1、目录1、设计目的 .32、煤层的自燃预防措施 .32.1 开拓开采方面的措施 .42.2 通风方面的措施 .42.3 监测方面的措施 .43、防灭火方法 .43.1 煤层自燃监测方面的措施 .54、 防灭火方法 .114.1 对采空区进行预防性灌浆 .115.0 阻化剂防火技术 .215.1 阻化剂防火原理 .215.2 阻化剂选择 .225.3 阻化剂浓度确定 .225.4 阻化剂防火系统选择 .226.0 井下外因火灾防治 .396.1 电器事故引发的火灾防治措施及装备 .396.2 防止井下爆破引发火灾 .526.3 空压机的防火与防爆措施 .546.4 井下防火构筑物 .557.0 职
2、工消防培训 .57矿井历史沿革山西平陆大金禾煤业有限公司位于平陆县三门镇徐滹沱村附近。行政区划属平陆县三门镇管辖。根据山西省煤炭资源整合和有偿使用工作领导组办公室文件（晋煤整合办核200674 号）关于运城市平陆县等两个非主要产煤县的核准意见以及山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发200948 号“关于运城市平陆县（部分）和垣曲县煤矿企业兼并重组整合方案的批复”。该矿由平陆县大洼煤矿和原三门煤矿及部分新增区资源兼并重组整合而成，核准矿井名称为山西平陆大金禾煤业有限公司，2011 年 11月 7 日山西省国土资源厅颁发新采矿许可证（证号：C14000020091112200
3、43786），批准开采 9 号 11 号煤层，井田面积3.0053km2，矿井能力 0.60Mt/a。矿井斜井开拓布置，采用抽出式通风。06 年两个矿井的瓦斯鉴定结果（如表），瓦斯相对涌出量为1.828.93m3./t，瓦斯绝对涌出量为 0.220.62m3/min，历史上未发生过煤尘、瓦斯突出和爆炸事故，为低瓦斯矿井。历年瓦斯鉴定结果汇总表 表 2-5-1矿井 鉴定年份瓦斯相对涌出量（m 3/t）瓦斯绝对涌出量（m3/min）二氧化碳相对涌出量（m 3/t）二氧化碳绝对涌出量（m 3/min）鉴定级别2005 1.82 0.22 1.82 0.22 低平陆县大洼煤矿 2006 2.52 0.
4、38 3.11 0.47 低2005 8.93 0.62 8.93 0.62 低三门煤矿2006 低根据平陆县大洼煤矿和三门煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果，该矿井当生产能力达到 600kt/a 时，设计计算矿井绝对 CH4 涌出量按0.62m3/min，矿井绝对 CO2 涌出量按 0.62m3/min 计算，矿井为低瓦斯矿井。井田内 9、10 号煤层无煤尘爆炸性，11 号煤层具有煤尘爆炸性， 9 号煤层为容易自燃煤层，10、11 号煤层为自燃煤层。为了贯彻“安全第一，预防为主”的指导思想，提高矿井的防灭火能力，特进 行矿井防灭火专项设计。1、设计目的1.1为认真贯彻“安全第一， 预防为主、综合治理
5、”的安全生产方针，提高我矿的本质安全程度和安全管理水平，控制我矿建设后续项目和煤矿生产中的危险、有害因素，降低煤矿生产安全风险，预防事故发生，保护煤 矿从业人员的健康、生命安全及财产安全。1.2为了能合理有效的控制自燃煤层发生自燃事故，降低事故的发生概率，提高职工的生命财产安全和煤矿安全的可持续发展。2、煤层的自燃预防措施2.1 开拓开采方面的措施2.11 运输下山、轨道下山、回风下山布置在煤层内，采用锚网喷、锚索联合支护，机电硐室采用锚网喷、现浇混凝土支护。2.12 回采工作面条带布置，减少煤柱损失；回采工作面采用后退式开采，加速回采进度；尽一切可能防止煤层自然发火。2.13 采用壁式采煤法
6、回采率高，巷道布置比较简单，便于使用机械化装备与加快回采进度，有较大的防火安全性。2.2 通风方面的措施2.21 回采工作面采用后退式开采， “U”型通风 系统，对防止自然发火有利。2.22 回采工作面采完后及时构筑密闭墙，加强对采空区的密闭管理。2.3 监测方面的措施2.31 矿井配备 DMH 型胶带机硐室自动灭火系统，系统通过地面总站，对接收到的井下数据进行处理，显示测点报警信息。从而对主要运输下山的带式输送机发火进行不同阶段监测预报。2.32 回采工作面上隅角、掘进工作面、瓦斯检查员、班长配备便携式一氧化碳检测报警仪。3、防灭火方法该矿 10、11 号煤层属于自燃煤层，根据地方煤矿特点及
7、防灭火经验， 矿井自燃火灾防治系统及措施：主要配置 KYSC-1 型矿井移动式束管采样系统、GC950 型火灾气体色谱分析系统对煤层自然发火进行采样监测；建立阻化剂防灭火、采空区灌浆防灭火、凝胶防灭火系统、氮气防 灭火系统。3.1 煤层自燃监测方面的措施煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报，就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免自燃事故的发生。 对于煤层火灾的预测预报而言，采样监测技术是至关重要的。目前，煤层火灾的 监测主要有矿井火灾束管采样监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。3.11 束
8、管监测地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将矿井井下各测点的气体经抽气泵负压抽取、汇总到指定地点，在借助气相色谱检测装置对束管采集的井下气样进行分析，实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2 等气体含量的在线监测，其监测结果在以实时监测报告、分析日报等方式提供数据的同时，亦可自动存入数据库中，以便今后对某种气体含量的变化趋势分析，从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。安全监控系统可以连续监测 CO、CO2、O2 等环境参数，根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。3.12 人工检测人工检测一直作为煤层火灾的主要监测手段，人工气体监测主要采用 O2、CO、CH4 等
9、便携式气体分析仪，由人工直接在各测点进行气体检测，并定期采用气袋取气样，送地面进气相色谱分析，给出气体的成分和浓度，以此判断煤层发火程度。该法适用性强、投入设备少，简单易行，但人工取样工作量大，间隔时间长，不能连续实时进行检测。山西省安全工程技术研究中心开发的与该采样系统配套的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
10、灾气体，对于指导矿井火灾的治理具有重要的参考价值；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。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；
11、(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.出水口图 3.11 采样系统连接图2)KYSC-1 型束管采样系统技术参数1)供 电电压：660V380V；2)功率：4kW；3)供水量：1m 3/h；4)抽气量：1.35m 3/min；5)负压：0.087MPa；6)抽气距离：5000m。3)GC950 型煤矿专用色谱分析系统技术特点和参数图 3.11 煤矿专用气相色谱分析系统配置简图3.11 煤矿专用
12、色谱分析系统连接示意图主要特点该仪 器采用日本岛津技术，具有性能稳定、功能齐全、自动化程度高等优点；可以 测定 H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2 共 9种气体；选用 氩气作载气， 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参考价值；采用三气路六通阀定量管进样，配 TCD、FID 及镍转化炉，从而排除了各组分之间的互相干扰，使重复性、灵敏性和准确性更好；CO、CO2 及烃类测定采用分 时进样，双柱并 联共用 FID 的流程，从而避免了分流进样造成最低检测浓度达不到煤矿安全要求的不足，同时通 过进样时间的控制，可以缩短总的分析时间，减轻分析
13、人员的工作量；内置不 锈钢丝网过滤膜，从而避免了煤矿气体粉尘较多容易堵塞管路的问题；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。设有六种定量方法( 归一法，内标，外标，修正归一法， 带比例的修正归一法，指数法)，可实现任意多点标样校准，任意多点校准平均，直观显示校准曲线；灵活的峰识别和处理能力，适应各类色谱分析应用。技术参数最小 检测浓度：H 25ppm；CO、CO22ppm；烃类0.1ppm尺寸： 宽 606mm高 450mm深 450mm重量：42 Kg电源： 200V、50HZ、2100W热导检测器(TCD
14、)结构：半扩散式、四臂铼钨丝；电源：恒流控制方式；灵敏度：1500mVml/mg(正十六 烷)；噪声：0.03mV；飘移：0.1mV/30min火焰离子化检测器(FID)结构：圆筒形收集极、石英喷口；检测限：110 -11g/s(正十六烷)；噪声：510 -13A；飘移：510 -12A/30min柱箱温度范围：10399(增量为 1)；控温精度： 0.1；可由键盘设定过热保护值检测 器温度范围：10399(增量为 1)；控温精度：0.01(TCD)和0.1 (其它) ；可由键盘设定过热保护值工作站高精度：USB 接口， 24 位的高精度 A/D，分辨率 1uv 输入通道电平范围：外置数据采集
15、盒，输入通道 2 个。-1v 至+1v(可扩展2V) 采样频率：6、12、25、50 次/秒动态范围：106(1v 为最小单位) 积分灵敏度：1vsec(即面积的个位数)。线性度：0.1%重现性：0.064)井下监测方案测点布置方案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 ，测点布置如图 3.14、图3.15 所示。 （两者根据情况选一种）3.14 单巷布置工作面测点布置图采空区 开切眼停采线采空区束管采样泵 束管采样点采空区 开切眼停采线联络巷采样泵 束管采样点采样束管
