山西右玉教场坪煤业有限公司
预防煤层自燃发火措施
编制日期: 2016年1月2日 执行日期:2016年1月3日
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山西右玉教场坪煤业有限公司 预防煤层自燃发火安全技术措施会审签字表 会审时间: 矿长: 年 月 日 生产矿长: 年 月 日 安全矿长: 年 月 日 调度主任: 年 月 日 机电科: 年 月 日 通风科: 年 月 日 总工程师: 年 月 日 机电矿长: 年 月 日 通风矿长: 年 月 日 技术科: 年 月 日 安检科: 年 月 日 2
预防煤层自燃发火安全技术措施
为了认真贯彻执行“安全第一、预防为主”的安全生产方针,牢固树立“以人为本、构建和谐社会”的理念。我矿自开采以来,未发生过煤炭自燃现象,根据山西公信安全技术有限公司2015年7月24日对我矿11#煤层进行的煤层自燃倾向性进行检验分析,自燃倾向性等级为Ⅱ级,自燃倾向性为自燃,自燃发火期为3-6个月,煤尘具有爆炸危险性。为确保生产安全,特编制防治煤层自燃发火的安全技术措施。
一、成立防治煤层自燃发火领导小组 组 长:纪秀钦
副组长:孟德元、郑一金、郭耀兵、庞尔星、靳 选 组 员:通风科、通风队所有人员。 目的
在生产过程中,采取有针对性的安全技术措施,加强职工培训,加大预防自燃煤层的设施、设备投入,增加监测和检查力度,从根本上消除和杜绝煤层自燃发火隐患,确保我矿生产安全。
职责
组长是本措施的决策者、是安全生产的第一责任人,有组织职工培训学习和本措施贯彻落实的责任。
副组长必须协助组长,做好本措施的执行和实施工作,同时做好防治煤层自燃所需的物资计划和现场监督管理等工作。
组员必须坚持本岗位责任制,做好井下各监测点的时时检查工
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作,并认真做好台帐记录,对现场安全负有直接责任。
二、煤层自燃预测及防治措施 (一)、煤的自燃的预测
一)、建立观测系统
为及时掌握自燃发火动向,必须做好观测站(点)的建设,气样的采集、分析、记录和火灾的判断,矿井应建立预防自燃发火观测系统,观测站(点)的布置如下图所示。在采煤工作面设置共设7个观测点,其中:固定观测点2个,设在靠近上山侧;移动观测点2个,设在靠采煤工作面侧,移动观测点3个,设在采煤工作面靠采空区侧。
工作面固定观测站移动观测点临时观测点一氧化碳增量法预测工作面火灾示意图
观测站(点)的布置与观测应符合下列求:
1、在矿井的自燃危险区建立自燃发火观测站(点),进行系统的、定期的观测。观测站(点)应设在矿压较小的地点,至少长10m的一段巷道支护规整、断面不变,巷内无一切风阻物,以便完成气样采集、气体成分、风速测定和温度测定。井下观测站(点)分为固定观测点、移动观测点和临时观测点三种。
2、采区、工作面固定观测站(点):在采区、工作面的进回风流
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都必须各建立一个观测站(点),并符合井下测风站的要求。其观测站(点)的位置应使进风观测点能控制全部进风流,回风观测点能控制全部回风流,即两个观测站(点)间不允许有其它的进风流和回风流。
3、移动观测点:在工作面的进回风巷内距工作面10~20m处设置,并随工作面的推进而移动的观测点。
4、临时观测点:发生有异常现象,为缩小火区范围以便准确查找火源点而增设的观测点。
5、各观测站每星期至少采取1次气样进行分析(本矿建矿至今未发现火区,煤层也未发生过自燃,各观测点有害气体浓度、温度等各项数据均在正常范围内,故每次只对综采工作面上隅角进行气体抽样分析)。
6、在KJ78N矿井安全监控系统中须配备温度传感器、CO传感器,随时监测采掘工作面风流中的温度和CO浓度,一旦超限,及时采取相应的措施,防止煤层自燃。
二)、建立自燃发火束管监测系统
本矿采用了山西省安全工程技术研究中心开发的GC950型煤矿专用火灾气体色谱分析系统,该系统采用日本岛津技术,具有性能稳定、功能齐全、自动化程度高、重复性好、灵敏度高等优点,克服了传统的色谱仪氮气和氧气分离效果差,不能测氢气等缺点;该系统能测定H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6和C2H2 等9种气体,实现了测定氢气这一重要火灾气体,对于指导矿井火灾的治理具有重要的
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参考价值;采用三气路六通阀定量管进样,配TCD、双FID及镍转化炉,四通道采样分析,一次进样5分钟内完成所有气体分析;检测器均采用单元化设计,先进制造工艺,具有灵敏度高、噪声低、线性范围宽等特点;工作站功能强大、性能稳定,直观、简单、易学。目前该系统已广泛装备到神华集团神东煤炭公司、西山煤电集团、山西潞安集团、山西晋煤集团、中煤平朔分公司等,为及时发现自燃隐患、处理火灾事故等提供了科学依据。
1)KYSC-1型束管采样系统组成
该系统既具有原束管系统的功能,又克服了原束管系统的一些不足。系统经济适用,维护方便,适用于中小型矿井自然发火的预测预报,也适用于大型矿井高产高效工作面的自然发火预测预报及火灾治理过程中火灾信息的连续检测。该系统由以下三部分组成:(1)抽气束管;(2)抽气泵;(3)采样柜;(4)气水分离器。
1.水位计 2.压力控制阀 3.出气口 4.压力表 5.连接法兰 6.连
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接管道 7.皮管 8.水泵出气口9.水泵进气口 10.皮管 11.负压表 12.流量计 13.八路控制开关 14.气体采样口 15.出水口
2)KYSC-1型束管采样系统技术参数 1)供电电压:660V/380V; 2)功率:4kW; 3)供水量:1m3/h; 4)抽气量:1.35m3/min; 5)负压:-0.087MPa; 6)抽气距离:5000m。 3)井下监测方案 ⑪测点布置方案
①选定一工作面在进回风顺槽按一定间距布置束管采样器,测定采空区范围大约距工作面150m左右,约50m设一个测点,保持采空区内部进、回风侧各三个探头,上下顺槽同时观测,待距工作面最远测点进入采空区150m后,即可结束观测。
②工作面正常封闭后,在进、回风侧密闭分别设观测孔,并在密闭内各布置一个测点,对于与采空区相连(尤其是与火区相通)的闭墙内也应设置测点进行监测。 三)、其它
(一)、人的感官可以察觉的自然征兆
①巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗;
②风流中出现火灾气味,如煤油味、松香味、臭味等;
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③从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高;
④当空气中有毒有害气体浓度增加时,人们有不舒服的感觉,如头痛、头晕、精神疲乏等。
2.仪表检测
有下列情况之一者,定为自燃发火: ①煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等;
②煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃;
③采空区或风流中出现一氧化碳(CO),其浓度已超过矿井实际统计的临界指标,并有上升趋势。
有下列情况之一者,定为自燃发火隐患:
①采空区或巷道风流中出现一氧化碳,其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标。
②风流中出现二氧化碳(CO),其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标。
③煤炭、围岩及空气和水的温度升高,并超过正常温度,但尚未达到70℃;
④风流中氧(O2)浓度降低,其消耗量呈上升趋势。 (二)巷道布置与开采顺序方面措施 1、主要巷道布置在11#煤层底板
教场坪矿采用斜井开拓,主斜井、副斜井、回风斜井。现开采11#煤层,11#煤层的运输、行人、回风巷道均布置在11#煤层底板,
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所有巷道都采用锚网支护,煤壁采用喷浆隔绝空气。
2、开采顺序
根据划定的井田范围,本矿共划分为四个采区(一采区、二采区、三采区、四采区)。采区开采顺序为一采区→二采区→三采区→四采区。
(三)采煤工艺的措施 1、采煤方法
采煤工作面采用走向长壁式布置,采煤工作面采用自然跨落落煤,采面煤炭运输采用皮带运输。工作面采用单体柱配合金属铰接顶梁支护,3-4排控顶,最小控顶距3.2m,最大控顶距4.2m,密集支柱切顶、挡矸,全部陷落法管理顶板。采煤工作面采用后退式的采煤方法。
2、 采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法,在回采过程中应尽量加快推进度。不丢失浮煤和顶煤,采煤工作面采到停采线时,必须密闭采空区,且尽量采取措施使顶板冒落严实。回采过程中不得任意留设设计外的煤柱。
3、在地质构造复杂、断层带、残留煤柱等区域开采时,应根据矿山地质和开采技术条件,在作业规程中另行确定采区开采方式和开采期限。
4、在煤巷掘进中出现冒顶区必须及时进行防火处理,并定期检查。
5、在采区开采设计中,必须预先选定构筑防火门的位置。当采
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煤工作面投产和通风系统形成后,必须按设计选定的防火门位置构筑好防火门墙,并储备足够数量的封闭防火门的材料。
采煤工作面回采结束后,必须及时进行永久性封闭。 6、在采区开采设计中,必须明确选定自燃发火观测站或观测点的位置并建立监测系统、确定煤层自燃发火的标志气体和建立自燃发火预测预报制度。所有检测分析结果必须记录在专用的防火记录簿内,并定期检查、分析整理,发现自燃发火指标超过或达到临界值等异常变化时,立即发出自燃发火预报,采取措施进行处理。
(四).通风方面的措施 1、采掘工作面均采用独立通风
矿井采煤工作面采用独立通风,采煤工作面采用“U”通风方式,采煤工作面回风巷与回风上山相连,为独立通风;必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采区开采结束后45天内,必须在所有与已采区相连通的巷道中设置防火墙,全部封闭采区。
掘进工作面采用压入式通风,其掘进工作面回风流与回风上山相连,为独立通风。
2、控制风流的风门、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠。 3、通风设施应设置在围岩坚固、地压稳定地点。还应避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量的增大。
4、加强对封闭墙的检修与维护。
5、矿井在开采过程中要注意观察,加强煤层自燃征兆的早期识别工作。
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三、 防灭火系统
本矿所采11#煤层设计采用以灌浆为主、以注凝胶为辅的防灭火系统和预测预报系统,并在采煤工作面回风巷和掘进工作面回风流中安设一氧化碳和温度传感器,防止煤层自燃的发生。
(一)、灌浆 1、灌浆防灭火特点
灌浆就是将水和浆材按适当的比例混合,制成一定浓度的浆液,沿输浆管路借助于自然压差或泥浆泵输送到井下,然后通过钻孔或专门的灌浆引管向可能或已经发生自燃的区域灌注,以防止自燃火灾的发生或治理火区。
灌浆的主要作用是(1)利用浆液的渗透作用和粘着力可使浆液覆盖在煤体表面,其中的固体物沉淀后可充填于浮煤缝隙之间,包裹浮煤,从而隔绝氧气与煤体的接触,防止氧化;(2)浆液中的水分有助于增加煤的外在水分,抑制煤自热氧化的发展,同时有利于已经自热煤体的散热;其效果的好坏及经济性,主要取决于灌浆材料的选取、浆液的制备、灌注方法的选择、制浆输浆工艺及灌浆管理等。
由于教场坪煤矿开采的煤层为11#自燃煤层,且采用综采放顶煤采煤法,根据《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》(AQl055—2008)对防灭火设计中要求规定,必须设计以灌浆为主的两种以上综合防灭火措施。
2、灌浆防灭火系统基本要求
(1)对选用的灌浆材料种类及其性能进行分析;
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(2)给出主要灌浆参数、浆液的制备方法、灌浆方法; (3)对输送浆液的管路系统进行计算和布置; (4)给出矿井灌浆防灭火效果考察指标; (5)矿井灌浆防灭火安全措施。 3、灌浆材料选择
灌浆材料必须满足以下要求: (1)不含可燃物或助燃物;
(2)粒径直径小于2mm,细小粒子(粒径直径小于1mm)占75%; (3)主要物理性能指标:比重2.4-2.8,塑性指数9-14,胶体混合物25-30%,含砂量25-30%:
(4)易脱水,又具有一定的稳定性;
(5)具有能与较少的水混合成浆液的能力,运输时不堵塞管路或泥浆池;
(6)便于开采、运输和制备,来源广,成本低。 4、灌浆参数计算 (1)灌浆系数
防火灌浆系数为3%~12%,灭火灌浆时系数相应加大。 (2)土水比
浆液的土水比是反映泥浆浓度的指标,是指泥浆中土与水的体积之比,土水比的大小影响着灌浆的效果和泥浆的输送。泥浆的土水比大,则泥浆浓度大,隔绝和包裹效果好,但流动性差,输送困难,泥浆输送的沿程阻力大,泥浆在管道中的流速降低,泥浆中的固体颗粒
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容易沉降,造成堵管事故。土水比小,则输送相同体积的土所用的水量大,包裹和隔绝效果不好。灌灌浆常用的土水在l:2-1:5,教场坪矿泥浆土水比暂定为1:2,并在此基础上根据实际效果进行调整。 (3)灌浆站工作制度
灌浆站在原则上应与矿井工作制度相配合,教场坪矿井年工作276天,井下、地面“三·八”工作制。正常生产时,灌浆站为三班灌浆,纯灌浆时间为12小时;若出现停产、C0超限等异常情况,纯灌浆时间为16小时。
(4)灌浆量计算
工作面生产时,在11#煤层布置一个综放工作面,产量101万吨/年。
根据煤矿注浆防灭火技术规范(MT/T 702—1997),灌浆量计算:
QW≡
式中:Qw—矿井灌浆量,m3/h; K—灌浆系数,取10%;
G—矿井日产煤量,t,取2727吨; δ—土水比例的倒数,取2; M—浆液制成率,取0.88; Rc—煤的密度,t/m3,取1.64t/m3;
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kG(δ+1)M rct
t—矿井日灌浆时间,h,一天三班,一班4 个小时,共12h。 经计算:Qw=36.5m3/h 日灌浆所需土量
Q土=atQw/(δ+1)/M
式中:a—取土系数(考虑土壤含一定杂质和开采运输过程中的损失);取1.1。经计算:Q土=182.5t;
日灌浆用水量
Q水=K水*δ*Q土
式中:K水—用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数;取1.1。经计算:Q水=401.5t;
(5)灌浆系统的选择
地面固定式集中灌浆系统是在地面工业场地或风井场地设立集中灌浆站,为全矿服务,虽然初期投资较大、管路较长、占地较大,但具有灌浆量大、工作集中、管理方便、效率高等优点,因此,教场坪煤业选择在副斜井场地内布置地面固定式集中灌浆系统。 (6)浆液的制备
目前常用的制浆工艺主要有两种:水力取土机械制浆法和机械搅拌制浆。水力取土机械制浆是用高压水枪直接冲刷地表或预先堆积的黄土混合形成泥浆,经输浆沟送达灌浆管路,这种方式工序简单,但浆液质量难以保证,防火效果差;机械制浆是按照一定的比例将制浆材料和水送入搅拌池,经搅拌机搅拌后经输浆泵输入灌浆管路送至井
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下,可保证浆液的配比,效果较好,设计采用机械搅拌制浆工艺。
在副斜井场地建一个灌浆站,负责向井下灌浆。灌浆站由料场、2个搅拌(1池制浆、1池输浆,交替使用)、1个沉淀池和1个灌浆池(灌浆池设在较低的水平)构成,池深和直径均为2m,池体用钢板焊接或砖砌筑,其上固定搅拌器。搅拌池底部留有出料口,在浆液流入灌浆池前设双层过滤筛子(孔径为10~15mm),每个池侧面设800ram×800ram下液泵坑2个,安设离心式液下泥砂泵2台,抽取浆液。灌浆站如下图所示(尺寸单位为m):
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(1)主要设备
灌浆站主要有搅拌池、减速器、搅拌器、沉淀池、滤网、下液式泥浆泵等设备组成。
(3)灌浆站功能
可利用黄土、粉煤灰、凝胶等多种灌浆材料,易实现灌浆材料
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就地取材;
②能制备各种浓度浆液(水土比6:1~1:1),以适应不同情况的灌浆;
③可通过变换外加剂,即可通过该系统实现大流量地压注凝胶、复合胶体和固化充填材料等多种新型防灭火材料,提高系统的利用率。
④浆液输送量大,最大可达1OOm3/h。 (4)防冻措施
冬季制浆困难,需在灌浆系统管道上覆草垫,灌浆站加盖防寒暖棚。
7、灌浆方法
我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有:采前预灌、随采随灌和采后灌浆三种。采前预灌就是在煤未开采之前即对煤层进行灌浆,适用于老空区过多、自然发火严重的矿井;随采随灌就是随着采煤工作面推进的同时向采空区灌浆,主要有钻孔灌浆、埋管灌浆和洒浆,能及时将顶板冒落后的采空区进行灌浆处理;采后灌浆是等回采结束后,将整个采空区封闭起来后进行灌浆。
由于我矿煤自燃发火的危险性较大,为保证及时、简便地处理自燃隐患,设计采用埋管灌浆随采随灌结合采后灌浆方法。
(1)随采随灌
采用埋管灌浆法,即在放项前沿回风巷在采空区预先铺好预埋灌浆管(10~20m的钢丝缠绕管),预埋管一端通采空区,一端接高压胶
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管(长20~30m),胶管与灌浆支管相连,每天利用回柱绞车将灌浆管拉出,拉出的距离等于工作面的日推进距离,使预埋管始终保持在采空区15m左右,以免灌浆影响回采工作,灌浆时以上隅角出现黄泥浆堆积为止。 (2)采后灌浆
工作面回采结束永久封闭后,采用密闭墙上插管灌浆法,即在工作面两端的密闭墙上分别预设1~2个φ75mm的灌浆孔,实行“连续足量,充分灌注”,大量向闭后灌注浆液,防止密闭漏风和停采线自燃。
8、灌浆管路 (1)灌浆管路布置
对于教场坪煤业,煤层工作面采空区是自燃发火最危险的区域。由于教场坪矿达产时开采11#煤层,因此,灌浆主管路主要针对11#煤工作面采空区进行铺设。其它地点的灌浆,则根据需要从主管路上分叉连接。
11号煤层灌浆管路铺设为:
地面灌浆站一副斜井一11#轨道大巷一301轨道上山一工作面回风顺槽一工作面采空区,线路总长度约3000m。
(2)灌浆管路管径
主要灌浆干管直径是根据管内泥浆的流速来选择。在设计中,泥浆给定后,先确定泥浆在管道中流动的临界流速,再求出泥浆的实际工作流速,使之大于临界流速即可。
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实际工作流速: V=4Q浆max/3600πd2
式中:V—管道内泥浆的实际工作流速,m/s;
Q浆max—小时最大灌浆量,m3/h,考虑到今后生产规模扩大和煤层发火不确定等因素,灌浆主管路按目前所需能力的1.5倍设计,则每小时最大灌浆量为55m3/h。
d—管道内径,m,取0.100m。
经计算,v=1.95 m/s,该实际工作流速处于临界流速(泥浆钢管的临界流速通常为l~4m/s),确定输浆管路选用φ108×4mm,地面管路采用铸铁管、地面钻孔选取无缝钢管,管道之间采用快速接头连接。
9 、灌浆管理
为了使灌浆防灭火工作取得预期的效果,加强管理是不可缺少的重要环节。
(1)灌浆防灭火效果考察
A、灌浆区温度检测
派专人定期检测灌浆灭火区、灌浆防火工作面及其采空区内的气温、煤温和出水温度。
B、灌浆区气体检测
利用火灾束管监测系统和地面气体分析实验室定期对灌浆防火区域进行气体成分的监测。气体分析成份主要有:氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯。
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采集气体的地点为:回采工作面的采空区束管监测点、回风巷、上隅角;通向火区的密闭墙内侧或钻孔内;其它需要的地点。
采集气体的时间为:灌浆防火期间每天取一次样;回采工作面或其他地点在发火期间(未封闭的情况下)每班取一次样;灭火封闭区域内每班取一次样。
(2)灌浆区排水措施
灌浆前后要严密观测采空区涌水量大小情况,注入采空区的浆液的脱水时间一般为7~15d,浆液中脱出的水一部分被围岩吸收,一部分滞留在灌浆区的下部空间。
注浆区的排水措施主要采取两种:
(1)在注浆区下部的密闭墙的底部设置排水孔或溢水孔,在注浆后应随时观察这些密闭墙的排水量的变化情况。
(2)由于教场坪9#和11#煤层为近距离煤层,在进行采掘11#煤层前,必须对9#煤注浆区进行探放水,以防采空积水及溃浆事故的产生,如发现上部有积水或浆液必须进行探放水作业后方可进行回采。
(3)灌浆后防止溃浆、透水事故的措施
A、严格控制灌浆比例和灌浆量。灌浆材料应满足相关规定的要求,严格控制浆液泥水比,并控制灌浆量不使过大。
B、设置滤浆密闭。在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区和工作区隔开,而且要求滤浆密闭有一定的强度,防止溃浆事故发生。
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C、加强水情观测,对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。排水量过少,灌浆区内可能有泥浆水积存,应停止灌浆,采取放水措施;排水中含泥量增大,说明采空区中可能形成了泥浆通道,使泥浆不能均匀充填间空隙,而直接流到采空区下部被排出。处理方法有:
a采用间断灌浆;
b在泥浆中加入砂子填塞通路; c提高泥浆浓度;
d移动灌浆管口位置,改变浆液流动路线。
D、灌浆区下部采掘前探放水。在灌浆区下部进行采掘前,必须对灌浆区进行探放水,一旦发现有积水,必须打钻放水后,才能进行采掘工作。 (4)预筑防火墙
为防止采掘工作面自然发火及采空区发火,需设置防火墙及预留防火墙位置。采煤工作面回采结束后,须及时砌筑永久性封闭。井下发生火灾不能直接灭火时,必须砌筑防火墙,封闭火区。井底设消防材料库,内有足量砌筑防火墙材料,并备有专用车辆,材料可直接运往井下各使用地点;另外,也可在采区内适当地点设临时材料储备硐室,内置砌筑防火墙的材料。
预筑防火墙的位置:①回采工作面顺槽:进风顺槽内应设在工作面停采线外部,距离不小于大巷保安煤柱尺寸,且需在各联络巷与顺槽交叉地点以里;回风顺槽内除上述要求外,防火墙应位于通风设施及构筑物以里工作面一侧;各进风顺槽间、各回风顺槽间不使用的联
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络巷应密闭;所有与工作面连通的顺槽、巷道都应按要求预留防火墙位置。②掘进工作面:应参照回采工作面顺槽预留要求因地制宜选定防火墙预留位置,所选地点应在通风设施及构筑物、交叉巷道以里;双巷(多巷)同时掘进时,各巷道都应分别预留防火墙位置,巷道间不使用的联络巷道应及时密闭;与掘进工作面连通的所有巷道内,都应预留防火墙位置。③矿井的两翼,各生产水平之间,井下相邻采区间,井下自燃煤层或区域与其它煤层或区域连通的巷道间,其它可能发生煤炭自燃并可能蔓延危害到与其连通地点的巷道内等。
(5)建立健全灌浆记录台帐
各项记录台帐是灌浆管理工作中关键的原始资料,是分析灌浆工作的基础。其中包括:灌浆区位置、钻孔工程记录台帐;灌浆工程记录台帐;防火墙工程记录台帐;气体分析记录台帐等。
(二)注凝胶
凝胶防灭火技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体,较好地解决了灌浆、注水的水泄漏流失问题,并与井下有限作业空间相适应,具有灭火速度快、安全性好等特点,因此,装备凝胶防灭火系统,及时处理发现的火灾隐患。
1、凝胶防灭火系统基本要求
(1)选用的凝胶和促凝剂材料,不得污染井下空气和危害人体健康,使用时井巷空气成分必须符合煤矿安全规程相关规定。
(2)明确规定凝胶的配方、促凝时间和压注量等参数。 (3)压注的凝胶必须充填满全部空间,其外表面应予喷浆封闭,
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并定期观测,发现老化、干裂时,应予重新压注。
2、凝胶防灭火技术特点
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。主要用于煤柱、采空区自燃或者灌浆、阻化剂等无法实施的情况下,特别是井下局部地点出现明火时,已成为煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。该技术具有如下特点:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
3、凝胶防灭火材料选择
凝胶是由基料、促凝剂和水按一定比例混合而成,根据煤矿火灾特点,矿井防灭火用胶体材料必须应具有以下特点:
(1)无毒无害,对井下设备无腐蚀,对环境无污染; (2)渗透性好,能进入松散煤体内部;
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(3)具有良好的耐高温性,在高温下不会迅速汽化,且吸热降温性能好;
(4)有一定的堵漏性和阻化性,阻止煤再次氧化而复燃; (5)成本低廉,成胶工艺简单,便于现场应用。
根据目前使用情况,基料选用水玻璃、促凝剂选用碳酸氢铵。 设计比例为基料:促凝剂:水=10:4:86(重量比),胶体初凝时间约2min。
4、凝胶防灭火工艺
在储液箱内按一定比例将水玻璃和碳酸氢铵分别用水稀释搅拌均匀后,用专用凝胶泵分别吸取溶液,两种液体在混合器混合后经钻孔注入高冒区或局部高温区形成凝胶,进行充填防止煤炭自燃或快速消除火源。
5、凝胶防灭火装备
凝胶泵选用NJB-1-80型凝胶泵。该设备是一种用来输送凝胶(水+基料+促凝剂)的泵组。它可自动地将水、基料、促凝剂按一定比例混合后,经三个出液口输送到用胶地点。根据各种材料的配比不同,凝胶混合液可在十几秒至几十分钟内形成固态胶体,用于煤矿直接灭火和堵漏。
(1)主要性能参数: ①主泵流量:80L/min;
②辅泵流量:3-8L/min,可无级调节; ③压 力:0.5—2.0MPa;
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④电机功率:5.5kW; ⑤电机转速:1440r/min; ⑥整机重量:220kg
⑦外形尺寸:长×宽×高=1100×540×780(mm)。 (2)操作步骤 ①起动操作
a.首先检查机器各紧固螺丝,不得有松动现象。
b.检查各泵和流量调节器(变速器)油箱内的润滑油,必要时加入各自的润滑油。泵用润滑油是30~40号机油,变速器用专用的UD润滑油(不可用其它机油代替)。
c.盘车检查各泵能否转动自如。 d.检查电器开关、起动器。 e.检查各输送胶管、接头和过滤网。
f.将主泵吸水管和溢流管放入配好促凝剂的水箱中;将胶管的吸管和溢流管放入胶料箱(或胶料桶)中。
g.打开混合器出口的3个阀门。待起动正常后再按需要关掉1~2个。任何情况下必须保证有1个阀门全开且畅通。
h.接通电源。 ②注胶过程中的操作
a.待基料料箱内的基料注完后,可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料箱中,这样可保持连续注胶。促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料,不需要来回移动吸料胶管。
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b.胶料流量无级调节器(变速器)只能在泵运转的情况下调节,严禁停机时节。
C.泵的调压器是用来限定注胶压力并防止电机过载的,供货时已经调好,不要随意调节。注胶时若发现溢流管有溢流,首先要检查输送管和混合器是否堵塞,混合器出口阀门是否打开。一般情况下是不会有溢流的。
③停泵操作
a.注胶结束后,必须将主泵和胶泵都输送清水3分钟以上,并同时将混合器的3个出料阀门都打开,以保证泵内、管内和混合器内没有混合液和胶料存在。
b.将各泵的吸管从清水箱中拿出,将吸口放在无粉尘和杂物的地方f最好用手拿着),让泵继续运转吸水5分钟,这样可将泵内的积水排出。
c.断电。
d.清洗混合器,确保畅通。 ④正常维护
a.新机器运转一个月后,应全部更换泵内和变速器内的润滑油。 b.阶段性注胶结束后,应将机器全部运上地面进行清洗、维护和保养,以备下一阶段注胶时机器能及时、正常地投入使用,同时也可延长机器使用寿命。
c.发现流量偏小时,检查泵的密封圈和吸、排液阀,磨损严重或损坏应即时更换。
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d.检查三角皮带是否过松。过松时可首先用皮带张紧螺钉调节拉紧。若仍不能拉紧,可考虑将泵垫高。只要皮带不损坏就不需更换。若需要更换时,必须每泵的两根或两泵的四根皮带同时更换。
(3)注凝胶操作注意事项
①严格按配比进行配制基料和促凝剂溶液。
②倒入的料必须由专人负责搅拌均匀,并严禁杂物进入泵内,根据情况在泵内的入口处加滤网。
③注胶前先接清水管冲洗每个钻孔3~5分钟
④随时检查各钻孔的进胶情况,如发现有不进胶的钻孔及时通知地面关闭注胶泵并用清水冲洗注胶管路。
⑤停止注胶后,用静压管清水冲洗注胶管路,防止注胶管堵塞。 ⑥注胶顺序为先注终孔位置较低的钻孔,再注终孔位置较高的钻孔,防止因注高位孔,堵塞低位孔。
⑦注胶时应随时观察压力表变化情况,如压力过高或过低时应及时分析原因,并确定每孔的注胶时间。
⑧当每孔注胶完毕后,混合器另一输胶管路连接灌浆口继续注胶,并关闭注完的管路阀门,要迅速接入另一注胶孔,开启阀门,严禁注胶泵运行时关闭混合器上所有阀门,必须保证有一个阀门开启注胶,如要关闭所有阀门应及时通知地面关机。
⑨注胶过程中严禁人员对着灌浆孔口,以防钻杆冲出伤人。 ⑩注胶完毕后,清洗混合器,确保畅通。 四、矿井自燃火灾总体防灭火措施
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1、巷道掘进期间防灭火措施
教场坪矿开采煤层较厚,沿煤层底板掘进的巷道,服务时间长,在长期矿山压力作用下可能会出现巷顶和巷帮煤体破碎、位移、裂隙发育、空帮等情况,由于该区域煤体破碎,加之长期微风漏风,易于积聚热量发生自燃。
(1)在煤层中掘进的巷道、主要进回风巷应进行喷浆处理。 (2)严格按照施工工艺进行支护,确保支护质量,对出现的巷道冒顶区必须用不燃性材料充填密实。
(3)瓦检员每班不少于两次到迎头检查气体的浓度和温度,并查看整个巷道的气体的浓度和温度,监测自燃隐患情况。
(4)一旦出现自燃隐患,采取打钻压注凝胶灭火措施。灭火钻孔深5m,与巷顶呈30。仰角,下φ40m的花眼钢管,采用“长短结合、交叉布置、排距适中、全面覆盖”的方式,覆盖整个温度异常区。
2、工作面开切眼防灭火措施
工作面开切眼自燃隐患主要来自于开切眼周边破碎煤体,尤其是开切眼和采空区侧煤壁交接区附近。开切眼断面较大,受矿压影响易压裂破碎,存在漏风供氧;支架设备安装时,供风量较小,风流温度较高;安装时间较长,初期工作面推进度速度一般相对较慢,开切眼松散煤体氧化升温时间长,煤体温度较高,因此开切眼区域采空区是自燃易发生地点。
(1)工作面安装时应加快其速度,尽可能地缩短破碎煤体的氧化时间,并合理调整供风量,减低氧化危险性。
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(2)对开切眼周边煤壁及顶煤采用直接喷浆进行自燃防火的预防。
(3)对架顶存在的冒落孔洞进行充填并喷浆处理。
(4)瓦检员加强对开切眼内气体的浓度和温度的监测,每班不少于两次。
(5)对出现自燃隐患地点采取打钻压注凝胶灭火措施,并定期检查。
(6)对开切眼位置进行预防性灌浆。 3、工作面正常回采期间防灭火措施
工作面正常生产期间,严格按设计和工艺要求采煤,提高回采率,减少人为丢煤量;加快工作面推进度,并采取以预防性灌浆为主、注凝胶为辅的综合防灭火措施,同时在工作面上下隅角构筑粉煤灰封堵墙,并加强自然发火的早期预测预报工作,及时掌握煤自然发火的进程。
4、工作面停采期间防灭火措施
工作面因故停采或推进速度缓慢时,采空区浮煤发火可能性增大,主要采取以下防灭火措施:
(1)及时在进回隅角建立封堵墙,减少向采空区漏风; (2)加大灌浆量;
(3)加强对采空区浮煤的监测监控,做好自然发火的预测预报工作。
5、工作面回撤期间防灭火措施
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工作面回撤期间,由于工作面停止不前,采空区浮煤发火可能性增大,主要采取以下防灭火措施:
(1)加强机电设备维护,集中力量,优化劳动组织,在1个月内全部撤除。
(2)工作面停采后,控制工作面风量,保持工作面温度不超过25℃,风速不低于O.4m/s,减少工作面向采空区漏风。
(3)工作面推至停采线后,及时在上下隅角建立封堵墙,减少采空区漏风。
(4)实行连续足量灌浆,以出现浆液堆积为止。对远离灌浆管口灌浆效果不佳时,可采用洒浆的方法从工作面向采空区喷洒泥浆。
(5)加强自然发火隐患检测力度,每5架设一个测点,每班由专职人员进行气体浓度和温度的测定,及时预报自燃情况。
6、工作面封闭后防灭火措施
(1)工作面回采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。 (2)密闭墙按设计指定的地点砌筑。密闭墙厚2m,里外墙均用500mm料石砌筑,水泥砂浆抹面,中间充填lm黄土,加少量白灰粉,每加高200mm捣一次;密闭的四周要掏槽,其掏槽见实煤后,不小于350ram×350mm;墙面要平整、无裂缝、重缝和空缝。
(3)密闭墙按规定留设措施孔、观察孔和放水孔。设置如下: ①放水孔:直径100mm,并带有水封结构,用于疏放密闭内积水,离底板300mm处;
②观察孔:直径50mm,用于观测压差、气温和取样,离底板高
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度为墙高的2/3处;
③措施孔:直径lOOmm,以备灌浆用,离顶板300mm处; (4)密闭墙砌筑完毕后,立即完善灌浆管路系统,进行充填灌浆,注实停采线。
(5)定期对密闭墙内外气体情况进行检查,平时可用便携仪检测,阶段性取气样用色谱仪分析。发现自燃隐患,立即采取措施。
(6)对遭变形破坏的墙体,要组织人员及时维护,确保密闭处于完好状态。
五、外因火灾防治
1、电气事故引发的火灾防治措施 1.1井下机电设备硐室防灭火措施
(1)井下中央变电所、主排水泵房采用料石砌碹支护,其通道中设置密闭门和防火栅栏两用门。
(2)井下机电设备硐室内按规定配备灭火器。
(3)井下建立了完善的消防洒水系统。在井下重点保护区域按《消防洒水设计规范》的要求设置防火栓。
①主井井筒、运输大巷巷道内。 ②水泵房和变电所、消防材料库入口处。 ③采煤工作面运输顺槽、回风顺槽入口处。 ④掘进工作面进、回风入口处。
在井底车场、变电所水泵房入口存放水龙带,水枪与消防栓接口每个存放地点存放2卷25m水龙带和50m软管。
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(4)当井下发生火灾事故时,为减少灾害损失,矿井建立了完善的反风系统,视发火地点不同,该系统可以分别实现局部反风及全矿井反风。
(5)应加强管理,及时清理机电设备硐室内的可燃物,消灭事故隐患。
1.2井下电气设备的防火措施
井下电气火灾的预防措施,主要包括以下几个方面的内容: (1)电气设备的防爆等级:在井底车场、主要进风巷的高低压电气设备选用矿用防爆型设备,照明灯具选用矿用防爆型设备,通信、自动化装置选用矿用防爆型设备兼本安型设备;在工作面、回风道等井下其它地点选用矿用隔爆型设备。井下电气设备均选用具有“MA”标志的产品。
(2)供电电压等级:本矿采用10kV高压下井。采煤机及工作面刮板输送机、破碎机、转载机、乳代液泵、喷雾泵站供电电压1140V,其余设备供电电压均为660V。以上均符合安全规程要求。
(3)供电电源:井下主变电所采用双回路电源供电,其电源分别从地面10kV变电所10kV不同母线段引出,井下主变电所母线采用单母线分段,每段由一回电缆供电,当一回发生故障时,另一回能够保证所带全部负荷用电。
(4)井下电气设备的各种保护
井下配电网路均设有过流、短路保护装置。由地面变电所至井下主变电所的电缆线路上均设有零序电流互感器和相应的漏电保护装
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置;井下主变电所及采区变电所的高压出线回路上装有高压漏电保护装置;采区变电所至移动变电站的10kV线路的漏电和绝缘检测,由MYPTJ-6/10矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆,通过BGP43-10矿用隔爆型高压真空配电装置内的检漏保护和绝缘监视保护装置实现。井下主变电所低压馈出线路低压馈出路均装设有选择性漏电保护装置,能自动切断漏电的馈电线路,井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。
为保证井下照明安全,选用保护齐全的ZBZ-4.0X型矿用隔爆型照明变压器综合保护装置供给127V照明电源。
(5)接地:
电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带(或钢丝)铅皮或屏蔽护套等都有保护接地。
在井底水泵房的主、副水仓中各设1块主接地极,装有电气设备的硐室、低压配电点或装有3台以上电气设备的地点等处均设局部接地极。所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、接地芯线等)和局部接地装置,均同主接地极相连接,以形成总接地网,其接地电阻不大于2Ω。当接地芯线断裂时,靠近工作面的局部接地极的接地电阻在主接地芯线断后不应超过80Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值,不得超过1Ω。
主接地极采用镀锌钢板,其面积不应小于0.75m2,厚度不应小于
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5mm。
局部接地极设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿出。设置于巷道水沟中的局部接地极用面积不应小于0.6m2,厚度不应小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成,并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极,可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成,钢管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔,并垂直全部埋入底板;也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成,每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔,2根钢管相距不得小于5m,并垂直全部埋入底板,垂直埋深不得小于O.75m。
连接主接地极的接地母线,采用厚度为4mm、截面积为100mm2
的扁钢。
电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接,电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接,采用厚度为4mm、截面积为50mm2的扁钢。
橡套电缆的接地芯线,除用作监测接地回路外,不得兼作他用。 井下供电网络为中性点不接地系统。由地面变电所至井下主变电所的电缆线路上均设有零序电流互感器和相应的漏电保护装置;井下主变电所及采区变电所的高压出线回路上装有高压漏电保护装置;采区变电所至移动变电站的10kV线路的漏电和绝缘检测,由MYPTJ-6/1 0矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆,通过BGP43-10矿用隔爆型高压真空配电装置内的检漏保护和绝缘监视保护装置实现。井下低压馈电线路上均装设漏电保护装置。由上述装置对井下电网的绝缘状况进行连续检测,当电缆线路发生故障时,可及时切断电源,保证矿井
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安全生产。
1.3井下电缆的防火措施
井下电缆容易受潮和遭到机械损伤,发生事故的机率较大,为确保井下用电安全,主要从电缆的选择、敷设和连接三个方面采取措施。
(1)井下电缆的选择 井下所有电缆均为阻燃型电缆。
下井电缆采用MYJV22-8.7/10 3×120mm2长600m交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆,两回沿主斜井下至井下主变电所。两回电源同时工作,互为备用,即当任一回电源停止供电时,另一回电源仍能保证井下全部设备正常运行。井下主变电所至采区变电所的电缆采用MYJV22-8.7/10矿用交联聚乙烯绝缘阻燃电力电缆;采区变电所至移动变电站的电缆采用MYPTJ-6/10矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆;采煤机采用MCP-0.66/1.14型屏蔽橡套软电缆供电;其余1140V设备采用MYP-0.66/1.14型屏蔽橡套软电缆供电;660V低压设备采用MY-0.38/0.66矿用移动橡套软电缆供电;井下照明采用MYQ-0.3/0.5型矿用移动轻型橡套软电缆供电。
上述电缆主芯线截面选择均根据负荷大小要求选择,并校验设备的正常压降及起动压降。
井下一律采用铜芯电缆。所有采掘设备均按电压等级,采用相应的绝缘电缆。
井下电缆选择均符合MT818《煤矿用阻燃电缆》标准,并具有“MA”标志。以上下井电缆当一趟发生故障时,其余电缆仍能保证所担任的
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全部井下负荷的供电,符合安全供电要求。
(2)电缆敷设
井下水平巷道或倾角在30℃以下的井巷中,除手持式或移动式设备的电缆外,其它电缆均采用在巷道壁或巷道顶板用电缆挂架敷设的方法,挂架间距不超过3m,高低压电缆敷设在巷道同一侧时,高压、低压电缆之间的距离大于100mm,高压电缆之间,低压电缆之间的距离大于50mm。
井筒和巷道内的通讯和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧,如果受条件所限:在井筒内,应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方;在巷道内应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。
井下巷道内的电缆,沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。
(3)电缆连接
井下电力电缆需要连接的地方均用隔爆接线盒连接。井下电力电缆的连接应符合下列要求:
①电缆与电气设备的连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿型压线板(卡爪)或线鼻子与电气设备进行连接。
②电缆之间严禁直接连接,必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。
1.4井下电气设备的各种保护
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井下主变电所动力变压器的高压控制设备设有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。低压馈出回路均装有带选择性漏电保护的装置,能自动切断漏电的馈电线路。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。40kW及以上的电机均选用矿用隔爆型真空磁力起动器控制。
矿用隔爆型移动变电站高压侧为隔爆型高压负荷开关箱,设有观察孔、急停按钮和安全联锁按钮组成的联锁保护装置;低压侧为隔爆型低压馈电开关箱,设有空气、真空管式两种断路器,它们确立有检漏、过载、短路、欠电压、延时等保护性能,另外还具有电压、电流、漏电指示及变压器器温度保护装置;变压器为隔爆型干式变压器,空气自冷,B级绝缘。
井下供电网络为中性点不接地系统。由地面变电所至井底车场至主变电所的电缆线路上均设有零序电流互感器和相应的漏电保护装置;主变电所及采区变电所的高压出线回路上装有高压漏电保护装置;采区变电所至移动变电站的10kV线路的漏电和绝缘检测,由MYPTJ-6/10矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆,通过BGP43—10矿用隔爆型高压真空配电装置内的检漏保护和绝缘监视保护装置实现。
井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。
KBZ矿用隔爆型真空馈电开关综合保护采用数字化单片机技术,具有过载、短路、欠压、失压保护;选择性漏电保护;分支开关漏电
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保护的后备保护及漏电闭锁保护功能。可做为供电系统的总开关(Z)和配电支路首末端的分支开关(F)使用。
井下40kW及以上的电动机控制设备,采用真空磁力起动器。采煤机采用QJZ型矿用隔爆兼本质安全型组合开关,具有失压、过压、过载、短路、断相、及漏电闭锁保护功能。
1.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整
电气设备的检查、维护和调整,必须由电气维修工进行。井下电气设备防爆性能遭破坏的,必须立即处理或更换,严禁继续使用。电气维修工人在具体操作时,严格按照《煤矿安全规程》第四百八十八条、第四百八十九条、第四百九十条、第四百九十一条之规定执行。
2、带式输送机着火的防治措施
(1)主斜井井简装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。 (2)井下运输大巷、运输上山、运输顺槽带式输送机巷道沿线敷设有消防洒水管路,每隔50m设置三通,便于消防洒水,每个三通配备阀门和接管,并配有25m的消防专用软管。机头尾不得堆放任何易燃物。
(3)带式输送机机头前后20m的巷道采用不燃性材料支护。井下消防材料库配备了足够的扑灭胶带机火灾的消防器材。
(4)在带式输送机机头设有DMH型自动洒水灭火装置,水源取自井下消防洒水供水系统。主斜井胶带机在机头、机尾及中部各设l台DMH型自动洒水灭火装置。
(5)在胶带机机头、机尾安装有洒水装置外,中部每50m设有洒
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水降温设施和烟雾防火保护;胶带选用了抗静电的阻燃输送带,选用的胶带输送机托辊及滚筒的非金属材料和橡胶衬垫,其阻燃性和抗静电性均满足MTl47—95标准,此外胶带机机架刷防火油漆。
(6)设计选用KHP-146型带式输送机综保监控装置,该装置上设置了滚筒温度保护和烟雾保护装置。
(7)结合矿井安全生产监测系统,于带式输送机滚筒下风侧10—15m处设一氧化碳及烟雾传感器。
(8)采区运输巷带式输送机、顺槽带式输送机采用液力偶合器实现软起动方式,掘进工作面带式输送机采用直接起动方式。
2、其它火灾的防治措施
2.1防止地面明火引发井下火灾的措施
(1)坑木场与进风井井口间距600m,不会对井下生产造成威胁。 (2)主斜井、副斜井井口房采用不燃性建筑材料,并设有防灭火工器具,这些设施可阻地面明火入井。
(3)在工业场地设有地面消防材料库,库房内按规定配备了消防器材。
(4)井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。 (5)在进、回风井口20m内严禁烟火。严禁携带明火或点火用具下井,电气设备必须有防雷击和防短路的保护装置。
(6)在井口,严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息室。 (7)井口和通风机房附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。暖风道必须用不燃性材料砌筑。
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(8)进风井口不设防火铁门,有防止烟火进入矿井的安全措施。 2.2防止地面雷电波侵入井下
为防止地面雷电波及井下引起瓦斯、煤尘爆炸及火灾,设计采取以下措施:
(1)引入井下的供电线路在变电所设有避雷器,均埋地敷设,井口附近设2处集中接地,接地电阻不大于5Ω,两接地极的距离应大于20m。
(2)由地面直接入井的机架、轨道、井架及各种露天架空引入(出)的管路等,在井口附近将金属体做不少于2处的良好的集中接地,接地电阻不大于5Ω,两接地极的距离应大于20m;
(3)通信线路在入井处装设有熔断器和防雷电装置。
(4)监控用通信电缆经与KJ78N监控系统配套的485信号避雷器后入井。
2.3防止井下爆破引发火灾
井下部分地方需要爆破作业时,为了防止井下爆破引发火灾,必须采取下列措施:
(1)所有放炮人员,包括放炮、送药、装药人员,必须熟悉爆破材料性能。井下放炮工作必须由专职放炮员担任。放炮员必须由经过专门训练、有2a以上采掘工龄的人员担任,并持有有关部门发给的放炮合格证,放炮员必须依照放炮说明书进行放炮。
(2)不得使用水分含量超过O.5%的铵锑炸药。硬化的硝酸铵类炸药,在使用前应揉松,使其不成块状,但不得损坏药包线,严禁使
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用硬化至不能揉松的硝酸铵类炸药,也不能使用破乳或不能用手揉松的乳化炸药。
(3)掘进工作面必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用电雷管,使用煤矿毫秒延时电雷管时,最后一段的延期时间不得超过130ms,不同厂家生产的或不同品种的电雷管,不得掺混使用。
(4)在掘进工作面,如采用毫秒爆破,在掘进工作面必须全断面一次起爆。
(5)放炮员必须把炸药、电雷管分别存放在专用的炮药箱内,并加锁,炮药箱必须放到顶板完好、支架完整、避开机械、电气设备的地点。每次放炮时。都必须把炮药箱放至警戒线以外的安全地点。
必须采用湿式打眼和放炮使用水炮泥,封孔深度要符合《煤矿安全规程》的要求,并使用合格的炸药,放炮前后要洒水和冲洗巷帮。掘进工作面实行放炮喷雾。
矿井配有足够的爆破专业人员,必须使用专用放炮器放炮,严禁使用固定母线,爆破工作面应备有放炮警示绳、牌等。放炮要严格执行“一炮三检,三人连锁放炮”制度,班长、放炮员、瓦检员当班不许兼职,躲炮距离、时间、瞎炮的处理符合《煤矿安全规程》规定。每放一次炮填写一次放炮日志,不准下班后一次总填写。
(6)矿方应按《煤矿安全规程》等有关规定,制定出井下爆破的作业规程,并严格执行。
①建立爆破材料领退制度、电雷管编号制度和爆破材料丢失处理办法。
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②电雷管在发给放炮员前,必须用电雷管检测仪逐个全电阻检查,并将脚线扭结成短路,严禁发放电阻不合格的电雷管。
③井上、下接触爆破材料的人员,应穿棉布或抗静电衣服,严禁穿化纤衣服。
2.4爆炸器材运输、储存安全措施
(1)各种爆炸材料(炸药、雷管)的单一品种都应专库贮存。 (2)地面爆炸材料库必须有发放爆炸材料的专用套间或单独房间,发放雷管间必须在铺有导电的软质垫层并有边缘突起的桌子上进行。
(3)在井筒内运送爆炸材料时,应遵守下列规定:电雷管和炸药必须分开运送,交接班、人员上下井的时间内,严禁运送爆炸材料:禁止将爆炸材料存放在井口房、井底车场或其它巷道内。
(4)由地面爆炸材料库直接向工作地点用人力运送爆炸材料时,应遵守下列规定:
①电雷管必须由爆破工亲自运送,炸药应由爆破工或爆破工监护下由其他人员运送。
②爆炸材料必须装在耐压和抗撞击、防震、防静电的非金属容器内。严禁将爆炸材料装在衣袋内。领到爆炸材料后,应直接送到工作地点,严禁中途逗留。
③在交接班、人员上下井的时间内严禁携带爆炸材料人员沿井筒上下。
④运送人员在井下应随身携带完好的带绝缘套的矿灯。
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⑤炸药和电雷管应分别放在两个专用的背包(木箱)内,禁止装在衣袋内。
⑥领到爆炸材料后,应直接送到爆破地点,禁止乱丢乱放。 ⑦不得提前班次领取爆炸材料,不得携带爆炸材料在人群聚集的地方停留。
⑥一人一次运送的爆炸材料量不得超过: 同时运搬炸药和起爆材料lOkg 拆箱(袋)运搬炸药20kg 背运原包装炸药一箱(24kg)。 2.5空压机的防火与防爆措施
①压缩空气站应避免靠近散发爆炸性、腐蚀性和有毒气体以及粉尘等有害物的场所,并位于上述场所全年风向最小频率的下风侧:
②压缩空气站的朝向,宜使机器间有良好的自然通风,并宜减少日晒:
③压缩空气站宜为独立建筑物:
④空压机必须有压力表和安全阀:压力表必须定期校准。安全阀和压力调节器必须动作可靠,安全阀动作压力不超过额定压力的1.1倍。必须装设温度保护装置,在超温时能自动切断电源:
⑤空气压缩机必须使用闪点不低于215℃的压缩机油。 3、井下防火构筑物
井下防火门硐室、消防材料库、防火墙、采区和工作面密闭等 (1)井下在中央变电所通路中设有防火栅栏门。
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(2)井下消防材料库内按《矿井防灭火规范》储存了防灭火器材和消防工具。
(3)进风井口应装设防火铁门,防火铁门必须严密并易于关闭,打开时不妨碍运输和人员通行,并应定期维修;如果不设防火铁门,必须有防止烟火进矿井的安全措施。
(4)井口房和通风机房附近20m内,不得有烟火或用火取暖。暖风道必须不燃性材料砌筑,并应至少装设2道防火门。
(5)在采区开采设计中,必须明确停采线位置(距大巷40m处),预先构筑防火门的位置(例如上下顺槽口、联络巷口、采区峒室口等)。当采煤工作面投产和通风系统形成后,必须按设计选定的防火门位置构筑好防火门墙,并储备足够数量的封闭防火门的材料。采煤工作面回采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。
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