八道江东晋煤矿矿井防灭火专项设计说明书(编辑修改稿)

八道江东晋煤矿矿井防灭火专项设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

灭火系统。 1)煤层自燃监测 方法 煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础，是矿井防灭火的关键。 只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报，就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施，从而避免自燃事故的发生。 对于煤层火灾的预测预报而言，监测 监控 技术是至关重要的 ，本 矿井 煤层自燃火灾监测与早期预报 采用 煤矿安全 监测 监控系统和人工检测 两 种手段。 安全 监测 监控系统可以连续监测 CO、 温度 环境参数，根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。 人工检测 一直作为 自燃 火灾的主要监测手段，人工气体监测主要采用 各种仪器 ，由人工直接在各 密闭观测孔等进行检测， 以此判断煤层发火程度。 该法适用性强、投入设备少，简单易行，但人工 监测 工作量大。 2) 防灭火方法 采用联合 防 灭火法 ：采空区 或火区 封闭，并向采空区注入氮气 防灭火技术。 应用氮气防灭火技术防治矿井自燃火灾，是世界主要产煤国家公认的行之有效的技术措施。 氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体，其化学性质相对稳定，在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量的增加，氧气 含量必然降低。 据有关资料介绍：当氧气含量低到 5～ 10％时，可抑制煤炭的氧化自燃；氧气含量降至 3％以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。 基于上述氮气的性质及煤的氧化机理，向采空区及遗煤带注入氮气，使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带，降低这些区域的氧含量，形成氮气惰化带，可达到抑制采空区 10 自燃，同时还能防止瓦斯爆炸事故的发生。 (1)氮气可以充满任何开形状的空间并将氧气排挤出去，使采空区深部及其顶板高冒处因氧气含量不足而使遗煤不能氧化自燃。 (2)注氮过程中，采空区经常保持 正压状态，致使新鲜空气难以漏入，有利于控制采空区遗煤自燃。 (3)注入氮气后，可使采空区内和采空区周围介质的温度降低，起到冷却降温作用。 (4)在瓦斯和火共存的爆炸危险区内注入氮气能抑制火区内可燃气体爆炸，提高灭火作业的安全性。 (5)工艺简单，不污染环境。 (6)氮气防灭火存在的主要问题是在矿井负压作用下，如果采空区漏风严重，则注入的氮气不易留存，易随漏风流向采面或邻近采空区；加上氮气本身虽然无毒，但具有窒息性，对人体有害，因此需与均压和其他堵漏风措施配合应用，使氮气泄露量控制在最低限度。 (1)氮气源稳定可靠。 (2)注入的氮气浓度不小于 97%。 (3)至少有一套专用的氮气输送管路及其附属安全设施。 6)有专人定期进行监测、分析和整理有关记录，发现问题及时报告处理等规章制度。 变压吸附 式制氮泵，型号 TD300/8。 变压吸附制氮是以空气为原料，用碳分子筛作吸附剂，利用碳分子筛对空气中的氧和氮选择吸附的特性，运用变压吸附原理 (加压吸附，减压解吸并使分子筛再生 )且在常温下使氧和氮分离制取氮气。 其 11 原理 在吸附平衡情况下，任何一种吸附剂在吸附同一气体时，气体压力越高，则吸附剂 的吸附量越大。 反之，压力越低，则吸附量越小。 如下图所示： 吸附量与吸附压力的关系曲线图 碳分子筛对氧和氮吸附量有很大差异。 碳分子筛是一种内部有很多微孔的物质，变压吸附的原理就是在一定的压力下，利用空气中的氧、氮在碳分子筛微孔的吸附量的差异，达到氧氮分离的目的。 在压力升高时，碳分子筛吸氧产氮，压力降至常压时，碳分子筛脱附氧气再生。 变压吸附制氮设备通常有两只吸附塔，一只吸氧产氮，另一只脱氧再生，如此交替循环不断产出氮气。 采用 地面固定式制氮 泵， 生产的氮气经井上、下输氮管路送达采空区 内。 注氮防灭火惰化指标 (1)注氮防火惰化，即注氮后采空区内氧气浓度 取 7%。 (2)注氮灭火惰化，即火区内氧气浓度 取 3%。 注氮量计算 按 注氮防灭火惰化指标 考核。 (1)注氮方式 12 注氮方式 为封闭式注氮。 (2)注氮防灭火方法 间断 性注氮 (预防 )、连续性注氮 (灭火 )。 由采空区 密闭注氮孔实施。 监测的目的在于能够连续不断地监视采空区的气体变化成分，及时了解和掌握自燃的变化规律及动态，以便针对性的采取防范措施，并对选择最佳注氮参数提 供科学的依据。 注氮区域气体监测 由人工检测 测，主要 观测气体的温度、 O CH CO、 CO2。 (1)在对采空区进行注氮防 灭 火前，要制定相应的安全技术措施，并经批准后，方可实施。 (2)建立健全注氮设备的操作规程、工种岗位责任制和注氮防火的各项规章制度，并做好日常管理、检查、维护等工作。 (3)注入的氮气纯度不得低于 97%。 (4)注氮管第一次向采空区注氮，或停止注氮后再次注氮时，应利用注氮孔 附近的三通阀门，先排出管内空气，避免将空气注入采空区中去。 (7)采空区受工作面通风负压的作用，从进风顺 槽至回风顺槽必然形成漏风通道。 向采空区注入氮气，必然沿着漏风通道而大量泄露，将使采空区内冷却氧化带加宽，影响惰化效果，需采取一定得封堵措施，减少漏风量，才能以较少的注氮量达到较好的惰化效果，达到防火的目的。 四 .井口地面及井下 外因火灾防 灭火 1． 火灾 预防 措施 13 (1)矿井地面消防水池必须经常保持不少于 200m179。 的水量。 (2)井口房和通风机房附近 20m 内，不得有烟火或用炉火取暖。 (3)木料场、矸石山、炉灰场距离进风井不得小于 80m，木料场距离矸石山不得小于 50m。 (4)设置井上、下消防材料库，并按要求配置 足量的消防器材。 (5)井下机电设备硐室 内按要求设置防火门，并按 配备 足够数量的消防器材。 (6)井下建立了完善的消防。