综合预防煤层自然发火措施.doc

综合预防煤层自然发火安全技术措施我矿现采煤层有自然发火倾向，属于自燃煤层，为了确保矿井安全生产，杜绝火灾事故的发生，根据煤矿安全规程有关规定及上级相关指示精神，特制定本措施。一、消防系统我矿地面建有2座容量为500m3的静压水池作为井下消防和洒水之用，并建立了井下消防管路系统，管路由副斜井进入，主管采用159mm无缝钢管，主井、副井、井下主要大巷、掘进工作面和综采工作面均设消防洒水设施，主要大巷每隔100m设置一个三通阀门，胶带巷道每隔50m设置一个三通阀门且阀门设立在人行道侧。井下主要硐室、材料库及井底车场设置消防器材和工具。井下主水平设有消防材料库，并存放有消防材料。二、预防外因火灾的措施（一）加强火源管理的措施1、井口不准堆放木料等易燃物，及时清理易燃物，更不准长时间存放坑木、棉纱、布头、各种油类等易燃物。2、井口由运搬工区负责，该区域要安专人负责物料和火源的检查。3、井口附近的电缆检查维修由机电科负责，严格按照岗位责任制和检查维修制度的要求进行检查，发现问题及时处理，严禁电缆、开关、插销、接线三通等出现损坏、过负荷、短路等引起电火花，继而引燃可燃物。4、井口附近烧焊，必须制定专门安全措施，审批后按措施要求执行，烧焊完成后，施工地点应再次用水喷洒，并由专人在工作地点检查1小时，发现异状，立即处理。5、矿安检处必须严格按要求，对井口附近进行巡回检查，严禁井口房附近20m内有烟火、电炉、大灯泡取暖等。6、井上必须设置标准的消防材料库，并由轨道直通井口，材料、工具的种类、数量必须符合有关规定（详见消防材料、工具配备表），并经常进行检查和更换。7、完善各种岗位责任制、包机负责制和检查维修制度，做到分工明确，处理及时。8、机电运输专业管理人员，必须按有关规定对机电设备、皮带运行状况、各部件完好情况等，进行检查，发现问题及时处理，防止出现电器失爆、机械摩擦、撞击等产生明火。（二）杜绝火源的措施1、井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉，井口房和通风机附近20m范围内，不得有烟火或用火炉取暖。2、对井下的电焊，气焊作业一定要制定安全措施，布置安全检查，在井下和井口房，严禁采用可燃材料搭设临时操作间，休息间。3、井下变电所，配电室，材料库要使用不燃材料砌筑，井口、硐室等必须按要求安设防火门。4、加大科技投入，对带式输送机、硐室防灭火系统实现监测监控。5、矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每100m设置支管和阀门，但在皮带机巷道应每隔50m设置支管和阀门。消防水池必须经常保持不小于200m3水量。6、消防管路各出头阀门必须确保灵敏可靠，严禁出头堵死。（三）加强易燃品管理的措施1、对于井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。2、严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。三、预防内因火灾的措施（一）预防采空区自然发火措施煤炭自燃发火的防止也应本着“预防为主”的方针，防止煤炭的自燃，杜绝可燃物及可燃物聚热环境的形成。我矿进行的8#煤层自燃倾向性为二类自燃，结合我矿实际防止内因火灾的主要技术措施有：1、采煤工作面生产前，必须编制防灭火设计。设计中要包括：监测手段、监测方法、监测内容、均压防灭火等内容，并严格按设计施工。2、采掘工作面作业规程中必须有防止自燃发火的专项措施，并严格按措施执行。 3、按设计或作业规程要求向采煤工作面供风，必须定期进行测定和调节工作面风量，防止因风量过大造成采空区漏风。 4、提高回采工作面煤炭回采率，减少采空区的可燃物。 5、采煤工作面初采、收尾时，必须采取措施，使开采线、停采线的顶板冒落严实。 6、减少向采空区的供氧量，及时封闭通向采空区的巷道。 7、通风设施的位置选择必须合理，防止出现漏风，有利于预防自燃发火。 8、为了提高防火墙、密闭墙的严密性，必须进行掏槽和用不燃性材料构筑，使其起到有效的作用。 9、施工防火墙时，必须留有观测孔和措施孔，以便于观测密闭内的气体成份和气温，了解其变化情况。 10、按照监测制度每七天检查一次封闭区，每天检查回采工作面上隅角气体浓度，若发现 CO、气温增加，氧气浓度发生变化或出现其它异常现象，应立即向矿总工程师汇报，进行处理。 11、回采工作面及采空区作为防火管理重点，必须加强检查，通风科领导要经常性对各个采空区密闭进行检查，利用仪器仪表监测 CO、温度等情况，以便及时采取措施。必要时研究采用黄泥灌浆、注凝胶、特殊的措施堵塞裂隙，隔断漏风通道，降低采空区氧含量。 12、工作面采用上隅角挂挡风帘，采空区喷洒阻化剂、减少工作面浮煤等针对性措施防止自然发火，工作面日推进速度不得小于作业规程中防灭火规定的日推进速度，做好工作面的防火工作。 13、通风科要严格执行自燃发火预测预报制度，通风技术人员必须认真审阅并报矿总工程师审批。 14、通风科、监控中心要充分利用好安全监测系统，及时准确监测井下各地点的温度、CH4 及 CO 浓度，严格执行自然发火预测预报制度，努力做到超前预防，防患于未然。对安全监测系统安排专人用标气定期调校，保证监测准确。对井下监测线路、接头等加强巡查和维护，保证系统完好。 15、总工负责组织定期召开防火专题会，经常研究、讨论防火对策，分析解决 防火工作中出现的问题。 16、不得任意留设设计外煤柱。采煤工作面留顶煤开采时，必须制定专项防灭火措施，并严格执行。 17、工作面开采或收尾期间，在采煤工作面上隅角采空区预埋一趟管路，以便对采空区采取预防性灌浆措施。四、防灭火方法（一）束管监测针对采空区等人员无法进入地点气样的采集，束管监测系统是借助束管将综采工作面采空区的气体经抽气泵负压抽取、汇总到采气硐室，在借助气囊将气样采集至地面，利用气相色谱检测装置对所采集的井下气样进行分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的监测，其监测结果在以监测报告、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。（二）监测监控安全监测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。监测点布置如下：1、工作面回风上隅角安设CO传感器、CH4传感器。2、综采工作面布置有CO传感器、温度传感器、CH4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。3、工作面回风巷布置有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。4、工作面运输巷布置有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。5、传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于300mm，距巷壁不得小于200mm，并安装维护方便，不影响行人和行车。（三）人工检测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，并定期采用气囊取气样，送地面进行色谱分析，给出气体的成分和浓度，以此判断煤层发火程度。（四）黄泥灌浆系统我矿选择在副斜井口场地内布置KDZS-1型地面固定式多功能集中灌浆系统。1、灌浆材料选择灌浆材料必须满足以下要求：（1）不含可燃物或助燃物；（2）粒径直径小于2mm，细小粒子（粒径直径小于1mm）占75%；（3）主要物理性能指标：比重2.4-2.8，塑性指数9-14，胶体混合物25-30%，含砂量25-30%；（4）易脱水，又具有一定的稳定性；（5）具有能与较少的水混合成浆液能力，运输时不堵塞管路或泥浆池；（6）便于开采、运输和制备，来源广，成本低。2、灌浆系数防火灌浆系数为3%-12%，灭火灌浆时系数相应加大。3、水土比浆液的土水比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中土与水的体积之比，土水比的大小影响着灌浆的效果和泥浆的输送。泥浆的土水比大，则泥浆浓度大，隔绝和包裹效果好，但流动性差，输送困难，泥浆输送的沿程阻力大，泥浆在管道中的流速降低，泥浆中的固体颗粒容易沉降，造成堵管事故。土水比小，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好。我矿泥浆土水比暂定为1:2，并在此基础上根据实际效果进行调整。4、注意事项（1）冬季制浆困难，需在灌浆系统管路上覆草垫，灌浆站加盖防寒暖棚。（2）派专人检测灌浆区、工作面及采空区内的气温、煤温和出水温度。（3）利用束管监测系统和地面气体分析室对灌浆区进行气体成分的监测。（4）严密观测灌浆区的排水情况。（5）严格控制灌浆比例和灌浆量。灌浆材料应满足相关规定的要求，严格控制浆液泥水比，并控制灌浆量不使过大。（6）加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。（7）设置虑浆密闭。在灌浆区下部巷道中必须用虑浆密闭将灌浆区和工作区隔开，而且要求虑浆密闭有一定的强度，防止溃浆事故的发生。（五）喷洒阻化剂系统我矿采用移动式阻化剂喷洒压注系统。使用的阻化剂主要是CaCl2作为防灭火阻化剂。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CaCl2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天喷洒两次实行。3、喷洒的方式和地点由专人手持喷枪从溜子机头向机尾从支架间隙向采空区喷洒，喷洒时喷洒的人员应尽量做到喷洒均匀。停采期间，对采空区加大喷洒频率。4、注意事项（1）为保证阻化剂防灭火效果，必须严格按比例进行配制，确保组化率达到设计要求，配制时对溶液先进行充分搅拌，待其完全溶于水后，方可进行喷射工作。（2）喷洒雾化工作开始前，应先预先打开阻化剂喷枪开关，使阻化剂喷枪处于常开状态。在各项准备工作完成后方可接通电源开关，由低压力开始启动阻化泵，待系统运转正常后再把压力调至所需压力，开始正常喷洒雾化工作。（3）喷洒工作结束前，必须用清水继续喷洒数分钟，以便对阻化泵和管路以及喷枪进行清洗。阻化泵运行中不可脱水空转，欲停止喷洒时，必须先将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。喷洒工作结束后，必须关闭开关、切断电源。（4）工作面上、下隅角，停采期间要适当加大阻化液的喷洒量和次数，以提高阻化效果。（5）要保持阻化煤体的湿润，防止因煤中水分减少到一定限量时阻化作用停止而转变为催化作用，为节省费用，可以通过多次喷水保持环境具有较高的湿度来延长阻化寿命。（6）阻化药液具有一定的腐蚀性，喷射工人需佩戴手套和雨衣，在喷洒过程应对机械设备及支架等金属构件进行遮盖或其它防护措施，喷洒完后应检查看是否有液体溅到金属构件上，若有应及时擦掉，可有效减少喷洒阻化剂带来的危害。（7）当发现阻化泵压力表突然升高时，应考虑阻化剂管路是否堵塞，应根据具体情况及时卸压并关闭阻化泵，组织人员立即对管路进行检查处理，恢复正常后方可重新使用。出现其它异常情况，也要立即将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。（8）为保证阻化防火的有效性，应结合气体监测系统，检查工作面及采空区气体成分，同时观测温度、湿度和漏风量。（六）注凝胶系统该系统具有灭火速度快、安全性好等特点，因此，我矿装备有凝胶防灭火系统，以便及时处理发现的火灾隐患。1、凝胶防灭火材料选择凝胶是由基料、促凝剂和水按一定比例混合而成。我矿基料选用水玻璃、促凝剂选用碳酸氢铵。比例为：基料：促凝剂：水=10：4:86（重量比），胶体初凝时间约2min。2、凝胶防灭火工艺在储液箱内按比例将水玻璃和碳酸氢铵分别用水稀释搅拌均匀后，用专用凝胶泵分别吸取溶液，两种液体在混合器混合后经钻孔注入高冒区或局部高温区形成凝胶，进行充填防止煤炭自燃或快速消除火源。3、注胶顺序先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。4、注意事项（1）严格按配比进行配制基料和促凝剂溶液。（2）倒入的料必须由专人负责搅拌均匀，并严禁杂物进入泵内，根据情况在泵内的入口处加滤网。（3）注胶前先接清水管冲洗每个钻孔3-5min。（4）随时检查各钻孔的进胶情况，如发现有不进胶的钻孔及时关闭注胶泵并用清水冲洗注胶管路。（5）停止注胶后，用静压管清水冲洗注胶管路，防止注胶管堵塞。（6）注胶顺序为先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。（7）注胶时应随时观察压力表变化情况，如压力过高或过低时应及时分析原因，并确定每孔的注胶时间。（8）当每孔注胶完毕后，混合器另一输胶管路连接灌浆口继续注胶，并关闭注完的管路阀门，要迅速接入另一注胶孔，开启阀门，严禁注胶泵运行时关闭混合器上所有阀门，必须保证有一个阀门开启注胶，如要关闭所有阀门应及时通知关机。（9）注胶过程中严禁人员对着灌浆孔口，以防钻杆冲出伤人。（10）注胶完毕后，清洗混合器，确保畅通。五、煤炭自燃火灾可直接感觉的征兆（一）巷道中出现雾气或巷道壁“出汗”，即巷道壁出现水珠。 （二）出现火灾气味(出现煤油、汽油、松节油或煤焦油的恶臭味)，一般出现这种征兆不久，就会出现烟雾和明火。 （三）空气与煤壁温度骤增，由自热自燃区流出的水温也较通常为高。 （四）人体不适，如头痛、闷热、精神疲乏等。这与空气中 氧含量减少，有害气体(一氧化碳、二氧化碳等)浓度增加有关。 （五）监测预报:目前通用于监测预报自燃火灾的指标气体有:一氧化碳、乙烷、乙烯、乙炔等。 六、发生火灾时防止瓦斯、煤尘爆炸和防止灾情扩大的措施经检验我矿现采8#煤层具有爆炸性。根据煤矿安全规程规定有煤尘爆炸危险的矿井,须在井下安装隔爆水棚隔绝煤尘爆炸和传播。将隔爆水棚集中设置在井下巷道中。这种设置方式可以在巷道中形成一段很强的灭火能力的消焰抑制区起到隔绝火焰传播的屏蔽作用。水还能润湿煤尘粒子，因此水雾能很迅速把火焰扑灭。七、矿井火灾的处理措施 （一）火灾发生时各级人员的行动原则1、最先发现火灾的人员，应根据火灾性质立即采取一切可能手段直接灭火，力争把火扑灭在萌芽状态。同时尽快向矿调度室报告火情。 2、跟班矿长、跟班队、班长应将有关受害人员撤离危险区，并组织人员利用一切工具和灭火器材直接灭火。 3、矿调度室值班人员在接到火警报告后，应立即按“矿井灾害预防与处理计划”的规定通知有关领导，并向危险地区发生火警信号，组织矿山救护队，通风部门和机电部门抢救灾区人员和进行灭火工作。 4、矿长接到通知后，必须立即成立救灾指挥部，迅速建立井下救灾基地，并考虑采取以下抢险救灾措施: （1）组织撤出灾区及其可能受灾害波及区域内人员，抢救遇险人员; （2）组织侦察火情，制定灭火方案; （3）制定防止灾情扩大，防止瓦斯爆炸和保证救灾人员安全的技术组织措施; （4）决策灭火救灾的通风制度。 （二）保护人员撤退时的安全组织措施1、井下发生火灾时，要按照“矿井灾害预防与处理计划采用最有效、最快捷的方法进行报警，选择最安全的路线撤出人员，并及时把受灾人员送到安全地点。报警方式一般可用照明信号及电话等手段通知井下人员，可多次切断照明电源发出照明信号。作为撤退人员路线的井巷，必须维护良好，有适当的照明，并设置通往出口和避难硐室的路标，而且平时要使井下人员熟悉这些路线的所有井巷。 2、危险区人员撤退时，要迎着新鲜风流，选择安全的避灾路线，有秩序地撤离，同时要注意风流的变化。当撤退路线已被火烟遮断有中毒危险时，要立即戴上自救器，尽快通过附近风门进入新鲜风流内。如确实无法撤退时，应进入附近避难硐室或建筑临时避难硐室等待救援。如该处有压风管路，应打开阀门或设法切开管路，放出高压气体维持呼吸。对独头掘进工作面，如发现烟气从风筒出风口排入工作面时，应立即将风筒出口扎紧，截住烟气，撤出人员。当无法撤退人员时，应静卧在巷道中无烟处等待救援，并最好用衣物等在火烟可能侵入处作为临时密闭隔离。如果仍有人员未撤出危险区，或无法知道他们是否已撤出，救灾人员应考虑到他们可能在现有避难硐室或建筑的临时避难硐室里，所以不能中断送向这些地区的压气。为了把人员安全撤出灾区， 还必须控制风流，保证风流的稳定，严防风流逆转。 （三）保护救灾人员的安全组织措施在抢救人员、扑灭火灾工作以及封闭火区的过程中，要充分考虑救灾人员的安全保护措施，加强救灾人员的安全保护，避免火灾事故的扩大。电气设备着火时，应首先切断电源，在电源切断前，不得使用可导电的灭火器材进行灭火。用水直接灭火要有充足的水源，注意正确的操作方法，避免水煤气爆炸。要保证井下风流的稳定，以便为救灾灭火人员创造良好的条件。可选择在火源的排风侧设置水幕。在高瓦斯矿井建筑火区主要密闭墙时，最易发生爆炸的危险，所以最好把主要 密闭墙作成带门的墙。当把门装上关闭后，以最快的速度离开，经过一定时间后没有发生爆炸，可再回去进行加固和封闭。加固和封闭工作仍应尽快完成，尤其是在高瓦斯矿井，完成后要迅速离开。所有通往危险区域的风路都要设置警戒牌，在警戒区内除进行灭火及有关工作外，不得允许进行其它工作。为了及时掌握灾变情况，要指定专人检查瓦斯、一氧化碳、氧气、煤尘和其它有害气体，配备快速检定仪器，随时采样分析。还要严密注意顶板变化，防止因燃烧造成顶板冒落伤人和造成风流量的变化。 （四）火灾时期风流风流应变措施1、火灾发生在矿井总进风流中(如进风井口、进风井筒、 井底车场及总进风道)时，应进行全矿性反风，以阻止火、烟气侵入井下采掘区。目前，我矿为矿用防爆轴流式通风机，有反转反风的开关，以便控制风流流向。 2、火灾发生在总回风风流中(如总回风、回风井底及回风井筒)时，只有维持原风流方向，才能将火烟迅速排出。若瓦斯涌出量较小，为减弱火势，控制火风压的增长，有时也可采取减风措施，但不能停风，停风将导致瓦斯积聚，引起瓦斯爆炸。 3、火灾发生在采煤工作面时，原则是稳定风流，保持正常通风。此时，要特别注意防止风流逆转，一般不宜采取减风、停风或反风措施。若火灾发生在采面进风流中有条件时，可采取区域反风措施。4、火灾发生在独头煤巷时，已开动的局部通风机不能停，已停止的局部通风机不能开，要保持原来的通风状态，以免引起瓦斯爆炸。 5、火灾发生在机电硐室时，首先要切断电源，同时关闭防火门或修筑临时密闭墙隔断烟流，然后集中力量直接灭火。八、矿井灭火方法随着综合防灭火技术的发展，灭火技术从直接灭火、隔绝灭火、综合灭火逐渐形成了规范的工作条例。矿井按照煤矿安全规程要求，在井下设置消防材料库，储备一定数量的灭火材料和工具。在井下火药库、机电硐室、检修硐室、材料库、井底车场采掘工作面附近的巷道中，都备有灭火器材。实践证明，唯有抓住初起的时机，才能有效的予以扑灭，防止火灾的扩大。（一）挖出可燃物挖出可燃物就是将已经发热或者燃烧的煤炭以及其它可燃物挖出、清除，运出井外。采用这种方法的条件是：火灾处于初起阶段，涉及范围不大；火区无瓦斯超限积聚，无煤尘爆炸危险火区位于人员可直接到达的地点。挖出火源前要做好充分的准备工作，备好工具及运输车辆，备足水量和充填材料，支护材料，定好运出路线及排风路线，要配合洒水降温，要随时检查煤温，气温以掌握工作进展情况，要随时监测瓦斯浓度防止超限积聚，挖出的热煤及其燃烧物要及时运往地面。遗留的空间要用不燃性材料如河沙、石子、黄土等充填。（二）用水灭火水是最有效、最经济来源最广泛的灭火材料。用水灭火必须注意以下问题：1、要有足够的水量，水量不足，不仅难以灭火，而且有可能贻误战机，造成火势的发展。2、用水灭火人员应占据上风头工作。水流由火源的边缘逐渐地推向中心，以免产生过量的水蒸气伤人。3、必须保持一个畅通的排烟通道，以防高温水蒸气和烟流返回伤人。4、不能用水扑灭带电的电气设备火灾，不宜用水扑灭油料火灾。（三）联合灭火法是指以封闭火区为基础，再加其他阻燃、阻爆、降温、均压灭火等措施，向火区内部注入惰气、泥浆以及均衡其漏风通道、压差等均属联合灭火法。（四）封闭灭火法在火势发展迅猛，火区范围较大，直接灭火无效时，采用防火墙将火源或发火区域严密封闭，切断火区的空气源。封闭火区要遵循三条原则“小、少、快”：小是封闭范围要尽可能小，少是建立最少的防火墙就将火区包围隔离，快是