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1、1贵州美升能源有限责任公司黑石头煤矿预防煤层自燃发火设 计编制：王卫军审核：叶志红矿长：朱毛毛2013 年 4 月2预防煤层自燃设计会审意见会审时间 会审地点 编制时间 编制人员 主持人4 月 25日王卫军参加人员签名会审意见施工负责人签字机电副矿长签字安全副矿长签字生产副矿长签字总工程师签字3矿 长签 字贯 彻 签 字 表名称：贯彻人 贯彻地点 贯彻时间学习人签名：4预防煤层自燃发火设计一、概况1）矿井采掘生产情况黑石头煤矿位于六枝特区中部，属六枝特区大用镇管辖，矿区内有简易公路与安（顺）水（城）公路相通,至贵昆线化处车站 8 km，至六枝火车站 18 km，交通较为方便。矿区由 5 个拐点
2、圈定，面积 1.7782k m2，开采标高+1550m+1250m ，矿区内可采煤层产于二迭系龙潭组，厚度大于 0.8m 的稳定可采煤层 2 层，分别为 M17和 M19 煤层。其中 M17 为中灰、中高硫、高热值贫煤；M19 煤层为中灰、高硫、高热值贫煤。可采煤层厚度及煤质变化不大，结构简单，各煤层对比标志清楚，总体为较稳定煤层。矿井改扩建 15 万吨/年，储量核实报告已批复，开采可行性方案设计已审批，开采设计方案及安全专篇等设计得到批复，正在施工二水平建设，现在只有三个掘进工作面，无采煤工作面。2）通风状况矿井采用中央并列抽出式通风，风井装有两台矿用隔爆型轴流通风机，型号为 FBCDZ-6
3、-15A，功率 245 Kw ，一台工作，一台备用。通风机风量为 2340888m 3/min,风压为 5203177Pa。53、根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提供的六枝特区大用镇黑石头煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告 ，黑石头煤矿 M17 和 M19 号煤层自燃倾向等级均为二类。因此矿井必须采取预防自燃的措施。二、煤层自燃发火分析1、17#煤层经鉴定为自燃煤层，尤其是工作面上方前部+1463水平为17#煤老窑破坏区，回采率低，遗留大量而集中的碎煤，并且应力集中。在采动过程中，极易使17#煤层回风巷巷局部地点受压过大而造成顶板破碎或冒落。因该区段供氧条件较好，但散热性能差，热量
4、积聚后易发生自燃。2、采空区区段在回采工作面压力作用下，护巷煤柱破碎、破裂坍塌，并且在采煤过程中遗有大量浮煤，再加上放顶后采煤工作面上下两巷冒落不实，留下了漏风通道。在漏风氧化储热的部位，易发生自燃。3、原17#煤层为走向长壁后退式开采，遗煤多，在空间中的氧与破碎煤体本身已进行缓慢氧化，并且热量不易散发，空间温度较高。在采动过程中，与上部空间塌通，两巷间存在温度差，高温与低温之间的对流和扩散漏风形成稳定的持续的供氧条件和储热环境，从而引起采空区原17#刀柱遗留煤柱的自燃。三、防治自燃发火设计（一）通风管理与预测预报方面1、采煤工作面采用 U 型通风方式，为减少采空区氧化带漏风量，6尽量减小压差
5、，负压不能超过25mmH 2O。回采期间必须加强工作面及周边的通风设施的管理，合理布置通风系统，保证该面通风系统稳定可靠。2、为尽可能减小采空区氧化带宽度及漏风强度，进行安全配风计算。回采期间工作面的风量保持在400m 3/min 左右，上下浮动不超过35m 3/min，发现风量变化超过规定时，必须立即查找原因，采取措施，进行处理。3、制定工作面专项防火管理制度。严格执行自燃发火预测预报制度，防火监测内容为防火点的 CH4、CO 2、CO、气温、水温等发火预兆项目。每班的检查结果汇报通风区调度，并记录在专项防火记录薄内；另外通风区还需设立专门的1172回采工作面防火台账，台账主要包括各地点 C
6、H4、CO 2、CO、气温、水温、气样分析、风量、防火措施实施情况、工作面推进进度等内容，以便进行防火分析。4、在工作面进风巷、回风巷、工作面上隅角及盘区风道各设置一个防火观测站，每班由瓦斯员负责挂牌检查汇报。5、工作面所有工作人员必须了解掌握自燃发火预兆的相关知识，一旦发现有煤壁挂汗、发热、空气中有煤油、焦油味等自燃征兆时，必须做好标记，并及时汇报。6、由煤矿技术主管负责放专人对工作面上下巷的顶板下沉及完整性进行观察，发现巷道有顶板破碎或冒落，必须做好标记并汇报。7、如发现工作面上下巷道有破碎、冒落现象时，由通风队负责7及时组织对破碎地点或冒落点进行打钻、充填、封堵处理（具体办法附后） ，同
7、时通风一队及时将破碎、冒落点纳入防火观测点。8、通风区技术组每周对防火点检测记录进行整理分析，发现自燃发火指标达到临界值或超标等有异常变化时，由通风区组织研究针对性措施，根据隐患状况及时采取洒水、注浆、注阻化剂等防灭火措施，妥善处理，并立即发出自燃发火警报，告知有关单位及人员。建立防治自燃发火档案，每月定期对防火观察数据进行汇总、分析，绘制变化曲线，密切注视自燃发火征兆的显现及其变化趋势，时刻掌握自燃发火动态，及时指导防火管理工作。9、每周由通风队负责使用红外线温度探测仪对采空区内及巷道破碎地点进行温度测定。每月对采空区上隅角及破碎、冒高等地点抽取气样送实验室进行分析。每月对气样分析和温度变化
8、绘制曲线图进行综合分析，根据分析情况调整采样和观察周期。10、工作面按规定在回风巷距工作面10m 处设置 CH4传感器、CO传感器、温度传感器各一个，实行防火监测监控。11、通风队每周对工作面周边的密闭完好情况进行定期检查、维护，确保完好。通风一队测风员每周对本矿范围内的漏风情况进行一次全面检查。12、地测中心定期对周边小窑及地面盖山裂隙进行查堵，检查情况做专项记录，确保该面采空区的漏风降低到最低限度。（二）束管监控系统的安装与使用煤矿装备的束管监测系统必须具备下列基本应用和功能：8（一）自燃火灾预防功能，通过连续监测煤自燃过程中标志气体组成、浓度变化规律，早期预测预报煤层自然发火程度，防止自
9、然发火和瓦斯爆炸；（二）通过判断密闭火区的发展情况和火区熄灭程度，为启封火区提供科学数据；（三）在采用惰气防灭火作业中，跟踪了解作业区惰化情况，为灭火措施提供保障；（四）系统应具有自动控制 24 小时连续循环监测功能；（五）束管未敷设到地点，可人工采样检测功能；（六） 报警功能：检测点气体含量超限时工作站自动报警，同时以醒目颜色显示报警信息；（七）报表功能：检测谱图报表，气体含量变化趋势报表等；（八）联网功能：达到检测数据共享。第六条 束管监测系统的安装必须达到以下基本要求：（一）管路敷设时应尽量使路径短、拐弯少，以减少阻力，防止曲折破坏。（二）所选路径应在行人少，支护完好的巷道内，防止管路被
10、破坏。管路穿过风门墙体时必须打孔穿管。（三）所选路径温差变化幅度要小，在温度急剧变化的地点要在温度低的一侧设置滤水器或其他设施，标高差较大的斜巷，应在底部设置滤水器。（四）接管箱、滤水器、采样器的接头要严密不漏气，且安设位置9方便维护，高度适宜。（五）管路敷设时，要吊挂整齐有序，2 条以上的分散管路应设置标记或设置管路夹板，以便于检查维护。（六）束管的敷设标准，可以参考管路和电缆的有关规定执行。（七）采煤工作面上隅角、封闭在一年以下的采空区和有自燃发火征兆的采空区或其它有可能发生自燃发火地点应设置监测点。（八）束管监测探头应水平悬挂在顶板完好、无滴水、便于保护的监测地回风流中，且应靠近巷道顶部
11、，吸气口应正对风流方向，能正确反映该点测值的地点。采煤工作面监测探头一般布置在采面上隅角端头支架或切顶单体柱后侧，距离底板 1.5 米；采面采空区有自燃发火征兆时，可采用上、下隅角埋管方式，同时加设测温度热电偶进行温度测定。（九）管路敷设完毕后，从地面化验室到井下各测点，要对整个系统管路进行统一编号，每一条管路必须在测点释放标准气体，详细记录管路的气压值，气体传输时间，并和地面分析的数值进行比较，管路的传输损失应在允许的范围内，否则应进一步检查管路的气密性。（十）监测密闭内气体变化时，应预留监测管，束管监测探头应埋设在监测管内，且用木塞封孔，黄泥封口，保证不漏气。（十一）KXSG8C 矿用隔爆
12、兼本安火灾束管监测分站应安装在矿井固定硐室进风侧，配备灭火器具。电源取自开关一次侧。每月应使用标准气样对监测分站标校一次，以确保监测数值准确，标校时必10须将排气管引至回风。（十二）编制采区设计、采掘作业规程和安全技术措施时，必须对束管的走向，监测地点等做出明确规定，并附详细布置图。第七条 束管监测系统的使用必须达到以下基本要求：（一）数据测定前检查设备完好及各气路的气密情况，操作人员应严格按照系统要求的操作规程操作。（二）监测过程中应密切观察中心站管道流量、流速等情况，发现异常立即按操作规程停机处理。（三）每月必须用标准气样对分析仪进行标校，误差必须在允许的范围内。（四）每日根据记录表的数据
13、，由系统自动生成各指标气体含量日综合报表报矿长、总工程师审阅签字。（五）对井下各测点的气体变化情况进行分析，每月至少要总结一次，发现问题及时向通风队长、总工程师汇报，确定有发火征兆时，必须立即向矿领导汇报，以便采取措施处理。（六）如特定气体浓度变化较大有发火迹象，立即向矿通风队及总工程师等领导汇报并做好记录。第八条 束管监测系统的维护必须达到以下基本要求：一、每天必须安排专人巡回检查管路的漏气、堵塞、破坏情况，进行必要的维护工作，并有记录可查。主要内容包括：1、检查主干、分支管路的连接、悬挂情况，对不符合要求的管路进行维护，重新悬挂；112、检查滤水器、滤尘器是否完好，对滤水器定期放水维护，对
14、滤尘器定时清理，防止堵塞，并按要求悬挂；3、检查各连接接头是否完好，有无漏气、堵塞等情况；4、检查各测点束管探头是否完好，有无堵塞，悬挂是否符合要求，并根据现场情况及时调整探头位置，更换不合格探头。二、管路发生故障后，要及时进行处理，管路断开或接头漏气时，要接好或密封。发生水堵时要用空气压缩机加压空气吹有故障的管路，除水后要复查管路的气密性。三、维护人员应及时根据束管监测系统采样分析结果判断束管系统运行状况，管路、探头出现问题后，要及时进行处理。四、回采工作面测点及其它移动测点，每班必须检查维护 1 次；其它相对固定测点，每天必须进行巡检维护 1 次。出现故障后及时进行巡检处理。综采工作面所布
15、置的束管及探测装置每班由采区班组长负责回收束管（回收盘成直径大于 1 米圆形） ，按照要求悬挂探测装置：采煤工作面上隅角端头架后立柱侧方距底 1.5 米处；距回风石门 1015 米处距顶小于等于 300mm，迎风流处。五、煤矿应配备一定数量的束管监测备用设备、零配件材料和维修校正用仪表，以保证束管监测设备的正常工作。（三）回采期间防火工作要求与顶板管理1、采煤期间要减少采空区遗留煤量，尽量不丢煤。2、适当加宽支撑煤柱尺寸，防止压力过于集中压塌煤柱，产生漏风。熟练掌握后掩护支架，严防过多遗煤。拉走矸石的同时，必12须将浮煤清理干净，使顶板充分冒落压严采空区。3、减少最大控顶工序时间，加快回采进度
16、，减少遗煤氧化发热时间，在自热发火期内，使采空区中的氧化带进入窒息带。4、要及时回收木头、棉纱等易燃物品，严防易燃物品进入采空区。5、超前支护段和上、下隅角以外巷道的顶帮由采煤队负责利用液枪每8h 进行充分洒水湿润一次，杜绝高温煤体进入采空区以及降低温度延长自燃发火期。移架一次要对上下隅角塌落的碎煤体洒水及喷洒 MEA 阻化溶液，全面彻底覆盖、洒透。6、回采期间采煤队要加强对上下巷支护，严防塌透上部煤层从而引起上部未采煤层过早地氧化发热，蓄温自热，如有空洞巷道要及时封堵充填、进行处理。（四） 防火技术及方法1、巷道顶板破碎煤体可能自燃地点的防治1） 、根据巷顶煤体破碎不同，对顶煤破碎深度在500 1000mm 巷段，沿巷道走向在巷顶间隔3m 布置一排2个与巷顶呈30 35的仰角，深3m、直径 20mm 的测温、洒水钻孔。该孔一般仅用于测温，一旦发现温度超过危险临界值（35）后，即对破碎的顶煤注水或压注阻化液、粉煤灰。2） 、对破碎顶煤深
