防灭火措施

防灭火措施（共12篇）

防灭火措施 篇1

一、防治开采煤层自燃的措施

1. 开采、开拓时期的安全措施

在防治开采煤层自燃时要根据煤层的结构特点, 在矿井开采的初级阶段在巷道布置安全实施, 采取正确的开采方法。

(1) 矿井下不仅矿产资源丰富, 而且存在许多的煤巷, 在开采中如果稍微不慎, 可能出现安全事故。开矿方可以使用荒料石砌碹支护, 它可以将巷道和周围的矿石分开, 提高安全系数。

(2) 一方面, 为提高资源的回采率, 减少开采空区的残余煤渣, 工作面一律采用一次采全高后退式开采这种比较好的开采方法;另一方面, 回采工作面的机械化程度相对比较高, 开采速度得到推进, 可靠性很强, 使得开采上使采空区发生火灾的可能性大大降低。

2. 通风措施

(1) 分区式通风是矿井所采用的系统, 具有可靠的通风系统;因为会增加阻力的任何通风构筑物在主回风路上都未被设置, 风流畅通性可以绝对保证;与此同时, 采用锚喷支护对巷道巷壁进行粉刷, 如此一来通风阻力系数就相应减小了, 同时降低矿井通风阻力也有一定的基础。

(2) 回采工作面采用了全负压“U”型通风方式, 这种全负压“U”型通风方式能保证顺槽进风的顺利, 降低了通风设施的通风主力。一种仪器设备只有常常检查, 对出现的问题及时处理, 才会极大地降低安全事故风险。所以, 开采矿石的监督机构要适时对“U”型设备常常定期检测, 使之能够正常运作。当安装“U”型通风方式时, 使其工作面反风风门设在状况良好的煤岩处, 就可以安全保护煤柱。当不开采时, 开采方应及时撤出所有设备, 然后对此处进行密闭, 避免出现以后的安全事件发生。

(3) 在主扇上反风装置, 这样全矿井的反风要求就可以满足了, 还有, 反风风门在工作面顺槽和相关巷道内也被设置了, 使工作面局部反风可以实现。

二、井下防灭火措施

特殊性一般存在于井下火灾事故的发生中, 所以矿井应当在以下方面更加注意: (1) 利用特殊消防加强预防; (2) 根据目前井防火所有经验, 在大巷, 矿井重要巷道内设置安全设施, 如:支护应采用不燃性材料, 砌碹就可以; (3) 在回采过程中, 要避免煤尘随意扩散, 加强管理顶煤以及煤柱; (4) 及时地永久封闭, 在一工作面推进完成以后, 这在矿井安全方面尤其重要; (5) 《煤矿安全规程》对矿井安全设置做出了相关规定。首先, 井下消防材料库必须设置, 并依照规定准备相应的灭火材料与器材。其次, 防灭火设备在井下主要硐室必不可少, 必须配备。最后, 对进出矿井人员严格管理, 禁止工作人员将火源带入井下。除此之外, 电气设备的正确使用和合理选择也尤其重要。要防止事故发生, 就必须确保设备正常运转, 有完好的输电线路并对其加强维护定期进行安全风险检测, 在主要机电硐室和胶带输送机头配备火灾报警装置和灭火装置, 排除一切可能导致危险发生的因素。

三、井下外因火灾防治

1. 井下电气设备、硐室和电缆防火措施

用不燃性材料在内部做支护是煤矿井下硐室最主要的外火防治措施。消火栓在井下机电硐室都有一一设置, 并且各种类型的灭火器材根据其防火性质也有相应配备。就拿属高瓦斯矿井的兴无煤矿来说, 以矿用隔爆型产品做电动机变配电设备, 在各个地方都有被应用。井下事故不但有人为的因素, 同样会由自然灾害引起。井下的供电线路可以传导普通用电, 同样可以传导雷电。但雷电经过供线电路进入时会烧毁机器设备, 引起火灾甚至爆炸。所以供线电路要深埋在地里, 同时, 各种管路以及进入井下的轨道都必须和前面做出相同处理, 以保证安全。

2. 带式输送机着火的防治措施

带式输送机有时也会发生起火现象。导致这种情况的可能原因有多种, 有的是传送皮带张紧力不够, 有的是摩擦面摩擦系数因为水侵入后降低, 还有的是煤碳超载、卸载受阻、托辊阻力过大等原因, 当运行阻力大于胶带间与滚筒的驱动力时, 皮带就会打滑, 胶带温度升高, 致其材料着火点以上时就会着火。因此, 阻燃材料一般被应用在皮带和滚筒之间。火灾一旦发生, 对井下的工作人员造成极大的身体伤害的就是皮带燃烧所释放出的大量有害气体。所以, 在输送机运行和打滑过程中要避免静电积聚引爆瓦斯, 热量积聚引起燃烧, 就必须严格执行煤矿安全规程, 按标准和要求行事。所选胶带不得有丝毫马虎, 首先要是阻燃抗静电胶带, 各性能符合具体要求, 有不可燃性和自熄性, 这样才能从根源上避免火灾发生。为及时反应环境危险预警信号, 改善井下的工作环境, 并采取措施, 确保安全, 充足的电气照明被设置在带式输送机所在的所有巷道。除此之外, 还有各种保护、控制、通讯、完善的监控装置等, 要具有高度可靠性和灵活性。

3. 防止地面火灾波及井下的方法

一般情况下, 为了防止地面的火灾蔓延扩散到井下而引起的灾难, 在井边设置防火报警系统、消防栓、灭火器以及自动灭火装置等是常见的措施。地面的火灾源可能为: (1) 由于进入井底的工作人员将火源带入井内的事件时有发生, 所以工作检查人员严格把关, 杜绝任何形式的火源进入井内; (2) 在井附近进行焊接、切割等容易产生明火的工作, 这时应该严格申请得到批准, 最重要的是做好防火和万一引起火灾的解决措施; (3) 在井口出放有易燃物品, 如鞭炮、易燃气、干燥木材等, 这时应该疏远火源或在井口设有防火门。一旦发生了地面火灾波及井下时, 就很难控制灾难的发生, 所以, 在井下的修理车间里应该配有消防供水系统, 在室外设有消防栓。当火势在井下肆掠, 保证井下作业人员的生命财产安全应该是最为重要的, 除了前面所说的基本的消防系统和消防器械, 在井下应该设有直达进口的通道, 即所谓的“安全通道”这种通道可以适当地多设计几条, 使危险发生时人员能够第一时间逃离井底。

4. 井下防火构建

在井下防止火灾的构建主要有防火墙、防火门、井下消防材料库等。防火墙就是在矿井中建立的封闭火区、采空区, 用砖, 石, 水泥等不燃性耐火材料砌筑成的坚固的永久密闭的墙。防火门和防火墙一样是由砖、沙等不燃性材料构建, 它一般就是与防火墙配套一体, 它们的位置一般在采煤工作面的进、回风顺槽与回采工作面停采线相交处。井下消防材料库就是在火灾发生时可以用来取灭火设备的储存室, 它其中的材料、工具品种及数量都是由矿长决定, 其中在井上也应设有, 但其材料和工具等有所不同。

一旦发生一点点小小的问题, 都应该及时处理, 煤矿火灾的防治不是一件简单容易的事, 每一个细节都不能忽视。很显然它不是一朝一夕的事, 无论遇到什么难题, 都应该想法子去解决。在井下工作的危险性极大就是由于这其中存在着一种未知性, 你根本无法预知, 可能下一秒就可能发生火灾, 所以要加强各个环节的管理, 在危险来之前就应该加强防范, 采取各种有效的防范措施。

四、结语

煤矿火灾的防治关系重大, 对煤矿企业的安全生产和矿工的生命安全有着重大关联。做好煤矿火灾的防治工作, 对于我国煤矿业的发展具有非常大的意义。

参考文献

[1]王宁生.煤矿井下电动机常见故障分析与探讨[J].中小企业管理与科技 (上旬刊) , 2011 (09) .

[2]李良松, 田浩.矿井通风系统设计和优化[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2011 (08) .

防灭火措施 篇2

井 上 下 防 灭 火 措 施

井上下防灭火措施

第一章、矿井综合防灭火措施

1、矿井必须建立完善的地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统每隔100m设置支管和阀门，采掘工作面巷道、胶带运输机巷道每隔50m设置支管和阀门。

2、井口房和井下不得进行电焊、气焊等工作，如果必须在井下主要硐室、主要进风巷或井口房进行电焊、气焊等工作，每次必须编制安全措施，并经矿总工程师批准。

3、井下使用的易燃物必须装入盖严的铁桶内，由专人押运，严禁在井下存放。

4、井下消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并定期检查更换。消防材料、工具不得挪作他用。

5、中央变电所、盘区变电所、井下炸药库、充电硐室、移动变电站、空压机硐室、中央水泵房、井底车场、采掘工作面相关位置等位置必须配备灭火器。

6、每季度对井上、下消防管路系统、防火门、消防材料库和消防器材的设置情况进行全面检查，发现问题及时解决。

7、对矿井的用火、用电、易燃易爆物品及其它重要的生产、储存、销售、运输使用过程的防火情况，要进行随时和定期检查。

8、对重要防火部位，每月不少于两次检查。

9、除了正常安全检查以外，要加强节假日期间的消防安全检查。

10、对检查中发现的火险隐患要做好记录，随时整改，并将整改情况及时上报有关领导。

11、消防器材必须经常检查，保持良好状态。

12、各单位的消防器材要指定专人负责，实行挂牌制度，严防丢失。

13、对消防器材，要布局合理、摆放整齐，有明显的消防器材标志。

14、对破坏消防器材的单位和个人，报司法部门依法追究责任。

15、井口检身员要严格执行检身制度，严禁人员穿化纤衣服或带火柴、香烟等引火物品入井。

16、应备有灭火器材的地点、数量、规格和存放地点，应在灾害预防和处理计划中确定。

17、井下易燃物(如背板、坑木等)要放在远离电气设备及电缆的地方。

18、井下人员发现火灾后要按《矿井灾害预防和处理计划》执行，并报告矿调度室，说明事故发生的地点、性质、范围等。

19、井口房和通风机房附近20米内，不得有烟火或用火炉取暖。20、井下使用和已用过的润滑油、棉纱、布头和纸等必须放在盖严的铁桶内，定期回收。

21、井下严禁吸烟。

22、对地面建筑物、煤堆、木料场等地点，责任单位应制定严格 的防火管理措施。

23、生产单位必须每班对责任区域内的消防器材进行检查，发现有损坏或失效，应及时维修更换；发现没有按规定配置消防材料的地方，必须及时配置。

第二章 防灭火措施

一、井上防火措施

1、矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等重要场所，都必须安设消防管路和灭火器。

2、防止火、烟入井。矸石山、木料场距进风井的距离不得小于80m，井口房和通风机房附近20m内不得有烟火或用火炉取暖。

3、进风井口装设防火铁门。

4、井口附近应设置消防材料库。

5、地面设置消防水池，井下设置消防管路系统。

6、井口房和井架采用不燃性建筑材料。

（一）、地面木料场防火措施

1、地面木料场距进风井井口不得小于80m，距矸石山不得小于50m。

2、地面消防水池必须设置通往木料场的消防水管路，并安装支管和闸阀。

3、要求木料堆放整齐，严格管控生活用火火源，木料场附近严禁烟火。

4、搞好木料场附近的环境卫生，及时清理废旧木料、木渣、败

树叶等易燃物品，并进行分类集中处理。

5、木料管理员每天下班前，必须清理完当天留下的锯木、碎木渣、废旧木料等，并进行处理。

6、木料场必须按照规定设置灭火器材。

（二）、地面煤仓防灭火措施

1、地面消防水池必须设置通往煤仓的消防水管路，并安装支管和闸阀，并经常进行喷洒水降尘，防灭火。

2、煤仓必须按照规定设置灭火器材。

3、煤仓中的煤炭必须及时运往洗煤厂进行洗选。

4、工作人员必须经常检查、细心观察，严防煤炭自然。

5、严格火源管理，严禁生活火源接近煤仓。

（三）、地面矸石山防灭火措施

1、地面消防水池必须设置通往矸石山的消防水管路，并安装支管和闸阀，并经常进行喷洒水降尘，防灭火。

2、安排专人定期对矸石山进行检查、观察，严防矸石山自然。

3、木料场清理出的锯木、碎木渣、废旧木料等必须经过处理，不得排往矸石山。

4、矸石山距进风井井口不得小于80m，不得将矸石山设置在进风井的主导风扇的上风侧、不得设在土表10m内有煤层的地表上及有漏风采空区上方的塌陷范围内。

二、井下防灭火措施(一)外因火灾的预防措施

1、防止明火点燃。井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下进行上述作业时，每次都必须制定安全措施，经矿领导批准后，方可执行。

2、防止失控的高温热源引燃

(1)、预防电气设备失控引火，井下所有电气设备的选择、安装与使用都必须遵守有关规定，正确运用过负荷继电器与熔断器。

(2)、预防机械摩擦引火，对机械设备要安装良好，经常检查维修，保证设备不“带病”运行。

(3)、防止爆破引火，严禁明火放炮。

3、采用不燃性材料支护，井下所有巷道均采用不燃性材料支护。(三)、煤炭自燃的预防措施

1、开采技术措施

(1)、选择合理的煤柱尺寸，尽量少留煤柱。(2)、选择后退式开采顺序，提高采出率。

(3)、提高开采速度，在自燃发火期内将工作面煤炭采完，并及时封闭采空区。

(4)、选择合理的通风系统。防止漏风，主要通风机与风网匹配，通风设施布置合理，质量可靠。

2、采用以黄泥灌浆为主喷洒阻化剂为辅综合防灭火措施 我矿采用以黄泥灌浆为主喷洒阻化剂为辅综合防灭火措施，特别是要向放顶煤工作面进行黄泥灌浆，预防煤炭自燃发火。

3、巷道局部充填

在巷道局部地区，如片帮、冒顶地点、煤柱受压破裂地段，采用木板、红砖、砂浆等材料构筑封闭墙，然后在墙内用砂子、黄土或泥浆充填密实。

三、井上下灭火措施(一)发生火灾时采取的措施

1、最先发现火灾的人员，设法弄清火灾情况，采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，迅速报告调度室。

2、调度室在接到火灾报告后，立即通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火方案，将所有可能受火灾威胁地区的人员撤离。

3、矿领导接到火警报告后，立即成立以矿长为首的救灾指挥部，调整风流控制火势，组织人员侦查火区、确定火源，果断决定灭火方案并组织实施。

4、处于危险区域的人员，要服从领导，迎着新鲜风流沿着灾害预防计划规定的避灾路线，有序撤离危险区域。

5、采取相应的风流控制方法，控制风流并符合以下要求：(1)、有效控制火势，防止扩大灾情；(2)、创造接近火源、采取直接灭火的条件；(3)、不会造成瓦斯积聚和煤尘飞扬；(4)、防治火风压造成风流逆转。(二)灭火方法

1、直接灭火(1)用水灭火：

在火源明确（非电气设备和油类火灾），火势不大，灭火地点顶板稳定，通风系统正常，风路畅通无阻的情况下采用。

用水灭火采取的措施： ①.灭火前要首先切断电源；

②.灭火人员站在上风侧，防止有害气体伤人； ③.保证水量充足；

④.保持正常通风，瓦检员在现场随时检查瓦斯含量。(2)、用砂子或岩粉灭火：

①.当发生电气设备着火时，应首先切断电源;②.当发生电气设备火灾和油类火灾时，使用砂子或岩粉直接撒布在火源上。

(3)、挖出火源直接灭火: ①.在火灾初期，火势范围不大，无瓦斯积聚、无煤尘爆炸危险;②.挖出火源前，先用压力水喷浇，待火源冷却后再挖出;③.瓦检员在现场随时检查瓦斯浓度和空气温度，灾瓦斯浓度不超过1%时、温度不高时才能挖出。

(4)使用灭火器灭火: 对井下从业人员进行救灾演练，确保所有入井作业人员都熟悉灭火器的使用方法、存放地点。

2、封闭灭火

在矿井火灾不能用直接法扑灭时，采用防火墙将火源或发火区域严密封闭，切断火区的空气源。

3、联合灭火

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。

防灭火措施 篇4

2000年8月3日, 在液压支架回撤的过程中, 发现雾气增大, 煤壁出汗, 一氧化碳和二氧化碳浓度增高, 有芳香族气体, 为此, 矿方除加大工作面风量来降低有害气体浓度, 还继续向采空区注浆和喷洒阻化剂, 但有害气体浓度仍有增加。截至8月15日, 当工作面所有液压支架撤出后, 瓦检员发现己有明火产生, 报告调度室后, 立即启动《灾害预防处理计划》, 同时通知公司救护队协助矿通风区人员灭火, 考虑到液压支架和所有机电设备已经全部回撤, 决定封闭5114工作面。首先封闭进风顺槽口, 然后封闭回风顺槽口, 并由矿山救护队员和瓦检员来现场监督进风顺槽密闭处 (密闭1) 和回风冒出烟雾中有毒有害气体的浓度, 同时撤离该采区与灭火工作无关的所有人员。到8月16日下午三点, 当进风顺槽密闭打到还有1m2就要结束时, 回风顺槽口处瓦斯浓度已达1%, 并向矿调度室作了汇报, 矿总工程师马上召集各相关科室负责人研究决定停止在进风顺槽继续密闭的工作, 采用在进、回风顺槽同时打密闭的办法来防止因瓦斯浓度升高导致火灾引爆瓦斯的事故发生。考虑到火区火势较大, 烟气流量较大、温度较高, 人员难以靠近等综合因素, 决定先由矿山救护队员用石棉布在回风顺槽打一道临时风障, 起到降低风压的作用。为了保证救护队员在打设风障时的安全, 在回风车场绕道处安设一台2×11kW的局部扇风机向工作面回风顺槽供风, 其作用主要有以下几点, 一是可稀释回风流中有害气体的浓度, 降低烟气的温度。二是起到均压灭火的作用, 有利于控制火势的进一步漫延。8月17日早班灭火工作开始, 先由两名救护队员进入工作面回风顺槽检查临时风障处的各气体浓度和气体温度, 经检测一氧化碳的浓度为400PPM, 瓦斯浓度为1.2%, 氧气浓度为19.6%, 温度为35℃, 一氧化碳浓度、瓦斯浓度和温度均不适合工作。在征得矿总工程师同意后启动局扇, 同时将风筒接到风障处, 并快速全断面打设了风障, 并用风筒口来吹风障, 经过一段时间, 瓦检员检查风障前各气体的浓度分别为一氧化碳浓度为22PPM, 氧气浓度为20%, 瓦斯浓度为0.4%, 温度降至26℃, 符合施工条件。到18日早上7点, 密闭进入封口阶段, 由调度室统一下达命令, 3小时后封口工作结束, 安排工人对密闭进行喷浆, 喷浆厚度为7㎝, 截到19日早晨所有工作结束。

为了加速火区内火源熄灭, 该工作面采用注氮来降低采空区的含氧量, 促使周围物质冷却, 起到窒息和抑爆作用, 经过三个月的注氮观察, 采空区内各有气体浓度均向好的方向发展, 到12月底, 该采空区内空气中氧气的浓度降到了5%以下, 一氧化碳浓度降到了10PPM, 火区内空气温度降到了16℃, 火区出水温度低于25℃, 氮气浓度为92%, 并已稳定了一个月以上, 证明该火区已经熄灭。

总结这次成功灭火的经验可以看出, 在易自燃煤层即使是采用了喷洒阻化剂等措施, 但由煤层倾角和浮煤厚度较大的影响均不可能起到完全防止采空区浮煤自燃的发生, 只有加大回采速度、提高回采率、以最快的速度封闭火区和黄泥灌浆、喷洒阻化剂、注氮综合防灭火方式的一起使用才能使自然发火降到最低程度。在密闭过程中不仅要考虑如何尽快地减少烟气的含量, 同时也要考虑瓦斯和各有害气体等综合因素, 防止在救灾过程中发生次生事故, 在救灾过程中要随时把握各气体的浓度, 及时修整方案。当然在这次救灾的成功与救灾物资的及时供应有着不可分割的关系。包括在救灾过程中得力的措施及时制定和井上下良好的沟通也为这次救灾赢得了宝贵的时间。

摘要：本文对刘家梁矿5114工作面灭火工作进行了总结。

矿井综合防灭火措施 篇5

中汇煤业有限责任公司

二O一二年元月

一、井下自燃发火预防措施

1、我矿在生产矿井延伸新水平和采区开采新煤层时，首先对所采煤层的自燃倾向性进行鉴定。

2、采区设计采用后退式布置。编制防灭火设计并严格执行。

3、我矿在开采有自燃倾向性煤层生产过程中，开展自燃发火的预测预报工作，通过对高顶、采空区、密闭采气化验分析，及时掌握自燃发火动态。

4、我矿在矿井主要回风巷、采煤工作面及回风巷安设CO、温度传感器，及时监控各地点的温度和CO的变化情况。

5、在巷道掘进过程中如出现冒顶区采取预防自燃措施，并定期检查，或包砂碹注砂封堵。

6、矿井对采空区的防止自然发火，按设计和采煤作业规程要求，保证工作面每月的进度，及时对上下隅角进行砌沙袋封堵。

7、瓦斯检查员检查井下各采掘面主要回风巷、采煤工作面时，要检查CO、O2、CO2温度等相关内容，加强对隐患地点检查，发现有自燃发火征兆，立即向相关领导汇报，采取措施进行处理，以防火灾事故的扩大。

8、在选择确定风门、风窗、挡风墙等通风设施的位置时，应尽可能减少高温区域和煤柱裂隙处的漏风压差，减少漏风量。

9、生产工作面结束后，必须在 45 天内撤出一切设备，对采空区进行永久性封闭。

10、矿对废弃的溜煤眼、暗斜井和风眼必须进行层间永久性封闭和充填，以防止自燃发火。

二、井下灭火

1、地面设消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统每隔100m设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每50m设置支管和阀门。地面的消防水池经常保持在200m3 的水量以上。

2、矿按《煤矿安全规程》的要求设计和建立消防管路系统，在矿井、水平和采区投产时同时投入使用，并保证用水点管路中有足够水压。消防管路在下列地点设置了支管和阀门：

1）所有斜井井口。

2）井底车场附近的主要峒室内。

3）井底车场、主要石门、大巷、倾斜巷道、采区和其它巷道每隔 100 米处。

4）皮带运输巷道每隔 50 米，皮带机头、机尾附近15 米以 内。

5）采用可燃性支护材料的巷道内每 50 米处。

6）回采工作面进、回风巷口 40 米以内。

7）掘进工作面进风口处。

8）其它易发生火灾的地点。支管和阀门的位置应便于使用和维修，必须有明显易辨的标志，其出口禁止射向电机车架线及其它电气设备。

3、地面煤炭装运系统必须设置消防管路系统，每隔50m设置支管和阀门。

4、井下任何地点不得进行电焊、氧焊和喷灯焊接等明火作业。如果必须在井下主要硐室，主要进风巷进行电焊、氧焊作业时，必须制定安全技术措施，指定专人在现场检查和监督。电焊作业地点风流中的瓦斯浓度不得超过 0.5%。严禁在采区内的任何地点进行电、氧焊等明火作业。严控生产火花、机电火花、摩擦火花等火源的产生。井下所有作业都应编制防止火花产生的措施

5、每一矿井的井口房的通风机房附近20m 内，不得有烟火或用火炉取暖。进风井口应装设防火铁门。如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。井下机电峒室、火药库、风动工具清洗峒室的出口装设向外开的防火铁门。

6、皮带运输机应装设皮带火灾报警装置和自动洒水装置。

7、井下爆破材料库、机电峒室、检修峒室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力偶合器的地点，都应配备合格的、数量齐全可靠的消防设施，并在矿井灾害预防和处理计划中明确规定。

8、每一矿井必须在井上、下设置消防材料库。消防材料库 储存的材料、工具的品种和数量应符合《矿井防灭火规范》的有 关规定、并每季进行检查和更换；消防材料和工具不得挪作它用。

9、矿井建立了矿井反风系统，用于进风井口、井筒、井底车场及总进风巷发生火灾时采用。

10、矿井按《煤矿安全规程》要求严格实行明火管制，建立健全明火管理制度,切实做到：

（1）严禁携带明火下井。

（2）工业广场内的进、回风井20米内严禁烟火。（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。

（4）井口和井下电气设备必须有防雷击和防短路的保护装置。

（5）井下和井口房电焊、气焊作业必须按《煤矿安全规程》规定进行。

（6）严禁使用产生火焰的爆炸材料和爆破工艺。

（7）严格火区管理。

11、矿按《煤矿安全规程》要求严格实行可燃 物管制，建立健全井下可燃物管理制度，切实做到:

（1）严格限制携带易燃、易爆物品下井，确属井下需要者，必须符合规定，并办理手续。（2）严禁向地面裂缝、废弃的井口或其它向井下的通道口倾倒炉灰、棉纱、布头和油类等可燃物。

（3）井下和峒室内不准存放汽油、煤油和变压器油。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，严禁扔、洒在井巷、峒室和采空区内。（4）井下清洗风动工具,必须在专用峒室内进行。

（5）严格限制可燃性支护使用范围。

（6）井下皮带运输机应用阻燃皮带。凡存在可燃材料、可燃气体和可能产生明火的地点，是严重的外源火灾隐患地点，制定管制和检查措施。

12、所有井下工作人员都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。

13、任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速 报告矿调度室。在现场的区、队、班组长应依照矿井灾害预防和 处理计划的规定，将所有可能受火灾威胁地区(由于火风压造成 风流逆转和可能发生瓦斯爆炸的地区等)的人员撤离危险区域，并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。

14、一旦发生矿井火灾事故，必须立即成立救灾指挥部。矿长和矿技术负责人必须立即赶到现场组织救灾工作，矿长任总指挥。

15、电气设备着火时，应首先切断其电源。在电源切断前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。矿调度室接到井下火灾报告后，立即按照《矿井灾害预防和处理计划》通知有关人员。

16、在抢救人员和灭火过程中，必须指定专人检查瓦斯、一氧化碳、煤尘和其它有害气体和风流、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘和人员中毒的安全措施。

17、用水灭火时应先从外围灭火，后灭火源。禁止向高温火源直接用水灭火。用水灭火时注意发生水煤气爆炸。

18、严禁一切非防爆电气设备下井，井下供电线路须做到 “三无”（无鸡爪、无羊尾巴、无明接头），杜绝电气设备失爆。

19、在井下使用的胶带、电缆、管线、风筒、塑料网等必须具有阻燃性能和抗静电性能。

20、在井下摄影、摄像必须制定安全措施报矿安监部门审批。

三、火区管理

1、井下火灾不能直接灭火时，必须封闭火区，矿技术负责人负责领导封闭火区的工作。封闭火区时，在确保安全的前提下应尽量缩小封闭火区的范围，并必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘、其它有害气体和风流、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘和人员中毒的安全措施。

2、在火区下或邻近火区下开采的工作面，在开采前1个月必须将编制好的《火区下或邻近火区下开采的安全技术措施》报矿审批。

3、矿井发生火灾形成火区后，要建立火区管理台帐，并绘制火区位置关系图。对符合启封条件的火区要先向矿提出启封报告，制定火区启封安全技术措施。启封火区和恢复火区初期通风等工作，必须由矿山救护队负责进行，火区回风流所经过巷道中的人员必须全部撤出。

4、井下由于火灾无法直接扑灭而封闭的火区，矿井必须绘制火区位置关系图。所有火区和曾经发火的地点都必须在图上注明。每一处火区都要按形成火区的先后顺序进行编号，并建立火区管理卡片。火区位置关系图和火区管理卡片，由矿和矿通风部门永久保存。

6、井下火区必须采用永久防火墙封闭，所有永久防火墙都必须统一编号，防火墙的管理和启封都必须严格执行《规程》有关规定。

7、在火区附近进行采掘工作必须遵守以下规定：

1）在已熄灭注销的火区内及其下方邻近煤层开采时，必须制定安全措施，报矿技术负责人批准。

防灭火措施 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

防灭火措施 篇7

1 露天煤矿中几种常见的灭火技术

1.1 注浆灭火技术

露天煤层注浆选用浆液是一种含水90%以上的凝胶, 该种凝胶能把水固化, 同时为增加其强度可添加多种骨料如:粉煤灰, 煤矸石粉, 黄土等。该胶体有两个作用、一是充填煤的裂隙, 对煤体起到封闭隔氧的作用, 二是胶体遇到高温时能释放出大量的水, 对煤体进行降温。整个注浆系统分别由液池1, 液池2及比例泵组成, 按照要求分别在池1和池2中配好药液, 两种药液通过比例泵按照比例均匀混合并形成胶体, 通过注浆管路直接压人煤体巨口可压煤体中的肢体充满了媒体中的各个裂隙, 对煤体起到密封的作用与氧气相隔离, 就能有效地防止煤层自燃发火该系统的比例泵是抚顺分院露天所自己研制的专用设备, 采用耐腐蚀不锈钢制造.比例泵由单螺杆式浓浆泵和计量式比例混合器两部分组成, 由于两部分相互独立, 所以泵的工作压力和流量可在各种型号泵中自由选择, 与比例混合器装在一起成为比例泵, 比例混合器主要由混液器, 流量控制阀, 液路控制间, 流量计等部件组成, 由于该泵的进路可直接采用流量计计量, 因此混合比例比较精确, 并能实现无级调比:注浆系统参数:压力为0.8Mpa, 流量为5.4t/h, 电机功率3.0kw、泵的吸程3m、杨程80m比例混合器谓比范围20:1~1:1煤体注浆参数。孔深8m、孔径75mm、注浆压力0.4Mpa~0.6Mpa浆液渗透半径6m~8m、单孔最大注浆置4t、浆液凝固时间1min~3min。注浆前首先要在火区的周围打孔, 在打孔的同时观察孔的周围有无大的裂隙存在, 如有在该孔注浆时需增大药液的浓度, 并缩短凝固的时间, 这样能保证封堵的效果钻孔参数的选取在不同煤质处是各不相同的首先应做单孔实验观察浆液的渗透能力最取浆液的渗透半径。一般情况下孔网参数取该煤体渗透半径的50%~70%即可满足要求。在靠近台阶坡顶的孔排, 孔深不小于台阶高度的3。其它孔孔深在2m~4m左右即可达到封闭隔氧的要求。

1.2 氮气防灭火技术

氮气在空气中约占79%, 主要以单质分子氮的形式存在于大气中, 氮气比较轻, 与同体积的空气重量比为0.97在标准状态下lm3氮气重量为1.25kg液体氮可以使用真空低温容器储存。在常温、常压下是无色、无味、无毒的气体, 对振动热, 点火花等都是稳定的。氮气是不燃气体, 也不助燃, 溶水极微, 性质稳定, 不易与其他化学元素化合, 无腐蚀作用。

氮气是一种化学性质稳定, 在常温条件下难其他物质发生化学反应的惰性气体。随着空气中氮气含量的增加, 氧含量必然降低。实践证明:当氧含量降低至5~10%以下时, 可抑制煤炭的氧化自燃, 氧含量降低至3以下时, 可完全抑制煤炭等可燃物自燃和复燃。基于上述防灭火机理, 向综放工作面采空区注入氮气, 并使它渗入到采空区、冒落区和裂隙带, 形成氮气惰化带, 可达到抑制采空区自燃的目的。

1.2.1 窒息作用:

在封闭区内充人氮气将驱排区内空气, 降低氧含量致使火源缺氧而窒息。1.2.2抑爆作用:充人氮气冲淡可燃气与氧的含量, 使之形成惰化气, 从而使混合气失去可爆性。1.2.3冷却作用:直接喷注液氮灭火时, 可使火源降温, 加速熄灭火源。

1.3 大面积灭火技术

1.3.1 大面积灭火技术的方法主要有4种:

a.利用火区附近沟谷中的砂土对火区地表塌陷坑和裂缝充填覆盖, 尽可能使煤层与空气隔绝, 减少火区通风供氧量。b.火区注水降温。c.利用火区小窑口裂缝灌浆、打钻孔灌浆;d.在有条件的火区试行剥离挖掘火源。1.3.2灭火方法的选择。a.大石头火区:结合多年生产实际情况以及火区的现状, 同时考虑火区对采区安全生产的影响, 本着经济上合理, 技术上可行, 采用分台阶挖注水沟注水降温及下部采用剥挖灭火相结合的方法挖掘深部火源从根本上进行灭火。b.新生火区:新生火区采取上部注水降温, 抑制火区发展, 下部进行剥挖, 挖出内部火源, 达到彻底灭火的目的。后期对揭露的空巷进行灌浆封堵, 暴露出的煤层用黄土覆盖防止其死灰复燃。c.在采剥台阶上进行灭火:在采剥台阶上进行灭火, 就是指在形成采剥台阶时或在采剥台阶向前推进时, 为确保爆破的安全, 对爆破的高温钻孔进行灭火。主要方法是注水降温, 通过多年实践, 高温炮孔的注水降温方法有3种:一是直接往所要爆破的炮孔中注水进行降温。二是在炮孔旁打注水孔进行降温。三是在没有进行穿孔前, 对所要穿爆的火区进行提前注水降温。a.火区岩石结构的分类:火区的岩石由于受到火的作用岩石结构受到不同程度的破坏, 根据受破坏程度的不同, 火区的岩石结构可分为完全受到破坏、不完全受到破坏和没有受到破坏3种。b.注水降温方法的选择, 在火区岩石结构完全受到破坏且钻孔温度>90℃的区段适用在炮孔旁打注水孔的方法注水降温, 这样避免水流直接进入所要爆破的钻孔, 从而保证钻孔的深度。在火区岩石结构没有受到破坏或不完全受到破坏的区段, 直接往所要爆破的钻孔中注水进行降温。这一区段的岩石较完整钻孔孔壁光滑, 孔壁遇水后岩石不会随着水流向下坍塌而影响炮孔深度或影响很小。采用这一方法不必再打注水孔, 减少了钻机穿孔成本。对所要穿爆的火区进行提前注水降温方法, 虽适用于不同的岩石结构, 但这一方法的缺点是灭火不彻底。根据火区的不同岩石结构及钻孔温度, 选择不同的注水降温方法, 不仅可有效的灭火降温, 提高火区爆破的安全系数, 还可提高火区爆破效果, 避免产生拉底, 降低钻机穿孔成本。

2 露天煤矿的安全措施

2.1 进一步提高煤矿安全生产的认识, 牢固树立安全第一的思想。

2.2 完善机构和人员配置

建立并完善生产经营单位的安全管理组织机构和人员配置, 保证各类安全生产管理制度能认真贯彻执行, 各项安全生产责任制能落实到人。明确各级机构的第一负责人为安全生产第一责任人。

2.3 安全培训、教育和考核

在建立了各类安全生产管理制度和安全操作规程, 落实机构和人员安全生产责任制后, 安全管理对策措施所要涉及的内容是各类人员的安全教育和安全培训。矿长、安全负责人、安全员和作业人员, 都要接受相应的安全教育和培训。

2.4 坚决贯彻国家安监局5号令, 努力提高煤矿安全生产水平。

2.5 狠抓安全培训, 努力提高企业管理人员和从业人员的安全意识。

2.6 严格各项制度的落实, 降低伤亡事故的发生。

2.7 针对重点, 解决难点, 全面防范生产安全事故。结束语

露天矿煤炭自燃的防灭火工作, 是一项复杂而艰巨的任务, 我们必须把先进的防灭火技术, 细致的灭火管理制度, 过硬的职工素质结合起来, 同时需要各个部门密切协作, 共同努力, 做到早发现, 早治理, 防止死灰复燃, 确保矿坑安全生产的顺利进行。

摘要：随着露天采矿技术、设备的发展, 以及近年来煤炭价格的持续走高, 露天可采深度不断加大。国内可采用露天开采的矿山越来越多, 然而露天煤矿煤层露头较浅引起的煤层自燃火区以及露天煤矿建成之前, 周边井工小窑乱采, 遗弃的采空区顶板冒落塌陷未严实造成的煤层自燃火区, 对许多露天煤矿的正常安全生产已经构成了很大的安全隐患。主要探讨了露天煤矿中的防灭火技术, 并研究了露天煤矿中的安全措施。

防灭火措施 篇8

新郑煤电公司矿井主采二1煤层, 平均厚度5.50m, 采用综采放顶煤采煤方法;二3煤层局部可采, 平均厚度1.37m, 采用薄煤层综采采煤法。煤层自燃倾向性为:二1、二3煤层均为Ⅲ类, 是不易自燃煤层。该矿井属瓦斯矿井, 但局部存在高瓦斯区域, 并有Ⅰ、Ⅱ级高温热害灾害。

2 煤层自燃规律、原因综合分析

2.1 导致掘进工作面煤层自燃发火原因

影响掘进巷道自燃的主要因素有:巷道布置区域和层位;矿压的显现程度;支护型式和参数;巷道支护质量;地质构造情况;顶帮平整度、巷道封闭程度, 巷道的通风合适度和风压消耗的均匀度;局部通风管理状况等。

(1) 截止到2011年5月份, 井下掘进巷道共出现21处高温和4处明火地点。其中有17处均出现在顶板冒落处, 8处未作记录。说明巷道冒顶处、顶帮破碎处容易导致煤层自燃。

风流流过巷道空顶处时, 一小部分风流会通过顶板进入破碎煤体区域, 并形成小循环, 如图1所示。

经过现场查看, 煤质疏松, 极易破碎, 手捻可成1mm及以下颗粒或碎末。破碎的顶板内积存大量的煤体小颗粒, 如煤体颗粒按1mm3计算, 那么1m3的煤体破碎后的表面积则为600m2, 而散热面积还是1m2, 那么冒顶区域内的1m3的破碎煤体蓄热能力是原来破碎前蓄热能力的600倍以上。同时在温度上升过程中又促进了煤体的快速氧化, 最终导致高温自燃。因此巷道空顶或冒落处是掘进巷道容易出现自燃火灾的区域。

(2) 2012年3月中旬对井下12204上付巷掘进巷道进行现场查看。结合资料分析, 12204上付巷掘进巷道均有空顶地点, 共有3段出现CO异常和高温区域。CO最高达到过160ppm, 温度最高达到33.7℃, 均出现在巷道变坡点地段, 且掘进期间3处均为下行通风, 导致变坡点处巷道围岩漏风较近水平巷道和上行通风巷道更严重。煤体氧化蓄热大于散热, 导致煤体温度上升, 同时CO浓度也随之迅速增加, 在未及时发现和采取措施的前提下很快便会达到煤体阴燃甚至自燃, 如图2所示。因此, 掘进巷道下行通风处的变坡点是最容易出现煤炭自燃区域。

2.2 导致回采工作面煤层自燃发火原因

11201回采工作面于2011年4月份贯通, 5月份安装完成。7月25日至7月31日首次回采, 共推进3.5m。2011年9月21日至10月1日第二次回采, 又推进9m, 累计推进12.5m。11月15日回采面上隅角出现CO和温度异常, 煤壁温度达到26℃ (当时空气温度为22℃) , 12月中旬、下旬又出现2次明火。与掘进巷道自燃道理相同, 回采工作面推进速度停滞不前, 放顶煤支架上方及采空区内松散煤体在长时间有氧的条件下导致煤体自燃。回采工作面推进速度慢或停产容易导致采空区或支架顶部煤体自燃。

2.3 二1多次出现高温发火而二3煤未出现过高温发火现象的原因

目前该矿发火只出现在二1煤。二1煤层厚度为0.3-12.3m, 倾角13-17°, 开采厚度极不稳定和倾角大及构造复杂均是有利于煤层自燃的条件。而二3煤层平均厚度为1.3m, 在其他条件均与二1煤层相近的情况下, 二3煤不具备空顶出现大量的松散煤体的条件。在巷道两帮松散煤体氧化后放出的热量也能及时被巷道的风量带走并通过顶底板散热, 破坏了自燃发火的条件。因此, 二3煤较二1煤不容易自燃, 二1回采煤对二3煤影响不大。反之, 二3煤回采过程中产生的裂隙在二1煤回采共同作用下对二1煤具有一定的影响, 但由于二3煤层厚度不大, 平均1.3m, 层间距18m, 二3回采后顶板裂隙带高度为10m, 因此影响不大。

2.4 小结

从以上一系列的分析可知, 该矿井下容易产生高温区域, 甚至自燃, 不仅仅是地质构造、煤质、地温、支护方法、通风等单一原因所致。在以上诸多原因综合作用下, 破碎煤体蓄热速度大于散热速度是导致该矿容易发生自燃发火重要原因, 而容易创造这种条件的地点就是巷道空顶和小褶皱下行通风变坡点处。因为某些地质客观原因 (地质构造、煤质、地温) 无法避免, 所以必须采取综合有效的预测预报及防灭火措施及时进行治理。

3 煤层自燃发火防治措施

3.1 自燃发火预测预报

根据新郑煤电公司实际情况, 建议完善以下措施: (1) 建立井下巷道煤层自燃发火人工定期排查制度, 对井下巷道CO气体浓度及温度定期进行测量分析, 排查具有自燃发火预兆的巷道。 (2) 建立易燃点监测监控系统, 对CO、温度等进行实施监测分析, 对标志性气体及温度进行分析, 分析报表上报总工程师。 (3) 建立束管监测系统。对正在回采工作面的采空区、密闭、回采工作面上、下隅角及容易发火的巷道等处进行井下直接分析气样, 并和地面集中监测中心联网, 结合人工监测数据资料及时进行分析, 达到准确及时地预测预报煤自燃发火情况, 并向有关领导汇报。

3.2 掘进巷道防治自燃发火安全技术措施

(1) 建立自燃发火管理机构, 制定井下巷道自燃发火排查制度, 落实责任人。

(2) 对井下巷道顶帮定期排查, 对巷道下山变坡点处重点排查, 并作到2m一测点, 对CO、温度进行观测, 并作记录, 对其变化情况及时分析, 发现异常及时上报主管领导。负责对巷道CO和温度进行观测的部门对巷道下行通风的变坡点和巷道空顶处进行重点排查, 发现问题及时汇报处理。

(3) 制定防灭火安全技术措施, 并保证措施落实到位, 发现井下巷道具有自燃发火预兆立即处理。

(4) 掘进施工队在掘进期间避免巷道空顶, 减少对围岩破坏。若有空顶情况及时向有关部门汇报空顶具体参数, 并做好记录。巷道设计及施工中尽量避免出现较大起伏, 以减少巷道通风阻力, 降低巷道顶帮漏风量, 以防止巷道自燃发火。

(5) 巷道位置布置合理与否是直接决定顶帮破碎煤体是否自燃的根本因素之一。布置掘进巷道时, 应根据观测分析的矿压资料、邻近巷道所揭露的地质构造情况、巷道周边的老空情况、煤层的硬度和煤层顶、底板岩性等因素, 综合分析后, 按照“巷道布设位置得当、矿压显现最小、尽量避开老空、做到少穿构造、层位选择合理和底煤留设厚度适中”的原则进行选定, 最大限度地减少巷道顶帮煤体受压程度, 防止受压后发生较大幅度流变位移而造成次生裂隙发育程度和范围增大, 使煤体的破碎程度随之加剧, 从而达到减少或消除自燃危险性的目的。

(6) 巷道供风量合理与否, 直接决定着巷道环境温度的高低。合理的供给巷道风量间接决定着巷道周边松碎煤体氧化后热量的散失程度, 要加强局部通风管理, 维护好风筒质量, 减少风筒漏风。

3.3 综放工作面保证正常推进有利于防治自燃发火

一般矿井采空区均分为“三带”, 即散热带、氧化自燃带和窒息带。保证氧化自燃带在自燃发火期内进入窒息带就能够有效防止自燃发火, 因此保证正常推进速度对于矿井防治自燃发火具有十分重要的意义。

该矿11201综放工作面具有较强的自燃危险性, 工作面长度为175m, 煤层厚度为0.3-12.3, 平均3.7, 采空区老顶来压循环步距为15-30m。因此采空区通风散热带宽度和氧化自燃带宽度之和取40m。对11201工作面的防火合理推进度进行计算:

该井田煤层发火期为150天 (实验室数据) , 按现场实际20天计算, 回采工作面防止自燃发火合理推进度计算如下:

其中, C———工作面防火推进度;n———每月工作天数22;K———采空区通风散热带宽度和氧化带宽度之和, 取40m;e———煤层自燃发火期20d。

经计算, 工作面月防火推进速度为44m。

该矿11201回采工作面正常推进速度为:

其中, L———月推进距离, 39.6m;C面推———回采工作面日推进速度, 1.8m。

该矿月正常推进距离为39.6m, 小于工作面防火推进距离44m。根据此计算, 在保证月推进距离大于44m的情况下才有利于防止采空区发生自燃火灾。

摘要：自2008年以来, 新郑煤电公司共发生井下煤层自燃点9处, 高温地点38处。通过收集有关资料, 并研究分析发现, 定期检查CO气体、温度和优化生产工艺, 对防灭火预测预报有很大作用, 可有效预防井下自燃发火。

防灭火措施 篇9

1 32213 (1) 综采面灭火情况简介

汝箕沟煤矿是煤与瓦斯突出矿井, 该矿井的32213 (1) 综采面于2010年11月25日早班, 在初次来压的影响下, 在一定程度上导致老顶出现大面积的垮落, 进一步导通裂隙与二1层煤采空区, 通过裂隙原二1层煤采空区小窑隐蔽火区火源产生CO导入32213 (1) 综采面采空区, 造成工作面CO严重超限。在集团公司的正确领导下, 11月27日17时对全矿井灌注大量液态氮和常规氮气实施封闭防灭火处理, 12月16日矿井启封、32213 (1) 综采面安全封闭防灭火, 在32213 (1) 综采面对应的地面上, 通过采取防灭火钻孔措施, 向采面采空区及上方二1煤采空区利用钻孔灌注氮气、液氮、注浆、注水、注胶体灭火剂等, 将氮气和液氮通过工作面机巷、风巷注入封闭区域。同时在32215 (1) 机巷、1930西翼大巷、32213 (1) 风巷向32213 (1) 综采面采空区、二1煤采空区施工探火孔, 在地面实施物探等措施, 进一步摸清工作面火区情况。根据束管监测分析, 连续1个月封闭区域内乙炔、乙烯、CO均已消失, O2在5%以下。通过采取井上下灌注液氮相结合的防灭火措施, 封闭区域灭火效果显著, 32213 (1) 封闭区内具备启封条件, 2011年2月8日矿编制了工作面启封方案经集团公司有关领导会审后进行了安全启封。3月8日工作面恢复生产。

2 使用液态氮防灭火技术的必要性分析

32213 (1) 综采面于2010年11月25日早班发现CO后, 浓度上升速度快, 仅6小时CO浓度就上升到12000ppm。在11月27日对工作面实施封闭, 因CO上升速度快无法控制, 已没有封闭工作面的条件, 被迫将矿井进行暂时封闭。这样一来灾区范围扩大, 下一步灭火和启封所要采取的手段受到空间大、无法有效针对工作面实施防灭火措施的限制。

只有找到能达到以下目的的防灭火措施才能有效进行灭火:第一是能快速对封闭区进行将氧使其不产生爆震, 第二是要能快速降温灭火, 第三是能消除影响工作面产生大量CO未知火源点潜在火灾隐患。

经过上述分析, 只有大量灌注液态氮不受以上条件限制, 还能起到快速降氧、降温和惰化采空区作用。

3 液氮防灭火技术应用

3.1 大量灌注液氮加快封闭区惰化进程

在封闭矿井后, 先后利用铺设至32212 (1) 、32213 (1) 综采工作面的注浆管、压风管、井口密闭向工作面和矿井内部大量灌注液态氮和气氮, 截止矿井启封12月16日地面钻孔和井下总计注液态氮及常规氮气307.67万m3。其中:地面钻孔完成注氮量59.58万m3, 包括注常规氮气量48.3万m3, 注液态氮11.28万m3;井下完成注氮量248.09万m3, 包括注常规气氮71.67万m3, 注液态氮176.42万m3, 注液态氮量占总注氮量的61%。矿井封闭后同时在地面设计施工钻孔, 共安装使用制氮机7台, 其中32212综采面对应地面钻场安装使用2台600m3/h制氮机, 32213 (1) 综采面对应地面钻场安装使用2台600m3/h、1台1000m3/h制氮机, 同时还分别安装一台600m3/h和一台1000m3/h的液转汽化泵, 进而在一定程度上确保了5000m3/h的矿井注氮能力。当只有两台液氮设备的情况下, 通过直接灌注和汽化后灌注的方式进行处理, 在矿封闭后10日内, 其氧含量低于10%, 通过注氮, 仅用25个工作日在井下就能形成较大正压, 在一定程度上使得有效惰化封闭区符合矿井启封条件。在短时间内能够降低封闭区氧含量, 同时满足启封的条件, 主要是平均每日注液态氮93.75吨 (膨胀倍数800) 的大量液氮加快了封闭区的惰化进程。

3.2 利用地面钻孔注液氮来实现多通道注氮

12月16日矿井恢复通风后32213 (1) 综采面缩封, 32213 (1) 综采面机巷继续利用地面2台固定制氮机向工作面采空区不间断灌注常规氮。在风巷内, 将液态氮气利用1台1000m3/h汽化器将其转化成汽态氮, 通过32213 (1) 工作面风巷重新铺设的一趟管路密闭注入采空区。在一定程度上有效惰化工作面封闭区和上方二1煤采空区及实施多通道注氮快速惰化, 矿又加大地面钻孔注氮力度, 通过上三地面施工到32213 (1) 综采面采空区及上方二1煤的11个探火钻孔注入大量的液氮和常规氮气。截止2月8日, 工作面缩封至启封期间, 地面钻孔和工作面缩封区共计注氮340.32万m3, 其中地面钻孔共计完成注氮量181.28万m3, 包括液态氮60.74万m3, 常规氮气120.54万m3;井下完成注氮量共计159.04万m3, 包括累液态氮69.1万m3, 常规氮气89.94万m3。

通过以上多通道注液氮和常规氮气, 通过束管监测进行分析, 发现封闭区内乙炔、乙烯、CO均已消失, O2浓度低于5%, N2浓度上升比较明显, 封闭区处于完全稳定的惰化状态, 确保了2月8日工作面的安全启封。同时在2011年3月8日32213 (1) 综采面工作面恢复生产后为保持采空区在开区注氮的情况下良好惰化状态, 为了保证工作面采空区惰化需要的5000m3/h注氮量, 通常情况下, 需要继续增加液氮量。

3.3 从井下直接灌注液氮惰化降温

根据液氮存在温度-197℃的特性, 决定向封闭区直接灌注液氮, 2月8日工作面启封为进一步惰化封闭区和有效降低封闭区温度, 确保侦察启封期间人员安全, 同时在一定程度上确保侦察人员由风巷进入侦察不受温度影响。经计算充满风巷空间需要2760m3。所以1月31日、2月6日分别又向32213 (1) 综采面风巷闭内注液氮12车9.6m3 (液转气6240m3) 。

注氮工艺为:

(1) 矿提前将1吨的液氮槽车固定在平板车上, 并加装进排气阀门、压力表等。 (2) 地面液氮罐车将液氮通过自带加压泵倒入1吨的液氮槽车内。 (3) 将1吨的液氮槽车运至密闭前连接高压白皮钢管至密闭措施孔上利用液氮槽车内自然压力向闭内灌注。在从闭内直接灌注液氮后, 在2月9日进入侦察风巷最高温度30℃。

4 结论

注液氮技术易操作、单位时间注氮量大、降温和惰化采空区速度快等特性及其在井下防灭火中发挥的主管重要作用在汝箕沟煤矿32213 (1) 综采面CO治理过程中得到了充分的发挥和严重。

摘要：针对煤矿井下受特殊环境影响制约防灭火技术的应用, 提出了煤矿井下使用液态氮快速降温、降氧、惰化封闭区灭火的新措施, 开创了煤矿井下首次使用液态氮防灭火的先例。

关键词：煤矿井下,液态氮,灭火

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京煤炭工业出版社, 2011.

[2]中国煤炭建设协会.煤炭工业设计规范[M].北京煤炭工业出版社, 2005.

煤矿防灭火技术研究 篇10

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)

防灭火措施 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.

煤矿氮气防灭火技术应用 篇12

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].