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矿井火灾防治技术

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矿井火灾防治技术范文第1篇

关键词:矿井通风;通风与安全;展望;现状

中图分类号:TD72-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

目前,矿井通风技术和相关理论不够完善,矿井通风系统的良好运作是必要条件之一,以确保煤矿的安全生产、通风系统不完善,就不能保证矿井的安全生产。矿井通风安全不仅关系到煤矿的效益,更关系到井下施工工人的生命安全,它的重要性是不言而喻的。

一、通风安全技术的发展

我国煤炭事业起步的较晚,通过五六十年的发展,已经有了一定规模,矿井在通风安全方面也取得了较大进步。我国建立“以人为本”的安全生产理念,“安全第一、预防为主、综合治理”的指导方针,努力完善相关法律法规[1],通过采用先进的科学技术推动矿井通风系统稳定性的提升,取得了重要进步。上世纪八十年代后期,开始使用高产高效的矿井,进行集中式生产管理,杜绝了很多“一通三防”事故。

在煤矿领域,世界上最早实现瓦斯抽放的国家中就包括中国,而我国也是煤与瓦斯突出最为严重的国家之一。除此之外,威胁到煤矿生产安全的因素还很多,其中“一通三防”的包括矿井瓦斯、火灾、煤尘等,其中瓦斯爆炸造成的损失最大,发生频率也远远高于其他因素。

在矿井作业中,对矿尘的防治是很重要的。如果矿尘的防治工作做的不够,就会使在井下工作的工人因吸入大量粉尘而危害身体健康,而且煤尘也是矿井安全隐患之一,对矿井生产的安全存在很大的威胁。

通过科学实践,相关领域提出了在进行矿井通风安全工作时,应注重防尘、防灭火、通风、防治瓦斯等安全条例[2]。

与矿井安全相关的法律法规的出台能够有效抑制通风系统不完善造成的井下事故,并能够有效规范煤矿开采过程中的违规行为。

二、对矿井通风及安全的展望

(一)构建稳定可靠的通风系统

近些年,我国煤矿事故频发,究其原因,大多与矿井的通风系统有关,所以建立可靠、稳定的通风系统对煤矿事业的发展是十分重要的。在建立通风系统时,需要考虑通风系统在日常生产中能够提供足够的风量,在灾变期时通风设施可靠,这些在实行矿井救灾时都是生死攸关的大事。在对通风系统进行设计时,应尽量使风路系统简单,回风系统的巷道能保证正常回风,且风速符合相关规定。使用通风系统监控,能够将通风设施、设备及通风系统的状态进行实时反馈,并通过办公室计算机就能够实现对通风设备参数进行及时调整,可增加对矿井灾害的防治能力。

(二)对安全设备进行更新、完善

掘进工作面是煤矿施工的主要场所,在这里对瓦斯煤尘的防治是至关重要的。掘进安全设备是进行掘进工作与瓦斯煤尘处理的重要设备[3],在一系列设备中,应实现的功能包括:(1)通过使用双电源、双风机以及自动切换机、倒风机等,增加对通风的管理力度,通过加强对风电闭锁、瓦斯电闭锁的监控;(2)使用报警断电装置、瓦斯遥测仪等对瓦斯浓度进行严格管理,在管理过程中实行专人管理责任制;(3)使用防爆、防火、防尘的综合防治手段,做好防灾与自救等工作;(4)对整个矿井实行自动化改革,对设备、现场施工等实行远程测控,现场工作人员可以直接与地面总调室进行及时联络,且设备参数、现场参数等都会传入到总调室以供参考、分析和事故责任追究与隐患排查。

(三)瓦斯防突与抽放

瓦斯突出是矿井面临的重要威胁之一,瓦斯抽放是矿井安全工作中重要点工作,是防突的有效手段。在世界原煤产量排行中,我国居第一位,而在瓦斯抽放量方面,我国却位列第四位。落后的瓦斯抽放设备及抽放方式使得我国瓦斯治理水平相比其他国家较差。我国在未来的瓦斯抽放设备及方式上应投入科研资金,研究出更高效的抽放设备及抽放方式,提高安全生产的系数。

(四)矿井火灾防治

煤矿防治火灾的技术分为五部分:预测、预报、火灾防治、火源探测、措施落实。在对火灾进行防治的装备、工艺和技术方面,我国的进步还是很快的,但灭火方法在实施中仍存在许多问题,如对灌浆效果的检查、对灌浆量的实时监测、对所需浆料浓度的控制等等问题。对防治火灾设备及现场进行自动化改革是很重要的,通过电子设施、仪器、现场总线等技术,可对设备设运行状况进行实时监控,并可依据现场情况对设备参数进行调整,充分发挥现代电子信息科技在煤矿安全生产中的作用。煤层火灾的防治是安全生产的重中之重,每年发生的矿井火灾事故都会消耗大量的财力、物力、人力,对职工的生命安全及社会的稳定和谐极具危害性,因此相关科研院所应加大研究应用于煤层火灾的防治,并实现防灭火一体化。

(五)矿井粉尘治理

在煤矿中,煤粉不仅危害着煤矿工人的身体健康,更是瓦斯爆炸事故扩大化的“推手”。我国现阶段对煤尘的治理已经取得了防尘效果,但在粉尘的综合治理技术上还需要不断完善。一方面是加强对粉尘引起的尘肺病等职业病病理和医疗防治方法的研究,另一方面应研发并引进先进的除尘、防尘技术与设备,如使用声波、干雾进行降尘,又如研究旋流除尘、泡沫除尘、二次负压降尘等技术,并推广到生产实践中。在研究除尘设备和技术时,应注重在保障除尘效果的前提下,降低设备和技术成本,以便除尘设备与技术的普及。

三、结束语

煤矿事业是我国重要的能源事业之一,煤矿安全关系到企业效益及职工的生命安全,为保障煤矿的安全生产,需做好矿井通风安全工作。本文对矿井通风安全工作的发展历史进行了概述,并对其未来的发展进行展望。在未来的技术与理论发展中,应更加注重理论技术与实际状况相结合,真正做到安全生产。

参考文献:

[1]魏连江,王德明.《矿井通风与安全》课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术,2011(15):65-66.

[2]吴国珉.典型有色金属矿山矿井通风系统优化与防尘技术研究[D].重庆:中南大学,2010.

矿井火灾防治技术范文第2篇

[关键词]煤层自燃 防治 影响因素

中图分类号:TU425.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0032-01

1、前言

煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一。煤矿井下火灾通常是由于氧气供给不足,空间较小,从而导致在这个有限的区域内,释放出许多有毒气体,致使整个上机巷出现人员中毒伤亡事件。从分析和研究相关资料可以看出,煤矿火灾,特别是煤层自燃对煤矿生产的影响是不可估量的,其导致的原因也是多种多样,因此,煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。

2、煤层自燃发火因素分析

2.1 采煤方法问题

对于回采工作面的发火原因分析,有多种说法,但是其中最为主要的一种是采煤方法的限制,还有一些原因,比如工作面推进速度慢,炮后堵架子和采空区出现漏风等情况,均会引起煤层自燃,或者在顺槽掘进时的高冒区处理不当,工作面推进至此时引起火灾。

2.2 顶板管理问题

对于一些井田煤系地层,其岩性大部分是以砂岩、粉砂岩、粘土层为主,煤层顶板大都为砂岩或砂质泥岩,在形成采空区后,其跨冒较难,这样使得采空区不能有效的完全的压实,如煤层顶板的巨厚砂层,质地坚硬,采空区漏风,提供了好的供氧条件,这样就给煤层自燃创造了良好的机会。

2.3 高冒区处理问题

高冒区煤层易于自燃主要是高冒处煤质松软,粘结性差,接氧面大,巷道内没有适宜的有效风速产生涡流风速,带走高冒区空隙内积聚的热能。另外,冒顶后未作防火处理或者用可燃物充填,也是造成高冒发火的因素之一。

2.4 地质因素

由于煤田的构造多,地质条件复杂等,表明煤层受到应力的强力挤压, 致使煤质松散, 易破碎,孔隙多,透气性强。煤层本身具有自燃倾向性,且发火期较短。

3、煤层自燃规律

根据煤矿开采的特点、结合煤层自燃的特点,分析出煤层自燃的主要呈现如下规律。

(1) 切眼、停采线采空区浮煤极易自燃

(2) 回采期间存在采空区二道自燃火灾威胁

(3) 采空区自燃高温区域范围大且隐蔽

(4) 采空区自燃火灾灭火难度大

4、矿井巷道内煤层自燃的防治方法

在我们通常使用的、风量充足的巷道中,往往不容易发生煤层自燃,而是在一些微风或者少风的环境下极易发生煤层自燃,由于满足了热量易积聚的自燃条件,易造成煤层自然发火。对不同的巷道自然发火情况,应采取不同的防治方法。

4.1 直接灭火法

(1)挖出火源。井下火灾范围不大,人员能够接近火源时,可将已燃煤炭挖取出来,运送地面。挖取火源时,必须随时检查瓦斯浓度和温度,采取一定的安全措施。

(2)用水灭火。用清水枪头直接向明火或出烟处喷洒水,将明火喷洒灭,并把明火周围的高温煤体洒透,待洒下来的水不热为止,并监测一氧化碳浓度,直至其浓度为0或比自燃前下降很多。

4.2 打眼灭火法

(1)井下打眼灭火法。某些巷道自燃出烟后,就必须通过电煤钻或岩石注水钻进行打眼,然后采用管子接通灌浆管路进行灌浆。

(2)地面打眼灭火法。当主要回风巷道发生严重的煤层自燃,造成通风系统混乱,威胁全矿井安全时,就必须封闭灾区进行地面打眼灭火。

4.3 联合灭火法

对一些巷道顶、帮的自燃出烟,有时并不是通过打钻注浆、注胶就能够解决的。如果打钻打不到火源,灌下来的浆水不热,而烟仍源源不断涌出时,则应进行联合灭火。

4.4 均压灭火法

在运输巷火源地点以外建风门,回风巷建调压风门,运输巷风门外安设局部通风机,风筒接过火源地点以里30 m左右,打眼灭火等。

4.5 封闭灭火法

某些矿井煤层自燃后,不能灭火或经采取各种灭火法无效果时,应采取封闭灭火法。

5、煤层自燃防治对策

煤层自燃现象在煤矿开采过程中经常出现,通过研究可以很明显的发现,煤层自燃现象对煤矿的影响是不容忽略的,其造成的经济损失也是巨大的,不仅对煤炭资源造成了浪费,还会带来水资源的白白流失,然而更为严重的是出现人员伤亡的惨剧。因此,煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。

煤炭火灾的防治一般应从以下三个方面进行出发,第一了解火区范围、第二建立火灾预测预报系统、第三灭火等。 从目前的情况来看,对煤层的火区进行勘察,比较普遍的一种方法是利用遥感技术。煤炭火灾由多种因素引起,就煤层自燃引发的火灾防治来说,主要分为以下几个阶段,第一是在煤层发火之前,这个阶段必须要加重力度对通风系统进行维护,对火灾样检测的传感单元做好充分的预防措施,而且还要建立起建立控风,防灭火专家系统。第二是在煤层发火以后,这个阶段的主要工作是要对火区进行封闭性技术的研究,惰性气体的防火技术和综合防火技术,都应该在火区中试用,使得煤层自燃灾害得到有效的预防和防治,降低煤矿的经济损失和社会效益的损失,同时还应该研究出新的技术和新的材料,采用新的综合的应用技术,使得煤层自燃的灾害损失降到最低。从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

6、结语

综上所述,从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

(1)对于煤矿生产而言,由于影响煤层自燃的因素有多种多样,所以对于煤层自燃现象应该从全局出发,整体考虑,采用综合应用技术措施,这样才能带来好的应用效果,将煤矿企业的损失降到最低。

(2)对煤层自燃进行综合防治,这本身的要素也是多方面的,可以从各个方面进行考虑,比如从巷道布置,工作面位置的确定,改进采煤工艺等,这些都是综合防治的有效表现和途径。

参考文献:

[1] 鲍庆国,文虎。等.煤自燃理论及防治技术[M].北京:煤炭工业出版社.2002.

[2] 王雪峰.煤氧化自燃过程的红外光谱研究[D].阜新:辽宁工程技术大学安全及技术工程,2004.

[3] 王永湘.利用指标气体预测预报煤矿自燃火灾[J].煤炭安全,2001,(6):15-58.

[4]赵桂先,解本旭,邬建明.利用同位素测氡技术确定煤炭自燃火源位嚣[J].煤矿安全,2000,(6):6―8.

[5] 徐精彩,邓军,文虎.凝胶防灭火技术在煤层内因火灾防治中的应用[J].中国煤炭,1997,(10):28―30.

矿井火灾防治技术范文第3篇

论文摘要:针对查庄煤矿的实际,分析了矿井“一通三防”灾害现状以及基本的治理方法,提出了防治目标及技术思路,对于矿井通防安全的健康发展有现实指导意义。

查庄煤矿于1968年建成投产,开采已有40年历史,自然条件特殊,安全生产的条件较为复杂。矿井通风网络复杂,系统调控难度大;瓦斯涌出异常区逐年增加,瓦斯问题突出;煤尘具有强爆炸性,爆炸指数较高,煤尘威胁明显;开采的煤层多数为1~2类自燃煤层,发火期较短、范围广,防灭火形势严重。矿井在通风、瓦斯、煤尘、自燃发火方面的隐患均十分突出。在矿井生产向深部和边界转移的衰老期,这些隐患更为明显。如何对上述隐患进行有效治理,已经成为矿井安全健康、可持续发展的关键。

1 矿井灾害分析评价

1. 1 矿井通风系统演变及现状

(1)矿井通风补充演变。第一阶段:查庄煤矿建井初期的通风方式为中央边界式,即副井进风,南风井回风。

第二阶段: 20世纪70年代末期查庄煤矿与中高余煤矿合并后,通过井下巷道改造,通风系统改造为混合式通风,即由查庄副井、中高余副井进风,南风井、西风井回风。

第三阶段: 20世纪90年代初期矿井进行改扩建,在工广内新打1座新副井,老副井改造为新主井,老主井报废,在井田深部新建1座北风井,于1994年投入使用,同时报废了风机已经老化的西风井,通过矿井通风系统改造,通风系统形成新副井、中副井进风,南风井、北风井回风。

第四阶段: 2000年,因开采南风井煤柱,需要报废南风井,将老主井改造为中央风井,通风系统随即改造为新副井、中副井进风,中央风井、北风井回风。第五阶段: 2004年因生产接续紧张,需要开采中井煤柱,又将中副井充填报废,形成现在的新副井进风,中央风井、北风井回风的混合式通风方式。

(2)矿井通风系统现状。目前通风状况:北风井装备2台型号为G4-73-11№28D型离心式通风机,配备JS-1512-12型电动机,功率330 kW,担负上组煤-350 m水平以下各采区的通风任务。中央风井装备2台对旋轴流式通风机,型号为BDK-8-№20,配备YBF315L2-8型电动机,功率2×110 kW。担负-250 m水平以上采区和-350 m下组煤西翼采区的通风任务。

1. 2 当前矿井通风系统评价和今后可能出现的问题

随着矿井生产向深部延深和边界拓展,当前矿井通风系统的存在问题已经凸显出来,北风井通风能力逐渐不足,主扇风机已经多年满负荷运转,且风机呈现老化趋势;中央风井通风目前生产条件下能力趋于富裕过剩。

当矿井浅部水平生产逐步结束而转向深部生产水平后,目前的通风系统将不能满足生产的需要,必须进行相应的改造,否则矿井生产将难以为继。

1. 3 瓦斯情况矿井历年瓦斯鉴定均属低瓦斯矿井

矿井生产初期浅部水平煤层瓦斯赋存量小,瓦斯涌出量不大。第1次瓦斯异常涌出发生在5405工作面, 1992年1月工作面上隅角瓦斯积聚超限达到2%以上,导致工作面停产8 d,采取改变通风系统由上行风改为下行风等措施后,生产得以继续。

下组煤-250 m水平7500采区投产后,采掘工作面均出现瓦斯异常涌出现象,瓦斯涌出量明显增大。1994年矿井瓦斯鉴定,采区瓦斯相对涌出量达到12. 13 m3/,t被定为低瓦斯矿井高沼气区,按高瓦斯矿井的标准要求进行装备和管理。自此以后,五、七层煤采掘工作面瓦斯异常涌出现象经常出现,尤其是7600、7700采区掘进期间还出现过瓦斯动力喷出现象。随着生产的不断向深部延深,采空区面积增大,地质条件的复杂,非正规生产区域增加,瓦斯管理的难度不断加大,任务更加艰巨。

1. 4 煤 尘

查庄煤矿开采的煤层其煤尘均具有爆炸性,爆炸指数37. 31% ~44. 53%。当生产过程中空气中悬浮煤尘达到一定浓度,遇到高温火源就能发生煤尘爆炸;另一方面,矿工长期吸入粉尘可导致矽肺病。

经过多年的综合防尘治理,井下作业环境状况已大为改善,然而仍存在大量问题和隐患。一是生产过程中综合防尘措施落实不到位,放炮、运输等各个生产环节都安装了防尘设施,却不能正常使用,有应付检查的现象。究其原因,主要是职工的安全意识淡薄,对煤尘的危害认识不足,还没有树立起生命第一健康是基础的人生新观念,表现出安全教育的滞后。二是综合防尘的治理手段落后,技术水平低,防尘自动化应用差距较大。

1. 5 自然发火

目前开采的二、三、九、十层煤均属易自然发火煤层,实验室最短发火期在43~67 d之间,一般在6~12个月。自1968年建矿到2006年底,生产原煤4213. 86万t,共发生矿井火灾14次,其中内因火灾13次,外因火灾1次,百万吨发火率0. 34。按发火部位分析,发生在采空区煤柱和浮煤的火灾9次,占64. 3% ;发生在掘进巷道内火灾3次,占21. 4% ;其他火灾2次,占14. 3% ; 1997年以前,火灾事故主要发生在3200、3400、3600等采区,因出现严重的煤炭自然发火而冻结煤炭储量和封闭采掘工作面机械设备,对矿井安全生产造成严重威胁,给正常安全生产造成较大被动。

随着矿井生产进入后期,一方面前进式开采导致大面积采空区处于通风系统的包围之中,采空区漏风难以避免,残留煤炭长期氧化蓄热;另一方面,生产接续紧张导致采场布局中防治自然发火的技术要求难以有效落实;第三方面是31200西翼采区、南风井煤柱采区、中井煤柱采区都临近末采,采区煤柱的周围均为采空区,是最易产生煤炭自然发火的时期,在掘进贯通老巷时已经出现过高温水蒸汽现象。因此,矿井生产后期的自燃发火隐患将愈来愈突出,防灭火的任务越来越艰巨。

1. 6 其他灾害

随着矿井开采深度的增加,地温灾害将越来越明显地影响职工身心健康和安全生产。当前开采深度在-700 m以下,局部地点温度在23℃以上,随着开采深度的增加,地温梯度增加更大。

下组煤8、9、10层开采期间高氮低氧现象明显,特别是盲巷、采空区等地点尤为突出,若通风管理不善、临时停风、微风无风等,造成井下局部地点空气成分发生变化,出现高氮缺氧,极易引起人员窒息死亡。

2 “一通三防”建设目标

建立安全合理、稳定可靠的矿井通风系统,杜绝瓦斯、煤尘、自然发火等重大灾害事故和“一通三防”方面的各类事故,为矿井的安全生产创造良好的通防条件。

努力提高矿井“一通三防”管理水平,促进矿井“一通三防”各项工作不断上水平、上台阶,保持通防质量标准化矿井水平和通防安全示范化矿井水平。

面对出现的各种新问题和不断恶化的生产条件,提出超前性的措施和应对策略,确保“一通三防”各项工作适应新形势的需要,为建设本质安全型矿井提高矿井的抗灾能力发挥重要作用。

3 主要通防灾害防治规划

3. 1 矿井通风系统

矿井通风系统是安全生产的基本条件,是“一通三防”各项工作的基础,立足当前,兼顾长远,确保矿井通风系统合理稳定可靠,有足够的通风能力,在矿井生产的不同阶段能时时满足生产的需要是矿井通风管理的首要任务。

(1)充分发挥现有风井主要通风机的通风能力,优化调整通风系统,合理调配,保证当前一段时间矿井通风系统满足生产的需要。但随着浅部生产采区的结束,当前的通风系统已不适应生产的需要,北风井供风能力紧张,中央风井供风能力有富裕。通过优化调整,掘进-350 m改造回风巷,将-350m水平部分网络调至中央风井供风,充分发挥中央风井的通风能力为深部生产采区服务,初步缓解了北风井供风能力不足的矛盾。

(2)分析掌握北风井和中央风井主要通风机的运行状况,适时提出更换主要通风机方案。北风井主要通风机型号为G4-73-11№28D型,前导器叶片全打开,满负荷运转多年,达到最大通风能力,当采场发生变化时,井下调风相当困难。另一方面,风机本身质量差,长期满负荷运转,效率较低,从运转的可靠性和经济性2个方面分析,都应尽快更换北风井主要通风机。

中央风井主要通风机型号BDK-8-№20型,最大排风量3 800 m3/min,要达到为-350 m水平部分采区服务的目的,预计要出现排风量不足的问题。另一方面,在矿井生产的末期,要回收北风井煤柱,报废北风井,全矿井就只能利用中央风井来排风,其通风能力肯定不能满足需要,到时必须更换中央风井主要通风机。

(3)强化通风系统管理,确保在生产接续紧张,采场调整频繁的条件下,矿井通风系统的合理稳定可靠,有足够的通风能力。强化通风系统的日常管理,从巷道布置设计到施工与维护、通风系统调控等方面采取措施,提高有效风量率,提高通风系统的运行质量。根据采场接续安排,做到超前分析,预测矿井通风系统的变化,制定年度通风系统优化调整的方案和计划,提前做好实现矿井通风系统的顺利延续和变化工作,做到通风网络不断简化,通风系统保持适时优化。

(4)进一步提高局部通风的安全保障,加大对旋式局部通风机的投入,逐步淘汰11 kW及以下的局部通风机,实现“双风机、双电源,自动切换、自动分风”,确保掘进巷道的风速、风量符合设计要求。

3. 2 防治瓦斯

矿井开采的后期,采场逐步向矿井边界和深部转移,瓦斯的隐患将逐步加重,瓦斯的危害将更加突出。尤其是低瓦斯矿井的高瓦斯异常区域,瓦斯赋存不规律,受地质构造的影响较大,平常生产中出现瓦斯异常涌出机率很少,人们往往容易出现松懈麻痹的心理,一旦出现瓦斯突然涌出,又往往很难及时发现,相关治理瓦斯异常涌出的措施跟不及时,这是治理瓦斯的最大隐患。

防治瓦斯的重点区域:一是五层、七层采区。靠近深部五层、七层的瓦斯,赋存量逐渐增加,采掘生产地点瓦斯涌出相应增加,尤其是靠近井田边界断层处的生产采区,瓦斯异常涌出现象将更加突出。二是深部三层煤采区,瓦斯赋存量有明显增加的趋势。从31200东翼深部采区部分采煤工作面回风隅角瓦斯涌出量上升,就能看出来。三是采空区积存大量瓦斯。五、七层采空区几乎可以说都是瓦斯库,瓦斯积聚严重;其它地点采空区虽然瓦斯积存量不足特别高,但往往出现高二氧化碳高氮等现象。

防治瓦斯的重点地点:一是五、七层煤采煤工作面回风隅角。该范围内瓦斯超限甚至瓦斯积聚严重,当实行无煤柱开采时,采煤面进风隅角及整个切顶线都有出现瓦斯超限的可能。二是五、七层煤采空区密闭堵附近,墙内瓦斯积聚,墙外瓦斯超限。三是五、七层煤掘进工作面,这些地点炮眼内一般均能检测到瓦斯。当掘进至断层附近,尤其是断层组附近时,很容易出现瓦斯动力现象,呈现瓦斯从炮眼内喷出。而掘进工作面又是矿井通风的薄弱环节。

防治瓦斯措施:一是认真贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理十二字方针,把提高防治瓦斯重要性认识真正落实到行动上,落实到现场上。瓦斯危害巨大,人人皆知,然而为什么瓦斯爆炸却仍时有发生,让我们震憾。究其根源,防治瓦斯措施落实有差距,不能慎之又慎,持之以恒的抓好措施是关键所在。因此,防治瓦斯必须克服形式主义,实实地地抓好措施在现场的落实,不能有丝毫的懈怠和马虎,实践证明,只要真正重视防治瓦斯工作,能够及时发现隐患苗头,我们完全有能力治理好瓦斯,消灭重大灾害事故的发生。二是根据不同区域、不同地点瓦斯涌出特性,制定有针对性专项措施。三是强化特殊生产地点的瓦斯管理。四是完善矿井瓦斯监控系统,提高技术装备水平,充分发挥其安全保障作用。

3. 3 防治煤尘

煤尘事故是矿井潜在的重大事故隐患,而综合防尘工作关系到生产全过程的每一个环节,人为因素制约较大,管理难度大。要求我们必须高度重视,认真落实每道生产工序,各个扬尘环节的综合防尘工作。一是强化人本管理,加强职工和各级管理人员培训教育工作,真正把综合防尘工作转化为职工的自觉行动。二是层层分解管理责任,抓检查,严考核,把各项措施落实到现场。三是加大投入,提高技术创新水平,逐步实现综合防尘自动化。

3. 4 防治自然发火

自然发火的隐患将始终伴随着生产全过程,按照“以防为主、防治结合”指导思想,建立矿井防灭火防治体系。从预防上入手,把主要精力、措施放在“防”上。预防内因火灾的主要方法是消除形成自然发火事故的基本条件,煤炭自燃的三个条件只要消除或改变其中一个或一个以上的条件,就可防止或控制自然火灾。

现场措施上一是提高密闭质量、二是加大防灭火注浆量、三是应用通风均压调整、四是加强检测监控。实施“人机结合”自然发火监测预报体系,充分发挥防灭火束管监测系统和瓦斯监测监控系统作用,强化瓦斯检查员的现场检测检查力度,做到监测监控。从生产布局、采掘工艺、防灭火装备与材料、工艺,到措施的现场落实等方面采取综合措施。落实好防灭火规划、研究、布置、检查、分析、总结“六个环节”,把好巷道设计、材料计划、安全技措、防灭火设施质量、防灭火隐患和防灭火救灾预案“六个关口”。

4 结 语

(1)“一通三防”工作是煤矿安全生产的基础工作,更是重中之重的工作,各级人员都要高度重视,切实摆正“一通三防”工作与其他工作的关系,严格落实制度、强化管理,消除“一通三防”事故隐患。

(2)通风系统是“一通三防”管理的基础,通风系统管理的优劣,对瓦斯、煤尘、防灭火等均起到至关重要的影响。

矿井火灾防治技术范文第4篇

【关键词】现代化矿井;传统采煤方法;开发利用现状;现代采煤先进技术

我国煤炭资源消耗比重占到世界的2/3以上,这是由于我国能源结构基本国情所决定的,即煤炭资源储量相对丰富,其他能源储量和储备相对较少。但煤炭是不可再生能源,若以每年30亿吨以上的采掘速度开发利用煤炭资源,据专家分析,在没有探明新储量的前提下,最多100年内煤炭资源将一采而空。因此,在没有找到合适经济的替代资源前提下,为了保证煤炭资源持续不断的供给,煤矿企业首先要做的就是如何改变传统工艺并利用现化化先进采煤技术来合理开发利用煤炭资源,提高煤炭采出率。

1 我国传统采煤开发利用现状

1.1 采煤机械化程度不高,缺乏自动化工作平台

传统采煤技术多以人工开采为主,严重缺乏机械化、自动化及信息化这样的采煤技术,在实际采煤时没办法实现人机一体化操作,也没办法在最短时间内完成煤炭开采为煤矿企业创造更大的效益。因此,传统采煤工作因为没有建立信息化平台所以无法实现采煤的远程动态监控无法实现采煤机自动割煤、自动调节等一系列功能。

1.2 采煤秩序不当

当前小煤矿并没有彻底退出历史舞台,因资金链受到限制,从而无法引进高素质人才,降低了煤炭开采效率,也无法配备现代化的先进采煤设备,导致开发成本高、煤炭开采采量低,劳动条件差,设备检修率高。

1.3 采矿人员缺乏专业素养

采矿人员文化素质不适应高新采煤机械的运用、操作有一定难度。对自身要求不够严谨,缺乏约束力和自身学习的能力。

2 如何提高采煤效率

2.1 基于现代化信息技术平台的建立,提升采煤效率

在煤炭开采过程中,信息化平台的建立,能够有效分析煤层的厚度与软硬度并自动切割;能够对综采装备液压支架与采煤机进行远程监控,实现煤炭资源的合理开采;能够及时的监测采煤机械的使用情况和矿井内的安全系数,以防止事故的发生;可以有效地防治提升对地压的冲击。信息化平台的建立,可以通过使用现代化的技术手段,提升煤炭资源的开采效率。

2.2 基于煤矿产业的集团化,大力推进采煤技术的机械自动化

随着煤矿企业大型化、集团化发展,大部分煤矿企业都有能力购买先进机械设备和配备专业技术人员。所以,在煤炭资源的开采过程中,煤矿企业要提高采煤技术的机械化水平和自动化水平,实行井巷监测,强化对深矿井采煤的监测力度,进一步推动煤炭资源开采的机械化发展。此外,现代煤炭企业要掌握岩层定向水力压裂技术和倾斜深孔爆破技术等顶板快速处理技术,使用顶板快速处理技术,能够增加顶煤同收率,还可以在不影响工作面的情况下,让顶煤易破碎,就能把煤炭资源的开采工序优化,尽量的缩短煤炭的开采时间,提高采煤效率。

2.3 提高采矿人员的素质,重视新型人才的引进

现代煤矿企业要重视采矿人员素质的提升和人才的引进,要对采矿人员进行上岗培训,定期对采矿人员进行专业的技能培训,加强采矿人员的专业技能水平。同时还要加强对采矿人员职业道德方面的培训,并制定相应的绩效考核制度。为煤炭企业的新老采矿人员创建交流平台,督促采矿人员学习煤矿企业的采煤制度与职业道德规范,帮助新进的采矿人员掌握基本的采煤技术,加强采矿人员的安全意识。

2.4 提高采煤工艺,规范产业秩序

现代煤炭企业要加大研究煤炭资源的高效集约化的开采技术,建立高生产率和高可靠性的矿井,开发以采煤集中化和增加单产的采煤技术,以扩大煤矿企业的经济利益空间,降低采煤成本,提高采煤效率,加大采煤机械的使用,提升采煤的安全度,使用采煤过程的自动化监控,采用科学的管理措施,提高煤矿企业的业务水平。另外,还要加强煤矿产业的规范力度,对于采煤、运输、销售的过程,要制定严格的工作流程,防止出现重复工作的现象,规范每一个工作环节,确保每一个环节都有人员进行管理。例如,要安全专业的机械维修人员对采煤设备进行维护,操作人员不能对其进行维护,防止出现工作秩序紊乱的现象,妨碍采煤工作顺利进行。

2.5 做好防治瓦斯和火灾工作

在煤炭资源的开采过程中,瓦斯爆炸和火灾都是比较常见矿井事故,会对采矿人员的人身安全造成严重的威胁,影响矿井的正常生产。所以,现代煤炭企业要重视矿井内瓦斯和火灾的防治工作。瓦斯的防治主要是做好瓦斯自动监测断电报警装置的安装;要求相关负责人随身携带便携式瓦斯检测仪;入井采矿人员必须携带自救器并熟练的掌握其使用方法;合理设置同风流、移变站等瓦斯检查点;时刻关注井内瓦斯积聚的变化,发现问题及时解决;制定全面的瓦斯防聚措施。火灾的防治要不定时的检查机电设备防止发生电气失爆的事故;确保砂箱和灭火器的数量符合要求,没有过期,满足压力要求;强化采煤设备的检修确保煤矿采煤过程的安全性和高效性,实现煤矿企业的可持续发展。

3 现代采煤技术

3.1 水力采煤领域的发展

水力采煤是指从地表钻孔至煤层借助送至孔底的水水射流切割破碎煤层,使之变成具有流动性的煤水混合物。通过水力或气举提升的方法提升到地表并在地表进行煤、水分离的一种采煤方法。通过水力采煤的发展得到了一下有用的结论:(1)为提高采矿效率和单井采煤量并降低能耗,必须将钻孔水力采煤系统的三个关键技术有机地结合起来进行设计。射流泵的设计应该满足煤颗粒最低悬浮速度、无量纲参数的最优化以及防止汽蚀的要求;(2)在射流泵喷嘴形式的选择中,可以根据吸入颗粒的大小来选择中心喷嘴或环形喷嘴射流泵;(3)气举的提升和背压作用可以提高射流泵的提升能力并降低能耗。

3.2 气化采煤技术

气化采煤技术是将处于地下的煤进行燃烧,通过对煤的热作用及化学作用而产生可燃气体,集建井、采煤、气化工艺为一体的多学科开发洁净能源与化工原料的新技术,其实质是只提取煤中含能成分,变物理采煤为化学采煤,被誉为第二代采煤法。这种技术还可以回收,老矿井中没有采完的煤炭资源,而且还可以开采难以开采和安全性、经济性不好的各种煤层。这种煤气不仅可以作为合成甲烷、甲醇等原料气,地下气化过程留下的残渣,减少了地表塌陷程度,同时也方便对残渣的清理和利用,符合可持续发展的原则。

3.3 深矿井开采技术

深矿井开采技术的关键是煤层开采的矿压控制、对地压冲击的防治、瓦斯的治理及深井通风管理、井巷布置等;需要研究的是深井围岩状态和应力场的分布状态。深井环境的变化和深井巷道快速掘井与支护技术;深井冲击地压防治技术和监测技术,深矿开采有关的配套技术,深井治理装备的配置技术。

4 结语

资源是煤矿企业赖以生存根本,因此,现代化矿井建设必须以提高煤炭开采效率为根本目标。具体来说就是要改变落后的生产模式,建立现代化信息技术与管理平台,积极采用先进采煤新技术,保障煤炭资源合理开发利用。

参考文献:

[1]陈宝红.试论现代煤矿企业提升采煤效率的方法[J].现代工业经济和信息化,2014(05).

矿井火灾防治技术范文第5篇

【关键词】煤矿开采 井下火灾事故 火灾预防措施

火灾扑救措施

煤矿井下火灾的发生,是矿井常见的灾害之一,一旦发生井下火灾,将会对煤矿开采设备、开采人员都造成严重伤害,而且也会造成无法估量的经济损失;同时火灾产生的有毒气体对周围的生态环境也会产生污染,所以井下火灾的有效预防,是煤矿井下管理工作的重中之重。

一、煤矿井下火灾的原因分析

煤矿井下火灾的原因,通常可以从外因和内因两个方面分析:第一,外因火灾。外因火灾主要是由外部火源引起的火灾,如电流短路、电焊火花飞溅、吸烟、明火等引发的火灾事故。我国煤矿开采工作开展多年,由于外因引起的火灾事故数量很多,而且这种火灾的发生大多具有很强的突发性,往往使在场的人员来不及思考,而且形势猛烈,扑救困难较大。近年来,关于煤矿火灾的扑救技术也在不断提高,对于外因火灾的扑救工作开展的较好,但是对于火灾产生的损失却无法挽回。第二,内因火灾。内因火灾是由于煤炭自燃引起的火灾,通常情况下,只要加强日常检查,就可以发现氧化的煤炭,而煤炭由氧化到燃烧还需要经历一段时间,所以通过仔细检查通常可以发现火灾隐患,可对其进行适当处理,便可以达到预防火灾的目的。所以,由于内因而引起的煤炭火灾在井下火灾的总体数量中,占据的比例较小,但是对其也应当给予足够的重视。

二、煤矿井下火灾的预防方法

(一)外因火灾的预防方法

1.在矿井开采时尽量使用长臂式回采方式,并且严格按照开采的要求进行,避免乱采、乱挖的现象。需要的情况下,按照上行风向对回采方式进行必要的调整。

2.在矿区实行分区采煤的方式,在不同的分区内要做好相应的通风措施,只有保持通风良好才能避免巷道内的煤层聚集,热量增加而引起自燃。

3.彻底清除回采区域内的残留煤柱,如果必须要留有煤柱,则应当对煤柱的大小和压力进行计算与分析,确保其不会在受到压力的情况下发生碎裂。

4.回采区域内的杂物要及时清理,尤其是清除草、木等易燃物品,避免其受到外因而引起燃烧。

5.针对个别存在裂缝煤层采空区要着重处理,应当运用注浆的方式对其进行处理,尤其针对回采区域内的残留裂缝,要做好修补措施,防治残留的媒体引起回采区域的煤层燃烧。

6.开采过程中,遇到段煤层附近出现粉化现象时,要给予足够的重视,对其进行必要的处理,而且要与空气隔绝,预防粉化煤在空气的作用下发生自燃。

7.在矿井发生冒顶现象时,要进行及时、有效的处理,避免大量的煤炭发生氧化作用,因为这种煤层在空气的作用下很容易燃烧,所以要做好隔绝处理。

(二)内因火灾的预防方法

1.对矿井下使用的灯具严格管理,禁止使用明火,而且在使用的器具方面也尽量避免使用草、木等易燃物。

2.在矿井下使用的机械设备,应当设置固定的使用区域和使用人员,避免随意搬动造成器械中的油质渗漏,而且应当对井下其他的易燃物品进行清除,避免形成有利于煤炭自燃的环境。尤其是机电设备,定期对其进行检查和维护,保证机电设备的电线、电缆摆放整齐,预防其发生漏电现象而引起火灾。

3.矿井下使用的蒸汽设备,起重包含的保温材料、蒸汽管等物品要拓展保管,避免接触到易燃物品而引起火灾。机械设备的支架等部位,尽量避免使用木质材质,而应当使用砖、石等结构。

4.井下废弃的电缆、电线等物品要及时清理,避免在井下长时间堆积;井下的炸药储备也应当根据实际的需要减少储存量,而且要做好保管措施,禁止乱丢乱放。

5.在井下要配备足够的防火器材,在火灾发生初期可以做到技术扑救,减少人员伤亡和经济损失。

三、煤矿井下火灾的扑救措施

煤矿井下火灾的扑救措施,通常可以分为以下两种:第一,直接扑救。使用消火器或者消火粉等物质进行直接扑救,或者运用砂石对火灾部位进行填充;第二,间接扑救。对发生火灾的区域做出隔离处理,使其与空气隔绝,杜绝火灾燃烧的氧气,可以使火焰熄灭。在实际的火灾扑救工作中,可以根据不同的火灾类型、火灾发生的时间和地点等因素,选择合适的扑救措施,无论采用任何一种扑救措施,首先都应当保证人员的安全,再进行财产和设备的挽救。

结束语

综上所述,煤矿井下火灾的发生,一般可以从外因和内因两个方面分析,在实际的矿井开采管理工作中,要将火灾的预防作为一项重要的工作,分别针对外因和内因采取有效的预防措施,并且制定合理的火灾扑救计划,一旦发生火灾,采取及时有效的处理方法,将火灾造成的损失降到最低,保证煤矿开采工作的顺利进行。

参考文献:

[1]侯继明.煤矿井下火灾的预防方法与措施[J].科技视界,2013, 08, 05.

矿井火灾防治技术范文第6篇

防灭火技术研究

Research on Comprehensive Fire Prevention and Control Technology in the Recovery of Thick Coal Seam 131303 Fully-mechanized Caving Face

宋汉宾 SONG Han-bin

(国投新集能源股份有限公司新集一矿,淮南 232170)

(State Development & Investment Xinji Energy Co.,Ltd. Xinji No.1 Mine,Huainan 232170,China)

摘要: 矿井火灾防治是新集一矿“一通三防”管理的重点和难点,考虑抽采与防火的关系,新集一矿主要开采煤层为13煤、11煤、9煤、8煤、6煤均有自燃倾向性,自然发火等级Ⅱ级,自燃发火期一般为3~6个月。自1993年投产以来共发生自然火灾16次,发生自然火灾的煤层主要为13煤层,8煤层仅在巷道过断层处发生1次。为保证13煤层的安全回采,开展了煤层“三带”研究,确定防火措施。本文介绍了131303综放工作面回采期间自燃标志性气体的确定,并对采空区自燃“三带”进行测定,并针对性的采取综合防灭火技术的应用情况。

Abstract: Coal mine fire prevention and control is the emphasis and difficulty in ventilation and safety management of Xinji No.1 Mine. Considering the relationship between extraction and fire prevention, the main mining coal seams of Xinji No.1 Mine are Seam 13, Seam 11, Seam 9, Seam 8 and Seam 6, all of which have the spontaneous combustion tendency, and the spontaneous combustion level is Ⅱ. The spontaneous combustion period is commonly 3 ~ 6 months. Since its launch in 1993,a total of 16 times of spontaneous fire have occurred. The main involved coal seam is Seam 13. The Seam 8 only has one time of fire accident at the roadway crossing fault. In order to guarantee the safe mining of Seam 13, the coal seam “3 zones” research is carried out and fire prevention measures are determined. This paper introduces the determination of iconic spontaneous combustion gas and carries on the determination of spontaneous combustion "3 zones" in the goaf, and adopts comprehensive fire prevention and control technology.

关键词 : 一通三防;厚煤层;三带;综合防灭火

Key words: ventilation and prevention;thick coal seam;3 zones;comprehensive fire prevention and control

中图分类号:TD752.2 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)20-0101-04

1概述

131303综放工作面位于1水平三采区(北中央采区)是三采区首采综放工作面,开采的煤层为13-1及13-1下煤层。工作面平均全层厚度7.26m,平均纯煤厚度6.40m,平均含夹矸厚度0.86m,13煤层走向240°~300°,倾向330°~30°,煤层倾角3°~28°,平均15°;工作面南部由于距离F10断层较近,受F10断层的影响,煤层起伏变化较大。131303工作面回采期间的相对瓦斯量为:2.06~3.74 m3/t;13煤层属于煤尘有爆炸性危险的煤层,煤尘爆炸指数为55.21%;13煤自燃倾向性等级为Ⅱ类,自燃倾向性为自燃,煤层自然发火期一般3~6个月;地温:28℃~34℃;地压:因本工作面下部为11-2煤层采空区,地应力平衡曾经受采动破坏,裂隙较为发育,回采期间原始应力平衡再次被破坏,局部应力集中,特别是过断层期间,会出现压力增大,易发生冒顶。

矿井采用混合式通风方式,混合井、副井进风,中央回风井及西风井回风。中央主扇与西风井主扇均为抽出式,两风井主扇各有一台使用,一台备用。中央主扇型号为2K56-4NO.30,西风井主扇型号为GAF26.6-15-1,两个风井主扇运行平稳、可靠。中央主扇静压为2270Pa,西风井主扇静压为3080Pa。矿井总进风量20958 m3/min,总回风量21597 m3/min。

2131303综放工作面煤层自燃特性实验及采空区“三带”测定

煤层最短自然发火期是绝热条件下煤样从常温缓慢氧化、自热升温到加速氧化临界温度所需的时间。通过差示扫描量热法测定煤样比热、自然发火模拟实验确定煤样加速氧化临界温度,以实验中气体产物的浓度变化计算煤样的放热速率,根据建立的数学模型解算实验煤样的最短自然发火期。以程序升温实验过程中煤热解产生的多种气体分析,结合自然发火标志性优选原则,确定气体产物生成量和煤温之间的关系,以及适合煤炭自燃火灾早期预报的指标气体。

2.1 实验结果及内容

2.1.1 煤样工业分析及自燃倾向性试验结果

实验煤样工业分析及自燃倾向鉴定结果见表1。

2.1.2 煤样升温氧化试验结果

煤样升温氧化过程中气体产物及其浓度变化见表2,临界温度162℃。

2.1.3 煤样比热

根据对不同温度条件下不同煤种煤样的比热进行的差示扫描量热分析测试实验室试验的结果,131303风巷煤样进行自然发火期解算。

2.2 自燃标志性气体

标志气体是指在煤低温氧化过程中生成并能用来预报煤炭自然发火的气体。煤在热解过程中会产生多种气体,由于煤质的不同,气体生成的量和煤温之间的关系,以及各种气体产生的最低温度也会随之变化。所以,通过试验选择最佳的标志气体是很有必要的。具体的试验过程是:首先把选取密封好的煤样运至实验室,要求煤样已经剥去了表面氧化层,重50g,粒度是40~80目。然后将煤样放到铜质煤样罐内,并将其整个放到程序控温箱内。之后连接好进气气路、出气气路和温度探头,并检查气路的气密性。测试时向煤样内通入50ml/min的干空气。在程序控温箱控制下对煤样进行加热,加热速率1℃/min,当达到指定测试温度时候,恒定温度5分钟后采取气样进行气体成分和浓度分析。

实验结果:

所取煤样程序升温实验过程中煤样最低温度、最高温度和进气温度对应关系以及产生的气体成分随升温温度变化结果如图1~图3所示。

分析上述试验结果发现,CO早于C2H4出现,并且CO贯穿于整个氧化过程,随着C2H4的出现,表征煤会进入加速氧化阶段,对应温度超过200℃。

CO是最佳的自燃标志气体,可采用CO相对量和变化率为自燃趋势预测预报指标,结合C2H4相对量进行自燃状态预测预报。

2.3 采空区自燃“三带”测定

采空区自燃“三带”的测定,应有正确合理的测点布置方式及先进的技术测试设备与手段,通过采空区气体的成份变化规律的测定,正确全面的分析采空区遗煤氧化变化规律,并得出131303工作面自燃“三带”分布。

采用试验现场埋管,采空区中的气体通过便携式抽气泵抽入到球胆中,然后将球胆连接到束管监测系统,通过色谱分析系统测试气体组分,得出采空区各种气体浓度变化规律,从而研究分析出采空区自热变化与分布规律,确定综放工作面自燃“三带”的分布范围。并依此为理论依据,制定出科学有效的防灭火技术方案。

2.3.1 项目实施地点概况

根据矿井生产安排,项目实施地点定在131303综放工作面。工作面倾向长度153.74 m,该煤层均厚为7.26 m,煤层倾角一般3°~28°,平均15°;工作面南部由于距离F10断层较近,受F10断层的影响,煤层起伏变化较大。8月1日开始铺设束管,但由于一些客观原因,8月6日管路正式铺设完成。

2.3.2 项目实施方式

在进回风巷内沿底板向采空区分别埋设4根单芯束管,束管最长200 m,沿进回风巷向外每隔25 m设置一个测样头。以上测样头一旦进入采空区即开始抽气分析,直至取气分析结果表明测样头已经进入窒熄带。若出现意外情况造成分析结果无意义时必须重新铺设束管,束管铺设见图4和图5所示。

2.3.3 数据的记录与整理

根据参数测定记录气体成份(CO、O2、C02、N2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2等)变化情况,根据变化曲线分析采空区煤炭氧化规律、采空区气体分布变化规律及煤炭自然氧化“三带”。根据新集一矿13煤层属于气煤,易自燃厚煤层,自燃发火期短的特点及参考国内外的一些划分依据,采空区按氧气浓度划分采空区煤炭氧化自燃“三带”的指标参数确定采用:不燃带:O2>18%;自燃带: 18%>O2>8%;窒息带:O2<8%;从而得出131303工作面自燃带为29~73m。

3工作面回采防灭火措施

矿井内因火灾的防治方法有很多种,按原理来分有技术物理方法和化学物理方法两种,前者通过在矿井整个生产过程中应用矿井开采技术知识,采取一系列的技术措施,通过控制自燃因素的产生和发展的方式来达到增加矿井先天性防火能力的目标;而后者则是利用化学阻化与填充剂,以此来阻止氧与煤作用或者减弱煤的化学活性,不仅降低了氧化能力,也减少了反应面,氧化反应大大减少了。两种防治方法相辅相成,缺一不可。

新集一矿在积极采取开采技术防灭火措施的同时,依据矿井自然条件和开采条件,深入开展了化学物理方法进行矿井火灾防治,取得了较好的效果。

3.1 灌浆、注氮防灭火

灌浆、注氮防灭火是新集一矿综合防灭火的主要技术,在矿井生产过程中,无论是防火还是灭火,都发挥了积极作用。

3.1.1 灌浆防火

因131303综放工作面采空区注浆时,浆液在采空区内流动情况难以控制,特别是在煤层底板,有起伏变化时,浆液在采空区分布不均匀;当工作面倾斜长度大时,灌浆效果差,并常常发生泥浆或废水泄出,流入工作面,使工作面溜子道变为“流水道”。

因此,通过回风隅角预埋灌浆管道注浆,灌浆管路出口进入采空区25m后即开始灌浆至进入采空区40m为止。通过预埋的灌浆管路向采空内灌黄泥浆,黄泥均匀地分散在煤体上,黄泥对煤的颗粒进行包裹,减少煤与氧气的接触和反应面,同时可以湿润煤体,降低煤炭低温氧化的速度。使其形成沿走向的泥浆带。

3.1.2 灌浆防火

在工作面风巷钻场或巷道内施工灌浆穿层钻孔,钻孔控制支架后采空区30~55m,通过钻孔向采空区顶部注凝胶,如工作面采空区其它地点出现煤体氧化高温隐患,可以使用煤电钻等向采空区顶部布孔,使用注浆泵向隐患处压注凝胶等,根据凝胶输送距离成胶时间控制在2~5min,注胶量每处不超过20m3。

3.1.3 注氮防灭火

新集一矿由于防灭火方法和手段比较单一,防灭火装备相对落后,并受灌浆土源不足的限制,工作面灌浆防灭火在一定程度上受到限制,加之矿井开采规模的不断扩大,工作面的接替速度相当快,给工作面开采防治自燃发火带来更大的困难。

此外,由于矿井综采放顶煤开采方法的实现,必将为矿井防灭火提出更高的要求,所以新集一矿建立地面注氮防灭火系统,配备KDON-600/1500型制氮机两台,制氮量900~1500m3/h,主管道系统选用?覫219、?覫159规格,由管道钻孔直接到-450m生产水平,?覫159管道延接到各采区,工作面选用?覫108、?覫59规格管道。

3.1.4 采空区注氮防火

工作面采空区注氮防火的关键技术在于准确,测定工作面采空区“三带”分布,合理确定注氮参数和注氮工艺,及时掌握注氮时机,将采空区自燃发火消除在萌芽状态。

注氮参数选择:①注氮方法根据巷道布置方式,回采工作面采空区采用钻孔注氮的局限性较大,不易实现,故采用压管注氮方法,即注氮管口由进风顺槽压埋在采空区,借助漏风将注入的氮气散布在采空区内。

②注氮口的位置注氮口位置选择至关重要,依据采区“三带”测定结果,采空区漏风带宽度为40m,因此注氮口位置选择在氧化带的中部最为合理,即选在距工作面煤壁30m处。采用压叉式预埋方式,始终保持钢管出气口距工作面煤壁25m,保证注氮口位于采空区氧化带中心部位,待注氮时机成熟时,接通注氮管路向采空区注入氮气进行灭火。

3.2 阻化剂预防采空区自燃发火

新集一矿工作面长度较长,一般为70~150m,因工作面中段顶板跨落程度好,而上、下老塘15m范围内顶板跨落不及时,空顶距离大,且该地点也是工作面采空区漏风源及漏风点,因此其发火的机率较大,为了提高阻化剂预防采空区自燃发火的效果和做好重点区域防范,131303综放工作面风、机巷隅角由施工单位每推进10m施工挡墙,且充填严实(挡墙不能撤除),并对挡墙喷注瑞米充填材料堵漏风,减少采空区内漏风,降低采空区遗煤氧化时间,有效的控制自燃。同时在工作面过断层、停产期间,上、下隅角喷注瑞米堵漏风的情况下,对工作面综放支架架间布孔喷注瑞米,并挂挡风障,减少采空区漏风等措施。

4结语

矿井防灭火是一项系统工程,它需要从矿井开拓开采技术、工作面回采工艺、采区通风系统及防灭火方式方法等多方面着手,采取综合防治措施,方可确保矿井防灭火需要。同时,矿井火灾防治工作,必须紧跟科技进步,不断引进新技术、新设备、新材料和新工艺,增加矿井防灭火管理的技术含量。自1993-2011年新集一矿火灾平均发生1起以上,2011年在实施131303综放工作面回采期间运用综合防灭火技术以后,火灾得到了有效地控制。基本上没有再发生过火灾。在131303综放工作面回采期间运用综合防灭火技术,保证了工作面回采、过断层、停产期间的防灭火安全,并为下一步矿井13煤综放工作面的回采提供了技术保障和经验。

参考文献:

[1]新集一矿131303综放工作面自燃“三带”监测与分析研究,2012(9).

矿井火灾防治技术范文第7篇

【关键词】煤矿瓦斯;危害形式;分析;防治对策

The coal mine gas endanger a form analysis and prevention measure

Wen Ying-ming Li Yu-ping Han Yun-gang

【Abstract】The mineral well gas trouble is a coal mine safety produce medium most severity of endanger it a, in the coal mine production line, if to gas understanding shortage, control not appropriate or management not arrive, may result in very much disaster trouble.Article with analysis coal mine gas endanger form and prevention and cure counterplan for correspond point, introduction prevention and control gas disaster the technique measure of the trouble and development trend, elucidation gas explosion trouble of prevention and cure is a coal mine safety work of a system engineering, have to put at safety work of first, then can make gas explosion the trouble and other disaster trouble be significant decrease.

【Key words】Coal mine gas;Endanger a form;Analysis;Prevention and cure counterplan

近几年来,煤矿事故已经明显下降,但是,瓦斯爆炸事故是当前煤矿安全生产中威胁最大、最突出的一个问题。从每年的事故统计中来看,煤矿发生一次死亡10人以上的特大事故中,绝大多数是由于瓦斯爆炸,约占特大事故总数的70%左右,尤其是高瓦斯矿井或由于煤层瓦斯压力较高、地质构造较复杂、地应力较大、煤层破坏严重时,在此区域作业的采掘工作面极易发生煤与瓦斯突出导致瓦斯事故的发生。

1.煤矿瓦斯的主要危害形式分析

其主要危害形式有瓦斯窒息、瓦斯燃烧、瓦斯爆炸、瓦斯爆炸引起的煤尘爆炸或火灾等。

1.1瓦斯窒息

矿井瓦斯涌出量较大,如果通风系统管理不善;通风巷道风流反向、采空区或煤层中高浓度瓦斯涌出;工作人员误入未及时封闭停风的巷道;或由于停风导致瓦斯积聚而未采取相应措施等,都可能导致人员误入,缺氧窒息而亡。

1.2瓦斯燃烧

煤层瓦斯含量较高,生产过程中瓦斯涌出量较大,通风不能将瓦斯及时稀释并排出,将在局部地点形成瓦斯积聚,一旦接近火源就可能发生瓦斯燃烧,酿成火灾,火灾引起瓦斯爆炸等一系列灾难性事故。

1.3瓦斯爆炸

瓦斯爆炸发生的条件是瓦斯积聚达到爆炸极限浓度、引爆火源和足够的氧气。井下的照明、爆破火焰、电气火花、摩擦火花等都可能成为引爆火源。在煤矿的生产过程中要完全杜绝这些火花的产生是很困难的。在井下瓦斯超限和局部瓦斯积聚达到爆炸极限浓度时,接近火源都有可能发生瓦斯爆炸,甚至引起煤尘、瓦斯联锁爆炸,造成人员伤亡、财产巨大损失。根据煤矿井下生产的特点,全面分析工作场所及场所的分布,瓦斯积聚的原因及地点如表所列。

2.瓦斯事故的预防措施

2.1煤矿瓦斯抽放技术

2.1.1瓦斯抽放是减少矿井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施,同时也是开发利用瓦斯能源、保护大气环境的重要手段。

2.1.2为提高瓦斯抽放率,目前主要需解决长钻孔定向钻进技术,包括测斜、纠偏技术;提高单一低透气性煤层的抽放率;研制钻进能力更强的钻机具;完善和提高扩孔技术、排渣技术、造穴技术和封孔技术;开发新的瓦斯抽放技术及设备。

2.1.3瓦斯抽放方法有本煤层抽放、邻近层抽放和采空区抽放等;抽放工艺有顺层长钻孔、大直径钻孔、地面钻孔、顶板岩石和巷道钻孔等。目前已研制出多种抽放泵及配套的监控系统和仪表等,大大提高了瓦斯抽放量和抽放率,使安全环境得到进一步改善。

2.1.4利用多分支羽状适用技术,解决低渗煤层瓦斯治理问题,以提高抽采率。

5)煤矿瓦斯治理应该与煤层气产业化紧密结合起来。

2.2矿井瓦斯浓度及火源监测技术

矿井瓦斯浓度及火源的实时自动监测对于防止瓦斯爆炸非常重要,当发现瓦斯异常或有火源产生,立即采取措施可防止爆炸事故的发生。我国目前开发了KJ90. KJ92.KJ94. KJ95. KJ73. KJ66等型号的矿井安全监控系统,以及各类检测传感器、报警仪和断电仪。很多矿井安装了矿井安全综合监控系统,监控系统的安装极大地提高了煤矿的安全管理自动化水平,防止了许多事故的发生。

2.3井下火源防治 对煤矿井下的爆破火花、电气火花、摩擦撞击火花、静电火花、煤炭自燃等火源都有一些相应的防治措施,除炸药安全性检验、电器防爆检验、摩擦火花检验外、还需防止火源与瓦斯积聚在同时同地点出现,如放炮时检测瓦斯浓度,采用风电闭锁、瓦斯电闭锁等措施。另外加强明火的管理,严格动火制度,消除引爆瓦斯的火源。

2.4优化通风网络及通风系统 合理可靠的通风系统是防止瓦斯事故和控制灾害扩大的重要措施,为此,瓦斯防治工程与采掘工程,必须同时设计,超前施工,同时投入使用。

2.5隔爆措施

矿井隔爆装置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障,当瓦斯爆炸发生后,依靠预先设置的装置可以阻止爆炸的传播,限制火焰的传播范围,主要有被动式隔爆棚和自动抑爆装置。

2.5.1被动式隔爆棚。隔爆岩粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安装方便,因而得到了广泛的使用,其中隔爆水袋棚的使用最为广泛。目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚,具有适应性强,安装、拆卸和移动方便的特点。

2.5.2自动式抑爆装置。使用压力或温度传感器,在爆炸发生时探测爆炸波,及时将预先放置的水、岩粉、N2 . CO2等喷洒到巷道中,从而达到抑制爆炸火焰传播的目的。如ZGB-Y型自动隔爆装置采用高压氮气引射消焰剂,能将爆炸限制在距爆源40-60m之内;YBW-1型无电源触发式抑爆装置,适合安装在距爆源20-45m的巷道中;ZYB-S型自动产气式抑爆装置采用实时产气原理,当传感器接收到燃烧或爆炸火焰时,触发气体发生器快速产生的高压气体喷洒消焰剂,抑制火焰的传播。

矿井火灾防治技术范文第8篇

1 煤矿安全监控系统

煤矿安全监控系统主要用来监控和预警瓦斯、火、冲击地压等重特大事故。煤矿安全监控系统监测甲烷浓度、风速、风压、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等,当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时,自动切断相关区域的电源并闭锁,同时报警。系统还具有煤与瓦斯突出预警、火灾监控与预警、矿山压力监测与预警等功能。

煤矿安全监控系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱(或电控箱)、主站(或传输接口)、主机(含显示器)、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口和电缆等组成。传感器、执行机构、分站、电源箱(或电控箱)等设置在井下,其他设备设置在地面。

瓦斯监测是防治瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出预警的重要参数。因此,采煤工作面及回风巷、掘进工作面及回风流等地点必须设置甲烷传感器。当甲烷浓度达到或超过报警浓度时,声光报警,提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处,及时处理事故隐患,防止瓦斯爆炸等事故发生。当甲烷浓度达到或超过断电浓度时,切断被控区域电源,避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸;避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦撞击火花及危险温度等引起瓦斯爆炸。

局部通风机及其风筒风量监测是防治局部通风机停风和风筒漏风造成瓦斯积聚的有效措施。因此,局部通风机必须设置设备开停传感器,局部通风机的风筒末端必须设置风筒传感器,当局部通风机停风或风筒漏风,切断供风区域电源,并声光报警,防治停风造成瓦斯积聚,进而造成瓦斯爆炸事故。

煤矿必须设置风速、风压、风门状态、主通风机等传感器,及时发现通风系统隐患,防治瓦斯积聚和瓦斯爆炸事故发生。系统通过监测煤岩体声发射、瓦斯涌出量等,结合瓦斯地质信息等,实现煤与瓦斯突出预警,系统通过监测一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、温度、压差、烟雾等,控制风门、风窗实现均压灭火,控制制氮和注氮等,实现火灾监控。

2 煤矿井下人员位置监测系统

煤矿井下人员位置监测系统又称煤矿井下人员定位系统和煤矿井下作业人员管理系统。煤矿井下人员位置监测系统一般由识别卡、位置监测分站、电源箱(可与分站一体化)、传输接口、主机(含显示器)、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口和电缆等组成。由于煤矿井下无线传输衰减大,GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道。目前煤矿井下人员位置监测系统主要采用RFID技术。部分系统采用漏泄电缆,还可采用WIFI、ZigBee等技术。部分系统除具有人员位置监测功能外,还具有单向或双向紧急呼叫等功能。

3 矿井通信系统

矿井通信系统又称矿井通信联络系统,是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工具。矿井通信系统包括矿用调度通信系统、矿井广播通信系统、矿井移动通信系统、矿井救灾通信系统。煤矿应装备矿用调度通信系统,积极推广应用矿井广播通信系统和矿井移动通信系统。救护队应装备矿井救灾通信系统。

3.1 矿用调度通信系统

矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆调度电话、矿用程控调度交换机(含安全栅)、调度台、电源和电缆等组成。矿用程控调度交换机(含安全栅)、调度台和电源设置在地面,矿用本质安全型防爆调度电话设置在煤矿井下。矿用调度通信系统除用于日常生产调度通信联络外,煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等,并请求救援等。调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。

3.2 矿井广播通信系统

矿井广播通信系统一般由地面广播录音及控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成。广播录音及控制设备设置在地面,防爆广播设备和防爆显示屏设置在井下。由于防爆广播设备和防爆显示屏功率较大,因此需井下供电,当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等,会影响系统正常工作。因此防爆广播设备和防爆显示屏配有不小于2小时的备用电源。行人巷道、采掘工作面等作业场所应设置广播扩音设备。当煤矿井下发生瓦斯超限、瓦斯爆炸、瓦斯突出、透水、火灾、顶板冒落等事故时,调度室可通过矿井广播通信系统,将事故类别、事故地点、逃生和撤离路线等,通知井下作业人员。

4 井下紧急避险系统

煤矿必须为入井人员配备额定防护时间不低于30分钟的自救器。煤与瓦斯突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器,高瓦斯矿井的入井人员宜携带隔离式自救器。隔离式自救器宜选用压缩氧隔离式自救器。煤与瓦斯突出矿井应建采区避难硐室(又称避险硐室),突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500米时,必须在距离工作面500米范围内建设避难硐室或设置救生舱。高瓦斯和低瓦斯矿井,凡在自救器所能提供的额定防护时间内,从采掘工作面步行不能安全撤到地面的,必须在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或救生舱。

5 矿井压风自救系统