综合防灭火措施

综合防灭火措施

山西灵石华苑煤业有限责任公司编制日期: 二○一一年十月

华苑煤业综合防灭火安全技术措施

总工程师：

生产副经理：

机电副经理：

安监处长：

生产管理部：

安全监察处：

通风区：

调度室：

机电管理部：

编制：

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2011年1月

综合防灭火措施

华苑煤业所采煤层自燃倾向性属自燃煤层，为了加强和规范我矿的防灭火管理，预防火灾和减少火灾危害，保障煤矿安全生产，按照国家有关规定，结合我矿的实际，特制订综合防灭火措施。

第一章、矿井概况

一、基本情况

华苑煤业公司位于灵石县两渡镇景家沟――阁老洼村一带，地理座标为：东径110°41′40″～110°44′10″，北纬36°55′30″～36°58′30″，距灵石县城约6km，东北距介休县城20km。行政区划隶属于两渡镇管辖。井田面积 5.9033km2,可采储量13.99 Mt，矿井设计生产能力0.9Mt,服务年限14.4年。井田批准煤层共7 层，主采9、10# 煤层。矿井采用综合开拓，综合采用机械化采煤方法，通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。

二、消防系统

地面设有1座总容积600m3的静压水池作为井下消防和洒水之用，并建立了井下消防管路系统，管路由副斜井进入，主管采用φ159mm 无缝钢管，主、副、行人斜井井筒、井下主要大巷和开拓工作面均设消防洒水设施，主要轨道大巷每隔100m 设置支管和阀门，胶带巷道每隔50m 设置支管和阀门；井下主要硐室、材料库及井底车场设置消防器材和工具。井下主水平设有消防材料库，并存放有消防材料。

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二、地质特征

矿区地处吕梁山与霍山之间，晋中盆地与临汾盆地之间的基岩黄土丘陵地带。地势东高西低，由霍山山麓一黄土洪积平原一汾河谷地依次降低。黄土平原被汾河树枝状支流及沟谷切割形成典型的黄土塬、梁、峁地貌景观。

灵石县共有可采煤层6层，其中主要可采煤层：汾河西岸为山西组的2号（明四尺）与太原组的9号；河东区为山西组的4号（灰四尺）与山西组的9号。

河西9号煤，煤质较稳定，普遍为中硫的1/3焦煤。2号煤由南向北，挥发分降低，流动度与镜质组含量提高，由低硫低灰的1/3焦煤变为低硫低灰的肥煤；

河东区4号煤层属于低挥发分、低硫、强粘结性的高镜质组含量的主焦煤（南部局部1/3焦煤），但灰分偏高，可选性差。9号煤中硫，低挥发分、低灰、惰性组分含量高，价格低。

第二章、煤层自然发火分析

矿井为资源整合矿井，矿井设计主采下组煤9、10#煤层。整合前矿井上组煤已被破坏形成大量采空区。矿井投产后下组煤布置1个工作面，工作面采用条带式开采，工作面顺槽长度达到2200米。根据2011年10月山西省煤矿设备安全技术检测中心检测结果，本煤矿的煤炭自然倾向性为自燃煤层，属Ⅱ类自燃。同时根据检测报告本地区内各煤层挥发分含量高，吸氧性强，故属易自燃煤。由于上组煤在揭露后无自然发火现象，同时下组煤在揭露后也无自然发火现象，相邻矿井煤层也无自然发火情况，故自然发火期无法确定。

第三章、综合防灭火措施

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一、煤的自燃预测

1、在矿井的自燃危险区建立自然发火观测站（点），进行系统的、定期的观测。观测站（点）应设在矿压较小的地点，至少长10m 的一段巷道支护规整、断面不变，巷道内无一切风阻物，以便完成气样采集、气体成分、风速测定和风温测定。井下观测站（点）分为固定观测点、移动观测点和临时观测点三种。

2、采区、工作面固定观测站（点）：在采区、工作面的进回风流都必须各建立一个观测站（点），并符合井下测风站的要求。其观测站（点）的位置应使进风观测点能控制全部进风流，回风观测点能控制全部回风流，即两个观测站（点）间不允许有其它的进风流和回风流。

3、移动观测点：在工作面的进回风巷内距工作面10～20m 处设置，并随工作面的推进而移动的观测点。

4、临时观测点：发生有异常现象，缩小火区范围以便准确查找火源点而增设的观测点。

5、各观测站每星期至少采取2次气进行分析。

6、矿井配备KJ90NA 型安全监测监控系统，井下设KJ90NA –F8/F16型监测监控分站，各生产环节设置一氧化碳传感器，对易产生火灾的地点进行时时监测监控。

二、选择合理的采煤方法

1、选择合理的巷道布置

针对9、10煤层的赋存条件，设计采用联合布置、分层开采的形式。

2、采煤工艺

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矿井采用综采采煤法的开采工艺。该开采工艺具有推进速度快、资源回收率高等优点，对于预防煤层自燃非常有利。

3、提高回采率，加快回采速度

合理划分采区，确定合理的回采速度，在采完后立即封闭采空区，加强对采空区的密闭管理，防止向采空区漏风。

推进速度加快，可在空间上、时间上减少煤炭的氧化。

三、合理选择通风方式

1、矿井采用中央分列式通风系统，采用机械负压抽出式通风方式。

2、实行并联通风，避免串联通风。并联通风的通风阻力小，采空区漏风少，并有

利于调节和控制风量。

3、为防止漏风和风流紊乱，在采区巷道之间的联络横贯设置密闭墙、风门等设施。通过合理设置通风构筑物，保证矿井各用风地点风流的持续和稳定。且在发生火灾时，便于控制风流，隔绝火区。

4、回采工作面采用后退式开采，单U型独立通风系统，有利于防止自然发火。

5、保证回采工作面正常的推进度，对采空区与采区上山连通的巷道在开采结束后45天内及时砌筑永久性密闭墙，壁墙外要喷射混凝土封闭；对暂停止掘进的巷道和废

弃巷道要及时密闭。

四、建立自然发火束管监测系统

煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报，就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免自燃事故的发生。对于煤层火灾的预测预报而言，采样监测技

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术是至关重要的。目前，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。

地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将矿井井下各测点的气体经抽气泵

负压抽取、汇总到指定地点，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。

安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2等环境参数，根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。

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。该法适用性强、投入设备少，简单易行，但人工取样工作量大，间隔时间长，不能连续实时进行检测。

1、KYSC-1型束管采样系统组成

该系统既具有原束管系统的功能，又克服了原束管系统的一些不足。系统经济适用，维护方便，适用于中小型矿井自然发火的预测预报，也适用于大型矿井高产高效工作面的自然发火预测预报及火灾治理过程中火灾信息的连续检测。该系统由以下三部分组成：（1）抽气束管；（2）抽气泵；（3）采样柜；（4）气水分离器。

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1.水位计

2.压力控制阀

3.出气口

4.压力表

5.连接法兰

6.连接管道

7.皮管

8.水泵出气口

9.水泵进气口10.皮管11.负压表12.流量计13.八路控制开关14.气体采样口15.出水口

图1 采样系统连接图

2、KYSC-1型束管采样系统技术参数

1）供电电压：660V/380V；

2）功率：4kW；

3）供水量：1m3/h；

4）抽气量：1.35m3/min；

5）负压：－0.087MPa；

6）抽气距离：5000m。

3、GC950型煤矿专用色谱分析系统技术特点和参数

1）主要特点

①该仪器采用日本岛津技术，具有性能稳定、功能齐全、自动化程度高等

优点；

②可以测定H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2共9种气体；

③选用氩气作载气，实现了测定氢气这一重要火灾气体，对于指导矿井火

灾的治理具有重要的参考价值；

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④采用三气路六通阀定量管进样，配TCD、FID及镍转化炉，从而排除了各组分之间的互相干扰，使重复性、灵敏性和准确性更好；

⑤CO、CO2及烃类测定采用分时进样，双柱并联共用FID的流程，从而避免了分流进样造成最低检测浓度达不到煤矿安全要求的不足，同时通过进样时间的控制，可以缩短总的分析时间，减轻分析人员的工作量；

⑥内置不锈钢丝网过滤膜，从而避免了煤矿气体粉尘较多容易堵塞管路的问题；

⑦检测器均采用单元化设计，先进制造工艺，具有灵敏度高、噪声低、线性范围宽等特点；

⑧工作站功能强大、性能稳定，直观、简单、易学。设有六种定量方法（归一法，内标，外标，修正归一法，带比例的修正归一法，指数法），可实现任意多点标样校准，任意多点校准平均，直观显示校准曲线；灵活的峰识别和处理能力，适应各类色谱分析应用。

技术参数

①最小检测浓度：H2≤5ppm；CO、CO2≤2ppm；烃类≤0.1ppm

②尺寸：宽606mm×高450mm×深450mm

③重量：～42 Kg

④电源：200V、50HZ、2100W

⑤热导检测器（TCD）

结构：半扩散式、四臂铼钨丝；电源：恒流控制方式；灵敏度：≥1500mV·ml/mg （正十六烷）；噪声：≤0.03mV；飘移：≤0.1mV/30min

⑥火焰离子化检测器（FID）

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结构：圆筒形收集极、石英喷口；检测限：1×10-11g/s（正十六烷）；噪声：≤5×10-13A；飘移：≤5×10-12A/30min

⑦柱箱温度范围：10～399℃（增量为1℃）；控温精度：±0.1℃；可由键盘设定过热保护值

⑧检测器温度范围：10～399℃（增量为1℃）；控温精度：±0.01℃（TCD）和±0.1℃（其它）；可由键盘设定过热保护值

⑨工作站

高精度：USB接口，24位的高精度A/D，分辨率±1uv 输入通道电平范围：外置数据采集盒，输入通道2个。-1v至+1v（可扩展±2V）

采样频率：6、12、25、50次/秒

动态范围：106(1μv为最小单位)

积分灵敏度：1μv·sec（即面积的个位数）。

线性度：<±0.1%

重现性：0.06％

4、井下监测方案

1）测点布置方案

①选定一工作面在进回风顺槽按一定间距布置束管采样器，测定采空区范围大约距工作面150m左右，约50m设一个测点，保持采空区内部进、回风侧各三个探头，上下顺槽同时观测，待距工作面最远测点进入采空区150m后，即可结束观测，测点布置如图2图3所示。

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图2 单巷布置工作面测点布置图

图3 双巷布置工作面测点布置图

②工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点，测点布置如图4所示，对于与采空区相连（尤其是与火区相通）的闭墙内也应设置测点进行监测。

开切眼

开切眼

图4工作面封闭后测点布置图

2、地面色谱分析

井下通过束管采样仪采样并送至地面色谱分析，分析参数主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2正常情况下，每天早班检测一次，工作面异常时，每班检测二次。

五、氮气防灭火系统

在工作面形成后在回风顺槽外侧巷帮敷设无缝钢管，并埋入采空区内，管路采用法兰盘连接。管路每隔一定距离预设氮气释放口，其位置应高于煤层地板，一般高20～30cm，并采用石块或木垛加以妥善保护，以免空口堵塞。为控制注氮地点，提高注氮效果，可采用拉管移动式注氮方式。即采用回柱绞车将埋管向外牵移，埋管移动周期大体与工作面推进速度保持同步，使注氮孔始终在采空区氧化自燃带内注入氮气。

六、外因火灾的预防

1、严格井口验身检查制度，井下严禁使用明火和吸烟。

2、井口房、通风房附近20米范围内不得有烟火或用火炉取暖。

3、每10 天由机电部负责对井上、下电器的三大保护装置进行严格、细致、全面的检查和校正，确保系统灵敏可靠。

4、井下硐室内严禁存放汽油、煤油、变压器油。井下使用过的棉纱、布头等放在盖严的铁筒内，并定期送到地面处理。

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5、加强油脂管理，井下设备使用的液压油、齿轮油必须存放在指定地点。油桶必须上架、挂牌，其周围无可燃物，存放地点至少配备 2 台8kg 的干粉灭火器。

6、加强运输设备的维护，保证托辊齐全、完好及皮带下无浮煤。

7、正确安装和使用井下电器设备，禁止过负荷运转，必须对井下可能产生明火或引起火灾的地点进行检查，确保机电设备无失爆现象和非正常的机械摩擦（皮带跑偏、托辊损坏等），杜绝违章电气焊、使用电炉、灯泡取暖等产生明火的现象，杜绝违章放炮（放明炮、糊炮、使用动力电缆放炮、炮泥不足等）现象。

8、井下电缆按规定盘放，防止引起电缆火灾。

9、定期检查维修矿井通风系统及主要通风机的反风设备，并按要求进行反风演习，保证需要时灵活可靠。

10、在井口房内、井下主要硐室和井下主要进风井巷中进行电气焊作业时，必须制定、审批电气焊措施，并严格贯彻执行。

11、严格执行井下放炮规定和有关制度采用矿用安全炸药和电雷管，不准用火雷管放炮、不准放明炮、糊炮、不准用明火动力线放炮，炮眼封泥要装满并使用水炮泥。

12、严格按《作业规程》规定进行装药、联线、放炮。

13、采用防爆或安全火花型电气设备，电气设备性能完好，电缆铺设要符合要求，过流、接地、检漏装置等保护系统要安装齐全并确保性能可靠。

14、要有合理的通风系统，分流稳定漏风量小，易于封闭、隔绝。

15、合理选择通风设施的构筑位置，提高设施构筑质量。

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16、加强现场检测，掌握煤温、岩温、水温、气温、一氧化碳、二氧化碳等变化情况。

17、建立完善的防灭火洒水系统，与防尘洒水系统共用一趟洒水管路，皮带运输巷每隔50米设置一个“三通阀门”，并用200毫米长的铁管接出，便于连接胶管，每100米配备一个洒水胶管，其它巷道100米设一个三通阀门。

18、皮带机头、机电峒室等地点采用不燃性材料支护，并配备灭火器、砂箱等。同时要求所有皮带机头和掘进巷道溜则机头配备一组洒水灭火胶管。

19、井下、井上设置消防材料库。

七、其它

1、掘进工作面不得随意留顶底煤，及时扫清浮煤和煤尘堆积，严格按规定使用好各项防尘设施，执行好各项冲刷洗尘制度。

2、回采结束后，及时对采空区进行永久性密闭。

3、每个工作面必须沿路吊挂避火灾路线标识，以便发生火灾时保证工作面人员按避灾路线紧急撤离。所有职工必须掌握正确使用自救器的方法。

4、加大对职工防火、自救器的使用以及如何避灾等知识的培训，增强职工的安全意识。附表一地面消防材料库设备材料

附表二井下消防材料库设备材料

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表一井上消防材料明细表

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表二井下消防材料库备用品表

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表二井下消防材料库备用品表

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