1、興無煤礦礦井綜合防滅火專項設(shè)計2013 前言 為了貫徹“安全第一,預(yù)防為主、綜合治理”的指導(dǎo)思想,提高礦井的防滅火能力,特進行礦井防滅火專項設(shè)計。 一、設(shè)計目的 1、為認(rèn)真貫徹“安全第一,預(yù)防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針,提高我礦的本質(zhì)安全程度和安全管理水平,控制煤礦生產(chǎn)中的危險、有害因素,降低煤礦生產(chǎn)安全風(fēng)險,預(yù)防事故發(fā)生,保護煤礦從業(yè)人員的健康、生命安全及財產(chǎn)安全。 2、為了能合理有效的控制自燃煤層發(fā)生自燃事故,降低事故的發(fā)生概率,提高職工的生命財產(chǎn)安全和煤礦安全的可持續(xù)發(fā)展。 二、設(shè)計依據(jù) 1、煤礦安全規(guī)程規(guī)定,開采有自燃傾向性煤層的礦井,在礦井和新水平的設(shè)計中必須采取綜合(包括開拓開

2、采,巷道布置,開采方法,回采工藝,通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)等)以及(包括灌漿或注沙、噴注阻化劑、注入惰性氣體、均壓技術(shù)等)預(yù)防煤層自燃發(fā)火措施,又規(guī)定:開采有自燃傾向性的煤層,必須對采空區(qū)、突出和冒落孔洞等空隙采用預(yù)防性灌漿或全部填充、噴灑阻化劑、注入阻化泥漿、惰性氣體以及均壓通風(fēng)等措施,防止自燃發(fā)火。 2、設(shè)計規(guī)范規(guī)定:二級自然礦井以建立注漿或注砂為主,以阻化劑或均壓技術(shù)為輔的防滅火系統(tǒng)和預(yù)測預(yù)報系統(tǒng)并配備惰性氣體裝備。 3、根據(jù)中煤科工集團重慶研究院鑒定報告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級為II類,屬自燃煤層,因此根據(jù)礦井防滅火規(guī)范及煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范等為依據(jù)進行設(shè)計。 4、國家關(guān)于礦井防滅

3、火的管理規(guī)定及要求。 三、設(shè)計的主要任務(wù) 1、對興無煤礦的地質(zhì)條件以及礦井設(shè)計概況進行了綜述。 2、對生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的自燃事故進行分析,并編制和選擇了相應(yīng)的防治措施和裝備。做到“安全第一,預(yù)防為主”。 3、根據(jù)礦井生產(chǎn)特點,對礦井自燃,一氧化碳和溫度進行實時監(jiān)測,以便礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)人員及時了解情況,采取有效措施。 四、依據(jù)的法律、條例、規(guī)程、規(guī)范、細則 1、2012年國家安全監(jiān)察總局、煤礦安全監(jiān)督管理總局下發(fā)的關(guān)于礦井防滅火的管理規(guī)定及要求。 2、煤礦安全規(guī)程; 3、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局發(fā)布的礦井防滅火規(guī)范及煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范; 4、其他相關(guān)法律、法規(guī)及各種行業(yè)性規(guī)范。 5、柳林縣煤礦

4、通風(fēng)瓦斯管理實施細則(2013年) 第一章 礦井概況及安全條件 第一節(jié) 井田概況 一、地理概況 山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司,位于柳林縣城東,直距6km的莊上鎮(zhèn)莊上村,行政區(qū)劃屬柳林縣莊上鎮(zhèn)管轄。其地理坐標(biāo)為: 東經(jīng)110°5424-110°5648, 北緯37°2124-37°2429。 中心點坐標(biāo):X 4139160 Y19493690 山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司采礦許可證號為C01220041023,批準(zhǔn)開采4-10號煤層,生產(chǎn)規(guī)模1.2Mt/a,有效期自2012年10月29日至2042年10月29日。礦區(qū)面積11.6305km2,開采深度由84

5、0-570m標(biāo)高,井田范圍由下列11個拐點坐標(biāo)依次連線圈定(表1): 山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司礦界范圍坐標(biāo) 表1西安80坐標(biāo)系(6°帶)X坐標(biāo)Y坐標(biāo)641389二、地質(zhì)條件: 我礦地處河?xùn)|煤田,現(xiàn)主采煤層為4#主焦煤、5#主焦煤,4號煤層在井田內(nèi)主要穩(wěn)定可采煤層,為全部可采煤層,煤層厚度2.154.22m,平均為3.09m。結(jié)構(gòu)簡單,大部分不含夾矸,小部分含一層夾矸,夾矸厚度00.50m。煤層頂板為中細粒砂巖、泥巖沉積;底板為泥巖,細砂巖沉積。5號煤層位于山西組底部,為較穩(wěn)定煤層,大部分可采煤層,上距4號煤層7.01m,厚度為0.451.90m,平均為1.24m,大部分可采,局部

6、含一層夾矸,夾矸厚約00.30m。煤層頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖;底板為泥巖、細砂巖。在井田范圍內(nèi)預(yù)計無較大的斷層,地質(zhì)條件不太復(fù)雜。 1、地層、所采煤層地質(zhì)情況: 本井田位于鄂爾多斯盆地東部邊緣,河?xùn)|煤田中部,大地構(gòu)造位置處于華北地塊之次級構(gòu)造單元河?xùn)|凹塊之中。井田內(nèi)地表大部被第四系中上更新統(tǒng)黃土覆蓋,僅在溝谷中局部出露上第三系、二疊系石盒子組地層。現(xiàn)根據(jù)區(qū)域地層資料及井田內(nèi)鉆孔揭露的情況,將本井田地層由老到新分別敘述如下: 1、奧陶系中統(tǒng)峰峰組02f 巖性主要為厚層狀深灰色石灰層,上部含較多鐵質(zhì)而呈棕紅色,下部較純,呈乳白色。巖層夾有薄層白云質(zhì)灰?guī)r或泥灰?guī)r,局部裂隙發(fā)育,多被方解石脈充填。根據(jù)區(qū)

7、域資料,本組厚度大于100m。 2、石炭系(C) 中統(tǒng)本溪組C2b 本溪組地層上部以灰色、深灰色的泥巖、砂質(zhì)泥巖為主,夾薄層細砂巖,下部為灰色粘土巖、鐵鋁巖,局部有黃鐵礦層或山西式鐵礦和鋁土礦層。本組厚度為37.10-44.10m。平均42.82m,與下伏地層呈平行不整合接觸關(guān)系。 上統(tǒng)太原組C3t 本組地層為一套海、陸交互相含煤沉積建造,系本區(qū)主要含煤地層之一,底部為黃褐色厚層狀石英砂巖K1,厚2-3m,下部為灰褐、深灰、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、薄層砂巖、石灰?guī)r及8上、8、9、10號煤層,其中9號煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,8、10號煤層為穩(wěn)定的大部可采煤層,8上號煤層為不可采煤層。上部

8、巖性主要為灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖以及6、7號煤層,6號煤層為不穩(wěn)定的局部可采煤層,7號煤層為不可采煤層。三層灰?guī)r由下而上分別為L3、L4、L5,其厚度均為4-5m。本組地層厚度為79.60-111.79m。平均100.22m。與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 3、二疊系 下統(tǒng)山西組P1s 本組為本區(qū)主要含煤地層之一,主要由砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,本組厚度30.80?68.91 m,為平均60.61m,含2、3、4、5號四層煤,其中2、3號為不可采煤層,4號煤層為全區(qū)可采煤層,5號煤層為大部可采煤層。底部以K3砂巖為界與下伏太原組地層呈整合接觸關(guān)系。 下統(tǒng)下石盒子組P1x 本組地層厚度105.0

9、0?139.70 m,為平均113.27m,為一套陸相沉積地層,巖性主要為黃綠色中細粒砂巖、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖以及雜色泥巖組成,與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 一段:以砂巖、泥巖沉積為主、下部為中、細砂巖沉積,中部為泥巖沉積,上部為砂巖沉積;頂部為灰黑色泥巖沉積,含鋁土,厚度為33.00-49.70m,平均41.10m。 二段:主要為泥巖、砂巖沉積,頂部為紫紅色泥巖沉積,是上、下石盒子組分界的標(biāo)志層,本段厚度為72.00-90.00m,平均72.17m。 上統(tǒng)上石盒子組P2s 本組地層在井田內(nèi)出露不全,揭露厚度為0-147.09m,平均為70.38m。為一套陸相碎屑巖沉積地層,巖性為灰綠色、深灰

10、色砂巖、泥巖互層,局部有紫紅色泥巖,與下伏地層呈整合接觸關(guān)系。 4、上第三系上新統(tǒng)(N2) 本組地層分布于溝谷的半坡上,厚度0-71.56m,平均為25.89m。巖性主要為紫紅色亞砂土、亞粘土、含鈣質(zhì)結(jié)核層,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。 5、第四系 中上更新統(tǒng)(Q2+3) 為淺黃色黃土、棕黃色粉砂土,垂直節(jié)理發(fā)育,直立性好,厚度為0-108.23m,平均為57.60m,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。 全新統(tǒng)(Q4) 為現(xiàn)代沖洪積物和坡積物,巖性為砂礫、碎石及砂土的混合物,主要發(fā)育在大溝谷中,厚度0-15m,平均為6.00m,與下伏地層呈角度不整合接觸關(guān)系。 2、含煤地層 井田內(nèi)含煤地層主

11、要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。現(xiàn)自下而上分別敘述如下: 1、石炭系上統(tǒng)太原組(C3t) 為海陸交互相沉積,以其底部K1砂巖與本溪組地層分界,與下伏地層呈整合接觸。本組地層由砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖、石灰?guī)r及煤層組成,成煤環(huán)境穩(wěn)定,沉積旋回明顯,厚度為79.60-111.79m。平均100.22m。按沉積環(huán)境特征,以8號煤層頂板及L5頂分為三段: 下段(C3t1) 從太原組底部的K1砂巖至9號煤層底板,厚度31.10-46.00m,平均為43.00m。巖性主要為灰-灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖、灰白色砂巖,泥巖中富含植物化石,本組含有10號煤層,為穩(wěn)定的大部分可采煤層。 中段(C3t2)

12、從9號煤層底到L3灰?guī)r底,厚度為19.30-28.19m,平均為24.12m。巖性主要為灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、及灰白色砂巖和煤層,主要含有8上、8、9號煤層,9號煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,8號煤層為穩(wěn)定的大部分可采煤層,8上號煤層為不可采煤層。 上段(C3t3) 從L3灰?guī)r底至K3砂巖底,厚度為29.20-37.60m,平均為33.10m。巖性主要為L3、L4、L5三層灰?guī)r以及泥巖和砂質(zhì)泥巖,本段中含有6、7號煤層,6號煤層為局部可采煤層,7號煤層為不可采煤層。 2、二疊系下統(tǒng)山西組(P1s) 山西組是以陸相沉積為主的海陸交互相含煤沉積,主要由灰黑色砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖、灰色細砂巖及煤層組

13、成,本組中含有2、3、4、5號四層煤,2、3號為不可采煤層,4號煤層為穩(wěn)定的全區(qū)可采煤層,5號煤層為穩(wěn)定的大部可采煤層。本組厚度穩(wěn)定性較太原組稍差,厚度為30.80?68.91 m,為平均60.61m。本組從沉積特征來看,形成于海退過程中,聚煤作用發(fā)生于海退造成的濱海三角洲平原及湖泊、瀉湖、潮坪環(huán)境中,砂巖層較太原組稍發(fā)育一些,而石灰?guī)r則不發(fā)育。底部的中粗粒K3砂巖為山西組和太原組的分界線,該砂巖厚度一般為2.80-3.75m,平均為3.10m。砂巖為中粗粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,泥質(zhì)膠結(jié)。 3、構(gòu)造 本井田構(gòu)造簡單,總體上地層走向為北西-南東、傾向向西南(190°-245°)的單

14、斜構(gòu)造,傾角3°-8°。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有斷層和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造,在今后井下開采中應(yīng)注意隱伏斷層和陷落柱的線索,以防事故發(fā)生。 4、水文地質(zhì): 1)井田地表河流 該井田邊界為人為劃定,沒有形成地質(zhì)構(gòu)造邊界。井田內(nèi)地表水屬黃河流域。本井田內(nèi)無常年性河流,僅井田東邊界有一條名為灰塔則河溝流,沿井田邊界由南向北,流經(jīng)工業(yè)廣場。河床最底標(biāo)高位于井田東北邊界處,標(biāo)高為820m。經(jīng)調(diào)查歷年來最高洪水線標(biāo)高為828m,遠低于各井口標(biāo)高。該河屬季節(jié)性河流,向西經(jīng)康家溝流入三川河,三川河由東向西徑流,于柳林城西注入黃河,年平均流量2.88億m3。由于井田內(nèi)無斷層及陷落柱發(fā)育,灰塔則河(包括較大溝谷

15、雨季地表匯水)與地下水水力基本無水力聯(lián)系。地表水對地下水補給條件差。圖1山西柳林興無煤礦有限責(zé)任公司所處柳林泉域位置圖 2)含水層 1、含水層 第四系沖積、洪積孔隙含水層 本井田部分有基巖出露外,其余皆為第四系地層所覆蓋,厚度在0-123.23 m,一般在63.60m左右;由粘土、亞粘土、亞砂土粉砂、細砂、中砂、粗砂及砂礫等組成。含水性由砂、砂礫層的發(fā)育程度而定。據(jù)山西148煤田地質(zhì)勘探隊青龍城水井不完整井簡易抽水試驗成果表明,單位涌水量1.27-9.54L/s.m(編大)水質(zhì)為重碳酸鈣鎂水,礦化度597.2-1478.0mg/L,總硬度16.33-41.7德國度。 基巖風(fēng)化帶裂隙含水層 為各

16、不同地質(zhì)時代的巖石與第四系接觸帶,巖性破碎,風(fēng)化裂隙發(fā)育。 下二疊統(tǒng)下石盒子組砂巖裂隙含水層 石盒子組砂巖,厚度大,且處于淺部,易于接受大氣降水補給,富水性強于山西組砂巖,溝谷中有泉出露,流量小于1.1L/s。而深部含水層富水性弱。 下二疊統(tǒng)山西組K3砂巖和4號煤層頂板砂巖裂隙含水層 井田內(nèi)分布廣泛。K3砂巖厚度1.15-2.65m,平均厚度為1.90m,巖性主要為灰白色中、細粒砂巖,裂隙不發(fā)育。 4號煤層頂板砂巖局部可與4號煤層直接接觸,巖性以中、細粒砂巖為主,平均厚度3.53m,裂隙不發(fā)育。 據(jù)山西148煤田地質(zhì)勘探隊21號孔山西組含水層抽水試驗,靜止水位標(biāo)高762.85m,單位涌水量為0

17、.0023L/s.m,滲透系數(shù)0.000696m/d,表明該含水層含水性弱。 上石炭統(tǒng)太原組L1、K2 、L4、 L5石灰?guī)r裂隙含水層 區(qū)內(nèi)分布廣泛,L1、K2石灰?guī)r局部合為一層,平均厚度8.35m左右,為8號煤層之直接頂板,根據(jù)鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育,僅在401號孔鉆孔穿到時,沖洗液消耗量有所增加,最大涌水量4.25m3/d。 L4石灰?guī)r平均厚度8.54m,為7號煤層的直接頂板,鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育,一般鉆孔消耗量不大,僅在401號孔鉆孔沖洗液有所增加,最大涌水量1.0m3/d。 L5石灰?guī)r平均厚度5.50m,為6號煤層的直接頂板,鉆孔揭露巖溶裂隙不發(fā)育。 以上四個含水層,本區(qū)內(nèi)未做單層抽

18、水試驗,據(jù)21號孔混合抽水試驗,該含水組靜止水位標(biāo)高806.04m,單位涌水量0.0007L/s.m,滲透系數(shù)0.1767m/d。 奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層:本區(qū)共施工奧陶系延深孔四個401、402、502、602號鉆孔,鉆孔揭露最大厚度31.42m,與區(qū)域地層表對照,這四個鉆孔均只打到峰峰組石灰?guī)r,巖性主要為深灰色厚層狀石灰?guī)r,埋藏較深,一般都在315m以下。°。PH值7.7,為重碳酸氯化物淡水。區(qū)域內(nèi)因地下水的不斷開采,水位有所下降,本礦為了解決生產(chǎn)生活用水,于1991年委托呂梁地區(qū)鑿井隊在礦區(qū)東部施工了三個水源井。 2、地下水的補給、排泄條件 除第四系含水層以外,各主要含水層在

19、井田內(nèi)幾乎都未出露,第四系含水層主要受大氣降水補給,一般降水后水井水位明顯上升,據(jù)柳林觀測站多年動態(tài)觀測資料,變化幅度在1.40m左右。 基巖風(fēng)化帶含水層在第四系覆蓋比較小的地段接受第四系含水層的補給。 井田內(nèi)主要煤層的充水含水層,如山西組4號煤層頂板砂巖含水層和K3砂巖含水層,與太原組各石灰?guī)r含水層在井田內(nèi)幾乎沒有出露,與上覆基巖風(fēng)化帶含水層和第四系含水層之間又相距約數(shù)百米,其間還有上下石盒子組的砂質(zhì)泥巖等隔水層。據(jù)此分析其補給條件較差,含水性較弱,在沒有構(gòu)造溝通和隔水層遭到破壞時,與其它含水層不會產(chǎn)生水力聯(lián)系。 中奧陶統(tǒng)峰峰組石灰?guī)r含水層,井田內(nèi)沒有出露,從河?xùn)|煤田山西柳林興無煤礦精查地質(zhì)

20、報告區(qū)域資料看,奧陶系巖溶水的補給來源是:灰?guī)r裸露區(qū)和灰?guī)r被松散層覆蓋區(qū)接受大氣降水的直接滲入補給,以及地表徑流的滲漏。據(jù)柳林泉資料,柳林泉蓄水構(gòu)造內(nèi)裸露灰?guī)r區(qū)的降雨入滲系數(shù)為0.185,關(guān)于地表徑流的滲入補給,其只能通過灰?guī)r區(qū)河流滲漏段補給巖溶水,滲漏段分布于離石盆地周邊和王家會背斜以西三川河及其支流北川河、東川河、南川河河谷中,滲漏段總長33.0km,滲漏系數(shù)為0.02,從井田內(nèi)鉆孔和收集資料來看,峰峰組地層的含水性較強,在水文地質(zhì)單元中所處環(huán)境應(yīng)屬于徑流排泄帶,從屬于柳林泉域排泄帶。 3)隔水層 1、石盒子組、山西組隔水層 石盒子組、山西組隔水層為各砂巖含水層之間的粉細砂巖、泥巖。一般發(fā)

21、育穩(wěn)定,致密堅硬,具有良好的隔水性能。 2、太原組隔水層 太原組灰?guī)r含水層之間的泥巖、粉細砂巖是灰?guī)r含水層隔水層,無采動破壞時,是灰?guī)r含水層之間良好隔水層。最下層煤層至本溪組之間的泥巖、粉細砂巖及鋁質(zhì)泥巖,和本溪組地層共同組成奧灰含水層與煤層之間隔水層,其厚度約33m。 3、本溪組隔水層 是井田內(nèi)重要隔水層,厚26.67m,巖性主要為泥巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖、泥質(zhì)膠結(jié)的礫巖,隔水性能好,區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定連續(xù),加之10號煤下無煤段總厚達75.99m,是10號煤與奧陶系灰?guī)r間良好的隔水層。 三、煤的自燃性及地溫 1、煤的自燃性:根據(jù)中煤科工集團重慶研究院鑒定報告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級為II類,屬

22、自燃煤層 2、地溫 區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)地溫異常區(qū),地溫正常。 第二節(jié) 礦井采掘概況 一、礦井采掘概況 1、采掘布置及生產(chǎn)能力:興無煤礦井田面積為11.6305km2,本礦井開拓方式為斜井開拓。批準(zhǔn)可采煤層為4#、5#、6#、8#、9#、10#共6層煤,設(shè)計可采儲量56090kt,服務(wù)年限22.9年,現(xiàn)采4#、5#煤。井筒有主斜井、副斜井、人行斜井為進風(fēng)井,回風(fēng)立井為回風(fēng)井。全礦井共布置有一個水平、四個采區(qū),其中三、四采區(qū)已采完,現(xiàn)采區(qū)為二采區(qū)4#煤層、三采區(qū)5#煤層,二采區(qū)計劃布置有42207綜采工作面、42110軌順、皮順(設(shè)備順)兩個掘進工作面,三采區(qū)布置有53204綜采(53204采完后5310

23、3綜采接替),53103軌道(尾巷)、皮順兩個掘進工作面。(53103掘進完畢后由53102掘進接替)礦井核定生產(chǎn)能力為175萬噸/年。 2、開采順序 根據(jù)礦區(qū)范圍和礦井的開拓方式,全礦井分為兩個采區(qū)開采,采區(qū)的開采方式:兩個采區(qū)同時開采;煤層間的開采順序:先開采4號煤層、其次開采5號煤層。 3、采煤方法與頂板管理 綜采工作面采用走向長壁式采煤法,后退式回采,采煤方法為綜采,全部垮落法管理頂板,42207回采選用MG500/3.5D型采煤機落煤,SGZ-764/400型刮板輸送機出煤,ZZ400/17/35型支撐掩護式液壓支架支護頂板,;53204綜采工作面選用MG250/560-WD型采煤機

24、落煤,SGZ-730/400型刮板輸送機出煤,ZY6000/10/20型支撐掩護式液壓支架支護頂板。第二章 礦井通風(fēng)、監(jiān)測系統(tǒng)第一節(jié) 礦井瓦斯、煤塵、自燃、煤和地溫 1、瓦斯 晉煤瓦發(fā)【2012】957號文件對興無煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果為高瓦斯礦井,礦井最大絕對涌出量為108.34m3/min。最大相對瓦斯涌出量為29.42m3/t。 2、煤塵 依據(jù)山西煤礦設(shè)備安全技術(shù)檢測中心2013年11月28日的鑒定報告興無煤礦 4#煤層的火焰長度55mm,煤塵有爆炸性。 5#號煤層的火焰長度65mm,煤塵有爆炸性。 3、煤的自燃性:根據(jù)中煤科工集團重慶研究院鑒定報告我礦4#、5#煤層自燃傾向性等級為II類

25、,屬自燃煤層 5、地溫 據(jù)調(diào)查,本區(qū)煤礦在開采過程中,地溫一般為15-17,區(qū)內(nèi)地溫梯度小于3/100m,無地?zé)岙惓?屬地溫正常區(qū)。第二節(jié) 礦井通風(fēng)一、通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng) 1、通風(fēng)方式 礦井采用斜井開拓,通風(fēng)方法是抽出式,布置有三個進風(fēng)井(主斜井、副斜井、人行斜井)和一個專用回風(fēng)立井,礦井通風(fēng)方式為中央分列式,回風(fēng)立井安裝有兩臺型號為NMAF-2800/1600-1G型環(huán)保節(jié)能風(fēng)機,風(fēng)機實現(xiàn)變頻調(diào)節(jié),其中一臺工作、一臺備用。 2、通風(fēng)系統(tǒng) 礦井主要通風(fēng)線路為:三采區(qū):人行斜井、副井(主進風(fēng))副井井底車場三采軌下、行人下山、三采皮下53204綜采工作面、53103綜掘面5#南翼回風(fēng)、5#回風(fēng)下山

26、5#專用回風(fēng)巷總回風(fēng)巷風(fēng)井地面。 二采區(qū):人行斜井、主井(主進風(fēng))760運輸巷二采軌下、行人下山、皮下42207綜采工作面、42110綜掘面 南回風(fēng)、北回風(fēng)總回風(fēng)巷風(fēng)井地面。 綜掘工作面均采用局扇配合全風(fēng)壓通風(fēng),局扇選用FBDNO8.0 2×55KW、FBDNO7.1 2×37KW的局扇,風(fēng)筒選用1000mm和800mm的大直徑風(fēng)筒。井下各變電所、硐室及其他巷道均采用獨立通風(fēng),且兩個采區(qū)均設(shè)有專用回風(fēng)巷。另外,采區(qū)變電所以及各硐室均實行獨立通風(fēng)。二、通風(fēng)設(shè)備及反風(fēng) 1、礦井主要通風(fēng)機的安裝和使用應(yīng)符合下列要求: 1主要通風(fēng)機必須安裝在地面;裝有通風(fēng)機的井口必須封閉嚴(yán)密,其外

27、部漏風(fēng)率無提升設(shè)備不得超過5%。 2主要通風(fēng)機和電動機的機座必須牢固耐用。必須保證主要通風(fēng)機連續(xù)運轉(zhuǎn)。 3必須安裝2套同等能力的主要通風(fēng)機及裝置,其中一套運轉(zhuǎn),一套作備用,備用的一套風(fēng)機必須能在10min內(nèi)啟動并運行正常。 4嚴(yán)禁采用局部通風(fēng)機或風(fēng)機群作為主要通風(fēng)機使用。 5裝有主要通風(fēng)機的出風(fēng)井應(yīng)安裝防爆門,防爆門每6個月檢查維修一次。 6至少每月檢查一次主要通風(fēng)機,主要通風(fēng)機與備用風(fēng)機每月要交替運行。 7新安裝的主要通風(fēng)機投入使用前,必須進行一次通風(fēng)機性能測定和運轉(zhuǎn)工作,以后按期每5年進行一次性能測定。 8礦井主要通風(fēng)機要有兩路直接由變電所饋出的供電線路,線路不分接任何負荷。 2、反風(fēng)方式

28、、反風(fēng)系統(tǒng)及設(shè)施 礦井主扇為軸流式風(fēng)機,因此采用風(fēng)機電機直接反轉(zhuǎn)進行反風(fēng),在反風(fēng)時調(diào)轉(zhuǎn)電動機電源的兩相,可以改變主扇風(fēng)機動輪的旋轉(zhuǎn)方向,使井下風(fēng)流反向。反風(fēng)特點為反風(fēng)時風(fēng)流方向由抽出改變?yōu)閴喝搿?主要通風(fēng)機必須裝有反風(fēng)設(shè)施及防爆門反鎖裝置,同時根據(jù)反風(fēng)風(fēng)流經(jīng)過路線,在通風(fēng)系統(tǒng)中構(gòu)筑正向風(fēng)門和反向風(fēng)門,以形成礦井的反風(fēng)系統(tǒng)。需要反風(fēng)時,主扇必須能在10min內(nèi)改變巷道中的風(fēng)流方向;同時主要通風(fēng)機反風(fēng)風(fēng)量不應(yīng)小于正常供風(fēng)量的40%。 每季度應(yīng)至少檢查一次反風(fēng)設(shè)施,每年應(yīng)進行一次反風(fēng)演習(xí)。 3、為保證采、掘工作面的風(fēng)量,并使風(fēng)流按規(guī)定流動,在風(fēng)流流動的路線中設(shè)置有風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物。為防止爆炸性氣體沖

29、擊主扇,在回風(fēng)斜井井口設(shè)置防爆門,引風(fēng)道與回風(fēng)斜井之間的夾角為3045°,防爆門至井筒內(nèi)引風(fēng)道開口位置長1015m。 4、防止漏風(fēng)措施 風(fēng)門、密閉、風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化基本要求砌筑,并加強管理,定期檢查和維修。 5、降低風(fēng)阻措施 (1)砌碹巷道應(yīng)盡可能光滑,力求使巷道光滑平整,以降低風(fēng)阻。 (2)在容易產(chǎn)生局部阻力地點,應(yīng)盡量減少局部阻力系數(shù)。巷道連接邊緣應(yīng)作成斜線或圓弧形,巷道轉(zhuǎn)彎處應(yīng)盡量避免直角轉(zhuǎn)彎或小于90°轉(zhuǎn)彎,并將轉(zhuǎn)彎處內(nèi)、外側(cè)按斜線或圓弧形施工,必要時設(shè)置導(dǎo)風(fēng)板。 (3)在日常通風(fēng)管理中,應(yīng)避免在主要巷道堆放礦車、堆雜物,巷道應(yīng)隨時修復(fù),保證完整,

30、并有足夠的有效通風(fēng)斷面,以利風(fēng)流暢通。第三節(jié) 礦井抽放系統(tǒng) 目前礦井在前元莊風(fēng)井工業(yè)場地建有瓦斯抽放泵站,并已實現(xiàn)了高、低負壓分源抽放系統(tǒng),其中高負壓抽放系統(tǒng)安裝兩臺BE3-720-2BY4水環(huán)式真空泵,功率為710KW,泵抽放最大絕對壓力為1.2MPa,額定流量為500m3/min,采用DN630主管及DN355支管進行抽放,用于本煤層回采面預(yù)抽、邊采邊抽;低負壓抽放系統(tǒng)安裝兩臺2BE3-520-2BY4水環(huán)式真空泵,功率為450KW,泵抽放最大絕對壓力為1.0MPa,額定流量為250m3/min,采用DN630主管及DN325支管進行抽放,用于鄰近層、采空區(qū)瓦斯抽放。 1)、抽放管路系統(tǒng):

31、 抽放主管選用630mm、377mm管。 干管及支管選用325mm、355mm和250mm不銹鋼管。 鉆孔觀測裝置選用75mm鎧裝膠管與支管連接。 井下每個抽放鉆孔全部安設(shè)流量觀察裝置。 井下每個采掘工作面抽放主管都安裝有在線監(jiān)測系統(tǒng)和噴粉抑爆裝置。 2)、抽放設(shè)備: 觀測設(shè)備:利用最先進的CJZ70瓦斯抽放綜合參數(shù)測定儀3臺,進行瓦斯?jié)舛取⒘髁俊毫Φ臏y定。 鉆機配備:礦井打鉆設(shè)備選用由西安煤科院生產(chǎn)的ZDY1200S型鉆機6臺、ZDY3200L型礦用履帶式坑道鉆機2臺、ZDY6000LD型礦用履帶式坑道千米定向鉆機1臺。 3)、瓦斯抽放方法: 多年來,我礦一直采用鄰近層、本煤層和采空區(qū)三種

32、瓦斯抽放的方法,實現(xiàn)了綜合抽放模式,逐步形成了: 回采面以鄰近層、本煤層抽放為主,采空區(qū)為輔,做到本煤層先抽后采和邊采邊抽的抽放方法,從而降低了工作面瓦斯涌出量; 掘進面主要采用本煤層抽放,本煤層采用先抽后掘、邊掘邊抽的抽放方法進行治理瓦斯。第四節(jié) 礦井監(jiān)測系統(tǒng)1、安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng):興無煤礦選用KJ95N型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模擬量、開關(guān)量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能,經(jīng)升級改造后,完全符合(AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)范要求),KJ95N型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),由地面中心站、井下分站、電源箱和礦用傳感器、傳輸電纜和系統(tǒng)軟件組成,井上下使用分

33、站38套,安裝各類傳感器傳感器共238個,其中:瓦斯傳感器93臺、一氧化碳傳感器34臺、風(fēng)速傳感器8臺、溫度傳感器33臺、負壓傳感器9臺、水位傳感器5臺、開停傳感器39臺、風(fēng)門開閉傳感器14臺、風(fēng)筒傳感器8臺、煙霧傳感器13臺、饋電傳感器35臺、聲光報警傳感器30臺,氧氣傳感器10臺,各種傳感器的安裝和使用均符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定,用來監(jiān)測甲烷濃度、風(fēng)速、負壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)、局部通風(fēng)機開停、主要通風(fēng)機開停等,并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警,斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。 瓦斯抽采采用KJ73N型監(jiān)控系統(tǒng)(與礦井監(jiān)測系統(tǒng)兼容),整個系統(tǒng)主要由地面中心站、抽采泵站監(jiān)控分站、各種抽采傳

34、感器及抽采管理軟件組成。可直接接入煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)高速工業(yè)以太環(huán)網(wǎng),連續(xù)監(jiān)測瓦斯抽采管路內(nèi)的氣體溫度、負壓、正壓、濃度等;連續(xù)監(jiān)測瓦斯抽采泵站內(nèi)泄漏瓦斯?jié)舛取⒊椴杀幂S溫、電機軸溫及其定子溫度。 兩化融化系統(tǒng):興無煤礦基于現(xiàn)行的自動化控制、信息、網(wǎng)絡(luò)的新理論和新技術(shù),利用先進的自動化產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和工業(yè)控制軟件、數(shù)據(jù)庫軟件,建設(shè)基于工業(yè)以太冗余環(huán)網(wǎng)的礦井綜合信息監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及安全生產(chǎn)管理系統(tǒng),使礦井在“采、掘、運、風(fēng)、水、電、安全、環(huán)保”等生產(chǎn)環(huán)節(jié)全面實現(xiàn)信息化,并將煤炭計劃、生產(chǎn)、技術(shù)、管理的各個環(huán)節(jié),統(tǒng)一在一個網(wǎng)絡(luò)平臺上,形成統(tǒng)一、完整的管理控制有機整體,實現(xiàn)煤礦企業(yè)內(nèi)部的監(jiān)控和管理一體化:

35、集成各監(jiān)控子系統(tǒng)的測點實時數(shù)據(jù)流、實時報警信息流、測點定義信息流、以及測點分布動態(tài)圖形等信息流,促進生產(chǎn)調(diào)度、經(jīng)營管理、決策指揮以及各級政府監(jiān)管的信息化、科學(xué)化。目前興無礦已建設(shè)完成的項目有: 井上下以太環(huán)網(wǎng)光纜敷設(shè) 建筑面積為600平方米的安全調(diào)度監(jiān)控中心; 三排56工位的監(jiān)控操作臺; 9.5平方米大屏及32路顯示48路監(jiān)控的工業(yè)視頻監(jiān)控系統(tǒng); 小靈通無線通訊和有線 通訊及語音呼救急救系統(tǒng); 工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng) 安全生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng) 礦井瓦斯監(jiān)控系統(tǒng) 人員定位系統(tǒng) 產(chǎn)量監(jiān)控系統(tǒng) 煤炭執(zhí)法網(wǎng) 2、產(chǎn)量監(jiān)測系統(tǒng) 興無煤礦采用KJ508產(chǎn)量監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)地面安裝有音頻信號防雷器,稱重顯示控制器,開

36、關(guān)穩(wěn)壓電源,單相電源防雷器,視頻信號防雷器,32/458轉(zhuǎn)按器,吸頂球形攝像頭,UPS電池,液晶顯示器,網(wǎng)絡(luò)硬盤、錄像機,UPS機頭,井下安裝有KDW127/5礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源,IGS-5F礦用本安型分站,GID3000稱重傳感器,ICS-220J礦用本安型分站,GZD300稱重傳感器,ICS-220J礦用信息傳輸接口,可以實時對礦井產(chǎn)量情況進行監(jiān)測。 3、束管監(jiān)測系統(tǒng): 我礦建有束管監(jiān)測化驗中心,并有專人定期對采空區(qū)的各類氣體采樣化驗,并進行分析,如有異常能夠及時采取措施,進行處理。 4、人員定位系統(tǒng): 興無煤礦采用KJ222(A)(1套)人員定位系統(tǒng),地面監(jiān)控中心站安裝有由計算

37、機、打印機、唯一性檢測裝置、不間斷電源、監(jiān)控主機、電源避雷器、信號避雷器、H15礦用本安型顯示屏、傳輸接口直流電源、KJ222-J傳輸接口,KDW51礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源,KDW660/15B礦用隔爆兼本安直流穩(wěn)壓電源,KGE106A本安識別卡,KGE106B本安型識別卡,KGR222-F(A)本安型識別基站,KJ222-F(B)本安型識別子站,礦用傳輸電纜、礦用電力電纜、礦用傳輸光纜,第三章 自燃防滅火預(yù)測第一節(jié) 煤的自燃機理及煤的自熱影響因素 一、煤的自燃機理 1、煤的自燃,其主要原因是由于吸收了空氣中的氧氣,使煤的組成物質(zhì)氧化產(chǎn)生熱量,再被水濕潤,就放出更多的濕潤熱,也會加速煤的自

38、燃。此外,煤的自燃還與煤本身的性質(zhì)有關(guān)。如煤的品級;煤的顯微組分、水分、礦物質(zhì)、節(jié)理和裂隙;煤層埋藏深度和煤層厚度;開采方法和通風(fēng)方式等。煤的自燃從本質(zhì)上來說是煤的氧化過程。 2、煤自燃的不同階段 (1)水吸附階段。與其他階段不同,這個階段只是個物理過程,煤與氧不會發(fā)生反應(yīng),煤吸附水雖不是煤自燃的根本原因,但他對煤自熱,特別是低品級的煤自熱有重要影響。當(dāng)水被煤吸附時會放出大量熱,即潤濕熱。所以,多數(shù)情況下該階段對煤的自燃都起著關(guān)鍵作用。 (2)化學(xué)吸附階段。煤自燃過程首先在這個階段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。該階段的反應(yīng)溫度為環(huán)境溫度至70。該過程中煤吸附氧氣會產(chǎn)生過氧化物,因而叫做化學(xué)吸附階段。化學(xué)吸附階

39、段煤重略有增加,并產(chǎn)生氣體,其中的CO可作為標(biāo)準(zhǔn)氣體,通過監(jiān)測CO濃度可對煤的自燃進行早期預(yù)報,化學(xué)吸附階段需要少量水參加反應(yīng)。根據(jù)煤的品級和類型不同,化學(xué)吸附的放熱量在5.046.72J/g之間變化。若煤溫達到70時會分解,煤重隨之大幅度下降,甚至比原始煤重還要輕。煤中水分的蒸發(fā)可帶走一些熱量,該過程產(chǎn)熱量在16.875.6J/g間變化。若煤氧化進行到這個階段,想使其不自燃是非常困難的。 (3)煤氧復(fù)合物生成階段。該階段生成一種穩(wěn)定的化合物,即煤氧復(fù)合物。其反應(yīng)溫度范圍為150230。產(chǎn)生的熱量25.2003.4J/g。這個階段煤重又有所增加,煤氧化進行到這個階段必然發(fā)生自燃。 (4)燃燒初

40、始階段。這是煤氧復(fù)合物生成階段到煤快速燃燒階段的過渡時期,煤溫達230時,煤的反應(yīng)熱為42243.6J/g,這些熱量使煤迅速上升促進了煤的快速燃燒。 (5)快速燃燒階段。這是煤自熱的最后階段,它描述了煤的實際燃燒過程。依氧氣供應(yīng)充足與否,這個階段可能發(fā)生干餾、不完全燃燒或安全燃燒。如果燃燒充分,其反應(yīng)熱等于煤的發(fā)熱值。 二、煤的自熱影響因素 1、煤質(zhì) 煤質(zhì)本身對煤自熱敏感性有顯著的影響。 (1)煤的品級 煤的品級表明了煤的變質(zhì)程度,常用揮發(fā)分含量和含煤量表示。品級低的純煤自熱熱敏感性高,而且,隨著煤的品能升高其自熱敏感性下降。(2)煤的水分含量 煤中水分的含量對煤的自燃性有很大影響。水分含量達

41、飽和的煤,特別是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前,煤體不再吸附水分,因而不能放出潤濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內(nèi)在水分溫度升高。另一方面,自熱時的化學(xué)反應(yīng)需要有少量的水分參加。低品級煤水分含量遠遠大于化學(xué)反應(yīng)的需要量。因而,對低品級煤來說,水分實際上是煤自熱的阻化劑。 (3)礦物質(zhì) 煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應(yīng)放熱增加煤溫,而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積,如黃鐵礦,它可以吸收氧化反應(yīng)放出的部分熱量降低煤的氧化反應(yīng)進程;煤的高灰分使單位質(zhì)量的氧化熱降低。 2、開采和貯運的環(huán)境因素 環(huán)境因素對煤自熱的影響為:可使煤的水分含量發(fā)生變化;改變煤氧接觸條件:使生產(chǎn)成的熱量擴散。可

42、分為: (1)地質(zhì)因素 斷層和裂隙有利于空氣和水分與煤接觸。因而散熱沒有明顯增加,卻增加了煤發(fā)生氧化的機會和水的吸附。也就是說斷層和裂隙增加了煤自燃的危險性。埋藏深的煤層地面漏風(fēng)較少。采空區(qū)遺煤(特別對于厚煤層)因不能完全回采而增中了煤的自燃危險性。 (2)開采因素 開采因素對煤自燃的影響主要有2個方面,即通風(fēng)和煤破碎,沒有通風(fēng)或通風(fēng)充分的地方,煤自燃的可能性較低。而通風(fēng)不充分地方煤自燃的可能性較大。裂隙漏風(fēng)是不充分漏分,它創(chuàng)造了煤進一步氧化的條件,而散熱條件并未被改善。所以,任何漏風(fēng)對煤炭自燃來說都是很危險的。 (3)貯運因素 在貯存和運輸過程中,影響煤自燃的因素要為通風(fēng)不充分和干燥的低品級

43、煤因雨淋和噴灑水產(chǎn)生潤濕熱。第二節(jié) 開采煤層自燃預(yù)測一、煤的自燃分析預(yù)測 1、煤的自燃預(yù)測分析 煤的自燃分析預(yù)測見下表: 煤的自燃分析預(yù)測表自燃因素基本特征本礦條件分析及說明煤的炭化程度煤的自燃傾向性隨煤炭的變質(zhì)程度增高而降低。揮發(fā)份含量越高,煤層自燃發(fā)火傾向越強。一般說來,褐煤易于自燃,煙煤中長焰煤危險性最大,貧煤及揮發(fā)分含量在12%以下的無煙煤難以自燃煤巖成分煤巖成分包括有絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤。煤層中有集中的鏡煤和亮煤,特別是含有絲煤時,煤的自燃傾向性就大;而暗煤多的煤,一般不容易自燃未提供煤的組分及各煤巖成分含量及比例煤的含硫量含硫成分越多,吸氧能力愈大,越易自燃;含黃鐵礦、黃銅礦結(jié)構(gòu)

44、較多,也具有自燃危險性本礦各煤層的硫份有的大于1%。4#:1.602.71%5#:2.033.03%煤層自燃可能性大煤的破碎程度煤的破碎程度大,增加了煤的氧化表面積,煤的氧化速度加快,容易自燃。脆性與風(fēng)化率大的煤易于自燃未提供煤的破碎程度指標(biāo)煤層硬度大,脆性與風(fēng)化率大,自燃可能性大煤的水分水分能加速煤的氧化過程,同時使煤體疏松,造成細微裂縫,加大吸氧能力,并降低著火溫度,但過多水分則可抑制煤的氧化作用各煤層的水份:4#:0.591.19%5#:0.881.32%水分對煤炭自燃影響較大溫度隨著溫度的升高,氧化作用加劇。溫度由30升高至60時,吸氧能力要增加310倍,如果溫度升高達到臨界值7080

45、,則開始迅速氧化,并積極增高溫度,導(dǎo)致燃燒本井田屬正常地溫影響不大,控制作業(yè)、設(shè)備等發(fā)熱引起升溫地質(zhì)構(gòu)造煤層厚度與傾角較大,開采時煤炭損失、破碎程度大,以及圍巖等受到破壞,形成裂縫,而煤層較厚還易于局部儲熱,礦自燃危險性也愈大本礦煤層為緩傾斜薄及中厚煤層,礦區(qū)內(nèi)存在小斷層自燃可能性不大,開采時減少煤損開拓開采條件及通風(fēng)方式礦井開拓方式和開采方法及通風(fēng)方式選擇不合理,往往造成丟煤多,煤柱破碎,漏風(fēng)嚴(yán)重,增加自燃的可能性本礦斜井開拓、長壁采煤法,中央分列式通風(fēng)盡量少丟煤及破壞煤柱,防止采空區(qū)漏風(fēng) 2、煤的自燃條件 (1)內(nèi)因火災(zāi)的形成必須具備以下四個條件: 具有自燃傾向性的煤,呈破碎狀態(tài),并集中堆

46、積; 通風(fēng)供氧; 蓄熱環(huán)境; 維持煤的氧化過程不斷發(fā)展的時間。 要形成自燃,以上四個條件缺一不可,若采取措施破壞其中一個或兩個,乃至全部條件,便可有效的防止自燃。 (2)煤層自燃發(fā)展過程的三個必要條件: 煤層具有自燃傾向性; 有連續(xù)的供氧條件; 熱量易于積聚。 3、煤的自燃預(yù)兆 煤的自燃通常經(jīng)歷:潛伏階段低溫氧化階段、自燃階段、著火階段、燃燒階段和熄滅階段,見下表煤的自燃階段及征兆階段征 兆潛伏階段低溫氧化階段其特征比較隱蔽,煤重略有增加,煤被活化化學(xué)活潑性增加,著火溫度降低。潛伏階段的長短取決于煤的變質(zhì)程度和外部條件。自然階段其特征是巷道內(nèi)或老塘及密閉內(nèi)空氣中氧含量降低,一氧化碳、二氧化碳含

47、量逐漸增加,空氣濕度增大并成霧狀,在支架及巷道壁上有水珠,在自然階段末期溫度達100出現(xiàn)煤焦油味。著火階段其特征是放出大量一氧化碳、沼氣及其它碳氫化合物與水分等。由于這個階段還沒有完全燃燒,所以二氧化碳還不明顯,火區(qū)溫度及巖石溫度顯著升高,在巷道還可以出現(xiàn)特殊的火災(zāi)氣味、煙霧燃燒階段其特征是生成大量二氧化碳,在高溫下,分解生成更多的一氧化碳,巷道中出現(xiàn)強烈的火災(zāi)氣體,煙及明火。火源附近溫度高達1000左右熄滅階段其特征是二氧化碳的濃度繼續(xù)增高,氧氣和一氧化碳則急驟降低,煙及火焰消失,災(zāi)區(qū)空氣及巖石溫度逐漸降低 4、煤碳自熱時期的征兆: (1)煤炭自熱期的初期階段 煤炭自燃過程的準(zhǔn)備期結(jié)束之后便

48、進入了自熱期的初期階段。在此階段的征兆有: 1煤溫有所上升但在臨界溫度6080以下; 2空氣中的氧濃度降低; 3空氣中的相對濕度增大; 4出現(xiàn)CO2,CO氣體。 (2)煤炭自熱期的后期階段 煤炭自熱超過臨界溫度6080,但尚未達到著火溫度出現(xiàn)明火的期間,為自熱后期階段。在此階段內(nèi),煤溫可升高到100以上,火源點附近煤炭水份蒸發(fā),開始了干餾現(xiàn)象,生成多種碳氫化合物,出現(xiàn)的征兆: 1火源點附近的空氣濕度增大,出現(xiàn)霧氣,煤壁掛水珠,掛汗; 2出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)物,如CO、CO2、CH4、C2H4、C2H5等; 3煤溫、水溫、空氣的溫度都有所升高; 4出水酸度增大。 芳香族的碳氫化合物氣味煤油味是

49、井下自然發(fā)火最可靠的征兆。這種氣味在距火源一定距離之外更為顯著,因為芳香族氣體在冷卻之后才會發(fā)生濃郁的香味。二、煤炭自燃的綜合防治措施 1、煤層自燃的預(yù)測預(yù)報 (1)鑒于煤在低溫氧化階段產(chǎn)生CO,因此,CO是早期揭露火災(zāi)的敏感指標(biāo)。在礦井的采煤工作面回風(fēng)巷、掘進煤巷等有自然發(fā)火的地點設(shè)置CO傳感器,若發(fā)現(xiàn)CO濃度超限,便可采用便攜式CO檢測儀追蹤監(jiān)測確定高溫點。 (2)采用紅外探測法判斷高溫點的位置,紅外探測法其基本原理是根據(jù)紅外輻射場的理論,建立火源與火源溫度場的對應(yīng)關(guān)系,從而推斷出火源點的位置。 (3)用鉆孔測溫輔助監(jiān)測。對頂煤破碎或有自燃危險的地點,埋設(shè)測溫探頭,定期監(jiān)測溫度變化情況。 (4)加強漏風(fēng)檢測。定期采用示蹤氣體法,檢查順槽漏風(fēng)量。對漏風(fēng)集中的區(qū)域加強觀測。 2、預(yù)防措施 (1)均壓通風(fēng)控制漏風(fēng)供氧。均壓通風(fēng)是控制煤層開采中采空區(qū)等漏風(fēng)的有效措施。首先,要在保證沖淡CH4、風(fēng)速、氣溫和人均風(fēng)量的前提下,全面施行區(qū)域性均壓通風(fēng),其調(diào)壓措施包括單項調(diào)壓和多項措施聯(lián)合調(diào)壓,具體實施中,首先形成工作面均壓,而后逐步擴大到鄰近工作面采空區(qū)的區(qū)域性均壓。 (2)噴漿堵漏、鉆孔灌漿。對煤層開采中的可疑地點或已出現(xiàn)隱患地點進行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿,是防止自然發(fā)火的2個有效措施。 (3)注凝膠防滅火。采用注凝膠技術(shù)處理高溫點或自然發(fā)火