采煤工作面防灭火安全技术措施完整版.docx

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采煤工作面防灭火安全技术措施完整版

编号：

TQC/K472

采煤工作面防灭火安全技术措施完整版

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本解决方案资料适合用于解决各类问题场景，通过提出的方法与对策来应付，常见种类如计划方案、设计方案、施工方案、技术措施，本质是人和产品之间建立可触达的桥梁，实现匹配问题，修正问题，预防未来出现同类问题。

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　　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°～23°，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φ150mm，综采、综掘工作面管径不小于φ100mm，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MgCl2•6H2O，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MgCl2•6H2O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、每趟喷雾洒水管路在投入使用前，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：

注胶灭火工程实施完，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。

　　设计比例：

基料：

促凝剂：

水=10：

4：

86（重量比）。

　　3、凝胶防灭火时安全技术问题

　　⑴工作面实施凝胶灭火时，由通风区另行编制安全技术措施。

。

　　⑵预防水、电、机械等人身伤害事故。

　　⑶对操作人员进行培训教育，确保工程质量。

　　⑷材料要防雨、防风；包装带要收集，以免造成环境污染。

　　⑸灌浆站及材料库要建立在洪水水位线以上。

　　⑹各工程在施工过程中按各自行业规范操作。

　　⑺施工期间要严格监控地面灌浆浆液是否流入井下工作面和巷道，并加固所有与采空区联通的密闭。

　　四、火灾事故预防及处理

　　1、外因火灾预防及处理

　　外因火灾是由于外来热源引起的，井下电气焊、喷灯焊、电钻电机、开关、插销、接线三通、电缆等出现损坏、过负荷、短路等，引起火花，继而引燃可燃物；违章放炮导致引燃可燃物而发火；机械摩擦及物体碰撞引燃可燃物而引起火灾。

　　外因火灾的预防

　　⑴工作面内电气设备必须安装使用各类安全保护装置；所有电器设备杜绝失爆现象。

　　⑵、工作面选用阻燃性电缆，凡未经公司电缆检测站检测的电缆不得使用，要按规定高度悬挂。

运输巷使用的皮带、胶管等橡胶制品，必须有合格证，下井前必须进行阻燃性试验，不合格的禁止使用。

　　⑶要经常检查工作面内所有电气设备运转情况，按规定加注润滑油，避免摩擦过热引起火灾。

　　⑷工作面不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

　　⑸回风巷、运输巷必须按《煤矿安全规程》的有关规定，安装消防洒水管路。

　　⑹生产使用的液压油、汽油、煤油、变压器油必须装入盖严的铁筒内，由专人运送至使用地点，剩余的汽油、煤油、变压器油、液压油必须运回地面，严禁在井下存放。

工作面使用的润滑油、棉纱、布头、废纸等必须放在盖严的专用铁箱内。

用过的棉纱、布头、废纸等，也必须放在盖严的铁筒内，并由专人定期送到地面处理，不得乱仍乱放。

严禁将剩油、废油撒在巷道中。

及时处理工作面各类机电设备油脂渗漏，严禁机电设备大量漏油运转。

　　⑺进入工作面的工作人员必须执行井口检身制度，严禁携带烟草、点火物品及穿化纤衣服下井。

　　⑻加强预防地面火灾，防止地面火灾危及井下。

　　⑼运输巷内胶带运输机机头机尾，必须存有不少于0.3m3的灭火砂；运输巷内胶带运输机机头机尾、设备列车及采面上、下端头必须配备至少2个灭火器。

灭火器材要定期检查，及时更换，保证合格。

工作面工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

　　外因火灾发生时的处理

　　⑴任何人发现火灾时，应视火灾性质、灾区的通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火、控制火势，并及时报告矿调度室。

　　⑵火区现场的区队长、班组长应将所有可能受火灾威胁区域内的人员撤离危险区，并组织人员利用现场一切工具和器材进行灭火。

　　⑶矿调度室在接到井下火灾报告后，立即通知有关人员,矿值班长在矿长和总工程师未到之前，应立即会同矿山救护队、通风区长、通风队长和机电科科长、供电队长等根据具体情况，组织营救灾区人员和灭火工作。

　　⑷根据火区情况，确定矿井通风制度，在通风井口、井筒内及井底车场内的硐室及进风大巷着火时，可采用矿井反风和使用风流短路的措施；矿井内其它地点发生火灾时，应采取调整通风系统、减少风量、局部反风等措施，使火区有害气体直接进入回风巷；在掘进巷道发生火灾时，不得随意改变原有通风状态。

需进入巷道侦察火情或灭火时，都必须制定安全可靠的措施，防止事故扩大。

　　⑸抢救人员和灭火过程中，必须指定专人检查瓦斯、一氧化碳、煤尘及其它有害气体和风流风向和风量情况，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。

　　⑹在现场无法扑灭的情况下，由班组长、安检员或有经验的老工人带领，佩戴好自救器，有组织地按避灾路线撤离危险区到新鲜风流中，直至地面。

　　⑺电气设备着火时，应首先切断电源，在电源切断前只准用不导电灭火器材灭火。

　　⑻对于油料着火不能使用喷水灭火，应使用砂子、干粉等灭火材料。

　　⑼用水灭火时，要从火源的外围逐渐向火源中心喷射、灭火人员要站在上风侧。

　　⑽矿井发生火灾时要正常控制风流，必须保证人员安全撤出，缩小火烟蔓延范围，以降低损失，可以采取下列方法：

　　火源附近进风侧修筑临时防火密闭，控制进风量，降低火风压和火烟的生成，再采取积极的灭火方法，迅速灭火或控制火情。

　　火灾发生在分支风流，特别是救人时期，灭火阶段不能采取局部通风机减风或停风措施，必要时还可以加大火区风量，以稳定风流，利于挽救遇险人员。

　　⑾火灾发生在采区内，首先注意防止风流逆转，一般不采取减风措施，并根据瓦斯积聚的可能性，自然风压和火风压的大小及其作用方向等具体情况做出正确判断，拟定合理的风流调节方法。

　　⑿工作面发生火灾时，要关闭防火门隔离风流。

　　⒀井下火灾直接灭火法不能奏效时，必须迅速将火区封闭，然后采取有效的灭火措施。

　　⒁封闭火区时，要尽量缩小封闭范围，减小火区氧气的积存量，封闭时尽可能撤除器材、设备，以免腐蚀损坏。

　　⒂封闭火区的顺序和火区的管理应严格按照《煤矿安全规程》有关规定执行。

　　2、内因火灾预防及处理

　　内因火灾是残存的煤或可燃物在一定外部（适量通风供氧）条件下，自身发生物理化学变化，产生并积聚热量，使其温度升高，达到自然点而形成的火灾

　　内因火灾预防

　　⑴工作面要制定有效措施保证回采率，回采过程中要减少丢煤，推进速度符合防灭火工作的要求。

　　⑵防灭火系统必须完善，加强回采工作面一氧化碳的监测工作，做到对火灾的早期预测预报，一旦发现发火征兆，必须采取措施进行处理。

采煤工作面要保证合理的回采速度，工作面推过的溜煤眼、联络巷及工作面停采后必须及时封闭，封闭质量必须达到要求，并定期检查。

　　⑶工作面采空区周围必须采取均压措施，减少漏风，生产布置避免采空区两侧同时回采或一侧回采一侧掘进，防止破坏均压状态。

　　⑷保证进回风系统巷道断面，降低通风阻力。

　　⑸加强职工技术和业务培训，提高广大职工的防灭火意识和能力。

　　内因火灾处理

　　⑴任何人发现井下火灾时，应视火灾的性质、灾区的通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，发现自燃现象后，要立即汇报矿调度室、值班矿领导及通风调度，撤出所有受威胁区域人员。

　　⑵发现自燃后，应立即查找漏风通道，判断火区具体位置。

　　⑶确定火源后，要采取消除火源、向高温点注浆、压注凝胶阻化剂、注惰性气体等手段，使高温点得到控制，直至消除隐患。

　　⑷对发火地点应采取均压措施，减少向发火地点供氧。

同时应设立火区CO监测点，利用束管对火区进行连续监测并进行取气样化验分析。

　　⑸当其它措施无效时，应采取隔绝灭火法封闭火区。

　　⑹启封火区时，应制定严格的防火制度，严防火区复燃。

　　⑺当下列条件同时具备时方可认为火区已经熄灭：

　　火区的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同；火区内空气中氧气浓度降到5％以下；火区内不含乙烯、乙炔，封闭期间内一氧化碳浓度逐渐下降，并稳定在10PPm以下；火区的出水温度低于25℃或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。

上述四项指标持续稳定时间不得少于1个月。

　　3、火灾事故的避灾路线

　　当工作面发生火灾，无法处理时，工作面所有工作人员在安检员、瓦检员、采区班队长的带领下有组织地离开灾区。

　　避灾线路为：

15188回风巷→15188采煤工作面→15188运输巷→154运输石门→1运上→地面

　　附图：

　　15188采面防灭火系统示意图。

　　15188避灾线路图。