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1、平顶山裕隆三泰煤业有限公司防 灭 火 措 施二一二年二月矿井防灭火第一节 概况根据本矿历年开采情况及平煤（集团）公司通风实验室作的煤尘爆炸性鉴定报告，二1煤层和三9-10煤层煤尘均有爆炸危险性，二1煤爆炸指数39.42%，三9-10煤爆炸指数49.55%，据平煤（集团）公司通风实验室作的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，二1煤层自燃等级为II类，属自燃煤层。该矿在今后开采时必须加强管理和防范。该矿所采三9-10煤层自燃倾向等级未作鉴定，建议建设单位尽快提请有资质的部门作出鉴定，以供下阶段设计使用。为了保证安全生产，避免生产安全事故发生，本矿煤层暂按自燃煤层管理，设计拟采用综合防灭火措施，在地面构筑注浆
2、站，铺设专用管路至工作面，井下装备移动式灌浆系统一套，对采空区实施注浆，及时封闭采空区，防止煤炭自燃。第二节 开采煤层自燃预测及防治措施一、煤层的自燃预测分析二1、三9-10煤层属腐质煤类，其原始原料为高级植物的遗体分解转化而成，由于泥炭堆积复水程度深，还原作用强，在厌氧的水介质条件下，菌解作用强，植物遗体分解充分。因此，多形成无结构的镜质类物质，丝质类物质较少，煤的抗氧化能力较强，不利于煤层自燃。二1煤层结构简单，煤质松软易碎，煤层顶板为砂质泥岩或砂岩，底板砂质泥岩。二1煤层呈灰黑色，块状、粉末状，参差状断口，节理较发育，含黄铁矿结核，坚固性系数0.160.2，容重1.39t/m，属中灰，低
3、硫，高发热量的焦煤。三9-10煤层属低硫，中高灰中等发热量的烟煤，适用于动力及民用煤。煤的机械强度低，煤质松软，多以粉煤为主，不利于空气进入煤体，对煤层自燃有一定阻碍作用。矿井采用三立井下山单水平开拓全井田，通风方式为抽出式通风，主、副井进风，风井回风。根据该井田煤层赋存特征将井田二1煤层和三9-10煤层各划分为一个采区进行单独开采。三9-10煤层的采区为二1煤层采区的接替采区。开采二1煤层时，副井64m水平井底车场沿煤层顶板走向布置，层位处于二1煤层顶板岩层中。在二1煤层布置有两条下山，即轨道下山和皮带下山。采区内回采工作面之间采用跳采，以便改善回采工作面顺槽的维护条件和采区之间的接替准备工
4、作，减少采、掘工作面之间的相互干扰。采区内采煤工作面采用后退式回采，为了减少上、下顺槽之间的煤柱损失，布置采煤工作面顺槽时，相邻两个工作面上、下顺槽之间留设57m的煤柱，以保证隔绝采空区，防止采煤工作面向已回采的采空区漏风，造成煤层自燃发火。在开采二1煤层时，采取跳采顺序的开采。这些都对预防煤层自燃发火是有利的。二、煤的自燃预防措施（一）开拓开采方面的措施1、采用三立井开拓，主、副井进风方式，结合本矿特点，井下巷道除井底车场、硐室及主井井下主要硐室以拱形断面砌碹外，其它巷道全部采用金属梯形支架支护；井底车场、萁斗装载硐室、井底煤仓、井下变电所、主排水泵房、火药发放硐室、水仓、消防材料库等均采用
5、混凝土支护，断面形式为半圆拱，强化顶板管理，确保掘砌质量，从根本上预防煤层自燃的可能。2、回采工作面采用走向长壁后退式开采，全部冒落法管理顶板。3、由于采煤工作面采用跳采，回采巷道采用沿空掘巷，留57m的煤柱。为防止向采空区漏风，生产单位应通过观测和试验确定沿空掘巷的位置掘进和回采的间隙时间，采用放小炮，减少空顶面积，加大支护密度等方法，减少巷道破坏煤柱变形而发生漏风现象。4、井下爆破严格遵守有关规定、规范规定，防止井下爆破引发火灾。5、加强工程质量，防止巷道顶板局部冒顶留有空洞，以免引发自燃。6、及时封闭采空区，防止向采空区漏风，按照煤矿安全规程第240条，采煤工作面回采结束后，必须在45天
6、内进行永久性封闭。7、煤层注水也可起到减缓煤层氧化自燃的作用。8、设计中井下有完善的消防洒水系统。（二）通风方面的措施1、本矿井通风采用抽出式通风系统，漏风量少，通风管理较容易；有完备的通风设施，能保证各作业地点有充足的风量，主井与风井联络车场设有双向风门，正向风门设置连锁装置。矿井一旦发生火灾，可以立即反风。2、矿井主要通风机设有反风装置，确保矿井一旦发生火灾瓦斯灾害时，能够实现矿井反风或区域反风，反风量不小于正常风量的40%。（三）监测方面的措施矿井设有监测监控系统，其中含有温度、一氧化碳等探头和报警装置。详见第八章。矿井设计配备有AT2型一氧化碳检定器，AZJ91型便携式瓦斯检测报警仪，
7、JJY1型瓦斯、氧气检测仪等。三、防灭火方法回采工作面存在多种发火原因，矿井能否安全回采，防灭火是关键之一。目前煤矿生产中常用的防灭火方法主要有：黄泥灌浆防灭火、惰性气体防灭火、喷洒阻化剂防灭火、均压防灭火等。经过各防灭火系统进行综合比较，本设计考虑除井下设有完善的消防洒水系统外，采用以灌浆防灭火为主的防灭火系统和CO与温度预测预报系统。1、灌浆防灭火（1）设计依据全矿井划分为一个采区，采用抽出式通风，主、副井进风，风井回风。该矿开采二1煤层和三9-10煤层，其中二1煤层倾角48，煤层厚度比较稳定，平煤集团大庄矿已采上分层（采2.2米左右），根据矿井揭露，该煤层在平煤大庄矿开采一层后，残余煤厚
8、为24.2米，煤层比较稳定，全区可采。开采的三9-10煤层为原平煤集团大庄矿采后的边角区段煤柱煤层。据井下巷道揭露，三9-10煤层剩余厚度为0.53.2m，煤层倾角69左右，煤层属较稳定煤层，大部分可采。根据煤层的赋存特点，回采工作面采用长壁后退式采煤法，工作面采长50m，煤层厚度平均3.0m，年推进度为841.5m，平均采高2.5m，日推进度为3m/d，回采率97%。（2）灌浆系统的选择地面固定式灌浆防灭火系统，存在初期设备投资较大，运行费用高，不易管理等问题。井下移动式灌浆系统解决了上述不足，机动灵活，灌浆距离短，管材消耗少，故障率低；但灌浆量不大。根据本矿井工作面产量较少，回采率高，灌浆
9、需用量少等情况，确定本矿采用井下移动式预防性灌浆系统一套。采用埋管注浆法，据采空区气体监测情况随采随注，并利用洒浆法补充。（3）灌浆参数灌浆工作制度：每天两班工作，每班纯灌浆时间为12h，或根据采空区气体监测情况而定。日灌浆所需量 Q1=KmIHC=0.032.535097%=10.91（m）式中：Qt日灌浆所需量，m；m煤层采高，m；I工作面日推进度，m/d；H灌浆区倾斜长度，m；C采煤回采率，%；K灌浆系统，根据本矿实际情况取0.03.每日制泥用水量：Qs1=Qt=10.913=32.73（m）式中：Qs1制备泥浆用水量，m； 泥水比例的倒数。每日灌浆量 Qj1=（Qs1+Qt）M=（32
10、.73+10.91）0.93=40.59（m）式中：Qj1日灌浆量，m/d； M泥浆制成率，取0.93。（4）设备选型根据本矿的开拓布置及每日灌浆需用量情况，考虑到注浆实际效果及一定的安全系数，确定本矿选用KBJ1008/2型井下移动式注浆设备一套。其主要技术参数如下：制浆量Q=6m/h=60m/d；输出压力P=0.2MPa；额定电压V=380V；装机容量N28KW。移动灌浆站布置在采区工作面附近的进风流中，根据需要移动。泥浆制备采用机械搅拌方式，二台泥浆搅拌机随主机配套，交替使用。（5）灌浆材料煤矿常用的灌浆材料，一般采用粘土，亚麻土等，需要征地、买土，费用高，管理不方便。根据本地区其它矿经
11、验，采用粉煤灰作灌浆材料，效果好，费用低。（6）灌浆管路经计算，灌浆管路选用D603.5低压液体输送管一趟。管路沿轨道上山及岩石绕道车场敷设。然后进入工作面运输巷，对采空区进行灌浆。为防止灰浆在管路中沉淀或堵塞。设计中管内灰浆实际流苏均大于临界流速，以保证灰浆在管路中正常流动，生产中应根据实际情况调整灰浆比，以达到最佳的灌浆效果。为了保证灌浆管路畅通，每次灌浆完毕，须用清水将管道内冲洗，冲洗时间不小于30min。同时，在灌浆管路的最低点设置防水闸门，每次冲洗后，应将关内的泥水放掉，以免沉积阻塞管路。2、监测系统井下配备了多种气体检定器，随时对各种气体含量进行监测分析，防止火灾发生。第三节 井下
12、外因火灾防治及装备一、电气事故引发的火灾防治措施及装备1、井下机电设备硐室防治措施井下所有机电设备硐室及通道均采用砼砌碹等不燃性材料支护，并设防火门，配备必要的灭火器材。井底排水泵房硐室及通道采用砼砌碹支护并用砼铺底，硐室内还设有8kg干粉灭火器和CO2灭火器。其它机电设备硐室均按照有关规程、规范要求设有防火门或栅栏门并配备数量不等的灭火器。机电硐室灭火器类型及数量见表51。机电硐室配备灭火器数量表 表51序号配备地点灭火器种类单位数量备注1井底车场10L泡沫灭火器个4CO2灭火器个22主排水泵房CO2灭火器个28kg干粉灭火器个13井下变电所CO2灭火器个28kg干粉灭火器个24井下消防材料
13、库10L泡沫灭火器个4CO2灭火器个45火药发放硐室10L泡沫灭火器个350kg干粉灭火器个16绞车房10L泡沫灭火器个8CO2灭火器个8总计10L泡沫灭火器个19CO2灭火器个1850kg干粉灭火器个18kg干粉灭火器个3注：所有地点的灭火器必须按未定检查、更换。 以上地点和其它地点在生产中可根据实际需要曾加补充或调整灭火器类型。2、井下电气设备的防火措施选用两回MYJV326/10350煤矿用交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆，沿主井下至井底井下中央变电所供井下负荷用电。任意一回路电缆出现故障时，另一回路电缆均能保证井下最大负荷供电。本矿为低瓦斯矿井，根据该矿井的开拓方式、排水泵及
14、采掘机械设备等布置情况，在主井井底附近设井下变电所，井下不设采区变电所。井下变电所高压母线为单母线分段接线，井下供电电压等级分为：高压6KV，低压660V，照明和电钻电压为127V。井下变电所高压配电装置选用BGP86B型矿用高压防爆开关，低压配电装置选用BKD5和QC83、QC815矿用隔爆型真空馈电开关，变压器选用KS9型矿用一般型变压器。井下其它地点电气设备均选用矿用防爆型，低压馈电开关选用BKD5型矿用隔爆自动馈电开关。井下变电所分别向主排水泵、皮带下山运输巷、轨道下山运输巷、下山水泵、二111050工作面运输巷掘进头、二111050工作面轨道掘进头等负荷供电。掘进工作面和采煤工作面采用风电闭锁和瓦斯电闭锁。井底车场及其附近的照明电源引自井下变电所，其他地点照明电源就近引自照明线网，井下照明灯具选用KA660型防爆灯。井下设总接地网，主接地极设在井下水仓中。严禁井下配电变压器中性点直接接地。3、井下电缆井下电缆均选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。去固定设备的低压电缆选用MYP0.38/0.66型煤矿用聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆；去电钻的低压电缆选用MZ0.5/0.5型煤矿用橡套软电缆。照明电缆选用MYP0.38/0.66型矿用橡套软电缆。电缆敷设：下井电缆在井筒中敷设在预埋的电缆支架上，其他地方沿巷道壁悬挂敷设。在
