根据贵州省地矿局一一七地质大队二00四年七月提交的《贵州省兴仁县潘家庄镇兴隆煤矿勘查地质报告》的测定结果,M1煤层自燃倾向性为二类——自燃。
为保证1102综采工作面安全开采,在开采过程中杜绝发生煤层自然现象,保证职工的人身安全和煤矿财产不受损失,特制定安全措施。
第一节 防止煤层自燃发火设计
1、防止煤层自然方法的选择:1102综采面所采M1煤层为二自燃煤层,设计采用喷洒阻化剂防灭火技术。
在1102回风上山与回采泵站交叉口砌筑2个10立方的水泥池,一个为清水池,一个为药液池,1102回风巷设置一趟注液管路,工作面采用高压胶管、喷雾头进行喷注药液。
见附图:1102综采面喷洒阻化剂系统设计图。
2、阻化剂采用单一的氯化钙或氯化镁水溶液作为阻化剂时,阻化剂的药液浓度为15%~20%之间,最低不要低于10%。
3、灭火原理: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(0)恢复到分子状态(02),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。
针对本煤矿,选用卤块(片)作为阻化剂,阻化剂浓度为20%,阻化率为80%。
4、系统组成:
采用工作面喷洒阻化剂防灭火技术,系统由储水池、储液池、高压泵、过滤器、电器开关、注液管道,高压胶管、高压喷头等组成。
系统所用设备型号参数
名 称
型 号
数量
技术参数
储水池
长3.0m__宽2.5m__深
1.5m
1个
容量1
1.3 m3
储液池
长3.0m__宽2.5m__深
1.5m
1个
容量1
1.3 m3
高压泵
S0—2/1502台
压力150kg/cm2,流量0.5m3/h
过滤器
喷雾洒液装置
QWF—II2个
压力0.5—0.6MPa
注液管道
直径50mm
500 m
φ50mm
高压管
直径25mm250 m
φ25mm
电器开关
QB-80、1203.台
4.喷洒量计算
(1)工作面一次喷洒量可按下式计算:
V1=Kl.K2.A.L.H.S.r/R
式中:
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150m
H—采空区底板遗煤走向长度
S——采空区底板遗煤厚度 0.05m
R———雾化率 % 取R=80%
V1=Kl.K2.A.L.H.S.r/R
=
1.2__1.0__0.058__150__2.0__0.05__1.05/80%=0.96t
(2)工作面一次喷洒所需阻化剂用量
V2= V1__ρ=0.96__20%=0.192t
选用卤块(片)作为阻化剂,阻化剂溶液浓度为20%,阻化率为80%。
5.工作面喷洒作业形式
1102综采工作面作业形式为:二采一准,二班采煤一班检修,循环进度为0.6米,日6个循环,日循环进度3.6米。
喷洒工作安排在检修班,每日喷洒一次,工作面上下口2个喷相向喷洒,在工作面中部相遇喷洒完毕。
第二节煤的自燃发火预防措施
﹙一﹚开采方面的措施
1、采用长壁后退式采煤法,顶板管理采用全部垮落法,人工攉煤,清扫浮煤,尽量使工作面回采率提高,回采率高,,少丢煤;2、控制矿山压力,减少煤柱破裂;3、回采时应尽量避免过分破碎煤体;
4、加快工作面的回采速度,使采空区热源难于形成;
5、及时密闭采空区,采煤工作面回采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。
﹙二﹚通风方面的措施
1、工作面采用“U”型通风方式,一进一回。
新风和乏风均不通过采空区,漏风少;2、调节风门、风门应设置在围岩坚固、地压稳定的地点,还应避免引起采空区或煤柱裂隙漏风量的增大;3、采取措施,降低盘区进回风巷之间两端的负压差,以减少漏风;
4、风门、调节风门之间的距离留有较大的余地;
5、设置双向风门,矿井可实现反风,以防火灾事故扩大;
6、实现风门闭锁,使一组风门不能同时敞开,确保风流稳定。
﹙三﹚、工作面自燃发火的征兆
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。
5、工作面及回风流中一氧化碳浓度增高。
﹙四﹚监测监控措施
在掘进工作面回风流、采煤工作面回风流和风井中安装一氧化碳和温度传感器实时监测各作业地点风流中及总回风流中的一氧化碳和温度变化情况,一旦一氧化碳浓度超限或温度超过规定,及时采取相应的措施防止煤层自燃的发生。
﹙五﹚采用在工作面喷洒防阻化剂防止煤层自燃
阻化剂亦称阻氧剂,是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些盐类物质。
阻化剂多为无机盐类化合物,如氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、氯化铵(NH4C1)、碳酸氢铵(NH4HCO3)和水玻璃(__Na2O.ySiO2)等及酿酒厂的废液、造纸厂的废液、炼镁槽渣和化工厂的硼酸废液等。
第三节 防止火灾安全措施
1、在井下设置消防材料硐室等,并配足各种消防器材。
2、工作面运输巷照明设备必须采用矿用防爆型的照明设备。
3、工作面上下两巷要采用不燃性材料支护
4、机电硐室长度超过6m时,必须在硐室的两端各设一个出口。
5、机电硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。
故应在硐室内设CO2灭火器2个,8kg干粉灭火器1个,并备有灭火沙箱及灭火沙袋。
6、在机电设备硐室内严禁设集油坑,严禁存放无关的设备和物件。
带油的电气设备溢油或漏油时,必须立即处理。
7、消防材料硐室设置进风巷内,规定配备如下:
井下消防设备配备表
序号
灭火器种类
单位
数量
序号
灭火器种类
单位
数量
1
CO2灭火器
个
18
16
8kg干粉灭火器
个
162
10L泡沫灭火器
个
10
17
50kg干粉灭火器
个
4
3.Φ75mm消火水龙带
M200
18
风筒布
M
100
4
Φ52mm消火水龙带
M3.00
19
水泥
T
0.5
5Φ52mm普通消火水
支
420
石灰
T
0.5
6
Φ75/52mm变径管节
个
1021
Φ75mm胶管
M200
7
Φ52mm喷嘴
个
422
Φ52mm胶管
M200
8
Φ52mm垫圈
套
423
安全带
条
4
9
管钳子
把
424
绳梯
副210
救生绳(长20m)
根
425
麻袋或塑料编制袋
条200
11
撬棍
根226
砖
M3
3.12
木锯
把227
砂子
M3
0.5
13
平板锹
把228
方木
M3
0.5
14
灭火岩粉
Kg20029
木板
M3215
石棉毯
块23.0
铁钉(2、3、4)
Kg
3.8、井下所有电气设备采用矿用隔爆型或本质安全型电气设备,并具有“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”。
9、井下电气设备有接地、短路、过流、过负荷、断相、漏电等保护。
所有防爆开关,均设有短路、过负荷、单相断线保护和漏电闭锁保护。
10、井下所有电气的金属外壳都必须进行接地。
11、必须使用阻燃输送带,带式输送机托辊的非金属材料零部件和包胶滚筒的胶料,其阻燃性抗静电性必须符合有关规定。
12、必须装设驱动滚筒防滑保护、堆煤保护和防跑偏装置。
13、应设温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。
14、输送带张紧力下降保护装置和防撕裂装置。
15、在皮带机头硐室,必须设置灭火撒砂装置及沙箱,消防水管及高倍泡沫灭火器等防火设施,同时设立火灾报警装置及监测装置。
16、地面必须设置消防水池,经常保持不少于200m3的水量;
17、严格实行明火管制,建立健全明火管理制度,切实做到:
1)严禁携带明火下井。
2)工业广场内的进、回风井口20m内严禁烟火。
3. )井下严禁使用电炉。
4)井下严禁使用灯泡取暖。
5)井口和井下电气设备必须有防雷击和防短路的保护装置。
6)井下电焊、气焊作业必须按《规程》规定进行。
7)严禁使用产生火焰的爆炸器材和爆破工艺。
8)严格火区管理。
18、采空区的封闭防灭火措施:采煤工作面回采结束后,必须在45天内采用密闭墙进行永久封闭,密闭墙必须使用砖或粗料石和水泥砂浆砌筑,密闭墙四周见硬底硬帮与煤岩接实,掏槽不小于200mm,墙厚不小于500mm,其抗压强度不小于0.3MP,密闭墙必须对表面用水泥砂浆抹平,并标明施工日期、负责人、施工材料。
对有水涌出的采空区,密闭墙必须设置反水槽。
19、井下和硐室内不得存放汽油,煤油和变压器油,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、布头和纸等,必须存在盖严的铁桶内,由专人定期送地面处理;20、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。
第四节井下消防、洒水系统及灭火装置
井下生产和消防用水为同一供水系统,地面山坡上建设有一座250 m3井下消防洒水水池,井下水处理站处理后的水进入250 m3井下消防洒水水池,以静压方式向井下供水。
在井下消防洒水系统中每隔100m设置一个三通阀门,以供消防洒水用。
在井下各机电硐室,采煤工作面主要机电运输设备安装位置等处,设置消防洒水及防尘水管,同时设置灭火砂箱、高倍泡沫灭火装置。
第五节矿井发生火灾时的行动原则
1、任何发现火灾时,应视火灾性质、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,并迅速报告矿调度室。
在现场的区、队、班组长应依照灾害预防和处理计划的规定,将所有可能受火灾威协地区的人员撤离危险区域,并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。
2、电气设备着火时,应首先切断电源。
在切断电源前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。
3、回采工作面和掘进工作面一旦发生火灾,应立即组织人员进行灭火,在采取一切措施后不能扑灭火灾时,应立即在运输巷和回风巷以及掘进工作面出口构筑两道防火墙,防火墙四周伸入巷道壁不小于0.5m,防火墙厚度为0.5m,墙体之间用黄泥充填。
矿主要技术负责人负责封闭火区的工作。
4、 回采工作面灭火原则:
①从进风侧进行灭火,要有效地利用灭火器和防尘水管;
②禁止在火源上方灭火,防止水蒸气伤人,也不能在火源下方灭火,防止火区塌落物伤人,要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护装置接近火源灭火;
③采煤工作面瓦斯燃烧时,要增大工作面风量,并利用干粉灭火器、砂子、岩粉等喷射灭火;
④在进风侧灭火难以取得效果时,可采取局部反风,从回风侧灭火,但进风侧要设置水幕,并将人员撤出;
⑤采煤工作面回风巷着火时,必须采取有效方法,防止采空区瓦斯涌出和积聚;
⑥用上述方法无效时,应采取隔绝的方法灭火。
第六节自救和互救
1、当井下发生火灾时,遇险人员必须及时打开自救器,正确佩戴好自救器,并帮助其他遇险人员佩戴好自救器,组织遇险人员迅速撤离灾区到安全地点的新鲜风流中。
2、发现火灾时,必须及时通知地面调度室,并通知其它地点可能受火灾威胁人员,撤离井下。
3、调度室接到火灾通知后,必须立即向矿长汇报,并通知矿山救护队组织营救遇险人员。
4、灾区受威胁人员,遇险不要惊慌,不要到处乱跑,要镇定自若,要有组织地逆风流方向,迎着新鲜风流撤退。
自救和互救工作参照1996年5月原煤炭工业部颁发的《一通三防安全知识》执行。
一旦发生事故或发现灾害预兆,必须尽快就地按避灾路线撤退到地面。
如果是非火灾和水灾事故,应首先就地进行简单救护,然后送往地面救护站。
火灾避灾路线:1102工作面——1102运输顺槽——M1运输上山——副斜井——地面