工作面防治煤層自燃發(fā)火安全管理措施火災事故應急救援預案
一、工作面概況
e3306是我礦第二個綜采放頂煤回采工作面,面長163.583m,平均推進長度338.229m,根據(jù)面長、預測放煤回收率以及結合礦井的提升能力,工作面月推進度小于50米,回采速度慢,端頭頂煤厚回收率低,采空區(qū)有遺煤,極易發(fā)生氧化自燃。
1、采空區(qū)遺煤情況
e3306工作面其上部為e3202、e3201、e3106、e3103工作面采空區(qū),回采時留有0.1—1.2m不均的遺煤。(見附圖)
2、頂煤情況
一分層回采后剩余煤層平均厚度6.2m,二分層回采后剩余煤層平均厚度4m,其具體回采區(qū)域見附圖。本工作面機采高度定為2.2m,平均放煤高度為1.8m,平均采放比為1∶0.82。
3、地質(zhì)條件
e3306工作面位于二分層e3201、e3202采空區(qū)下方,北鄰e3305采空區(qū),根據(jù)附近e3301、e3202、e3305面采掘揭露情況分析,預計工作面回采期間將揭露三處斷層。由于工作面沿底布置,預計斷層對工作面回采會有一定影響,工作面回采期間應加強頂板支護,確保支護質(zhì)量。
4、煤質(zhì)化驗結論
通過煤質(zhì)化驗鑒定所采3層煤有自燃發(fā)火傾向,最短自然發(fā)火期為34天。出現(xiàn)co說明煤已經(jīng)發(fā)生氧化反應,出現(xiàn)c2h4說明煤溫已經(jīng)達到85°c以上,出現(xiàn)c2h2說明煤溫至少已經(jīng)超過200°c。
二、超前準備,確保正常回采
針對楊莊礦第二個綜采放頂煤回采,公司、礦領導高度重視,對三機配套、后溜改造、放頂煤工藝、最大化的頂煤回收等召開了多次討論會,并認真總結e3307工作面回采經(jīng)驗。初采前應加強設備及運輸系統(tǒng)的磨合,制定工作面正常推進的激勵措施,保證工作面正?；夭?加大月推進度,讓采空區(qū)內(nèi)氧化的遺煤及早進入窒息帶,真正落實“采煤與防火同步進行”的理念。
三、防滅火預測預報
煤層火災早期預報是通過人體感覺或運用儀器分析檢測煤層自燃的氣體成分,能夠準確、適時地進行煤層火災的早期預報,做到有的放矢地采取預防煤層火災的措施,提高措施的針對性和有效性。
1、束管監(jiān)測系統(tǒng):工作面從開切眼回采15m后,開始在工作面兩端頭向順槽內(nèi)敷設束管80m,以后工作面每推進30m后重新敷設80m,依次循環(huán)。工作面回風隅角和回風流安設束管探頭并與束管檢測系統(tǒng)連接。
2、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng):工作面回風巷距回風口10-15米處安設一氧化碳傳感器、溫度傳感器各一臺。
3、人工檢測:對回采工作面、回風隅角及回風流中co、c02及溫度每班至少檢測兩次,每周取樣化驗進行對照。
4、防滅火預測預報要求:
以co、co2作為標志性氣體,并輔以c2h4、c2h2來掌握煤炭的自燃情況,co的出現(xiàn)說明煤已經(jīng)發(fā)生氧化反應,c2h4的出現(xiàn)說明煤溫已經(jīng)達到85°c以上,c2h2的出現(xiàn)說明煤溫至少已經(jīng)超過200°c,應該采取積極的防滅火措施。
利用束管監(jiān)測系統(tǒng)和監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),便攜式一氧化碳檢測儀,(紅外線輻射式)溫度計等設備進行檢查。所有檢測分析結果必須記錄在專用記錄薄內(nèi),每周至少測定五組數(shù)據(jù),并進行一次氣體分析,發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火指標超過或達到臨界值等異常變化時,立即發(fā)出自燃發(fā)火預報。
四、注漿防治煤層自燃
e3306工作面回采前必須形成完善的注漿管路系統(tǒng)。注漿防火的原理:漿液進入采空區(qū)之后,固體物沉淀下來,充填于遺煤裂隙中間,能夠有效的封堵裂縫漏風,包裹遺煤,隔絕了遺煤與氧氣的接觸,切斷了遺煤氧化的反應過程,而漿水能增加遺煤的外在水分,抑制氧化過程的放熱。
1、管路敷設
⑴ 注漿管敷設路線:從東翼回風大巷注漿硐室的注漿管中引出,經(jīng)東翼一號回風聯(lián)絡巷→東翼采區(qū)運輸巷南→e3202安裝聯(lián)絡巷→e3306運輸聯(lián)絡巷→e3306軌道(運輸)順槽→e3306工作面,軌道順槽管徑為φ108mm,運輸順槽管徑為φ89mm,敷設時必須按標準吊掛或墊高。
注漿管敷設時,在e3306軌道及運輸順槽開門口各安設一個閘閥,沿兩順槽接設至距工作面切眼約60m處停止,并各在末端安裝一個閘閥。e3306兩順槽中間低洼點設放漿閥門。
另在工作面架后敷設一路32mm高壓膠管,每10米設三通閥門,為工作面灑漿注漿專用。
⑵ 注漿方法:由地面注漿站集中制漿,采用靜壓注漿方式向工作面送漿,具體采用埋管注漿的灌漿方法。
⑶ 工作面開切眼及停采線處在工作面內(nèi)敷設一路全長注漿管,進行埋管注漿,注漿管管徑不小于50mm,每3m左右設一個出漿口。
⑷e3306軌道(運輸)順槽敷設注漿管路對兩端頭進行埋管注漿,注漿管管徑不小于50mm,從切眼開始敷設第一路注漿管,第二路距第一路約40米,一、二路注漿管為工作面全長敷設,以后每隔30米兩順槽各敷設一路,注漿管每3m左右設一個出漿口,在敷設第四路時開始對第二路進行注漿,第二路管注漿后不再延接,如此循環(huán)。具體敷設情況見附圖。
2、注漿機:注漿前將位于泵站附近的注漿機出漿口與軌順注漿管路連通,向采空區(qū)注漿時如果出現(xiàn)跑漿潰漿應啟動軌道順槽內(nèi)的煤礦注漿機并添加膠凝劑,添加量為注漿量的0.05%~0.1%,按每小時1~2袋。
3、注漿量計算
q=k×a×l×h×b
q——每循環(huán)應注漿量(m3)
a——工作面面長(m)
l——埋管間距(m)
h——泥漿沉淀的厚度(m)
采空區(qū)取h=0.025m;停采線、開切眼取h=0.05m
k——采空區(qū)冒落表面不均衡系數(shù), k=1.0~2.2,取k=1.6
b——漿液水土比之和
停采線、開切眼注漿量:q=k×a×l×h×b
=1.6×164×30×0.05×4
≈1575m3
軌道順槽、運輸順槽不再考核注漿量,每兩天早班注漿一次。
4、工作面灑漿
在工作面架后敷設一路32mm高壓膠管,每10米設三通閥門,為工作面灑漿注漿專用。灑漿支管用4吩或6吩制作,灑漿時與工作面專用灑漿管路三通相連接。工作面每兩天早班灑漿一次,灑漿時要對架后不能回收的遺煤全部噴灑黃泥漿,遺煤較厚時,將灑漿管插入煤體壓注黃泥漿。兩端頭破碎煤體不能回收,要重點進行灑漿及插管注漿處理。
工作面注漿、灑漿工作井上由通巷工區(qū)負責,井下由綜采工區(qū)負責。
五、凝膠、阻燃劑防治煤層自燃
1、e3306工作面現(xiàn)場防火設備、材料配備情況
⑴ 運輸順槽配備氣動注膠泵一臺,可壓注水玻璃、小蘇打凝膠。
⑵ 軌道順槽配備氣動注膠泵一臺,可壓注水玻璃、小蘇打凝膠。
⑶ 軌道順槽配備動壓注水泵一臺,可用于噴灑阻燃劑。
⑷ 軌道順槽配備注膠機一臺,注漿時可壓注膠凝劑。
⑸ 工作面架間敷設一路25mm高壓膠管,每10米設三通閥門,為噴灑阻燃劑專用。
⑹ 根據(jù)現(xiàn)場防火需要,mea、水玻璃、小蘇打、膠凝劑、花管等防火材料均在現(xiàn)場配齊,數(shù)量充足,滿足需要。
2、凝膠防火
采煤工作面局部出現(xiàn)發(fā)火隱患時可采用凝膠防火。具體做法為:促凝劑、水玻璃按一定比例加入水中,用煤礦注漿機或氣動注漿泵將兩種液體壓注到混合器后再壓注到煤體中,在壓注過程中,兩種液體充分混合,邊流動邊成膠,在泵壓的作用下將混合液(膠體)注入到煤體裂隙和微小孔隙中,堵塞松散煤體的裂隙和孔隙,使氧氣無法滲透到煤體內(nèi)部,在此過程中混合液(膠體)不斷吸熱,降低煤體溫度。在降溫與隔絕的雙重作用下,煤體自身的氧化放熱性能降低,有效地抑制了煤體的自燃,達到防滅火的目的。
⑴ 注膠配比
井下注膠:根據(jù)實驗20%的水玻璃和10%的促凝劑(小蘇打或mca)混合后,成膠時間為30~50秒,即100㎏水玻璃和50㎏促凝劑分別放入兩料桶內(nèi),再分別加入400㎏和450㎏水。在出膠口檢查成膠情況,并根據(jù)注膠距離確定成膠時間,調(diào)整配比。
⑵ 注膠工藝流程圖如下
3、噴注阻燃劑防滅火
在軌道順槽配制阻燃劑溶液(mea),濃度為7-8kg/m3,利用氣動注膠泵或動壓注水泵,通過專用管路,將阻燃劑溶液壓送到施工地點,進行噴注。噴注阻燃劑分三八制進行,每班對噴注地點及噴注量進行統(tǒng)計,并填寫在專用防火記錄本上。
⑴ 工作面架后浮煤在每次移后溜后噴灑,噴灑量以保證浮煤全部濕潤為宜,每班至少一次。架后見上分層頂網(wǎng)無遺煤處不再噴灑。
⑵ 溜頭、溜尾關門柱處浮煤較多,重點噴注阻燃劑,每班至少噴注兩次。噴注方式為:浮煤表面噴灑和破碎煤體插管壓注,插管用4吩鋼管制作,為方便操作,插管可由多節(jié)組成,每節(jié)長約1米,用管箍連接,前段加工成花管,以提高壓注效果。插管注膠時要根據(jù)情況隨時變換插孔位置,既要保證效果,又要避免浪費,總之噴注要達到破碎煤體全部濕潤的效果。
⑶ 兩端頭頂煤垮落不及時,需進行打孔壓注阻燃劑處理。
e3306兩順槽自關門柱向外平行于巷道布置兩排注膠孔,一排在人行道側,另一排在非人行道側,鉆孔垂直于巷道頂板打設,孔深根據(jù)頂煤厚度確定,一般以不打透上方采空區(qū)為準。注膠孔排間距為2±0.2m,每排的孔與孔之間約為3±0.2m,排與排之間的鉆孔邁步布置,以增加防滅火材料的擴散性。打設完畢后下4吩套管,套管不要太長,一般1m即可,一端帶絲,一端開口。下套管后將孔口用棉絲、水泥封堵。向孔內(nèi)壓注mea防滅火材料,壓注量根據(jù)現(xiàn)場情況而定,以不大量泄漏為準,壓注方式可采用氣動注膠泵或動壓注水泵壓入。
綜采工區(qū)每小班必須根據(jù)現(xiàn)場情況及時打孔,并下管封孔,打孔必須盡可能超前,以方便防火人員能夠及時進行壓注工作。打孔要盡量避開錨桿和炮眼位置,以防壓注時泄漏?？组g距可根據(jù)現(xiàn)場調(diào)整,但不得大于3m。打孔時不能與采空區(qū)打透,否則必須重新打孔,并將廢孔封堵。壓注阻燃劑時,如泄露嚴重,則采取先壓注水玻璃膠體充填縫隙,再壓注(mea),以提高效果。
如關門柱處煤體冒落及時,則及時對破碎媒體壓注防滅火材料即可,不再打設注膠孔。
六、特殊時期及地點的防滅火措施
1、初采時防火安全技術措施(前50m)
⑴ 開切眼的頂煤采取措施盡可能回收,減少采空區(qū)遺煤。
⑵ 初采每15m(±3m)在兩順槽設置隔離墻,隔離墻厚度1.5-2m,并壓注噴涂凝膠密實。
⑶ 工作面切眼沿煤壁線敷設一路全長的注漿管,工作面推進30米時對切眼進行注漿,注漿量不小于1575m3。
⑷ 在軌順關門柱附近設置1道擋風簾,減少向采空區(qū)的漏風量。
⑸ 切眼內(nèi)存在外錯的絞車硐室,必須用不燃性材料(粉煤灰或黃土)充填。
⑹ 預計初采段頂煤厚約4.1m,兩順槽頂板打孔壓注阻燃劑。
2、工作面停采回撤期間的防火安全技術措施
工作面停采、回撤期間,風量縮小到正常風量的50%左右,縮短工作面造條件的時間,加快回撤速度,及時封閉工作面。施工永久密閉前,永久密閉內(nèi)預埋灌漿管和監(jiān)測束管,以便向采空區(qū)內(nèi)注漿及抽氣化驗。根據(jù)氣體成分采取相應措施。
3、停采線的防滅火處理
⑴e3306工作面停采后,及時將底板浮煤清理干凈并外運,拖運回撤支架時帶出的浮煤也要及時清理外運,盡量減少工作面浮煤的積存量;如遺煤較多,回撤支架時,要隨時噴灑阻燃劑。
⑵ 工作面停采后在e3306切眼非回采幫鋪設一路注漿管,注漿管鋪設長度貫穿整個工作面。注漿管采用直徑50或60mm的鋼管加工,每隔約3m打設一個出漿孔,用雙股鐵絲綁扎固定于切眼回采幫上部錨桿處,注漿管外口延接至e3306軌道順槽非回采幫外約6m處。
⑶e3306工作面回撤結束后,應盡快將與工作面連通的巷道進行封閉,以縮短停采線處的持續(xù)漏風時間,并進行注漿,杜絕采空區(qū)自然發(fā)火。
七、其它防滅火措施
1、在軌順關門柱與后部運輸機機尾設置擋風簾;對兩順槽老空內(nèi)懸頂長度超過10m時,必須采取人工強制放頂或調(diào)整隔離墻間距為原來的一半,從而縮小氧化帶寬度,減少向采空區(qū)漏風的目的,并定期噴灑mea阻燃劑。
2、工作面初采45m后,兩順施工隔離墻的距離不得超過20米。隔離墻采用袋裝黃土施工,層與層之間填充粘土,隔離墻厚度1.5~2m。
3、通往采空區(qū)的管路必須封閉,控制向采空區(qū)漏風。
4、穩(wěn)定工作面通風系統(tǒng)。采區(qū)內(nèi)通風設施必須嚴格按質(zhì)量標準化要求施工,嚴禁兩道正向風門同時打開。
5、所有木料必須及時回收,嚴禁木料進入采空區(qū)。
6、加強回采工作管理,要保持連續(xù)推進,月推進度不低于40m,提高煤炭回收率,減少丟煤量。
7、加強兩端頭遺煤的回收,特別是溜頭的遺煤。
8、e3306采煤工作面正常生產(chǎn)前,在預先選定防火門的位置構筑兩道防火門,并備足防火門板。
9、工作面初采前40m頂煤較厚,要重點進行防火處理。
八、工作面防滅火勞動組織
綜采工區(qū)成立防滅火班,設班長一名,全面負責工作面防滅火工作,早、中、夜分別安排一名防滅火負責人,具體負責本班防滅火工作。班長及防滅火人員盡量固定,嚴禁隨意調(diào)換。班長、小班防滅火負責人負責填寫防滅火工記錄,月底報通防科備案。
九、工作面注氮防滅火措施
工作面長時間停采或應急情況時,可啟動myq-1000注氮系統(tǒng)進行防滅火。注氮分為開區(qū)注氮和封閉注氮,具體根據(jù)現(xiàn)場情況確定。每次注氮時必須提前編制專項安全技術措施。
(一)施工項目
利用注惰系統(tǒng)將液氮變成氮氣,并將氮氣通過壓風管、注漿管路輸送到e3306工作面采空區(qū)。
(二)注惰系統(tǒng)組成
1、液氮槽車;
2、電加熱汽化器(汽化能力500m3/h,功率120kw);
3、緩沖儲氣罐(容積2m3,壓力1mpa,溫度-30°);
4、電源開關柜(汽化器開關保護);
5、控制柜(用于流量、壓力、溫度測量調(diào)節(jié)),其中包括:渦街流量傳感器2臺,壓力傳感器2臺,溫度傳感器2臺,減壓穩(wěn)壓閥2臺,聲光報警裝置1臺,安全閥1臺。
6、集中顯示柜(用于遠距離監(jiān)控),其中包括:流量積算儀2臺,壓力顯示二次儀表2臺,溫度顯示二次儀表2臺。
7、氣體檢測儀表,其中測氧儀4臺。
8、低溫管路控制連接件若干。
9、共用的壓風管路、注漿管路。
(三)施工準備
1、地面注氮前的準備工作:檢查整個注惰系統(tǒng)是否完善,各連接處是否合格,設備是否完好,閘閥是否處在正確的開關位置上。
2、井下注氮前的準備工作:檢查輸送管路的連接是否完好可靠,閥門是否處在正確的開關位置上。
(四)操作方法
1、井上操作
(1) 供應惰氣廠家向低溫貯液罐輸入液氮時,要有專人在場監(jiān)督,由客戶用專用輸入管和槽車與低溫貯液罐下的輸入口連接好后向罐內(nèi)輸入液氮。若罐內(nèi)壓力較大而無法輸入時,可將自制的卸壓閥門打開,將余氣通過管路排入系統(tǒng),達到卸壓輸入的目的。
(2) 注惰氣前,查看低溫貯液罐的液位和壓力是否能滿足注惰氣需要。若液位不足20時,要及時通知工區(qū),以便及時供應惰氣。若壓力小于0.4mpa時,要調(diào)整壓力旋鈕,使壓力達到注惰需要。
(3) 打開放液閥向注惰系統(tǒng)供氣,需要調(diào)整流量時,一般情況只調(diào)整放液閥即可,若壓力旋鈕內(nèi)壓力不足而影響流量時,可調(diào)整壓力旋鈕增加壓力。
(4) 查看汽化器中的水位,若缺水,打開供水開關,注滿水后關閉。
(5) 先打開控制箱中的電源開關進行送電,然后啟動循環(huán)系統(tǒng)和加熱運行開關,進行加熱,待控制箱中的溫度顯示20℃以上時,可以注惰。
(6) 接向井下供氣的電話后,先打開低溫貯液罐的排放閥,關閉f4閘閥,然后依次打開f1、f2閘閥,使液態(tài)惰氣進入汽化器,當貯氣罐上的壓力升至0.5mpa后,打開f4閘閥,向井下供氣。
(7) 調(diào)整穩(wěn)壓閥f3,先小量供氣,待輸氣管路溫度適應氣體溫度后,調(diào)整穩(wěn)壓閥f3,使氣體符合壓力、流量、溫度要求。
(8) 正常注惰時,流量應控制在300—500m3/h(根據(jù)采空區(qū)氣體變化可適當調(diào)整),溫度控制在0—20℃,15℃左右為適宜。
(9) 避免形成冰堵的關鍵是系統(tǒng)壓力不低于臨界點0.517mpa,一旦形成冰堵,要立即關閉閥門f1,進行處理。
(10) 儲氣罐上設有安全閥和電接點電磁閥雙重保護。安全閥設定壓力在0.7mpa,電接點電磁閥設定壓力在0.75mpa。系統(tǒng)壓力一旦超過設定值,儲氣罐安全閥和電磁閥將動作并有聲光報警,此時應調(diào)整f1,減少供液壓力或調(diào)整f3,增加供氣流量,也可打開附近的泄壓管路,將余氣排至井下而泄壓。
(11) 注惰過程中,操作人員要經(jīng)常檢查壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)是否正常。
(12) 注入惰氣任務完成后,先關閉貯氣罐的排放閥,然后關閉f1、f2閘閥,等系統(tǒng)壓力降到0.1mpa后,關閉f3、f4閘閥,然后關閉汽化器及電源。再關閉系統(tǒng)。
(13) 一旦出現(xiàn)緊急情況,應立即關閉f1切斷供應,對管路系統(tǒng)進行檢查,排除故障。
2、井下操作
(1) 注惰前關閉靠近工作面主管路閘閥、打開排氣閥,各地點設置監(jiān)測人員到位后通知地面注惰站汽化惰氣。此時安排專人在排氣閥上風側檢查排氣閥排出的氣體,氧氣濃度低于10%時,打開管路閘閥,關閉排氣閥,正常注惰氣。
(2) 綜放工作面進風隅角懸掛氧氣檢測報警儀或甲烷-氧氣兩用儀,回風隅角懸掛氧氣報警儀或甲烷兩用儀,氧氣濃度低于18%時,通知地面降低注氮強度(隱患治理期間除外)。注惰氣期間,關門柱附近2m范圍不得有人施工,若施工要有瓦檢人員檢查有害氣體,符合規(guī)程要求時即可;若氣體不符合要求時,可以將軌順關門柱附近的擋風簾拆除,也可通過壓風稀釋有害氣體,直至滿足要求。
(3) 加強對工作面有害氣體的巡回檢查,發(fā)現(xiàn)變化異常及時通知注惰站工作人員停注,危及作業(yè)人員安全時施工人員撤至安全地點。
(4) 監(jiān)測組在注氮氣后對采空區(qū)、工作面、工作面上下隅角及工作面回風流氣體進行取樣,分析注氮氣前后采空區(qū)內(nèi)及各點氣體變化情況。
(5) 現(xiàn)場工作人員利用兩用儀通過打開閥門檢查氮氣濃度變化情況。
(五)安全注意事項
1、注惰前停止壓風機運轉,關閉與注惰無關的管路上的閥門,保障注惰管路暢通。
(1) 由運轉工區(qū)關閉以下位置處的閥門:①上井口入井處原管路進氣端的閥門;②下井口處通往變電所方向分支管路上的閥門;③風井通道008號風門處,通往自救器更換硐室壓風管路上的閥門;④東翼回風大巷與東翼回風聯(lián)絡巷交叉處,通往一部皮帶機頭方向分支管路上的閥門;⑤東翼回風大巷(東翼回風聯(lián)絡巷至東翼12#聯(lián)絡巷)通往各聯(lián)絡巷的閥門。
(2) 由通巷工區(qū)關閉以下位置處的閥門:①下漿硐室通往井上管路上的閥門;②東翼一號回風聯(lián)絡巷與東翼采區(qū)運輸大巷通往南翼和北翼分支管路上的閥門。
2、注惰前,檢查注惰室內(nèi)通風是否良好,在通風良好的情況下,才可工作。
3、管路巡查人員每班必須對所負責范圍的注惰管路巡查兩遍,時間相對均勻,巡查工作必須嚴肅認真,發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。
4、注惰時,在放空閥檢查氧氣濃度的人員不準正對排出的氣體,防止低氧氣體威脅操作人員安全。
5、注氮期間要加強工作面及回風順槽的氧氣監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)氧氣濃度低于18%時立即停止工作,撤出人員,減少注氮量,待風流中氧氣濃度大于18%時,方能恢復工作。
6、注意檢查工作面及回風巷道風流中瓦斯涌出情況,若發(fā)現(xiàn)采空區(qū)大量涌出瓦斯,風流中瓦斯超限時,可適當降低注氮強度。
7、注惰人員若發(fā)現(xiàn)注惰壓力急劇升高或下降、井下匯報異常時,應立即關閉注惰系統(tǒng)上的閥門f1,正常后再進行處理。
8、注惰結束后對注漿管路檢查,是否受到熱脹冷縮的影響。
9、從貯氣罐排放出的惰氣進入管路后的溫度較低,注惰人員不得用手直接接觸管路,防止凍傷。
10、注惰站設專用電話,并確保通訊暢通。
11、每次注氮工作結束后若需恢復壓風,先關閉上井口通往注惰室分支管路上的閥門,然后進行泄壓。為防止遺留在管路內(nèi)的氮氣因泄壓造成氮氣直接排出形成浪費,在泄壓前,先打開順槽末端的閥門,讓氮氣卸入采空區(qū);然后打開順槽末端的泄壓閥,確認無壓力或壓力較小時,通知井上打開上井口入井處原管路進氣端的閥門,利用壓風將剩余的氮氣驅趕至采空區(qū)。在驅趕的同時,利用末端的泄壓閥檢測氧氣濃度,當氧氣濃度超過10%時,關閉順槽末端的閥門,防止大量氧氣進入采空區(qū)。
12、液氮沖裝時必須使用頂部進液閥進液,減少聚集在儲液罐上部由于汽化形成的氮氣排出的損失。
13、液氮沖裝時通巷工區(qū)、倉儲中心必須派人監(jiān)督供貨單位卸貨全過程,防止供貨單位違規(guī)操作。
十、火災事故應急救援預案
1、危險源檢測及危險程度評估
礦裝備安全監(jiān)控系統(tǒng)、束管監(jiān)測系統(tǒng)、紅外線遠距離測溫儀以及便攜式一氧化碳檢測報警儀等儀器儀表。工作面設專職瓦檢員,每班檢查二次;每周對工作面進風隅角、工作面、回風隅角、回風流及兩順采空區(qū)設點人工取樣采樣分析,并利用束管系統(tǒng)對回風流及采空區(qū)設點巡回監(jiān)測,每周至少測定五組數(shù)據(jù);出現(xiàn)自燃事故時連續(xù)監(jiān)測。
通過煤質(zhì)化驗鑒定所采3層煤有自燃發(fā)火傾向,最短自然發(fā)火期為34天。出現(xiàn)co說明煤已經(jīng)發(fā)生氧化反應,出現(xiàn)c2h4說明煤溫已經(jīng)達到85°c以上,出現(xiàn)c2h2說明煤溫至少已經(jīng)超過200°c。從e3306工作面布置情況看,一旦出現(xiàn)自然發(fā)火,大量有毒有害氣體將涌入工作面及其回風、運輸系統(tǒng),由于工作面傾斜布置,下行通風,火風壓可能導致工作面風流停滯或逆轉,危及e3306軌道順槽等地點人員安全,造成生產(chǎn)中斷。
工作面回風隅角支架后部氣體監(jiān)測預報
co濃度
c2h6
c2h4
c3h8
c2h2
預報結果
﹤24ppm
無
無
無
無
正常.
24~200ppm
無
無
無
無
存在自燃隱患
200~500ppm
有
無
無
無
溫度已超過臨界溫度
有
有
有
無
溫度已超過干裂溫度
〉500ppm
有
有
有
有
有高溫或明火
表2工作面回風流氣體監(jiān)測預報
co濃度
c2h6
c2h4
c3h8
c2h2
預報結果
無
無
無
無
無
正常.
1~24ppm
無
無
無
無
存在自燃隱患
24~50ppm
無
無
無
無
發(fā)生自燃隱患
﹥50ppm
有
有
無
無
溫度已超過臨界溫度
有
有
有
無
溫度已超過干裂溫度
有
有
有
有
有高溫或明火
2、應急救援程序
(1)應急報警程序
當檢測某一點出現(xiàn)一氧化碳氣體濃度超過臨界值、出現(xiàn)乙烯乙炔、溫度超過70℃或現(xiàn)場出現(xiàn)明火、火災煙霧、煤油味等現(xiàn)象時,現(xiàn)場人員應立即采取滅火措施控制發(fā)展,并迅速報告礦調(diào)度室。礦調(diào)度室在接到報告后,必須立即向礦、公司值班領導匯報,同時召集應急救援指揮部成員,并根據(jù)領導指示召集救護隊。公司值班領導根據(jù)實際情況決定是否召集公司成員以及是否向董事會匯報;礦值班領導必須召集各專業(yè)人員組成臨時指揮部,做好緊急救援工作,把事故災害控制在最小范圍,以減少損失。
(2)應急指揮程序
按照《應急停產(chǎn)撤人制度》和《礦長授權令》,調(diào)度室值班調(diào)度員在接到火災事故匯報后,首先行使礦長權利,立即要求已受災巷道內(nèi)及可能波及的附近巷道內(nèi)的人員停止工作,撤人升井。若為外因火災,則要立即要求火點下風流的人員緊急按火災撤人路線避災,現(xiàn)場上風流人員視火情,盡可能地采取一切措施現(xiàn)場滅火。若為內(nèi)因火災,則要全部人員撤人升井,但順序按先下風流人員,后上風流人員。同時通知井下跟班領導,現(xiàn)場指揮搶險救災工作。
當e3306工作面發(fā)生火災后,調(diào)度機臺接到井下災情電話后,必須問清事故發(fā)生的時間、地點、范圍等情況,并立即通知應急救援組織機構所有人員,啟動應急救援預案,做好記錄。
在礦長未到指揮部之前,礦值班領導負責指揮組織有關人員搶險救災。現(xiàn)場指揮由帶班區(qū)隊長臨時兼任,安監(jiān)員做好搶險救災安全監(jiān)督工作。
指揮部根據(jù)掌握的情況和信息,判斷事故的性質(zhì)、范圍和災害程度,制訂搶險救災方案,并安排調(diào)度室立即將事故影響的區(qū)域停電、撤離所有人員。
礦長在接到事故匯報后,應立即組織成立事故搶險救災指揮部。
指揮部設井上指揮部和井下現(xiàn)場指揮部,人員由應急救援機構成員組成。
指揮部實行24小時工作制,對制訂的搶險救災措施做到有安排,有落實、有監(jiān)督、有匯報、有記錄,以保障救護工作的順利進行。
3、自燃隱患治理
如果工作面或者回風流中發(fā)現(xiàn)一氧化碳(炮煙除外)濃度大于10ppm,并呈上升趨勢,必須查明原因,判定采空區(qū)發(fā)生自然發(fā)火隱患時,主要采取的防火措施有:
(1)調(diào)整工作面的配風量至350~400m3/min,并檢查工作面有害氣體、溫度等情況。
(2)加快工作面推進速度(如不放頂煤);沿后部運輸機敷設一至三路工作面注漿管路,間距5~10m;在進回側施工一次性鉆孔,對隱患點處理、封堵漏風通道;加強有害氣體的檢查(每班由專職瓦斯檢查巡查不少于3次,特殊情況隨時檢查,并向礦調(diào)度室、監(jiān)控中心匯報)。
(3)調(diào)整隔離墻間距為10±3m,兩順同步施工隔離墻,袋子與錨網(wǎng)接觸處充填嚴密,并注羅克休膠體或水玻璃凝膠封堵。
(4)兩順槽施工完隔離墻后3m后,若頂板為煤時,應剪網(wǎng)促使頂板冒落至下一道隔離墻位置前3m,并清除或惰化采空區(qū)遺煤。
(5)每次施工隔離墻后,在墻外3m內(nèi)的肩窩處鋪設束管,出口要用花管保護。采煤面架間每十架設一取樣點,每天對各采樣點進行人工取樣,并將化驗分析結果報相關領導。
(6)通過管路出口距隱患點較近的管路連續(xù)注惰,流量控制在60~100m3/h,當工作面或隅角氧氣濃度低于18%時降低注氮流量,并設置警戒,嚴禁人員進入瓦斯超限區(qū),直至隱患消除。
(7)根據(jù)實際情況選擇利用注漿管路對采空區(qū)注粉煤灰漿,每班注漿量要達到100~150m3,每天注漿量不低于300m3,工作面見漿或涌水增大時停止,采取壓注凝膠封堵漏風通道。發(fā)火隱患消除后,注漿量恢復正常。
若判斷為支架上方煤體有發(fā)火隱患時,必須通過移架放煤的方法處理,邊放邊灑水邊外運,瓦斯檢查員跟蹤檢測,并準備一次性花管在附近支架打眼注膠進一步處理,直至隱患消除。
若為順槽頂煤發(fā)生隱患,先灑水降溫,再在隱患周圍施工防火鉆孔,壓注水玻璃凝膠,并跟蹤監(jiān)測,直至隱患消除。
4、自燃事故治理
當發(fā)現(xiàn)支架上方煤體發(fā)生火災時,采取直接用水控制火勢,邊放煤外運邊灑水降溫,用水直接滅火必須保證足夠的水量,從邊源往中心逐步進行,并安排瓦斯檢查員檢測瓦斯、一氧化碳氣體濃度變化,防止引起水煤氣爆炸和人員中毒。
一旦發(fā)現(xiàn)巷道自燃火災,立即采取措施控制火勢發(fā)展,并匯報礦調(diào)度室,成立救災指揮部,制定滅火方案,指揮井下滅火救災工作。
(1)控制火勢
a)用水直接撲滅巷道表面明火,打鉆注水、凝膠,控制火勢發(fā)展。
b)設專人檢測火區(qū)及其下風側co、ch4和o2等氣體變化情況,并隨時匯報。
c)根據(jù)氣體變化情況,確定是否撤出火區(qū)下風側人員和設置警戒。
(2)判定巷道自燃火區(qū)范圍及嚴重程度
a)根據(jù)巷道氣體監(jiān)測數(shù)據(jù),判定火勢。
b)采用紅外測溫儀測定巷道表面溫度,推斷高溫區(qū)范圍。
c)在可自燃區(qū)域打鉆探測,確定火區(qū)范圍和嚴重程度。
(3)確定注膠滅火范圍及注膠量
根據(jù)判定出的巷道火區(qū)范圍和嚴重程度,確定注膠滅火范圍,并初步估計總的滅火注膠量。
(4)布置注膠、噴漿或噴涂材料
根據(jù)確定的注膠范圍,從火區(qū)上風側開始布置注膠孔,孔間距為2-3m,長度為3.5-6m,傾角與自燃區(qū)域中心水平成30-60°,下套管,用水泥或棉紗、海帶封孔。套管每節(jié)長度1.5-2m,端頭為管螺紋,套管聯(lián)接采用管箍。鉆孔中第一節(jié)套管為花管,花管由套管加工而成,即每隔10cm鉆一個φ15mm的孔,并均勻分布在套管圓周的各個方向,注水玻璃凝膠或mea滅火。
(5)氣體檢測
采用氣相色譜儀和現(xiàn)場觀測定期檢測鉆孔內(nèi)火區(qū)氣體變化情況。
5、當采空區(qū)出現(xiàn)自燃火災時,必須按照災害預防與處理計劃、應急救援預案組織滅火救災工作。
(1)確定火區(qū)距工作面的距離和火勢大小
根據(jù)工作面溫度及氣體分析,判斷采空區(qū)高溫區(qū)域位置和距工作面的深度和火勢大小,并采用相應的應急方案。
1)若自燃區(qū)域離工作面距離小于20m,則停止推進,采用注水注膠直接滅火。
2)若自燃區(qū)域離工作面距離大于20m,則加快工作面推進速度。
3)若工作面自燃火災難以控制時,應立即斷電、撤人,建立臨時密閉,制定并實施相應的滅火啟封方案。
(2)近距離采空區(qū)自燃滅火方案
1)用水控制火勢:一旦發(fā)現(xiàn)工作面自燃火災,立即用水直接撲滅工作面表面明火,控制火勢發(fā)展,同時停止工作面生產(chǎn),降低工作面供風量,并做好注膠前的準備工作。注膠材料選用水玻璃凝膠,其材料及配方按上述要求落實。
2)布置注膠鉆孔注凝膠:在工作面架間(或在工作面煤壁施工鉆機窩),向支架頂后部采空區(qū)布置注膠鉆孔,鉆孔終孔位于支架頂2-3m,終孔間距2-3m。下套管并用水泥或海帶封孔,下套管,每節(jié)長度為1.5-2m,端頭為管螺紋;套管聯(lián)接采用管箍。鉆孔中第一節(jié)套管為花管,花管由套管加工而成,即每隔10cm鉆一個φ15mm的孔,并均勻分布在套管圓周的各個方向。
3)加強氣體檢測:在注膠滅火過程中,必須設專人檢測工作面、回風隅角和回風流的氣體變化情況。
(3)遠距離采空區(qū)自燃滅火方案
1)不放頂煤,加快工作面推進速度。
2)縮小兩順槽隔離墻的間距,進風側設置兩道擋風簾,減少向采空區(qū)的漏風。
3)每班不小于7h向采空區(qū)注惰,流量控制在60-100m3/h,工作面局部地點氧氣降低到18%后降低流量60m3/h;每天根據(jù)現(xiàn)場停止注惰改為注漿,漿量在100-300m3。
4)控制工作面風量,減小向采空區(qū)漏風。
5)若工作面有害氣體較高,人員無法進行工作,則啟用局部通風機增加工作地點的風量,升高氣體外溢區(qū)域的壓力,減少采空區(qū)有害氣體的涌出量,保障工作面有害氣體在生產(chǎn)允許的范圍內(nèi)。
6、火災無法控制或者危及人員安全時按照避災路線組織撤離。
(1) 在人員撤離時必須切斷工作面的一切電源。
(2)在回撤過程中必須打開通往采空區(qū)的注漿管路的閘閥,并關閉支閥。
(3)在工作面發(fā)生災害時具備水掩滅火的條件,在人員撤離及停電后利用注漿管路、消防水管向自燃區(qū)域灌水,由救護隊人員觀察,淹沒火區(qū)后停止,編制專門排水、恢復通風及生產(chǎn)、防止火災二次復燃的安全技術措施。
7、其它災害事故嚴格執(zhí)行重大災害事故應急救援與處理預案、災害預防與處理計劃。
8、外因火災的防治
(1)外因火災的主要特點是突然發(fā)生,來勢兇猛,發(fā)生的時間和地點出人意料。
外因火災的防治主要從兩方面入手:一是防止失控的高溫熱源;失控的高溫熱源有:電器過負荷運行、短路產(chǎn)生的電弧、電火花;不正確的爆破作業(yè)形成的爆炸火焰;機械設備運轉不良造成的過熱或摩擦火花;電焊、氣焊等出現(xiàn)的明火。二是盡量采用不燃或耐燃的材料制品。
外因火災一旦發(fā)生,人員首先不要慌張,根據(jù)火災發(fā)生的類型及地點,在確保人員安全的情況下,用一切可能的手段進行滅火,嚴禁使災害擴大。
(2)若災害難以控制威脅到人員安全時,工作面人員應立即按發(fā)生內(nèi)因火災的路線撤離,啟動應急救援預案。
9、應急救援程序
(1)所有入井人員必須隨身攜帶自救器,并經(jīng)過檢驗合格,同時熟練掌握自救器佩戴的使用操作過程。
(2)各作業(yè)地點必須安設調(diào)度電話,確保通訊暢通。
(3)瓦斯檢查員必須配備一氧化碳檢測報警儀、氧氣檢測報警儀和光學甲烷測定儀等儀器儀表,嚴格執(zhí)行瓦斯檢查的有關制度和操作規(guī)程,當發(fā)現(xiàn)任何氣體異常時,必須立即向監(jiān)控中心、調(diào)度室匯報;超過《煤礦安全規(guī)程》要求時,必須通知受威脅區(qū)域的人員撤至東翼采區(qū)軌道大巷北、南,并在e3306運輸聯(lián)絡巷設置柵欄,防止其他人員進入,然后向調(diào)度室匯報
(4)在實施滅火過程中,甲烷傳感器、一氧化碳傳感器和束管監(jiān)測系統(tǒng)必須保持連續(xù)監(jiān)測。
(5)調(diào)度機臺值班員接到現(xiàn)場匯報異常或檢測點傳感器的示值升高、傳感器報警時,必須立即通知現(xiàn)場瓦斯檢查員查明原因,密切關注氣體變化情況,并向礦、公司值班領導匯報。
(6)消防材料庫必須存放磚、沙、水泥必須能夠施工一道密閉墻的數(shù)量,木板、木柱及釘子必須能夠封閉一處巷道的數(shù)量,并備有施工的工具。
10、應急響應程序
(1)在搶險救災時,救災指揮部根據(jù)實際情況研究制訂切實可行的方案,防止顧此失彼,造成不必要的損失。
(2)在整個搶險救災過程中必須保證工作面風量的穩(wěn)定,并密切關注安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù),向指揮部提供信息。
(3)如果一氧化碳氣體濃度超過24ppm,礦無法采取措施滅火時,必須立即按避災路線撤離;剩余工作由救護隊完成。
(4)指揮部必須多方面收集信息,綜合判斷,及時處理,減少不必要的損失。
(5)在人員沒有完全撤離危險區(qū)域時,應保證通風系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并注意火風壓對風流的影響。
11、應急疏散程序
當火災隱患失去控制,首先要進行有序疏散保證人員的安全。指揮部要根據(jù)現(xiàn)場情況及時下達撤人命令,由帶班區(qū)隊長負責清點人數(shù),按避災路線有序撤離。
(1)e3306工作面火區(qū)進風側的工作人員,由e3306軌道順槽→e3306運輸聯(lián)絡巷→東翼采區(qū)軌道巷(北)→東翼進風大巷→井底車場→升井。
(2)e3306運輸順槽受煙流威脅的工作人員,必須佩戴好自救器沿e3306切眼→e3306軌道順槽→e3306運輸聯(lián)絡巷→東翼采區(qū)軌道巷(北)→東翼進風大巷→井底車場→升井。
(3)e3306運輸聯(lián)絡巷、東翼采區(qū)運輸巷巷(南)等回風流中人員佩戴好自救器就近進入→東翼采區(qū)軌道巷(南)、東翼采區(qū)軌道巷(北)→東翼進風大巷→井底車場→升井。
12、現(xiàn)場應急救援醫(yī)療救護
所有在該生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)工作人員必須熟悉火災避災路線,工作面開工前要由區(qū)隊長帶領所有施工人員熟悉避災路線。
礦結合職工安全技術培訓,組織急救訓練,熟練掌握自救互救常識。
公司醫(yī)院組成工傷搶救隊,配備必要的搶救人員、設備、器械、藥品等;根據(jù)情況對受傷人員實施現(xiàn)場緊急搶救。醫(yī)療人員、設備、技術等不足時,請求上一級政府機構支援。
13、其它嚴格執(zhí)行本年度災害預防與處理計劃、重大事故應急救援預案。
