ADDINCNKISM.UserStyle?xxxx有限責任公司Xxxx二O一四年八月目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1礦井防滅火設(shè)計的目的和依據(jù) 31.1礦井防滅火設(shè)計的目的 31.2防滅火設(shè)計依據(jù) 31.3xx煤業(yè)防滅火系統(tǒng)確定 42礦井概況 52.1礦井基本概況 52.2開拓及通風方式 52.3采煤方法 52.4目前生產(chǎn)情況 53煤層自燃預測預報及防治措施 63.1煤層自燃發(fā)火監(jiān)測預報技術(shù)及指標氣體優(yōu)選 63.2煤的自燃預防措施 64防滅火方法的機理分析 104.1注漿防滅火機理 104.2阻化劑防滅火機理 105采空區(qū)灌注黃泥漿預防遺煤自燃設(shè)計 125.1設(shè)計依據(jù)及主要內(nèi)容 125.2灌漿系統(tǒng)及方法 125.3灌漿材料及參數(shù)計算 145.4灌漿站主要設(shè)備及其工作制度 165.5灌漿管路 175.6廠房 185.7210采區(qū)注漿設(shè)計 186煤層噴灑阻化劑減緩煤層氧化設(shè)計 226.1阻化劑的選擇 226.2阻化劑濃度確定 226.3阻化劑防火系統(tǒng)選擇 226.4阻化劑防火裝備 236.5阻化劑防火工藝 236.62號煤層工作面一次噴灑量 247煤炭自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng) 267.1煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)簡介 267.2束管檢測系統(tǒng)布點及維護 287.3監(jiān)測預報技術(shù)措施 298工作面安全回采最低推進速度確定 318.1工作面采空區(qū)”三帶”的理論及劃分依據(jù) 318.2工作面采空區(qū)“三帶”的現(xiàn)場測定方案 328.3煤層最短自然發(fā)火期 338.4最低推進速度的確定 349特殊地點和特殊時期防滅火設(shè)計 359.1掘進施工防滅火 359.2開切眼防火 369.3工作面因故停采時期的防火 369.4支架上部自燃火災防治 369.5收面拆除期間防滅火 369.6采面封閉之后防滅火 379.7均壓防滅火 389.8火區(qū)管理 399.9隔絕小煤窯漏風通道 3910井下外因火災的防治 4010.1電氣事故引發(fā)的火災防治措施 4010.2膠帶輸送機著火的防止措施 4110.3其它火災防治措施及裝備 4111井下防火構(gòu)筑物及消防系統(tǒng) 4611.1井下防火門 4611.2井下消防材料庫 4611.3井下防火墻 4911.4井下消防、灑水系統(tǒng) 4912結(jié)論 521礦井防滅火設(shè)計的目的和依據(jù)1.1礦井防滅火設(shè)計的目的煤層自然發(fā)火是煤礦主要災害之一。同時一旦礦井發(fā)生火災事故,火勢發(fā)展速度快,控制比較復雜,影響范圍廣,極易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失,甚至引起煤塵、瓦斯爆炸,釀成更大的災害，嚴重地威脅著企業(yè)和職工的生命財產(chǎn)安全。為此及時研究和防控礦井火災是礦井安全發(fā)展和社會和諧穩(wěn)定的迫切需要。由xx煤炭工業(yè)局綜合測試中心進行了煤的自燃傾向性鑒定，井田內(nèi)2、10、11號煤層屬自燃煤層，9號煤層屬容易自燃煤層（如下表）?，F(xiàn)階段，由于首采區(qū)9號和10+11號煤層有奧灰水突水危險，因此首采區(qū)暫時只開采2號煤層，采用單一傾斜長壁采煤方法，平均采高為2.6m。由于2號煤層為自燃煤層，煤塵有爆炸性，煤自燃傾向性等級為Ⅱ級，最短自燃發(fā)火期為58天，具有發(fā)火危險，所以為了避免采煤過程中發(fā)生自燃危險，需要對礦井進行防滅火設(shè)計。表1煤的自燃傾向性試驗結(jié)果統(tǒng)計表煤層號煤的吸氧量（cm3/g）自燃傾向性等級自燃傾向性采樣地點20.54Ⅱ自燃ZK290.73Ⅰ容易自燃ZK1100.57Ⅱ自燃ZK1110.57Ⅱ自燃ZK11.2防滅火設(shè)計依據(jù) (1)《煤層自燃傾向性鑒定報告》（【2014】0603-MR-J1285）;(2)《煤礦安全規(guī)程》（2011版）；(3)《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》（MT/T702-1997）；(4)《煤礦密閉防滅火技術(shù)規(guī)范》（MT/T698-1997）；(5)《煤礦防火用阻化通用技術(shù)條件》（MT/T700-1997）；(6)《煤礦自燃發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)通用技術(shù)條件》（MT/T757-1997）；(7)《礦山救護規(guī)程》AQ1008-2007；(8)《礦井防滅火規(guī)范》煤安字（1988）第237號1.3xx煤業(yè)防滅火系統(tǒng)確定根據(jù)煤層自然發(fā)火危險程度分析，根據(jù)xx礦井初步設(shè)計和安全專篇，確定本礦的防滅火系統(tǒng)有2種：黃泥灌漿防滅火系統(tǒng)和噴灑阻化劑防滅火系統(tǒng)。

2礦井概況2.1礦井基本概況xxxxxx煤業(yè)有限公司煤礦位于xx市柱濮鎮(zhèn)上令狐村，行政區(qū)劃隸屬xx市柱濮鎮(zhèn)管轄，在xx市西直距15公里處。礦井工業(yè)場地北距梧西公路約200m,東、南、西均為自然沖溝，場地位于較高處且已形成，標高在996-1025m之間。該礦距，交通較為便利。井田所處大地構(gòu)造為呂梁-太行斷塊、呂梁山塊隆，陽泉曲-xx盆狀復向斜的西北部，區(qū)域構(gòu)造以褶曲為主。2010年3月25日xxxxxx67號《采礦許可證》，批準開采1-11號煤層，井田呈規(guī)則矩形，南北長約1.95km，東西寬約35km，井田面積4.835km2，實際可采煤層2、9、10+11號煤層?，F(xiàn)開采2號煤層。2.2開拓及通風方式礦井為立井開拓方式。主立井垂深646米，凈直徑4.5米，擔負礦井提煤和進風任務。副立井垂深614米，凈直徑4.5米，擔負礦井輔助提升和進風任務。回風立井垂深526米，凈直徑3.5米，擔負礦井的回風任務。礦井通風方式為中央并列式，通風方法為機械抽出式。主立井、副立井為進風井，回風立井為回風井。2.3采煤方法根據(jù)2號煤層賦存條件及礦井開采現(xiàn)狀，采用單一走向長壁后退式綜合機械化采煤法，全部垮落法管理頂板。2.4目前生產(chǎn)情況目前綜采工作面有2110。在已采完畢的2105、2106、2107及2108使用黃泥灌漿系統(tǒng)。3煤層自燃預測預報及防治措施3.1煤層自燃發(fā)火監(jiān)測預報技術(shù)及指標氣體優(yōu)選煤炭自燃的早期預測預報，就是依據(jù)煤炭自燃發(fā)展過程中所表現(xiàn)出來的各種現(xiàn)象，在自燃火災形成以前做出預測預報，及時發(fā)現(xiàn)自燃隱患，及早采取措施，將自然火災消滅在萌芽狀態(tài)，以免釀成火災事故。煤層自燃發(fā)火監(jiān)測方法可分為兩類：一類以溫度檢測為手段，通過煤氧化的溫度及其變化進行監(jiān)測；另一類通過監(jiān)測煤氧化過程中產(chǎn)生的物質(zhì)實現(xiàn)煤自燃發(fā)火的早期檢測及預測預報。煤炭自燃的發(fā)生和發(fā)展是一個復雜的物理化學過程，是煤與氧氣在低溫條件下發(fā)生氧化反應產(chǎn)生熱量積累積聚并使煤氧化自動加速以至最終達到自燃的結(jié)果。煤炭自燃過程中也伴隨著一系列的熱化學反應與征兆的出現(xiàn)，例如，要放出一定的熱量，使周圍的煤炭和氣體溫度升高，有時還會有煙霧出現(xiàn)；同時會熱解放出CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2、C4H10和iC4H10等碳氫化合物，并且其中某些氣體的產(chǎn)生有一定的規(guī)律性，某一氣體氧化物在一確定溫度下氧化釋放對應一定濃度的指標氣體，因而根據(jù)指標氣體的濃度，可以對應判斷煤層自燃氧化的溫度，判斷其自燃程度。根據(jù)其它礦經(jīng)驗數(shù)據(jù)，一般情況下當檢測CO氣體濃度達到20ppm說明遺煤自燃的溫度已經(jīng)達到70℃；檢測到1ppm的乙烯C2H4，則溫度已經(jīng)超過135℃。CO2和CH4這兩種氣體在煤炭中本身就存在，所以不能作為指標氣體。所以選擇CO作為煤炭自燃早期預報的指標氣體，C2H4作為輔助指標氣體。3.2煤的自燃預防措施3.2.1開拓開采方面的措施1、礦井布置三條大巷，設(shè)置專用回風大巷。大巷布置在煤層中，采用錨噴支護。大巷之間的距離為35m，兩側(cè)留設(shè)50m保護煤柱。2、設(shè)計采煤方法為走向長壁后退式采煤法，全部陷落法管理頂板，一次采全高，采用預防性黃泥灌漿為主和噴灑阻化劑為輔的防滅火方式。這種長壁式采煤法回采率高，巷道布置比較簡單，便于加快回采速度，縮短采空區(qū)暴露時間。3、提高回采率、加快回采速度，即可提高產(chǎn)量又可以在空間上和時間上減少煤炭的氧化作用。確定合理的回采速度和合理劃分采區(qū)，使在自燃發(fā)火期之前將工作面采完，而且采完后立即按有關(guān)規(guī)定封閉采空區(qū)。4、在采區(qū)開采設(shè)計中，預先選定構(gòu)筑防火門的位置。當采煤工作面投產(chǎn)和通風系統(tǒng)形成后，必須按設(shè)計選定的防火門位置構(gòu)筑好防火門墻，并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門的材料。當采煤工作面回采結(jié)束后，立即進行永久性封閉。5、在采區(qū)開采設(shè)計中，明確選定自燃發(fā)火觀測站或觀測點位置，并建立束管監(jiān)測系統(tǒng)，確定煤層自燃發(fā)火的標志氣體和建立自燃發(fā)火預測預報制度，所有檢測分析結(jié)果必須記錄在專用的防火記錄簿內(nèi)，并定期檢查、分析整理，發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火指標超標或達到臨界值等異常變化時，立即發(fā)出自燃發(fā)火預報，采取措施，進行處理。6、在煤層中掘進巷道時，對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須用不燃材料充填密實。必須采用錨噴或砌碹支護，碹后的空隙與冒落處也必須用不燃材料充填密實，并定期檢查。7、在開采設(shè)計中，盡量先采上層煤，后采下層煤，對于傾斜煤層先采上階段，后采下階段，以免被破壞的上層或上階段煤層因漏風而自燃。并盡量避免形成“孤島”工作面。上行開采應進行計算確定。8、采區(qū)設(shè)計根據(jù)自燃發(fā)火期來確定采區(qū)的開采期限，從而確定采區(qū)規(guī)模。9、控制風流的巷道預留出能保證實現(xiàn)通風、防火措施的位置。10、開采厚煤層時盡量減少分層數(shù)。11、采取有效措施，使整個采空區(qū)頂板冒落并壓實，特別是切眼及停采線、各種煤柱附近，以減少漏風。12、沿空巷道應根據(jù)具體情況采取相應措施，以防漏風。13、對已報廢的在煤層中的聯(lián)絡巷、停采線巷道采用壓注阻化劑加防火墻的方法防火。防火墻設(shè)兩道，間距大于5m，以不燃材料構(gòu)筑，兩墻之間以摻阻化劑的泥漿充填實。14、避免將分層巷道作為備用掘進工作面。分層巷道嚴防出現(xiàn)獨頭盲巷，以消除氧化積熱環(huán)境。15、對采煤工作面開切眼、停采線均應采用壓注阻化劑防火。16、對已報廢的在煤層中的聯(lián)絡巷、停采線巷道應構(gòu)筑防火墻，防火墻設(shè)兩道，間距大于5m，用料石構(gòu)筑，兩墻之間用黃土充填并搗實，上部注混凝土與頂板接嚴。17、仰斜開采根據(jù)煤層自燃發(fā)火期確定注漿方式。采用仰斜開采采空區(qū)積水通過專用泄水巷排出。3.2.2通風方面措施在既定的生產(chǎn)條件下，礦井通風網(wǎng)路中漏風的數(shù)量與方向往往是煤炭自燃發(fā)展過程轉(zhuǎn)化的決定性因素，防火對于通風的要求是：風流穩(wěn)定，漏風量小和通風網(wǎng)路中的有關(guān)區(qū)段易于隔絕。1、礦井設(shè)計工作面開采采用后退式回采。工作面開采均采用“U”型通風方式，一進一回。新風與乏風均不通過采空區(qū)，漏風小。2、實行分區(qū)通風，每個采區(qū)及工作面均有獨立回風系統(tǒng)，它的優(yōu)點是降低礦井總風阻，增大礦井通風能力，減少漏風，易于調(diào)節(jié)風量，在火災時期便于控制風流，隔絕火區(qū)。3、調(diào)節(jié)風門、風門和風墻應設(shè)置在圍巖堅固、地壓穩(wěn)定的地點，還要注意避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風量的增大。4、防火墻必須由不燃材料構(gòu)成，必須密實，不能有漏風，并定期檢查維修。5、采取措施，降低采區(qū)進回風巷之間、區(qū)段進回風巷兩端的負壓差，以減少漏風。6、風門與調(diào)節(jié)風門造成的風壓控制在100Pa以下。7、風門、調(diào)節(jié)風門之間的距離要留有較大余地。8、礦井調(diào)整風量時，應測定防火墻內(nèi)氣體成分和空氣溫度。9、在合適地點設(shè)立正反雙向風門，使礦井既可全區(qū)實現(xiàn)反風，也可局部實現(xiàn)反風，以防火災事故擴大。10、實現(xiàn)風門閉鎖井下風門均安裝閉鎖裝置，使一組風門不能同時敞開，確保風流穩(wěn)定。3.2.3監(jiān)測方面的措施1、每周至少檢查一次已采區(qū)的密閉情況，測定一次采區(qū)回風巷道和可能發(fā)熱地點的溫度和風量，并應采取空氣試樣進行分析，每15天至少檢查一次廢棄巷道的密閉情況。所有檢查、測定、分析結(jié)果，都必須記入防火記錄簿內(nèi)。2、采用均壓防滅火時，對采空區(qū)和火區(qū)內(nèi)的漏風量、漏風方向、空氣溫度、防火墻墻內(nèi)外氣壓差等，都必須按規(guī)定進行定期檢查、觀測，并將結(jié)果登記造冊。3、使用礦用火災預報束管監(jiān)測系統(tǒng)，對每個可能發(fā)熱的地點、防火墻、密閉等可能引發(fā)火災地點進行連續(xù)監(jiān)測。4、防火檢測的測點或站應具有代表性，由礦井防火災領(lǐng)導小組確定，并且每個采區(qū)或回采工作面至少設(shè)立兩處，此處的巷道要符合井下測風站的要求。5、防火檢測時間間隔：采區(qū)進、回風流中不大于3天；工作面采空區(qū)上隅角不大于3天；采空區(qū)回風側(cè)防火墻不大于7天；其它地點不大于15天。4防滅火方法的機理分析4.1注漿防滅火機理1.減少反應面，延緩氧化進程灌漿注入和噴灑在采空區(qū)內(nèi)，在其流動的過程中，濕潤的固體漿材逐漸沉淀，并么填于浮煤和巖石的縫隙之間，附著在煤塊和孔隙的表面上，形成保護層，包裹煤體（柱），增大了氧氣向煤體內(nèi)部擴散的阻力，減小了煤與空氣中氧的接觸和反應面，因而減緩和阻止煤在低溫時的氧化速度。2.吸熱降溫漿水浸潤煤體，增加煤的外在水份，并能提高和保持采空區(qū)的空氣濕度和煤體濕度，使其所含之水份蒸發(fā)到臨界濕度的時間延長；同時水份蒸發(fā)時，能吸收煤氧化生成的熱量，擬制煤溫升高和氧化速度的增加；漿液注入火區(qū)和噴灑在高溫點處，可以冷卻自熱的煤和圍巖，使火區(qū)和高溫物質(zhì)的溫度降至燃點以下。3.增加采空區(qū)的氣密性，減少漏風泥漿滲透進入煤和矸石的縫隙里，在外界壓力的作用下，有利于采空區(qū)冒落巖的膠結(jié)。在開采急傾斜和傾斜煤層時，泥漿能形成隔離帶，防止向采空區(qū)漏風；分層開采厚的緩傾斜煤層時，在開采過程中和采空區(qū)封閉后，進行良好的灌漿，可以促進再生頂板的形成，不僅增加了采空區(qū)的氣密性，防止采空區(qū)自燃發(fā)火，而且為下分層創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，加快工作面的回采速度，使生產(chǎn)處于安全的良性循環(huán)狀態(tài)；在無煤柱開采時，對采空區(qū)邊界進行良好的灌漿，可以形成泥漿帶，起到煤柱所起的隔離作用。灌漿防滅火的實踐表明，灌漿防火只起物理作用。其實質(zhì)是，擬制煤在低溫時的氧化速度，延長自燃發(fā)火期。4.2阻化劑防滅火機理(1)隔絕煤與氧氣的接觸。阻化劑一般是具有一定粘度的液體或者液固混合物，能夠覆蓋包裹煤體，使煤體與氧氣隔絕。(2)保持煤體的濕度。阻化劑水溶液含有大量水分，并且一些阻化劑具有吸收空氣中的水分使煤體表面濕潤的功能，這樣煤體的溫度在有水分的作用下就不容易上升。(3)阻化劑作為一種化學成分加入到煤的自由基鏈式反應過程中，生成一些穩(wěn)定的鏈環(huán)(也有學者提出是與煤分子發(fā)生取代或絡合作用)，提高煤表面活性自由基團與氧氣之間發(fā)生化學反應的活化能，使煤表面活性自由基團與氧氣的反應迅速放慢或受到抑制，從而起到阻止煤炭自燃的作用。(4)加速熱量的散失。這表現(xiàn)在兩個方面，一方面阻化劑本身導熱性相對于煤體，特別是破碎的煤體要好；另一方面是阻化劑內(nèi)水分的蒸發(fā)要吸收大量的熱。

5采空區(qū)灌注黃泥漿預防遺煤自燃設(shè)計5.1設(shè)計依據(jù)及主要內(nèi)容5.1.1防火灌漿設(shè)計依據(jù)及基礎(chǔ)資料(1)煤層的賦存條件；(2)煤的炭化程度、水分、煤巖成分、含硫量、自然發(fā)火傾向及發(fā)火期；(3)灌漿材料的質(zhì)量、數(shù)量、開采條件及采土場與井口位置關(guān)系；(4)礦井開拓方式和采區(qū)布置圖；(5)灌漿站工作制度。5.1.2防火灌漿設(shè)計主要內(nèi)容(1)灌漿系統(tǒng)選擇；(2)灌漿材料選擇；(3)地面制漿工藝流程；(4)井下灌漿方法的確定及其參數(shù)計算(每日用水量、用土量、灌漿量計算)；(5)灌漿管道(管徑、壁厚)及泥漿泵選型計算；(6)繪制灌漿系統(tǒng)圖；(7)繪制地面灌漿站設(shè)備布置圖；5.2灌漿系統(tǒng)及方法《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開采容易自燃和自燃的煤層時，必須對采空區(qū)、突出和冒落空洞等孔隙采取預防性灌漿等防滅火措施。預防性灌漿就是將水、漿材按適當比例混合，配制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路輸送到可能發(fā)生自燃的區(qū)域，用以防止煤炭自燃，是使用最為廣泛、效果最好的一種技術(shù)。灌漿滅火適用于未著火前的采空區(qū)，是預防性措施，根據(jù)束管監(jiān)測的結(jié)果來決定是否需要灌漿。5.2.1灌漿系統(tǒng)本次設(shè)計在風井工業(yè)場地建一個灌漿站，灌漿管路沿回風立井下井，采取集中灌漿系統(tǒng)，為全礦井服務。具有灌漿量大，工作集中，便于管理，效率高，占地較少的特點。本工程制漿站采用機械制漿。制漿系統(tǒng)包括：喂料機、膠帶輸送機（含稱重設(shè)施）、制漿機、進水流量計、水量調(diào)節(jié)閥、成品漿料池、漿料池攪拌機等。輔助系統(tǒng)包括：輪式裝載機（額定斗容量0.9m3）。制漿系統(tǒng)設(shè)計采用成套設(shè)備，集輸送、破碎、磨削、攪拌、過濾、自動配料等于一體。采用PLC集中控制設(shè)備運行狀態(tài)和制漿參數(shù)，并具有可擴展性。①將黃泥、水等制漿原料制成滿足灌漿要求的漿料；②集輸送、磨削、攪拌、過濾、配料等功能于一體；③采用PLC電控系統(tǒng)集中控制給料機、帶式輸送機、制漿機、攪拌機等設(shè)備的運行；④通過PWS工業(yè)平板工作站顯示主要工作參數(shù)；⑤過濾并控制漿液細度，且可連續(xù)制漿。⑥通過控制水土比調(diào)節(jié)漿液濃度，且應具有電動、手動、自動三種調(diào)節(jié)方式。制漿設(shè)備1套。地面制漿工藝流程為提高制漿效率與制漿濃度控制的準確性，減輕工人的勞動強度，改善制漿站工作環(huán)境，礦井制漿站采用成套設(shè)備機械制漿。制漿工藝流程見圖5.1。5.2.3灌漿方法灌漿，即向采空區(qū)灌注漿液。在灌漿工作中，灌漿與回采保持有適當距離，以免灌漿影響安全。5.3灌漿材料及參數(shù)計算5.3.1灌漿材料比重為：2.4~2.8t/m3塑性指數(shù)為9~11（亞粘土）膠體混合物（按MgO含量計）為25~30%含砂量為25~30%，（顆粒為0.5~0.25mm以下）容易脫水和具有一定的穩(wěn)定性。本礦井確定用機械取土。5.3.2灌漿所需土量灌漿所需土量主要根據(jù)灌漿區(qū)容積、采煤方法及地質(zhì)情況等因素確定。1.按采空區(qū)灌漿所需土量計算式中：m，煤層高度L，灌漿區(qū)走向長度H灌漿區(qū)的傾向長度C，采煤回收率K，灌漿系數(shù)2.按日灌漿所需土量計算式中：G，礦井日產(chǎn)量，煤的實體視密度5.3.3日灌漿所需實際開采土量式中：α＝1.1，取土系數(shù)(考慮土壤含一定雜質(zhì)和開采、運輸過程中的損失)Qt2，符號注釋同前公式，日灌漿所需土量。5.3.4灌漿泥水比的確定灌漿泥水比應根據(jù)泥漿的輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料和季節(jié)等因素通過試驗確定。本設(shè)計采用土水比為1:3。5.3.5每日制泥漿用水量礦井日生產(chǎn)能力：G=2727t/d；首采煤層視密度：γc=1.38t/m3；灌漿系數(shù)：k=3~12%，本工程取k=5%；水土比：δ=2~5，本工程按δ=3；礦井日灌漿時間：t=10h；漿液制成率：M=0.9；取土系數(shù)：α=1.1；沖管水量備用系數(shù)：KS=1.1~1.25，本工程取KS=1.15。6）制漿量：礦井制漿量QW按下式計算：耗土量：；耗水量：。5.4灌漿站主要設(shè)備及其工作制度灌漿站主要設(shè)備規(guī)格見表5.1。序號設(shè)備名稱工程技術(shù)特征數(shù)量單位備注一、制漿設(shè)備：1喂料機輸送量135t/h，380V，7.5kW臺12皮帶輸送機送料量135t/h，380V，7.5kW臺13制漿機制漿量20~90m3/h，380V，18.5kW臺14濾漿機濾漿量20~90m3/h，380V，3.0kW臺15清水泵Q=60~100m3/h，H=30m，380V，15kW臺16電動調(diào)節(jié)閥DN80臺17電磁流量計Q=0~60m3/h，DN80臺18灌漿泵渣漿泵，Q=20~80m3/h，H=50m，380V，30kW臺19排污泵Q=15m3/h，H=30m，380V，3kW臺110取土設(shè)備輪式裝載機，LWLW168G型，鏟斗容積0.9m3，f載定荷載1.6t輛1二、電控系統(tǒng)1電控系統(tǒng)隨機成套套1表5.1灌漿站主要設(shè)備規(guī)格表工作制度：與礦井工作制度相匹配，但需注意以下原則：灌漿工作是與回采工作緊密配合進行。為了選擇灌漿設(shè)備及能力，設(shè)計灌漿為三班灌漿，每天灌漿時間為10h,若礦井自燃發(fā)火嚴重，且所需灌漿的工作面較多，宜采用四班灌漿，每天灌漿時間為15h。在實際工作中，可根據(jù)采空區(qū)氣體及溫度檢測結(jié)果，當出現(xiàn)CO等火災氣體異?；蛘吖ぷ髅鏌o法正常推進、撤架過程中、采后進行灌漿。5.5灌漿管路5.5.1選擇合適的注漿管道直徑為防止管道內(nèi)漿體顆粒沉淀和堵管，管內(nèi)最小流速應略大于該管徑條件下的臨界流速。根據(jù)《礦井設(shè)計手冊》，土水比為1:4時，管徑為DN100時臨時流速為1.4m/s。根據(jù)《無縫鋼管尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T17395-1998）選擇標準化系列的無縫鋼管。選用D108×8無縫鋼管時，計算流速：根據(jù)灌漿阻力計算，選用D108×8無縫鋼管作為井下灌漿用管道。5.5.2灌漿系統(tǒng)倍線比制漿站設(shè)在回風井附近，灌漿管由回風井下井，重力灌漿，并沿井底大巷、回風大巷敷設(shè)至首采工作面。制漿站泥漿池池底標高約為981m，首采工作面標高約435m，幾何高差：；制漿站泥漿池至首采工作面灌漿點管道總長度：；2110工作面倍線比：目前首采工作面灌漿管線長度較短，設(shè)計采用土水比為1:3，倍線比合適，后期灌漿管道長度增加時，可以通過減少土水比數(shù)值，相應增大最大倍線倍數(shù)滿足灌漿要求。5.6廠房灌漿站布置如圖5.2所示。圖5.2灌漿站布置圖5.7210采區(qū)注漿設(shè)計1、制漿站設(shè)計依據(jù)：《煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收規(guī)范》AQ1055-2008《煤礦注漿防滅火設(shè)計規(guī)范》MT/T702-19972、灌漿系統(tǒng)：集中灌漿3、灌漿方法：隨采隨灌4、灌漿加壓泵型號：Y200LZ—237KW5、灌漿材料：粘土6、泥漿的制備：①取土方式：機械取土②灌漿站的形式：固定式③制漿設(shè)備：成套設(shè)備機械制漿7、制漿站主要設(shè)計參數(shù)：礦井日生產(chǎn)能力：G=2727t/d；首采2號煤層視密度：γc=1.61t/m3；灌漿系數(shù)：k=3~12%，本工程取k=5%；水土比：δ=2~5，本工程按δ=3；礦井日灌漿時間：t=10h；漿液制成率：M=0.9；取土系數(shù)：α=1.1；沖管水量備用系數(shù)：KS=1.1~1.25，本工程取KS=1.15。8、制漿量；耗土量：；耗水量：。9、采空區(qū)灌漿所需用土量：Q用土量=0.05×工作面采高（m）×工作面走向長度（m）×工作面傾斜長度（m）×80%10、灌漿管路鋪設(shè)：回風井→回風斜巷→聯(lián)絡巷→2110運輸巷→2110采空區(qū)11、灌漿疏水系統(tǒng)及預筑防火墻①疏水系統(tǒng)灌漿前后要嚴密觀測采空區(qū)涌水量大小情況，如確定采空區(qū)內(nèi)有較大積水區(qū)域或較大水量，可能威脅到工作面安全生產(chǎn)，則必須采用適當疏水措施。疏水措施應根據(jù)煤層產(chǎn)狀、工作面采煤方法及回采方式、采空區(qū)內(nèi)積水區(qū)位置、預測水量大小、工作地點排泄水設(shè)施、設(shè)備能力綜合考慮，并應符合井下防治水的有關(guān)要求。對于采空區(qū)積水，可采用探水鉆施工疏水鉆孔或通過密閉上預留的放水孔疏放，也可以通過臨近順槽施工疏水鉆孔或順槽間聯(lián)絡巷內(nèi)密閉上的放水孔排水。從采空區(qū)疏放出的積水，通過順槽內(nèi)水溝排到大巷水溝（或流入順槽集水坑，通過水泵外排），后排入井下水倉。疏水系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備主要有：水溝、集水坑、密閉墻、排水管路、探水鉆機及配套設(shè)備、小水泵等。②預筑防火墻礦井為防止采掘工作面自然發(fā)火及采空區(qū)發(fā)火，需設(shè)置防火墻及預留防火墻位置。采煤工作面回采結(jié)束后，須及時砌筑永久性封閉。井下發(fā)生火災不能直接滅火時，必須砌筑防火墻，封閉火區(qū)。井底設(shè)消防材料庫，內(nèi)有足量砌筑防火墻材料，并備有專用車輛，材料可直接運往井下各使用地點；另外，也可在采區(qū)內(nèi)適當?shù)攸c設(shè)臨時材料儲備硐室，內(nèi)置砌筑防火墻的材料。預筑防火墻的位置：a.回采工作面順槽：進風順槽內(nèi)應設(shè)在工作面停采線外部，距離不小于大巷保安煤柱尺寸，且需在各聯(lián)絡巷與順槽交叉地點以里；回風順槽內(nèi)除上述要求外，防火墻應位于通風設(shè)施及構(gòu)筑物以里工作面一側(cè)；各進風順槽間、各回風順槽間不使用的聯(lián)絡巷應密閉；所有與工作面連通的順槽、巷道都應按要求預留防火墻位置。b.掘進工作面：應參照回采工作面順槽預留要求因地制宜選定防火墻預留位置，所選地點應在通風設(shè)施及構(gòu)筑物、交叉巷道以里；雙巷（多巷）同時掘進時，各巷道都應分別預留防火墻位置，巷道間不使用的聯(lián)絡巷道應及時密閉；與掘進工作面連通的所有巷道內(nèi)，都應預留防火墻位置。c.礦井的兩翼，各生產(chǎn)水平之間，井下相鄰采區(qū)間，井下自燃煤層或區(qū)域與其它煤層或區(qū)域連通的巷道間，其它可能發(fā)生煤炭自燃并可能蔓延危害到與其連通地點的巷道內(nèi)等。③灌漿后防止?jié){、透水事故的措施a.灌漿材料應滿足相關(guān)規(guī)定的要求，嚴格控制漿液泥水比，并控制灌漿量不使過大。b.工作面順槽內(nèi)設(shè)有水溝和集水坑，并配備小水泵，能夠滿足工作面俯斜開采時的涌水和漿液析水的排放要求。c.本礦井下灌漿采用隨采隨灌方式，一部分灌漿水會從采空區(qū)流入工作面運輸機道或順槽水溝內(nèi)（俯斜開采時），這時最好在巷道內(nèi)構(gòu)筑濾漿密閉將泥漿滯留于采空區(qū)，使水放出。d加強水情觀測，對采空區(qū)的灌漿量與排水量進行觀測記錄。排水量過少，灌漿區(qū)內(nèi)可能有泥漿水積存；排水中含泥量較大，采空區(qū)可能形成了泥漿通路。處理方法有：立即停止灌漿，采用間斷灌漿;在泥漿中加入砂子填塞通路;提高泥漿濃度;移動灌漿管口位置，改變漿液流動路線;工作面下部運輸機道見水即停止灌漿。12.安全措施：（1）經(jīng)常觀測水情。采空區(qū)灌入水量與排出水量均應詳細記錄，如排出的水量很少，表明灌漿區(qū)內(nèi)可能有大量泥漿水積存，應停止灌漿，采取放水措施。如排出的水中含泥量增大，說明采空區(qū)可能形成泥漿通路，泥漿不能均勻地充填并留存在煤矸間的空隙內(nèi)，而直接流到采空區(qū)下部排出，這時應在泥漿內(nèi)加入砂子或石灰填塞這種通路。（2）在煤層淺部灌漿時要及時填塞地表塌陷及鉆孔，防止地表水流入。

6煤層噴灑阻化劑減緩煤層氧化設(shè)計6.1阻化劑的選擇①原料來源廣泛，價格便宜，制備、使用方便，不會大幅增加采煤成本；②對人、設(shè)備及正常生產(chǎn)無影響；③具有較好的滲透性和附著性；④阻化率高，阻化壽命長。目前，我國常使用的阻化劑有水玻璃(Na2O·nSiO2)、氫氧化鈣Ca(OH)2、工業(yè)CaCl2及鹵塊(工業(yè)MgCl2)等。其中水玻璃模數(shù)n嚴格要求在1～2之間，且其成本較高，噸煤成本高；氫氧化鈣溶解度較小，和水混合而成是混濁液，且堿性強，具有很強的腐蝕性，對注液設(shè)備的防腐蝕性要求高，又因為其溶液是顆粒懸浮狀混濁液，顆粒大小對使用泵和封孔器的正常運行產(chǎn)生影響；而工業(yè)MgCl2來源廣、供應穩(wěn)定、成本低，故選用工業(yè)MgCl2作為阻化劑。6.2阻化劑濃度確定阻化劑濃度的合理性是降低成本、提高阻化效果的重要方面。根據(jù)國內(nèi)礦井使用效果來看，20%的溶液阻化率較高，阻化效果較好；10%的阻化液也能防火，但阻化率有所下降，因此，阻化劑濃度控制在15%～20%之間，一般不小于10%，可暫定把濃度控制在20%，以后根據(jù)實際的阻化效果進行適當調(diào)整，并采用重量法進行濃度測定。6.3阻化劑防火系統(tǒng)選擇選用移動式阻化劑噴灑壓注系統(tǒng)，在采煤工作面向采空區(qū)的遺煤噴灑阻化液防止煤炭自燃。移動式：儲液箱和注液泵安裝在平板車上，放置在采煤工作面的平巷中，距工作面30m左右，經(jīng)過輸液管路將阻化劑輸送到工作面進行噴灑，該系統(tǒng)工藝簡單、施工快、投資小、機動性大。6.4阻化劑防火裝備液壓泵是阻化劑防火技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，BH-40/2.5型煤礦用液壓泵體積小，重量輕，運輸攜帶方便，尤其對于井下自然條件較差，設(shè)備和人員運行不方便，難以運進較大設(shè)備的地點最為合適。該泵可用噴槍直接向殘煤噴射阻化劑，又可利用霧化噴頭噴霧，還可用于向煤體壓注阻化劑。其主要技術(shù)規(guī)格如下：型式：煤礦井下輕便型擔架式；外形尺寸：（長×寬×高）780×450×400mm；額定流量：40L/min；工作壓力：1~2.5MPa；電壓：380/660V/1140V；功率：3.0kW6.5阻化劑防火工藝在工作面軌道巷適當位置（盡量靠近工作面）放置兩輛礦車作為阻化劑藥箱，交換使用，按需濃度（20%）將工業(yè)MgCl2倒入1噸礦車內(nèi)，用臨時供水管路按比例加足清水，配成溶液攪拌均勻后，用BH-40/2.5型煤礦用液壓泵（置于平板車上）將阻化液沿順槽和大溜電纜槽下方鋪設(shè)（每20m安一三通接一截止閥）的φ25mm高壓膠管壓至工作面，與φ13mm的膠管和噴槍相連。一臺泵配一支噴槍，由專人手持噴槍，從支架間隙向采空區(qū)噴灑，每間隔5組支架噴一次，每次噴灑至少6min，流量不小于35L/min。正?；夭善陂g每班噴灑一次，安排在檢修班工作面放頂后進行，如遇停產(chǎn)、過斷層、收尾等情況時，必須對采空區(qū)加大噴灑頻率。噴灑系統(tǒng)工藝圖6.1所示。868654322采空區(qū)工作面179圖6.1移動式噴灑系統(tǒng)工藝圖1-供水管路；2-藥液箱；3-吸液管；4-壓力表；5-阻化多用泵；6-高壓膠管；7-閥門；8-三通；9-噴槍6.62號煤層工作面一次噴灑量底板浮煤噴灑量（1）工作面采空區(qū)底板浮煤噴灑量計算工作面一次噴灑藥液量的計算：式中：V1——采煤工作面一次噴灑阻化劑的藥液量，m3；K1——易自燃部位藥液噴灑加量系數(shù)，一般取1.2；K2——采空區(qū)遺煤容重（按采區(qū)遺煤煤樣實測），t/m3；L——工作面長度，m；S——一次噴灑寬帶，m；H——浮煤厚度，m；A——浮煤吸藥量，（在采空區(qū)采取煤樣，由試驗確定），t/t；γ——阻化液容重，t/m3。則：V1=1.2×0.9×150×5.4×0.2×0.058÷1.1=9.23m3（2）落入工作面采空區(qū)遺煤噴灑量計算式中：V2——采煤工作面一次噴灑阻化劑的藥液量，m3；K2——采空區(qū)遺煤容重（按采區(qū)遺煤煤樣實測），t/m3；L——工作面長度，m；S——一次噴灑寬帶，m；H——浮煤厚度，m；A——浮煤吸藥量，（在采空區(qū)采取煤樣，由試驗確定），t/t；?！杌喝葜兀瑃/m3。則：V2=0.9×150×5.4×0.2×0.011÷1.1=1.45m3工作面一次噴灑所需阻化劑用量V=V1+V2=9.23+1.45=10.68m3礦井投產(chǎn)后，應根據(jù)回采工作面采空區(qū)灌漿效果決定是否補充噴灑阻化劑，同時測定采空區(qū)遺煤情況、試驗測得噸煤吸液量，確定工作面一次噴灑量。設(shè)計的阻化劑防滅火措施是礦井采取的日常防滅火措施。7煤炭自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)7.1煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)簡介煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)可有效的對該礦井下進行煤層發(fā)火的早期監(jiān)測工作。這一監(jiān)測系統(tǒng)在微機控制下，可將井下任意地點的氣體，通過敷設(shè)的束管連續(xù)不斷的抽至井上的氣相色譜儀中進行精確分析，實現(xiàn)對CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等氣體含量的在線監(jiān)測，對某種氣體含量的變化趨勢進行分析。這套系統(tǒng)可以預報煤炭自燃的趨勢；預測預報發(fā)火點的溫度變化情況，可實現(xiàn)24小時連續(xù)進行采樣與分析、輸出結(jié)果。杜絕礦井火災事故的發(fā)生。煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)是通過敷設(shè)在井下各個地點的束管把需要檢測的氣體傳輸?shù)骄希ㄟ^色譜分體氣體含量。要保證數(shù)據(jù)的準確可靠，敷設(shè)在井下的束管密封必須完好，不漏氣不阻塞。色譜儀校驗準確、無故障保證分析數(shù)據(jù)的可靠。7.1.1系統(tǒng)組成煤礦自燃火災束管監(jiān)測系統(tǒng)共有7大部分組成：（1）束管部分：運載井下氣體。（2）采樣控制部分：按規(guī)定的順序和時間將氣體送入氣相色譜儀中。（3）氣體分體部分：將氣體進行分析并送入采樣接口板中。（4）數(shù)據(jù)采樣部分：采集色譜儀傳來的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理。（5）數(shù)據(jù)分析部分：通過分析將采樣數(shù)據(jù)形成分析報告及譜圖。（6）打印輸出部分：打印分析報告、圖表。（7）網(wǎng)絡調(diào)度部分：將有關(guān)數(shù)據(jù)實現(xiàn)網(wǎng)絡共享。7.1.2工作原理系統(tǒng)工作時，先啟動抽氣泵，使束管內(nèi)形成負壓，使井下氣體被吸入管內(nèi)，到達井上電磁閥錢并處于等待檢測狀態(tài)。氣相色譜儀達到穩(wěn)定工作狀態(tài)后，微機通過控制接口板輸出一個開關(guān)量給驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的繼電器吸合，接通某一路束管的電磁閥，該路束管內(nèi)的氣體被送入色譜儀中，由色譜儀開始分析，色譜儀的分析結(jié)果被送到微機內(nèi)的數(shù)據(jù)采樣接口板上，經(jīng)過信號放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬量變成數(shù)字量，然后由分析軟件分析處理，形成圖譜和分析結(jié)果。7.1.3束管監(jiān)控設(shè)備xx礦束管檢測主要由GC4085型礦井氣體各點參數(shù)色譜自動分析儀，G-103色譜用空氣發(fā)生器，無油無水進口真空泵，SG－4085－16氣體采樣自動控制柜，SPH-500型氫發(fā)生器，電腦打印機，井下束管布置，井下濾水器九大部分組成。7.1.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下圖所示：圖7.1束管監(jiān)控系統(tǒng)圖7.2束管檢測系統(tǒng)布點及維護（1）束管的敷設(shè)及布點原則隨著工作面的推進，束管隨探頭將埋入采空區(qū)內(nèi)。為了防止束管和探頭被落石砸壞和堵塞，要將埋入采空區(qū)的束管套上一根細鋼管。探頭的端部應罩以鐵絲網(wǎng)，并用堅硬的護欄(或石墻)保護好。束管敷設(shè)管道內(nèi)的高度一般不低于1.8m，用吊臺掛鉤吊掛，敷設(shè)要平、直、穩(wěn)，與動力電纜之間的距離不應小于0.5m，并要避免與其他管線交叉。束管入口處必須安設(shè)濾塵器，整條束管至少安設(shè)3個吸濕器。①在工作面回風順槽按一定間距布置束管采樣器，測定布置位置為上隅角、采區(qū)區(qū)內(nèi)距工作面30m左右、采空區(qū)內(nèi)距工作面50m左右，共計三個探頭，待距工作面最遠測點進入采空區(qū)150m后，即可結(jié)束觀測，測點布置如圖7.2。圖7.2單巷布置工作面測點布置圖②工作面正常封閉后，在進、回風側(cè)密閉分別設(shè)觀測孔，并在密閉內(nèi)各布置一個測點，測點布置如圖7.3所示，對于與采空區(qū)相連(尤其是與火區(qū)相通)的閉墻內(nèi)也應設(shè)置測點進行監(jiān)測。

采空區(qū)采空區(qū)區(qū)開切眼停采線采樣束管采樣泵圖7.3工作面封閉后測點布置圖（2）束管系統(tǒng)的維護為了防止束管因塵埃和冷凝水堵管，應在監(jiān)測點進氣口處設(shè)置濾塵器和吸濕器。從吸氣口至井底的束管管路中還需要安設(shè)吸濕器，其數(shù)量應根據(jù)吸氣口和束管沿途的溫度差來確定，一般不少于3個。為防止束管與束管、束管與分束管聯(lián)接處漏氣，束管與束管之問用直徑10m的銅管聯(lián)接，所有接口均用環(huán)氧樹脂封閉。此外，應采取具體措施防止鉆孔到分析室的束管或氣纜因冬季地面氣溫低造成結(jié)露凍結(jié)。（3）地面色譜分析井下通過束管采樣儀采樣并送至地面色譜分析，分析參數(shù)主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2正常情況下，每天早班檢測一次，工作面異常時，每班檢測二次。7.3監(jiān)測預報技術(shù)措施(1)礦井采用井下移動式束管采樣系統(tǒng)進行采樣，并利用煤礦專用火災氣體色譜分析系統(tǒng)分析氣體成分，如發(fā)現(xiàn)有發(fā)火跡象時，采用地面固定灌漿設(shè)備進行連續(xù)不斷灌漿。如沒有發(fā)火跡象，可采用噴灑阻化劑預防煤層自燃，并在回采工作面回采完畢后，閉墻插管進行集中灌漿。(2)加大布點密度，提高預測預報精度?；饏^(qū)、火點及影響區(qū)域、高溫隱患點、采煤工作面都要設(shè)置監(jiān)測點，并根據(jù)現(xiàn)場情況變化及時變更取樣點次，重點防火地點要采取定點、定時、定人取樣，嚴把氣樣采集質(zhì)量關(guān)。(3)嚴格氣樣分析日報制度，要隨取樣隨分析，并當天審核上報。(4)做好防滅火監(jiān)測，每旬未或月底要對全礦的防滅火監(jiān)測情況實行階段性分析評價，對全礦防火監(jiān)測預報情況和防滅火措施實施效果評價，火區(qū)和重點監(jiān)測點要繪制指標氣體變化曲線圖，有針對性地提出合理化建議，指導防火火工作的現(xiàn)場實施。8工作面安全回采最低推進速度確定8.1工作面采空區(qū)”三帶”的理論及劃分依據(jù)工作面采空區(qū)遺留浮煤自燃主要取決于浮煤厚度、氧濃度、漏風強度、工作面推進速度及自然發(fā)火期5個參量，工作面正常生產(chǎn)時，采空區(qū)自燃”三帶”處于一個動態(tài)的穩(wěn)定狀態(tài)。采空區(qū)自然發(fā)火防治的首要技術(shù)前提是要搞清采空區(qū)自燃”三帶”的分布范圍，它是采空區(qū)注氮、堵漏風等技術(shù)措施的主要技術(shù)依據(jù)。采空區(qū)自燃”三帶”主要指散熱帶、氧化帶和窒息帶。散熱帶內(nèi)由于冒落不充分，漏風流較大，采空區(qū)遺煤氣化產(chǎn)生的熱量不能積聚，一般不會發(fā)生自然發(fā)火。氧化帶內(nèi)漏風風速適當，具有熱量積聚的條件，O2體積分數(shù)又能滿足氧化需求，因此最容易發(fā)生自然發(fā)火。窒息帶內(nèi)由于漏風難以到達，O2體積分數(shù)往往難以滿足氧化需求，一般也不會發(fā)生自然發(fā)火。煤自燃危險性由內(nèi)因和外因共同決定，煤自燃的內(nèi)因是煤自身氧化放熱性能的強弱，對于特定的煤層，煤自身的氧化放熱性能一定，能否發(fā)生自燃，主要取決于外部蓄熱環(huán)境。把能夠引起煤自燃的必要條件的極限值稱為煤自燃極限參數(shù)(此時煤自身氧化放熱強度等于周圍環(huán)境的散熱強度)，對于綜放工作面采空區(qū)來說主要有:最小浮煤厚度hmin，下限氧濃度Cmin，上限漏風強度Qmax。圖8.1采空區(qū)三帶靜態(tài)劃分綜放工作面采空區(qū)氧化升溫帶必須具備能夠使散熱強度小于放熱強度的外界條件，即采空區(qū)氧化升溫帶的范圍滿足(h>hmin)∩(C>Cmin)∩(Q<Qmax)的區(qū)域。綜放工作面采空區(qū)窒熄帶的范圍滿足C<Cmin的區(qū)域，散熱帶的范圍滿足(Q>Qmax)∪(h<hmin)的區(qū)域，如圖8-1所示。8.2工作面采空區(qū)“三帶”的現(xiàn)場測定方案（1）沿工作面上、下風巷各預埋3趟測溫系統(tǒng)與束管系統(tǒng)，上、下風巷測定系統(tǒng)各150m長，測定系統(tǒng)外面需2寸防塵水管保護，在采空區(qū)上、下風巷各布置3個測點，具體布置圖8.2所示。1#～6#-取樣頭位置①②-抽氣站與測溫站圖8.2采空區(qū)束管與測溫布置示意圖（2）束管從工作面處第一個測點開始，分別穿于三通，防塵管、兩通，在每個測點處與該處測點的測溫探頭導線綁定后，一齊拉出防塵管。（3）待束管及以各測點設(shè)置的測溫探頭共同拉出至指定位置后，在每個測點處將對應的單芯束管從法蘭穿入拉進探頭保護套管，直至達到保護套管打孔處，并將傳感器溫度應端與對應束管進行綁定，固定于套管內(nèi)，具體見圖8.3所示。圖8.3防塵管布置圖（4）用黃泥將三通與法蘭連接處封堵，防止防塵管內(nèi)氣體進入套管，影響氣體成份；將鋼絲網(wǎng)包裹于保護套管的周圍，防止異物堵塞套管四周孔眼，影響抽氣；用鐵絲穿出套管四周孔眼，捆綁固定于防塵管和三通管上，防止套管脫落；將防塵管兩通及三通擰牢固定，具體見圖8.4所示；圖8.4套管布置圖（5）所有防塵管，三通，兩通，套管固定完畢后，將各測點對應的束管及補償導線的人工數(shù)據(jù)采集端理順，便于進行數(shù)據(jù)測定。8.3煤層最短自然發(fā)火期煤的實際最短發(fā)火期用模擬的方法是無法實現(xiàn)的，因為開采技術(shù)因素影響的最佳值是無法給出的，煤的最佳氧化環(huán)境也無法確定，同一煤層不同礦井其實際最短發(fā)火期可能是不一樣的，因此，煤層實際最短發(fā)火期只有統(tǒng)計值。模擬目的就是了解煤的氧化的規(guī)律性，具體說有兩個目的，其一是給定相同的外部條件，模擬不同煤樣的自燃過程，求出其的發(fā)火期的值，以比較不同煤的氧化性的強弱和發(fā)火危險性程度；其二是根據(jù)現(xiàn)場測定結(jié)果，給出模擬的邊界條件，模擬煤的氧化過程，確定煤的實際發(fā)火期的值，為進行煤炭發(fā)火的預報與采取防治措施提供依據(jù)。煤只有實驗最短發(fā)火期的概念。煤的實驗最短發(fā)火期一般應比煤的實際自燃發(fā)火期短，煤的實驗發(fā)火期也是在特定條件下的煤的自燃發(fā)火期。煤的實驗發(fā)火期的長短是煤的氧化動力學過程的熱效應的綜合反映。一般情況下煤的實驗發(fā)火期短，煤的發(fā)火危險性就大。采用WH2000型煤炭自燃特性測定儀測定煤體的氧化特性，再根據(jù)相應的理論，建立煤最短自然發(fā)火期的數(shù)學模型，測定煤的最短自然發(fā)火期。8.4最低推進速度的確定根據(jù)實際測定采空區(qū)氣體及溫度變化情況的結(jié)果，結(jié)合采空區(qū)”三帶”劃分的理論。確定該工作面的”三帶”的寬度。根據(jù)氧化帶的寬度及煤的最短自然發(fā)火期，確定工作面安全回采最低推進速度。(7-2)式中：L——自燃帶寬度，m。T——煤層煤樣的最短自然發(fā)火期。當工作面推進速度大于最小回采速度時，采空區(qū)一般不會發(fā)生自燃。9特殊地點和特殊時期防滅火設(shè)計9.1掘進施工防滅火1、放頂煤工作面兩道掘進，應盡可能采取機掘方式和錨索、錨網(wǎng)支護方式，以減少頂煤破碎及冒頂。過斷層時優(yōu)先采用錨架聯(lián)合支護與噴漿相結(jié)合；嚴禁頂板支護下留網(wǎng)兜和離層松散煤體。2、放頂煤工作面兩道掘進，應采用大功率對旋風機供風，加大工作面風量，且獨立通風，不得與其它采掘工作面串聯(lián)通風。防止一旦發(fā)生自然發(fā)火事故時，影響范圍擴大。3、掘進期間應加強巷道支護，防止冒頂。一旦發(fā)生冒頂，冒高超過1.0m，必須徹底清理冒頂前后區(qū)域的浮煤，對冒頂區(qū)域進行接頂并噴水泥砂漿。接頂材料應使用不燃材料。掘進施工過程中出現(xiàn)冒頂時，施工單位或掘進組要立即通知通風區(qū)，通風區(qū)及時派查火員，監(jiān)測自燃隱患情況。一旦出現(xiàn)異常，掘進施工單位要根據(jù)礦上安排積極配合通風區(qū)進行防滅火處理。4、巷道掘進過斷層、頂煤松動時，采取放除頂煤、噴漿堵漏、壓注凝膠或其它防滅火材料等措施進行處理。5、巷道掘進過老巷時，如果與老巷法線距離小于2m，一定要搗透老巷；待將老巷進行簡單修護打木垛后，盡快砌墻、噴漿封閉。該密閉墻要留好注漿孔和觀察孔，并注漿填實。6、掘進施工巷道要嚴格按照中腰線施工，嚴禁盲目透老塘。一旦誤透老塘，要立即砌墻封閉、噴漿處理；該密閉墻也要留好注漿孔和觀察孔等。7、掘進施工透老塘放水巷時，不允許巷道直接透老塘，應盡量采用打放水孔透老塘。放水孔外安”U”型管。8、工作面進回風巷沿空掘進時，應采用錨網(wǎng)（索）支護與沿空側(cè)幫頂噴漿相結(jié)合；沿空側(cè)幫頂噴漿工作不得滯后掘進迎頭200m。且沿走向相鄰采空區(qū)打鉆孔、注膠體泥漿、堵漏風。9.2開切眼防火開切眼形成后，在支架安裝期間，采用人工至少三次對開切眼浮煤和煤壁噴灑防滅火阻化劑并噴水，進行開切眼自然發(fā)火預防。工作面開始推進時，由于此時工作面推進速度很慢，需要加強自然發(fā)火預測預報工作。9.3工作面因故停采時期的防火當工作面因故停采和推進速度慢時，應加強上、下隅角和支架上方自然發(fā)火預測預報工作。對架后頂煤進行打鉆注膠體泥漿，并對采空區(qū)內(nèi)浮煤進行灌漿處理。9.4支架上部自燃火災防治對支架上方溫度為35℃，使用紅外測溫儀檢測支架上方和支架間溫度，當超過風流溫度10℃，或出現(xiàn)明顯的煤壁和支架掛汗現(xiàn)象、焦油味、煙氣味或芳香味，應及時注水降溫，或使用氣動注漿泵進行插管注防滅火膠體，有條件時進行鉆孔注漿，采用在支架間隙向上插管或鉆孔注入粘稠膠體劑等方法進行處理。9.5收面拆除期間防滅火1、加強機電設(shè)備維護，集中力量，優(yōu)化勞動組織，綜放支架必須在40天內(nèi)全部撤除；普通綜采支架必須在20天內(nèi)全部撤除，炮采工作面的收面拆除時間不超過20天。2、綜放工作面收面時，工作面停采線以里30米范圍內(nèi)頂煤全部放干凈，放煤均勻并全部見矸為止，形成隔離帶。3、綜放面收面時必須割平底板，并加強工作面上網(wǎng)、上鋼絲繩期間的頂煤（頂板）管理工作，提高支架初撐力和支架支護質(zhì)量，以保持頂煤完整不松動，并方便工作面支架拆除。4、收面之后，通風區(qū)要采用打板墻、噴涂聚胺泡沫或壓注凝膠、羅克休等措施，封堵進風隅角。5、支架撤除時，應按措施規(guī)定打設(shè)木垛和三角斜撐留設(shè)通風道，確保通風斷面。6、控制工作面風量。工作面停采后，即根據(jù)具體情況進行風量調(diào)節(jié)，使工作面風量保持在有利于防滅火的水平上，保持工作面溫度不超過25℃，風速不低于0.4m/s，減少工作面向采空區(qū)漏風。7、工作面停采后，應立即進行支架上方頂煤自燃的預測預報工作，及時埋設(shè)監(jiān)測管，定時定點監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)有自燃征兆，應立即對支架上方頂煤進行注膠或注羅克休等防滅火材料，有效及時處理自燃隱患。8采空區(qū)實行預防性埋管灌漿，預埋管不得少于3趟，管口距離停采線分別為30m、60m、90m。根據(jù)實際需要在專項措施中確定每天注漿（膠）時間；若工作面拆除期間CO濃度上升幅度較大，應變注漿為壓注膠體泥漿。

9收面拆架期間必須加強氣體監(jiān)測等預測預報工作，必要時取樣化驗分析，以監(jiān)督撤架期間采空區(qū)氣體變化情況和火情。10、工作面支架拆除完畢后，通風區(qū)必須在5天之內(nèi)封閉兩道，并進行充填注漿。9.6采面封閉之后防滅火1、工作面在規(guī)定的時間拆除完畢之后，通風區(qū)應立即砌墻封閉。

2、墻位選擇1）墻位按照設(shè)計指定的地點。密閉墻位置盡可能在頂板完好處，防火墻前后架棚巷道應保留5棚以上完好支護，靠老塘側(cè)離墻體2米左右打水泥垛支撐頂板。2）密閉墻位要兼顧臨近面的以后采掘，工作面密閉墻的位置應選擇在沿頂板掘進的巷道中，如無沿頂板掘進的巷道段，則密閉墻的位置選擇在距采空區(qū)不小于15米遠的頂板條件良好的地點。3）所有密閉墻均使用料石或預制塊砌筑，厚度不小于0.7m。密閉墻要掏槽、掏底、按措施規(guī)定留設(shè)注漿孔、觀察孔和放水孔等。3、密閉墻砌好后，墻體及其外圍一段巷道應及時噴漿，進一步防止漏風，墻體的噴漿厚度不小于0.2米。墻前巷道的噴漿厚度不小于0.1米，噴漿長度不小于5米。4、密閉墻砌筑完畢之后，通風區(qū)應立即完善注漿管路系統(tǒng)，進行充填注漿，注實停采線。5、通風區(qū)要對采空區(qū)實施均壓技術(shù)管理，防止采空區(qū)漏風。6、通風區(qū)要按規(guī)定對密閉墻內(nèi)外氣體情況進行周期檢查，并定期出報表。7、密閉墻體受壓變形遭破壞之后，要組織人員及時進行維護，確保密閉墻經(jīng)常處于完好狀態(tài)。8、區(qū)域廢巷閉封時，應逐段封閉，并有可靠的充填方法防止與大面積采空區(qū)或廢巷串通。均壓防滅火是采用通風技術(shù)措施，調(diào)節(jié)漏風風路兩端的風壓差，使之減小或趨于零，使漏風量減至最小，從而抑制控制區(qū)內(nèi)煤的自燃，抑制封閉火區(qū)的火勢發(fā)展，加速其熄滅。9.7均壓防滅火對采區(qū)的通風系統(tǒng)要科學合理的調(diào)整，根據(jù)采區(qū)的變化情況及時對系統(tǒng)進行調(diào)整，減少采空區(qū)上下出口的壓差，從而減少采空區(qū)漏風。工作面回采結(jié)束封閉后，盡量使兩道同處于進風側(cè)或回風側(cè)，如果條件限制無法做到時，應采區(qū)相應的措施減少采空區(qū)的壓差。采用均壓防滅火時應注意：實行區(qū)域性均壓時，應顧及鄰區(qū)通風壓能的變化，不得使鄰區(qū)老塘、采煤工作面、采空區(qū)或護巷煤柱的漏風量增加，嚴防火災氣體涌入生產(chǎn)井巷和作業(yè)空間；回采工作面采用均壓防滅火時，必須保持均壓風機連續(xù)穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，并有確定均壓風機突然停止運轉(zhuǎn)時保證人員安全撤出的安全措施。利用均壓技術(shù)滅火時，必須查明火源位置、瓦斯流向，并有防止瓦斯流向火源引起爆炸的措施。9.8火區(qū)管理如果發(fā)生自燃發(fā)火事故，對火區(qū)的管理應做到如下幾方面：1、所有煤層自然發(fā)火事故由通風區(qū)制定火區(qū)管理卡片，繪制火區(qū)位置關(guān)系圖，記載自然發(fā)火事故及隱患發(fā)生的時間、發(fā)展過程、防滅火措施及火災處理過程，并對所有火區(qū)密閉墻進行編號管理。2、新封閉的火區(qū)內(nèi)部的氣體成份、溫度應每天檢查一次，當CO氣體及溫度逐漸下降，其濃度穩(wěn)定在0.001%以下時，可實行周檢。3、鄰近火區(qū)的采掘活動必須嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，對火區(qū)有影響的所有的采掘活動必須停止作業(yè)。4、火區(qū)連續(xù)分析符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的火區(qū)熄滅條件，由礦長或總工程師組織有關(guān)部門鑒定，確認火區(qū)已熄滅，提出火區(qū)注銷報告，報股份公司批準。其火區(qū)注銷報告內(nèi)容包括：1）火區(qū)基本情況；2）滅火總結(jié)（包括滅火過程，采取的措施及滅火效果）；3）火區(qū)注銷的依據(jù)與鑒定結(jié)果。5、啟封已注銷的火區(qū)必須編制啟封計劃和安全措施，報礦務局審批批準。啟封計劃和安全措施包括以下內(nèi)容：1）火區(qū)基本情況與滅火、注銷情況；2）火區(qū)偵察順序與防火墻啟封順序。9.9隔絕小煤窯漏風通道因工作面受周邊小煤窯破壞影響，存在漏風，必須加強對地面塌陷、裂隙及時進行封堵，與采空區(qū)及小窯巷道及時進行永久封閉，對各密閉、煤柱要經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)漏風跡象要及時進行處理。10井下外因火災的防治10.1電氣事故引發(fā)的火災防治措施1、井下機電設(shè)備硐室防火措施井下所有機電設(shè)備硐室及通道均采用砼等不燃性材料支護，長度超過6m的硐室均有兩個以上通道出口。主排水泵房硐室采用砌碹支護并用砼鋪底，通道采用錨噴支護，均為不燃性材料，硐室內(nèi)還設(shè)有手提式滅火器。井下主變電所硐室采用砌碹支護并用砼鋪底，配電室與主排水泵房相連處及配電室與變壓器室間分別設(shè)有防火柵欄兩用門各1座，通道采用錨噴支護，各硐室還按規(guī)定配備有手提式滅火器。井下機電設(shè)備硐室設(shè)置溫度傳感器，溫度值超限報警。其它機電設(shè)備硐室均按照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求設(shè)置消防設(shè)施。機電設(shè)備硐室的管理維護均應依據(jù)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范制定相應的制度。并必須按照有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求嚴格進行管理。嚴禁攜帶火源或易燃易爆品進入機電硐室，嚴禁非相關(guān)人員進入機電硐室內(nèi)，機電硐室內(nèi)確需存放易燃物品時必須嚴格按照有關(guān)規(guī)定，將其存放入不燃性容器內(nèi)并密封嚴實，嚴禁亂堆放；機電硐室內(nèi)工作人員必須進行防滅火的安全培訓。如井下發(fā)生火災，必須遵照有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求進行滅火救災。井下滅火器材配備數(shù)量見表10.1。表10.1井下機電設(shè)備硐室滅火器材配備表滅火器種類單位數(shù)量備注10L泡沫滅火器個181、所有地點的滅火器材必須按規(guī)定檢查、更換；3、在生產(chǎn)中必須根據(jù)實際需要，增加補充或調(diào)整滅火器類型。CO2滅火器個138kg干粉滅火器個450kg干粉滅火器個160kg干粉滅火器個410.2膠帶輸送機著火的防止措施當膠帶機運動部件因非正常磨擦產(chǎn)生的熱量不能及時散發(fā)而又未被及時發(fā)現(xiàn)，就有可能造成膠帶輸送機著火事故。為防止此類事故發(fā)生，井下膠帶輸送機均使用阻燃輸送帶，托輥非金屬材料和滾筒包膠材料，其阻燃性和抗靜電性均符合有關(guān)規(guī)定，所采用的機械軟啟動等產(chǎn)品的傳動介質(zhì)嚴禁為可燃性介質(zhì)。頭部驅(qū)動滾筒處設(shè)防打滑保護裝置、煙霧保護裝置、溫度保護裝置等，膠帶機搭接點設(shè)堆煤保護裝置、自動灑水裝置等，機頭、機尾硐室設(shè)火災自動滅火、報警裝置。所有電器設(shè)備均采用防爆型。輸送機沿程設(shè)防跑偏保護裝置，沿人行道側(cè)設(shè)置事故緊急停車裝置，須保持巷道內(nèi)較好的照明狀況。10.3其它火災防治措施及裝備10.3.1防止地面明火引發(fā)井下火災的防治措施（1）嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于消除明火的有關(guān)規(guī)定。井口要建立入井檢查制度，在井口20m范圍內(nèi)禁止明火，井口房設(shè)有防火門和消防栓及手提式滅火器，防止地面明火引起井下火災。井下和井口房不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接工作，如果井下需要，必須制定安全措施，并嚴格按照《煤礦安全規(guī)程》第223條有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。（2）主立井、副立井、主斜井、副斜進和角盤為進風井，為防止地面明火引發(fā)井下火災，井口設(shè)有防火門，正常狀態(tài)下保持開放，事故狀態(tài)可靈活將其關(guān)閉。（3）礦井消防材料庫與副井井口房輕便軌道接通，事故緊急狀態(tài)下可快速迅捷作業(yè)而不延誤時間，且與其它庫房隔斷。消防材料配備參照《礦井防滅火規(guī)范》有關(guān)規(guī)定確定。副斜井周圍100m左右，設(shè)有室內(nèi)消防給水系統(tǒng)，并配備了滅火器材，如表10.2～10.4所示，室外設(shè)有消火栓。

表10.2井上消防材料庫備用品表序號備品名稱單位數(shù)量備注1清水泵臺12泥水泵臺23Φ100mm消火水龍帶m2004Φ75mm消火水龍帶m3005Φ52mm消火水龍帶m300或存放于設(shè)備庫內(nèi)6Φ52mm普通消火水槍支5或存放于設(shè)備庫內(nèi)7Φ52mm多用消火水槍支2或存放于設(shè)備庫內(nèi)8Φ52mm噴霧消火水槍支2或存放于設(shè)備庫內(nèi)9高倍數(shù)泡沫發(fā)生裝置套110消防泡沫噴槍套211高倍數(shù)泡沫劑t0.512消防泡沫劑t0.213分流管個414集流管個215消火三通個416閥門個417Φ52mm斜噴消火閥門個418Φ100mm快速接頭及帽蓋墊圈套3019Φ75mm快速接頭及帽蓋墊圈套2020Φ52mm快速接頭及帽蓋墊圈套4021吸液器個222管鉗子把823折疊式帆布水箱個124輕型鉤桿個225重型鉤桿個126救生繩根427撬棍根2

續(xù)表10.3井上消防材料庫備用品表序號備品名稱單位數(shù)量備注28木鋸把229平板鍬把430伸縮梯副131組裝梯副132普通梯副233小靠梯副23410L泡沫滅火器個1235CO2滅火器個10368kg干粉滅火器個10371211滅火器（2L）個1038噴霧噴嘴個439泡沫滅火器起泡藥瓶個3040滅火巖粉㎏50041石棉毯塊54220L汽油桶個14320L普通油桶個244風筒布m500每節(jié)15m45水泥t5每節(jié)10m46水玻璃t1每節(jié)10m47石灰t4焊成快速接頭48Φ1/4″速接鋼管節(jié)50焊成快速接頭49Φ1/2″速接鋼管節(jié)50焊成快速接頭50Φ1″速接鋼管節(jié)5051Φ100mm鋼管m50052Φ150mm鋼管m10053Φ200mm鋼管m5054Φ75mm膠管m500

續(xù)表10.4井上消防材料庫備用品表序號備品名稱單位數(shù)量備注5522*2kW局扇臺35611*2kW局扇臺357接管工具套458Φ15mm膠管m50059Φ10mm膠管m50060單項變壓器臺361電力開關(guān)臺362電纜m50063輕型溜子臺264探照燈盞465玻璃棉㎏100066風鎬臺267安全帶條568鋼繩梯m100或存于設(shè)備庫內(nèi)69Φ12mm鍍鋅鋼絲繩m20070擔架副271麻袋或塑料紡織袋條50072潛水泵臺273磚m31074料石m31075方木m3376木板m3577鐵釘（2″、3″、4″）㎏50（4）礦井地面應有完善的消防灑水系統(tǒng)，工業(yè)場地地面設(shè)有V＝800m3日用消防水池一座；消防和生活給水管道合用同一供水管網(wǎng)。（5）加強坑木場、井口房等的消防管理，并制定相應的措施。（6）礦井主要扇風機能實現(xiàn)全礦井反風，區(qū)域或局部反風通過井下巷道布置及井下通風設(shè)施來實現(xiàn)，以便井下發(fā)生火災時改變風流，控制火災。（7）井下和井口房內(nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要硐室、主要進風井巷和井口房內(nèi)進行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作，每次必須制定安全措施，并遵守下列規(guī)定：①指定專人在場檢查和監(jiān)督。②電焊、氣焊和噴燈焊接等工作地點的前后兩端各10m的井巷范圍內(nèi)，應是不燃性材料支護，并應有供水管路，有專人負責噴水。工作地點應至少備有2個滅火器。③在井口房、井筒和傾斜巷道內(nèi)進行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作時，必須在工作地點的下