II886-1工作面防治煤層自然發(fā)火設(shè)計及安全技術(shù)措施

1、淮北礦業(yè)股份有限公司 蘆嶺煤礦886-1工作面防治煤層自然發(fā)火設(shè)計及安全技術(shù)措施通 風 區(qū)編制日期：2015年10月886-1工作面防治煤層自然發(fā)火設(shè)計及安全技術(shù)措施厚煤層分層開采,當開采下分層時,上分層采空區(qū)遺煤易造成煤炭自燃,對開采層帶來較大危害。886-1工作面為上分層開采工作面，為加強掘進、回采、收作期間防火管理工作，防止煤層自然發(fā)火事故，特編制886-1工作面防治煤層自然發(fā)火設(shè)計及安全技術(shù)措施。一、開采煤層自然發(fā)火情況886-1工作面為8煤層一分層開采，由重慶煤科院對8煤層所做自然發(fā)火實驗結(jié)果，得出以下結(jié)論： 8煤層為容易自燃煤層，煤塵具有爆炸性。根據(jù)研究和現(xiàn)場實際確定煤層自然發(fā)火標

2、志氣體是CO氣體，輔助指標為C2H4。二、886-1工作面開采源頭設(shè)計1、開采程序?qū)?煤層分成若干與煤層層面平行的分層，然后逐層開采。先采上分層（886-1工作面），依次按下行順序回采各分層，垮落法處理采空區(qū)。上分層開采后，以下的各分層在已經(jīng)垮落的頂板下開采。為確保下分層開采安全，上分層要鋪設(shè)人工假頂或形成再生頂板。2、回采巷道布置目前分層開采沿用保留護巷煤柱，下分層內(nèi)錯式布置。3、始采線、停采線位置886-1工作面和下分層工作面之間，始采線、停采線的位置要統(tǒng)籌兼顧，合理安排。采用內(nèi)錯式布置，下分層始采線要避開上分層始采位置垮落應(yīng)力集中區(qū)，同時停采線位置不能超過上分層停采線位置以及避開高負壓地

3、帶。始采線、停采線位置確定之后不能隨意調(diào)整。4、減少小眼個數(shù)工作面設(shè)計時，減少小眼個數(shù)，使回采結(jié)束后減少漏風通道。886工作面機、風巷各使用一個小眼。做好小眼的封堵工作，復(fù)用的小眼將遺煤清理干凈，用工字鋼密排并用阻燃皮帶鋪實，不復(fù)用的小眼用水泥漿灌實。三、886-1工作面掘進期間防治煤層自然發(fā)火技術(shù)措施1、超前探查巷道掘進過程中要進行超前地質(zhì)探查，既能掌握前方煤層賦存狀況，又能控制巷道與上區(qū)段煤柱距離。地質(zhì)探查孔可以兼做防火觀測點及措施孔。作為防火觀測點時應(yīng)在鉆孔施工完畢后，先下套管，后下束管，對束管進行保護。作為措施孔時，若溫度或CO濃度出現(xiàn)異常，及時采取注水、注漿（膠）等措施。連通采空區(qū)的

4、放水孔、觀察孔、注漿孔等各類孔管打開期間必須有人看管，工作完畢及時關(guān)閉或封堵嚴實。連通采空區(qū)的瓦斯治理、探放水鉆孔停用時必須及時有效封堵。2、噴注漿及注凝膠886-4#風巷沿空掘進期間，采空區(qū)一側(cè)頂、幫采取噴漿或注漿措施，噴漿厚度不小于100mm，無明顯孔洞，保證封堵嚴密不漏風，注漿（膠）時不漏漿（膠），處理措施滯后迎頭不大于15m，由安監(jiān)處嚴格監(jiān)督，否則嚴禁進尺。石門見煤段前后15m、過老空（巷）、過斷層前后10m范圍必須立即進行全斷面噴漿處理，保證嚴密不漏風。886-4#風巷沿空掘進小煤柱必要時利用鉆孔向采空區(qū)側(cè)注膠（粉煤灰）充填封堵。3、加強頂幫管理掘進工作面要及時掌握煤層變化情況，加強

5、頂幫管理，遇冒頂區(qū)、松頂帶要提前使用鐵撞楔、木撞楔、超前護幫網(wǎng)等防片漏措施。工作面遇斷層或煤層變厚等特殊地質(zhì)構(gòu)造期間要嚴格控制頂板，加強煤體注水等防漏頂措施；凡發(fā)生冒頂，由礦調(diào)度所組織追查處理，煤層冒高及松頂區(qū)必須注漿（膠）充滿填實。4、預(yù)測預(yù)報（1）監(jiān)測監(jiān)控886-4#風巷沿空掘進期間，掘進工作面回風流中（T2位置）安設(shè)CO傳感器，在線連續(xù)監(jiān)測CO變化情況，嚴禁CO超限作業(yè)，對傳感器定期維護以確保其靈敏可靠。（2）防火觀測點布置巷道掘進過程中對抬棚處、過煤段、過斷層、過老空（巷）、漏冒及松頂區(qū)布置防火觀測點。風巷沿空掘進時，每隔50m對采空區(qū)插管檢查并布置一個防火觀測點。其他出現(xiàn)異常的地點（

6、3）檢查及化驗分析防火觀測點實行掛牌三班檢測匯報制度。測氣員每班對回風流中及防火觀測點的CH4 、CO、O2、溫度等參數(shù)進行巡回檢查，每班三次，做到檢查、記錄、臺賬“三對口”。現(xiàn)場檢查必須采用CO便攜儀和比長式CO鑒定管兩種手段對CO進行測定。通風區(qū)根據(jù)實際需要對可疑地點取氣化驗分析，發(fā)現(xiàn)異常要及時匯報并采取措施進行處理。5、設(shè)置防火門墻巷道掘進時掘進單位提前設(shè)好防火門墻，具體位置在886-3#溜煤上山立眼向上3m處和886-4#材料上山立眼向上3m處，防火門墻基礎(chǔ)要符合淮礦通地便2015162號 關(guān)于印發(fā)淮北礦業(yè)煤礦井下防火門墻構(gòu)筑標準的通知的規(guī)定，并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門墻的材料。四、8

7、86-1工作面回采期間防治煤層自然發(fā)火設(shè)計方案及安全技術(shù)措施1、灌漿（1）灌漿管路灌漿管路干管管徑不小于4吋，支管管徑不小于2吋。工作面灌漿系統(tǒng)要與回采工作面生產(chǎn)同時移交使用。灌漿路線為：西部井灌漿站西部井-320西大巷8進風上山88輔助軌道882軌道巷884瓦斯道884軌道巷884-4#聯(lián)巷886-1風巷回采時，在工作面風巷鋪設(shè)兩趟2吋的管路，進行邁步交替埋管灌漿，壓茬距離不大于20m，采用38mm高壓膠管甩入支架后部采空區(qū)向下5m，保證上隅角附近不跑漿。收作前，風巷要形成不少于4趟不少于2寸的灌漿管路（管口分別距收作線20m，40m，60m，80m）并編號標記、掛牌管理。（2）漿液參數(shù)漿液

8、的水固比為5:1，每配制一立方的漿液添加0.5kg的阻化劑、0.4kg的粘稠劑、1kg的發(fā)泡劑。工作面每天早班灌漿，一般情況下時間不低于2小時。灌漿量依據(jù)（煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范MT/T 7021997）得：其中，工作面注漿量； k，灌漿系數(shù)，一般0.03-0.12，本設(shè)計取0.03；G，工作面日產(chǎn)煤量，t；，土水比的倒數(shù)；M，漿液制成率，取090；rc，煤的密度，t/m3；t，工作面日灌漿時間，h。（3）灌漿方法該面采取隨采隨灌和采后集中灌漿相結(jié)合的方式，回采期間進行隨采隨灌并在架間灑漿，收作后進行采后集中灌漿。（4）對灌漿要有防治潰漿透水的措施，主要是：灌漿材料應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)定的要求，嚴格控

9、制漿液泥水比，并控制灌漿量不使過大。機巷設(shè)有水溝和集水坑，并配備小水泵，能夠滿足工作面俯斜開采時的涌水和漿液析水的排放要求。加強水情觀測，對采空區(qū)的灌漿量進行觀測記錄。排水量過少，灌漿區(qū)內(nèi)可能有泥漿水積存；排水中含泥量較大，采空區(qū)可能形成了泥漿通路。處理方法有： 立即停止灌漿，采用間斷灌漿；在泥漿中加入砂子填塞通路； 提高泥漿濃度。圖1 886-1工作面回采期間防火灌漿措施示意圖2、預(yù)留注氮管路備用注氮管路在工作面回采前要敷設(shè)好，機巷預(yù)留兩趟2吋管路，間隔20m邁步壓茬，管路敷設(shè)要滿足“雙注”的條件，可同時滿足注N2和液態(tài)CO2的需要。注氮管路由生產(chǎn)單位負責保護，通風區(qū)管子工負責進行檢查，以防

10、漏氣，如有漏氣必須立即進行處理。3、上下隅角封堵工作面上、下隅角是采空區(qū)漏風的主要通道，采用袋裝碎矸封堵漏風通道，從而減少采空區(qū)漏風供氧，減緩采空區(qū)遺煤的氧化速度，達到防滅火的目的。堅持“超前管理，及時回收，充滿填實”原則，上、下隅角連續(xù)封堵時，需將底板上的浮煤清理干凈，用塑料編織袋裝矸石進行充填，嚴禁采用雜物充填，編織袋堆放要整齊，且豎逢要錯開，必要時采取注凝膠措施減少采空區(qū)漏風。4、確保通風系統(tǒng)合理、穩(wěn)定和可靠（1）通風區(qū)要確保工作面通風系統(tǒng)的合理、穩(wěn)定和可靠，充分利用均壓技術(shù)減小采空區(qū)漏風。（2）通風區(qū)要加強通風設(shè)施巡查工作，及時修復(fù)損壞的通風設(shè)施，工作面上、下限聯(lián)巷風門要確保閉鎖，風門

11、周邊嚴實減少漏風。（3）采煤單位要加強工作面兩巷的維護，保證工作面機風巷斷面不小于設(shè)計斷面的75%。（4）當工作面推進至停采線10m時，在確保風量滿足風排瓦斯和機電設(shè)備散熱的前提下，適時降低工作面配風量，降低收作面的負壓以減小采空區(qū)漏風。5、加強預(yù)測預(yù)報加強自然發(fā)火預(yù)測預(yù)報，利用監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)和人工觀測，一旦發(fā)現(xiàn)CO濃度變化幅度異常、溫度有升高趨勢等自然發(fā)火征兆，立即采取措施處理。（1）監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)886-1工作面回風流中(T2位置)安設(shè)CO傳感器和溫度傳感器，實時監(jiān)測CO和溫度等參數(shù)的變化，嚴禁CO超限作業(yè)，對傳感器定期維護以確保探頭靈敏可靠。（2）防火觀測點布置巷道掘進過程中布置的防火觀測點

12、。在工作面機、風巷各布置兩趟束管，測定采空區(qū)40m范圍內(nèi)的氣體，間隔20m邁步。抽放泵口及其他出現(xiàn)異常的地點（3）檢查及化驗分析防火觀測點實行掛牌三班檢測匯報制度。測氣員每班對回風流中及防火觀測點的CH4 、CO、O2、溫度等參數(shù)進行巡回檢查，每班三次，做到檢查、記錄、臺賬“三對口”?，F(xiàn)場檢查必須采用CO便攜儀和比長式CO鑒定管兩種手段對CO進行測定。工作面上隅角或采空區(qū)、抽放泵口等地點每周至少取樣化驗一次，重要地點每小班取樣化驗一次，發(fā)現(xiàn)異常要及時匯報并采取措施進行處理。6、加強頂幫管理加強工作面及兩巷超前抹帽頂幫管理，防止冒頂片幫事故的發(fā)生，高冒處必須采用不燃性材料充填?；夭蛇^程中嚴禁任意

13、留設(shè)設(shè)計外煤柱和頂煤。886-1工作面巷幫鉆場（硐室）要超前工作面煤壁10m前進行充填處理，并壓注凝膠。7、控制老塘抽采負壓強化老塘抽采控制，利用人工檢查和監(jiān)控系統(tǒng)，合理調(diào)整抽采負壓，兼顧防火和瓦斯管理需要，發(fā)現(xiàn)可疑情況時，控制瓦斯涌出的同時減小抽采負壓，確保防火第一。8、控制采煤兩個指標生產(chǎn)單位要加強頂煤工序管理，不留頂煤，減少采空區(qū)遺煤，回采中嚴禁任意留設(shè)設(shè)計外煤柱和頂煤。合理安排勞動組織，加快工作面推進度，月推進度不小于30m。當月推進度小于30m時，必須強化防火措施（如增加灌漿量、增加取氣化驗頻率）的落實。五、886-1工作面收作期間防治煤層自然發(fā)火技術(shù)措施1、鋪網(wǎng)結(jié)束后，上隅角及以下

14、15架、下隅角及以上15架后必須注凝膠充滿填實，封堵向上分層停采線的漏風通道，減少采空區(qū)漏風。2、保證收作封閉時間和質(zhì)量從停采到封閉結(jié)束時間不得超過45天，嚴格把控收作線封閉質(zhì)量，收作線附近的封閉墻必須是防爆墻結(jié)構(gòu)，確保嚴密不漏風。收作封閉時，要分別在上、下限采空區(qū)、封閉墻內(nèi)預(yù)埋束管，并定期取樣化驗分析，所有結(jié)果要存檔備查。3、工作面收作后布置一趟針對收作線的灌漿管路，用于收作線灌漿、注粉煤灰。風巷、收作線灌漿管路要留到封閉墻以外，保證采后集中灌漿需要。4、優(yōu)化系統(tǒng)，均壓通風。合理優(yōu)化系統(tǒng)，降低進回風端壓差，減小采空區(qū)漏風。封閉墻執(zhí)行周檢查制度，利用U型壓差計觀測封閉墻內(nèi)外壓差，發(fā)現(xiàn)氣體異常及

15、時采取封閉墻復(fù)噴，注氮置換采空區(qū)氣體等措施，確保管理到位。5、監(jiān)控管理。井下生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)的密閉墻內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸^3%的，應(yīng)在墻外安設(shè)CH4傳感器，其報警值設(shè)為0.8%。采空區(qū)密閉墻內(nèi)出現(xiàn)CO的墻外，必須安設(shè)CO傳感器。封閉墻柵欄外5米范圍內(nèi)，不得擺放電氣設(shè)備，不得作為臨時車場和貯物場所。6、收作期間加強頂煤管理，做到工作面遺煤最少，在支架回收期間做到落煤清理干凈，減少遺留可燃物。7、距離收作線100m前、過構(gòu)造100m前，編制專項防火措施報集團公司審批，未盡事宜嚴格按照集團公司批復(fù)意見執(zhí)行。六、煤炭自然發(fā)火后的處理措施1、煤炭自燃的征兆煤炭自燃的征兆主要有：（1）巷道中空氣溫度升高，出現(xiàn)霧氣或者巷道壁“掛汗”；（2）能夠聞到煤油、汽油、松節(jié)油的氣味，如果聞到焦油味，表明自燃已經(jīng)發(fā)展到相當程度；（3）從煤炭自燃點流出的水溫或空氣溫度較高；（4）人體不舒適。如頭暈、悶熱、精神疲乏等。這是自燃使氧氣濃度降低，同時產(chǎn)生有毒氣體的緣故；2、煤炭自燃后的處理措施（1）井下作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)上述煤炭自燃征兆后，必須先在第一時間停產(chǎn)撤人，并及時向調(diào)度所匯報。調(diào)度所立即通知其他可能受威脅區(qū)域停產(chǎn)撤人，再按應(yīng)預(yù)案處置。（2）調(diào)度所及時通知通風部門及有關(guān)領(lǐng)導及時組織救護隊進行搶