2022年防灭火设计 (最新修订).docx
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1、ft西XXXXXX煤业有限公司2022年矿井防灭火设计ft西XXXXXX煤业通风区二O二一年十二月矿井防灭火设计内审人员名单姓名专业职称签字矿ft开采高级工程师机电高级工程师煤矿安全工程师煤矿开采工程师矿ft开采工程师通风工程师会审意见矿井防灭火设计编制人员名单姓名专业职称签字煤矿开采助理工程师地质工程师煤矿开采高级工程师通风助理工程师机电工程师煤矿开采助理工程师通风助理工程师煤矿安全助理工程师第一章矿井概况1第一节地理概况1第二节地质构造2第三节煤层赋存4第四节煤质5第五节瓦斯、煤尘及煤层自燃情况5第六节地温6第七节开拓开采情况6第八节矿井通风7第九节历史发火情况及火区8第十节矿井周边煤矿8
2、第二章矿井火灾危险性分析8第一节矿井火灾分类分析8第二节自燃火灾危险性分析9第三章煤层自然发火预测预报指标体系11一、煤层自燃倾向性11二、煤层自然发火期12三、煤层自然发火标志气体及临界值12ft西XXXXXX煤业有限公司矿井防灭火设计四、煤层自然发火预兆预警值13第四章矿井火灾监测系统13第一节井下自然发火监测系统13第二节人工采样监测系统19第三节安全监控系统20第五章矿井防灭火系统及设施22第一节自然发火综合防治系统22第二节消防洒水系统37第三节井上、下消防材料库和防火构筑物43第六章内因火灾防治技术方案50第一节工作面“进回风巷道”防灭火技术方案50第二节工作面安装期间防灭火技术方
3、案52第三节工作面回采期间防灭火技术方案54第四节工作面回撤期间防灭火技术方案57第五节工作面推进缓慢期间防灭火技术方案58第六节已封闭采空区自然发火防治方案59第七章外因火灾防治技术方案59第一节电气设备火灾防治技术方案59第二节带式输送机火灾防治方案67第三节地面建筑防火技术方案68第四节防止地面明火引发井下火灾技术方案69第五节防止地面雷电波及井下技术方案70第六节火工品火灾防治方案70第七节明火及电氧焊防灭火措施方案72第八节油脂及其他可燃物品防治方案74第八章矿井防灭火管理制度75第一节防灭火管理组织机构75第二节防灭火岗位责任制76第三节防灭火管理制度83第九章火灾应急预案92第一
4、节事故类型和危险程度分析92第二节应急处置组构成94第三节各小组应急处置职责95第四节信息报告程序98第五节应急处置99第六节应急恢复112第七节应急终止112第八节应急保障物资准备112第一章矿井概况第一节地理概况一、交通位置ft西XXXXXX煤业有限公司位于XX县县城西南直距22km的XX镇XX村,行政隶属于XX镇。地理坐标:东经111060711106,48,北纬37o41,543742,49。井田位于XX县城西南直距22km的XX镇XX村,东南直距XX镇7.5km,省道S218在井田东部南北方向穿越井田,沿省道S218东南行6.5km即与国道G2XX相接,距孝柳铁路XX煤焦集运站31k
5、m,交通较为方便。见交通位置图I-I-Io二、地形、地势及水系井田位于XXft脉中段的西麓,为一中ft丘陵区,属典型的XXft系黄土高原地貌,地表切割较强烈,井田总体呈西高东低之势,最高处位于西北部ft顶,标高为1254.80m,最低处在井田东南部沟底,标高为1070.OOm,相对高差为184.8m。该区属黄河流域三川河水系,井田内无常年性河流。但沟谷纵横,沟中平时干涸,雨季有短暂洪流,沿较大沟谷向南流出井田外,最终汇入北川河,经三川河流入黄河。三、气象及地震本区为暖温带大陆性季风气候,属半湿润地区。据XX县气象资料显示,年平均降水量为500mm,最大降水量744.8mm,蒸发量大于降水量,年
6、平均气温在8.9,最高气温达36.4,最低气温一30.5oCo每年10月底起降雪冻冰,最大冻土深度117cm,翌年3月底开始解冻,冰冻期160天以上。风向:全年多西北风,少东南风(7、8、9月),风速一般为1.7-2.6ms,最大风速21mso据中华人民共和国标准GB50011-2001建筑抗震设计规范,本区抗震设防烈度为6度,设计基本地震动峰加速度值为0.IOgo第二节地质构造一、区域地质构造井田大地构造位置处于河东煤田北段的XXXX向斜褶曲带中段的东翼,区域构造主体呈向西倾斜的单斜构造,在单斜构造上又发育有次级的褶曲和断裂构造。1、褶曲区内(XX矿区)褶曲发育,为主要构造形态。(1)中阳X
7、X向斜。南起中阳县城,中经XX城西,北至勘探区边界,延伸45km,为本区控制性构造。向斜轴部蜿蜒于盆地西部,南段走向NNW,中段由NW转向NE,成一半圆形,构成XX矿区中部宽阔带,北段走向NNW,近端部转向NE。向斜轴部宽缓,西翼倾角较大,一般15。-25或更大,东翼较为宽缓,倾角一般10左右。(2)王家坡向斜、背斜。隐伏构造,经由王家坡村南,向斜通过村北,走向NE,延伸约6000mo(3)大土河向斜、背斜。在大土河村西出露,轴部平缓,翼宽300-500m,走向NNE,延伸约7000m。(4)刘家湾向斜。显见于刘家湾村西,为一短轴大幅度复向斜,延伸约3000mo(5)茂塔向斜。隐伏构造,走向N
8、E,延伸3500mo(6)举头背向斜。亦属钻孔控制的隐伏构造,走向NE,延伸2000mo次一级的褶曲大致平行排列,与主向斜斜交,乃为本区之构造形态之又一特点。在中阳XX向斜北部的西侧(XX详查区界外)发育有轴向大致平行于中阳XX向斜的南岭上背斜、杜家沟向斜和佛香ft向斜(见区域图)。2、断层分布在XX详查区西部边缘,均为高倾角正断层。(1)朱家店断层(F)。显见于南部朱家店村南及金罗镇西,1走向NNW-NW,倾向NE,倾角70-75,最大落差70T00m,延伸长度约16km,为南部主要断层构造。(2)炭窑村断层(F)。北部炭窑村下,见奥陶系灰岩与变质7岩接触,走向NNE,倾向SE,倾角75,落
9、差约500m,延伸长度30km,成为XX矿区北部西缘之天然边界。(3)另外,尚有落差小于IOm的几条小断层。(4)在中阳XX向斜北部的西侧(XX详查区界外)发育有一条走向NE、倾向NW的正断层,延伸长度9.5km。二、井田构造1、井田位于中阳-XX向斜轴部,受该构造控制,井田总体构造形态为向斜构造,向斜轴位于井田西部,向斜轴向为NE,向SW倾伏,地层倾角1-6oo井田内未见陷落柱,断层不发育,仅在开采2号煤层时,仅发现落差为Im以下的2条小断层,对开采工作面布置无影响。2、井田内未见岩浆侵入现象。3、井田构造复杂程度类型属简单类型。第三节煤层赋存井田内共有可采煤层5层,为ft西组2、3、5号煤
10、层和太原组9、10号煤层。根据钻孔资料和矿井生产揭露情况,现对各可采煤层分述如下:1、2号煤层位于ft西组上部,上距K4砂岩底约15m,煤层厚度为040-097m,平均为0.67m,该煤层含0.1层夹砰,井田东部被剥蚀。煤层不稳定局部可采。煤层顶板为中砂岩、粉细砂岩,局部为泥岩;底板为中砂岩、砂质泥岩及细砂岩。2、3号煤层位于ft西组上部,上距K4砂岩底约22m,上距2号煤层底平均6.10m,煤层厚度为L04L40m,平均为L25m,含(M层夹肝,夹砰厚度0.07-0.08mo根据井下巷道揭露和209号钻孔,井田东部被剥蚀,赋存区煤层稳定可采。煤层顶板为细砂岩,局部砂质泥岩;底板为中砂岩、砂质
11、泥岩。井田中部及东北部大面积采空。3、5号煤层位于ft西组下部,上距3号煤层平均23.86m,距下部K3砂岩顶约5m,煤层厚度为2.70382m,平均为3.18m,含有3层夹砰,夹砰厚为0.03-0.14mo井田东部被剥蚀,赋存区稳定可采。该煤层顶板为砂质泥岩,局部中粗粒砂岩及泥岩;底板为砂质泥岩,局部为中砂岩及细砂岩第四节煤质2号煤为特低灰.低灰之焦煤;3号煤为低灰高灰、低硫之焦煤;5号煤为中灰-高灰、中低硫之焦煤;9号煤为低灰、高硫之焦煤;K)号煤为特低灰中灰、中低硫之焦煤。根据上述煤质特征和煤的工艺性能,井田各可采煤层均可作炼焦用煤。第五节瓦斯、煤尘及煤层自燃情况一、瓦斯等级鉴定根据ft
12、西省XXXXX综合测试中心2020年8月鉴定结果显示,我矿绝对瓦斯涌出量为L68m3min,相对瓦斯涌出量为0.73?t,绝对二氧化碳涌出量为2.48m3min,相对二氧化碳涌出量为1.07m3to井下回采工作面绝对瓦斯涌出量最大为0.7211)3111in,掘进工作面绝对瓦斯涌出量最大为024m3min.根据上述数据并依据矿井瓦斯等级鉴定办法的规定,确定为低瓦斯矿井。二、煤尘爆炸性鉴定根据2020年7月17日ft西省XXXXX综合测试中心对我矿5号煤层采集样品的测试结果,5号煤层火焰长度40mm,抑制煤尘最低岩粉量60%,煤尘云最低着火温度590,煤尘层最低着火温度300,煤层具有煤尘爆炸性
13、。三、煤层自燃倾向性及自然火发期、标志性气体鉴定根据2020年7月17日由ft西省XXXXX综合测试中心对我矿5号煤层采集样品进行了测试,5号煤层吸氧量0.54cm3g,全硫1.45%,水分0.30临挥发分27.34%,自燃倾向性等级为H类,自燃倾向性质为自燃;自燃发火期为88天;自燃标志气体是CO,可采用CO相对量和变化率为自燃趋势预测预报指标,结合C2CH4相对量进行自燃状态预测预报。第六节地温根据XX详查钻孔资料和矿井生产调查,本区地温无异常,为正常地温井田。第七节开拓开采情况一、矿井开拓方式1、井田开拓方案(1)矿井采用主立井,主井净直径4.8m,净断面积为18.1m2,总垂深206m
14、,井筒落底于5号煤层。井筒内装备一对9t标准双钩箕斗,担负矿井原煤提升和进风任务。(2)副斜井,净宽5.Om,净断面积为18.8m2,倾角21,井筒落底5号煤层+96Om标高,斜长440m。井筒内装备单钩串车、架空乘人器,担负矿井全部辅助提升、人员上下和进风任务,设台阶扶手,为矿井的一个安全出口。(3)回风立井,净直径4.0m,净断面积12.62,至5号煤垂深193m,装备封闭式梯子间,担负矿井回风任务,为矿井的一个安全出口。(4)矿井开采全井田各煤层时,主立井井筒落底于5号煤层底,主立井通过进风平巷与5号煤煤仓上口相连,5号煤运输大巷通过运输上ft到5号煤煤仓上口。副斜井已落底于+96OnI
15、标高,在+96Orn标高建井底车场,通过井底平车场直接连通5号煤层轨道大巷。2、采区划分及开采顺序采煤采煤工作面回采方向采用后退式,采区采用后退式顺序开采。3、巷道断面及支护形式主水平5号煤层二采区运输、轨道、回风大巷均沿5号煤层底板布置,运输大巷净宽3.6m,净高3.1m,净断面11.16m2,矩形断面,锚网喷加锚索支护;轨道大巷净宽3.6m,净高3.1m,净断面11.16m2,矩形断面,锚网喷加锚索支护;回风大巷净宽3.6m,净高3.1m,净断面lL16m2,矩形断面,锚网喷加锚索支护。第八节矿井通风1、矿井采用中央分列式通风,风机的工作方式为机械抽出式,主立井、副立井进风,回风立井回风的
16、通风系统。井筒服务于全井田。2、工作面采用一进一回的的“U”形通风方式,掘进工作面采用压入式通风方式。3、矿井需要风量4290113nin,矿井实际进风量504311)3111in,有效风量4840113min,矿井总回风量为5122?/Inin,有效风量率为91.39%,大于87%;矿井外部漏风率为3.4%,小于5%,矿井通风能满足安全生产需要,井巷中的风流速度、温度全部符合煤矿安全规程的有关规定。4、根据2019年11月ft西省XXXXX综合测试中心鉴定最新矿井通风阻力测定报告,矿井通风系统阻力分布合理,通风系统属于通风容易矿井。5、装2台FBCDZN.26型对旋轴流式通风机,1台工作,1
17、台备用,配用电机功率2X355k肌第九节历史发火情况及火区我矿采空区未发生过内因自然发火情况,无火区。第十节矿井周边煤矿井田北邻XXXXX煤业有限公司,南邻XXX有限责任公司XXXX煤矿,东、西部无相邻矿井。第二章矿井火灾危险性分析第一节矿井火灾分类分析一、矿井火灾是煤矿主要灾害之一1、引起矿井火灾的基本要素有以下三点:(1)热源:具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾。在矿井里煤的自燃、瓦斯煤尘爆炸、爆破作业、机械摩擦、电流短路、吸烟、烧焊以及其它明火等都可能是引火的热源。(2)可燃物:在井下,煤本身就是一个大量而且普遍存在的可燃物。另外坑木、各类机电设备、各种油料、炸药等都有具有可燃性。
18、(3)氧气:任何可燃物尽管有热源点燃,但是缺乏足够的氧气,燃烧是不能持续的,所以空气的供给是维持燃烧不可缺少的条件。二、矿井火灾分类1、根据引火的热源不同,将矿井火灾分为两大类:(1)外因火灾(或称外源火灾):是指由于外来热源如明火、爆破、瓦斯煤尘爆炸、机电设备运转不良、机械摩擦、电流短路等原因造成的火灾。(2)内因火灾(或称自燃火灾):内因火灾是由于煤炭等易燃物质在空气中氧化发热并积聚热量而引起的火灾。它不存在外部引燃的问题,因此,又称自燃火灾。自燃火灾多发生在采空区,特别是丢煤多而未封闭或封闭不严的采空区;巷道两侧煤柱内及煤巷掘进高冒处等。第二节自燃火灾危险性分析一、煤的自燃倾向性鉴定结果
19、1、根据2020年7月17日由ft西省XXXXX综合测试中心对我矿5号煤层采集样品进行了测试,5号煤层吸氧量O.54cm3g,全硫1.45%,水分0.30%,挥发分27.34%,自燃倾向性等级为二级,属11类自燃倾向性质煤层。2、煤层自然发火危险性分析结果煤炭的自燃能否发生除了取决于煤炭本身内存的物理、化学、力学等性质外,还与地质条件、开拓条件、通风条件等因素密切相关,采空区煤层自燃是由众多因素共同影响、相互作用的结果。3、从煤的炭化程度分析因煤层的自燃性随煤炭的变质程度的增高而降低;煤的炭化程度越低,挥发份含量越高,煤层自然发火倾向越强。一般说来,褐煤易于自燃,烟煤中长焰煤危险性最大,贫煤及
20、挥发份含量在12%以下的无烟煤难以自燃。5号煤为中灰-高灰、中低硫、中热值之焦煤。本井田5号煤原煤挥发分平均为26.16%o4、从煤岩成分分析(1)因煤岩成分包括有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤,煤层中有集中的镜煤和亮煤,特别是含有丝煤时,煤的自燃倾向就大;而暗煤多的煤,一般不易自燃。本井田各煤层均呈黑色,玻璃和强玻璃光泽,硬度一般为2-3,有一定韧性,参差状,阶梯状断口,内生裂隙发育。(2)煤岩成分以亮煤为主,次为暗煤、镜煤,丝炭少量。宏观煤岩类型主要为半亮型和半暗型,光亮型次之,少量暗淡型。煤层主要为条带状、线理状结构,层状构造,次为均一状结构,块状构造。5、从煤的含硫量分析因含硫分越多,吸氧能力
21、愈大,越易自燃。5号煤层原煤硫分L01%L12%,平均1.06%,为低中硫煤。自燃倾向性偏低。6、从煤的破碎程度分析由于煤的破碎程度大,增加了煤的氧化表面积,使煤的氧化速度加快,容易自燃。脆性与风化率较大的煤就易于自燃。本井田5号煤层比较疏松,据此分析煤层自燃危险性较大。7、煤的赋存条件分析井田内可采的5号煤层赋存稳定,为主要可采煤层。井田位于中PH-XX向斜轴部,受该构造控制,井田总体构造形态为向斜构造,向斜轴位于井田西部,向斜轴向为NE,向SW倾伏,两翼地层倾角为4左右。8、开采技术条件设计采综合机械化采煤方法开采5号煤层,采空区遗煤和漏风,给煤层自燃造成良好条件,增加自燃的可能性;因此,
22、容易发生自燃的区域为工作面“两线两道”,即工作面开采线,停采线,进风道与回风道。9、综合上述分析,本矿井开采5号煤层时,有自然发火危险性。第三章煤层自然发火预测预报指标体系一、煤层自燃倾向性根据2020年7月17日由ft西省XXXXX综合测试中心对我矿5号煤层采集样品进行了测试,5号煤层吸氧量0.54c3g,全硫1.45%,水分0.30%,挥发分27.34%,自燃倾向性等级为II类,自燃倾向性质为自燃。二、煤层自然发火期根据2018年8月20日由ft西省XXXXX综合测试中心对我矿5号煤层采集样品进行了测试,考虑到在井下实际生产过程中,影响煤自燃的因素众多,包括煤的堆积状态,没得湿润度,通风方
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