煤矿防灭火安全技术措施方案
整体解决方案系列
煤矿防灭火安全技术措施（标准、完整、实用、可修改）
编号：FS-QG-27691煤矿防灭火安全技术措施
Coal mine fire prevention and safety technical measures
说明：为明确各负责人职责，充分调用工作积极性，使人员队伍与目标管理科学化、制度化、规范化，特此制定
一、概况
石圪台煤矿所产煤为长焰煤，各煤层着火温度t1(还原样燃点)为330℃，1-3(还原样与氧化样燃点之差)在46℃-49℃之间，煤层属易自燃、很易自燃煤层。地面堆煤3个月后就自燃。根据邻区矿井煤的自燃情况，本矿井煤的自燃发火期为1-3个月。
本矿井的开拓方式为斜井-平硐开拓，采煤方法为综合机械化采煤，石圪台煤矿20xx年回采工作面为131101工作面，131101工作面的位于井田的东北部。131101工作面厚度2.5m~2.7m，平均厚度2.72m。131101工作面设计回采走向长900m，倾向斜长145米。所有采区巷道均布置在煤巷中。
二、131101工作面采空区防治自然发火安全技术措施
131101工作面在防治自然发火方面最不利的因素是原
房柱式采空区所留煤柱及在工作面采空区顺槽两侧、开切眼和停采线有煤不能采出，煤量大，如果发生自然发火，其程度将比较严重，治理更加困难、危险更大，损失更大。
煤炭自燃必须具备4个条件:
(1)有自燃倾向性的煤呈破碎状态存在;
(2)向破碎状态的煤连续供氧，使煤炭氧化生热;
(3)有聚集氧化热的蓄热环境;
(4)上述3个条件同时具备的时间足够长。
煤炭自燃的4个条件中最关键的是煤层自身具有的自然发火倾向性和向煤体连续供氧。因为不供氧就不产生热量，也不存在蓄积热量使煤炭升温直至自然发火的问题;而对于自然发火的倾向性，目前尚未无法改变。因此目前的预防措施主要都集中在如何减少或杜绝向采空区或巷道的高冒区持续供氧方面。
3-1-2号煤层采用综采开采时，必须采取以下防灭火措施，以确保工作面安全生产。
1、采取合理的采煤工艺措施
(1)减少采空区留煤
综采队必须保证工作面浮煤清理干净，按照设计要求，提高回采率(必须保证95%以上)，尽量减少采空区遗留煤。
(2)保持工作面快速推进
采煤工作面的快速推进不仅是一个效益问题，而且是防火最有效的方法之一。因为，随着工作面的推进在工作面后方的采空区将动态的形成不自然带、可能自然带、窒息带所谓的“三带”，“三带”在一定的自然发火期和推进条件下，直接影响着131101工作面自然发火的危险性。其中不自然带宽度在工作面后方约为1~5米，可能自然带由不自然带向采空区内部延伸约25米~60米。根据氧化生热、聚热及散热条件，自然发火危险性与推进度有如下关系:
当ls/vf
当ls/vf>;t时，自然发火危险性较大
式中:ls-可能自然发火带宽度，m
vf-工作面月推进度，m
t-自然发火期，月
所以加快工作面推进速度是主动、有效防火的重要途径，必须按照设计要求4.8m/天(144m/月)的推进度进行采煤，将
顶煤遗留的浮煤在发火前丢入采空区窒息带。
2、封堵工作面漏风
针对131101工作面进风隅角是本工作面采空区主要漏风源，为减小风流进入采空区的能力，缩短自燃带宽度，必须采取在进风隅角挂挡风帘或垒砌密闭墙的措施。
挂帘可以采用破旧风筒布或救护队使用的风障作为帘布，必须保证帘布材料为抗静电阻燃材料。密闭墙可以采用麻袋装上沙子进行堆放，麻袋堆放时上下层之间错开压茬，保证堆放稳固;堆放前进行敲帮问顶，避免浮矸伤人;每推进10~15米垒砌一道密闭墙。
3、注浆或注水
以黄泥、粉煤灰为材料制成的浆液的防火机理在于浆液对浮煤有“包裹”和“降温”作用。浆液注入采空区便能对浮煤形成覆盖和包裹，从而减少煤与氧接触的反应面，减缓煤炭的氧化速度;再者，浆液中含有大量的水注入采空区后能吸收并带走浮煤的氧化热，破坏其聚热环境，使煤炭温度不能持续升高而致燃烧。
4、注氮技术
氮气防灭火不仅适用于缺水贫土地区的矿井，而且氮气的隔爆作用、防灭火速度及可靠性是其它防灭火方法无法可比的，它特别适用于有煤尘爆炸危险和煤的自燃发火期较短的矿井。
注氮设备的制氮工艺目前常采用的有两种:一种是采用中空纤维膜分离技术制氮，另一种是采用碳分子筛变压吸附制氮;这两种制氮工艺各有利弊。采空区注氮防灭火是通过注氮设备将氮气注入采空区，占据火区空间，降低氧气浓度，达到防灭火的目的。
131101工作面注氮需要配备移动注氮设备1套(放置在联络巷内)，移动注氮设备布置在主要运输大巷内，在运输顺槽敷设一条直径108mm的管路(无缝钢管)，埋入采空区5~9米，工作面推进后，对采空区实施注氮，且随工作面推进回撤注氮钢管。
注氮路线:移动注氮备-输氮管路-采空区。
5、阻化剂防灭火
将工业用阻化剂cacl2或mgcl2配制成药，经专用车运入回采工作面上顺槽，将药稀释至20%浓度，利用阻化剂喷
射泵向采空区注入阻化剂。阻化剂喷射泵工作压力为2~3mpa，最大射程约20m，流量2.4m3/h。采煤工作面实行两采一准，昼夜一循环，可以将喷洒工作安排在准备班进行。
6、其他防灭火措施
当采空区发现存在高温点时，必须立即封闭采空区，采取注凝胶或注浆等防灭火措施。凝胶防灭火是将基料和促凝剂按照一定的比例混合配制成水溶液后注入采空区，发生絮凝作用，形成凝胶;由于成胶过程是一种吸热反应过程，进行吸热降温;由于凝胶物质成胶前易于流动，能很好地扩散到封闭的缝隙，成胶后使散煤结成整体，起到封堵漏风作用;由于成胶过程中生成nacl等物质，能起阻化作用;所以凝胶防灭火是破坏煤炭自燃的一个或几个条件，以达到防灭火的目的。
7、煤炭自燃的早期预测预报
煤炭自燃的早期预测预报，是防止发生重大火灾事故的关键。早期预测预报有以下几种方法:
①人工取样色谱分析。定期在工作面回风巷、回风隅角、采空区密闭内取样，进行色谱化验分析，分析内容包括co、
ch4、co2、o2、c2h4、c2h2等。若发现气体成分发生变化，如出现co并呈上升趋势时，可判断有高温点产生，就要每班监测，并采取相应措施。
②现场人工检测。综放面设专职瓦检员并随身携带co检测仪，在检测瓦斯的同时，对工作面回风巷及回风隅角的co 进行检测，每班至少检测1次。
③束管监测系统。利用束管监测系统对井下采空区及密闭内的co、co2、ch4、o2、c2h4、c2h2等气体浓度变化情况进行连续监测。
8、安全监测系统
利用安全监测系统传感器对井下作业场所风流中的co 浓度变化情况进行连续监测。石圪台煤矿采用西安西科测控设备有限责任公司生产的kj110安全生产监测监控系统，在工作面上隅角和回风流中设置co传感器和温度传感器，经过监测分站至工业以太网至地面调度室，可以对于co和温度进行实时监测监控。
kj110安全监测监控系统组成如下:
1、地面监控中心站
地面监控中心站是整个监控系统的核心，负责整个系统设备及监测数据的管理、定义配置、实时数据采集、分析处理、统计储存、屏幕显示、查询打印、实时控制、远程传输、画面编辑、网络通讯等任务。
2、智能监控分站
主要完成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等。
3、各种模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器
各类模拟量传感器、开关量传感器及断电控制器是整个监测系统最前沿的指令执行终端设备，负责对各监测点的物理数据采集、就地显示、超限报警、信号传输。
三、开拓开采、通风方面防灭火安全技术措施
1、选择合理的巷道布置与开采程序，主要大巷布置在煤层中，布置在煤层中的服务年限较长的巷道要喷浆封闭，先后由上至下依次开采各煤层。
2、通风系统为中央并列式，主、副斜井进风，回风斜井回风。通风方法为机械抽出式，配备轴流式扇风机二台，一