煤矿防灭火

煤矿防灭火（精选12篇）

煤矿防灭火 篇1

矿井火灾是煤矿的主要自然灾害之一。而煤炭自燃又是矿井火灾的主要形式。煤炭自燃发火作为矿井火灾的主要致因之一, 是矿井防灭火工作的治理重点。综采技术的引进和迅猛发展, 不断给矿井安全工作提出更新、更高的要求, 综放开采技术在带来巨大经济效益的同时, 也带来了新的特点, 服务时间长, 漏风率大, 煤体温度较高, 煤炭自燃发生率较高等, 成为制约高产高效矿井安全生产与发展的主要因素之一。

1 选择合理的防灭火措施

1.1 氮气防灭火。

应用氮气防灭火技术防治矿井自燃火灾, 是世界主要产煤国家公认的行之有效的技术措施。氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体, 其化学性质相对稳定, 在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应, 所以它是一种良好的惰性气体, 随着空气中氮气含量的增加, 氧气含量必然降低。据有关资料介绍:当氧气含量低到5~10%时, 可抑制煤炭的氧化自燃;氧气含量降至3%以下时, 可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。基于上述氮气的性质及煤的氧化机理, 向采空区及遗煤带注入氮气, 使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带, 降低这些区域的氧含量, 形成氮气惰化带, 可达到抑制采空区自燃, 同时还能防止瓦斯爆炸事故的发生。氮气防灭火的作用和特点: (1) 氮气可以充满任何开形状的空间并将氧气排挤出去, 使采空区深部及其顶板高冒处因氧气含量不足而使遗煤不能氧化自燃; (2) 注氮过程中, 采空区经常保持正压状态, 致使新鲜空气难以漏入, 有利于控制采空区遗煤自燃; (3) 注入氮气后, 可使采空区内和采空区周围介质的温度降低, 起到冷却降温作用; (4) 在瓦斯和火共存的爆炸危险区内注入氮气能抑制火区内可燃气体爆炸, 提高灭火作业的安全性; (5) 工艺简单, 不污染环境。

1.2 凝胶防灭火。

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。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:a.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。b.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。c.火区启封时间短:注胶灭火工程实施完, 不需等待 (《煤矿安全规程》规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封) , 即可启封火区。d.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。

1.3 在所采区域实施均压通风。

均压技术实施速度快, 防火效果好, 防火成本低, 主要用于防火。均压是通过降低漏风通道两端的风压差, 即削弱漏风的动力源来达到减少漏风的目的, 主要用于煤层自燃火灾预防、封闭火区等。均压技术的实施:1.3.1根据生产布局及周围采空区的关系, 确定需要均压的区域或范围。1.3.2对需进行均压区域内的所有巷道进行通风阻力测定, 绘制出各巷道的压能图, 掌握均压区域及其周围相关巷道的通风压力和风量分布状况, 选择好调压的参考点, 确定均压区域控制目标。1.3.3全面了解均压区域及相关巷道内的通风设施 (风门、调节风门, 局扇等) 。1.3.4均压区域内的风门要闭锁, 实现遥讯, 若采用局扇均压, 必须保证均压风机持续稳定地运转, 并有当均压风机突然停止运转时, 保证人员安全撤出的措施。1.3.5根据均压区域具体情况 (主要是巷道系统及其压力分布状况) , 选择出合理、有效可靠的均压方案, 并编制出均压方案, 报批后, 方可实施。

2 自燃火灾应急技术

2.1 巷道自燃火灾应急技术。

一旦发现巷道自燃火灾, 必须按照《煤矿安全规程》的有关规定, 立即采取措施控制火势的发展, 并上报矿调度室, 成立灭火救灾指挥部, 组织制定灭火方案, 指挥井下灭火救灾工作。2.1.1控制火势。 (1) 用水直接扑灭巷道表面明火, 打钻注水、灌浆, 并应用火区快速控制系统注胶控制火势发展; (2) 设专人检测火区及其下风侧CO、CH4和O2等气体变化情况, 并随时汇报; (3) 根据气体变化情况, 确定是否撤出火区下风侧人员和设置警戒。2.1.2判定巷道自燃火区范围及严重程度。 (1) 根据巷道气体监测数据, 判定火势; (2) 采用红外测温仪测定巷道表面温度, 推断高温区范围; (3) 在可自燃区域打钻探测, 确定火区范围和严重程度。2.1.3确定注胶灭火范围及注胶量。根据判定出的巷道火区范围和严重程度, 确定注胶灭火范围, 并初步估计总的灭火注胶量。2.1.4布置注胶钻孔注凝胶。根据确定的注胶范围, 从火区上风侧开始布置注胶钻孔, 钻孔孔间为2-3m, 长度为4~6m, 倾角60度, 下l寸套管, 并用水泥和海带封孔。注胶材料选用水玻璃凝胶, 其材料及配方如为:基料 (水玻璃) 10%;促凝剂 (碳酸氢氨或碳酸氢钠) 3%。2.1.5气体检测。采用色谱和现场观测定期检测火区气体变化情况。

2.2 阻止有害气体涌入生产区域。

当火区距矿井生产区域较远时, 产生的有害气体通过采空区和巷道裂隙或闭墙涌入生产区域, 针对这种情况, 主要采取以均压、封堵和注氮为主的技术措施:2.2.1通过调节通风系统, 对有害气体涌出的地点进行升压, 减少或杜绝有害气体向生产区域的涌入;2.2.2针对现场实际情况, 选用喷浆或密闭堵漏弹性体材料等方法, 对有害气体涌出地点进行堵漏;2.2.3矿井内与火区相关的闭墙应按防火墙的要求进行施工或加固;2.2.4通过与火区相关的闭墙或施工相应的钻孔, 向火区注氮进行惰化;2.2.5加强火区管理和气体监测。

3 结论

对于矿井自然发火的防治措施, 从预防性措施和灭火措施两方面考虑, 介绍了常规的矿井自燃防灭火措施。制定的灭火系统主要由注氮灭火技术、注凝胶灭火技术和均压防灭火技术组成。其次应用防灭火应急技术, 对于综放工作面煤炭自燃发火有着显著的效果, 在火灾发生后做出有效的对策, 防止火灾进一步的扩大。

参考文献

[1]王永湘.利用指标气体预测预报煤矿自燃火灾[J].煤矿安全, 2001 (6) .

[2]张国枢.煤层的自然发火期及其延长途径[J].煤矿安全, 1990 (6) .

[3]贾学勤, 周军民.极易燃厚煤层综放开采防灭火技术研究[J].煤.2002, 11 (1) .

[4]王省身, 张国枢.中国煤矿火灾防治技术发展与展望[J].火灾科学, 1994, 3 (2) .

[5]徐精彩, 张辛亥等著.煤层自燃胶体防灭火理论与技术[J].煤炭工业出版社, 2003 (12) .

[6]王省身, 张国枢.矿井火灾防治[M].北京:中国矿业大学出版社, 1990, 4.

[7]徐精彩, 张辛亥, 文虎.胶体防灭火技术在阳泉二矿的应用[J].矿业安全与环保, 1999 (2)

[8]贾学勤, 周军民.极易燃厚煤层综放开采防灭火技术研究[J].煤.2002, 11 (1) .

煤矿防灭火 篇2

1.1 建设期间必须制定井上、下防火措施。所有地面建筑物、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的规定。（煤矿安全规程第215条）

1.2 木料场、矸石山距离进风井不得小于80m。木料场距离矸石山不得小于50m。不得将矸石山设在进风井的主导风向上风侧，也不得设在地表下10m以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内。（煤矿安全规程第216条）

1.3 井口房和井口附近50m内的临时建筑都应用不燃性材料建筑，否则必须制定防灭火措施。（煤矿安全规程第217修改）

1.4 建设单位应结合生产、生活供水，建立消防管路系统，保证足够的消防用水。消防管路系统可以与防尘供水系统共用。（煤矿安全规程第218修改）

1.5 井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。通风机房位于工业广场以外时，除施工煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井外，可用隔焰式火炉或防爆式电热器取暖。

暖风道和压入式通风的风硐必须用不燃性材料砌筑，并应至少装设2道防火门。（煤矿安全规程第220条）1.6 井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电硐室，主要巷道内带式输送机头前后两端20m范围内，都必须用不燃性材料支护。

井下严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间。（煤矿安全规程第221修改）

1.7 井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。（煤矿安全规程第222条）

1.8 井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下硐室、巷道和井口房内进行电焊、气焊和和喷灯焊接等工作时，每次必须制定安全措施，严格审批，并遵守下列规定：

（煤矿安全规程第223修改）

ａ）指定专人在场检查和监督；

ｂ）电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有２个灭火器；

ｃ）在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星；

ｄ）电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业；

ｅ）电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理；

f)在有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止突出危险区内的一切工作；

煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的硐室和和巷道中，不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

高瓦斯、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井严禁在回风流中进行电焊、气焊和和喷灯焊接等工作。1.9 井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押运送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，严禁在井下存放。（煤矿安全规程第224条）

井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。

井下清洗风动工具时，必须在专用硐室进行，并必须使用不燃性和无毒性洗涤剂。

1.10 应备有足够的消防器材，并定期检查和更换。地面要害车间、井下爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及掘进工作面附近的巷道中，应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在应急预案中确定。（煤矿安全规程第225、226修改）

工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

义煤集团矿井防灭火技术国际领先 篇3

日前，河南省科技厅组织有关专家对义煤集团公司、中国矿业大学合作研究的极易自燃厚煤层快速灭火及抑爆技术进行了科研项目鉴定，认为该技术成果在煤矿防灭火技术方面达到国际领先水平。

义马矿区所采煤种主要为长焰煤，自然发火期极短，因此综采放顶煤工作面回采速度慢与煤层自燃发火快的矛盾成为困扰该公司安全生产的“拦路虎”。多年来，为解决这一矛盾，义煤集团先后研究实施应用了《易燃煤层放顶煤开采》(获全国煤炭工业科技进步三等奖)等一系列新技术，为该集团的安全生产和易燃煤层放顶煤技术应用及效益水平的提高奠定了堅实的基础。

2005年，国家安全生产监督管理总局组织专家对义马矿区进行“安全会诊”，又确定由该集团公司和中国矿业大学承担“义马矿区极易燃厚煤层快速灭火及抑爆新技术”研究项目，对火与瓦斯共存条件下的灭火、抑爆技术难题进行攻关，进一步提高煤矿易燃厚煤层的防灭火技术，促进易燃厚煤层矿井安全水平的整体提高。课题组一年来经过对义煤集团矿井的浆材、水质、气源等自然条件和现有灌浆与注氮系统进行反复调查与测试，提出了山黄泥、氮气和水组成的固、气、液三项泡沫防灭火、抑爆新技术，并对该技术进行了相关理论与技术研究及应用，在该矿去年的12190工作面大范围高冒火区治理中，应用该技术16小时就快速、彻底处理了发火严重面临封闭的工作项，保证了该面的正常回采，挽回了巨大的损失，取得了重大经济效益和社会效益。

煤矿氮气防灭火技术应用 篇4

煤矿井下火灾产生的原因主要有两类, 一类是煤层自燃发火, 另一类是由于井下明火、放炮、电流短路、摩擦等其他原因引起的火灾。其中煤层自燃发火是主要原因, 所以应重点防范。目前煤矿井下常用的防灭火技术很多, 主要有:堵漏、均压、惰气、惰泡、三相泡沫、阻化剂、雾化阻化剂、惰化阻化剂、灌浆、胶体防灭火技术等。其中惰气灭火一般是指向井下采空区 (或发火区) 注入惰性气体—氮气, 降低氧气浓度, 阻止采空区煤炭氧化自燃, 同时提高采空区压力, 使其成正压状态防止新鲜风流漏入采空区、降低采空区温度, 以达到采空区内防灭火的目的。

采用氮气防灭火具有很多优点, 但必须遵循以下几点要求才能达到良好的防灭火效果: (1) 产氮量充足, 稳定可靠的氮气源; (2) 氮气浓度不小于97%; (3) 至少应安装一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施; (4) 因地制宜选择合适的注氮工艺和方式; (5) 选择合适的注氮地点。 (6) 注氮时要有完善的气体成分、空气温度监测手段, 并设专人进行定期观测。下面作者就结合以上六点要求, 以某矿井下氮气防灭火为例对煤矿氮气防灭火技术的应用进行简介。

2 注氮量确定

某矿井生产规模4.00Mt/a, 井下共布置两个回采工作面, 开采煤层属于易自燃煤层。目前计算注氮量的方法主要有两种, 分别是按产量计算、按吨煤注氮量计算, 通过以上方法分别计算注氮量, 然后取其最大值为矿井需要的注氮量。

2.1 按产量计算

式中:QN-注氮流量, m3/min;A-年产量, t, 取4.0Mt/a;t-年工作日, 取330d;ρ-煤的密度, t/m3, 取1.44t/m3;η1-管路输氮效率, 取95%;η2-采空区注氮效率, 取85%;C1-空气中氧浓度, 取20.8%;C2-采空区防火惰化指标, 取7%。

2.2 按吨煤注氮量计算

式中:K-工作面回采率, 取93%。

2.3 注氮量的确定

根据上述计算, 取QN=2348m3/h为矿井注氮量, 确定矿井最大注氮量为:

式中:k-安全备用系数, 取1.2, 则:

两个工作面产量为4.00Mt/a时, QN=1.2×2348m3/h=2818m3/h。

3 制氮设备

结合目前国内矿井使用的制氮设备情况, 按布置形式分类可分为地面固定式、地面移动式和井下移动式三种制氮系统, 其中地面固定式制氮系统成本低、管理方便, 设备工作环境好、使用寿命长, 总投资省, 使用最为广泛。目前煤矿制氮设备国内应用较多的主要有变压吸附制氮机和膜分离制氮机两种。变压吸附制氮机利用氧氮吸附能力的不同, 采用加压吸附, 降压解吸, 达到分离, 制取氮气;膜分离制氮机是根据不同气体分子在膜中的溶解扩散性能的差异来完成空气分离。两种制氮设备都具有工艺流程简单, 设备少, 在常温较高压力下操作, 不会造成碳氢化合物的局部聚集, 气体产品产量、氮气纯度可调, 使用灵活方便等优点。但膜分离制氮机关键部件需要进口, 设备投资高, 而变压吸附制氮机产气成本较低, 且设备结构简单, 维护保养技术难度低, 费用也低。基于设备运行安全可靠的原则, 结合投资、运行和维护费用等因素, 推荐采用地面固定式变压吸附制氮设备。

根据计算所需注氮量2818m3/h, 选用3套KGZD-1500型地面固定式变压吸附制氮设备, 其中2套工作, 1套备用。该系统采用碳分子筛变压吸附技术, 具有人性化的人机界面, 智能化全自动控制, 按键即可产出高纯氮气, 无需专人看管, 安装简便, 不需特殊设备基础, 平整地面即可安装, 可靠安全性高, 运行成本和维护费用低。每套制氮设备主要技术参数如下:产氮量1500Nm3/h, 氮气纯度97%, 输出压力0.6MPa, 机组总功率约530k W, 电压10k V。

4 输氮管路

根据《煤矿安全规程》第二百三十八条规定, “在采用氮气防灭火时, 必须遵守下列规定: (三) 至少有1套专用的氮气输送管路系统及其附属安全设施。”设置1套专用的氮气输送管路, 氮气经由制氮站至进风立井井筒敷设的主管 (准273×7) 、带式运输机大巷的干管 (准194×6) 以及回采工作面胶带运输巷的支管 (准133×4) 送至回采工作面。

根据《煤矿井下氮气防灭火技术规范》:“地面、井下制氮设备的供氮压力, 其管路末端的绝对压力应不低于0.2MPa”。经校核管路末端压力满足要求。输氮管路采用法兰联接, 管路做防腐处理, 另外管路应做气密性试验, 防止氮气泄露造成井下人员窒息。为便于控制井下的氮气输送, 在管路的分、支点处和末端均装设闸阀。

5 注氮工艺和方法

注氮工艺主要有埋管注氮和托管注氮, 另外还有钻孔、插管、密闭注氮。埋管注氮是在回采工作面的进风侧沿采空区埋设一趟注氮管路, 当埋入一定深度后开始注氮, 同时又埋入第二条管路, 当第二条注氮管口埋入采空区氧化带与冷却带的交界部位时即向采空区注氮, 同时停止第一条管路的注氮, 并又重新埋设注氮管路, 如此循环, 直至工作面采完为止。托管注氮在工作面的进风侧沿采空区埋设一定长度的厚壁钢管作为注氮管路, 管路利用回柱绞车牵引等方式随着工作面的推进移动, 使其始终埋入采空区一定的深度。根据对火情的预测情况可采取的注氮方法有连续和间断注氮。注氮地点应选择在进风侧或靠近火源, 工作面采空区注氮管口应处于采空区氧化带内。综合以上工艺和方法, 选择在采空区进行拖管连续注氮。

6 束管监测

建立了合理的注氮系统同时还应设置火灾束管监测系统。束管监测系统由工控机、地面抽气泵、气体采样控制柜、束管专用色谱仪、分析仪器柜、色谱数据处理器、输出控制器、工业控制型微机等设备和井下束管、分路箱等组成, 并配置系统分析控制软件。通过束管取样, 分析采空区、密闭区及巷道中的气体成分和浓度, 可实现对自燃发火情况的早期预测, 为火区启封及确定工作面采空区的注氮量提供依据。

7 结束语

氮气防灭火是煤矿防灭火的合理、有效方法。建立安全、可靠的注氮系统并加强对火情的提前预测是遏制煤矿井下煤层自燃发火, 确保煤矿安全生产的有力措施。

参考文献

[1]煤矿安全规程[S].

[2]MT/T701-1997.煤矿用氮气防灭火技术规范[S].

幸福煤矿防灭火制度 篇5

防 灭 火 制 度

贵州恒睿矿业有限公司福泉市高石乡幸福煤矿

二O一五年三月(修编)福泉市高石乡幸福煤矿防灭火制度（防灭火部分）

防灭火制度

为搞好矿井安全生产，杜绝火灾事故的发生，减少事故造成的损失，根据我矿实际情况，经矿委研究决定，特制订矿井防灭火制度。

一、井上下设置消防材料库，并配备足够的消防材料和工具。

二、井上下各重要场所（绞车房、配电室、仓库、通风机房、火药库等）必须配备灭火器材，并放置在醒目、干燥、取用方便的地方；实行定人、定岗、定位、定责管理，定期检查、维修和保养，保持清洁有效，及时更换过期材料，确保能正常使用。

三、矿井按规程要求配备地面消防水池，安设消防管路系统。

四、机电、仓库、木料场，严禁用火炉取暖，禁止室内吸烟。井口房和井下如果必须从事电气焊和喷灯焊工作时，每次必须制定安全措施，并遵守《煤矿安全规程》第223条规定。

五、井下严禁使用灯泡和电炉取暖，禁止携带烟草及点火工具下井。

六、井口房和通风机房附近20米内严禁烟火及火炉取暖。

七、凡下井人员严禁携带烟草、火种下井，禁止井下拆卸矿灯。

八、可燃物和易燃（如棉纱头、各种油类等）及炸药、雷管的保管、使用及运输都要遵守有关规定，不得乱扔乱放。

九、应经常检查通风不良井巷的瓦斯、煤尘浓度，发现积聚，福泉市高石乡幸福煤矿防灭火制度（防灭火部分）

自然发火的煤层火灾预测预报

一、开采有自然发火的煤层，每周至少检查一次已采区的密闭情况，测定一次采区回风巷及其它可能发火地点的温度、CO含量和风量，并应取气样进行分析，每半月至少检查一次废弃巷道的密闭情况。

二、瓦斯检查员每班两次检查回风隅角CO浓度并及时汇报。

三、工作面回风顺槽必须安设CO和温度传感器，对CO含量和风流温度进行自动监测。

四、做好掘进煤巷和顺槽高冒区CO、温度的定期监测工作，至少每周检查一次，CO浓度较高时应加强监测。

五、定期对采煤面回风隅角及已采区密闭内气体进行分析。分析结果报通风科和总工程师。

六、采面回风隅角及火区密闭内安设束管每天定时开机，特殊情况下24h监测，每天打印监测日报按时上报。

七、监测工定期（每周一次）对采煤面、回风隅角、回风流进行一次全检监测，检测内容：CH4、CO2、CO浓度、温度、风量、气味，当CO变化较大或温度达到规定温度以上或闻到煤油味时必须加强检测的力度和频度，并确定CO最高点位置。

八、现场检查期间应密切注意气体气味及含量（特别是CO）的变化，对每一微小变化都必须细心检查，并做好记录。

煤矿防灭火 篇6

[关键词]灭火作战 实践性教学 环节 战法研讨

武警警种指挥学院组建以来，先后参加远征灭火作战9次，平均每年在火场时间达29天。每次远征灭火，上级都把学院参战部队放在最关键的火线，扑打最危险的火头。参战官兵也能充分发扬火场“尖刀兵”的作用，不辱使命，每次都能圆满完成上级交给的各项任务。几次远征灭火作战不仅提高了学院在上级党委和林区人民心中的地位，同时，也给学员上了一堂最生动的灭火作战实践教学课，机会难得，意义重大。总体上来说，广大学员的灭火技战术水平和组织指挥能力得到很大的锻炼和提高。但与此同时，也应当清醒看到学院在远征灭火作战的计划安排、组织指挥、实战讲评、经验总结等环节上暴露出的不足。比如：在计划安排方面不够具体，对可能出现的突发情况预见性不强，组织指挥中个别阶段存在一定的忙乱现象；在灭火过程中仅把学员当成一名灭火手，而忽视了对其组织指挥能力的培养；灭火作战期间和归建后战法研讨、总结讲评流于形式，课堂讲授和实际作战脱节，没有形成“理论—实践—理论”的良性循环，实现理论升华等等。

以上问题的存在，原因是多方面的，但最重要的一点还是学院没有抓住实践性教学这一根本。那么，如何更好的把理论讲授与实践教学结合起来，提高学员灭火综合技能，满足第一任职的需要呢？笔者认为应着重抓好以下几个环节。

一、提前计划，预有安排

训练部要在安排每学期教学内容的过程中，适当预留机动时间，采取临时讲座课、研讨会或专题辅导等形式，用于开展灭火实战的准备和总结。有关单位要经常与上级作战部门沟通联系，每当遇有重、特大森林火灾发生时，要提早准备，由相关教员收集火灾发生地区的地理、气象、植被等情况，分析火灾种类特点，提出灭火建议，利用临时讲座课时间进行专题辅导讲座。这样，一方面可以将平时单一科目内容进行综合分析利用，贴近实际丰富学员防灭火知识；另一方面保证学院一旦受领远征灭火作战任务，可以使参战官兵对火场基本情况有所掌握，达到知已知彼、打有准备之仗的目的。

二、制定预案，学员参与

学院每学期的远征灭火预案，都是提前由相应业务部门制定的，对学员只是传达了之。笔者认为这样不利于学员实战技能的提高。最为有效的方法应该是让学员利用平时所学知识，在相关专业教员的指导下练习预案的制定，使预案的想定过程从始至终都有学员参与。因为预案想定过程不仅仅是一个文字简单罗列的过程，而是对所学防灭火知识总结提炼的一个理性思维过程，通过这个阶段，学员就能对平时所学专业知识进行系统回顾，并提出针对性的解决办法。

三、及时指导，实战锻炼

在灭火实战中，如无特殊情况，都应该要求学员在行军、宿营、供给、战斗、安全等各方面按照平时讲授内容去做，即使有所变化，也要在火场灭火间隙或归建后及时讲解分析，指明原因，真正使学员在实战中练就“走、打、吃、住、联”等本领，为毕业后带兵作战奠定基础。这也要求学院在灭火作战过程中，各分队带队干部要树立这样一种思想，即不仅要把学员当成一名灭火手，更要当成一名指挥官；不仅要把火场当战场，更要当成实践教学的课堂。专业教员和灭火实战经验丰富的机关同志也要在尽可能的情况下，深入到各个灭火分队进行现地讲解，学员队的干部也要不断学习和提高自身的防灭火知识，成为指导学员灭火作战的“课外教员”。这样才能有效保证学员在灭火实战中技战术水平不断增强。

四、战法研讨，总结提高

煤矿井下防灭火技术浅谈 篇7

1.1 火灾事故发生的影响因素

矿井火灾简言之就是煤炭的自燃, 主要因素包括煤炭本身特性、煤堆实际情形、空气温度湿度情况、开采现场的煤层地质情况、通风状态以及采煤工序等, 除此之外就是生产过程中的安全管理水准、员工的安全意识、安全设备设施的配备以及技术操作水平等也会产生一定的影响。

1.2 煤炭自燃所需的条件

(1) 煤自身具备一定的自燃倾向性, 这样才会发生煤炭的燃烧, 而其煤堆的堆积方式也应该是破碎式堆积, 并且堆积厚度要达到一定的程度, 只有满足了这个最基本的条件, 才能实现煤炭与空气的充分接触, 这样就会发生煤炭与空气中的氧气的化学反应, 产生一定的热量, 在达到一定的堆积厚度的煤堆中, 也就有了热量的储蓄, 热量的不断积累就可能会引起煤炭的自燃。

(2) 煤炭堆积环境要具备良好通畅的通风环境, 现场良好的通风状态能保障充足并稳定的氧气供应, 这样煤炭与氧气之间反应的过程才能持久, 产生的能量才能足够多, 达到自燃的程度。

(3) 热量要容易积累凝聚, 在煤炭与空气中的氧气进行反应产生的热量的积聚主要取决于稳定的风流速度, 如果工作面的风流速度过小, 氧气的供应量就会不足, 这样煤炭是不容易自燃的;如果是风流速度过大, 热量也不容易凝聚, 就不会发生自燃现象, 经过统计风速一般在0.1-0.24m/min之间, 是比较容易发生煤炭自燃灾害的风速界限。

(4) 要达到煤炭的自燃发火期, 破碎的煤堆从低温经过不断地与氧气反应, 然后慢慢积累热量直到可以自燃, 这个过程是比较漫长的, 而这个时间段也就被称为自燃发火期。

2. 灭火的有效执行措施

2.1 注氮方式

通过注入氮气的方法实施灭火, 可以在火灾现场任何空间位置进行任意扩散, 这样就可以把空气中的氧气慢慢排挤分散, 使火区中氧气含量降低就可以有效控制火势, 最终实现扑灭火灾的目的。或是促使空气中氧气含量不足, 这样煤炭与氧气不会发生反应, 也就不会氧化导致自燃了。

2.2 阻化剂灭火方式

阻化剂是在煤炭表层铺设一些物质, 可以起到阻止隔离的作用, 比较常见的阻化剂有CaCl2、MgCl2、NaCl、Ca (OH) 2、水玻璃等, 当将这些阻化剂铺撒到煤炭表层时, 这些阻化剂就可以吸收空气中存在的水汽, 从而形成一层液体形式的保护膜, 就可以将煤炭与空气中的氧气隔离, 也就有效阻止了煤炭的氧化反应, 同时, 这些盐类的阻化剂具有强吸水性, 使煤炭总是处于一种湿润的状态, 而水分的蒸发也会带走煤炭自身的热量, 这样就可以保证煤堆温度难以持续升高, 从而就彻底遏制了煤炭的自热乃至自燃情况, 实施阻化剂灭火一般利用的是喷雾装置或是一些输液管道等, 以达到防灭火的目的。

2.3 胶体方式

利用胶体实现防灭火措施, 是后期发展出来的一种新型的措施, 它可以有效实施降低温度、阻止煤炭氧化、凝聚水分以及堵漏等功能, 是实用性比较强的一种模式, 能保障液体在有效时间和区域内产生胶凝, 从而可以围住高温区域, 极力发挥降温作用。同时还可以解决灌浆以及在注水过程中可能发生的泄漏状况, 除此之外, 临近1000℃的火灾区域不会发生汽化现象, 而只会因为水分的蒸发渐渐的缩小, 这样就可以确保灭火过程的安全度。

2.4 三相泡沫措施

三相泡沫是由黄泥浆、氮气、水三相物质构成, 水里面还可以加上一定比例的泡沫剂, 以降低浆液的表面张力, 改变煤炭表层的湿润度。浆液与气体在通过发泡机的过程中, 会运用浆体和氮气自身的动能对三相回合液体做功, 这样就会逐步形成了很多三相介质的泡沫, 然后利用了泥浆形成的覆盖、氮气的隔离性以及液体吸热降温的特性可以进行有效防灭火。

2.5 均压通风方式

均压通风防灭火方式主要是利用了风门、风机、调压气室以及可以改变风流方向的流动线路等, 均衡通风巷道和其他巷道的风流大小、方向, 从而达到防灭火的目的。

其采用的主要方式方法包括有边眼畅通均压方式、预埋管路导风均压方式、回风巷道设置调节风门均压方法等, 这些可以根据不同的生产条件或开采方式进行合理地选择。

3 防灭火的其他措施要求

首先, 就是严格的管理体系, 制定完善的监督监控制度, 委派技术人员进行各项指标的监督管理, 实施每日的定时定位的指标统计工作, 每月统计数据曲线图, 收集详尽可靠的数据资料, 以达到防灭火的目的。

其次, 做好开采工序的合理布局, 提升煤炭的开采率, 减少遗漏现象, 从源头上遏制煤炭自燃概率, 因为在采空区如果存煤量大, 发生火灾的概率必然高, 其危害性也会更大。

最后, 就是合理铺设工作面的通风设施, 根据现场的瓦斯含量、煤炭堆积情况等, 科学安排风量, 合理建立通风设施, 并保证通风系统的稳定运行。

4 对于开采前煤炭自燃的预防治理

通过探讨导致煤炭自燃的多方面因素与条件, 整理详细的基本资料信息并制定预防措施, 将自燃发生率降到最低。

5 结语

火灾作为重大事故, 其预防和治理工作也是煤矿企业重要工作事项之一, 要积极采取预防治理措施, 培养职工的安全防范意识, 将安全深入人心, 并严格落实有关制度措施规定, 合理利用防灭火方法, 做到预警预报, 科学配置设备设施, 以达到降低火灾发生概率, 保障矿井安全持续的发展的最终目的。

摘要：矿井火灾的发生作为煤炭行业主要的灾害事故, 时常出现在新闻报道中, 其危害之大让人生畏, 做好有效得预防保障措施, 对于煤矿企业特别是一些高瓦斯矿井是势在必行的。

关键词：矿井火灾,预防,措施

参考文献

[1]范维唐, 等.煤矿灾害防治的技术与对策[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

[2]张延松, 等.煤矿爆炸、火灾及其防治技术[M]徐州:中国矿业大学出版社, 2007.

浅谈煤矿井下防灭火方法 篇8

1 预防性灌浆

预防性灌浆就是指水和泥土适当比例混合搅拌而成的泥浆, 借助输浆管路送往可能发生自燃的采空区以防止采空区自燃, 预防性灌浆是防止井下自燃发火最有效、最适用的一项措施。其原理是隔离氧气和降低采空区温度。泥浆注入采空区后, 逐渐向细缝处流动充填采空区;同时泥浆也可以包裹住浮煤阻碍它进一步被空气氧化, 低浓度的泥浆还能增加采空区余留煤水份而抑制自燃氧化过程的发展。

2 均压防火

矿井均压防灭火技术始于20世纪50年代, 初期主要用于加速封闭火区的火灾熄灭, 并获得成功。到20世纪60年代, 世界一些采煤技术发达的国家都开始采用这一技术。我国最早淮南、辽源等矿区试用这一防灭火技术, 后到徐州、抚顺、大同等矿区逐渐推广。最典型的应是1984年我国技术人员和波兰专家合作在大同矿务局煤峪口矿用均压灭火技术扑灭了煤峪口矿井下自燃火灾。经过50多年的研究与应用, 均压灭火理论与技术日趋丰富和完善。

煤矿井下火灾的形成, 不论是煤的自燃引起的内因火灾, 还是外部火源引起的外因火灾, 其首先必须要满足两个基本条件, 那就是可燃物和空气中的氧气, 因此, 为了控制火区尽快熄灭, 就必须防止空气流入火区。为了达到这一目的, 过去煤矿完全是依赖提高密闭的质量, 但是再严密的密闭也不可避免有或多或少的空气由密闭及其四周煤壁裂缝中流入火区。

图1是某通风系统中, 两支并联风路中有一支为火区, 3点的压力比4点高, 3、4点之间有一个压力差△P, 正是由于存在着这个压力差, 所以就不可避免地要产生向火区漏风。由此可以看出, 如果能使3点的压力降低 (或提高4点的压力) , 从而使得3和4两点间压力趋于平衡, 就能消除3、4两点间的压力差△P, 也就可以消除向火区流风和供氧的现象, 火区即自行熄灭, 这就是“均压”防火的原理。

均压防灭火技术原理简单, 不需要探明火源的具体位置, 对生产人员无害, 不影响矿井正常生产, 另外它不受水、土、氮源的限制, 仅是“以风治火”。例如:放顶煤开采技术是我国目前广泛采用的开采方式, 由于放顶煤开采中冒落高, 采区漏风量大, 漏风范围广, 而且遗煤多, 自燃非常严重。注氮、注浆、喷洒阻化剂等防灭火措施有一定效果, 但由于采空区自燃火源不清楚, 要求注氮等措施的连续性作业, 不但成本高, 而且范围有一定局限性, 难以到达采空区深部自燃区域。而均压技术则克服了以上不利因素, 在防治放顶煤工作面和采空区自燃火灾上取得了较大的成功。

3 阻化剂防灭火

在井下火区封闭和采空区堵漏常用的防火充填材料中传统的材料主要有黄泥浆、罗克休、马丽散、瑞米、美固等。但这些材料普遍存在成本高, 脱水以后体积减少, 大多达不到固化或是固化以后支撑强度低等缺点。近年来高水胶凝剂混合粉煤灰灌注技术开始在同煤集团各大煤矿推广使用, 高水胶凝剂是由硫酸铝盐为主要成分的水泥熟料加入适量的外加剂共同研磨成的粉状物, (简称为“甲料”) ;和以石膏、石灰与若干种外加剂共同磨细制成的粉状物, (简称为“乙料”) ;两种材料组成配合清水按照一定比例混合后很快发生反应生成富含水的充填材料, 通过水龙带注入密闭当中形成固体。高水胶凝剂具有高水、速凝、阻化、降温、快速膨胀、渗透性强、成本低等特点, 使用高水胶凝剂进行密闭充填可以保证其凝固体封闭严密, 结实坚固, 同时也可以节省电厂因为每年处理粉煤灰需要花费大量的人力、物力和财力, 总之, 高水胶凝剂是目前我国最节省资金, 最安全的充填材料, 它既可以抗风化又可以防火, 真正实现了矿井的安全生产, 也提高了矿井抗灾能力。

随着科学技术的不断发展, 采空区防灭火的技术也在进步, 不论是采用什么样的防火技术不外乎是抑制煤的氧化进程, 使遗煤缓慢氧化。结合煤矿地质特征和开采方法选择合适自己的防火方法, 只有选择适合的防火方法, 才能更有效的防止采空区自燃。

摘要：火灾是煤矿五大灾害之一, 井下火灾一般处于煤层之中, 而井下一旦发生火灾就会有大量的有毒有害气体涌出将直接危害井下员工的生命安全。针对煤矿井下防灭火方法进行了分析。

煤矿防灭火 篇9

随着我国经济的快速发展, 煤炭的需求量也与日俱增。加大了煤炭的开采力度, 同时也给开采容易自燃和自燃煤层的矿井防灭火措施提出了严峻的挑战。矿井采用灌浆防灭火的方法得到了广泛的应用, 即将粉煤灰或黄泥等物质与水按适当的配比, 通过灌浆管路输送到井下灌浆地点, 可以有效防止发生自燃或扑灭火灾。但当前多数矿井灌浆防灭火系统中存在一些共性问题有:

(1) 矿井灌浆管网信息不能有效及时进行实时的监测;

(2) 由灌浆流量及灌浆浓度决定的灌浆土 (灰) 量十分重要, 但目前多数是借助人工来完成灌浆系统数据的采集、记录和管理;

(3) 日常维护工作量极为繁重, 井下管网系统比较复杂, 巡查某个或多个观测点或查询日常信息时则需要大量的时间和精力, 效率极低。这种既费时又费力的现状, 远达不到矿井防火灌浆监测的要求;朱仙庄矿目前现状也是如此。

灌浆监测系统是通过对地面灌浆站、注浆管路等进行实时监测, 使管理人员及时掌握注浆信息, 并对出现的问题进行及时处理, 减少了对注浆管路的日常维护量, 实现了注浆工作的量化管理, 提高了注浆生产的自动化程度, 为防灭火效果检验提供依据。

2 朱仙庄煤矿自然发火现状

朱仙庄煤矿属I级自然发火矿井, 煤层自然发火较为严重, 自然发火期短, 其中回采的8煤层属极易自燃煤层, 自然发火期仅在2个月左右, 且8煤层主要采用综放回采工艺, 工作面收作时间较长, 综放工作面收作线受火成岩侵蚀严重, 采空区遗煤自身温度较高, 且垮落不实, 漏风大, 易形成微风供氧和蓄热条件, 存在严重自然发火隐患。灌浆防灭火作为常规防灭火手段之一, 对于灌浆效果及灌浆质量监测问题亟待解决。

3 主要设备性能指标

依据MT/T 702-1997煤矿灌浆防灭火技术规范的要求, 结合朱仙庄矿的实际情况, 朱仙庄煤矿安装使用了灌浆监测系统: (1) 实现对地面供浆源实时监测; (2) 实现对各个主干管道流量、浓度、压力实时监测 (3) 实现对灌浆集中区域重点实时监测, 确保安全生产。

系统传输采用RS-485现场总线或工业以太网的方式作为硬件传输平台, 分站以多种方式采集流量、管道压力、开停等传感器的数据后, 进行数据处理、保存、就地显示, RS-485现场总线端口或RJ45网口以就近接入传输平台, 并与地面监控计算机进行可靠、快速的实时双向通信, 完成灌浆信息的实时显示、统计分析、存储、曲线绘制、查询、报表编辑打印、网上信息发布等, 从而实现煤矿灌浆过程的信息管理。

3.1 GLD型矿用管道流量传感器 (浆液型)

采用隔爆兼本安型设计, 具有耐高压、测量精度高, 响应迅速, 结构坚固等特点;适用于对煤矿井下高压管道流体流量的检测。

主要技术指标:

工作电压: (14.0~25.0) V DC;工作电流:≤1.8 A;工作压力:≤10MPa;流量范围: (2.12~170) m3/h;精度:0.3级。

3.2 GMP1500矿用隔爆兼本安型密度变送器

采用隔爆兼本安型设计, 具有耐高压、安装简单, 测量精度高等特点;适用于于对黄泥浆、水泥浆等浆液密度的检测。

主要技术指标:工作电压: (23.0~25.0) VDC;工作电流:≤200 m A;

测量范围: (0~1500) kg/m3;基本误差:±2%F.S。

4 系统功能

灌浆系统由制浆、输浆、灌浆三部分组成, 在正常生产过程输灌在中, 灌浆的浆液配比是否合理, 浆液量是否能有效到达预定地点是灌浆是否有效的关键因素。

4.1 分析判断管路的完好性

2013年5月10日, Ⅱ865N工作面现场检查及取样化验分析出现CO气体, 针对这一重要防治自然发火指标性气体变化情况的分析, 判断防火灌浆工作可能存在问题。经查询灌浆监控系统, 工作面日常灌浆量约为16-20m3/h, 灌浆压力1.5-2.0Mpa。2013年5月8日与5月9日工作面的灌浆量与灌浆压力几乎为零。以分析判断可能是灌浆流量装置前端灌浆管路出现故障, 安排人员对灌浆流量装置前端管路进行排查, 发现在矿井总回风巷内灌浆管路炸裂。

通过灌浆监测系统能够实时监测灌设备运行情况、灌浆压力、灌浆量等灌浆信息, 并可以根据监测信息及时分析判断管路的完好性, 实现量化灌浆管理, 降低日常灌浆管路的维护, 提高劳动效率。

4.2 实时监测灌浆浓度

灌浆的浆液配比是否合理, 是确保灌浆质量的一个重要因素, 如浆液浓度过稀, 进入采空区后不能够覆盖浮煤或沿工作面直接流走, 达不到防灭火作用;如浆液浓度过稠, 那么可能会造成灌浆管路堵塞或进入采空区后流动不充分, 造成泥浆堵积, 同样达不到防灭火目的。

4.3 实现量化管理

在Ⅱ831综放工作面收作期间, 通过对灌浆设备的运行情况、灌浆浓度、压力、瞬时灌浆量及累计灌浆量等进行实时监测, 使管理人员及时掌握工作面收作期间的各种灌浆信息, 方便对工作面的灌浆工作进行量化管理。

5 效果

朱仙庄煤矿灌浆防灭火监测系统经实际应用以来, 实现了对灌浆过程监测, 进一步加强对灌浆工作的量化管理, 完善灌浆生产的自动化程度, 使管理人员随时了解到当前的灌浆参数, 并对出现的问题进行及时调整, 实现对灌浆过程实时监测, 可有效防止发生煤尘自然发火。对提高工作效率, 保证灌浆质量, 保障煤矿安全生产, 具有极其重要的现实意义。

摘要：介绍了朱仙庄煤矿在煤矿灌浆防灭火监测系统经实际应用, 实现了对灌浆过程监测, 并对灌浆系统数据的采集、记录和管理, 降低了日常维护工作量不仅加强了灌浆工作的量化管理, 完善灌浆生产的自动化程度, 使管理人员随时了解到当前的灌浆参数, 而且对出现的问题进行及时调整, 从而提高了工作效率, 保障了煤矿安全生产。

关键词：防灭火,监测系统,灌浆

参考文献

[1]MT/T 702-1997煤矿灌浆防灭火技术规范[S].中华人民共和国煤炭工业部, 1997

煤矿防灭火 篇10

同煤集团王村煤业公司8126工作面走向长2 413 m (在距离辅运巷663 m位置施工一外切眼) , 工作面倾向长220 m, 煤层平均厚度3.0 m, 工作面采煤方法为综采一次采全高。

2 工作面通风及自然发火情况

8126工作面采用U型通风方式, 2126巷皮带顺槽进风, 5126巷回风顺槽回风。2126巷进风量2 384m3/min, 二切眼回风量336 m3/min, 5126巷道总回风量2 000 m3/min, 抽排风筒出风量396 m3/min。8126工作面绝对瓦斯涌出量约18 m3/min, 使用抽排风机的方法治理上隅角瓦斯。8126工作面煤层自然发火期为88 d, 采用注N2防灭火的方法预防采空区自然发火。8126工作面综合防灭火措施如图1所示。

3 采取的防灭火治理方案及措施

2015-04-09在8126工作面出现明火, 采空区积存有大量的瓦斯, 采取措施不当即会发生瓦斯爆炸事故, 造成更大的人员伤亡及财产损失。经火灾事故指挥部综合分析, 一致认为采取以下措施可有效避免人员伤亡及更大的事故发生。

3.1 8126工作面头、尾巷灌水封闭

根据8126工作面巷道的情况, 发现2126巷、5126巷各有一低洼处, 能够注水进行巷道封闭。打开5126巷和2126巷的2个静压水管阀门, 向两巷注水。2126巷注水能力60 m3/h, 5126巷注水能力40 m3/h, 巷道实现了水封, 2126巷道累计注水5 000 m3, 5126巷道累计注水1 730 m3。利用巷道低洼处的水封闭巷道, 可以有效地封闭火区, 同时削弱爆炸冲击波, 减少事故损失, 保证施工人员安全。

3.2 施工钻孔向2126巷、5126巷注罗克休封闭巷道

在5124巷距辅运巷口300 m施工3个钻孔, 孔间距4 m, 孔深25 m;在2128巷距辅运巷口400 m施工3个钻孔, 孔间距4 m, 孔深30 m。钻孔施工完毕, 向5126巷和2126巷灌注罗克休, 封闭两巷。罗克休注入速度保证不小于1 t/h。在相邻巷道施工钻孔向2126巷、5126巷注罗克休进行巷道封闭, 既可以实现防止向火区漏风的目的, 又能保证施工人员安全[1,2]。

3.3 向封闭采空区灌注液态CO2

在地面施工直径211 mm的钻孔, 钻孔深度为530~550 m, 井下位置为8126上隅角以里约100 m的采空区内, 钻孔施工完毕, 向8126上隅角处灌注液态CO2。在地面施工钻孔向井下灌注液态CO2, 可以起到降温、降氧、抑爆的作用, 加速火区熄灭[3,4]。

3.4 施工土袋墙, 封闭火灾区域

在2126巷及5126巷回风绕道口往里约20 m施工土袋墙, 土袋墙底部7 m, 上部5 m。土袋墙外面施工1 m厚永久墙, 墙上面留有启封风门, 风门用砖碴严。在2126巷、5126巷分别施工土袋墙、砖墙封闭火灾区域, 隔断向采空区漏风。

3.5 向封闭区域内注氮气

2126巷土袋墙及砖墙施工完毕, 通过墙面直径25 mm管路不间断向封闭区域内注N2, 注氮流量不低于1 000 m3/h;地面钻孔位置在液态CO2注完后, 使用DM-1000制氮机不断向封闭区域内注N2, 流量不低于500 m3/h。地面车间共注N22 059 019 m3, 有效地降低了封闭区域内O2的含量。

4 封闭区域效果观察

从封闭区内取样化验结果分析, 根据《煤矿安全规程》第248条, 认为8126工作面火已熄灭, 具体原因如下:

(1) 8126工作面封闭区内空气温度为20℃以下, 与事故发生前工作面的日常温度相同, 符合《煤矿安全规程》第248条火区内的空气温度下降到30℃以下, 或与火灾发生前该区的日常空气温度相同的规定。2128巷观察孔内温度变化情况如图2所示, 5124巷观察孔内温度变化情况如图3所示。

(2) 经检测, 8126工作面封闭区内O2体积分数一直在5%以下。符合《煤矿安全规程》第248条火区内空气中的O2体积分数降到5.0%以下的规定。密闭空间内的O2体积分数变化情况如4、5所示。

(3) 8126工作面封闭区内气体成分中不含C2H4、C2H2, CO体积分数逐渐下降直至没有发现CO气体, 符合《煤矿安全规程》第248条火区内空气中不含有C2H4、C2H2, CO体积分数在封闭期间内逐渐下降, 并稳定在0.001%以下的规定。2128巷、5124巷观察孔内C2H2体积分数的变化情况分别如图6、7所示。

(4) 从2128巷放水钻孔、5124巷放水钻孔流出的积水温度为15~20℃, 符合《煤矿安全规程》第248条火区的出水温度低于25℃, 或与火灾发生前该区的日常出水温度相同的规定。2128巷、5124巷出水温度的变化情况如图8、9所示。

(5) 从图2~9中可以看出, 孔内温度、O2体积分数、C2H2体积分数、出水温度4项指标持续的稳定时间达2个多月。符合《煤矿安全规程》第248条上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上的规定。

5 取得的经济和社会效益

针对8126工作面的自然发火情况, 根据工作面通风方式、工作面巷道布置方式、瓦斯涌出量等, 经火灾事故指挥部综合分析, 采取对工作面的2126、5126巷道低洼处注水封闭、从相邻巷道打钻孔注罗克休封闭巷道、地面施工钻孔注液态CO2和N2、在工作面头尾两巷道口施工封闭墙等综合防灭火措施, 起到了降低工作面的空气温度、降低工作面空气中的O2含量、抑制爆炸等作用, 加速工作面火区熄灭, 避免了瓦斯爆炸等重大人员伤亡事故的发生。8126工作面于2015-10-26顺利启封, 工作面的支架等设备得以顺利回收, 避免损失煤炭资源64.8万t, 同时为其他高瓦斯工作面着火封闭提供了参考。

参考文献

[1]谭旭, 魏国山, 徐宏.综合防灭火技术在综放工作面的应用[J].煤矿安全, 2012 (增刊1) .

[2]徐永亮, 时国庆, 王德明, 等.条带工作面煤自燃综合防灭火技术[J].煤炭科学技术, 2010 (10) .

[3]李彦斌, 杨永康, 康天合, 等.浅埋易燃厚煤层综放工作面防灭火技术[J].采矿与安全工程学报, 2011 (3) .

煤矿防灭火 篇11

【关键词】自燃火灾；防控措施；灭火案例；综合治理

0.引言

我国的煤炭生产中出现自燃火灾的概率较大，所以自燃已经成为我国煤矿生产的重大隐患。不完全统计，我国开采煤层中有50%以上存在自燃的隐患，而我国的煤矿生产中自燃性火灾占矿井火灾的70%以上，自燃火灾影响的煤矿包括铜川、兖州、鹤岗、抚顺、淮南等等，而自燃引发的火灾次数占比也高达90%。可见针对煤矿的自燃性火灾的防治对于矿井生产是十分重要的，而自燃性火灾的防治是一项复杂的系统工程，其不是一种单纯的火灾形式，需要配合开采系统和开拓系统的相互配合，并利用合理通风、采掘、工作面操作等才能对其实现全面的控制，所以对自燃性火灾的控制需要综合性灭火技术。

1.煤矿灭火的技术措施分析

在煤矿生产中，对于火灾的控制技术有很多种，而针对自燃性火灾的控制需要将多种灭火措施结合起来才能达到控制效果。下面就对常见的煤矿火灾控制措施进行简要介绍。

1.1控制漏风措施

该项技术主要是针对助燃氧气的控制，减少或者杜绝松散煤层中氧气的含量，该技术手段就是利用泥浆、泡沫、纳米改性材料等来实现对煤层的封闭。其中泥浆技术的工作量较大，回弹多，抗压性较差，堵漏的效果不够理想；而泡沫材料堵漏的性能相对高且抗动态压力的性能好，但是成本稍高，高温会使其分解，释放有害气体形成次生灾害；纳米改性的弹性材料气密性高，伸展性好，可以利用多种方式对岩层进行处理，操作容易且效果理想，可以根据不同的煤层需要改变固化的时间，从而提高处理效果。

区域性封闭后，可以减少封闭区域内的漏风情况，开区均压则可以降低周边的空气压差，减少采空区的气流进入到自燃区域，从而降低自燃出现的概率，但是如果已经发生过自燃仅仅依靠封堵是不能起到灭火的实际效果的，也不可能实现完全的堵漏。

1.2惰性灭火措施

主要原理就是降低火区内的氧气浓度，利用窒息的方式来达到灭火的目的。主要措施就是注入氮气和二氧化碳等惰性的气体，或者惰性泡沫、三相泡沫等。惰性气体和泡沫可以迅速的填充到整个火灾区域内，从而窒息火焰，同时可降低煤层的温度，但是对于大热容量的媒体降温效果不理想，灭火的周期稍长，容易出现反复，且要求配合高质量的堵漏措施。

惰性泡沫和三相泡沫的可以起到固氮、降温、减少漏风、降低氧量、包裹煤层等效果，但是泡沫的稳定性较差，在碎煤中进行压入起泡性差，降低了实际效果。如果仅仅采用阻化剂则成本太高且效率较低，对已经形成高温浮煤效果较差。

1.3煤体阻化措施

原理就是降低煤炭的氧化活性，抑制煤炭与氧气结合的过程，技术措施是利用氯化钙、氯化镁等吸水性强的盐类或者雾化阻化剂、惰化阻化剂等。

在实施中吸水性盐类附着在煤体的表面，并形成一个含水的薄膜而阻止其余氧气接触，同时使得煤体长期处在一个较为湿润的状态下，低温氧化的过程中不会出现升温自燃的情况，从而可以长期的控制煤体出现的升温与自燃；阻化剂的防火效果是很好的但是如果水分蒸发且减少到一定程度的时候，阻化剂就会出现失效的勤快，从而变为催化剂而促进燃烧。

惰性阻化剂在煤体温度超过极限的时候就会吸收热量，从而产生惰性气体，阻碍火区中煤体出现连锁反应，高温分解后生成的残余物可以在煤体表面形成一个薄膜而阻碍其和氧气发生反应；但是材料不易分散到煤体内部，防护灭火的效果不能充分实现。

1.4降热降温措施

控制煤体的温度是控制火灾的重要措施，降低温度可以彻底熄灭火区的火灾，防止出现复燃的情况。主要是利用灌浆、注水、液氮、液二氧化碳等。熄灭火区的重点就是降温，温度降低可以控制连锁反应。水是成本低且最为广泛的降温介质，其热容量较大，其可以充分吸收煤体热量，同时可以产生水蒸气帮助煤体降温。大量的水蒸气可以降低氧气的浓度，从而包围与隔离火源达到灭火的效果。灌浆的技术在我国的矿井中应用普遍，泥浆可以降低温度吸收热量，对煤体产生包裹作用，达到隔绝氧气的目的。但是水和灌浆往往不能熄灭高位的火灾，同时其分解产物也会产生负作用，因此应控制其使用条件。

1.5胶体控制技术

随着技术分析发展，新型的凝胶材料已经被应用到灭火中，利用复合型的凝胶、泥浆等进行灭火已经成为一种发展趋势。胶体灭火材料可以多种功能，堵漏、降温、固结水分等等，在溶液的作用下进入煤体，在指定的时间内产生化学反应，形成凝胶并包裹高温煤体，充分发挥水的吸热作用，降低温度，解决了灌浆和注水流失的问题。在高温中也不立即气化，仅仅是因为水分蒸发而互相萎缩的情况，可以起到较好的灭火效果。在试验和应用中可以保持长期的完好性。同时该项技术在推广中研发了与其配套的多种灌注方式，配合矿山的生产，并获得了较好的效果。

2.综合灭火技术的实际应用

上述的防火与灭火措施都在某些方面可以发挥较好的作用，其都有局限性与不足，因此在实际生产中应采用多种技术相结合的综合性灭火技术才能保证煤体自燃的有效控制。如在某煤矿中出现煤体自燃，为了防治火灾扩大，紧急对该区域和周围区域进行封闭，并对其进行了进一步的灭火工作，其中采用综合性技术如下：

封堵技术，对与火灾区域相通的巷道、溜煤眼、钻孔等进行细致甲检查并对漏风位置进行封堵，控制气体漏洞与有害气体外溢。同时对发生火灾的区域注入氮气，控制火势的发展，利用两个注入孔注入氮气，降低氧气的浓度，直至氧气浓度将降至最低，并持续注入氮气保持低氧量。随后对消火道进行注胶灭火，从而降低整个火区的温度，彻底灭火完成撤架工作，施工消火道从内向工作面打钻孔70余个，注入灭火胶累计达到两千余立方。

工作面的密钻注胶，工作面完成二次封闭后，对工作面进行了注浆和注水，并利用钻孔与消火道的管路对现场的火灾区域进行了补充性的注胶，及对遗漏或者火灾重点区域进行注胶控制其出现二次火灾。经过综合性的控制措施的实施，基本控制了火灾的二次发生与蔓延。

3.结束语

针对矿井的灭火与控制技术种类较多，多数的措施都是在不断完善中，其各自都有不同的优势与缺陷，在面对煤矿自燃性火灾的时候应采用多种技术措施进行控制，及综合性技术来控制煤矿煤体的升温与自燃，当然应将预防放在主要的位置上，其次才是灭火。在实施中应利用先进的胶体灭火技术为主导，配合其他防火技术来形成一个更加有效的综合性防治技术，以此保证煤矿自燃性火灾的控制效果。

【参考文献】

[1]秦波涛.防治煤炭自燃的三相泡沫理论与技术研究[J].中国矿业大学学报，2008，37.

[2]任万兴，巫斌伟，王德明等.高瓦斯易自燃超大俯采工作面的防灭火技术研究[J].采矿与安全工程学报，2009，26.

[3]赵云峰，姬财柱，李建民等.泡沫治理巷顶煤层自燃隐患技术与实践[J].煤炭科学技术，2008，36.

煤矿防灭火 篇12

龙口矿业集团北皂煤矿位于山东省龙口矿区, 矿井设计生产能力为90万t/a, 是我国开采褐煤的典型海滨矿井, 全矿井以一对中央立井和一个边界风井开拓, 2个生产水平 (上组煤-175 m水平和下组煤-250 m水平) , 矿井采用抽出式通风, 通过历年瓦斯鉴定结果可以认定该矿井为瓦斯矿井。

北皂煤矿开采的煤层为极易自然发火的低变质程度的褐煤, 煤自燃倾向性鉴定为Ⅰ类自燃, 加上含油页岩的促进作用, 煤层自然发火比较频繁。至1995年, 记录在案的自然发火、火点、高温点和一氧化碳超限点总计64次。从自然火灾发生的地点看, 巷道火灾占89.10%, 采空区火灾占9.3%, 工作面火灾占1.5%。自然发火原因主要是:软岩受矿压作用而使煤体或煤柱压裂、通防设施破坏造成漏风, 采空区封闭不严漏风, 巷道周边封闭不严或压裂漏风, 冒顶处理不当, 采空区遗留浮煤过多、煤样或煤柱压裂、采空区内漏风、火区管理不严等因素。

2 矿井自然火灾分析

2.1 采空区自然发火规律现场测试

2.1.1 测定参数

测定的参数为采空区温度和气体含量。

测试气体成分为:氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔气体。

2.1.2 测试器材

测温器材:高温补偿线, 测温仪;

测气器材:束管, 保护套头, 抽气泵, 取气气囊。

2.1.3 测点设置

根据北皂矿现回采4402工作面煤氧化规律以及管路的条件, 确定测点的布置为沿进、回两巷布置, 每侧各布置4个测点, 每个测点间隔25 m;在回风巷侧结合采空区测法, 沿采工作面倾斜方向布置3个测点, 前两个测点间隔20 m, 最后一个测点间隔40 m, 如图1所示。

2.1.4 采空区“三带”划分

根据北皂矿具体的气体成分及参考国内外的划分依据, 北皂煤矿采空区氧“三带”以氧气体积分数为标准划分, 其氧气的体积分数值分别为:

不燃带:>18%;

自燃带:7%～18%;

窒息带:<7%。

根据采空区氧气体积分数的分布规律分析, 4402工作面采空区“三带”的范围应是从工作面采空区切顶线向采空区的距离:不燃带0～9 m, 自燃带9～35 m, 窒息带>35 m[1,2]。采空区“三带”范围如图2所示。

2.2 影响煤炭自燃的因素

根据实验效果, 结合北皂矿地质资料分析, 影响煤炭自燃的因素主要有:

(1) 煤的自燃性能, 包括煤的分子结构、煤化程度、煤岩成分、煤中瓦斯含量、水分、煤中硫和其他矿物质。

(2) 开采技术, 包括矿井开拓方式、巷道布置、回采方法、回采工艺、采空区遗煤程度等。

(3) 影响采空区自燃的因素主要有采空区漏风以及煤层倾角、厚度、地质构造、开采深度等地质因素。

3 火灾预防及治理措施

要做到有效地预防自然发火, 要对煤层自燃的基本条件进行分析, 即:减少采空区遗煤;杜绝或减少采空区漏风。在实际工作中, 必须从多方面出发, 综合防治, 才能够得到较好的效果。

由于北皂煤矿煤层底板为含油泥岩, 极易遇水泥化膨胀。为防止采空区注浆和工作面洒浆, 使综采支架陷入底板中而影响正常推进, 根据现场情况, 结合采空区“自燃三带”研究成果, 确定了综放工作面生产期间以均压通风为主, 注浆、注氮为辅的综合防灭火措施;撤面期间以架间注凝胶封闭采空区为主, 埋管注浆为辅的综合防治措施。通过实践取得了成功, 保证了工作面的安全生产, 而且节约了大量的材料。

3.1 均压通风技术

采空区漏风范围和漏风量取决于工作面的供风量大小、上下顺槽的压差及采空区漏风风阻等因素, 因此要根据现场的具体情况, 采取相应的措施减少采空区的漏风量。

(1) 在确保满足工作面安全生产的前提下, 适当降低工作面供风量。在工作面进风侧安设调节风门, 降低回风侧的风压, 减少采空区漏风量。根据工作面温度、瓦斯浓度、人员呼吸等条件核定工作面风量为430 m3/min。

(2) 在进、回风隅角设置挡风帘或沙袋墙, 增加采空区漏风通道的阻力, 减少了采空区漏风量。

(3) 加强对工作面周围相关巷道的管理, 根据压能分布情况, 调整相关地点压能分布使之与工作面压能相平衡, 减少工作面的漏风量。

3.2 注氮防灭火技术

在4303、4301、4102、4213综放工作面采取注氮防灭火措施, 取得了较好的防灭火效果。但是注氮过程中要特别注意以下事项:

(1) 注氮期间, 要注意检查工作面气体变化情况, 特别是回风隅角及回风顺槽风流中的瓦斯涌出情况。

(2) 注氮期间, 在工作面保持相应的通风量和合理调整埋管注氮口位置, 以防止氮气泄漏到工作面, 保证工作面的氧气浓度不低于《煤矿安全规程》规定。

(3) 氮气防灭火必须与均压等堵漏措施配合应用, 增加注入采空区氮气的滞留量和滞留时间, 提高防灭火效果。

(4) 第一次向采空区注氮或停止注氮后再次注氮时, 应先排出注氮管内的空气, 待管内的氮气浓度达到注氮要求时, 方可注入采空区, 避免将空气注入采空区中。

3.3 注浆防灭火技术

北皂煤矿在西风井设有一个注浆站, 矿井建立了完善的注浆系统。注浆站配备两套制浆设备和设施, 泥浆的制备在地面进行。泥浆中的固体材料选用黄土, 采用高压水枪直接冲刷黄土堆, 使其流入制浆池。黄土流入制浆池后, 用搅拌机往复搅拌, 使水与黄土充分混合均匀, 备用。泥浆水土比一般取3∶1。为提高泥浆的防火效果, 有时使用阻化泥浆, 即泥浆使用前再加入一定量的阻化剂水容液 (Mg Cl2·6H2O) , 并搅拌均匀, 用于灌浆。阻化剂在泥浆中所占的体积比一般为2%。

4303、4301、4102、4213综放工作面主要采用了两巷埋管注浆和尾巷打钻注浆的措施, 有效地封堵了漏风通道, 防止了自然发火。

为防止与工作面相邻采空区的自然发火事故, 在4213综放工作面材料巷向相邻的4212综采工作面采空区进行旁路注浆, 取得较好的效果。

3.4 凝胶防灭火技术

分子结构型膨胀凝胶防灭火技术的研究, 是北皂煤矿与煤炭科学研究总院沈阳研究院合作完成的研究项目。分子结构型膨胀凝胶以水玻璃为基料, 膨润土为填料, 铝盐为固化剂。以膨润土为填料, 它吸水后体积膨胀, 加入水玻璃后, 使胶体的分子结构发生变化, 增强了胶体的固水作用, 使其具有良好的热稳定性、可塑性、粘结性和吸湿性;使用铝盐作固化剂, 不但克服了普通凝胶使用铵盐所释放的氨气污染井下环境的缺陷, 而且又可保证其对褐煤的阻化率大于50%。堵漏风耐压强度大于2 000 Pa。该胶体无毒无味, pH值接近于7, 为中性, 解决了现有阻化剂对井下金属设备的腐蚀问题。分子结构型膨胀凝胶具有在受震动、搅拌、压力后, 能恢复其一定的流动性, 静止数分钟后又能重新成胶的特性。因此采用单箱单泵注胶系统, 将凝胶直接压入钻孔。在注胶时可以边压注边搅拌, 凝胶受搅拌和泵的压力作用后, 重新恢复其流动性, 进入钻孔后, 在煤层裂隙中渗流一定时间后重新成胶, 封堵煤层裂隙, 包裹浮煤表面, 并能向上堆积, 起到隔氧、阻化和堵漏的作用。分子结构型膨胀凝胶在4303工作面和4301工作面撤面期间发挥了重要作用。

4 防灭火效果分析

通过实践和研究表明:在北皂煤矿利用均压通风技术控制综放工作面自然发火是最有效的防火方法;注氮是一项有效的防灭火措施, 在实施过程中, 利用均压通风等措施达到氮气合理定向流动和延长其在采空区的滞留时间是保证注氮效果的关键;常规的埋管注浆和工作面洒浆, 是防止采空区的浮煤自燃的基础措施;分子结构型膨胀凝胶的试验成功, 为封堵采空区漏风和顶板防灭火工作找到了一种新型、可靠材料。

摘要：通过对山东龙口矿业集团北皂煤矿自然发火规律分析, 合理布置通风系统, 采用均压通风、注氮、注浆、凝胶等多种防灭火方法, 有效制止了北皂煤矿自然发火并总结出一套有效的治理方案, 确保了北皂煤矿的安全生产。

关键词：矿井火灾,均压,注氮,注浆,凝胶

参考文献

[1]孙勇, 张人伟, 等.综放开采采空区自然发火规律实测分析研究[J].煤炭科学技术, 2008 (5)