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煤矿防灭火安全措施十篇

发布时间:2024-04-25 20:41:37

煤矿防灭火安全措施篇1

【关键词】矿井火灾;原因;措施;防治

矿井火灾会造成烟尘和有害气体的大量产生,也是瓦斯和煤尘爆炸的导火索,往往危及到人员的生命,在煤矿灾害中位于榜首。本文首先对我国矿井火灾防治现状进行分析,进而在进一步探讨引发矿井火灾的内外因素的基础上,把防治矿井火灾的技术措施提出来。

一、我国矿井火灾防治的现状

据统计,我国具有自燃发火的煤矿占到56%,其中47%为统配和重点煤矿,在矿井总发火次数中94%为自燃发火情况,在内因火灾中60%属于采空区自燃导致的。因此说,我国防治煤矿火灾的形势很是紧迫。为了对矿井火灾进行有效防止,自建国初期,黄泥灌浆防火技术就在我国煤矿被推广;但是我国研究火灾基础理论的时间却不长,还没有健全完备的防灭火关键设备,需要进一步的完善技术措施。因此,我们对矿井火灾的防治工作决不能松懈。

二、矿井火灾的起因

2.1矿井火灾的基本要素

2.1.1可燃物的存在。煤炭自身就属于可燃物。具有可燃性的物质有在生产过程中产生的煤尘,井下的机电设备和油料以及炸药等。矿井发生火灾的基本条件就是可燃物。

2.1.2热源。引发矿井火灾的热源来自运转的电气设备产生的热量,瓦斯和煤尘的燃烧或爆炸,煤的自燃和放炮,焊接作业和其它明火。发生火灾的必要因素就是热源,可燃物必须得有热量和温度达到一定的热源而引燃。

2.1.3氧气的供给。氧气是可燃物燃烧的必备条件,而充足的氧气又是持续燃烧的必备条件。因此,燃烧得以持续并形成火灾必须具备足量的空气,这个条件必不可少。

2.2矿井火灾发生的原因

2.2.1矿井火灾发生的外部原因

爆破的违章或明火的使用等,是大部分中小型矿井火灾引发的主要原因,而在矿井具有较高的机械化和电气化时,机电设备管理不完善,不正确的操作使用,设备运转故障等,也是导致火灾的主要原因。近年来,矿井具有越来越高的电气化应用,火灾由机电设备引发的数量也逐渐增长。同时由于外部井下吸烟或违章放炮等违规因素造成的火灾也偶有发生。通常情况下,这类火灾具有较短的发生时间,较快的发展速度。在火灾开始时,一旦不能有效的控制住火源,将会使火势很快向更大的范围扩展。如果没有及时的发现,或没有正确的处理方法,或没有采取果断的行动措施,就会导致矿井被严重的破坏,甚至发生人身伤亡事故。

2.2.2矿井火灾发生的内部原因

煤炭等属于易燃物质,它在空气中被氧化发出热量,并能够把热量积聚起来,达到一定程度就会引发火灾,这就是内因火灾。煤炭的氧化不需要外部引燃,因此,又称自燃火灾,在矿井火灾中,它属于重点的防治对象。据统计,内因火灾在矿井火灾中达到百分之八十以上。由于这种火灾不易发现火源,给灭火带来较大的难度,会造成火灾持续时间长,因此,目前结合内因火灾的特点,有针对性的运用防治措施,成为大多数防灭火研究的方向。

三、矿井火灾的危害

3.1影响矿井正常生产

在很短的时间内,很难把发生在采空区煤柱里的内因火灾扑灭,处理这种情况,往往采取封闭火区的措施,将冻结大量煤炭,矿井生产受到影响。如果生产矿井属于集约化的一矿一井一面,就会出现全矿停产的局面。

3.2巨大经济损失

由于矿井中可燃物较多,一旦发生火灾,其火势发展就会非常迅猛,有效控制不及时,采掘运输设备和器材就会被烧毁。

3.3污染环境

一氧化碳和二氧化碳,以及二氧化硫和烟尘等这些有毒有害气体,在矿井火灾中,被大量产生,对环境污染较大。尤其有些地区的煤层出现露头火灾火源,如果火区面积大和具有较高的温度,具有较深的燃烧深度,同时由于资金的匮乏和不具有先进的灭火技术,就会导致火灾长时间不能熄灭,出现煤炭资源被大量烧毁,有害气体大量的产生的后果,致使空气中有害气体严重超标,出现酸雨和温室效应。

四、矿井火灾的防治

4.1矿井内因火灾的防治

矿井内因火灾的防治应重点抓好以下三项工作:

4.1.1合理的设置采区

巷道使用岩石,面积尽量大,运用石门或集中平巷;在较硬的岩石中布置采区内的主要巷道,辅巷道尽量少开,巷道间距尽量的增加;主要巷道开凿于不自燃或具有较小自燃危险性的煤层中,采区要设置合理。

4.1.2选择合适的采煤方法

选用老采煤方法对易于自燃的煤层进行开采,存在很大的危险性。回采率较高的是壁式采煤法,布置比较简单的巷道就可以,机械化装备使用便利,具有较快的回采速度和较高的防火安全性。这种采煤方法运用于薄煤层,自燃发火现象很少出现。管理顶板采用全部陷落法,对采空区的自燃不易控制,在全部采空区采用惰性材料填充,但要做到及时和致密,可使自燃火灾的发生率被大大减少。

4.1.3提高回采率

为使回采速度加快,要把劳动组织最优化,竭力使用采煤和机械化综合能力效率较高的设备。认真研究采矿煤层的地质因素和自燃倾向,把自燃发火期确定下来,根据回采速度合理地把采区面积划分出来,在自燃没有发生之前,采完一个采区,就进行封闭。

4.2采用正确的通风措施

采区的通风系统必须要选择合理。采区通风方式要在认真研究开拓方案和开采顺序的基础上合理选择。同时,把2矿井火灾的防治措施进行实施。

4.2.1均压防灭火技术。风窗—风机联合和调节风窗以及风机等是主要使用的调压方法。该方法可使漏风大量减少,减弱煤的氧化,但由于不能把压差降低到零,预防上分层采空区和工作面顺槽顶煤以及煤柱的自燃作用不明显。

4.2.2各种凝胶防灭火技术

把配置好的溶液注入煤层,使其在需要的时间和范围内凝胶,这样高温煤体就会被不流动和半固体状的凝胶包裹,发挥防灭火效果,这就是胶体防灭火技术。复合胶体和稠化胶体,以及胶体泥浆和无机凝胶等是目前使用的胶体主要类型。由于成胶过程属于吸热反应,水也会被形成的胶体所固结,降温灭火效果很好;使用胶体的缺点是由于流量小,作用发挥有限;具有较高的成本;部分种类胶体在成胶的过程中,有毒有害气体会被释放出来。对于煤矿的安全发展来说,矿井火灾属于重要的制约因素。因此,我们要结合矿井的实际情况,因地制宜,坚持以预防为主,采取防治结合的措施,开展综合治理,综合运用几种防灭火措施,使矿井的防灭火技术体系具有针对性和个性化以及合理化特征,正真的发挥保障矿井安全生产的作用。

煤矿防灭火安全措施篇2

[关键词]煤矿火区防火火区降温火区防暴

中图分类号:X752文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)21-0083-01

1引言

从宏观上来看,火灾是人们在社会生活中面临的严重灾害,火灾危害人们的生命、财产安全,而且对于整个社会的生产生活,甚至政治经济都产生不良的影响。从微观上来看,在煤矿企业的生产发展中,安全问题是最重要,也是最严重的问题,而火灾则是其中最难以控制和解决的问题,并且对于整个煤矿企业的员工、财产都有很严重的损害。因此,在煤矿企业的生产发展中,做好煤矿火区的降温和防暴措施是很有必要的,另外,还应加强对于防火技术的应用,增强煤矿企业的员工的防火意识和责任意识,加强科技防火意识。

2煤矿火区降温防暴技术应用

煤矿火区的降温和防暴的方式主要有两种方式,其一是对火灾区进行灭火降温,促使氧气与煤进行氧化还原反应,从而可以实现煤矿火区的高温下降的问题。另外,还可以采用对炮孔进行暂时降温,相对于灭火降温具有很大的优势,无论是在灭火降温的时间上,还是在灭火降温的成本上,而且这种方法已经成为现今最为常用的方式。具体灭火方式有以下五种。

2.1隔离氧气

隔离氧气主要有四种常用方法,其一,覆盖法,主要是通过黄土大面积的覆盖火灾地区,实现火灾区与氧气隔离,如果发生的是小面积且火灾地区较为规整的火灾,此种方法可以快速的进行的灭火降温,但是灭火时间会很长,黄土的用量较大。其二,惰性气体灭火法,此种方法主要是通过利用氮气等惰性气体来和氧气进行中和,降低氧气的含量,从而实现氧气与火灾区的隔离,如果火灾发生在有且空间内,则使用此种方法效果较好,相反的发生在风区,则不能使用此种方法,容易使惰性气体泄露,灭火效果不理想。其三,胶体灭火,利用钻孔工具将胶体覆盖火灾地区,相比于前两种,此种灭火的方法具有灭火速度快,效率高,安全性好的优点。

2.2利用惰性物质减少煤炭和氧气的反应速度

在火灾发生前,惰性物质可以减少或是阻止煤与氧气发生作用,从而可以有效的防治火灾,起到防火和灭火的效果。惰性物质主要有氢氧化钙、高聚物等,一般可以充填不同程度的煤层。但是,此种方法由于操作时很难做到均匀分散,消耗成本,实际利用率较低。

2.3炮孔的暂时降温

由热力学规律可知,促使温度降低的方法主要有三种,其一是热传导降温,热传导的速率是跟接触面积的大小成正比的。目前,煤矿火区主要利用液氮和液态的二氧化碳进行快速而且大面积的降温。在对炮孔进行暂时降温时,液氮和液态二氧化碳由液态转为常态,体积会变大,然后使整个炮孔迅速降温,加之都是惰性气体,可以使煤炭与氧气隔离,实现灭火的效果。但是,液氮和液态二氧化碳都不易储存,经济成本较高。其二是热对流降温,是通过将水注入温度不太高的炮孔中,通过长时间的注水后使其温度降低,这种方式经济成本不高,是现今最广泛使用的方式。但是容易造成炮孔的损坏,而且一旦停止注水,温度上升很快。其三是辐射降温,是通过辐射型隔热涂料促使物质表面进行辐射降温,但是经济成本较高,具体操作将涂料涂在炮孔上比较困难。

2.4注液氮降温火区,可以抑制火区瓦斯爆炸

n2气体分子结构稳定,化学性质极不活泼,在常温、常压条件下很难与其它物质发生化学反应,即使在井下高温火区内,也不会与可燃性气体或可燃性物质发生化学反应。无色、无臭、无味、几乎完全隋性气体、氮不可燃、不会爆炸。液态n2密度0.804kg/m3(-183℃、液体),熔点-210℃;沸点-195.8℃:临界温度-147℃;临界压力3.39mpa,可使人窒息,液氮会对人造成冻伤、不可与皮肤接触。火区中注入大量惰气后,可以将液态的氮迅速转化成气体使火区呈现正压状态,致使新鲜空气难以漏入。液氮不会损坏或污染机械设备和井巷设施,火区启封后可较快地恢复生产;液态n2内没有氧气,向煤层自燃高温火区内灌注时,可完全避免由于注入惰气时,可能带入氧气而造成的不利影响,随着空气中n:含量增加,氧气含量必然降低,当氧气含量低至5~10%时,可有效抑制煤氧化自燃,氧气含量降至3%以下时,可完全抑制煤的引燃与复燃。液态n。汽化吸收大量的热,不仅具有对火区惰化作用,而且可以大大降低火区温度。

3煤矿防火措施

3.1落实各级安全生产责任

在煤矿企业安全管理过程中,制定和完善安全生产责任制度,将安全责任落实到各级生产管理人员,增强员工的安全意识和责任意识,做到煤矿火区的降温和防暴处理。各级地方政府要加强煤矿火区安全管理,加强对煤矿安全生产的监管力度,严格遵守和执行信管规章制度,落实政府、企业的安全生产责任,并严格的执行安全生产的追究责任制,切实保障煤矿企业的安全生产。

3.2.加强科学防火,实现煤矿的安全生产

煤矿企业的传统安全管理是按照经验主义和事后处理的管理模式,已经不适应当前的煤矿企业安全防火的生产需要,因此,企业要改进当前的安全管理模式,实现科学的防火安全管理,促使煤矿企业的安全高效的发展。科学的防火安全管理模式是以一定的安全科学技术为基础,企业应当加强相关技术的研发和应用,从而组织科学的安全生产。

4小结

煤矿火灾的发生对于整个煤矿企业和社会都有比较严重的损害,因此,我们国家和煤矿企业都要加强对煤矿火区的降温和防暴措施的研究和探讨。其中,采用对火区进行灭火的方法,难度比较大,耗费的时间比较长,经济成本较高,不适合在煤矿火区的广泛使用;采取给火区降温的方式和防暴措施,效果较好,经济成本可以可观,适合煤矿火区的广泛应用。另外,我们还应该加强对各级安全生产责任的落实,加强科学防火,实现安全生产。

参考文献

煤矿防灭火安全措施篇3

关键词:矿井火灾危害预防措施

矿井火灾是煤矿五大自然灾害之一。不仅会烧毁井下大量的机电设备器材和煤炭资源,给矿井安全生产带来损失,而且还可能产生大量有毒气体,弥漫井下,使大批矿工中毒死亡。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中,还可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故,严重地影响了矿井的安全生产。因此很有必要探讨煤矿火灾的危害和预防煤矿火灾的有效措施,这对煤矿的安全生产有着重要的意义。

1、矿井火灾的概念和分类

矿井火灾是指发生在矿井巷道内、硐室内和采区内,也包括发生在地面井口附近和烟气能随风蔓延到矿井中,威胁煤矿生产及人身安全的火灾,是煤矿生产的主要灾害之一。

矿井火灾根据发生的原因分为煤炭自燃引起的内因火灾和明火引起的外因火灾两大类。

矿井外因火灾大多数是由明火引起的。如井下明火爆破、放炮违反规定,井下焊接或切割金属设备,携带易燃物品下井,以及井下吸烟、用电炉或灯泡取暖灯产生明火,引起火灾;电缆、电线、电动机、电煤钻灯电器设备损坏、漏电、短路或超负荷,保险丝选择不当,带油的开关、配电箱中油料着火灯引起火灾;矿井发生瓦斯、煤尘爆炸引发矿井明火火灾;地面井口附近火灾,火焰顺风流进入井下而引起的火灾。

矿井内因火灾时指煤炭自身吸氧、氧化、发热,热量逐渐积聚达到着火温度而形成的火灾。矿井内因火灾常常发生在采空区,特别是遗留有许多破碎煤炭而尚未封闭或封闭不严的采空区。

2、矿井火灾的危害

矿井火灾对煤矿生产和人身安全的危害主要表现在以下几个方面:(1)井下一旦发生火灾,首先会造成矿井局部或全部停产,直接影响生产,造成经济损失。(2)烧毁设备设施,消耗灭火器材;烧毁和冻结大量煤炭资源。(3)产生大量有害有毒气体和高温烟雾,严重威胁井下人员的生命安全。(4)引起瓦斯、煤尘爆炸事故。(5)矿井火灾可引起井巷中风流紊乱,给矿井安全工作带来严重危害。(6)扑灭矿井火灾,又可能造成人、财、物的巨大损失。

3、预防措施

3.1预防矿井内因火灾的措施

预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节,一是减少发火隐患,预防煤炭自燃。

(1)在开采技术方面,要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序,合理布置采区,不得任意采掘规定的段间、区间煤柱,以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。

(2)在通风技术方面,要选择合理的通风方式,正确设置控制风流的设施,采取均压防火措施,加强通风防火管理等,以减少漏风,这对防止煤炭自然发火有重要作用。预防性灌浆,注阻化剂、惰性气体等。二是掌握自然发火预兆,及时进行发火预测预报,把自然发火消灭在“萌芽”阶段。三是对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理,如加强“三道,维修,加强对废旧巷处理,及时充填煤巷碹,及时处理高温火点等。

3.2矿井外因火灾的预防措施

矿井外因火灾在矿井火灾总数中所占的比率不大,只有20%左右,但由于外因火灾的突发性和意外性,一旦发生,往往容易造成人们的惊慌失措而酿成重大事故。另外,随着采掘机械化程度的迅速提高,外因火灾呈现上升趋势。因此,矿井必须十分重视外因火灾的预防工作。

3.2.1矿井外因火灾防治的一般措施

(1)建议防火制度。《煤矿安全规程》规定:生产和建矿井必须制定井上、下防火措施。矿井所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度,必须符合国家有关防火措施的规定。

(2)防止火烟入井。为了防止井口附近可能发生的火灾烟雾进入井下,《煤矿安全规程》规定:木料场、矸石山、炉灰场距离进风不得小于80m。木料场距矸石山不得小于50m。不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向上风侧,也不得设在表土以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷区范围内。

(3)设置消防水池和井下消防管路系统。《煤矿安全规程》规定:矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统每隔100m设置支管和阀门,但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面消防水池的容量必须经常保持不少于200m3的水量。

(4)采用不燃性建筑材料《煤矿安全规程》规定:新建矿井的永久井架和井口房、以井口房为中心的联合建筑,必须采用不燃性材料和建筑。对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房,必须制定防火制度。

(5)设置防火门。为了防止地面火灾波及井下,《煤矿安全规程》规定:进风井口应装设防火铁门,防火铁门必须严密并容易关闭,打开时不妨碍提升、运输和人员通行,并应定期维修;如果不设防火铁门,必须防止烟火进入矿井的安全措施。

(6)设置消防材料库。《煤矿安全规程》规定:井上、下必须设置消防材料库,并应遵守以下规定:井口消防材料库应设在井口附近,并有轨道直达井口,但不得设在井口房内。井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底场或主要运输大巷中,并应装备消防列车。消防材料库存贮的材料、工具的品种和数量应符合有关规定,并应定期检查和更换;消防材料和工具不得挪作他用。

3.2.2预防外因火灾的技术措施

预防外因火灾的技术措施主要包括预防明火引火的措施、预防放炮引火的措施、预防电气火灾的措施和防止摩擦火花等几个方面。这几项措施的具体做法与防止引燃瓦斯火源的方法基本相同。除此之外,还应认真保管和使用易燃物,井下和硐室内不准存放汽油、煤油或变压器油。井下使用的油和棉纱、布头等,必须存放在盖严的铁桶内,用过的棉纱、布头也要放在盖严的铁桶内,并定期送到地面处理。

4、结语

总之,矿井一旦发生火灾将严重影响煤矿的安全生产,因此要重点研究矿井火灾的预防措施,真正将科学的防治措施落实到实处,将火灾的影响降低到最低阶段,这样才能保证矿井的安全、健康、和谐发展。

参考文献

[1]何学秋.中国煤矿灾害防治理论与技术[m].徐州:中国矿业大学出版社,2006.

煤矿防灭火安全措施篇4

关键词:一通三防;实施要点;问题;措施

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.247

1“一通三防”的内涵

“一通三防”指的是煤矿安全生产中的矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防灭火技术管理工作的简称。一通:矿井有完善的通风系统;三防:防煤尘、防火、防瓦斯爆炸。

(1)矿井通风系统。矿井通风系统是矿井生产的重要组成部分,包括矿井通风网络、通风方法和通风方式。矿井通风的目的是将干净的空气送入到井下工作面或其他用风处,给矿工足够安全的空气,稀释井下的有毒烟尘,保证井下的空气质量符合国家相关标准;创造健康的工作环境,防止出现安全事故,保证井下的生产和生命安全。

(2)防治煤尘。为了避免井下的粉尘污染空气,影响井下的作业视线及工作人员的身体健康,需要采取一定的措施进行防护,建立系统的防尘体系,为工作人员提供良好的生产和工作环境。

(3)防灭火。在井下生产过程中,有很多因素容易引起火灾,需要先分析火灾的性质,看是内因造成的还是外因造成的,然后再根据特点采取必要的措施,控制火灾并撤离全部工作人员。

(4)防治瓦斯。在矿井瓦斯防治方面,首先应对矿井瓦斯进行分析鉴定,依据瓦斯产生的原因,进而采取相应的措施进行防治,并对采取措施后的效果进行验证。当采掘工作面的瓦斯浓度超过1%时应停止工作面的一切工作,切断受瓦斯影响的电源,将说瓦斯影响的工作人员撤离到安全区域,及时采取措施来进行处理,确保生产安全。

2“一通三防”管理要点分析

(1)矿井通风管理要点。对于矿井的通风管理,需要做好以下几个方面:一是制定矿井配风和通风计划。煤矿企业的管理人员要对矿井通风管理十分重视,依照相关的规范和制度来对矿井需风量和矿井扇风机等内容进行分析评价,科学的制定矿井通风和配风计划。二是合理布局通风系统。煤矿生产的重要条件之一就是有良好的通风系统。通常收到矿井通风不利条件的影响,在矿井工作时,采掘区同时工作的数量应在2个以内,掘进面同时工作的数量应在5个以内,对于停风停工的工作面需要在1天内进行封闭,严格的执行矿井通风的相关要求,避免由于矿井通风部不利造成安全生产事故。

(2)矿井防治瓦斯管理要点。对于矿井防治瓦斯管理中,应做好以下两个方面的工作:一是加强瓦斯浓度的监控,应用瓦斯监控系统,对矿井中的瓦斯进行监控,为下一步瓦斯防治提供数据支持。二是严格管理井下的放跑。放炮制度中明确的规定了井下放炮正确的操作程序,通过管理放炮制度,可以有效的防治瓦斯。

(3)矿井防灭火管理要点。矿井防火应注意以下几点:一是企业应加强防火、灭火系统的投入和维护,对矿井采空区中的气体进行监控,为矿井防火提供依据和支持。二是对于旧的防火、灭火设备应及时维修和更换,多应用新型的防火、灭火设备,为矿井防火提供良好的设备。此外,还需优化和完善通风系统,有效调节井下的供氧情况,也会达到一定的防火作用。

(4)矿井防尘管理要点。矿井防尘应注意以下几点:一是矿井防尘工作应从源头控制,减少源头粉尘的产生。二是应妥善的落实巷道冲刷制度,定期的对巷道冲刷,可以有效的避免矿井中粉尘的产生。

3煤矿“一通三防”工作存在的问题

(1)安全管理制度不完善。目前我国的煤矿开采技术较国外还有一定的差距,安全意识和管理制度也存在一定不足,大多煤矿仍沿用旧的方式进行生产,这给井下的工作员带来了一定的安全威胁。井下的工作人员常在存在安全隐患的环境下工作,容易发生事故。安全管理制度的不完善,在小型煤矿中尤为突出。小型煤矿为了节约成本,提高产量,进而获得更大的经济效益,对安全管理制度较为不重视,容易导致意外事故的发生。

(2)缺乏对“一通三防”工作的重视。近年来,我国的煤矿安全事故屡屡出现,在矿井下长期工作的人员,职业疾病的发病率也逐年提高,发生这些问题的原因就是煤矿的相关负责人没有对“一通三防”工作产生足够的重视,且缺乏相关知识的了解。存在部门煤矿为了降低成本,不按要求给工作人员进行安全培训教育,使工人在工作时,缺乏足够的安全意识和相关知识,对于安全隐患不能及时发现并处理。此外,煤矿企业的负责人认为“一通三防”工作只会增加生产成本,降低生产效率,最终导致一个个悲剧事故的发生。

4强化煤矿“一通三防”工作的措施

(1)加大相关资金的投入。“一通三防”工作需要资金的支持,煤矿管理者应认识到“一通三防”工作的重要性,将煤炭企业的安全生产和工人的人身安全放在第一位。因此,在煤矿管理过程中,应加大“一通三防”资金的投入。同时,政府部门应加大对小型煤矿的资金和技术支持。还可以定期对煤矿管理者和相关人员进行宣传讲解,使他们能够充分了解作业过程的各种注意事项。

(2)加强现场管理和责任落实。想要“一通三防”工作顺利进行,需要煤矿企业和政府的多方努力,建立“一通三防”工作监督机制,强化煤矿管理人员的监督,规范井下作业人员。还需将相关的责任落实到个人,有针对性的布置任务和工作,加强现场管理切实将“一通三防”工作落到实处。

(3)强化瓦斯治理。目前我国煤矿生产的安全事故中有很多是由于瓦斯爆炸引起的,这严重的威胁着井下工作人员的人身安全。需要加大“一通三防”工作的宣传力度,使工作人员充分意识到瓦斯爆炸的危险性。同时,加强瓦斯的现场管理,认真的执行相关的安全管理制度,连续监测瓦斯浓度。

5结语

煤矿事故频发不仅给煤炭企业造成严重的经济损失,还会给企业工人带来重大的人员伤亡。为了能够避免安全事故的发生,在煤炭生产过程中,相关的管理人员应加强安全防范意识,认真做好“一通三防”工作,建立科学、合理和先进的煤矿“一通三防”管理体系。

参考文献:

[1]杨栋梁.如何做好煤矿“一通三防”工作[J].内蒙古煤炭经济,2014(03).

煤矿防灭火安全措施篇5

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330kw,担负上组煤-350m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2×110kw。担负-250m水平以上采区和-350m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8d,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-250m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12.13m3/,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43~67d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-700m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-350m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3800m3/min,要达到为-350m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11kw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。

煤矿防灭火安全措施篇6

关键词:液态二氧化碳;矿井;防灭火;应用分析

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.087

0引言

液态二氧化碳具有灭火速度快、灭火范围广、没有第二次污染等优点,被广泛应用在各种火灾治理当中。但是我国液态二氧化碳灭火的起步比较晚,在制备和存储过程中,仍然存在很多问题,这给矿井防灭火造成很大障碍。近年来,我国科学技术迅速发展,液态二氧化碳防灭火技术越来越成熟,在矿井防灭火中得到充分的利用。

1矿井概述

龙泉井田(以下简称井田)位于山西省中部的娄烦县境内,行政区划属娄烦县静游镇管辖。地理坐标:北纬38°08′50″~38°11′53″,东经111°45′04″~111°50′58″。井田内主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组,共含煤11层,编号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11,其中山西组3层(1、2、3号),太原组8层(4―11号),可采煤层均发育在本组。煤系地层总厚168.00m,煤层平均总厚22.35m,含煤系数13.3%,主要可采煤层总厚19.25m,可采含煤系数为11.5%。井田内可采煤层共3层,编号为4、7、9号,均发育在太原组。

2矿井通风和防灭火系统情况

矿井通风方法为机械抽出式,通风方式为中央并列式。主、副斜井和副立井进风,回风立井回风。矿井主要通风机型号为FBCDZ-10-№36型防爆轴流对旋通风机两台,一台工作,一台备用,电机功率为2×710kw,转速为580r/min。矿井总进风16328m3/min,总回风16567m3/min,矿井负压为1710pa。

4201采煤工作面采用两进两回通风方式,4201胶带、4201进风巷为进风,4201辅运、4201回风巷为回风,总配风量4800m3/min。

龙泉煤矿4号煤层属于自燃煤层,煤吸氧量为0.65cm3/g自然发火期72天。4201工作面采用综采放顶煤回采,在4201工作面建立了火灾束管监测系统、阻化剂喷洒防灭火系统、黄泥灌浆防灭火系统。

3液态二氧化碳防灭火原理

3.1液态二氧化碳的特性

液态二氧化碳密度随着温度的变化而变化。在-37℃时,液态二氧化碳密度大约是1101kg/m3,汽化吸热量大约在137kcal/kg.当温度在15℃时,在标准大气压下,1吨的液态二氧化碳气化体积大约能膨胀640倍。

3.2液态二氧化碳能防止煤自燃

(1)液态二氧化碳能吸附在煤表面。煤具有吸附其他气体的特性,比如:甲烷、氮气、二氧化碳等等,其中吸附二氧化碳的能力最强,而且二氧化碳属于惰性气体比较稳定。由于煤对二氧化碳的吸附性比较强,就会减少氧气在煤上的吸附量,大大降低了煤的氧化反应速度。

(2)液态二氧化碳能够吸热降温。液态二氧化碳的温度比较低,在使用过程时需要吸收大量的热量,从而降低周围的空气的温度,很大程度上降低了煤的氧化升温的速度。当把液态二氧化碳注入到火区时,在吸收周围热量的同时还具有惰化火区的能力,从而熄灭火区。

4液态二氧化碳在矿井防灭火中的应用

煤炭能在常温下吸附空气中的氧而氧化,产生一定的热量。若氧化生成的热量较少并能及时散失,则煤温不会升高;若氧化生成的热量大于向周围散失的热量,煤温将升高。随着煤温的继续升高,氧化急剧加快,从而产生更多的热量,煤温也急剧上升,当煤温达到着火点时,煤即自燃发火。

(1)液态二氧化碳在矿井防灭火参数设计。液态二氧化碳注入管道的系统压力大约在1~1.3mpa之间,管道的承压能量要在40kg/m3以上,所以要保证管道的质量。在注入液态二氧化碳前要先注入氮气进行实验,保证没有问题的情况下才能注入液态二氧化碳。液态二氧化碳在管道中流动时,除了纯液态二氧化碳之外,还有气态液态二氧化碳的存在,在管道口喷出时,会形成干冰,需要第二次汽化。所以在液态二氧化碳灭火过程中,要先把管道深入到采空区中,并在保证煤层的承载力在12mpa以上,防止液态二氧化碳在喷射过程中造成管道断裂[3]。

(2)龙泉煤矿4201工作面回采450米处,由于设备和工作面条件影响,停产了1个月,在停产期间,通过束管监测到采空区Co浓度上升到980ppm。为了防止采空区遗煤自燃,采用往采空区注入液态二氧化碳的防灭火措施。

(3)在4201进风巷靠采空区40~45米保护煤柱侧,向采空区施工钻孔注入液态二氧化碳,孔径的直径大约在95mm,孔间距大约在5m,开孔位置距离底板大约1.5m处进行施工[2]。

(4)工作面在2016年4月18日出现发火征兆,在回风隅角的一氧化碳传感器发生报警,报警时的浓度是73.75ppm。到19日9时一氧化碳的浓度上升到900ppm。针对以上火情,及时选择了注入液态二氧化碳进行防火措施,在4月20日向矿井中注入液态二氧化碳,先后注入6次,每次注入20吨。到21日下午工作面回流中一氧化碳的浓度也下降到20ppm,达到了正常值,避免了一次煤矿火灾的发生。

(5)注意事项。在灌注液态二氧化碳期间要撤离影响区域中的所有人员,每隔一段时间向指挥中心汇报压力和气体成分信息。液态二氧化碳在灌注过程不能断开连接泵,否则会破坏管道中的压力均衡,会形成固体二氧化碳,堵塞管道。在使用液态二氧化碳进行灭火之前,需要先对矿井火区空气涌出的途径进行预测和估计,并对该区域进行持续监测。

5结束语

综上所述,液态二氧化碳对矿井防灭火有非常重要的作用。在实际应用过程中要根据具体的情况制定相关的灭火方案。在降低灭火损失成本的前提下,提高灭火的效率。希望通过本文的分析,对液态二氧化碳灭火技术在矿井灭火中的应用有一定帮助。

参考文献:

煤矿防灭火安全措施篇7

关键词:煤层;自然发火;规律;防灭火;措施

1矿井煤层自然发火基本规律

在实际生产中有很多种因素都有可能影响到煤层自燃,经长期研究,人们发现煤层要达到自燃,有两个条件必不可少,一方面应具有自燃倾向性,另一方面能够进行连续供氧,同时还要具备较为充分的储热时间以及足够的氧化。在自燃的过程中,煤会受到较多因素的影响,比如煤的特性、采煤的方法、以及地质条件与通风方式等。在长期的生产和应用煤的过程中,人们发现了煤自燃的规律性特征,比如在切眼或者巷道高冒区以及交叉点处的三角煤等地都为煤层易自燃区、之所以这些区域为易自燃区采动影响以及矿压影响是两个很重要的方面,这些因素会导致煤壁出现一些裂缝,严重的会发生破碎,给氧化升温创造了更好的条件,进而导致发火现象的出现。

2矿井防灭火综合技术措施

2.1系统优化

在对矿井进行扩建时,应树立先进的设计理念,取消井田内存在的一些不合理的多盘区,想方设法应用条带式布置。若实际生产条件允许,可把长壁综采工作面直接布设于主要巷道两侧。同时应科学、合理的改进优化那些不合理的矿井生产系统划分方式。比如可以将其按照两级的方式进行划分,一般来说可以按照工作面与矿井两级的标准进行划分,通过这种方式能够有效缩减开拓及准备巷道工程量,进一步简化矿井生产系统,让矿井实现集约化生产。另外应努力创建断面大,风压比较低并且实际风量比较大的通风系统,并有效降低矿井的通风负压,以更好的对漏风进行控制,进而促使整个系统实现降“压”防“漏”的目标,进而有效降低煤层自然发火危险。

2.2推广应用先进技

应重视推广应用新技术,如可通过逐步推广全面推广“四快”(快掘、快采、快撤、快闭)新型防灭火技术,以有效防火。如对掘进工艺进行优化,可选用掘锚机双巷掘进技术,把之前的掘锚机单巷掘进工艺,采用更加科学的方式将其向双巷掘进的方向拓展,进而实现快速支护与掘进以及短距离的局部通风目标,同时对裂隙进行预防,最终达到防止煤巷自燃的目的。

2.3注氮防灭火技术

采用氮气灭火时,注入的氮气可逐步扩散至空间各位置,以排挤出氧气,让火中因含氧量大幅降低最终来熄灭火源,同时注入的氮气还能有效预防矿井爆炸,借助液态氮可吸除大量热量,大幅度的降低火区的温度,并且在灭火的过程中所使用的氮气并不会对设备造成损害,在灭火之后,巷道在灭火完成之后也能够快速的恢复生产。

2.4阻化剂防灭火技术

在日常生产作业中,我们常用的阻化剂有很多,其大致包括CaCl2、mgCl2、naC1、水玻璃等。对于采用阻化剂灭火其主要是通过让阻化剂附着于煤表面,把控制中含有的水分迅速吸除,以在煤层的表面形成含水液膜,进而对煤氧进行隔离,达到灭火的目标。并且这些盐类的存在会使得煤长期处于潮湿含水的状态,随着煤层表面水的蒸发,会吸收大量热量来给煤体降温,这样可抑制煤的自热以及自燃,这样可起到有效防灭火的作用。

2.5胶体防灭火技术

作为现代新型的防火技术,胶体灭火技术能够达到堵漏、固结水以及降温等功能的充分结合,确保在一定的时间与范围内,水溶液能够充分进行胶凝,进而对高温源进行包围,也能够彻底发挥水的降温吸热功能,同时也能够有效解决在注水与灌浆的过程中所出现的泄露等方面的问题,确保能够实现安全灭火。此外,该技术还能够对煤的表面活性基进行钝化,以对氧气进行隔绝,进而实现防温降火的目标,还能够降低水煤气发生爆炸的可能性,确保工作人员安全作业。

2.6三相泡沫防灭火技术

所谓的三相泡沫,主要是水和氮气以及黄泥浆等三相物质所组成的发泡剂,能够降低浆液表面的张力,对固体颗粒表面的湿润性进行改变;气体和浆液通过发泡器利用氮气和浆体对混合液进行做功,最终达到利用三种物质的特性实现吸热降温与防灭火的目标。

2.7均压通风防灭火技术

该技术主要是通过对风机或者风门进行调节或者改变风流的路线等方式,对漏风通道两侧的风压进行调节,进而实现防火的目标。在实际的生产过程中,可以充分结合现场情况的差异,对矿井进行防灭火操作时可以采用不同的方式。

3矿井防灭火的其他策略

3.1完善束管监测系统

可以在工作面事先埋下监测束管,以实现对相关的防火指标的数据进行采集和分析鉴定的目的,并对防火变化的曲线进行绘制,进而为实际开展防灭火工作提供科学的依据,同时还能实现监控和监测的目标。

3.2提高工作面同采率

通过提高同采率,可以控制出现遗煤的情况,从根本上将煤炭自燃与发火的可能性降到最低,对于采空区来说,遗煤越多,发生自燃的概率也就越大。因此,需要在日常工作中,控制住浮煤与遗煤的数量,对底部的浮煤进行及时的清除,尽可能地防止出现火灾的情况。

3.3合理控制工作面通风

要结合工作面瓦斯的涌出量,对通风系统进行调节,确保其稳定性,同时控制住采空区漏风的情况。如果要进一步加快推进工作面的速度,则可以有效降低自燃的可能性。因此,在开展防灭火工作时,需要综合考虑,只使用一种方法取得的效果也必然非常有限。此外,矿井通风系统是否合理在一定程度上决定了矿井灭火的难度,不断对其进行优化,以提升其合理性,是确保防火有效性的前提。

4结语

矿井自然火灾的防治属于一项长期系统工程,一方面要科学的判定与处理自燃危险区,厘清煤的自燃机理,也要注重防火措施额合理性。要结合各矿井的实际情况,选择恰当的技术,同时使用一些新技术与新材料等,防微杜渐,确保矿井安全生产。

参考文献:

煤矿防灭火安全措施篇8

【关键词】防灭火;注氮;预防性灌浆

1、前言

矿井火灾是煤炭生产过程中主要灾害之一,火灾发生时,会产生大量有毒有害气体,严重危及井下人员的生命安全;常诱发瓦斯、煤尘爆炸。矿井防灭火综合设计是矿井安全设施设计的重要组成部分,是保证矿井安全生产的重要环节。

2、工程概况

汝箕沟煤矿位于贺兰山北段,矿井设计生产能力为1.5mt/a。32213(1)综采工作面设计开采井田二12层煤,工作面开采区域二12层煤厚度变化较大(7.5m~10.7m),平均煤厚8.5m。工作面走向长度633m,倾向长258m,工作面采出率93%,工作面采用“一进两回”通风方式,设计配风量1730m3/min。

3、32213(1)综采工作面综合防灭火技术的实施与管理

3.1、32213(1)综采工作面内、外因发火分析

32213(1)综采工作面所采煤层经检测为Ⅲ类不易自燃煤层,上部为二1煤采空区,工作面开采过程中不会发生煤炭自燃现象。发生火灾的主要内部因素是内蒙小窑火的隐患通过采空区窜入工作面,且无外因火灾的隐患。为确保安全,防止发生火灾,工作面拟通过风巷自上隅角向采空区灌注泥浆,一是形成再生顶板,减小工作面下分层开采时漏风量;二是防止小窑火的隐患窜入工作面,进行预防性灌浆,其次是通过工作面机巷下出口提前向采空区敷设注氮管路,形成注氮系统,预防工作面发生火灾时能够及时实施注氮。

3.2、32213(1)综采工作面注氮防灭火设计及管理措施

在32213(1)综采面回采期间必须紧随工作面的推进,利用阴坡固定制氮机在工作面运顺(下隅角)实施埋管注氮,埋管20米后开始注氮。机电队负责在运顺下墙帮距巷道底板500mm敷设¢75㎜塑料管至工作面下出口,每隔50米留设一个三通,并在三通上安设长度400mm~500mm的立管,管口用堵板封堵,立管安设必须垂直巷道底板。工作面每推进50米,及时将堵板拆除,将注氮管埋入采空区。确保随时可实施向采空区注氮。

(1)注氮工艺

①制氮装置:pSa1000型膜分离制氮装置;②制氮管路:主管采用¢108㎜玻璃钢管,干管采用¢75㎜塑料管;③氮气压力0.54mpa,氮气纯度:大于等于97%;④煤自燃发火临界氧浓度:按标准取7%。;⑤发火预测预报指标:以Co和C2H4为主要指标;⑥监测系统:a4085束管监测系统,束管铺设位置:工作面回风流、上隅角、支架后尾梁向采空区20m;⑦注氮方式:下隅角埋管间歇注氮;⑧注氮时机:当监测系统发现Co和C2H4时开始注氮和采取其他防灭火措施。

(2)注氮量计算

根据采空区漏风量和用氮气充满采空区氧化带选择注氮量,计算出最大注氮量和最小注氮量。按工作面漏风选择:根据煤炭行业标准(mt/t701-1997)规定:向采空区注氮量要视其能将采空区氧浓度降低到煤自燃临界浓度而定,取97%。备用系数取1.2。

1)Qn=60×k×Q0(C1-C2)/(Cn+C2-1)

式中:Q0—采空区注氮氧化带内漏风量,m3/min,通常在工作面进风顺槽侧采空区氧化带范围为15-60米,漏风一般在0.5-5m3/min,该工作面选取值3m3/min;

C1—采空区氧化带内氧气浓度,根据规范,一般国内应用较为广泛的是将采空区氧浓度在10-18%视为氧化带,该工作面值取12%;

C2—采空区惰化防灭火指标,为自燃发火临界氧浓度取7%;

Cn——注入氮气浓度;K——备用系数,1.2-1.5。

经计算该工作面注氮量为不少于270m3/h,即4.5m3/min。

(3)注氮管路设计

阴坡制氮机房中央风井+1930西翼联巷+1930西翼运输大巷322132#运输石门32213(1)运顺32213(1)采空区

(4)注氮安全措施

①按工作面通风负压的作用方向,将注氮管沿运顺槽埋入采空区;每50m安装一个立管,立管高400-500mm,立管管口封堵,在立管四周打上孔洞释放氮气。

②在322132#运输石门巷口注氮管上安装流量表、压力表及阀门,注氮数量的多少,应根据采空区中的气体成分进行确定,以采空区氧化带中的氧浓度不大于10%作为确定的标准。

③利用束管监测系统,随时掌握采空区、工作面和回风顺槽中o2、n2和Co等气体的浓度;同时,由瓦斯检查员随时对工作面及其回风顺槽中的o2、Co和CH4浓度进行检查,要保证工作面风流中的氧气浓度。

3.3、32213(1)综采工作面注浆防灭火设计及管理措施

(1)工作面井下注浆所需黄土量和水量计算:

①Q=K.m.L.H.c

式中:Q-注浆所需黄土量,m3;K-注浆系数;m-开采厚度,m;

L-工作面倾斜长度,m;H-工作面每天推进长度m;C-工作面回采率,93%。

②Qw=K×Q×δ

式中:K-冲洗管路的水量备用系数,一般选1.1;δ-水土比,选取7。

经计算,32213(1)综采工作面每天的注浆量为不少于:水268.7m3、黄土34.9m3、水土比为7:1。

(2)32213(1)综采工作面利用阴坡注浆站及井下敷设的注浆管路,采用随采随灌的防灭火注浆措施,黄土来源于山下,浆液制取方法利用水力冲刷,搅拌机搅拌,泥浆泵加压输送到工作面采空区。

(3)工作面上隅角注浆及工作面切眼灌浆:32213(1)工作面开采期间,沿风巷上墙帮底板敷设¢75㎜塑料软管至工作面上出口,沿工作面走向每隔20米设一个¢40㎜三通,同时在工作面上隅角沿综采支架后尾梁吊挂一趟¢50㎜注浆管至工作面20#支架处,后尾梁吊挂的注浆管自上隅角处开始每20架安设1个三通和阀门,管头用堵头封堵严实,注浆时先打开上隅角处阀门,其它阀门关闭。待泥浆向下流至下一阀门时,打开下一阀门,关闭上部阀门,依次循环,直至工作面采空区泥浆流至工作面下部机头处。

4、结束语

煤矿防灭火安全措施篇9

关键词:保障体系预测预报防火材料自燃机理

中图分类号:tD75文献标识码:a文章编号:1674-098X(2013)03(b)-0-02

随着矿井高产高效集约化的发展的需要和国家对煤矿安全生产的高度重视,对煤矿安全生产保障体系提出了更高的要求。矿井火灾是煤矿主要灾害之一,每一场火灾的发生,轻则影响生产,重者可以烧毁煤炭资源和矿井设备,更为严重者则可能引燃瓦斯煤尘爆炸或火烟毒化矿井。在煤矿里,通常根据引火的热源不同将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾。

由外部热源如明火、放炮、瓦斯煤尘爆炸、机电设备运转不灵、摩擦、电流短路等原因引燃可燃物而发生的火灾称为外因火灾,外部火灾可以发生在矿井的任何地点,且属于偶然事件。

煤矿内因火灾主要是指煤炭在一定条件和环境下(如煤柱破裂、浮煤集中堆积又有一定风流供给)自身发生物理化学变化,聚集热量导致着火引起的火灾。

可燃物由蓄积热量发展发展成为火灾要经过三个阶段,即潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期和自热期的时间较长,如果在潜伏期和自热期,破坏了外部的供氧条件或热量蓄积条件,自燃过程终止,便不能发展成为火灾。所以,内因火灾往往是由于发现不及时或处理不当造成的。

就内因火灾的特点而言,它的发生是一个或长或短的过程,而且有预兆,易于早期发现。但火源隐蔽,往往发生在人们难以或不能进入的采空区或煤柱内,要想找到真正的火源却非易事,因此不能及时扑灭,以致有的内因火灾可以持续数月、数年、数十年而不灭,烧毁大量煤炭资源,冻结大量开拓煤量。分析当前众多防灭火技术,发现每一项技术都有其特殊性和适用条件,利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。

因此,在“预防为主”的宗旨指导下,加强综合防灭火技术研究,发展防灭火技术的可靠性和稳定性,成为每一个防灭火科技人员的责任和重担。

1建立一整套完整的防治煤层自然发火保障体系

对于开采具有煤层自然发火的矿井,必须建立一套完整的防治煤层自然发火技术保障体系,完善防灭火技术体系库,服务于矿井安全生产。矿井防灭火技术体系库应从以下几个方面考虑:

(1)矿井、采区、工作面巷道设计布置必须有利于防止煤层自然发火;矿井、采区巷道尽可能布置在岩巷中,工作面巷道应避开应力集中区、老巷等位置,当无法避免时就必须在设计时就采区防灭火技术措施。

(2)通风系统务求简单、稳定、可靠。矿井通风系统对煤层自然发火影响最大,要求通风系统合理,风流稳定、可靠、通风负压小;利用矿井通风系统优化软件,定期对矿井通风系统进行优化分析,当通风系统不合理时,必须及时进行改造;建立矿井火灾救灾专家系统。目前许多科研院所研究了许多这方面的软件,但缺乏现场的广泛应用。因此,每一个矿井应根据自己的实际情况建立通风系统数据库,使通风系统趋向自动化,实施通风系统在线分析优化、自动调整,提高矿井抗灾、救灾能力。

(3)巷道断面尽可能大,支护能力尽量强。巷道支护应推广应用以锚网、锚喷为主的巷道支护技术,减少巷道变形、煤体破碎。随着矿井开采深度的增加,矿山压力越来越大,巷道支护难度也越来越大,有必要研究巷道支护新技术。根据现场统计情况,只要保持煤体完整,一般不易出现自然发火现象,所以提高巷道支护能力,减少煤体破碎程度,延缓巷道变形,成为研究巷道支护的首要任务。

(4)建立矿井防灭火技术数据库,应用到矿井各个生产环节;完善矿井防灭火设备;使矿井防灭火技术人员及作业人员熟练掌握每一项技术,提高防灭火作业人员素质;防灭火技术和设备必须系统化;根据矿井实际情况及不同隐患点,创建矿井防灭火技术和设备优化分析系统,提高防灭火可靠性及有效性,减少无效防灭火工程。

(5)建立矿井防灾、抗灾指挥系统,提高矿井防灾、救灾快速应变能力,推行矿井防灾、救灾指挥军事化管理,在矿井上下建立矿井防灾、救灾指挥基地。

2提高矿井煤层自然发火预测预报能力

煤层自然发火都有早期预兆,能够及时发现自燃发火早期现象,对避免自然发火事故的发生非常重要。因此,矿井必须建立的煤层自然发话哦早期预测预报网络和防控体系,且应从以下几个方面考虑。

(1)完善矿井安全监控系统

目前矿井的安全监控系统仅布置了一氧化碳传感器、温度传感器,对这些传感器布置的数量、位置不够完善、合理,不具有自然发火分析判断能力,为更好的服务与自然发火的早期预测功能,应从以下几点继续改进、完善。

研制乙烯、乙炔等煤层自然发火标志性气体传感器;布置完善的各类煤层自然发火标志性气体传感器;根据每一个矿井的具体情况,建立煤层自然发火预测预报分析系统和识别系统,及时判断自然发火隐患的

位置。

(2)改进隐蔽着火源的探测手段

煤层自然发火一般出现在破碎的深部,若不能及时判断着火源的准确具置,很难做到防灭火的及时性,因此许多矿区出现很多“顽固性”高温点,久治不下,原因就在于此。目前研制使用的红外测温仪,受现场客观条件制约,只能测定煤体表面温度,对深部火源探测效果不好。有的矿区采用放射元素―氡探测大型火区,该技术对探测煤层埋藏较浅的大型火区效果较好,如太原理工大学组织实施的对大同矿区、新疆矿区进行的大型火区探测,取得了较好的效果,但现场操作较复杂,探测时间较长,受现场条件限制等问题。所以研究快速可靠的隐蔽火源探测技术成为矿井治理自然发火的迫切

要求。

(3)扩大矿井安全检测系统与矿井火灾束管监测系统的兼容性

矿井火灾束管监测系统对乙烯、乙炔等进行分析采用气相色谱技术,一般仅对工作面采空区进行预测预报,且在对采空区进行自然发火预测预报时布点困难。各矿使用两种系统一分为二,应合二为一,在巷道内布置采样点,弥补当前没有乙烯、乙炔传感器的缺陷,以便综合分析矿井自然发火隐患。

3研究新型防灭火材料与装备

为了防治煤炭自燃,国内外广泛采用注浆、撒阻化剂、注惰气、注凝胶、胶体泥浆、三相泡沫、阻化气雾等技术[1]。这些技术在保证矿井安全生产起到了重要作用,但还存在不足:采用注浆技术,浆体注入到采空区后,一般有高向低的线流动,扩散范围小,浆液容易流失,有时还会发生溃浆事故;注惰性气体,气体容易随漏风逸散,不易停留在注入的区域内,且灭火降温能力差;注凝胶、泡沫树脂等,流动性差流量小,成本高;注惰气泡沫,泡沫容易破碎,一旦水分挥发,防灭火的性能就会消失;三相泡沫利用粉煤灰、黄泥等的覆盖性、氮气的窒息性、水的降温能力,综合气、固、液三相的功能,在火区治理中具有较好的现场实用性,然而对于工作面的防灭火而言,现场实践显示三相泡沫的产生伴随也产生一些有味的杂质气体污染井下空气,适才井下人员大多不愿使用。因此,未来需要进一步研制材料来源广泛、价格低廉、配制方面、绿色的新型防灭火新材料。

4探索煤层自燃发火机理与规律

自十七世纪黄铁矿导引学说提出后,煤炭自燃机理的研究取得了重大发展随后形成了细菌导因学说、酚基导引学说、及煤氧复合学说四大主要理论[2]。随着科技的发展及人们认识的深入,在传统学说的基础上又发展出了对煤炭自燃机理新的认识:从煤岩相学研究煤自燃的机理发现,在煤温度升高过程中,因煤组分的不同,各阶段的氧化速率和放热强度以及蓄热能力均不同,所以煤自燃过程阶段的划分也各异[3-4];从煤体表面的反应热研究发现,温度对反应速率有直接影响,煤的氧化反应是从表面逐渐进行的,且随着煤体温度的不同产生出不同的气体;从煤的活化能入手研究,解释了煤自燃进程,提出了煤自燃逐步自活化反应理论[5]。

只有摸清煤层自然发火机理,掌握煤层自然发火规律,坚持“预防为主”的指导方针,提前采取预防措施,才能有效治理煤层自然发火,确保矿井长治久安。随着人类对微观事物认识的不断深入,以及科学技术的不断进步,应继续探索煤层自然发火机理与规律,研究其对应的治理手段,做到有的放矢。治理煤层自然发火是煤矿工作者与大自然作斗争的一项长期而艰巨的任务。随着科学技术的发展,防灭火技术也在不断进步,防治手段也将不断完善。只有经过人们不懈的努力,防治技术才能不断发展,才能满足矿井防灭火工作的需要,才能为我国煤炭事业做出更大的贡献。

5结语

分析当前众多防灭火技术,发现每一项技术都有其特殊性和适用条件,利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。

根据多年现场工作的经验,认识到在新的科技条件下,必须在建立整套完整的防治煤层自然发火保障体系、提高矿井煤层自然发火预测预报能力、研究新型防灭火材料与装备、继续探索煤层自燃发火机理与规律等方面做出努力。

文中一些观点是站在一个基层工作者的角度上进行的考虑,从一个侧面能反映出现场的需求,对以后的矿井防灭火工作具有一定的参考价值。

参考文献

[1]王德明.矿井火灾学[m].徐州:中国矿业大学出版社,2008.

[2]秦玉书,赵玉田,张永吉.煤矿井下内因火灾防治技术[m].沈阳:东北大学出版社,1993.

[3]张玉贵,唐修义,何萍.煤分子结构与煤的自燃倾向性[J].煤矿安全,1989(7):1-5.

煤矿防灭火安全措施篇10

李林

(长平公司王台铺煤矿机电一队  山西 晋城  048006)

摘要:本文简要的分析了引起矿井电火灾发生的原因及危害,并从电气设备的选用与安装、电气设备的检修保护及管理、安全教育等几个方面提出了电火灾的防范措施。

关键词:电火灾;电气设备;防范措施

在煤矿井下,由于电火花、电弧以及高温的导电部分,往往会引起可燃物质(煤、支架、电缆、变压器油等)的燃烧,造成电火灾,在矿井复杂的环境中,电气设备众多,一旦发生电火灾,后果将不堪设想,具有很大的危险性,于是,矿井电火灾的防范变的尤为重要。

1电火灾产生的原因

1.1导线过热

在导线短路时,因有大量电流流过而使导体迅速发热,在几秒或更快的时间里,就会使导体发热的程度达到与其连接的绝缘体、木制材料等可燃易燃材料燃烧,造成火灾的发生。

当设备过负荷运行时,其带电导体发热的过程较慢,但长时间积累,设备的绝缘性能也会受到影响,当达到一定程度后,也会引起燃烧,导致火灾发生。

1.2接触不良

电路中导电部分各元件接触不良,会导致电气设备接触电阻增加,从而产生电火花,也是矿井产生电火灾的常见原因。

1.3漏电

电气设备中间接地的漏电,特别是电缆线路两相短接式漏电产生电火花引起燃烧,导致火灾发生。

电气设备介电强度不够或电缆的绝缘材料性能不好,很容易发生漏电,而绝缘材料的绝缘性能是越来越差的,长时间导致漏电电流逐渐增大,从而造成打火情况引起周围可燃物品的燃烧,这也是引起矿井电火灾的主要原因之一。

1.4违章操作

作业人员的违章操作也会导致矿井发生电火灾,在过去就曾有多个煤矿因为作业人员在电气设备检修过程中,带电开盖检修,产生电火花引起周围煤尘燃烧,造成火灾的事故发生。

由于矿井复杂的环境,使得多种原因都可以引起矿井电火灾的产生,除以上几大原因之外,如静电、长期运行的电气设备散热不好等都会引起电火灾。

2矿井电火灾的危害

矿井一旦发生电火灾,其危害主要有:①严重损失和破坏矿井电气设备及生产材料;②其燃烧过程中大量的燃烧物品释放出各种有毒有害气体,污染矿井环境,甚至使工作人员中毒、窒息或死亡;③破坏矿井生产条件,严重影响矿井生产;④很可能会引起一系列的连锁反应,如火焰燃烧电缆后蔓延至煤尘或瓦斯积聚区域,引起煤尘或瓦斯爆炸事故。

由此可见,矿井电火灾的危害巨大,而且一旦发生电火灾,扑救相当困难,所以我们更要坚持预防为主的原则,做好各项防范,杜绝矿井电火灾发生。

3矿井电火灾的防范措施

3.1按照允许温升的条件来正确选择、使用和安装电气设备及电缆

矿井电气设备的选用和安装要严格按照规程进行,在特定的工作场所,必须按照专业安全规程选用特制的电气设备,以保证使用的安全性,电缆必须选用矿用阻燃电缆,以防止电缆起火,电气设备在使用过程中要防止线路过负荷,以避免导线过度发热引起燃烧。

3.2为了防止电路发生短路及过负荷,必须正确使用熔断器及继电器等保护装置

使用熔断器时,应注意熔体额定电流与电缆最小截面配合;使用热继电器时,应注意热元件额定电流与电动机实际长时工作电流接近;使用过流继电器时,应注意保护动作灵敏度校验,灵敏度不够时必须采取措施。

3.3应定期检查和修理电气设备与电缆联接部分的接点应接触良好程度

橡套软电缆损坏处的修理应该用热补;电缆连接用的接线盒在安装时应注意保证质量;运行中需要经常拆开的橡套电缆接头,必须使用插销连接;敷设电缆时,应注意防止岩石、支架塌落或矿车出轨时将电缆碰坏;铠装电缆的黄麻外护层最易燃烧,故井下硐室及木支架巷道一律不许采用带黄麻外护层的电缆。

3.4做好矿井电气设备的各种保护措施

矿井电气要有过流、过压、漏电和接地保护措施,井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备,应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。在矿井由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上,应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备、应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下配电网络均应装设过流、短路保护装置。

3.5加强安全教育及电气设备管理,提高职工的矿井安全用电及防火意识

不断的对职工进行安全用电教育,使其掌握安全用电的知识及电气设备操作规程,使其在思想上对电火灾形成高度重视的意识,是提高职工防火意识的首要措施,更是避免矿井电火灾的有力保证;另外还要加强矿井电气设备管理,健全电气设备管理各项规章制度,用制度规范职工的各种操作。

3.6通过演习使职工掌握正确灭火方法

矿井应根据条件定期进行电火灾演习,使职工掌握正确灭火的方法,也是矿井电火灾防范的重要措施。因为当矿井电气设备着火以后,往往都带电,如果不正确的灭火方法进行灭火,如用普通的泡沫灭火器或者用水来灭火,第一可能造成人身触电的危险,第二也会使电气设备进一步受到破坏,扩大着火范围,形成火灾,造成更大的损失。