口。

技改完成后矿井采用中央分列通风系统、抽出式通风方式，通风系统简单，效率高，便于管理。掘进工作面采用对旋式局扇压入式通风，回采工作面采用“Ｕ”型通风方式。

根据根据冀安办[2008]49号《关于张家口市辖区煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》，（1）瓦斯：矿井绝对涌出量为0.86m3/min，相对涌出量4.95m3/t；矿井CO2绝对涌出量为1.22m3/min，相对涌出量7.03m3/t，认定该区块属低瓦斯。（2）煤尘：煤层煤尘爆炸指数为37.64%，有煤尘爆炸危险性。（3）煤的自燃：煤层有自燃发火倾向，等级为Ⅱ级，发火期为3～6个月。

3、矿井防灭火情况

根据根据冀安办[2008]49号《关于张家口市辖区煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》的鉴定结果来看，我矿属低瓦斯矿井，且煤层有自燃倾向，需从内因火灾、外因火灾两方面采取防灭火措施。

4、2011年度生产计划情况

2011年我矿正处于技术改造期间，无生产计划。技改后达产时实现“一井一面”，以一个高档普采工作面、四个掘进工作面保证矿井30万t/a的生产能力。

二、采区防灭火设计

一、矿井防灭火设计

1.加强矿井防灭火隐患排查及预测预报工作，建立健全矿井防灭火工作检查制度及防灭火预测预报制度,对检查出的问题或隐患及时采取措施处理。

（1）容易自燃、自燃煤层必须确定煤层发火的标志气体（一般为CO）；有自燃发火煤层，必须开展自燃发火的预测预报工作。每周至少巡回观测预报一次。凡发现自然隐患的每小班至少检查一次，并定期取样化验分析。建立CO检查排板、记录、台账，并在采煤工作面、掘进工作面迎头及采、掘工作面的回风流中均安设CO传感器。

（2）总工程师负责每月组织一次防治自燃发火隐患排查，对查出的问题按“五定”原则逐项落实整改。（3）矿井总回风巷、采区密闭墙、巷道冒顶的高处及其它无人工作和一般人员不行走的巷道，每半月至少检查一次有毒有害气体和发火征兆。（4）火区密闭、采空区密闭、掘进工作面回风流、回采工作面上隅角、泄瓦斯巷、采区回风巷和回风横贯，每周至少检查一次有毒有害气体和发火征兆，必须建立记录。放顶煤工作面上隅角、有一氧化碳、高温的密闭或其它高温点、火区必须每周取样化验一次，其它工作面每月化验一次。对高温点和有一氧化碳的地区（采空区、工作面及局部地点）要加强观测，必须如实填报防灭火报表。

2.矿井水平及采区设计时必须充分考虑防灭火的需要，水平、一翼、采区预留煤柱宽度不小于20米，以免采空区相互串风，相互影响。3.健全井上、下消防材料库，必须按照《防灭火技术规范》要求配齐井上、下消防材料，并及时更换。为及时抢救事故，要在井下重点防灭火地区建1～3个消防材料库，并配备最基本的消防器材。

4.健全完善地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统在5100皮带巷中应每隔50米设置三通和闸门，5100轨道巷每隔100米设置三通和闸门。地面消防水池必须经常保持200立方米的水量。5.矿井通风阻力要符合《煤矿井工开采通风技术条件》要求。6.井下各工作地点严禁CO超限作业，当CO浓度超过24PPM时，必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理。如发现自燃发火征兆（巷道温度、湿度增高，出现雾气、煤壁挂汗，有煤油味、汽油味等），或出现高温点（温度上升至35度以上）都必须立即停止工作，采取措施进行处理。

二、采煤工作面防灭火设计1.矿井设计工作面的同时要充分考虑防灭火的需要，合理确定工作面尺寸，相邻工作面采空区预留煤柱不得小于20米。

2.工作面煤柱的回采，要充分考虑其相邻采区的发火情况及回采时对采空区所造成的影响，回采工作面设计必须报张能公司审批。

3.采煤工作面回采前预先在采煤工作面回风巷内铺设一趟2寸的铁管每隔50米设一个三通阀门，进风巷每隔100米设一个三通阀门，当采煤工作面或采空区出现煤炭自然发火预兆或煤炭自燃时，利用该管路注水灭火。5#煤层采煤工作面回采结束封闭采空区时，在密闭墙体上预埋2寸的铁管作为注水管，在采空区出现自然发火预兆或煤炭自燃时用来注水灭火。必须加强注水系统的管理，综合办公室负责对供水系统检查维护，综合服务队负责对注水管路进行检查，对井下注水的实施情况负责；注水系统每季度要试运行一次。

4.加强工作面采煤管理，提高回采率，工作面回采率不得低于85%。采煤工作面在回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。浮煤要出净，尤其是在采到收作线附近，严禁丢顶底煤，必须做到满收满回，采取措施使之冒落严实。

5.实行分区通风，工作面必须保持足够的通风断面，回采工作面开采线、停采线严禁布置在高负压区，回采工作面进回风两端风压差不应大于200Pa，超过的应采取降压措施。

6.对于因发火而封闭的工作面严禁擅自启封，如需启封，必须达到《煤矿安全规程》第248条规定的火区熄灭的五项条件，并遵守《煤矿安全规 5 程》第二百四十九条关于启封火区时的规定，报上级煤业公司审批，否则追究相关人员的责任，并严肃处理。

7.对有自燃发火隐患的采面采取重点治理。对有自燃发火隐患的采面，必须进行24小时注浆，并在浆液中添加工业盐或粘稠剂；做好相关密闭的堵漏工作；CO浓度超限必须立即停止生产，进行处理；必须确保矿井及该地区的通风系统稳定，确需调整通风系统时必须报永贵能源批准。8.建立采面推过横贯和回采结束报告制。在工作面推过横贯或回采工作面结束后，矿井必须立即向上级煤业公司通风管理部门汇报，通风管理部门对工作面密闭的建造时间和质量要进行监督和检查。

三、掘进工作面防灭火设计

1.加强掘进工作面防灭火管理工作，防止瓦斯燃烧和炮后火灾事故。（1）加强掘进通风瓦斯管理，通过增加风量、减少循环进度和采取瓦斯区域治理等措施，杜绝炮后瓦斯超限现象；

（2）装药必须按规定使用水炮泥，并用黄土炮泥充满填实；

（3）采掘工作面必须按规定敷设2寸及以上的消防管路，管路末端距离工作面不得超过20m，前方用软管连接至工作面；工作面水压不得低于0.4MPa，水量不小于0.6m3/min；水管不到位、水压低、水量不足的工作面一律不得生产。

（4）加强掘进工作面CO管理，要求在掘进工作面迎头往外50m范围内，必须配备2个完好、合格的8Kg干粉灭火器。2.加强岩巷横贯揭煤管理，煤岩交接处掘进期间，必须控制一次拉炮的装药量，防止造成顶煤垮落冒顶。煤岩交接处前后15m要求进行喷浆处理，喷层厚度不低于100mm，并在不同位置预留10个以上注浆、注水孔。3.沿空掘巷要编制专门的防灭火措施，采空区一侧顶帮必须进行喷浆堵漏等措施处理，喷浆堵漏应随掘随喷，其喷浆堵漏处理滞后迎头不得大于50米。

4.巷道掘进要严格控制冒顶,凡巷道冒高处、突出空洞及岩巷过煤段和溜煤眼、材料眼。采取不燃性材料充填密实、喷浆、注凝胶、打钻注浆等措施处理，并设牌检查和建立台帐，定期取样化验，加强管理。

四、采空区密闭防灭火设计

1.合理确定停采线。回采工作面设计停采线至边界距离不得小于15米，为永久密闭提供位置，密闭处因围岩破碎，存在漏风裂隙通道，必须采取充填加固围岩和堵漏措施，确保封闭严密，不漏风。

2.采煤工作面回采结束后，炮采工作面25日之内必须回收完设备，1个月之内完成构筑永久密闭工作；综采工作面35天内必须回收完设备，45天内完成构筑永久密闭工作。密闭施工要制定专项安全技术措施，确保工程质量和通风系统稳定。因停采延期，到期不能封闭要追查生产矿长责任。具备封闭条件，到期不封闭或封闭质量不符合要求，要追查服务队负责人的责任。对容易自燃矿井的永久封闭墙，必须进行喷浆处理或采取其他有效措施，做到严密不漏风。造成自燃发火或CO超限要追究有关领导责任。3.采空区构建永久密闭前，要先构建5米长的防爆墙。采空区永久密闭一组两道，密闭前后5米范围内巷道断面必须规整。靠采空区侧的一道密闭与采空区相距不得小于10m，厚度不得小于500mm，靠外一道密闭距第一个通道口距离不得大于5m，厚度不得小于800mm。两道密闭中间填高度为1米的黄土，并用水浇实，顶部预留注浆孔。密闭构建完成后，要进行间隔预防性注浆，直至密闭注死。

4.建筑永久密闭采用砖、沙、灰结构，不得用料石替代，水泥砂浆比例不得大于1： 4，并加水充分混合，砂浆要饱满，墙心逐层用砂浆填实，严禁干浆砌筑。密闭要求按规定掏帮、掏底、挑顶，找到原岩或实体煤位置，深度不小于200mm，密闭墙体空间的所有木料、木钢性支护、设备等必须拆除。锚网支护巷道有压力、脱皮、裂隙的地点也要按以上深度掏槽,并充填裂隙。

5.砌筑密闭到中上部时，要预留观测孔及灌浆孔，两密闭墙中间也要留设灌浆孔及返水孔，密闭建成后进行间隔预防性注浆。两注浆孔孔径不得小于1.5寸，观察孔要设铁堵头。墙内有水的密闭还要增设反水池（或反水管）。

6.对每组新建的采空区永久密闭，设专人进行预防性注浆，密闭施工结束3个月内必须将墙间注满。确因条件限制，注浆困难，又有漏风、高温或有CO的密闭，必须增建密闭后将墙间注满。

7.必须建立永久密闭管理台帐，在台帐中必须注明施工责任人、分管负责人和主管负责人。

8.要加强通风系统管理，避免或减少采空区漏风，尽可能使封闭区处于通风网络的角联支路，尽可能使封闭区所有密闭同时处于通风系统的进风侧或回风侧。

五、注浆站防灭火设计

1.矿井要加强防灭火工作考核，建立健全注浆工作的监督检查机制，预防火灾事故的发生。

2.矿井要加强井下注浆站考核工作，建立注浆站档案，详细记录每小班注浆时间、注浆量，做到有记录可查。

3.加强对注土量考核，做好防灭火基础工作，每月由矿下达计划。加大浆液浓度，浆液水土比不得低于5：1。

4.矿井要加强对注浆站的检查指导工作，确保注浆站严格执行注浆计划。

六、井下发生火灾时的通风应变措施

我矿井现处于技改期间，巷道情况不明，通风系统复杂，在井下发生火灾时应根据发火地点的现场情况采取灵活的通风应急措施。（1）处理火灾时风流调节与控制的方法 ① 保证正常通风，稳定风流；

② 调节与控制风流，改变原有通风状况，主要有3种：增风、减风、零点通风（即停止风机工作或使火烟短路或封闭火区）；

③ 反转风流，即全矿反风或局部反风。（2）火灾时风流调节与控制的方法选择

处理火灾时，无论采用何种调节与控制方法，都必须满足下列基本要求： ① 保证灾区和受威胁区人员安全撤退；

② 防止火灾扩大，创造接近火源直接灭火的条件；

③ 避免火灾气体达到爆炸浓度，避免瓦斯通过火区，避免瓦斯、煤尘爆炸；④ 防止出现再生火源；

⑤ 防止产生火风压造成风流逆转。

扑灭井下火灾时，抢救指挥部应根据火源位置，火灾波及范围、遇险或受威胁人员分布，迅速而慎重地决定风流调节与控制方法。

① 当火灾发生在总回风巷，或者发生在比较复杂的通风网络中，改变原有通风状况可能会造成风流紊乱，增加人员撤退的困难，可能出现瓦斯积聚等后果，应采用正常通风方法，稳定风流。

② 当采用正常通风稳定风流会使火势扩大，而隔断风流又会使火区瓦斯浓度上升时，应采取减少风量的办法。这样既有利于控制火势，又不使瓦斯浓度很快达到爆炸界限。在使用此法进行救灾时，灾区范围内要停产撤人，并严密监视瓦斯情况，而且要注意，在灾区人员尚未撤出的情况下，为了避免出现缺氧现象或瓦斯上升到爆炸界限，不能减少灾区风量。在减少灾区风量的救灾过程中，若发现瓦斯浓度在上升，特别是瓦斯浓度上升到2%左右时，应立即停止使用此法，恢复正常通风，甚至增加灾区风量，以冲淡和排出瓦斯。

③ 在下列情况下需要增加灾区风量。在处理火灾过程中，如发现火区内及其回风侧瓦斯浓度升高，则应增风，使瓦斯浓度降至1%以下；若火区出现火风压，呈现风流可能发生逆转现象时，应立即增加火区风量，避免风流逆转；在处理火灾过程中，发生瓦斯爆炸后，也应增加灾区风量，及时吹散爆炸产物和火灾气体及烟雾，以利于人员撤退和避免再次出现瓦斯爆炸。

④ 反风分全矿性反风和局部反风。由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、火势发现的不均衡性，采用什么方式反风，应根据具体情况确定。矿井必须每年进行一次反风演习工作，通过演习观测瓦斯涌出、煤尘飞扬情况，以判断在火灾时期是否有发生爆炸的危险。通过演习摸清在什么地点发火应采取何种反风方式。一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及其峒室、中央石门发生火灾时，一定要采取全矿性反风措施，以免全矿或一翼直接受到烟侵而造成重大恶性事故。采区内部发生火灾，应利用风门的启闭实现局部反风。

⑤ 当火灾发生在回风井筒及其车场时，可停主要通风机，同时打开井口防爆盖，依靠火风压和自然风压排烟；火源发生在进风井筒内或进风井底，限于条件限制(如无反风设备或反风设备动作不灵)，不能反风也不能让火灾气体短路进入回风时，一定要尽快停止主要通风机运转，并打开回风井口防爆门，使风流在火风压作用下自动反向。

⑥ 火烟短路是救灾过程中常用的方法。它是利用现有的通风设施(如打开进回风间的风门或密闭墙)，把烟雾和CO直接引入回风，减少人员伤亡。

5、发生火灾时防止瓦斯、煤尘爆炸和防止灾情扩大措施

（1）应根据火源位置，火灾波及范围、遇险或受威胁人员分布，迅速而慎重地决定风流调节与控制方法，避免瓦斯达到爆炸浓度，避免瓦斯通过火区，避免瓦斯、煤尘爆炸；

（2）井筒、井底车场、主要巷道及硐室，一旦发生火灾，对整个矿井威胁很大，因此这些工程必须砌喧或采用不可燃支架进行支护。井筒与井底车场或大巷相连的地点必须砌喧。地面井架和井口建筑物必须用不可燃性材料建筑。进风井筒和平硐口由地面起向内延伸不小于20m 的深度以及暖风机房、暖风道、主扇房、风硐以及井下各种硐室必须用不燃性材料建筑或支护。

6、自救和互救措施

井下工作人员自救和互救一般原则：井下发生瓦斯、煤尘或火灾事故后，现场人员要佩戴自救器，按井下避灾线路迎着新鲜风流撤退，班长应清点人数，如有伤者，在保证安全的前提下，把受伤者运至新鲜风流中进行抢救。发生火灾时的人员避灾自救和救护措施按《鑫发煤矿一井2011年矿井灾害预防及处理计划》及《鑫发煤矿一井2011年现场处置方案》进行。