10401 综采工作面防灭火专项安全技术措施

10401 综采工作面为我矿 10#煤首采工作面，根据 2013 年鑫隆煤 业有限公司委托山西省煤炭工业厅综合测试中心对我矿煤层自燃倾 向性鉴定结果为：10#煤层自燃倾向性等级为 I 类，自燃倾向性性质 都为容易自燃。为了有效提高矿井预防抗自燃发火能力，降低煤层自 燃发火的可能性，特编制如下防灭火专项安全技术措施：

一、防灭火预测预报措施

1、成立防灭火管理小组

（1）组织机构

组 长：刘继林

副组长：姚明岐 高建伟

成 员：杨利忠 李晋平 李廷珍 王海明 郝银元 郝志明 王清海 陶锁弟 杨晋明 瓦斯员 巡检员 安全员

（2）人员配备及要求

10401 工作面配备 2 名瓦斯检查员和 1 名安全员。

瓦斯员对规定的自燃发火观测点的一氧化碳浓度和温度每班检查 1 次，并填入记录本

和观测牌。发现一氧化碳超限(24ppm)立即停止 工作面工作，并汇报调度室及相关领导。当班瓦斯员必须携带便携式 一氧化碳报警仪和温度计。

1）通风队长杨利忠对工作面防灭火工作全面负责，督促瓦斯员 进行防灭火检查以及进行人员调配；

2）监控主任李晋平负责安全监控系统正常运行，能实现连续 24 小时监测；

3）任亮平、杨晋明负责束管监测系统，按时抽取其他进行化验 分析，准确得出数据并上报审批；

4）采煤队长王青海全面配合防灭火工作；

5）跟班安全员和瓦斯员负责监督工作面及回风巷防灭火设施情 况；

2、建立自燃发火观测站

1）自燃发火观察站位置

①采空区 ；②上隅角 ；③工作面 ；④回风巷；

2）自燃发火观察站牌板吊挂整齐、清洁，数据准确；

3）自燃发火观测记录要班后认真填写，每天上报审批

3、束管监控系统

本矿选用 KSS—200 煤矿自燃火灾束管监测系统，可与矿井安全 监控系统联网运行。

1）10401 束管的铺设路线∶ 束管监测室 →主斜井人行平巷 →10#西胶带下山 →10#西 胶带下山与 10#西轨道下山联巷 山联巷 →10401 回风顺槽 →10#西轨道下山与 10#西回风下 10401 上隅角→ 10401 采空区

在 10#北胶带大巷口安装 8 路分路箱，从此分路箱接 4 路单管到 10401 工作面，其中 3 路预埋进采空区，1 路挂在回风上隅角。然后 分别在采空区和上隅角的束管监测点上安装滤尘器， 滤尘器应悬挂在巷帮。

2）地面色谱分析 地面通过束管采样仪抽取气样至地面色谱分析，分析参数主要有 O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C3H8、H2 正常情况下，每 天中班检测一次，工作面异常时，每班检测二次。

3）人工取样分析 由人工直接在各测点定期采用气袋提取气样， 并送地面进气相色 谱分析，给出束管分析报告，以此判断煤层发火程度，并上报总工及 通风部门领导审批。

4、安全监控系统

本矿选用 KJ70N 安全监控系统

1）由监控中心巡检员负责在上隅角安设一氧化碳传感器，报警 浓度≥24ppm；在上隅角安设温度传感器报警值≥30℃；用以监测上 隅角 CO 和温度变化情况。

2）2）由监控中心巡检员负责在回风顺槽距回风下山 10--15 米处安 设一氧化碳传感器， 报警浓度≥24ppm； 在回风顺槽距回风下山 10--15 米位置安设温度探头报警值

≥30℃； 用以监测回风巷 CO 和温度变化 情况。

3）3）必须每天对“监测监控系统装置”及传输、信号电缆进行一 次检查，确保其符合标准要求并达到完好。

4）每班必须对传感器进行校对，出现误差及时更换处理。

5）巡检员必须 24 小时在岗，“监测监控系统装置”发生故障时， 应及时处理。 故障处理期间， 严禁甩掉装置不用， 如确需暂时停止 “监 测监控系统装置”运行时，必须经矿总工程师同意，并制定出可靠的 安全措施并实施后方可进行。

二、预防自燃发火的措施

1、生产方面的措施

（1）合理的采煤方法 回采工作面采用综采长壁后退式采煤，巷道布置形式简单，由于 采煤工艺简单，工人操作熟练，工作面推进速度快，工作面的回收率 高，煤壁的暴露时间短，面积小，对于防治自燃发火十分有利。

（2）控制矿山压力，减少煤体破碎。 在采掘过程中尽量减少裸露巷道的时间， 在部分顶底板来压较大 的地方加强支护，减少顶、底板来压对煤体的破碎，减少煤体与空气 接触面。

（3）坚持正常的回采顺序，工作面推进采用后退式，回采顺序合 理，减少了采空区漏风，有利于防止煤层自燃发火。

（4）在生产中，尽量提高回采率，工作面回采结束后立即砌筑 密闭防火墙，封闭采空区，回采工作面顺槽间尽量少留煤柱。

同时，设计针对 10401 采煤工作面在正常生产时、工作面推进速 度减慢时和工作面停采前、 回柱期间及封闭后的具体防火措施分别叙 述如下：

1）正常生产时工作面的防火

① 对工作面附近煤壁压注阻化剂；

② 加快工作面推进速度；

2）工作面推进速度减慢时的防火

① 在工作面下隅角挂设风帘，减少采空区漏风；

② 在下隅角堆设土袋(或砂袋)，建立防火隔离墙；

3）工作面停采前、回撤设备期间及封闭后的防火

① 工作面离设计停采线一段距离(可取50～60m)时， 即开始在工作 面喷洒汽雾阻化剂；

② 工作面停采期间，适当降低工作面风量；

③ 停采后 45 天内工作面设备要全部撤完，并完成封闭；

④ 在回撤设备过程中，加强回风流气体、温度监测和自燃危险 性预测；

2、通风方面的措施

本矿井通风方式为并列式，主、副斜井进风，回风立井回风，通风方法为机械抽出式，矿井通风容易时期和困难时期通风阻力相对较小，有利于自燃发火的管理。

（1）回采工作面为后退式回采，采用“U”型通风布置，一进一回，新鲜风流与乏风均不通过采空区，漏风量少，自燃发火机率低；

（2）通风科根据规程规定对 10401 综采工作面定期和不定期 进行测风，将每次测风结果记录填写在测风地点的记录牌上，并 根据测风结果结合实际情况合理调节风量；10401 工作面风量必 须符合规程规定要求，保证工作面风量满足生产需要，风量调整 不得少于 1400m?/min。

（3）同时采取措施降低采区进、回风巷之间以及区段进、回风巷两 端的负压差，以减少漏风；

（4）随时检查进、回风两顺槽及采空区，煤柱和裂隙漏风，防止 向这些地方供氧，促使煤的氧化自燃，使之有良好的通风系统控制自 燃倾向性火灾的发生。

（5）在合适的地点设双向风门，使矿井既可实现全区反风，也可 实现局部反风，以防止火灾事故扩大；

（6）主要通风机设有反风装置，可满足全矿井反风要求，工作面 风。

（7）同时，要加强矿井日常通风管理，对通风机经常进行性能测 定，掌握其特性，并随着季节变化及时调整主通风机工况，控制内部 漏风，降低通风阻力等综合措施，确保用风地点供风稳定、合理。

3、密闭管理

（1）停采后 45 天内工作面设备要全部撤完，并完成封闭；

（2）工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在 密闭内各布置一个测点进行监测。

（3）密闭墙要求

1）防火密闭采用双墙充填式结构，墙厚 5m。

2）防火密闭墙之间填充物土湿度不宜过大，且应随砌随填，层层 用木锤捣实。

3）用砖砌墙时，竖缝要错开，横缝要平整，排列整齐，砖块之间 要用沙浆抹匀，灰缝要均匀一致。

4）墙体平整（1m 内凹凸不大于 10mm） ；无裂缝（雷管脚线不能 插入） 、重缝和空缝；

5）墙体必须用砖、沙灰不燃性材料砌筑，砂浆标号为 100 号。

6）防火密闭墙体与巷道周边接触紧密，不得漏风，帮槽深度为见 实煤后 0.5米，顶

槽深度为见实煤后0.3 米，底槽深度为见实煤后 0.2米，掏槽宽度大于墙厚0.3 米，墙面覆面盖层厚度应大于20 mm，四周应抹裙边，宽度应大于 200 mm。

三、防灭火方法

（一） 、喷洒阻化剂

1、灌浆材料选择 土源采用附近地表黄土，经铲车取土过筛后直接使用，后期可采 用汽车到附近山坡上取土，并设一个堆土场；水源采用抽至地面经澄 清处理后的矿井排水，并在浆站附近修建一个约 100m3 蓄水池，以保 证灌浆工作的连续性。 2、灌浆工艺 （1）地面制浆工艺流程 采土场（推土机、装载机）→自卸汽车→泥浆搅拌池（搅拌机） →贮浆池（筛子）→泥浆泵→灌浆管（从主斜井下井） ，流程如图 4-1 所示。 （2）泥浆制备及泥浆站 取土方式采用机械取土、 运输。 灌浆用土运至泥浆站贮土场堆放。 贮土场容量一般按 10 天计算，但鉴于矿井工业场地窄小，且靠近土 源，设计按 3 天计算。 机械取土 机械运输 浸泡、搅拌 采土场 贮土场 泥浆搅拌池 灌浆管 泥浆泵 篦子 图 4-1 制浆工艺流程图 3、 灌浆方法 根据鑫隆煤业自然发火的实际情况，设计采用埋管灌浆、洒浆结 合采后灌浆方法。 （1）埋管灌浆 采用埋管灌浆法， 即在放顶前沿回风顺槽在采空区预先铺好预埋 灌浆管(10～20m 的钢丝缠绕管)，预埋管一端通采空区，一端接高压 胶管（长 20～30m） ，胶管与灌浆支管相连，每天按放顶步距利用回 柱绞车逐渐牵引灌浆管，从而使预埋管始终保持在采空区 15m 左右， 牵引一定距离灌一次浆，以免灌浆影响回采工作，如图 4-2 所示。为 防止冒落岩石砸坏注浆管，埋管时应采取防护措施（如架设临时木 垛） 。 1-预埋管灌浆管（钢丝缠绕管） 2-高压胶管； 3-灌浆直管（无缝钢管） 4； ； 回柱绞车； 5-钢丝绳； 6- 采空区； 7-回风顺槽；8-进风顺槽；9-新鲜风流； 10-回 风风流 图 4-2 埋管灌浆示意图 （2）洒浆 当远离管口的地方灌浆效果不佳时，可采用洒浆方法，作为埋管 灌浆的一种补充措施，即在回采工作面由输浆管路上接出

耐压胶管， 沿工作面方向向采空区均匀地洒上一层浆液。 洒浆时， 洒浆量要充足， 能均压将采空区遗煤包裹。 （3）采后灌浆 工作面回采结束永久封闭后，采用密闭墙上插管灌浆法，即在工 作面两端的密闭墙上分别预设的措施孔， “连续足量， 实行 充分灌注” ， 大量向闭后灌注浆液，灌浆量按充填 20m 采空区计算，防治最易自燃 的停采线自燃和密闭漏风。此时，密闭墙的强度应满足注浆的要求， 注浆时应派专人监护，一旦发现有溃浆征兆时，应立即停止注浆。 4、灌浆时机 灌浆防灭火系统主要用于以下情况，直至工作面恢复正常回采、 自然发火征兆消失并持续稳定在 3 天以上后停止灌浆。 （1）工作面初采距开切眼 30m、撤架期间距停采线 30m 时，启动灌浆防灭火措施，以防止开切眼和停采线自燃。 （2）工作面无法正常推进时或日推进度小于合理推进度时；（3）工作面回采结束永久封闭后；（4）出现自然发火隐患，检测到自然发火的标志气体且呈持续 上升趋势时。

4、灌浆措施

（1）灌浆防灭火效果考察 ①、灌浆区温度检测 派专人定期检测灌浆灭火区、 灌浆防火工作面及其采空区内的气 温、煤温和出水温度。 ②、灌浆区气体检测 利用火灾束管监测系统和地面气体分析实验室定期对灌浆防火 区域进行气体成分的监测。气体分析成份主要有：氧气、甲烷、一氧 化碳、二氧化碳、乙烯。 采集气体的地点为：回采工作面的采空区束管监测点、回风巷、 上隅角；通向火区的密闭墙内侧或钻孔内；其他需要的地点。 采集气体的时间为：灌浆防火期间每天取一次样；回采工作面或 其他地点在发火期间(未封闭的情况下)每班取一次样； 灭火封闭区域内每班取一次样。

（2）注浆区排水措施

灌浆前后要严密观测采空区涌水量大小情况， 注入采空区的浆液 的脱水时间一般为

7～15d，浆液中脱出的水一部分被围岩吸收，一部 分滞留在灌浆区的下部空间。 注浆区的排水措施主要采取两种： ①、在注浆区下部的密闭墙的底部设置排水孔或溢水孔，在注浆 后应随时观察这些密闭墙的排水量的变化情况。 ②、在注浆区下部进行采掘前，必须对注浆区进行打钻孔或采取 其它措施泄水。

（3）灌浆后防止溃浆、透水事故的措施

①严格控制灌浆比例和灌浆量。灌浆材料应满足相关规定的要 求，严格控制浆液泥水比，并控制灌浆量不使过大。 ②设置滤浆密闭。 在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区 和工作区隔开， 而且要求滤浆密闭有一定的强度， 防止溃浆事故发生。 ③加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。若 排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存，应停止灌浆，采取放水措 施；排水中含泥量增大，说明采空区中可能形成了泥浆通道，使泥浆 不能均匀充填空隙，而直接流到采空区下部被排出，处理方法有： a采用间断灌浆； b在泥浆中加入砂子填塞通路； c提高泥浆浓度； d移动灌浆管口位置，改变浆液流动路线。 ④灌浆区下部采掘前探放水。在灌浆区下部进行采掘前，必须对 灌浆区进行探放水，一旦发现有积水，必须打钻放水后，才能进行采 掘工作。

5、预筑防火墙

为防止采掘工作面自然发火及采空区发火，需设置防火墙及预留防火墙位置。采煤工作面回采结束后，须及时砌筑永久性封闭。井下发生火灾不能直接灭火时，必须砌筑防火墙，封闭火区。井底设消防材料库内有足量砌筑防火墙材料，并备有专用车辆，材料可直接运往井下各使用地点；另外，也可在采区内适当地点设临时材料储备硐室，内置砌筑防火墙的材料。预筑防火墙的位置：

①回采工作面回风顺槽、进风顺槽内应设在工作面停采线外部，距离不小于大巷保安煤柱尺寸，且需在各联络巷与顺槽交叉地点以里；回风顺槽内除上述要求外，防火墙应位于通风设施及构筑物以里工作面一侧；各进风顺槽间、各回风顺槽间不使用的联络巷应密闭；所有与工作面连通的顺槽巷道都应按要求预留防火墙位置。

②掘进工作面：应参照回采工作面顺槽预留要求因地制宜选定 防火墙预留位置，所选地点应在通风设施及构筑物、交叉巷道以里； 双巷（多巷）同时掘进时，各巷道都应分别预留防火墙位置，巷道间 不使用的联络巷道应及时密闭；与掘进工作面连通的所有巷道内，都 应预留防火墙位置。③矿井的两翼，各生产水平之间，井下相邻采区 间，井下自燃煤层或区域与其它煤层或区域连通的巷道间，其它可能 发生煤炭自燃并可能蔓延危害到与其连通地点的巷道内等。 5、建立健全灌浆记录台帐 各项记录台帐是灌浆管理工作中关键的原始资料， 是分析灌浆工作的 基础，主要包括：灌浆区位置、钻孔工程、灌浆工程、防灭火密闭墙

（二） 、喷洒阻化剂

1、防灭火系统选择 我矿批准开采 4#、10#煤层均为容易自燃煤层，开采时工作面及 采空区浮煤、残煤较大。为防治工作面采空区遗留浮煤、残煤自燃发 火，我矿采取对采空区喷射阻化剂的方法。依据《煤矿建设工程安全 设施设计审查标准》及《矿井通风安全装备标准》 （MT/T5016-96） 采煤工作面配备一台 BRW40/20-XR40/6.3 型煤矿用乳化液泵站和一 台 BRW40/20 型煤矿用乳化液泵喷洒阻化剂。

2、 阻化剂防灭火

（1）阻化剂选择

选用工业氯化钙（CaCl2· 2O）和氯化镁（MgCl2· 2O）作为阻 5H 6H 化剂。 （2）喷洒压注工艺系统 （3）参数 阻化剂浓度取 10%；CaCl2 或 MgCl2 溶液的平均密度为 1.05t/m3； 松散煤的密度为 0.85～1.0t/m3 之间； 工作面一次喷洒量工作面每天喷洒一次，一次喷洒宽度为 1.5m。10401 工作面一次喷洒量为：203.04Kg （4）喷洒设备 10401 回采工作面选用一台 BRW40/20-XR40/6.3 型煤矿用乳化 液泵站和一台 BRW40/20 型煤矿用乳化液泵喷洒阻化剂。 （5）阻化剂喷洒工艺及喷洒地点

喷洒阻化剂在准备班进行，主要是在上下隅角、工作面采空区喷 洒，回采工作面开采过程中对工作面浮煤喷洒阻化剂。工作面底板如 有底煤工作面应喷洒阻化剂。回采工作面底板（顶板）浮煤、采空区 以及采煤工作面上下端口地段以及其它温度升高区域喷洒阻化剂。 如 底板没有底煤，工作面浮煤应在回收之前全部清理干净，这样可以不 喷洒。由于最易发生自燃的部位是工作面采空区的上下出口，所以用 喷洒装置在上下出口及采空区表面喷洒。 启动电机， 喷射泵进行喷洒。

（5）阻化剂防止人员伤害及设备腐蚀的安全措施

a. 采用工业氯化钙（CaCl2·5H2O）和氯化镁（MgCl2·6H2O） 作为阻化剂。

b. 阻化剂对普碳钢的腐蚀率应不大于 3mg／d·20cm2。 c. 阻化剂在使用时，应无刺激性气味、对人体无腐蚀性伤害。

c. 喷洒阻化剂时，作业人员及相关影响到的人员必须佩戴相应 防护装备。

2、安全技术措施： （1） 、配备阻化剂溶液时，应精心操作，集中精力，杜绝出现药剂 溅到眼睛里或皮肤上， 万一溅到皮肤上或眼睛里， 应立即用清水冲洗， 严重的情

况下及时送医务所救治。 （2） 、回采工作面，喷洒阻化剂作业前，应用布料覆盖住机电设 备设施，杜绝出现阻化剂药物损坏机电设施。 （3） 、喷洒阻化剂前，必须清理工作面人员，不得有其他人在工 作面进行其他作业。 （4） 、喷洒阻化剂要两人相互配合，一人在后拖装有阻化剂溶液 水流的高压胶管，另一人控制喷，对工作面浮煤进行喷洒。 （5） 、工作面进行阻化剂喷洒作业时，要全面有效覆盖工作面浮 煤，确保煤体能充分吸收阻化剂。 （6） 、喷洒阻化剂作业人员要集中精力，看清地面，不得出现绊 倒、跌伤或碰头等事故。 （7） 、在逆风流中作业人员，要戴好防护眼罩和雨衣，防治工作 面风流将阻化剂溶液吹到作业人员身上或皮肤上。 （8） 、喷洒阻化剂作业结束后，应在清水冲洗水箱，并保持高压 胶管中清水流动不少于 10 分钟，以便清洗水管和喷。 （9） 、喷洒作业完毕后，将喷和高压胶管放置在指定位置，液 压开关必须闭锁，严防其他人员误操作，开关应挂牌管理。并清理现 场，工作面和巷道不得出现积水和淤泥。 （10） 、每班喷洒阻化剂工作结束后，当班班长组织人员对喷洒质 量进行验收

四、外因火灾预防

1、加强电气设备管理，严防电气火灾发生。

2、工作面严禁使用电、氧气焊。

3、加强采煤机、转载机、刮板机、皮带机等设备所使用的齿轮 油等油类管理，工作面范围内不得存放 1 桶以上油类。

4、各设备点应配备两台以上干粉灭火器，皮带机头、泵站等设 备集中点应配备沙箱等灭火器材

5、电气设备入井前，应检查其“产品合格证”“煤矿矿用产品 、 安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。

6、工作面所有电气设备及接线都不得出现失爆；

7、严禁工作面由于任何形式出现电火花。

8、采煤机内外喷雾齐全，割煤时喷雾必须正常开启，防止割煤 时截齿撞击岩石产生火花；

9、严禁用铁锤敲击设备；

10、工作面前后刮板机及转载机必须运转良好，不得摩檫产生火花。

11、加强井口管理，入井人员严禁携带烟草、点火物品及易燃、易爆物品下井，严禁穿化纤衣服入井；各井筒井口、井口房附近20m范围内严禁使用明火及非防暴电器设备。

12、51511工作面进行电、气焊工作时，必须编制专项安全技术措施，并遵守《煤矿安全规程》中的有关规定。

13、51511工作面两顺槽必须按照设计要求敷设消防供水管路，并保障正常使用，巷道每隔50m设臵一个防尘供水“三通”及消防栓，地面消防水池必须经常保持不少于200m3

的用水量。

14、井下供电必须做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”，综采队要保证51511工作面轨、皮两巷电气设备的完好。严禁使用失爆电器和电缆，消灭电气火灾，机械设备不得带病运转或者超负荷运转，严禁甩掉机电设备的保护装臵，防止产生电气火花或者引起电缆着火。

一、安全监测监控系统

1、人工检测

通防工区要加强51511综采工作面的防灭火管理，瓦检员必须严格按照制定的巡回路线进行检查。每天分夜、早、中三班，每班三次对9301综采工作面进、回风巷和上隅角的有害气体进行检查。

1）检查路线为：

51511综采工作面轨道巷→51511综采工作面→51511综采工作面上隅角→51511综采工作面回风流。

3）检查过程中必须对瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、氧气、温度等进行严格检查，若发现异常情况时，立即汇报通风工区及调度室。由通风工区分析原因，制定措施进行处理。

4）瓦斯检查员要严格履行岗位责任制和汇报制度，必须严格执行井下现场交，杜绝空班、漏检、假检，做到瓦检手册、瓦斯牌板、瓦斯调度台账“三对口”。

2、束管监测