1271工作面防灭火安全措施.docx
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1271工作面防灭火安全措施
筠连县镇舟镇利兰煤业有限责任公司
(利兰煤矿)
1271工作面防灭火安全措施
编制单位:
筠连县利兰煤矿
编制时间:
二O一七年二月
会审签字表
单位
签字
时间
矿长
技术负责人
生产副矿长
安全副矿长
机电副矿长
安监科
通风科
机电运输科
调度室主任
编制
审批意见:
1271工作面防灭火安全技术措施
2013年4月经四川省煤炭产品质量监督检验站检测矿井7#煤层自燃倾向性等级为Ⅱ级,属自燃煤层。
根据矿井采掘计划,在2017年将二区段7#煤层1271炮采工作面作为进行回采作业,为确保回采期间安全高效开采,根据《煤矿安全规程》的防灭火规定,特制定该工作面防灭火安全技术措施。
一、1271工作面概况
1271工作面位于二区段东翼,上至+525m标高,下至+500m标高,东至矿区边界保安煤柱,西至井筒保护煤柱。
工作面北为未采动区域,开切眼东为矿区边界保安煤柱,南为1171回采工作面隔离煤柱,西为回风暗斜井保护煤柱,煤层埋深在+205~+315m之间。
走向长600m,倾斜长83m,可采储量139689t,平均倾角15º.
1271工作面采用走向长壁采煤法,炮工艺,控顶方式采面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板,采用“见四回一”控顶,最大控顶距为4m,最小控顶距为3m,放顶步距1.0m,采用末排密集支柱切顶、全部垮落法管理顶板。
工作面轨道巷、回风巷巷道均采用支护形式为“工字钢”,净断面4.3m2,箱距1.0m;工作面切眼支护形式采用双排点柱支护,净断面3.52m2,点柱间距1.0m。
1271工作面采用全负压通风方式,轨道巷进风,回风巷回风。
工作面计划风量为384m3/min,实际风量为425m3/min。
二、开采条件
1、地层
本区含煤地层为二叠系上统宣威组(P2x),平均总厚135.5m,含煤十三层,煤层总厚度一般为7.53m,含煤系数5.6%。
宣威组上段(P2x2)为主要含煤段,平均厚43.36m,含煤十层,平均厚7.31m,占16.9%,含可采煤层为2、7号煤层及8号(8-1、8-2)煤层,计四层,平均总厚5.73m,可采含煤系数4.2%。
按标志层与可采煤层的组合特征,将宣威组上段(P2x2)划分为三个层段:
第一层段平均厚度13.67m,含可采煤层7号、8号之8-1、8-2;第二层段平均厚21.22m,不含煤;第三层段平均厚8.47m,含2号煤层。
其中以第一层段含煤性最佳。
2、含煤岩系
本区含煤地层为二叠系上统宣威组(P2x),平均总厚135.5m,含煤十三层,煤层总厚度一般为7.53m,含煤系数5.6%。
宣威组上段(P2x2)为主要含煤段,平均厚43.36m,含煤十层,平均厚7.31m,占16.9%,含可采煤层为2、7号煤层及8号(8-1、8-2)煤层,计四层,平均总厚5.73m,可采含煤系数4.2%。
按标志层与可采煤层的组合特征,将宣威组上段(P2x2)划分为三个层段:
第一层段平均厚度13.67m,含可采煤层7号、8号之8-1、8-2;第二层段平均厚21.22m,不含煤;第三层段平均厚8.47m,含2号煤层。
其中以第一层段含煤性最佳。
3、煤层特征
7号煤层:
煤层平均倾角15°,上距2号煤层间距约25m,下距7号煤层平均间距约4.80m,平均煤厚1.76m,含一层夹矸。
属暗淡、半亮型煤。
4、煤层顶底板
7号煤层直接顶板主要为砂质泥岩、泥岩及生物碎屑灰岩,次为细粒砂岩、粉砂岩、薄层灰岩;底板局部有炭质泥岩伪底,厚0.40m左右,直接底板主要为泥质岩类。
5、瓦斯地质:
利兰煤矿为高瓦斯矿井,按突出煤层进行管理。
1271工作面上部解方层2号煤层已开采,在施工轨道巷和回风巷前,8号煤层底板施工岩石底板道布置穿层钻孔预抽煤层瓦斯,轨道巷施工好后又在轨道巷布置有顺煤层钻孔预抽煤层瓦斯;1271轨道巷和回风巷在掘进过程中未发生过瓦斯动力,施工钻孔过程中瓦斯亦无明显涌出,各项指标均符合无突出危险倾向工作面要求。
回采前按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》组织技术组成员对该工作面抽采达标评判,评判结果为已抽采达标。
该工作面在掘进过程中的最大瓦斯涌出量为1.13m³/min,预计回釆期间的绝对瓦斯涌出量为1.92m3/min。
2014年4月在+500m岩石底板道测得7号煤层瓦斯压为0.29MPa,瓦斯含量(daf)为3.89m3/t,煤的破坏类型为Ⅱ类,坚固性系数为1.4,瓦斯放散初速度△P为12.369。
6、7#煤含硫情况
含硫情况:
采区7#煤层含硫在0.62~7.26%,平均2.68%,属于中高硫煤。
三、1271工作面防灭火安全技术措施
(一)阻化剂防灭火
1、阻化剂选择
阻化剂的种类很多,设计考虑采用国内常用的,使用效果较好的熟石灰Ca(OH)2阻化剂。
2、喷洒压注工艺系统及喷注对象
Ca(OH)2是对含统较高易自燃煤层阻化效果最好的阻化剂,其阻化作用有化学阻化、物理阻化和负催化三重防治自燃的阻化作用,采用人工洒熟石灰工艺系统,对采空区、煤层巷道冒落孔洞、开采线、停采线和工作面上下端头10m范围内按每循环洒0.2m3喷洒压注阻化剂,覆盖或包裹碎煤,封堵裂隙致密,阻止煤的氧化,降低煤的氧化能力,起到防火作用。
计算每循环洒熟石灰量:
20×1.0×0.01=0.2(m3)
式中:
20-工作面上下端头10m范围内洒熟石灰。
1.0-循环进度1.0m。
0.01-洒熟石灰厚度0.01m。
3、洒熟石灰时,应注意保护机械设备、金属支护材料等,及时清理,防止对设备造成腐蚀损伤。
(二)注淡
1.注氮方式分为预防性注氮和灭火注氮:
预防性注氮,即开放性注氮,回采期间,在不封闭工作面的情况下,向采空区间歇性注氮,必须严格控制注氮时间和注氮流量,确保采空区气体逸出不得造成回采工作面或回风流中有害气体超限,达到防止自燃的目的。
灭火注氮也即封闭注氮,封闭区内空间承受注氮增加气体体积的能力,由密闭调节管上的阀门进行调节,并始终保持封闭区内正压状态。
2.管路设置:
(1)注氮释放口位置的选择
对采空区的注氮,其注氮释放口应设置在采空区氧化带内,注氮释放口距工作面的最大距离为:
Lmax=Le+Rn
式中:
Le——采空区漏风带宽度,取10m;Rn——氮气有效扩散半径,取5m。
则Lmax=Le+Rn=10+5=15m
故注氮释放口设置于离工作面15m的进风侧采空区底板上。
(2)管路布置
①制氮机的氮气通过三通与矿井压风管路联通输送到工作面的下口,工作面下口采用聚乙烯管埋入至采空区。
②工作面发生自燃时,通过关闭闸阀使其氮气直达工作面。
(三)构筑防火门门墙
在采煤工作面煤层轨道巷、回风巷靠近运输石门和回风石门处预先留设构筑防火门的位置,并构筑防火门门墙(套),门套厚度500mm,采用不燃性材料建筑,并在构筑地点备足封闭防火门的材料,登记编号,随时检查,发现变形或丢失及时更换和补充。
(四)加快回采速度,提高回采率
1、考察采空区三带,确定自燃带的范围,考察煤层自燃发火期,并据此确定回采工作面最佳防火推进度;加快工作面推进速度,提高回采效率,确保采空区的煤在自然发火之前直接进入窒息期。
2、工作面不留浮煤,特别是开采边、结束边、上下两巷煤柱边。
3、提高回采率,加快回采速度。
采用先进的劳动组织,尽可能使用高效率的采煤设备和综合机械化议备,以加快回采速度。
(五)加强通风管理
(1)选择合理的采区通风系统。
回采工作面用U型负压通风系统,这样可以减少采空区漏风量。
根据瓦斯涌出量,保证风流畅通,有害气体不超限以及风量满足的情况下,合理控制有效风量,以减少自燃氧化带宽度,防止氧化自燃。
(2)采用预防性均压通风方式,回采工作面和相邻巷道之间,尽量减少压差,实现均压,减少漏风。
(3)采用悬空密闭的措施,即在回采工作面的运输机巷中,采用粉煤灰袋或矸石在回采工作面密集支柱后方设0.8~1.2m厚、长5.0m的悬空密闭,每隔30m左右设一道。
随着回采工作面的推进,顶板的冒落,密闭上方的悬空部分被压实,形成隔离带,可以减少漏风,将采空区的“三带”减小,同时将高浓度瓦斯封闭在采空区中,防止煤层自燃。
(六)加强现场管理
1、经常检查风量小的有煤炭堆积的巷道中煤炭附近、冒高处的气体温度情况,防止煤层自燃。
2、建立健全内因火灾预防检查制度,定期检查密闭内外及采煤工作面回风气体和温度情况,并对井下全部密闭建立台帐,发现问题及时处理。
3、采煤工作面上隅角定期取样化验CH4、CO、CO2情况,发现问题采取针对性措施。
4、回采过程中,应及时对抽放钻孔瓦斯浓度进行检测和对负压进行调整,防止抽燃采空区,随着工作面的推进及时封堵抽放钻孔。
5、未通风的巷道必须在24小时内封闭,对封闭的盲巷和通风微弱的巷道应定期进行防火检查。
四、煤层自燃的早期识别和预报
1、人的直接感觉:
巷道中温度升高,湿度增加,出现雾气,巷道壁及支架上出现水珠。
(回风巷设置温度传感器进行回风巷温度监控)
当人接近火源附近时,有头痛、闷热、精神疲乏,裸露皮肤微痛等不舒适的感觉。
巷道中或回采工作面出现煤油味、汽油味、松节油味或焦煤气味
2、井下空气成分检测:
煤炭从自热到自燃过程中,附近空气的固有成分将发生变化,空气中氧含量减少,二氧化碳含量增多,在一这阶段内还会出现一氧化碳。
多以一氧化碳作为标志性检测气体。
五、火灾的扑灭
(一)火灾的发展阶段
火灾通常是由小到大、由弱到强逐渐发展起来的。
按其发展过程人为以下五个阶段:
初起阶段:
火焰不高、烟流不多、火缓
发展阶段:
温度升高、速度加快、火急
猛烈阶段:
温度急升、速度飞快、火猛
下降阶段:
燃烧物质慢慢耗尽
熄灭阶段:
燃烧完毕,大事已去
(二)1271工作面灭火方法
1271工作面当采空区内发生火灾时,应迅速采取隔绝灭火法和注淡的方法进行灭火。
六、灭火救灾的行动原则和应急措施
(一)行动原则
1.发现火灾,保持镇定,直接灭火,逐级汇报
2.指挥撤人,控制火灾
3.侦察火区,确定火源,组织人员灭火
(二)矿井灾变通风管理
工作面通风管理正确与否,是决定火灾事故处理成败的关键。
采取正确的控制风流措施,可做到事半功倍,顺利抢救出受灾人员,处理好事故。
否则可能扩大事故,增加救灾的困难和灾害损失。
1.工作面发生灾变时的三种通风管理方式
1)工作面反风(当火灾事故发生在轨道巷)
2)正常通风
3)工作面控风
2.工作面局部区域发生火灾时的通风管理方式:
1)高瓦斯区域:
保持风流方向不变,或增大供风量,防止风量不足瓦斯积聚引起爆炸,扩大伤亡。
2)低瓦斯区域:
保持风流方向不变,减少供风量。
3)风流短路:
防止波及下风流人员
4)区域反风:
具备区域反风条件时采用
5)均压通风:
在采面进回风巷增设调压风门和调压局扇,以改变采面风压,实现均压通风灭火
(三)火灾事故抢险时要注意的问题
1、防止产生火风压,造成风流逆转或烟流倒灌。
2、防止火灾事故引起瓦斯爆炸事故
3、人员撤退路线逆向风流方向撤到地面,不得顺风走。
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