1、山西忻州神达集团南岔煤业有限公司矿 井 防 灭 火 专 项 设 计说 明 书二一七年三月目 录1 前 言 .11.1 设计依据 .21.2 设计指导思想 .31.3 设计主要内容 .41.4 存在主要问题及建议 .52 矿井概况及安全条件 .62.1 井田概况 .62.2 兼并重组整合前各矿井生产现状 .82.3 周边矿井 .102.4 矿井地质 .112.5 安全条件 .232.6 矿井开拓开采 .253 南岔煤业矿井火灾风险评价及总体设计方案 .293.1 南岔煤业矿井火灾风险评价 .293.2 矿井防灭火技术简介 .303.3 南岔煤业矿井火灾防治技术对策 .323.4 南岔煤业矿井防灭
2、火设计总体方案 .344 矿井自然发火预测预报技术 .364.1 煤自燃标志气体优选实验 .364.2 南岔煤业煤自燃标志气体及预测预报指标体系 .464.3 煤样特征温度测试及分析 .474.4 矿井火灾监测系统方案 .505 灌浆防灭火系统 .595.1 灌浆防灭火技术特点 .595.2 灌浆材料选择 .595.3 主要灌浆参数计算 .605.5 灌浆设备及方法 .645.6 灌浆时间 .685.7 灌浆方法 .695.8 输浆管路 .705.9 灌浆操作规程 .725.10 灌浆管理 .746 阻化剂防灭火系统 .806.1 阻化剂防灭火特点 .806.2 阻化剂防灭火系统的基本要求 .
3、806.3 阻化剂的选择 .806.4 阻化剂浓度的确定 .81I6.5 阻化剂防火系统选择 .826.6 阻化剂防灭火工艺 .826.7 工作面喷洒量计算 .846.8 阻化设备基本要求 .846.9 阻化剂效果考察与管理 .856.10 阻化剂防灭火操作规程 .866.11 注意事项 .877 凝胶防灭火系统 .907.1 凝胶防灭火系统基本要求 .907.2 凝胶防灭火技术特点 .907.3 凝胶灭火材料选择 .917.4 凝胶防灭火技术参数 .917.5 凝胶灭火工艺 .927.6 凝胶防灭火装备 .948 煤层自燃防治其它技术措施 .988.1 开拓开采方面技术措施 .988.2 通
4、风方面技术措施 .1008.3 巷道掘进时防灭火技术措施 .1018.4 工作面安装期间防灭火技术措施 .1028.5 工作面回采期间防灭火技术措施 .1028.6 工作面回撤期间防灭火技术措施 .1038.7 工作面回撤完封闭技术措施 .1038.8 回采工作面采空区自燃“三带”测定 .1089 外因火灾防治 .1119.1 电气事故引发的火灾防治措施及装备 .1119.2 带式输送机着火的防治措施 .1159.3 其它火灾的防治措施 .1169.4 消防洒水系统 .1179.5 防火门 .1219.6 矿井外因火灾的灭火方法 .1249.7 消防材料库 .12610 火灾事故应急救援 .1
5、3210.1 事故类型和危害程度分析 .13210.3 组织机构及职责 .13410.4 预警行动 .13810.5 信息报告程序 .13910.6 事故现场处置措施 .13910.7 发生火灾时通风系统调整及避灾路线 .14210.8 不同火灾地点行动措施 .14410.9 火区的封闭、管理与启封 .14811 矿井防灭火组织与管理 .154II11.1 组织保障措施 .15411.2 专业管理措施 .15712 经费概预算 .16101 前 言矿井火灾是矿井的主要灾害之一，随着我国煤炭产量的不断增加，新建矿井的增多和开采强度、开采深度的增大，矿井防灭火问题显得尤为突出。据不完全统计，我国存
6、在自然发火危险的矿井已占到 60%以上。每一场火灾的发生，轻则破坏煤矿开采的部署，干扰矿井的正常生产；重则烧毁煤炭资源和井下材料、设备；更有甚者可能引燃瓦斯煤尘爆炸，酿成人员伤亡的重大恶性事故，导致矿井的提前报废。重大恶性火灾事故造成政治、经济以及资源上的损失往往是难以估量的，对矿工情感上的伤害也非短期可以消除的。此外，由于矿井火灾造成土壤、水资源、植被、大气层的严重污染，威胁到人类生存的环境。在矿井火灾发生总数中，外因火灾所占比重较小，但其发生突然、发展迅猛，如果不能及时发现和控制，往往造成重大事故；内因火灾（自燃火灾）是由处在特定环境下的煤吸附氧气产生热量，并在一定条件下热量得以积聚而形成
7、的，90%以上的矿井火灾属于内因火灾范畴，其发生和发展往往伴有一个孕育的过程，根据其征兆能够在早期发现，常常发生在人们难以进入的采空区内，一旦形成火灾，面积较大、温度较高，且火源位置难以确定，灭火比较困难。我国是少数几个以煤作为主要能源的国家之一，也是世界产煤大国。煤炭在我国一次能源消费中占 76%，随着我国经济的快速发展，对煤炭的需求还会进一步增加，我国以煤为主要能源的生产和消费特征在今后相当长的时间内都不会改变。因此，近年来国家和企业对煤矿安全生产日益重视，加大了煤矿安全投入的强度，特别是对新建或改扩建矿井防灭火设施的设计、审查、验收等制定了较为完善的标准。同时，加强了1对矿井防灭火新技术
8、、新装备、新材料的研究和应用，极大地改善和提高了我国煤矿防灭火技术装备水平。山西忻州神达南岔煤业有限公司矿井位于宁武县阳方口镇三岔村东一带，距宁武县城直距 8km。矿井井田面积为 5.6532km2，批准开采 2 号-5 号煤层，生产能力为 1.2Mt/a。据 2010 年 7 月山西省煤炭工业局综合测试中心对 2、3、5 号煤层所作的“煤自燃倾向性鉴定报告” ，2 号煤层原煤吸氧量为 0.56cm3/g，自燃倾向等级为类，为自燃煤层；3 号煤层原煤吸氧量为 0.60cm3/g，自燃倾向等级为类，为自燃煤层。5 号煤层原煤吸氧量为 0.56cm3/g，自燃倾向等级为类，为自燃煤层。煤层最短发火
9、期 4 个月，目前井下未发现火区，地面未发现煤层自燃现象。根据煤矿安全规程第二百三十二条和国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知 （安监总煤行2008161 号）的规定，开采容易自燃和自燃煤层时，必须编制相应的防灭火设计，采取综合防灭火措施，防止自燃发火。因此，山西忻州神达南岔煤业有限公司根据矿井煤层赋存状况、采煤方法、巷道布置、巷道支护、通风系统等实际情况开展矿井防灭火技术及装备的研究，选用先进、实用的防灭火方法，编制山西忻州神达南岔煤业有限公司矿井防灭火专项设计 ，科学合理地制定有效的防灭火措施，指导矿井防灭火工作，保证矿井的安全生产。1.1 设计依据（1）山西威德睦方
10、煤矿设计咨询有限公司编制的山西忻州神达南岔煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计 、 山西忻州神达南岔煤业有限公司矿井兼并重组整合项目安全专篇 ；2（2） 煤矿安全规程 ，2012 年版； （3） 矿井防灭火规范（试行） ，煤安字（1988）第 237 号； （4） 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范 ，AQ1055-2008；（5） 国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知 ，安监总煤行2008161 号；（6） 煤炭工业矿井设计规范 ，GB50215-2005；（7） 矿井通风安全装备标准 ，MT/T5016-1996；（8） 煤矿自然发火标志气体色谱分析及指标
11、气体优选方法 ，AQ/T1019-2006；（9） 煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件 ，MT/T757-1997；（10） 煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范 ，AQ1029-2007；（11） 煤矿安全监控系统通用技术要求 ，AQ6201-2006；（12） 煤矿用注氮防灭火技术规范 ，MT/T701-1997；（13） 煤矿用注浆防灭火技术规范 ，MT/T702-1997；（14） 矿山救护规程 ，AQ1008-2007；（15） 矿井密闭防灭火技术规范 ，MT/T698-1997；（16） 煤矿防火用阻化剂通用技术条件 ，MT/T700-1997；（17） 煤矿采空区阻化汽雾防火
12、技术规范 ，MT/T 699-1997；（18）国家和地方政府有关煤炭工业生产的法律、法规、技术政策等。1.2 设计指导思想此次矿井防灭火专项设计坚持“安全第一、预防为主、防治结合、3技术可行、经济合理”的原则，严格遵循国家相关规程、规范、规定，根据南岔煤业煤层赋存状况、开拓开采工艺和当地实际情况，认真分析矿井生产各环节过程中可能引起火灾的各种因素，结合目前国内外矿井防灭火技术现状及发展方向，借鉴国内外先进的设计思想和类似矿井防灭火的成功经验，从提高矿井的防灭火技术、装备水平及抗灾能力出发，积极采用新技术、新工艺、新设备采取综合防灭火设计方案，建立健全该矿的防灭火系统，完善矿井火灾防治技术措施
13、及装备，从而保证矿井的安全生产，防止矿井火灾事故的发生。1.3 设计主要内容山西忻州神达南岔煤业有限公司批采煤层为 2 号-5 号，矿井移交生产和达到设计能力时投产采区为 2 号煤层一采区，共一个采区，一个综采工作面，两个煤巷综掘工作面保证矿井 1.20Mt/a 的生产能力。因此本次“矿井防灭火专项设计”主要针对 2 号煤层开采进行设计和编制。在分析煤层地质情况、开拓开采系统和方式、矿井通风状况基础上，主要设计以下主要内容：（1）在南岔煤业矿井火灾风险评价的基础上，确定矿井火灾防治的重点，遵循相关规程、规范和规定，结合矿井的实际开采情况，确定矿井总体防灭火方案。（2）对南岔煤业开采的 2 号煤
14、层进行现场取样、实验室测试，考察煤样在升温氧化过程中气体生成演化规律，结合煤自燃标志气体优选原则，确定煤层自燃标志气体，并建立健全相应的监测系统和预测预报制度，发现自燃隐患及时采取相应的措施。（3）根据矿井的实际开采情况和相关的规程、规范和规定，确定南岔煤业在正常推进过程中自燃火灾防治采取以灌浆、喷洒阻化剂、压注4凝胶综合防灭火措施，并对防灭火系统进行详细设计。（4）针对电气设备、带式输送机及其它原因引发的外因火灾，提出相应的防治措施、灭火方法及装备。（5）编制矿井火灾事故应急救援预案和防灭火组织管理制度。1.4 存在主要问题及建议（1）本设计是依据现有的矿井采区设计、巷道开拓情况及通风系统进
15、行的，没有从巷道布置和通风系统方面进行有利于矿井防灭火的设计。（2）由于没有完全掌握该矿煤自燃的特点和规律，建议在开采过程中，进一步对各开采煤层防灭火资料进行收集、整理，掌握各开采煤层自然发火的特点和规律，建立一支技术过硬的防灭火队伍，为以后开采提供参考。（3）设计中的部分参数是在经验的基础上就大选取，以保证满足矿井需要，建议矿方在今后的防灭火实践中进一步总结规律，修正参数，进一步适应南岔煤业矿井防灭火技术需要。52 矿井概况及安全条件2.1 井田概况2.1.1 位置及交通 山西忻州神达南岔煤业有限公司矿井位于宁武县城北东方向 10km 的三岔村，行政区划属宁武县阳方口镇管辖。井田地理位置为东经 11220341122248北纬 390318390512中心地理位置为东经：1122100，北纬：380415。井田位于宁武县东北，由简易公路与大运二级公路相连，至大运二级公路直距 4km,运距 5 km，向北可至阳方口镇、朔州、大同；向南至宁武
