15188采煤工作面防灭火安全技术措施4.25

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臵对束管采集的井下气样进行分析，实现对CO、CO

2、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。

监测点布臵

⑴本工作面回风上隅角：布臵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：布臵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：布臵在回风巷距离巷口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：布臵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臵好两道调节风门，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臵备足喷雾孔（在1寸的PVC管上每隔1m布臵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臵拆除，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臵往采面的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臵，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臵；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，生产布臵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，判断火区具体位臵。

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。