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1、防止煤层自燃发火 安全技术措施我矿3下煤层和16上煤层经中国煤科总院抚顺分院鉴定属于自燃煤层,自然发火期为36个月,最短发火期203天,为了防止煤层自然发火,杜绝井下发生自然发火事故,特编制防止煤层自然发火安全技术通用措施,审批后,必需严格执行。 一、不同地点防火处理措施 (一)布置在煤层中的开拓巷道 采用砌碹或锚喷,碹后的空隙和冒落处必需用不燃性材料充填密实,或用无腐蚀性、无毒性的材料(如凝胶)进行充填处理。 (二)掘进中的煤巷高冒处 顶板高冒处(高出所在巷道1.5米以上)要准时用不燃性材料充填、喷浆或喷凝胶阻化剂。 (三)回采工作面采空区 1、每天至少对回风隅角气体成分用束管色谱仪分析、人
2、工取样色谱仪分析各一次,针对分析结果,采取相应措施。 2、当回风隅角co浓度超过24ppm时,要采取加快回采速度,提高回采率、加大注浆量和阻化剂配比量、建防火墙、回风隅角设风流引射器以及喷洒阻化剂等措施。 3、当工作面回风流气体中检测出c2h4,或co浓度超过75ppm且co浓度有持续升高趋势时,增加注氮防火措施。 4、只有工作面回风流co浓度降到24ppm以下时,方可恢复正常回采速度,按常规措施(以注粉煤灰为主,注复合胶体、堵漏、构筑拦浆防火墙、均压通风等为辅的综合防火技术)进行防火。 5、工作面断层带 若断层带煤炭在工作面底板,根据常规措施进行治理。若断层带煤炭在工作满顶板,依据现场实际状
3、况对断层带采取加大注浆量或注胶量,构筑防火墙、插入花管注水玻璃胶体、加快回采速度等措施进行治理。 (四)回撤面停采线四周采空区 采煤工作面推至停采线时,要提前编制工作面停采回撤期间通防安全技术措施,依据现场状况,采取加强监测、构筑防火墙、封堵进风隅角、均压通风、面后注浆、面后注水玻璃胶体、加快回撤速度、准时封闭等综合进行治理。 (五)大面积连通采空区 1、依据束管循环监测和人工取样分析,至少每旬对大面积连通采空区内的气体浓度进行取样分析,依据采空区内的气体浓度状况,采取合适的治理措施进行治理。 2、采空区密闭做到定期检查和修理。 3、在沿空送巷的采空区侧,进行喷浆堵漏等防火措施。 4、合理调整
4、通风系统,尽量降低采空区两端的风压差,削减漏风量。 二、防火措施实施工艺 (一)注浆 1、注浆地点:生产工作面采空区、回撤面采空区、大面积采空区。 2、注浆方式 (1)回采工作面采空区。通过注浆管路对面后采空区进行随采随灌方式注浆。 (2)回撤面采空区。工作面推进至停采线,在工作面上顺槽停采线处留设一路100(50)mm钢管,钢管外端与注浆管路主管路合茬,里端出口处要留设1个三通阀门,并用钢丝网等物挡好,防止顶板跨落堵管、压坏。工作面密闭后,准时对工作面停采线进行注浆,当注到注浆管的浆液不流淌时,停止注浆,打开放水管阀门放水,再进行注浆,这样多次注浆后,密闭内注浆以注不进为止。 (3)大面积采
5、空区。利用束管检测系统每旬对采空区气体进行分析,当采空区中氧气浓度高于7%,且存有一氧化碳时,对采空区进行注浆。 3、浆液制备。主要以电厂粉煤灰为浆材,灰水比1:1.52,注浆站设在风井地面,使用搅拌机制浆,同时在浆液中加入610阻化剂(卤盐),或者加入粘稠剂、悬浮剂等,确保注浆效果。 4、注浆量:回采工作面每生产万吨煤采空区注浆量不少于100m3。 5、留意事项 (1)注浆站要保证浆池中浆液浸泡时间并搅拌匀称,浸泡搅拌时间应不低于15min,浆液要保证浓度。 (2)每次注浆前注浆工要检查管路,发觉漏液、闸门失效等问题要准时处理。 (3)要浆前必需明确注浆地点,然后将通往该地点的各级闸门打开,
6、并依据实际状况要浆。 (4)工作面溃浆、堵管、爆管、闸阀漏浆时,要首先通知井上停止下浆,并派人关闭上一级闸门,然后进行处理。处理时严禁管口对人,处理不了时,要准时汇报,依据实际状况,采取其他措施进行处理。 (5)中途堵管时,应先通知井上停止下浆,然后逐级打开卸浆阀,初步判定堵管的也许位置,将堵管四周闸阀打开放浆,此后拆开管路将堵塞物取出。 (6)井上、井下注浆人员要亲密协作,加强联系,严禁工作人员脱岗。井下人员要不停的巡察管路,地面注浆站接到停止注浆的通知后,应马上停止注浆。 (7)煤层变厚或过断层时,要依据实际状况,加大注浆量。 (二)喷洒阻化剂 阻化剂防火就是使用卤盐、铵盐以及水玻璃等溶液
7、喷洒在煤的表面,具有阻挡煤炭氧化,防止自燃的作用。 1、使用地点 工作面开切眼、工作面两顺槽、工作面停采线。 2、喷洒氯化镁阻化剂使用材料 (1)材料:氯化镁、水; (2)配比:氯化镁:水=1:4(重量比); (3)用量:按5kg/m2计算,确定喷洒量; (4)效果:阻化率应大于75%,阻化衰退期应大于2个月。 3、工艺流程 喷洒氯化镁阻化剂工艺流程是以氯化镁溶液配置开始到氯化镁溶液掩盖煤层的作业程序。氯化镁溶液按配比要求在一个0.5m3的料箱内搅拌稀释匀称,再由一台wj-24-2型阻化剂喷射泵对煤体进行喷洒。 4、施工技术及留意事项 (1)施工前,必需把巷道的浮煤进行清理。 (2)施工前要查
8、看现场的支护状况,发觉问题准时处理,确保现场支护完好的状况下方可施工。 (3)喷洒阻化剂前,先检查各管路接口是否固定牢靠,发觉问题准时解决。 (4)喷洒凝胶时,严禁管口对人。 (5)施工人员每次都要做好记录,包括施工日期、材料、用量、配比、喷洒范围、效果等。 (6)施工地点的设备等金属构件要尽量进行刷漆等防腐处理。施工时要避免喷洒到设备、支架等金属构件上,否则,立刻用清水冲洗后并用洁净棉纱擦净。 (三)水玻璃凝胶 水玻璃凝胶是在一种封堵、充填材料,不同浓度的水玻璃和偏铝酸钠溶液由泥浆泵加压后,经混合器、花管注入到面后采空区、高冒区中,对采空区漏风通道进行封堵、充填,并对煤体进行降温。 1、使用
9、地点 工作面面后采空区、局部高冒区。 2、喷洒凝胶阻化剂使用材料 凝胶由水玻璃溶液和促凝剂溶液混合而成,其中水玻璃溶液配比(重量比)为水玻璃:水=1:1,促凝剂(碳酸氢氨或偏铝酸钠)溶液配比为碳酸氢氨:水=2-10:100。成胶时两种溶液比例为水玻璃溶液:促凝剂溶液=1:2。依据成胶时间和使用地点不同,可适当增加或削减基料和促凝剂的比数。 3、工艺流程 喷洒凝胶工艺流程是凝胶配制开始到凝胶喷到煤壁上的作业程序。基料水玻璃和促凝剂水溶液按配比要求分别在两个0.5m3的料箱内搅拌稀释匀称,再由两台2zb50/1.5-2.2泥浆泵按12的体积比通过两趟输液管、一个三通混合器、花管压注到需要地点。 4
10、、留意事项 (1)施工时严格把握材料配方以掌握成胶时间,促凝剂过多则成胶速度快,易发生堵管;促凝剂量少则成胶时间长,凝胶渗透流失。因此,配料时必需用量筒量取水玻璃和促凝剂。 (2)喷洒凝胶时,严禁管口对人。 (3)施工人员要佩戴手套、防风眼罩,防止胶体腐蚀。 (四)注氮防火 1、使用条件:主要用于采空区气体置换和当面后采空区发生发火异常时进行注氮灭火。 2、注氮工艺 采用“动态监测、适时注氮”工艺。即以工作面回风隅角检测出的co及c2h4含量为依据,根据我矿煤自燃标志气体指标,当工作面回风隅角co浓度达到75ppm或检测出c2h4时,说明煤温已超过134,需快速进行注氮。注氮时,在工作面的进风
11、顺槽(进风隅角)用钻机直接打钻进入采空区氧化带,然后用直径42mm钻杆作注氮临时管路,与进风顺槽平常正常安装的注氮管路连接,开动制氮设备,对采空区进行注氮。其间,要协作其它防火措施,并加强对采空区气体的检测分析,当乙烯消逝后或co浓度降至75ppm以下时,可停止注氮,撤出钻机、钻杆。在工作面正常生产时,特殊在月推进速度超过100m时,不需进行注氮。 3、采用氮气防灭火时必需遵守下列规定: (1)氮气源稳定牢靠。 (2)氮气浓度不小于97%。 (3)至少有1套专用的氮气输送管路系统及附属安全设施。 (4)有能连续监测采空区气体成分变化的监测系统。 (5)有固定或移动的温度观测站(点)和监测手段。
12、 (6)有专人定期进行检测、分析和整理有关记录、发觉问题准时报告处理等规章制度。 4、留意事项 (1)在平常不需注氮时,必需保证每月至少开动两次制氮机,每次开动时间不少于3小时,每月取样分析氮气源,发觉问题,准时采取措施进行处理,使制氮设备时刻保持氮气源稳定牢靠,以便在出现灾情时能够快速投入使用。 (2)依据作业规程要求,采煤工作面进风顺槽内要安设专用(或)的注氮管路,并定期检查管路的气密性,发觉问题准时处理。 (五)构筑拦浆防火墙 防火拦浆墙可起到堵截拦浆和削减采空区漏风的作用,以削减采空区氧化带的宽度。 1、使用条件 需要注浆的回采工作面。 拦浆防火墙位置: 2、工作面进风、回风隅角密集支
13、柱(支架)后。 3、拦浆防火墙间距: 正常状况下4050m;当采煤工作面遇到地质构造等特别状况时,拦浆防火墙间距调整到2030m。 4、拦浆防火墙材料: 粉煤灰或其它不燃性建筑材料。 5、构筑方法: 用纤维编织袋盛装粉煤灰或碎煤炭加入fsa快砌料阻化剂后封口,在采煤工作面进、回隅角密集柱后垛放成墙。 (六)预估预报 1、在采煤工作面回风隅角和回风顺槽、封闭后的采空区布置束管,每天至少对上述地点循环检测一次(采煤工作面密闭1年内有害气体掌握在合理范围内且无异常变化的可不进行循环检测,但每10天必需人工取样一次),检测结果每日上报矿总工程师。 2、每天一次对工作面回风隅角和刚建密闭进行人工取样化验
14、分析。 3、瓦斯检查员每班对回风隅角和回风流用co检测仪至少检查一次co浓度。 4、每天利用束管监测装置对co及其它有害气体浓度至少进行循环检测一次。 5、对高冒区等其它可能发火地点可进行人工取样化验分析。 6、采煤工作面回采结束后要每天对采空区进行人工检测分析,每周对回风侧密闭内的空气温度、出水温度进行检查。当因采空区内注满浆液导致无法取出气样时,可不从密闭内取样分析。 7、以下4项指标持续稳定的时间在1个月以上时,可每月从密闭内取样分析一次: (1)密闭内空气温度下降到30以下; (2)密闭内空气中的氧气浓度降到5%以下; (3)密闭内的空气不含有乙烯、乙炔,一氧化碳浓度在封闭期间渐渐下降,并稳定在0.001%以下; (4)出水温度低于25; 8、井下进风侧密闭前的气体浓度,每月至少检查一次,回风侧密闭前的气体浓度,每周至少检查一次,检查结果要放在密闭前的检查箱内。 (七)堵漏防火 1、新建防火密闭的夹层内要注入罗克休、封堵剂等堵漏材料,削减密闭漏风。
