煤矿井下阻化剂防灭火设计
矿井防灭火设计
第五章矿井防灭火第一节概况一、煤的自燃倾向2煤层的自燃发火倾向，从大兴井田96―9号孔中取样化验结果：原煤着火点在345℃～385℃之间，其还原样和氧化样的着火点之差在20～35℃之间。
结论是煤样自燃倾向性等级为Ⅲ属不易自燃煤。
但是2002年7月1日，中国煤炭科学探讨总院抚顺分院通风防灭火试验室对本矿2煤层和3煤层的自燃倾向鉴定结果为：2煤层、3煤层的煤样自燃倾向等级均为二类自燃。
随着开采范围的扩大，若局部通风系统不合理，密闭没有刚好施工，也可造成煤层自燃发火。
如2002年11月副井以北300m处、-43m以上采空区发生自燃发火，造成重大经济损失应引起足够重视，今后应切实加强通风管理，保证矿井的平安生产。
从上面叙述，可以看出钻孔中取样和井下取样化验结果是有差别的，14上煤层、16煤层自燃发火倾向现阶段难以精确鉴定，只有在井下开拓中采样化验结果更为真实，而且依据有关规定，煤矿必需每年采样化验。
二、设计拟接受的防灭火措施本矿井扩大区主采煤层为薄煤层，设计实行了以预防为主，防治结合，针对难点，综合治理的方针。
主要措施有：开拓开采技术措施、通风平安技术措施、喷洒或压注阻化剂、束管监测等防治措施。
其次节开采煤层自燃预料和防治措施一、煤的自燃预料及分析1．煤的自燃预料（1）煤的炭化程度（变质程度）煤的炭化程度是煤的自燃倾向性的确定性因素，炭化程度越高，含氧游离基的含量越少，自燃的紧急性越小。
本井田煤的成因类型是腐植煤，为区域变质作用形成的Ⅰ～Ⅱ变质阶段的气煤。
据煤的炭化程度分析，本井田各煤层均具有自燃紧急性。
（2）煤的岩石学成分煤的岩石学成分有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤，它们有不同的氧化性。
具有纤维构造而表面吸附实力很高的丝煤在常温下吸氧实力特别强，着火点低，可以起到“引火物”的作用。
所以含丝煤越多，自燃倾向越大。
相反，含暗煤多的煤，一般是不易自燃的。
据详查（最终）地质报告，各煤层的有机组分中，均以镜质组为主，丝炭含量较少。
采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施正式样本
文件编号：TP-AR-L1652In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.（示范文本）编制：_______________审核：_______________单位：_______________采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施正式样本采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施正式样本使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。
材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。
本煤业公司正在回采的090102高档普采工作面与110102综放工作面，根据国家煤及化工产品质量监督检验中心20xx年12月20日对该矿所采9、10、11号煤层的检验报告：9、10、11号煤层均属自燃煤层，自燃倾向均为II类级；根据AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》规定，开采容易自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井，必须设计两种以上综合灭火措施。
本矿井开采采取喷洒阻化剂防灭火措施，为确保此项工作顺利进行，特制定以下安全技术措施：一、阻化剂防火工艺在工作面运料巷适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车作为阻化剂药箱，交换使用，按需浓度(20%)将工业CaCl²倒入1t矿车内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用BH-40/2.5型煤矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽和刮板输送机电缆槽下方铺设(每20m安一三通接一截止阀)的φ25mm高压胶管压至工作面，与φ13mm的胶管和喷枪相连。
1201采煤工作面阻化剂防灭火安全技术措施
编号1301-2兴仁县四联二湾联营煤矿1301采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施编制人：张玉刚二〇一四年九月矿会审意见生产矿长：年月日安全矿长：年月日机电矿长：年月日总工程师：年月日矿长：年月日安全技术措施学习记录传达时间：传达人：编写目的：我矿正在回采的1301回采工作面，属于Ⅱ类自然发火煤层。
为了抑制采空区内残煤自燃延长其发火期。
使用喷洒阻化剂溶液防灭火。
抑制残留煤的自燃。
为了能更好的使用阻化剂溶液，减小采空区漏风，延长采空区残留煤的发火期，特制定以下安全技术措施。
一、阻化剂防灭火措施1、阻化剂的浓度阻化剂的药液浓度是使阻化剂防灭火的一个重要参数，它决定防火效果，双影响吨煤成本。
本矿采用20%浓度的CaCL2或MGCL2溶液，其阻化率较高，防火效果较好。
2、喷洒系统采用移动式喷洒系统，选用电动喷洒压注装置，喷射泵型号为 3BZ36/3,矿用阻化机。
3BZ阻化泵型式：煤矿井下轻便型担架式；阻化泵配套电机灭火阻化泵主要技术参数：最大流量：每分钟36-40升；最大射程：大于20米（无风时平射，接20米管路）；3KW双电压：（380/660V）防爆电机；重量： 65公斤；外形尺寸：1500×490×600毫米（长×宽×高）；最高压力：3兆帕；3、阻化剂喷洒工艺由高压胶管从喷射泵接设到采煤工作面支架和山下端头，由于最易发生自燃的部位是工作面采空区的上下出口，所以用喷洒装置在上下出口及采空区表面喷洒。
启动电机，喷射泵进行喷洒。
4、阻化剂喷洒地点对回采工作面底板（顶板）浮煤、采空区以及采煤工作面上下端口地段以及其它温度升高区域喷洒阻化剂。
5、参数计算A 、阻化剂溶液的浓度和密度 a 、阻化剂溶液的浓度P ＝C T×100％＝WT T ×100％式中: p —阻化剂溶液浓度，%； C —阻化剂溶液量，Kg ； T —阻化剂用量，Kg; W —用水量 ，Kg ；设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为20%。
采煤工作面阻化剂防灭火方案
永红煤矿4202采煤工作面采空区阻化剂防灭火方案2017年6月4202采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术方案我矿正在回采的4202采煤工作面，属于自然发火煤层。
为了抑制采空区内残煤自燃延长其发火期。
使用喷洒阻化剂溶液防灭火。
抑制残留煤的自燃。
为了能更好的使用阻化延长采空区残留煤的发火期，特制定以下安全技术方案。
一、阻化剂防火方案在工作面回风巷适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车（或加工专用水箱）作为阻化剂药箱使用，按需浓度(20%)将工业CaCl 倒入水箱内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，BH-40/2.5 型煤矿用液压泵(置于平板车上)。
将阻化液管（φ25mm 高压胶管）路沿工作面前刮板输送机电缆槽下方铺设，每20m 安一三通接一截止阀与φ10mm 的胶管和喷枪相连。
一条支管配一支喷枪，由专人手持喷枪，从支架间隙向采空区喷洒。
每间隔 5 组支架喷一次，每次喷洒6min，流量不小于35L/min。
正常回采期间每班喷洒一次，安排在检修班工作面放顶后进行，如遇停产、过断层、收尾等情况时，必须对采空区加大喷洒频率。
喷洒系统工艺图如下图所示。
二、喷洒阻化剂主要设备选型： BH-40/2.5 型阻化剂喷射泵 2 台(Y 一用一备)； DN25 压力胶管，150m；DN10 压力胶管，100m； MC1-6A 矿车或自备水箱； DN10高压球阀10个: DN25高压球阀3个；压力表，2个；雾化喷枪，QWF-1，5 个、过滤器2组。
三、阻化剂喷洒工艺1.由高压胶管从喷射泵接设到采煤工作面支架和山下端头，由于最易发生自燃的部位是工作面采空区的上下出口，所以用喷洒装置在上下出口及采空区表面喷洒。
启动电机，喷射泵进行喷洒。
2.阻化剂喷洒地点对回采工作面底板（顶板）浮煤、采空区以及采煤工作面上下端口地段以及其它温度升高区域喷洒阻化剂。
3.参数计算A、阻化剂溶液的浓度和密度a 、阻化剂溶液的浓度P ＝CT×100％ ＝W T T ×100％ 式中: p —阻化剂溶液浓度，%；C —阻化剂溶液量，Kg ；T —阻化剂用量，Kg;W —用水量 ，Kg ；设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。
采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施示范文本
采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施示范文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月采煤工作面采空区阻化剂防灭火安全技术措施示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。
本煤业公司正在回采的090102高档普采工作面与110102综放工作面，根据国家煤及化工产品质量监督检验中心20xx年12月20日对该矿所采9、10、11号煤层的检验报告：9、10、11号煤层均属自燃煤层，自燃倾向均为II类级；根据AQ1055-2008《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》规定，开采容易自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井，必须设计两种以上综合灭火措施。
本矿井开采采取喷洒阻化剂防灭火措施，为确保此项工作顺利进行，特制定以下安全技术措施：一、阻化剂防火工艺在工作面运料巷适当位置(尽量靠近工作面)放置两辆矿车作为阻化剂药箱，交换使用，按需浓度(20%)将工业CaCl²倒入1t矿车内，用临时供水管路按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用BH-40/2.5型煤矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽和刮板输送机电缆槽下方铺设(每20m安一三通接一截止阀)的φ25mm高压胶管压至工作面，与φ13mm的胶管和喷枪相连。
矿井综合防灭火设计及安全措施
实时监测风流温度、湿度、风速等参数，确保符合安全标准。
及时处理故障
发现通风设施故障时，及时进行处理，确保通风系统正常运行。
04
安全措施与应急预案
人员安全培训
定期进行安全意识培训
确保员工了解矿井防灭火的重要性和相关安全规定，提高员工的安全意识。
专业技能培训
为员工提供防灭火设备使用、应急救援等方面的专业技能培训，提高员工应对 突发事件的能力。
泡沫防灭火
总结词
通过向火源区域注入泡沫灭火剂，使火焰与空气隔离 ，降低温度和稀释氧气达到灭火目的的技术。
详细描述
泡沫防灭火技术是通过向火源区域注入泡沫灭火剂， 这些泡沫灭火剂可以在火源区域迅速形成一层泡沫， 这层泡沫可以隔绝火焰与空气的接触，降低温度和稀 释氧气等作用，从而达到灭火的目的。泡沫防灭火具 有灭火速度快、效果好、对设备无腐蚀等优点。但同 时也存在泡沫灭火剂成本较高、需要专业人员操作等 缺点。
矿井综合防灭火设计及安全 措施
汇报人： 2023-12-30
目录
• 矿井火灾概述 • 矿井防灭火技术 • 矿井通风系统设计 • 安全措施与应急预案 • 案例分析
01
矿井火灾概述
矿井火灾的定义与特点
定义
矿井火灾是指在矿井内的可燃物 在一定条件下发生的燃烧，通常 发生在地下煤层或巷道内。
特点
矿井火灾具有燃烧速度快、温度 高、火势蔓延迅速等特点，同时 由于地下环境复杂，灭火难度较 大。
矿井火灾的危害与影响
危害
矿井火灾可能导致人员伤亡、财产损 失和环境破坏，同时可能引发瓦斯爆 炸等次生灾害。
影响
矿井火灾可能影响矿山的正常生产和 运营，造成严重的经济损失和社会影 响。
煤矿喷洒阻化剂方案
喷洒阻化剂方案本井田内各煤层均有自燃发火的倾向，同时，回采工作面存在多种发火因素，矿井能否安全回采，防灭火是关键之一。
所以，掘进及生产期间必须采取行之有效的综合防火措施。
本矿井井下现采用以注氮防灭火系统为主，辅以阻化剂防灭火，同时发挥两种防灭火工艺各自的优点，其中：阻化剂对煤的自然有抑制作用，延长煤的自燃发火期，但对煤尘有爆炸危险的矿井，阻化剂没有隔爆作用。
所以本次巷道掘进时，本矿计划先进行巷道除尘后进行阻化剂防灭火。
综掘机内外喷雾装置防尘，配备有WPZ125/5.5型喷雾泵站，同时配备局部扇风机和湿式除尘风机，采用压入和抽出相结合的混合通风方式，既可以冲淡工作面的瓦斯，又可消除巷道内的粉尘和炮烟，改善巷道内的工作环境。
为净化掘进巷道的含尘风流，在局扇后方20～30m处、距掘进工作面约150～200m处及约80m左右三处地点设置水幕除尘。
一、阻化剂的选择针对本矿实际情况，本矿采用来源广泛，价格便宜、阻化率高、配置容易、对设备无腐蚀的工业氯化钙(CaCl2·5H2O)和氯化镁(MgCl2·6H2O)作为阻化剂。
二、工艺系统根据本矿的实际情况，矿井防灭火工艺采用机动性电动喷洒压注系统，在井下设置药液车（容量为2m3）和注液泵，由50.8mm铁管沿运输大巷铺设到掘进工作面，由注液泵加压后向掘进工作面喷洒阻化剂。
防灭火工艺见图1-1。
81－供水管路；2－药液车；3－水泵上药液管；4－往复拉杆泵；5－压力表；6－50.8mm输药液管；7－38.1mm输液胶管；8－喷洒管；9－喷枪；10－阀门图1-1 机动性电动喷洒系统示意图3、参数计算阻化剂浓度取20%；CaCl2或MgCl2溶液的平均密度为1.11t/m3；原煤的吸液量与煤的粒度、阻化剂浓度、煤的硬度及含矸率有关，因无参考资料，需实际测量确定；松散煤的密度也需实际测量确定，一般原煤的松散煤的密度在0.85～1.0t/m3之间；制定的阻化剂防灭火措施仅是在特定时期对局部地点和注氮气系统尚未形成之前所采取的防灭火措施，其喷洒量根据不同地点确定。
阻化剂防灭火技术
阻化剂防灭火技术阻化剂防灭火是目前国内外正积极推广应用的一种防止煤层自燃的新方法，它对缺水、少土地区的煤矿井下防灭火具有重大意义。
阻化剂防灭火技术较先进、工艺系统简单、投资较少，且阻化剂来源广、阻化率高、价格低廉。
针对本井田水资源缺乏及减少环境污染等方面考虑，本矿井采用阻化剂防灭火系统是适宜的。
（1）设计依据1) 矿井交通便利，水源满足要求。
2)8号煤层的顶板岩性为砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，底板岩性为泥岩、砂质泥岩、结构较简单。
3) 煤的自燃倾向性为容易自燃。
（2）、阻化剂选择考虑到货源充足，价格便宜，阻化率高（可达80%），对井下设备和金属构件腐蚀性小，对人体无害等因素，设计选用工业氯化钙作为矿井防灭火阻化剂。
（3）、喷洒压注工艺系统目前我国煤矿常用机动性、半永久和永久性三种喷洒压注系统。
1) 机动性喷洒压注系统这种系统是将喷洒压注设备和阻化剂溶液池安装在矿用平板车上，采用电动或气动方式喷洒压注阻化剂。
2) 半永久性喷洒压注系统这种系统是在盘区巷或硐室内设置贮液池和注液泵通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。
3) 永久性喷洒压注系统在地面设置永久性贮液池通过管道输送到喷洒地点进行喷洒。
考虑到半永久和永久性喷洒压注系统需建贮液池且需要铺设较长的喷洒管路，且阻化剂防灭火属于辅助性防灭火，设计选用电动方式的机动性喷洒压注系统，该系统工艺简单，施工快，投资小，机动性大。
其工艺系统示意图见图6-2-3。
（4）参数计算1) 阻化剂溶液的浓度和密度①阻化剂溶液的浓度 %100%100⨯+=⨯=W T T C Tρ式中： ρ－－阻化剂溶液浓度，%；C ――阻化剂溶液量，kg ；T ――阻化剂用量，kg ；W ――用水量，kg 。
设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。
②、阻化剂溶液的密度此参数由实测取得。
拟取1.05t/m 3。
2) 原煤的吸药液量和松散煤（浮煤）的密度①、原煤的吸药液量此参数由实测取得。
拟取47kg/t 。
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煤矿井下阻化剂防灭火设计
一、概况
本矿本年度主要开采2#、9#煤层，井田内布置一个2#煤普采工作面，一个9#煤综采工作面。
井田内从未发生过煤层自燃现象。
但是依据山西省煤炭工业局综合测试中心对本矿及邻近矿井进行鉴定的煤自燃倾向性资料，2#、9#煤层均有没尘爆炸性和自燃发火倾向性，2#、9#煤层均为简洁自燃。
加之本矿的开采技术条件所以防灭火是矿井平安生产的关键因素之一。
二、防灭火设计
为了更好的预防发火事故，现制定矿井防灭火设计如下：
结合以往矿井的运用阻化剂灭后的资料表明阻化剂灭火是一种很好的很好的抑制发火方法，具体设计如下。
1、阻化剂选择
目前，用于煤矿防灭火的阻化剂主要有CaCl2、NaCl、MgCl2以及水玻璃和生石灰等。
从运用效果来看CaCl2、MgCl2最好。
从运用经济效率来看MgCl2比较便宜，MgCl2为盐的副产品，货源相对足够，故设计确定阻化剂接受MgCl2，现场可依据当地状况灵敏调整。
2、喷洒压注工艺系统
工作面采空区阻化剂溶液防灭火有两种方式，一是向采空区干脆喷洒，二是接受高压雾化器将溶液变成汽雾随漏风漂洒到采空区。
前者缺点是消耗药液量大、占用人力多、喷洒不均、效果差；但其优点是不易对支架形成腐蚀。
后者的药量消耗少、雾化采空区的范围大、管理简洁、效果好，但阻化剂汽雾易漂到工作面支柱上对其有腐蚀作用，要求操作时刚好擦净支柱。
经综合考虑后，设计确定接受阻化剂雾化方式。
阻化剂防灭火的雾化系统，依据其贮液形式和阻化剂放射泵的位置，通常分为移动式、半永久式和永久式三种，移动式是把贮液箱和放射泵放在平板车上和工作面移动变电站、泵站等设备组成列车，随工作面推动向前移动；半永久式是将贮液箱及放射泵布置在工作面顺槽口，用输液管把药液送到工作面，系统随工作面搬家而移动。
永久式是在轨道大巷内集中设一个贮液池和阻化剂放射泵站，通过管路将药液输送到工作面。
设计结合井下帮助运输方式及回采工艺，确定为移动式，即将药液箱和放射泵放在平板车上，和工作面移动变电站、泵站一块布置，并随工作面的推动向前移动，排液干管接受高压胶管到工作面。
然后接三通和高压胶管和雾化器相连接。
本系统由贮液箱、吸液管、放射泵、排液管、压力表、阀门开关、三通及雾化器和喷嘴组成。
3、参数计算
（1）阻化剂溶液浓度
阻化剂的运用浓度一般10～20%就能满足防灭火的要求。
浓度超过20%时阻化率提高不大，而成本将大幅度增加，设计结合本矿井煤层特点，初步确定选用15%的浓度，矿井依据实际运用效果，最终确定经济合理的浓度参数。
（2）阻化剂溶液用量
原煤的吸药液量和煤的粒度、阻化剂浓度、煤的物理性质有关。
煤的透气性好、孔隙多、结构松驰，吸液量就大，煤的粒度越小，吸液量越大。
设计依据煤的物理性质、工作面回采工艺，分别按工作面底板浮煤和顶煤计
算溶液用量。
①工作面底板浮煤雾化量
V1=K1K2LBh1A1/g
式中：V1—工作面底板浮煤雾化溶液量，m3/d
K1—一次喷洒加量系数，取1.2
K2—浮煤的密度，取0.9t/m3
L—工作面长度，2煤工作面为85m，9煤工作面为170m
B—一次雾化宽度，2煤工作面取3.6m，9煤工作面取4.5m
h1—底板浮煤厚度，取0.2m
A1—原煤（浮煤）对阻化剂溶液的吸取量，雾化时一般10～50kg/t，设计取30kg/t(0.03t/t)
g—阻化剂溶液密度，取1.05m3/t
经计算，2煤工作面V1=1.89m3/d
9煤工作面V1=4.72m3/d
②工作面顶煤雾化量
V2=K3LBh2A2/g
式中：V2—工作面顶煤雾化溶液量，m3/d
K3—顶煤（原煤）密度，2煤1.35t/m3，9煤1.4t/m3
L—工作面长度，2煤工作面为85m，9煤工作面为170m
H2—未采出的顶煤厚度，取0.1m
L、B、g—符号意义同前
A2—顶煤的吸液量，取11kg/t（0.011t/t）
经计算，2煤工作面V2=0.43m3/d
9煤工作面V2=1.12m3/d
③工作面一次喷洒总量
2煤工作面：V=2.32m3/d
9煤工作面：V=5.84m3/d
④全矿喷洒总量
即2煤和9煤工作面喷洒量的和，为8.16m3/d
依据雾化工艺设计，全矿每天均在准备班雾化一次，当接受溶液浓度为15%溶液时，药剂量为1.22m3/d，接受MgCl2时（卤液）中的结晶水含量一般为50%，故药剂原料需2.44m3/d。
4、切眼及收作线防火设计和措施
1、切眼放顶前，必需对帮顶四周进行阻化，第一次放顶后必需对切眼向煤进行喷洒阻化剂阻化；
2、工作面工作时，不得超采应留煤柱。
通风部门对收作的工作面煤壁及老塘侧喷洒阻化剂，巷道的帮顶打钻注胶防灭火剂，刚好编写收作后密闭平安技术措施，并刚好审批实施，以前做好密闭材料的准备工作，机电、生产单位把材料回净，通风工区快速密闭，10天内完成全部密闭工作。
5、设备选择
依据阻化剂用量及开采条件，设备选型如下：
贮液箱：由钢板焊成矩形箱体，容积3m3（可以3t固定矿车代之）。
放射泵：选用WJ—24型喷雾泵，其压力6.3MPa，流量320L/min。
排液管：干管选用φ50.8mm高压胶管，支管选用φ16～25mm高压软胶管
连接干管和雾化器或喷嘴，胶管压力要求不小于7Mpa。
三通：选用K型三通，分别和干管和支管配套。
阀门开关：设计在干管和支管中分别设置阀门，限制系统中的喷嘴。
压力表：在系统中安装压力表，压力范围0～100kg/cm2。
喷嘴：在工作面上、下端头各配一个喷嘴，喷嘴选用扁型，出口尺寸为4×20㎜2。
雾化器：选用抚顺煤科院研制的Ⅱ型雾化器。