S2S9综放工作面收尾及回收期间防灭火措施

1、S2S9综放工作面收尾、回撤期间防灭火方案及安全技术措施一、工作面概况本工作面煤层赋存深度为684m - 767m。本工作面设计开采1煤层，煤质工业牌号为长焰煤，黑色、沥青光泽、条带状结构、块状构造、贝壳状断口或平坦状断口，质脆，以亮煤为主，暗煤次之，在亮煤条带中常见两组垂直层面的内生裂隙，一组发育，另一组次之，裂隙面平坦。在裂隙中常常有方解石及黄铁矿薄膜充填。煤层与顶底板一般为整合接触。根据工作面及邻近钻孔资料：1煤层最大可采厚度为9.96m（168号钻孔），最小为7.95（12号钻孔）m，平均为8.95m，最大有益厚度为8.70m（168号钻孔），最小为6.87m（12号钻孔），平均为7.

2、93m。煤层结构较为简单，自然分层最多14层，少者6层，一般是由11个自然分层组成的复杂煤层。煤层在倾角58之间，平均7。煤层中的夹矸多为泥岩，个别为炭质泥岩，深灰色或黑灰色，泥质胶结、质软易碎，遇水泥化，块状构造，其单层厚度在0.050.32m之间。煤的物理性质：1层煤容重1.33g/cm，灰分（Ag）19.79，挥发分（Vr）36.52，胶质层厚度Y值05，硫含量1.37。1煤层煤尘爆炸指数47.12%，存在煤尘爆炸的可能性。煤的自燃倾向性为类自燃，自燃发火期：13个月。煤层无煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性。煤层松软易碎、极易垮落、冒放性良好，适合综放开采。根据S2采区已采工作面实测

3、， S2S9工作面绝对瓦斯涌出量为1216m3/min。参考煤层自然发火标志性气体，确定本工作面煤层自然发火的标志性气体为：风流中一氧化碳浓度为50ppm，乙烯报警浓度为出现示值，烯烷比大于2.5。工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤法，采用全部跨落法控制采空区顶板，工作面倾斜长277m。截至11月19日，S2S9工作面已经开采至距离停采线120m处。本方案针对收尾至回撤期间不同阶段的防灭火特点制定相应的防灭火措施，分为三个阶段，即工作面距停采线100m30m期间、工作面距停采线30m至施工回撤通道结束、工作面回撤期间。二、工作面自然发火特点分析根据该工作面煤层自然发火特性、自然发火期等级、

4、开采工艺等情况综合分析，工作面防灭火具有以下特点：1、收尾期间自然发火特点分析（1）工作面采用放顶煤开采，采空区遗留大量浮煤，为采空区自然发火留下隐患；（2）工作面运、回顺采用锚、索、网支护，移架后顶板垮落效果不好，上、下隅角局部地点悬顶，致使采空区漏风较大；（3）工作面回采至停采线时，回采速度慢，回撤时间长，采空区浮煤氧化时间较长；2、工作面回撤期间易自然发火特点分析（1）采空区氧化带与窒息带交界处工作面正常供风的情况下，根据“三带”考察结果，采空区约30m以里为窒息带，在工作面停采回撤期间采空区氧化带与窒息带交界地方的浮煤已达到其最短自燃发火期，在长达一个多月的停采回撤时间里，这些浮煤将近

5、一步氧化，极易自燃，一旦这些地点的浮煤自燃，其升高的CO气体将使工作面支架很难回撤出来。（2）支架上方碎煤工作面支架回撤时间约为1个月左右，因此如不对支架上部浮煤采取防火措施，则支架上部浮煤极易产生高温，自然发火，一旦支架上方出现自燃发火，灭火难度相当大。（3）工作面上、下通道内浮煤在长达一个多月的回撤时间内，上、下通道内的浮煤和与上、下通道采空区内的浮煤极易发生氧化自燃现象，故控制上、下隅角漏风是工作面防灭火的重点。三、 自然发火预测预报工作面自然发火检测主要采用人工检测、安全监测、束管监测、人工采样及红外线测温等手段。工作面自然发火标志性气体为CO、C2H6、C2H4、C2H2，上隅角CO

6、防火安全浓度为100PPm，临界值指标为300PPm。凡监测到C2H6、C2H4、C2H2气体既为达到临界值指标。通过上述检测手段相互验证和对比，实现自然发火的早期预测预报。1、收尾期间预测预报（1）人工检测正常情况下，瓦检员每班对上隅角、工作面、回风流中的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、及温度等进行检查，每班至少检查三遍，发现异常情况立即汇报通风调度。每天对上隅角、工作面、回风流及160#架至机尾每隔5架进行人工采样、化验分析。如局部地点CO浓度大于100ppm时，每班采样一次。（2）安全监测安排人员在回风流处安设一氧化碳传感器、瓦斯传感器与温度传感器。监测电工每天必须监测设备进行检查，每7天对传

7、感器标校一次，确保设备灵敏可靠。2、回撤期间预测预报（1）人工检测当班瓦检员每班三次检查工作面、上隅角、回风流、绞车硐室的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度和氧气浓度，出现异常时，对异常点每2小时检查一次，并将检测结果汇报至通风调度。瓦斯检查员必须每班对工作面支架的架间温度、气体等参数进行检测，具体规定为每隔10架一个测点，对上、下隅角、架间插管、行人侧与架后进行检测，并将检测结果及时汇报至通风调度，并做好相关记录。每天对回风流、上隅角、工作面支架间每隔10架进行人工采样、化验分析。如局部地点CO浓度大于100ppm时，每班采样一次。（2）安全监测工作面设置一氧化碳；回风流设置一氧化碳、温度传感器

8、；上隅角设置一氧化碳传感器和温度传感器，各监测点实行24小时连续监测，并保证灵敏可靠。3、数据整理、分析（1）每日将各种方法检测的数据汇总、整理和分析，以报表的形式上报通风副总、总工程师审阅。每日日报表主要包括：瓦斯检测日报表、安全监测日报表、人工采样化验单等。（2）每周根据各种检测手段，综合分析防灭火效果，并对一周内的防灭火状况进行评价。（3）S2S9工作面的各种数据、记录，必须安排专人负责管理、收集、整理和归档。四、通风系统1、S2S9工作面收尾期间通风系统新鲜风流：地面副井S翼轨道大巷S2采区轨道下山S2-685m轨道平巷S2S9运输顺槽S2S9综放工作面污风流：S2S9回风顺槽S2-6

9、85m回风联络巷S2采区回风下山S翼总排回风井地面 S2S9工作面收尾期间，工作面风量保持正常回采风量，即为1700 m3/min左右。工作面回撤通道施工完成后，将工作面风量减半，保持在1000 m3/min左右。根据回撤现场情况风量递减。2、S2S9工作面回撤期间通风系统回撤过程中原采场通风系统将进行调整，需在S2-685m轨道平巷、S2S9回风联络巷、以及S2胶带四条皮带处设置三组风门。新鲜风流：地面副井S翼轨道大巷S2采区轨道下山S2-685m轨道平巷S2S9回风顺槽S2S9综放工作面污风流：S2S9回撤工作面S2S9运输顺槽S2胶带下山四条S2回风下山尾巷S2采区回风下山S翼总排回风井

10、地面 （3）通风系统管理安全措施1、每班安排专人对S2S9区域的通风设施进行巡检，保证通风设施的完好，确保通风系统稳定、正常。2、施工区队在回撤运输作业时要注意保护好通风设施，防止损坏通风设施。紧急情况需与保安区提前联系，做好准备工作。3、测风员每天对工作面风量进行测定，发现问题及时采取措施处理，并做好风量测定记录。4、回撤期间工作面采用矿井全风压通风。在上下三角点设置木垛，工作面风采用“一梁四柱”支护，保证通风行人通道。五、S2S9综放工作面收尾及回撤期间防灭火措施根据工作面回采及收尾期间采空区自然发火特点，分两个阶段实施防火措施，即工作面距停采线30m至施工回撤通道结束、工作面回撤期间。这

11、两个阶段内将采用预测预报、喷浆、充填灌浆、注浆、注水、注氮、上（下）隅角设置隔离墙等多种防火措施。1、工作面距停采线30m至施工回撤通道结束防灭火措施（1）工作面距停采线30m时，加强预测预报工作，每班安排专人对S2S9工作面进行预防自然发火检查。（2）全面排查矿井充填系统、注氮系统设施及管路，确保系统完好。管路接至距工作面不大于30m处。地面备足回撤、封闭过程中所需材料及设备。（插管、白泥、黄泥、木段、木楔子、注浆泵等）（3）距离停采线30m时，对下隅角氧化带区域进行注氮。注氮管路管口埋入采空区间距为15-30m。（此项工作直至回撤结束）（4）工作面推进至停采线30m范围时，对下隅角处做好封

12、堵工作，并沿工作面倾向20m范围内铺设风风筒布，有效减少采空区漏风。（5）工作面尾采期间，上网前必须放净顶煤，采空区见岩石。（6）距停采线30m时，利用地面注浆系统对上隅角预置管进行铺浆，注浆时以工作面返浆为止。（7）距停采线15m时，开始埋设回撤期间采空区注氮措施管。上、下隅角以及工作面每40m向采空区埋设一根32mm胶管，共八根。（8）工作面进入施工回撤通道阶段，施工单位应加快劈帮速度，尽量减少煤壁在空气中的暴露时间，缩短采空区浮煤及裸露煤壁氧化进程；（9）在工作面支架停止推进后，对工作面前后三角点进行砌闭封堵，防止和减少向采空区漏风。此项工作由综采队负责。（10）停采后，从S2S9工作面

13、下隅角沿后部刮板输送机铺设一趟2寸钢管，分别在沿工作面倾向自上而下每40m处留设三通(32mm)，作为注氮管路，在工作面停采后，根据回撤工作面的气体情况，实施注氮作业，有效惰化此区域。（11）回撤通道施工完成后，在工作面架间尾梁插入一根1寸花管（需准备插管185根，长度1.5-2.0m，），做为观测管以及局部架间措施管。工作面每50m施工一个注浆（或注水）钻孔，钻孔终孔位置位于支架后方1015m，距支架顶部3m左右,钻孔仰角为150170。（12）回撤通道完成后，对上、下隅角以及工作面架上、架间、架尾全面喷浆要严密不漏风，减小采空区氧化带宽度。工作面回撤硐室帮顶也要喷浆严密，不留孔洞。3、工作

14、面回撤期间的防灭火措施（1）工作面回撤期间，通过运输顺槽、后部刮板输送机注氮管路沿工作面倾向预埋的注氮管路，向采空区进行连续注气氮，正常情况下，24小时持续注氮，注氮量不小于1000m3/h，氮气浓度（按体积计算）不得低于97。采空区防火注氮量确定原则是：采空区氧化带氧气浓度不大于8，工作面风流中的氧气不小于18。若发现工作面、支架间的行人过道、上隅角氧气浓度降低（18%），应暂停注氮或减少注氮强度。（2）工作面回撤期间，正常情况下对工作面架间插管、施工的钻孔进行注浆，自上而下，反浆为止。如果在回撤期间，发现某一支架区域出现温度、CO气体异常时，加大该区域内钻孔的注水量，此外利用已施工的钻孔则

15、持续对该区域钻孔进行注浆，直至彻底消除隐患。如现有钻孔不能有效覆盖异常区域，安排人员在异常区域内补打钻孔，进行防灭火作业。（回撤期间施工单位负责备齐施工钻孔所需工具和材料）（3）回撤期间掩护架形成后，在下隅角区域木垛外侧注罗克休，减少采空区漏风。在端头架、175#附近向采空区方向分别施工三个钻孔，套管为1寸，长度为8-12米，做为注凝胶措施管。（4）瓦斯检查员和施工单位人员要看护好风门，严禁破坏或同时支开一组风门；风门损坏时，要及时通知保安区进行修复；每天安排一名测风员对采场的风量进行测定，确保工作面风量的稳定。（5）回撤支架期间，保安区要保证每班有一名队领导跟班，现场检查瓦斯和一氧化碳情况；

16、出现高温火点时，施工队伍要分三班注白泥进行处理。（6）在回撤支架期间，工作面备一台注浆泵和10吨白泥，地面准备四台完好的注浆泵和100吨白泥备用，以及灌注白泥所需其他材料。（7）回撤支架等大件时，避免停留在巷道断面小的地点，以防止影响采场风量，引起采空区内压力变化。六、应急措施1、可能发生自然发火的地点及特征可能发生自燃发火的地点有：工作面上端头、工作面支架间及支架上部区域、采空区。自燃发火征兆：出现雾气、温度升高、出现大量CO并持续升高，出现烯烃类气体等。2、应急处理措施（1）S2S9工作面在回撤期间，局部支架架间及支架上部区域出现40以上的高温点、CO气体异常涌出或出现自然发火征兆时，加大

17、此区域支架的注浆、注水工作，经采取措施后，效果不明显时，根据需要在此区域重新补打钻孔，加大注水量和注浆量，直至消除支架间的发火隐患。（2）工作面在回撤期间，当回风流中CO浓度达到50ppm并呈现明显上升趋势时或工作面架间CO浓度达到200ppm并呈现上升趋势且工作面温度达到40时，经采取措施后，未能取得明显效果，立即停止工作面回撤作业，及时对工作面实施封闭。七、回撤后封闭方案1、S2S9综放工作面运、回顺各建10米长沙带一道，在回顺材料斜巷口和运顺口各建3米长沙带一道。2、工作面封闭设计和措施另行编制。八、避灾路线S2S9工作面回撤期间发生CO超限事故时，所有受威胁区域的人员，必须佩带好隔绝式

18、化学氧自救器，迎着风流方向撤出，并按如下路线避灾。S2S9回撤工作面S2S9回风顺槽S2-685m轨道平巷S2轨道下山S翼轨道大巷副井地面。九、事故案例瓦斯爆炸事故（一）、事故经过： 小青矿北二东翼401综采工作面，1991年7月31日停采后，矿安排综采准备区安装二队进行收尾工作。9月20日22点综采一队现生产的北二407工作面转载机的电机轴承落架，矿总值班布置综采一队去北二401面卸工作面溜子机尾的电机。副队长刘某带11人去拆电机，电机拆下后先用回风巷的回柱绞车拖运，因回柱绞车仅距工作面机尾9m，在用回柱拖运时，刘某派吴某去边切联络道做JD-11.4kW调度绞车运电机的准备工作，当吴某到调度绞车处一试，绞车无电，他就到综一401回风巷找电工刘某，刘某打开调度绞车的控制开关后，看处理不了就放下了。准备区电工王某受区工程师代某的指派来修这个开关，他打开开关后，把停止按钮常闭接点4#、6#两根接线头接到6#接线柱上，合上开关，送电时从开关里冒出黑烟和火，引起瓦斯爆炸。这次爆炸事故损失惨重，死亡4人，伤24人。经济损失达十余万元。（二）、事故原因：1、综采准备区安装队在瓦斯爆炸前半小时在北二401工作面回风道往工作面运两车钢梁时，将回风道里调节风门全部支开，造成负压加大，将采空区瓦斯抽出，瞬间涌向风道，致使回风流瓦斯浓度达到爆炸界限。2、采场回风道JD-11.4kW调度绞车控制开关发