煤矿防灭火专项措施.doc
防灭火专项设计及防灭火安全技术措施 第一章 概述 一、 矿井概况 xx煤矿位于xx北部xx镇陆家村寨境内,属xx私营企业,行政区划属xxxx镇管辖。矿井距xx城关镇30km,xx镇2.0km。xx铁路和盘xx公路从井田北部外围经过,井田内有简易公路与盘水公路相接。矿区中心地理坐标东经104o31′36″~104o32′54″;北纬25o59′41″~26o0′12″。矿井交通方便。为整合技改矿井,批准生产规模为21万吨/年,矿区面积1.1917km2,开采深度为1600~1400m。井田走向长2.04~2.16km,倾向宽约0.58km。 (一)矿井通风及瓦斯情况 矿井通风方法为机械抽出式,通风方式为中央并列式,“二进一回”,即主斜井和副斜井为进风井,回风斜井为回风井。 矿井为煤与瓦斯突出矿井。 (2) 煤层自燃性 所有可采煤层属三类不易自燃煤层,2014年2月23日1460回风巷发生煤层自燃,所以,矿井按二类自燃煤层进行防灭火管理。 (三)xx年采掘工作面 1、采煤工作面11124采煤工作面(计划) 2、掘进工作面 11124运输巷、11124回风巷(目前已停掘)。 第二章 防治外因火灾的措施 一、防治井上、下外因火灾的措施 1、可能发生外因火灾的地点 1)所有的变电所、机电硐室、配电点; 2)所有存放易燃物品的地点; 3)皮带运输线; 4)存在各种高低压电缆、开关设备处; 5)各种采掘头面、巷道整修的放炮地点; 6)所有的井下电焊、气焊作业等地点。 2、产生火源的原因 1)井下电火焊、气割、照像、录像; 2)违规爆破、封泥长度不足产生火焰,放炮产生爆燃; 3)电器失爆、短路或过负荷产生电火花,电缆放炮; 4)作业人员将火源带入井下,私自拆卸矿灯; 5)运输机械摩擦; 6)机械碰撞; 7)岩石摩擦; 8)金属支架断裂等原因。 外因火灾的特点是发生突然,来势凶猛,如果采取措施不及时,往往酿成恶性事故。因此,预防外因火灾的发生,是煤矿防灭火和重大任务。为此,特制定如下安全技术措施。 二、外因火灾事故的预防措施 1、严格杜绝火源。严禁穿化纤衣服和戴电子表,严禁将烟和点火物品带下井,更不许在井下吸烟与使用明火;地面井口房和通风机房附近20米内,不得有烟火或用火炉取暖;地面木料场、矸石山、炉灰场与进风井的距离不得小于80米;并下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。 2、井下和地面井口房内不得从事电焊、气焊和使用喷灯等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和使用喷灯等工作,必须遵守煤矿安全规程第206条的规定。制订安全措施,经矿长批准,并由矿长指定专人在场检查和监督。而且要求事先清除附近的易燃物品,备足消防用水、砂子、灭火器等,并携带瓦斯便携仪,随时检查瓦斯浓度,当瓦斯浓度≥0.5,立即停止作业,并用水对焊接物件降温。 3、按矿井瓦斯等级,使用规定的安全可靠的炸药和雷管,并严格执行放炮的有关规定。 封泥长度必须达到煤矿安全规程第329条规定要求,不准放糊炮,严禁用煤块、粉煤、岩块(泥岩)等易燃物品代替炮泥,同时严格执行“一炮三检”和“三人联锁放炮”制度。 4、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隔10O米设置支管和阀门(但在胶带输送机的巷道中应每隔50米设置支管和阀门)。消防水池必须经常保持足量的水量。 5、矿井井口房,以井口为中心的联合建筑,井筒、各水平的连接处及井底车场,主要绞车道同主要运输巷、回风巷的连接处,井下机电硐室,主要巷道内的胶带输送机的机头前后两端各20米范围内,都必须用不燃性材料建筑和支护。 6、所有机电设备必须采用防爆型或防火花型。在必须使用某一种不防爆或防爆性能不好的仪表或设备时,要制定一套完善的安全措施。 7、进风井口要装设防火铁门。如果不设防火铁门,必须有防止烟火进入矿井的安全措施。 8、矿井必须在井上、下设置消防材料库。井上消防材料库应设在井口附近,并有轨道直达井口;井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中,并应装备消防列车。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量,由矿长确定,并备有明细卡片,指定专人定期检查和更换,对过期或报废的物品必须在三天内更换和补充齐全。 9、井下爆破材料库、机电硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中,都应备有灭火器材和砂箱,使用过的棉纱及时清理上井,各机电硐室不准存放坑木、荆笆、背木等易燃物品。所有井下工作人员都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。 10、井下加强易燃物品的使用管理,入井的油脂必须密闭严密进行运输及保管,擦洗设备的破布棉纱必须回收上井。防止出现火灾事故及火势的扩大漫延。井下硐室内不准存放汽油、煤油或变压器油。井下使用或使用过的润滑油、棉纱和布头等必须放在盖严的铁桶内,并放置在通风良好的安全地点,由专人定期送到地面处理,不得乱扔乱放。严禁将剩油泼洒在巷道或硐室内。 11、要正确使用易熔断丝(片)和漏电继电器,以便电流短路、过负荷或接地时能及时切断电流。不准带电检修、搬迁电气,预防短路起火。应做好井下机械运转部份的保养维修工作,及时加注润滑油,保持其良好的工作状态,防止因摩擦生热而引起火灾。 12、严禁非阻燃、非防爆产品、设备违规入井,井下必须使用绝缘阻燃电缆或不延燃橡套电缆、阻燃输送带。皮带运输机必须装设驱动轮防滑保护、防跑偏、烟雾报警、超温洒水、堆煤或满仓等保护装置。 13、矿井防灭火供水管道必须覆盖井下所有巷道及硐室,并保持不间断供水,确保矿井一旦发生火灾时能及时取水直接灭火。 14、矿井各种机电设备硐室、配电点、皮带机头地点配备一定数量的干粉灭火器及灭火砂箱。井下配电所的前后通道均设置防火栅栏门。 15、严格电气设备的管理,电气设备的选型必须满足最大供电负荷要求,防止电气设备过载起火引发火灾。 16、井下加强易燃物品的使用管理,入井的油脂必须密闭严密进行运输及保管,擦洗设备的破布棉纱必须回收上井。防止出现火灾事故及火势的扩大漫延。 第三章 开采自燃煤层的防治措施 本矿1460回风巷已经发生煤矿自燃事故,K10煤层属于自燃煤层,在11124工作面回采期间,执行以下措施 一、开拓开采方面的措施 1、设计采煤方法为走向长壁后退式采煤法,全部陷落法管理顶板,K10煤层顶岩性以粉砂质粘土岩、砂岩、粘土岩及砂岩为主,顶板较为松软,易于冒落,很快压实,空气难以进入采空区,减小自燃危险。 2、加快推进速度,一次采全高,缩短采空区暴露时间,有利于防止采空区浮煤自燃。 3、按设计选定的防火门位置构筑好防火门墙,并储备足够数量的封闭防火门的材料,当采煤工作面结束后,立即进行永久性封闭。 4、在煤层中掘进巷道时,对巷道中出现的冒顶区采用不燃材料充填密实。上、下山、回风大巷采用锚喷或砌碹支护,碹后的空隙与冒落处采用不燃材料充填密实。 5、对已报废的煤层中的联络巷、采终线采用喷洒阻化剂加防火墙的方法防火。防火墙设两道,间距大于5m,以不燃材料构筑,两墙之间以掺阻化剂的泥浆充填实。 6、对采煤工作面开切眼、探煤联络巷、采终线均应采用喷洒阻化剂防火。 二、通风方面的措施 漏风是产生自然发火的必要因素之一,因此,在既定的生产条件下,要确保有通风风流稳定,减少漏风。 1、11124工作面开采采用后退式回采,采用“U”型通风方式,一进一回,尽量减少向采空区漏风是防止采空区自燃发火的最好办法,同时,应使采空区顶板均匀垮落下沉,缩短漏风通道。 2、调节风门、风门设在围岩坚固、地压稳定的地点,但要注意避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量的增大。 3、防火墙由不燃性材料构成,且已密实,漏风量较小,通风部门定期检查维修,发现问题及时处理。 4、在1450运输石门与回风联络巷之间设置双向风门,设计为闭锁风门。井下风门均安装闭锁装置,使一组风门不能同时敞开,确保风流稳定。 三、监测监控及预测预报的措施 (1)、在11124回采工作面运输巷,回风巷安设CO传感器,运输巷安设在距离工作面10-15米位置,随工作面回采而移动,回风巷CO传感器安设在11124回风巷距离专用回风联络巷10-15米位置。 (2)、11124工作面由通风部门,每天安排专人检测进、回风CO浓度,并汇报调度室,填写台帐,总工程师每天审阅CO台账。 (3)、检查人员发现CO等有害气体超限等突变情况时,先将工作人员撤出危险区,随时报告矿调度室,总工程师立即召集相关技术人员制定处理火区方案并严格执行。 4、监测方面的措施 1、人的感官可以察觉的自燃征兆 ①巷道中出现雾汽或巷壁汗“挂汗”;②风流中出现火灾气味,如煤油味、松香味、臭味等;③从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高;④当空气中有毒有害气体浓度增加时,人们有不舒服的感觉,如头痛头晕精神疲乏等。 2、仪表检测、探头监控 1)有下列情况之一者,定为自燃发火 ①煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等;在回风巷中安装烟雾传感器; ②煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃,在回风巷中安装温度传感器;③采空区或风流中出现一氧化碳(CO),其浓度已超过矿井实际统计的临界指标,并有上升趋势,在回风巷中安装一氧化碳传感器。 2)有下列情况之一者,定为自燃发火隐患 ①采空区或井巷风流中出现一氧化碳,其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标;②风流中出现二氧化碳(CO2),其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标;③煤炭、围岩及空气和水的温度升高,并超过正常温度,但尚未达到70℃;风流中氧(O2)浓度降低,其消耗量呈上升趋势。 3、自燃发火观测站 为预防煤层自燃,采用一氧化碳增量法预测工作面火灾,确定煤层自然发火的标志气体和建立自燃发火预测预报制度。派专人每班检测1次,所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内,发现自燃发火指标超过或达到临界值等异常变化时,必须立即报告矿安全管理人员和矿技术负责人,发出自燃发火预报,采取措施进行处理。自燃发火观测站设置位置①固定观测站矿井总回风巷;采面进风巷;采面回风巷; ②移动观测站掘进工作面;采面进风巷;采面回风巷;采面上下隅角;③临时观测站其它可能发火地点,如密闭前;冒落及突出空洞等松煤积蓄地点内。采面自燃发火观测站设置位置示意图如下 4、束管监测系统 选用抚顺煤矿安全仪器总厂的KJ90N型煤矿综合监控系统,在采掘工作面回风巷、回风平硐均安装了一氧化碳和温度传感器,对矿井一氧化碳和温度进行监测。 设计选择一套KSS-200型矿井火灾预报束管监测系统,本系统可连续监测井下巷道、采空区、密闭区等地点的CO、O、CO2、CH4等气体浓度,根据CO的变化情况早期预报煤碳自燃发火。系统最多监测数量为16个点,根据本矿实际情况在工作面采空区设2个靠近运输巷和回风巷各一个,每个掘进巷道设1个,有松散煤堆积的冒落区各1个,临时密闭的巷道设1个,采煤工作面风巷设1个,总回风巷设1个等对矿井的发火情况进行连续早期监测。 (1)依据 ①根据矿井防灭火规范规定三级自燃矿井应建立火灾预测预报系统。 ②根据矿井通风安全装备标准4.0.3条规定,开采有自燃倾向的厚及特厚煤层的矿井必须配置矿井火灾预报束管监测系统。 (2)监测内容及其作用 根据矿井防灭火规范规定,一般以一氧化碳的相对量和绝对量以及格雷哈姆系数作为自燃发火的预报指标。 ①监测点设置 监测点分为固定点、移动点和临时观测点。观测点应设置在能采集到观测区内的有代表性的气体的地点。尤其固定观测点,移动观测点,应尽量设置在巷道周围压力较小,支架完整,没有拐弯,断面没有突然扩大或缩小的地点。根据上述要求监测点主要布置在以下地点工作面回风监测点,布置在工作面回风巷,距工作面15~20m,随工作面开采而移动。采区回风监测点,布置在采区总回风巷内。矿井总回风巷监测点布置在矿井总回风巷内。临时监测点应根据矿井实际工作面生产情况,采空区情况、临时密闭的巷道等临时设置。 ②监测内容 监测点主要监测气温、风量和采集气样等,以便提供分析数据,所采集的气样通过束管管路送至地面进行自动分析。 ③作用 系统通过束管取样,利用安装在地面的抽气泵,将所采样的气体送入分析仪中,分析仪将分析的气体相关参数输入计算机进行比较判断,绘出CO变化趋势和格雷哈姆系数(CO/△O2),掌握矿井自燃发火的规律和可能性,早期预报煤炭自燃发火,预防矿井火灾的产生。 系统特点具有监测的连续性和准确性。并可将监测数据送入矿井安全监测系统或矿井计算机网络中。 (3)设备选型设备选用KSS200型矿井火灾预报束管监测系统一套。 四、火区的管理及灭火措施 1、向采空区喷洒阻化剂防灭火 根据煤矿提供的煤炭自燃倾向性鉴定报告,本矿煤炭自燃倾向性为三类自燃煤层;煤尘有爆炸性;煤层赋存条件较好,全区可采;,水文地质条件复杂程度为中等类型;煤层顶底板条件较差。矿井采用斜井开拓,井田划分为一个独立系统开采,设计采用走向长壁后退式采煤法,全部垮落法处理采空区,回采工作面采用放炮落煤、刮板运输机运煤、运输巷采用矿车运煤、单体液压支柱支护顶板。 根据开拓采准巷道的布置情况,工作面推进速度较快,采空区浮煤少,回采期间煤层发火的可能性不大。为防止煤层自燃,可在回采的过程中,向采空区喷洒阻化剂防灭火;当回采工作面回采结束后应及时进行永久性密闭,防止煤层自燃。 根据煤矿安全规程第232条规定开采自燃煤层的煤层时,必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、喷洒阻化剂、注阻化泥浆、注凝胶、注惰性气体、均压等综合预防煤层自燃发火的措施,编制相应的防灭火设计,防止煤层自燃发火。 采用流动汽雾阻化剂防灭火技术,并采用火灾束管监测系统。 (1)流动汽雾阻化剂防灭火 1、灭火原理 流动汽雾阻化剂防灭火技术是通过雾化器加速、加压使水溶液变为微小雾滴,雾滴以漏风风流为载体飘移到采空区,覆盖在残煤表面,对煤体产生物理和化学的综合作用,减少煤体表面与空气的接触面,抑制煤表面活化物氧化反应速度,达到防残煤自燃的目的。 2、阻化剂的选择 阻化剂的作用就是利用阻化剂分子与煤体表面活性分子的相互吸引,破坏煤体表面自由力场,促使氧原子(O)恢复到分子状态(O2),使煤表面活化物质氧化反应速度放慢或者抑制,起到阻化作用。石灰阻化效果好,货源充足,运贮方便,使用较广泛。本矿开采煤层为气肥煤、中硫煤,选用石灰作为阻化剂。,阻化剂浓度为20,阻化率为80。 3、喷洒压注工艺系统及方法 阻化剂防火工艺可分两类,一是在采煤工作面向采空区的遗留煤喷洒阻化剂灭火;二是向可能或已经开始氧化发热的煤壁打钻孔压注阻化剂以控制煤的自燃。压注和喷洒系统有移动式、半固定式和固定式三种,本矿采用移动式。 喷洒工艺为用矿车做成临时性储液池以供使用,选用1吨矿车改装。向煤壁打钻压注阻化剂,用一般煤电钻打孔,孔深2-3m,孔径42mm,使用橡胶封孔器封孔,再用WJ-24型泵压注。条件许可时也可将储液池建立在上水平借助静压喷洒或压注阻化剂。压注阻化剂以煤壁见药液为好,一次达不到标准时,可重复2-3次,直到煤温正常为止。喷洒工艺系统见图621。 4、参数计算 1)阻化剂溶液的浓度 ρT/C100T/(TW)100 式中ρ阻化剂溶液浓度, C阻化剂溶液量 T阻化剂用量 W用水量 阻化剂的溶液浓度是使用阻化剂防火的一个重要参数,它决定防火效果,又影响吨煤成本。采用20浓度的MgCl2溶液,其阻化率较高,防火效果较好。 2)阻化剂溶液的密度由实测取得,根据实践经验,取1.05t/m3 3)原煤的吸药液量参照邻近矿井取得,与煤的粒度、阻化剂浓度、煤的硬度及含矸率有关,取0.058t/t 。松散煤(浮煤)的密度参照邻近矿井选取,取1.0t/m。 名 称 型 号 技 术 参 数 高压泵 S02/150(WJ-24) 压力2-3 MPa,流量2.4m3/h 喷雾器 QWFII 压力5MPa 泥浆泵 TBW-50/15 压力1.5 MPa ,流量0.5m3/h 储液箱 1吨矿车改装 高压铁管 Φ32mm 高压胶管 Φ16mm 钻机 GMZ-1.2 表62l 喷洒压注设备型号参数 5)工作面一次喷洒量可按下式计算 K1易自燃部位药液量加量系数,一般取1.2 K2采空区遗煤容重 1.0t/m, 取遗煤样实测 A吨煤吸液量 0.058t/t r阻化剂溶液容重 1.05t/m3。 L工作面长度 平均为115m H采空区底板遗煤走向长度 S采空区底板遗煤厚度 0.1m R雾化率 % 取R80% V1KlK2ALHSr/R 1.21.00.0581152.00.11.05/802.2t 6)工作面一次喷洒所需阻化剂用量 V2 V1ρ2.2200.44t 选用石灰作为阻化剂,阻化剂溶液浓度为20,阻化率为80。 实施时,每班2只喷枪对采空区喷雾,喷雾工作时间为2小时/班。 7)工作面日喷洒次数 本矿工作面作业形式为边采边准,昼夜三循环,循环进度1.0m,喷洒工作安排在回柱放顶前进行,工作面上下口喷枪相向喷洒,在工作面中部相遇喷洒完毕。 8)巷道或煤柱煤壁喷洒量 GK.L.A 式中G喷洒范围内巷道或煤柱所需溶液的喷洒量,kg或t K喷洒加量系数,取1.2 L喷洒巷道或煤柱的长度,m A巷道或煤柱单位长度的吸液量, kg/m或t/m,此参数生产中可实际测定。 9巷道或煤柱钻孔压注量 GK.S.N.A 式中G钻孔压注范围内所需溶液压注量,kg或t K压注加量系数,取1.2 S压注范围内的巷道或煤柱煤壁面积,m A钻孔的平均压注量, kg/个,此参数生产中可实际测定。 N钻孔数目,个/ m 5、喷洒压注设备 喷洒压注设备由储液箱、高压泵(阻化剂喷射泵)、过滤器、电器开关、高压管、雾化器等组成。 6、系统特点 机动灵活,防灭火范围大等特点。与其它防灭火方法相比,流动汽雾阻化剂具有防灭火效果好,工人劳动强度小等特点。 7、防腐措施 采用阻化剂防灭火时,应遵守下列规定 1、选用的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。 2)、必须在设计中对阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要参数作出明确规定。 3)、应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。 ①高压胶管、喷雾器必须保持完好,严禁泄露。 ②喷雾器必须伸入采空区喷雾,不得在采面风速较大的地点开启喷雾器。 ③喷洒工作安排在回柱放顶前进行,不得在放顶后再喷洒 ④每班喷洒完毕后,要及时用清水冲洗采面单体支柱。防止因风速较大点的雾状阻化剂漂移附着在单体支柱上。 (2) 其它防灭火方法 均压减少漏风防灭火常简称为均压防灭火,又称为调压放灭火。其实质是利用风窗,风机,调压气室和连通管等调压设施,改变漏风区域的压力分布,降低漏风压差,减少漏风,从而达到抑制遗煤自燃,惰化火区,或熄灭火源的目的。本设计不采用均压防灭火。 应用泡沫充填剂是矿井充填堵漏风防灭火的主要技术手段之一,泡沫是不溶性气体分散在液体或熔融固体中所形成的分散物系,泡沫可以由溶体膜与气体所构成,也可以由液体膜,固体粉末和气体所构成,前者称为二相泡沫,后者称为三相泡沫或多相泡沫。本设计不采用泡沫灭火技术。 (3)加强日常检查 1)人工观测 ① 巷道中出现雾汽或巷壁汗“挂汗”; ② 风流中出现火灾气味,如煤油味、松香味、臭味等; ③ 从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高; ④ 当空气中有毒有害气体浓度增加时,人们有不舒服的感觉,如头痛、头晕、精神疲乏等。 2)仪表检测 有下列情况之一者,定为自燃发火 ① 煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等; ② 煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃; ③ 采空区或风流中出现一氧化碳(CO),其浓度已超过矿井实际统计的临界指标,并有上升趋势。 有下列情况之一者,定为自燃发火隐患 ① 采空区或井巷风流中出现一氧化碳,其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标; ② 风流中出现二氧化碳(CO2),其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标; ③ 煤炭、围岩及空气和水的温度升高,并超过正常温度,但尚未达到70℃;风流中氧(O2)浓度降低,其消耗量呈上升趋势。 3)自燃发火观测站 为预防煤层自燃,采用一氧化碳增量法预测工作面火灾,确定煤层自然发火的标志气体和建立自燃发火预测预报制度。派专人每班检测1次,所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内,发现自燃发火指标超过或达到临界值等异常变化时,必须立即报告矿安全管理人员和矿技术负责人,发出自燃发火预报,采取措施进行处理。自燃发火观测站设置位置①固定观测站矿井总回风巷;采面进风巷;采面回风巷;②移动观测站掘进工作面;采面进风巷;采面回风巷;③临时观测站其它可能发火地点,如密闭前;硐室内等。 (4) 束管监测系统 1、设备选取择 采用CO传感器与计算机系统组成自燃发火监测系统。采用KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统 矿井煤炭自燃倾向性按二类自燃煤层进行管理,根据规程第241条规程须安装束管监测系统对矿井进行火灾进行监测,采用KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统 i、用途 该系统广泛适用于大、中、小各类煤矿自然火灾预报和防治工作。对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2等气体含量实现24小时连续循环监测,经过对自然火灾标志气体的确定和分析,及时预测预报发火点的温度变化,为煤矿自然火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供科学依据。 ii、组成 主要有粉尘过滤器、单管、束管、分路箱、抽气泵、气体采样控制柜、监控微机、束管专用色谱仪、打印输出设备、网卡、系统软件等组成。 iii、主要功能 1)束管负压采样、色谱分析,无需任何电化学传感器; 2)自然火灾预报功能通过对气体的分析,及时准确的预测火源温度变化情况; 3)系统自动控制24小时在线监测; 4)输出功能齐全产生正常分析、束管分析、趋势分析报表及趋势图等11种图表; 5)具有气体含量超限自动报警功能; 6)数据库记录个数无限制,对历史数据进行分析比较; 7)具有联网功能实现分析数据共享, 为领导决策提供依据,并可实现与矿井安全监控系统联网。 8)色谱仪自编程功能。 9)火灾瓦斯爆炸危险程度的判别。 10)井下管路最大采样距离30公里。 iv、主要技术参数 1)控制束管监测路束12-30路(可扩充); 2)运行时间24小时连续监测或人工设定; 3)分析气体成分CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等。 4)色谱仪检测限≤0.1PPM; 5)系统误差≤1.5; v、运行环境 1)电源220V5,380V10 50Hz交流电; 2)总功率≤2.5KW(不含抽气泵); 3)温度10-35℃; 4)相对温度≤90; 5)微机P4以上原装机或工控机。 vi、KSS-200系统的特点和技术优势 ①特点 1)该系统设计合理、技术先进,是在微机自动控制、色谱仪高精度分析、束管负压采样等三项高新技术的基础上,开发出来的新产品。 具有精度高、准确可靠。 色谱仪正常分析≤0.1,微量分析≤0.1ppm,系统误差≤1.5,满足了安全生产的需要和煤矿安全规程规定。 2)色谱仪的自编程功能,色谱仪在检测高低浓度相差很大气体(例如CO等几个ppm,CH4等百分之几十)时,可通过编制色谱仪的时间程序来一次得到结果而不受某种气体浓度的影响,这是国内其它色谱仪无法实现的。 3)分析气体种类多, 能够符合煤矿自然火灾综合多参数标志气体的选择,满足了煤矿安全规程规定要求。对自然火灾早期预报提供了可靠的科学依据。 4)工作效率高,可24小时连续循环监测,,自动采样节省了大量的人力、物力,降低了劳动强度。 5)系统整体结构合理,微机、气相专用色谱仪、采样柜等, 主体部分在地面室内, 安全可靠、操作简单、维修方便。不受井下各种不安全因素及条件的干扰。 6)该系统特别适用于采空区、巷道高顶、封闭火区地点的监测,为火区启封提供依据。对综采放顶工作面的采空区注氮进行监测, 为注氮数量及注氮质量提供依据。 7)具有束管抽气流量显示功能,直观地反应每路束管气体流量,并可方便调节控制它。 ②技术优势 1)KSS-200系统是专业应用于煤矿自燃火灾监测的高新技术产品,所使用的控制软件也是针对煤矿特点所开发出来的易懂、易用、实用性强的程序,能使操作人员快速的掌握并进行实际应用,缩短了培训期,使系统更早的投入使用。KSS-200系统产品已获中国专利,有独立知识产权;有煤矿安全标志准用证;并荣获第四届中国专利技术博览会金奖及通过科学技术成果鉴定, 通过专家鉴定,该系统技术先进、运行稳定、连续监测、功能多、灵敏可靠、操作方便,在国内同类产品中处于领先水平。 2)KSS-200系统选用了国内最先进的气相色谱仪进行气体分析,该色谱仪是利用美国技术、国内生产,其主要部件是进口配件,质量可靠,性能先进、稳定。具有独特的编程功能和自检功能。当检测高浓度气体时,可以通过编制色谱仪的程序和其他气体同时监测而不受某种气体浓度高低的影响,成功的解决了双氢焰检测器带来的噪声问题。KSS-200的色谱仪如出现问题,可通过自检功能查找所出现的问题并解决。 3)KSS-200系统具有火灾瓦斯爆炸三角预测技术。 4)KSS-200系统具有强大的数据库功能。可通过查找数据库的历史记录,对火灾和瓦斯爆炸危险程度进行正确的判断,从而达到更好的预测预报功能。 5)监测距离 KSS-200系统,监测距离可达到30KM,监测路数可达47路,满足现场需要。 6)联网功能 KSS-200系统,调度微机可调用系统的数据结果,并显示在调度微机上, 便于领导和有关人员,对井下气体的变化情况进行直接监示。 7)气体含量超限自动报警 KSS-200系统具有含量超限报警功能。 8)用于氮气灭火 KSS-200系统因能监测N2 指标,能为氮气灭火提供资料和数据。 2、井下采样点的设置 监测点分为固定点、移动点和临时观测点。观测点应设置在能采集到观测区内的有代表性的气体的地点。尤其固定观测点,移动观测点,应尽量设置在巷道周围压力较小,支架完整,没有拐弯,断面没有突然扩大或缩小的地点。根据上述要求监测点主要布置在以下地点A、固定观测站矿井总回风巷;采区回风巷;B、移动观测站掘进工作面;采面进风巷;采面回风巷;C、临时观测站其它可能发火地点,如密闭前;硐室内等。 3、地面设备 设备装置选用KSS-200型矿井火灾预报束管监测系统一套 ,在生产过程中必须按煤矿安全规程(2006)的有关规定由矿技术负责人认真负责组织有关人员编制矿井防灭火设计,并经审批后按设计要求组织实施。 地面设备主要有计算机、抽气泵、气路控制柜、分析仪器等,具体的设备及仪器由生产厂家按规定配备,并由生产厂家委派专业技术人员进行安装和调试。 四、喷洒阻化剂措施 1、11124采煤工作面回采期间,除加强必要的通风管理外,对K10煤层回采工作面采空区采取喷洒阻化剂的防治煤层自燃技术措施。 2、生产正常时,由总工程师安排专人对采空区、巷道高冒、松动离层、构造带及回采工作面喷洒石灰水方法进行灭火。 3工艺及设备 阻化汽雾防火系统由储液箱(用矿车改装)、高压泵、过滤器、电器开关、高压胶管、雾化器等组成。储液箱(用矿车改装)、高压泵、电器开关等主要设备安放在两辆平板上,与运输顺槽内乳化液泵站相连接,并随之移动,并在采煤工作面内等距离设有七个三通、高压球阀及七台雾化器。其系统见下图。 高压泵采用XRB50/125型,泵流量为50L/min,额定工作压力为12.5Mpa;雾化器采用抚顺分院研制的单系统Ⅱ型,过滤器为GL1型,孔网为50目。利用矿车或自制箱体作为储液箱,向采空区喷洒阻化剂。 五、自燃煤层日常管理措施 1、机电部门负责完善井下消防管路系统,其中采掘工作面消防管路钢管直径不得小于2寸,工作面消防软管不得低于1.5寸,每50m设1个三通闸阀,在巷道入口处安设水压表,并必须确保用水地点的水量不小于6l/min,水压不小于0.4MPa;皮带巷应每隔50m设置一个三通闸阀,其它巷道应每隔100m设置一个三通闸阀。 2、通防部门要每周对井下主要进回风巷,无人作业及经常无人行走的巷道,采空区及工作面上隅角的空气成分进行检查分析一次,并按规定进行防灭火预测预报工作,发现有一氧化碳气体,温度升高等预兆时,要及时向矿领导汇报并采取措施进行处理。 3、回采工作面要加强管理,力争加快推进速度,减少自燃带滞留时间,同时要提高回收率,减少采空区丢煤。 4、采掘工作面上下顺槽顶帮要背严背实,严禁空帮空顶,对于出现的高冒地点必须采取措施,用木垛接实顶板,必要时通风队要导风散热或罗克休充填。同时做好明显的标记,设专人观察冒落区内的气温并进行分析,发生异常应立即汇报处理。 5、井下各作业地点要及时清理浮煤,严禁浮煤堆积,特别是运输机机头处,防止产生高温引燃浮煤。 6、通防队每天安排专人对采煤工作面上隅角进行一氧化碳和温度检查,每七天取样化验一次,检查及化验结果及时上报矿领导,发现异常情况及时取样化验分析。 7、当班瓦检员与安检员负责工作面下隅角防火风幛吊挂工作,风幛长13m,宽2m,每眼吊挂,且保证风幛向下顺槽贴下帮拐3m,下机尾紧贴采空区向上延伸10m,紧贴采空区吊挂,风幛吊挂要求上接顶下接底,防止向老塘内漏风。由当班带班矿领导负责监督检查。 8、通防部门必须确保工作面通风系统的稳定,满足安全生产的需要。在确保工作面瓦斯不超限的同时,采取有效措施减少向采空区的漏风。 9、回采工作面结束后,矿要安排人员及时将设备、材料回收完毕,通风队及时永久封闭,确保采后一周内封闭采空区。 10、采空区永久密闭位置选在巷道顶帮完好处,永久密闭必须建双墙,里墙为1000mm厚,外墙为800mm厚,双墙内用黄泥填实并预埋管对其进行注浆封闭,防止自燃发火。 11、必须按照矿井防灭火规范要求配齐井上下消防器材库器材,井上消防器材库由供应科负责管理,井下消防器材库由通风队负责管理,定期检查和更换,非救灾不得挪用,救灾后应立即补充。 12、矿井每季度组织对井下消防管路系统、消防材料库及消防器材的设置情况进行一次检查,发现问题及时解决。 13、安全科、通防队负责对矿井防灭火措施进行监督检查,发现问题及时督促整改。 六、安全监控 矿井安设一套KJ90N型煤矿安全监控系统,安设主控机2台(一台运转,一台备用),分站12台。主要监控内容有瓦斯、一氧化碳、风速、温度、烟雾、矿井负压、瓦斯抽放、设备开停、馈电状态,风门开关等内容,在各煤层回采工作面回风巷,各主要皮带机道安设烟雾传感器、一氧化碳传上感器对火灾事故实施监测。 七、若井下发生火灾,调度室应立即启动灾害预防及处理计划,迅速组织人员进行抢险救灾。 1、一旦发现火灾,首先要尽最大可能迅速了解或判明事故的性质、地点、范围和事故区域的巷道情况、通风系统、瓦斯情况、风流及火灾烟气蔓延的速度、方向以及与自己所处巷道位置之间的关系,确定撤退路线和避灾自救的方法。如火势范围不大,且附近20m内风流中的瓦斯和二氧化碳浓度不超过1.5,局部地点瓦斯和二氧化碳浓度不超过2时,应立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势;如火势范围较大,出现浓烟,或附近20m内风流中的瓦斯和二氧化碳浓度超过1.5,局部地点瓦斯和二氧化碳浓度超过2时,必须立即按照避火灾路线将火灾威胁区域内的所有人员撤至安全地点,并及时汇报请示调度室和矿值班领导,待由救护队入井灭火和采取其它方案措施。 2、电气设备着火时应先切断电源,在切断电源前,只准使用不导电的灭火器材灭火。 3、撤退时,任何人无论在任何情况下都不要惊慌、不能狂奔乱跑。应在现场负责人或有经验的老工人带领下有组织地撤退。 4、位于火源进风侧的人员,应迎着新鲜风流撤退。位于火源回风侧的人员或是在撤退途中遇到烟气有中毒危险时,应迅速戴好自救器,尽快通过捷径绕道新鲜风流中去或在烟气没有到达之前,顺着风流尽快从回风出口撤到安全地点;如果距火源较近而且越过火源没有危险时,也可迅速穿过火区撤到火源的进风侧。 5、如果在自救器有效作用时间内不能安全撤退时,应在设有储存备用自救器的硐室换用自救器后再行撤退,或是寻找有压风管路系统的地点,以压缩空气供呼吸之用。 6、撤退行动既要迅速果断,又要快而不乱。撤退中应靠巷道有联通出口的一侧行进,避免错过脱离危险区的机会,同时还要随时注意观察巷道和风流的变化情况,谨防火风压可能造成的风流逆转。 7、如果无论是逆风或顺风撤退,都无法躲避着火巷道或火灾烟气可能造成的危害,则应迅速进入躲避硐室;没有避难硐室时应在烟气袭来之前,选择合适的地点,就地利用现场条件,快速构筑临时避难硐室,进行避灾自救。 8、撤退途中,如果有平行并列巷道或交叉巷道时,应靠有平行巷道并列巷道和交叉巷口的一侧撤退,并随时注意这些出口的位置,尽快寻找脱险出路。在烟雾大、视线不清的情况下,要摸着巷道壁前进。 9、当烟雾在巷道流动时,一般巷道空间的上部烟雾浓度最大、温度高、能见度低,对人的危害也严重,而靠近巷道底板情况要好一些,有时巷道底部还有些比较新鲜的低温空气流动。为此,在有烟雾的巷道里撤退时,在烟雾不严重的情况下,即使为了加快速度也不应直立奔跑,而尽量躬身弯腰,低着头快速前进。如烟雾大、视线不清或温度高时,则应尽量贴着巷道底板和巷壁,摸着铁道或管道等爬行撤退。 10、在高温浓烟的巷道撤退还应注意利用巷道内的水,浸湿毛巾、衣物或向身上淋水等办法进行降温,或是利用随身物件等遮挡头面部,以防高温烟雾的刺激。 八、火区管理与启封 采区生产过程中,必须建立火区管理卡片,绘制火区位置图,建立火区密闭墙、防火隔爆墙管理制度,定期对火区内气体取样化验,只有火区内氧浓度小于5,不含CO,或CO浓度稳定在0.001以下,火区内温度小于30度,出水温度小于25度或与火灾发生前的水温相同,且以上指标稳定一个月以上时,方可对火区进行启封。 第4章 掘进工作面采取的防灭火措施 一、监测监控及预测预报的措施 (1)、在掘进工作面安设CO传感器,安设在距离掘进迎头5-10米位置,随掘进进度而向前移动。 (2)、掘进工作面由通风部门,每天安排专人检测巷道CO浓度,并汇报调度室,填写台帐,总工程师每天审阅CO台账。 (3)、检查人员发现CO等有害气体超限等突变情况时,先将工作人员