采煤工作面防灭火安全技术措施

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北京消防|采煤工作面防灭火安全技术措施|消防检测|电气检测 发布日期:2019-02-05

一、概况
1、工作面概况
15188采面位于15采区井筒东翼, 西起15188运煤斜巷,东至15188切眼。采面走向长532m,倾斜长83~153m。该工作面的井下标高为+1647~+1700m,地面标高为+1876~+2196m,工作面煤层倾角20%uB0~23%uB0,煤层平均厚度2.2m,煤层老顶为泥质粉砂岩,直接底为粉砂岩,工作面煤层赋存较稳定,属简单结构煤层。
土城矿18#煤层自燃倾向性为Ⅱ类自燃。
2、 防灭火系统概况
15采区建有较完善的防火、灭火以及供水系统。
防火措施主要包括:束管监测、均压防灭火、阻化剂防灭火和采空区喷雾洒水防灭火。
灭火措施主要包括:注氮系统、凝胶防灭火。
井下供水系统:供水系统干管(井筒、井底车场)的管径不小于50mm,综采、综掘工作面管径不小于00mm,主要进回风巷、胶带运输巷、采区进回风巷、采面的进回风巷、掘进工作面、煤仓、溜煤眼、运输转载点、装载点、卸载点等处设有防灭火管路。
二、采面防火措施
(一)束管监测
根据目前土城矿现状,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。
1、地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将15188采煤工作面老塘的气体经抽气泵负压抽取、汇总到通风区气体分析室,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。
2、安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2 、T、V等参数,根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。
监测点布置
⑴本工作面回风上隅角:布置在工作面回风巷距切顶线1.0m以内的上帮,安设CO传感器、CH4传感器。
⑵综采工作面:布置在回风巷距工作面煤壁线10米范围内,有CO传感器、温度传感器、CH4传感器、风速传感器,其中CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。
⑶本工作面回风巷:布置在回风巷距离巷口10m处,有CO传感器、温度传感器、CH4传感器和风速传感器,其中CO传感器、温度传感器监测数据用于防灭火预测预报。
⑷本工作面运输巷:布置在有皮带的运输巷的回风侧机头或机尾处及钻孔施工处,有CO传感器、烟雾传感器,主要用于运输巷胶带运输机着火及打钻发生异常时的防灭火预测预报。
3、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。
(二)均压防灭火
1、本工作面回风上隅角及回风流中的CO浓度超过0.0024%且呈上升趋势,温度升高或工作面发现其他发火征兆时,也可采取均压防灭火方法。
2、均压防灭火有调节风窗调压、局扇调压、风窗—局扇调压等方法。我矿一般采取风窗-局扇联合降压调节法进行均压防灭火。
在进行风窗-局扇联合降压调节时,通风队须在回风巷设置好两道调节风门,在运输巷安装好局扇,按照风量分配方案进行风量调节,确保工作面风流的压能比原来有所降低。通风队必须保证回风巷的风门闭锁完好,均压风机必须设专职瓦检员进行管理,执行专用开关及专用线路并挂牌管理。
3、注意事项
⑴在均压通风实行后,通风队测风员必须每天对工作面风量进行测定,均压风门的完好性和风量每天随瓦斯日报表上报矿总工程师。
⑵当均压风机停转后,风机管理人员应立即电话通知调度室,并立即打开风门,专职瓦检员检查气体浓度,若CH4≥1%,CO2≥1.5%或CO≥0.0024%或O2≤18%时,必须按灾害预防处理计划中的灾害事故撤人路线进行撤人断电。
⑶工作面实行均压防灭火时,由通风区另行编制安全技术措施。
(三)阻化剂防灭火
我矿使用的阻化剂主要是MgCl26H2O,在采煤工作面喷洒药剂能够有效预防采煤的自然发火。
1、阻化剂浓度配比
阻化剂的药液浓度是阻化剂防火的一个重要参数,它决定防灭火效果,本工作面采用的为15%-20%浓度的MgCl26H2O溶液,其阻化率较高,防火效果较好。
2、阻化剂喷洒的次数
阻化剂喷洒的次数按照每班喷洒一次实行。
3、阻化剂喷洒的量
阻化剂喷洒的量按照每次喷洒不少于4桶。
4、喷洒的方式和地点
阻化剂喷洒的方式采用由采煤工作面下出口往上出口顺风进行喷洒,喷洒时喷头离底板高度不得高于500mm,凡有煤的地点以及煤壁均进行喷洒,喷洒时喷洒的人员应尽量做到喷洒均匀。
(四)采空区喷雾洒水
1、采区提前在采面喷雾洒水管路位置备足喷雾孔(在1寸的PVC管上每隔1m布置2个喷雾洒水孔)的喷雾洒水管路,随着采面的往前推移及时用喷雾孔德1寸PVC管替换已连接好即将进入采空区的1寸PVC管,并将其接头处用胶水粘好。
2、第二趟喷雾洒水管路在第一趟正常投入使用期间必须将其堵死,杜绝因第二趟喷雾洒水管路的漏水而影响第一堂的正常洒水工作,该项工作由现场瓦检员负责落实。
3、采面每推进60m时,即:第二趟喷雾洒水管路进入采空区10m时,由瓦检员将第二趟喷雾洒水管路堵死的位置拆除,保证第二趟喷雾洒水管路能正常投入使用,同时将第一趟喷雾洒水管路拆除并堵死,利用第一趟管路进行采空区喷雾洒水工作。
4、在采面推至距离投入使用的喷雾洒水管路三通10m时,由采空区完善下一组喷雾洒水管路。
5、每趟喷雾洒水管在投入使用前,必须将其终端堵死,以提高喷雾洒水的效果。
6、当下一组喷雾洒水管路投入使用后,采区必须及时回收喷雾洒水管路三通位置往采面的2寸喷雾洒水管路,并用堵头将2寸喷雾洒水管路末端堵好,确保喷雾洒水管路的正常运行。
7、相邻2个喷雾洒水孔的方位不得一致,确保喷雾洒水管四周能正常喷水。
三、采面灭火措施
采面灭火措施主要有注氮系统和凝胶防灭火措施
(一)注氮系统
采用DT900/8型煤矿井用碳分子筛制氮装置,在工作面的进风侧沿采空区埋设一趟2寸注氮管路。
1、井用碳分子筛注氮设备安设在地面,主管路采用4寸、支管路采用2寸无缝钢管将氮气输送到需注氮地点。
2、从注氮泵出口处开始安设一趟4寸管直至15188采面运输巷开口处,从15188运输巷开口至15188采面下出口将4寸管变为2寸管口,该管路安装在15188运输巷下帮,在管路低凹处设放水器,从15188采面下出口往外每隔42m安设一个三通上并加设一个2寸阀门(每个三通上加设一个2寸阀门平时关闭),靠近采煤工作面的第一个三通处预埋一趟12m长的2寸支管,支管前方靠采空区侧用纱网包扎好,待工作面推至距三通5m时,将三通上的2寸阀门打开,根据采空区及采面回风巷一氧化碳情况对采空区进行注氮,随着工作面的推进,三通预埋12m长的2寸支管及使用按以上方法进行。注氮管路安装、维护由采区负责,并确保该管路系统的完好,能随时启用。
3、注氮设备由机电科负责停开和日常的维护、保养。
4、该面瓦检员加强对该管路系统的巡查,发现问题及时汇报,以便采取相应的措施进行处理,确保注氮系统正常稳定运行。
(二)凝胶防灭火
凝胶防灭火技术是近几年发展起来的新型防灭火技术,该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体,较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题;技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性,使该技术在灭火过程中充分发挥其效能,快速有效地控制和扑灭火势。是煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。
1、凝胶防灭火技术的特点:
⑴ 灭火速度快:由于胶体独特的灭火性能,其灭火速度很快,通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭,工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。
⑵安全性好:胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道,故有害气体消失快;在高温下,胶体不会产生大量水蒸汽,不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。
⑶ 火区启封时间短:注胶灭火程实施完,不需等待(《煤矿安全规程》规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封),即可启封火区。
⑷火区复燃性低:高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。
2、凝胶材料选择及配比
凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。主料为硅酸钠水溶液、促凝剂为碳酸氢钠。

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