目录
目录.........................................................................................................................................4 1 前言.....................................................................................................................................6
1.1设计编制依据............................................................................................................6 1.2 设计指导思想...........................................................................................................7 1.3设计主要特点............................................................................................................7 1.4 设计的主要内容.......................................................................................................7 2 矿井及工作面基本概况 ....................................................................................................8
2.1位置及交通................................................................................................................8 2.2 自然地理...................................................................................................................8
2.2.1地形地貌..........................................................................................................8 2.2.2水系..................................................................................................................8 2.2.3气象..................................................................................................................8 2.2.4地震..................................................................................................................9 2.3煤层、地质情况........................................................................................................9 2.4矿井开拓与开采......................................................................................................10 2.5 工作面基本概况..................................................................................................... 11 2.6 瓦斯、火灾等灾害情况.........................................................................................12
2.6.1瓦斯................................................................................................................12 2.6.2煤尘爆炸危险性............................................................................................12 2.6.3 火灾...............................................................................................................13 3 煤层开采自燃危险性分析及自燃特性实验研究 ..........................................................14
3.1煤层自然发火影响因素分析..................................................................................14
3.1.2煤的赋存条件................................................................................................16 3.1.3开采技术条件................................................................................................16 3.2 煤层自燃特性实验结果.........................................................................................16
3.2.1 煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性...................................................................16 3.2.2 煤最短自然发火期解算数学模型及其求解...............................................17 4 矿井自然发火预测预报技术 ..........................................................................................19
4.1 自然发火预测预报.................................................................................................19
4.1.1 实验煤样自然发火预测预报指标及其临界值...........................................19 4.2 煤矿自燃预测预报系统.........................................................................................22
4.2.1人工监测系统................................................................................................22 4.2.2人工采样实验室色谱分析............................................................................22 4.2.3 束管监测系统...............................................................................................23 4.3矿井自然发火监测方案..........................................................................................26
4.3.1 束管监测系统测点布置方案.......................................................................27 4.3.2 人工取样检测...............................................................................................28 5自燃综合防治方案 ...........................................................................................................30
5.1 注浆防灭火系统.....................................................................................................30
5.1.1注浆防灭火系统设计参数............................................................................30 5.1.2制浆站及泥浆的制备工艺流程....................................................................35 5.1.3 注浆方法.......................................................................................................35 5.1.4 地面灌浆系统及设备...................................................................................36 5.1.5 注浆日常工作...............................................................................................36 5.2氮气防灭火技术......................................................................................................38
5.2.1氮气防灭火指标............................................................................................38 5.2.2矿井防灭火注氮流量的计算........................................................................38 5.2.3 制氮系统.......................................................................................................39 5.2.4 输氮管路.......................................................................................................39 5.2.5 注氮的工艺和方法.......................................................................................40 5.2.6注氮区气体监测............................................................................................41 5.3阻化剂防灭火技术..................................................................................................41 5.4 其他方面防灭火措施.............................................................................................43 6井下外因火灾防治 ...........................................................................................................45
6.1电器事故引发的火灾防治措施及装备..................................................................45
6.1.1井下机电设备硐室防火措施........................................................................45 6.1.2井下电气设备的防火措施............................................................................45 6.3.3井下电缆的选择、敷设、连接....................................................................46 6.4.4井下电气设备的各种保护............................................................................47 6.4.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整................................................47 6.2.带式输送机的防、灭火措施..................................................................................48 6.3其它火灾的防治措施及装备..................................................................................48
6.3.1防止地面明火引发井下火灾的措施............................................................48 6.3.2防止地面雷电波及井下................................................................................51 6.3.3防止井下爆破引发火灾................................................................................52 6.3.4爆炸器材运输、储存安全措施....................................................................52 6.4井下防火构筑物......................................................................................................53 6.5职工消防培训..........................................................................................................55 7 矿井防灭火组织与管理 ..................................................................................................57
7.1 组织保障措施.........................................................................................................57 7.2 生产管理措施.........................................................................................................58 7.3 专业管理措施.........................................................................................................59 7.4 监督检查措施.........................................................................................................60 8矿井防灭火系统所需资金概算 .......................................................................................62
山西煤炭进出口集团左云东古城煤业公司防灭火专项设计
1 前言
《煤矿安全规程》规定：开采有自燃倾向性煤层的矿井，在矿井和新水平的设计中，必须采取综合（包括开拓方式，巷道布置，开采方法，回采工艺，通风方式和通风系统等）以及专项（包括注浆或注砂、喷注阻化剂、注入惰性气体、均压技术等）预防煤层自然发火措施；开采有自燃倾向的煤层，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采用预防性注浆或全部充填、喷洒阻化剂、注入阻化泥浆、惰性气体以及均压通风等措施，防止自然发火。
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）规定：一级自燃矿井应建立以注浆（或注砂）为主、以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统并配备惰气灭火装置；二级自燃矿井应建立注浆（或注砂）为主，以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统。
1.1设计编制依据
⑴《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）； ⑵《煤矿安全规程》（2011版）； ⑶《矿井防灭火管理规范》；
⑷《煤矿注浆防灭火技术规范》（MT/T 702-1997）； ⑸《煤矿用氮气防灭火技术规范》（MT/T 699-1997）； ⑹《煤矿采空区阻化汽雾防火技术规范》（GB50116-98）； ⑺《矿井均压防灭火技术规范》（MT/T626-1996）； ⑻《采矿工程设计手册》；
⑼《矿井均压防灭火技术规范》（MT/T698-1997）；
⑽《煤层自然发火标志性气体色谱分析及指标优选方法》(AQ/T1019-2006)； ⑾中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制的《山西煤炭进出口集团左云东古城煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》；
⑿ 煤炭科学研究总院重庆研究院关于东古城煤业公司22号煤层自燃倾向性、自然发火期、煤层煤尘爆炸性、自燃标志性气体优选分析等实验鉴定报告和测试分析报告；
⒀ 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。
6
山西煤炭进出口集团左云东古城煤业公司防灭火专项设计
1.2 设计指导思想
本项目设计坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，严格贯彻执行《煤矿安全规程》等安全生产法规、条例。采取综合防灭火技术设计方案，借鉴相似矿井防灭火成功经验，积极推广使用成熟有效的防灭火新技术、新工艺和新设备，将矿井建成装备先进、抗灾能力强、安全高效的现代化矿井。
1.3设计主要特点
本设计方案从矿井的系统设计着手，通过结合煤层地质情况、开采开拓系统、开采方法，采取以注浆防灭火技术为主，以阻化剂防灭火技术等为辅助的综合防灭火技术，对矿井工作面及采空区等容易自燃的区域采取有针对性的防灭火技术措施，同时健全和完善矿井防灭火的安全管理工作制度。
通过实验室实验研究，对类似矿井防灭火系统设计调研，并结合类似矿井防灭火设计方案实例，对所设计矿井进行防灭火方案专项设计。
1.4 设计的主要内容
本专项设计的主要内容包括： ⑴ 煤层开采自燃危险性分析； ⑵ 矿井煤层自燃监测方案设计
矿井火灾预测预报系统及装备包括：矿井火灾束管监测系统、人工现场检测，和人工采样色谱分析。
⑶ 煤层自燃综合防治技术方案
注浆防灭火技术及装备，注阻化剂技术相关的设计和装备选型。 ⑷ 矿井防灭火组织与管理措施
组织保障措施、生产管理措施、专业管理措施、监督检查措施等。
7