防灭火管理范文
防灭火管理范文(精选9篇)
防灭火管理 第1篇
1 防灭火管理存在的主要问题
(1) 防灭火资金投入不足。
矿井未对防灭火工作投入专项资金, 以至于防灭火设施不健全, 大部分煤矿无静压水池, 井下洒水降尘管路不完善, 灭火器储备不足, 煤矿防灭火的基础条件较差。
(2) 防灭火机构不健全。
行业管理部门和煤矿企业没有专业的防灭火机构, 大部分煤矿无专业的消防降尘人员, 多数由其他工种兼任。
(3) 防灭火制度不完善。
小煤矿大多没有具体的防灭火制度, 更没有严格的防灭火奖惩措施。
(4) 防灭火意识不强。
小煤矿安全管理意识不强, 对于能引起群死群伤事故的瓦斯、水灾事故, 大多数小煤矿能够做到高度重视, 但对于火灾事故, 却未能引起充分重视。
2 原因分析
(1) 乡镇煤矿普遍对防灭火管理工作重视不够。
(2) 防灭火管理人员配备不足, 防灭火机构、队伍不健全。许多小煤矿井下安全管理人员只有几人, 且多数管理人员同时兼职其他工种, 如安监员兼职通风工。设有专职“一通三防”或防灭火管理工作技术人员的煤矿更是少之又少;而同属寄料矿区的国有煤矿平煤梨园矿, 其管理人员在200人以上, 井下各类安全管理人员每班就有30人之多。
(3) 煤矿防灭火从业人员素质低。许多煤矿安全管理人员来自农村, 未经过正规培训, 基本技能、基础知识较差, 难以发现并有效处理煤矿井下的火灾隐患。监管部门缺乏专业技术人员, 不能很好地对煤矿防灭火工作进行监管和指导。
(4) 安全管理人员工作不踏实, 责任心不强。因寄料矿区全部为低瓦斯矿井, 煤矿对机电设备管理的要求普遍较低, 存在淘汰设备, 甚至购进不合格的电气设备;采空区安全管理不到位, 未及时采取注浆、密闭等措施;不注重一线工人防灭火基本知识、基本逃生技能的培养和教育, 不重视小煤矿防灭火基础管理工作。
(5) 矿井火灾应急救援机制不完善。相当一部分矿井通风构筑物不完善, 无反向风门, 在应对火灾时无法实施有效反风。
(6) 机电管理水平较低, 火灾隐患较大。个别煤矿机电设备管理不到位, 存在设备带病运转现象。受巷道断面限制, 电缆和设备的摆放及提升运输管理存在漏洞, 机电设备和电缆容易受外力冲击, 引发电气短路;个别设备过流保护没有定期进行检验和整定, 过流时不能有效切断电源;井下还存在使用淘汰设备和非阻燃电缆等现象。
(7) 采空区管理不到位。个别煤矿采空区存在漏风现象, 且未采取有效的隔绝措施, 容易引发煤炭自燃。
3 对策
(1) 提高领导重视程度。
各级主管部门领导和矿井主要领导必须高度重视煤矿防灭火工作, 将防灭火工作纳入重要议事日程, 加大对防灭火工作的投入, 切实加强防灭火基础管理工作, 只有这样, 才能从根本上解决小煤矿防灭火问题。
(2) 认真解决小煤矿防灭火机构、制度建设和人才短缺问题。
督促煤矿企业建立小煤矿防灭火专业机构, 配备相应的管理人员, 认真开展日常防灭火工作。同时参照国有煤矿制定相应的防灭火制度和岗位责任制, 认真落实有关人员的防灭火责任。采取走出去、请进来的方法, 加强职工培训, 引进外部人才, 改善煤矿防灭火队伍人才结构。①近年来, 汝州市煤炭局举办了多期防灭火培训班, 同时针对矿井实际情况, 采取短期培训、岗前培训、班前会等形式对煤矿从业人员进行防灭火知识培训。通过一系列的培训工作, 寄料镇煤矿的防灭火技术水平有了一定程度的提高。②部分小煤矿通过引进国有煤矿安全管理人才, 使自身的防灭火队伍素质得到一定程度的提高。③利用外出参观学习、防灭火专题检查、召开防灭火专题研讨会等形式, 进一步提高寄料矿区现有防灭火管理人员的管理和技术水平。
(3) 努力提高基层员工业务素质。
要搞好小煤矿防灭火管理工作, 除有管理和技术人才外, 还必须培养出一大批掌握一定基础知识和基本技能的基层员工;同时利用现有的汝州市煤矿安全技术培训中心对有关人员进行培训。
(4) 全力开展矿井安全质量标准化和技术改造工作。
以质量标准化和技术改造活动为载体, 督促煤矿企业加大投入, 完善防灭火系统, 完善防灭火制度和各级责任制, 努力打造本质安全型矿井。
(5) 集中力量搞好防灭火专项检查。
集思广益, 从全市煤矿抽调专业人员对矿井防灭火工作进行全面检查。实施“一矿一策”, 对每个矿井存在的防灭火问题进行详细检查和分析会诊。
(6) 完善防灭火应急救援机制。
要求煤矿每年至少进行1次反风演习, 1次火灾应急逃生演练, 制定完善的矿井火灾应急预案。
(7) 加强机电设备的防灭火管理。
煤矿企业必须制定和完善防灭火制度, 加强电缆、电气、胶带输送机等设备检修, 井下电缆和机电设备等必须选用经检验合格并取得煤矿矿用产品安全标志的产品, 入井前要严格检验, 使用中严格落实电缆、机电设备的检验、维修制度, 确保运行可靠。要完善防灭火设施, 及时消除隐患。对井下使用的不符合防灭火要求和管理规定的电缆、机电设备, 要立即更换。
(8) 加强煤矿采空区管理。
煤矿企业要采取注浆、密闭等多种形式、多种方法对采空区实施隔离, 从而消除火灾的诱因。
摘要:寄料镇乡镇煤矿由小煤矿整合而成, 防灭火投资和管理不到位, 防灭火基础普遍薄弱, 煤矿防灭火管理工作存在一定难度。在分析研究当前寄料镇乡镇煤矿防灭火工作存在问题的基础上, 提出了相应对策, 如提高领导重视程度, 解决制度建设、人才短缺问题, 提高人员素质, 开展矿井质量标准化及技术改造等, 对搞好该地区小煤矿防灭火管理工作有一定的借鉴意义。
防灭火管理办法 第2篇
为进一步加强雍和煤业矿井防灭火管理,坚持防灭火工作“预防为主”的原则,消除矿井发火隐患,避免矿井火灾及次生事故的发生,保证矿井安全生产,特制定本办法。
一、组织机构
雍和煤业成立防灭火管理领导小组。组 长: 副组长:
成 员:各部室区队负责人 组长全面负责防灭火工作;
副组长负责防灭火技术管理全面工作; 通防部负责自燃火灾的预防和矿井火灾的处理; 机电部负责电气火灾和机械火灾的预防;
生产技术部负责地质、测量、开拓、开采设计和生产工艺方面预防自燃火灾和外源火灾;
救护大队负责发生火灾时的灭火救护工作和平时配合通防部门做好自燃火灾的预防处理和防火检查工作; 安检部负责监督检查《雍和煤业有限公司防灭火管理办法》的严格执行情况和日常的井下明火管制; 供应部门负责矿井防灭火所需材料、设备的供应; 财务部负责矿井防灭火工作所需资金。其他各成员应承担分管范围内的防灭火工作。
领导小组下设办公室,办公室设在通防部,具体负责编制防灭火工作管理办法,建立奖惩机制,认真落实好各级领导防灭火工作责任制。
矿长(总经理)是矿井防灭火工作的第一责任人,总工程师对防灭火工作负技术责任,负责制定本矿防灭火工作规划、技术措施、组织新技术推广应用等;各副矿长对分管范围内防灭火措施落实情况负责;副总工程师对分管范围内防灭火技术负责。矿通风部门是防灭火业务技术的主管部门。矿其他部门应根据本矿的部门责任划分,确定各单位的防灭火职责和任务。
二、矿井防灭火基础管理
1.根据《雍和煤业有限公司防灭火管理办法》成立领导小组和机构,明确责任,建立健全防灭火的各种管理制度和岗位责任制,建立监督和奖罚机制;
2.矿井的所有煤层都必须进行自燃倾向性鉴定,新采区、延伸新水平,也必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定,鉴定结果报永贵能源备案;矿井火灾造成以下后果之一者,即定为矿井火灾重大事故:(1)造成人员伤亡。
(2)造成价值1万元的物质(包括资源)损失。(3)造成生产中断8小时以上。(4)造成封闭工作面或采区冻结煤量。
凡发生矿井火灾事故,均须进行事故统计与分析,并按规定向永贵能源呈报事故报告。
3.容易自燃、自燃煤层的矿井,必须编制防灭火的专项设计,采掘作业规程必须有防灭火的专门措施; 4.容易自燃、自燃煤层的矿井,必须建立防灭火系统;
5.对开采容易自燃和自燃的单一厚煤层或煤层群的矿井,集中运输大巷和总回风巷应布置在岩层内或不易自燃的煤层内;如果布置在容易自燃和自燃的煤层内,必须砌碹或锚喷,不得用易燃性材料进行支护,砌碹后的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实;井下禁止采用易燃材料作为支护材料;
6.有容易自然、自然煤层的矿井,在安排和编制生产计划的同时,必须有防灭火规划和计划,应包括以下内容:(1)防止井口地面火灾危害井下安全的措施;(2)各种外源火灾的防灭火措施;(3)自燃煤层开采的防灭火措施;(4)现有火区的管理和灭火措施;(5)在火区周围进行生产活动的安全措施;(6)发生火灾时的通风应变措施;
(7)发生火灾时防止瓦斯、煤尘爆炸和防止灾情扩大的措施;(8)发生火灾时的矿工自救和救灾措施;
三、矿井防灭火管理
1.加强矿井防灭火隐患排查及预测预报工作,建立健全矿井防灭火工作检查制度及防灭火预测预报制度,对检查出的问题或隐患及时采取措施处理。
(1)容易自燃、自燃煤层必须确定煤层发火的标志气体(一般为CO);有自燃发火煤层,必须开展自燃发火的预测预报工作。每周至少巡回观测预报一次。凡发现自然隐患的每小班至少检查一次,并定期取样化验分析。建立CO检查排板、记录、台账,并在采煤工作面、掘进工作面迎头及采、掘工作面的回风流中均安设CO传感器。
(2)总工程师负责每月组织一次防治自燃发火隐患排查,对查出的问题按“五定”原则逐项落实整改。(3)矿井总回风巷、采区密闭墙、巷道冒顶的高处及其它无人工作和一般人员不行走的巷道,每半月至少检查一次有毒有害气体和发火征兆。
(4)火区密闭、采空区密闭、掘进工作面回风流、回采工作面上隅角、泄瓦斯巷、采区回风巷和回风横贯,每周至少检查一次有毒有害气体和发火征兆,必须建立记录。放顶煤工作面上隅角、有一氧化碳、高温的密闭或其它高温点、火区必须每周取样化验一次,其它工作面每月化验一次。对高温点和有一氧化碳的地区(采空区、工作面及局部地点)要加强观测,必须如实填报防灭火报表。
2.矿井水平及采区设计时必须充分考虑防灭火的需要,水平、一翼、采区预留煤柱宽度不小于20米,以免采空区相互串风,相互影响。
3.健全井上、下消防材料库,必须按照《防灭火技术规范》要求配齐井上、下消防材料,并及时更换。为及时抢救事故,要在井下重点防灭火地区建1~3个消防材料库,并配备最基本的消防器材(详见附件1、2、3)。4.健全完善地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统在带式输送机巷道中应每隔50米设置三通和闸门,其他巷道每隔100米设置三通和闸门。地面消防水池必须经常保持200立方米的水量。5.矿井通风阻力要符合《煤矿井工开采通风技术条件》要求。
6.井下各工作地点严禁CO超限作业,当CO浓度超过24PPM时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。如发现自燃发火征兆(巷道温度、湿度增高,出现雾气、煤壁挂汗,有煤油味、汽油味等),或出现高温点(温度上升至35度以上)都必须立即停止工作,采取措施进行处理。
四、采煤工作面防灭火管理
采区设计中必须有防灭火设计,对巷道布置、煤柱尺寸、工作面开采线停采线、灌浆系统、预筑防火墙以及采掘顺序等都必须详细说明。
1.矿井设计工作面的同时要充分考虑防灭火的需要,合理确定工作面尺寸,放顶煤工作面合理推进度不小于30米/月,相邻工作面采空区预留煤柱不得小于5米。
2.工作面煤柱的回采,要充分考虑其相邻采区的发火情况及回采时对采空区所造成的影响,回采工作面设计必须报煤业公司审批。
3.加强工作面采煤管理,提高回采率,工作面回采率不得低于85%。采煤工作面在回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。浮煤要出净,尤其是在采到收作线附近,严禁丢顶底煤,必须做到满收满回,采取措施使之冒落严实。
4.实行分区通风,工作面必须保持足够的通风断面,回采工作面开采线、停采线严禁布置在高负压区,回采工作面进回风两端风压差不应大于200Pa,超过的应采取降压措施。
5.对于因发火而封闭的工作面严禁擅自启封,如需启封,必须达到《煤矿安全规程》第248条规定的火区熄灭的五项条件,并遵守《煤矿安全规程》第二百四十九条关于启封火区时的规定,报上级煤业公司审批,否则追究相关人员的责任,并严肃处理。
6.对有自燃发火隐患的采面采取重点治理。对有自燃发火隐患的采面,必须进行24小时注浆,并在浆液中添加工业盐或粘稠剂;做好相关密闭的堵漏工作;提前压注罗克休、玛丽散等新型防灭火材料封堵漏风通道;积极采用注凝胶、注氮气等技术措施进行灭火;CO浓度超限必须立即停止生产,进行处理;必须确保矿井及该地区的通风系统稳定,确需调整通风系统时必须报永贵能源批准。
7.建立采面推过横贯和回采结束报告制。在工作面推过横贯或回采工作面结束后,矿井必须立即向上级煤业公司通风管理部门汇报,通风管理部门对工作面密闭的建造时间和质量要进行监督和检查。
五、掘进工作面防灭火管理
1.加强掘进工作面防灭火管理工作,防止瓦斯燃烧和炮后火灾事故。
(1)加强掘进通风瓦斯管理,通过增加风量、减少循环进度和采取瓦斯区域治理等措施,杜绝炮后瓦斯超限现象;
(2)装药必须按规定使用水炮泥,并用黄土炮泥充满填实;
(3)采掘工作面必须按规定敷设2″及以上的消防管路,管路末端距离工作面不得超过20m,前方用软管连接至工作面;工作面水压不得低于0.4MPa,水量不小于0.6m3/min;水管不到位、水压低、水量不足的工作面一律不得生产。
(4)加强掘进工作面CO管理,要求在掘进工作面迎头往外50m范围内,必须配备2个完好、合格的8Kg干粉灭火器。
2.加强岩巷横贯揭煤管理,煤岩交接处掘进期间,必须控制一次拉炮的装药量,防止造成顶煤垮落冒顶。煤岩交接处前后15m要求进行喷浆处理,喷层厚度不低于200mm,并在不同位置预留10个以上注浆、注水孔。3.沿空掘巷要编制专门的防灭火措施,采空区一侧顶帮必须进行喷浆堵漏等措施处理,喷浆堵漏应随掘随喷,其喷浆堵漏处理滞后迎头不得大于50米。
4.巷道掘进要严格控制冒顶,凡巷道冒高处、突出空洞及岩巷过煤段和溜煤眼、材料眼。采取不燃性材料充填密实、喷浆、注凝胶、打钻注浆等措施处理,并设牌检查和建立台帐,定期取样化验,加强管理。
六、采空区密闭防灭火管理 1.合理确定停采线。回采工作面设计停采线至边界距离不得小于15米,为永久密闭提供位置,密闭处因围岩破碎,存在漏风裂隙通道,必须采取充填加固围岩和堵漏措施,确保封闭严密,不漏风。
2.采面推过横川5天以内必须回收完横川内设备,10日之内构筑永久密闭。采煤工作面回采结束后,炮采工作面25日之内必须回收完设备,1个月之内完成构筑永久密闭工作;综采工作面35天内必须回收完设备,45天内完成构筑永久密闭工作。密闭施工要制定专项安全技术措施,确保工程质量和通风系统稳定。因停采延期,到期不能封闭要追查生产矿长责任。具备封闭条件,到期不封闭或封闭质量不符合要求,要追查通风部门负责人的责任。对容易自燃矿井的永久封闭墙,必须进行喷浆处理或采取其他有效措施,做到严密不漏风。造成自燃发火或CO超限要追究有关领导责任。
3.采空区构建永久密闭前,要先构建5米长的防爆墙。采空区永久密闭一组两道,密闭前后5米范围内巷道断面必须规整。靠采空区侧的一道密闭与采空区相距不得小于10m,厚度不得小于500mm,靠外一道密闭距第一个通道口距离不得大于5m,厚度不得小于800mm。两道密闭中间填高度为1米的黄土,并用水浇实,顶部预留注浆孔。密闭构建完成后,要进行间隔预防性注浆,直至密闭注死。
4.建筑永久密闭采用砖、沙、灰结构,不得用料石替代,水泥砂浆比例不得大于1:4,并加水充分混合,砂浆要饱满,墙心逐层用砂浆填实,严禁干浆砌筑。密闭要求按规定掏帮、掏底、挑顶,找到原岩或实体煤位置,深度不小于200mm,密闭墙体空间的所有木料、木钢性支护、设备等必须拆除。锚网支护巷道有压力、脱皮、裂隙的地点也要按以上深度掏槽,并充填裂隙。
5.砌筑密闭到中上部时,要预留观测孔及灌浆孔,两密闭墙中间也要留设灌浆孔及返水孔,密闭建成后进行间隔预防性注浆。两注浆孔孔径不得小于1.5寸,观察孔要设铁堵头。墙内有水的密闭还要增设反水池(或反水管)。
6.对每组新建的采空区永久密闭,设专人进行预防性注浆,密闭施工结束3个月内必须将墙间注满。确因条件限制,注浆困难,又有漏风、高温或有CO的密闭,必须增建密闭后将墙间注满。7.必须建立永久密闭管理台帐,在台帐中必须注明施工责任人、分管负责人和主管负责人。
8.要加强通风系统管理,避免或减少采空区漏风,尽可能使封闭区处于通风网络的角联支路,尽可能使封闭区所有密闭同时处于通风系统的进风侧或回风侧。
七、加强注浆站管理
1.矿井要加强防灭火工作考核,建立健全注浆工作的监督检查机制,预防火灾事故的发生。
2.矿井要加强井下注浆站考核工作,建立注浆站档案,详细记录每小班注浆时间、注浆量,做到有记录可查。3.加强对注土量考核,做好防灭火基础工作,每月由矿下达计划。加大浆液浓度,浆液水土比不得低于5:1。4.矿井要加强对注浆站的检查指导工作,确保注浆站严格执行注浆计划。
八、在采用灌浆、阻化剂、凝胶、均压技术、注氮等措施进行灭火时,必须符合《煤矿安全规程》第233、235、236、237、238条的规定,并编制专项设计。
通防部必须按规定绘制防灭火灌浆系统图、注氮系统图。图上必须标明管路尺寸、注浆(氮)地点、灌浆站(注氮机)位置、火区和封闭墙位置等。
要加强灌浆(注氮)设施的维护和检查,任何人不得擅自关闭、损坏及拆卸灌浆(注氮)管路。
采用注氮防灭火时,制氮机注入的氮气浓度不小于97%,氮气源稳定可靠;设专人进行监测、分析和整理有关记录、发现问题及时报告处理。
九、火区管理 1.建立火灾报告制度,加强通风调度。矿井发生自燃发火事故或事故隐患(CO呈上升趋势或超限、煤岩、空气和水温升高,并超过正常温度),必须及时报告公司调度室及通防部。
2.通防部必须编制火区位置关系图,注明所有火区和曾经发火地点。每一处火区都要按照发火时间先后顺序进行编号,并建立火区管理卡片,火区位置关系图,火区管理卡片必须永久保存。
火区管理卡片应包括:(1)火区基本情况登记表;(2)防火墙及其观测记录;(3)灌浆、注氮记录;(4)火灾处理措施及经过;(5)火区位置示意图。
3.所有防火墙都要有编号,并在火区位置关系图中注明。每个防火墙必须设置栅栏,揭示警标,禁止人员入内。所有老火区防火墙每周至少进行取样化验一次;新火区防火墙每小班进行取样化验一次。
4.火区封闭后,由矿长、总工程师组织编制灭火方案及安全技术措施,并积极落实灭火方案,加速火区熄灭进程。
5.火区经连续取样分析符合《煤矿安全规程》规定的火区熄灭条件,由总工程师组织有关单位确认火区已经熄灭,提出火区注销报告,报上级公司批准。
6.启封已注销的火区前必须编制启封安全措施,报公司批准后,方可由救护队按《煤矿安全规程》要求实施启封。
十、科研与培训
1.加大防灭火技术研究力度。重点加强工作面两端、防灭火技术研究,有针对性地采取措施。积极推广放顶煤工作面喷洒防灭火阻化剂和采空区凝胶堵漏技术。对高温、有一氧化碳地点,要预注复合胶体,对漏风密闭喷树脂快速封密材料,堵绝漏风。保证足够的科研投入,推广应用防灭火的新技术、新材料和新设备,提升矿井安全装备水平和技术保障能力。
2.通防技术部门要加强防灭火技术交流和专业技术培训工作,积极开展形式多样的分级分类安全教育培训,提高执行能力。井下作业人员,每年应接受不少于15天时间的防灭火专项培训,防灭火专业人员每年应接受不少于1个月时间的防灭火专项培训,不断提高作业人员的技术素质。
十一、奖惩
1.雍和煤业按照上述管理办法制定考核细则,对有自燃发火的矿井进行考核。
2.各单位要认真执行《雍和煤业有限公司防灭火管理办法》,制订详细的防灭火工作职责范围和奖罚制度,做到权责分明,奖罚分明。对违反《雍和煤业有限公司防灭火管理办法》造成火灾事故的,按事故性质和危害程度追究责任;对工作成绩优异的有关人员给予奖励。
十二、附则
1.《雍和煤业有限公司防灭火管理办法》与国家安全法规和上级有关规定有抵触之处,按照国家安全法规和上级规定执行。
防灭火管理 第3篇
关键词:煤矿,安全生产,矿井火灾,防灭火
一、分析煤层发火的原因
1、温度因素
地面大气压力在变化, 温度高低对井下造成一定的影响。通常情况下, 煤发生自燃需要具备三个条件:第一, 要有低温氧化的特性, 也就是说有自燃发火倾向的煤以碎裂的状态堆积着;第二, 煤的氧化过程不断进行;第三, 在煤氧化的过程中, 产生很大的热量, 这些热量不能得到及时的扩散。受大气压力、气温的双重影响, 井下呈现负压变化, 出现漏风, 这样就引起自燃发火现象的发生。
2、煤的含硫量
一般来说, 在煤中, 硫的存在方式有三种:第一, 硫化铁, 也就是黄铁矿;第二, 有机硫;第三, 硫酸盐。黄铁矿对煤的自燃起到主要的作用, 它的比热相对较小。黄铁矿分解以后的产物是氧化铁, 它的吸氧性比煤大, 它所吸附的氧可以加剧煤粒的自燃。
3、矿井通风的方式
矿井一般采用的是抽出式的通风, 使矿井的漏风量增加, 提供了供氧的条件。一些煤层埋藏比较浅的矿井, 一般应用的是长壁后退式的采煤方法, 顶板的管理采用的是垮落法, 如果采空区的岩石慢慢下沉, 不断塌陷, 地面的裂缝就会增加。矿井的一些回采面塘出现漏风现象, 原因主要是矿井采用的是抽出式通风的方式, 负压比较大, 漏风量变大, 为煤提供了自燃的条件。一旦煤的供氧充足, 氧化后的热量无法散发出去, 使煤氧化的程度增加, 更容易出现自燃发火的现象。
4、破碎程度
如果煤体比较完整, 一般不会发生自燃的现象。如果煤受到压力, 破裂的程度加大, 将会提高煤的自燃性。煤炭在破裂以后, 和氧气接触的表面积增加, 降低了着火点的温度, 煤层在开采以后, 一般会成碎块的形式, 这都是煤自燃发火的条件。通过实验得知, 如果煤的粒度直径大于1.5㎜, 小于2㎜, 它的着火点在330℃-360℃之间;如果煤的粒度直径在1㎜以下, 着火的温度一般在190℃-220℃之间。在矿井里, 比较容易发生自燃的地方在碎煤、煤粉堆积的地方, 具体如下: (1) 采空区周围的边缘; (2) 受到压力破裂的煤柱、垮塌的煤壁; (3) 煤壁裂隙; (4) 煤巷局部高冒区。
5、煤自燃的其他影响因素
矿井的负压对煤的自燃有一定的影响。如果采区的负压大, 漏风量比较大, 再加上漏风的通道, 给煤的自燃提供了方便。
开拓、开采的条件对煤的自燃有一定的影响。一般来说, 表现在四个方面:第一, 开拓的巷道对煤层切割比较少;第二, 准备的工作面缺少贯眼;第三, 在进行回采时, 回收的程度;第四, 回采的时间。这几个因素在一定程度上影响着煤层的自燃。
二、在煤矿安全生产中, 加强防灭火的管理
1、加强组织管理
矿井本身就具有自燃的隐患, 矿井防灭火工作的质量直接在一定程度上影响到煤矿的安全生产。因此, 加强组织管理工作。首先应该建立领导小组, 制定防灭火的文件, 领导小组需要在业务上加强领导, 检查方案的落实情况。对于煤矿的防灭火工作, 必须保证它的资金来源, 并监督资金的使用情况。
严格制定、执行管理制度是非常必要的。在煤矿安全管理中, 一通三防是经验, 需要制定相应的文件保证制度的落实。矿长是主要的负责人, 应该把防灭火工作作为重点, 保证防灭火工作所需要的人力、物力、财力。负责分管的领导必须对自己分管区域内的防火灾工作负责, 如果煤矿安全生产过程中, 存在一些自燃的隐患, 出现一些突发的问题, 必须对出现的问题进行及时的处理, 并及时向上报。
2、应用专业技术
在防灭火技术中, 灌浆技术属于比较传统、简单的防灭火技术。如果矿区缺少灌浆的材料, 一般会用注水代替, 增加煤体中水的含量, 效果比较明显。现在主要采用的充填材料有:黄泥浆充填材料、粉煤灰充填材料等。
灌浆技术的优点主要是以下几个方面:第一, 它能包裹煤体, 使煤与氧气不进行接触;第二, 它可以吸收热量降低温度;第三, 灌浆技术的工艺比较简单;第四, 成本比较低。
它的缺点如下:第一, 它只向地势低的部位流动, 不能在高处堆积, 不能对中部、高处、顶层的煤体起作用;第二, 浆体不能实现均匀的覆盖, 覆盖的面积比较小;第三, 容易发生跑浆、溃浆的现象, 使井下的环境变得恶化, 对煤的质量造成影响。因此, 在使用灌浆技术时, 需要仔细的分析矿井的情况, 在不同的煤体部位灵活使用灌浆技术。
3、进行生产管理
(1) 对巷道布置系统进行简化处理
对于生产辅助措施巷道, 最好是不要挖掘。这些巷道主要是处在穿层、跨越的区段, 使煤层以及相邻区段的完整性遭到破坏, 影响了它的相对独立性, 不利于工作面通风防灭火工作的开展, 使采后封闭的工作量增加, 漏风管理的难度增加。生产设计部门应该给予关注, 减少漏风现象。
要减少联络巷道的数量, 简化区段巷道的布置情况。在工作面开始, 切眼联络巷主要是漏风供氧的通道, 如果切眼联络巷和矿井的总回风巷直接相连, 封闭措施做得不好的话, 在区段后部的采空区域会形成高强度的风汇, 在进行巷道设计时, 最好避免这种情况。如果切眼联络巷已经被开掘, 最好进行封堵。
(2) 对开采的顺序进行合理的安排
很长一段时间以来, 为了增加开采的能力, 一般会针对同一个采区分隔几个区段, 进行同时开采, 这种开采主要出现在生产采区的前一阶段, 在技术方面、经济方面、安全方面具有很明显的优越性。但是, 长期的采挖给采区后期的防灭火管理增加了难度, 必须要合理安排开采的顺序。
结语:在煤矿安全生产中, 防灭火的管理工作非常复杂。在进行实际的防灭火中, 必须结合实际的情况, 分析煤炭自燃的原因, 观察煤矿自燃的位置, 灵活运用防灭火的技术, 采取多种手段, 加强防灭火的管理工作, 以保证煤矿的安全生产。
参考文献
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防灭火管理的规定[定稿] 第4篇
1、矿井开拓新水平、新采区、新煤层时,由技术科、通风科负责采样,联系进行煤层自燃倾向性签定,其结果报矿长、总工程师,并报集团公司备案。
2、通风队配备一定数量的分管防火人员,建立健全预防自燃发火管理制度,实施采后封闭措施。
3、加强外因火灾管理,杜绝明火现象。
4、建立煤层自燃观测制度,由通风队负责每旬对全矿井的自燃危险区域进行一次观测,其观测结果报矿长、总工程师、安监站长。
5、矿每月由总工程师,组织召开通风安全生产部门防火分析会,落实防火措施。
6、严格掘进工程质量,减少煤巷掘进高冒。如出现高冒时,必须按高冒点处理,必要时应设引风板以利散热和吹散瓦斯或封堵密闭,所有高冒点都必须编号挂牌管理,因管理不善不及时支护造成高冒,对责任单位罚200-500元,对责任人罚50-100元。
7、矿井开拓布局、采区设计,回采工作面设计均要选择有利于防治自燃发火的巷道布置方法。
8、采掘工作面供风量按作业规程合理配风,确保系统合理。
9、回采过程中应及时封闭通向采空区的通道,最迟不超过10天。停产后必须及时进行采后封闭,时间最多不得超过一个月,因回收不及时造成无法封闭时要追究其影响单位责任,如通风队管理不力推迟封闭时间,对其罚款100-500元,封闭质量经验收不合格对其罚款100-300元,并追究责任人责任。
10、井上下均要按《煤矿安全规程》要求设置消防材料库,消防器材必须齐全,满足防灭火需要。通过检查达不到要求规定时,一次罚责任单位100-300元。
11、任何人发现井下火灾或自燃预兆时,应首先采取一切可能措施直接灭火,并报矿调度室、矿长、总工程师。接到调度汇报后,根据事故性质按照灾防计划处理,及时将受影响地区人员撤离危险区,并积极组织有关人员灭火。
12、井下无法直接灭火或无效时,必须采取封闭措施灭火。通风队及时编制封闭灭火的安全技术措施,报矿总工程师批准,由专业救护队现场组织实施。
鹤煤二矿防灭火技术实践 第5篇
1预防性灌浆
预防性灌浆是防灭火的最基本手段, 主要有密闭区灌浆、工作面洒浆和采空区内埋管注浆、巷道顶部插管注浆等方法。
1.1采区密闭灌浆
工作面结束以后, 首先在工作面回风巷、运输巷铺设注浆管路至终采线附近, 然后及时对回风巷、运输巷进行永久密闭, 利用预先铺设的注浆管路大量向密闭区域灌浆, 以黄泥接实巷顶为止, 达到隔绝密闭漏风的目的。
1.2工作面洒浆和采空区埋管注浆
对于正在生产的工作面, 坚持工作面洒浆和上隅角采空区侧埋管注浆相结合的方法, 由固定人员用软胶管在工作面内向采空区侧及底板全方位均匀洒浆、在工作面上隅角采空区内埋压灌浆管路, 保证每天有1~2班向采空区灌浆, 使浆液能够充分湿润、包裹采空区内遗煤, 防止遗煤氧化自燃。工作面采空区内埋管深度一般为1.5 m, 随工作面推进用回柱绞车往后移。工作面采空区埋管注浆实行量少次多法, 每次灌浆量以工作面出浆水溢出为止。
1.3放顶煤工作面注浆
炮采放顶煤工作面回采工艺特殊, 为防止采空区浮煤自燃, 除坚持洒浆外, 对顶部遗煤主要采用人工插管注浆的方法。具体做法:注浆班由2名专职注浆工负责, 利用注浆钢管对采空区侧采空区顶部每隔1 m下套管注浆, 注浆时间以返浆为准。注浆钢管采用Ø25 mm无缝钢管 (前端为多孔花管, 管头加工成尖形) , 注浆管长一般为3 m, 坚持做到“随采随注, 不注不采”。
1.4采空区汽雾喷洒阻化剂阻燃
大坡度轻型支架放顶煤工作面推进度慢, 在工作面前期生产过程中, 虽然分别采用了工作面洒浆、采空区埋管注浆和钻孔向采空区灌浆以及合理调整工作面风量配给等防灭火措施, 但是, 采空区遗煤氧化自燃仍未能从根本上得到扼制。为此, 又及时采用了采空区汽雾喷洒阻化剂技术等补救措施。
(1) 汽雾喷洒阻化剂工艺。
采空区洒阻化剂是将阻化剂和水按15%比例配制成溶液, 经过高压泵、汽雾发生器将其雾化, 然后通过专用输送管路在工作面下端头以里和中部靠近采空区侧设2个点, 以采空区漏风为载体将汽雾化后的阻化剂带入采空区煤体表面, 延缓煤的氧化过程。
(2) 阻化剂喷洒量计算。
汽雾阻化剂喷洒量按式 (1) 计算:
V= (1-a) kdLhs/R (1)
式中, V为喷洒量, m3/d; R为雾化率, 一般取80%; k为采空区遗煤用液量, 取0.02 t/t;d为煤体密度, t/m3;L为工作面长度, m;h为采高, m;s为工作面日推进度, m;a为工作面回收率, %。
二矿目前使用的阻化剂为MgCl2, 经测算喷洒阻化剂吨煤成本0.5~0.6元/t。
2均压通风技术防灭火
采用均压通风防灭火措施, 可以控制外围环境向自燃火区供风供氧和周边小煤矿有毒有害气体向矿井内部的扩散。1998年初, 小煤矿越界回采非法与二矿巷道贯通, 大量的CO有害气体涌向二矿。为此, 在南翼底板煤巷内 (进风巷) 建2道风门, 并安设2台28 kW风机, 又在南翼岩石大巷 (回风巷) 建1组调压风门, 然后开启风机, 通过调压风门回风量的调整, 使南翼形成一个正压通风区域, 从而达到阻止小煤矿的CO有害气体涌出目的。采取均压措施后, 有害气体浓度迅速下降, 维护了矿井安全生产。
32052工作面的回采过程中, 由于上分层遗煤氧化自燃, 致使局部地点温度高达45 ℃以上, CO浓度0.006%~0.010%。根据工作面巷道布置实际情况, 适时对高温地段采取了风机风门联合均压、开放并联支路均压和沿空留巷等均压防灭火措施, 经过一段时间后, 高温区域温度很快下降到27 ℃以下, CO浓度降到0.002 4%以下, 确保了工作面安全回采结束。
3增加工作面采后密闭墙
(1) 严格按质量标准施工工作面采后密闭墙, 并严格执行工程质量验收制度。
(2) 增加采后密闭墙数量和墙体厚度, 密闭墙数量由原来的1道增加至2道, 墙体厚度一律加厚为1 m, 2道墙间隔0.5~1.0 m, 中间用黄土或其他不燃物填满捣实, 最大限度地减小密闭漏风。
4应用新型防灭火材料
随着科学技术的不断进步, 各种新防灭火技术及防灭火材料应运而生, 为矿井防灭火工作提供了有力的技术支持和物资保障。
(1) 采空区压注MEA、凝胶等新型防灭火材料灭火。
该措施很大程度上弥补了黄泥浆在采空区易流动、不能充分包裹遗煤的缺点, 可以保证采空区水分不易流失和蒸发。在MEA、凝胶等材料的作用下, 黄泥浆可以均匀地包裹采空区遗留浮煤, 隔绝其与空气的接触, 从而达到预防采空区浮煤氧化自燃的目的。采空区压注MEA、凝胶等新型防灭火材料, 一般情况下可以在地面灌浆站与黄土充分搅拌, 随注浆管路直接向采空区灌注, 也可以在井下使用专用泥浆泵单独灌注, 视矿井具体情况而定。
(2) 利用新型防灭火充填材料如罗克休、西诺、灭阻克等加固和充填密闭墙。
由于受采动影响, 井下巷道往往容易变形, 防灭火密闭墙被压垮或裂缝, 导致密闭墙漏风或者巷道形成高冒顶空洞, 长期下去必然引起煤炭氧化自燃。在此情况下, 往往采用新型防灭火充填材料如罗克休、西诺、灭阻克等进行加固和充填, 隔绝密闭漏风, 消除高冒空洞, 达到预防矿井火灾的目的。
5加强防灭火管理
建立健全防灭火队伍的责任机制, 狠抓矿井防灭火的预测预报工作。①矿方成立专业防灭火队伍, 抽调专人负责井下各工作面、密闭、巷道的防灭火检查, 严密监视各地区有害气体成分的变化, 认真分析其发展变化趋势, 及早发现火灾事故隐患, 以便采取相应的防范措施。②对有自然发火倾向的地点严格按规定定期或不定期抽取气样化验分析, 建立防灭火专用台账。③定期或不定期组织全矿有关单位进行全矿井防灭火检查, 对查出的火灾隐患, 责成有关单位限期整改。
6结论
预防性灌浆是矿井最基本的防灭火措施和方法, 其操作简单、经济, 实用性强;采空区喷洒阻化剂和使用新型防灭火材料加固密闭、充填高冒空洞可以延缓遗煤氧化自燃的速度, 是矿井防灭火管理的一项补充措施;另外, 采用均压通风技术处理火区隐患也不失为一种行之有效的方法。
但是, 上述一切均要求必须有严格的管理。鹤煤二矿采取上述技术, 加上严格管理, 已彻底扭转了防灭火工作的被动局面, 从根本上消除了火灾隐患。
摘要:矿井火灾是煤矿五大灾害之一, 时刻威胁着矿井的安全生产。鹤煤二矿积极探索应用防灭火新工艺、新技术, 采取了预防性灌浆、均压通风、增加采后密闭墙数量及厚度等防灭火技术, 同时, 在采空区压注MEA、凝胶等新型防灭火材料, 应用新型防灭火充填材料加固和充填密闭墙, 并建立健全了防灭火队伍的责任机制, 加强防灭火管理, 彻底消除了火灾隐患, 防灭火效果显著。
矿用凝胶泡沫防灭火材料的研究 第6篇
单纯的凝胶材料, 其胶凝时间短, 流动性能差, 很难向高处堆积;单纯的泡沫稳定时间短, 在碎煤中压注, 其发泡性能差, 起泡倍数低;将凝胶和泡沫结合与其单独存在时性能有所不同, 借助泡沫的流动性能可使凝胶材料的流动范围更广。笔者研究的凝胶泡沫发泡体积可达1 000 m L以上, 析液半衰期达240 min以上, 破泡半衰期可达1 080 min以上, 在煤矿生产中具有实际的应用价值。
1 实验部分
1.1 主要实验材料
1) 发泡剂
所选表面活性剂的类型和种类如表1所示。
2) 稳泡剂
聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、氯化钠、快捷素68、可溶性淀粉、聚乙烯醇、十二烷基二甲基氧化铵、椰油酸二乙醇酰胺、丙烯酸。
3) 交联剂和引发剂
交联剂:N, N-亚甲基双丙烯酰胺;
引发剂:过硫酸钾。
1.2 实验方法和装置
凝胶泡沫的性能主要是指泡沫的起泡性能和稳定性能以及合成材料的防灭火性能。其起泡性能用发泡剂的发泡能力表征, 本实验用表面活性剂在外界搅拌条件下所能达到的最大发泡体积表征起泡性能;泡沫稳定性能用泡沫的析液半衰期和破泡半衰期进行评价, 泡沫液析出一半所需要的时间称为析液半衰期, 泡沫体积减小一半所需要的时间称为破泡半衰期。合成材料的防灭火性能用其阻化特性实验来进行评价, 根据CO的释放量来计算阻化率[4,5], 阻化率越高, 表征其防灭火性能越好。
评价发泡剂的发泡性能的方法较多, 笔者采用Waring-Blender法对泡沫进行全面的评价和研究。采用自行研制的小煤样升温试验台对凝胶泡沫材料的阻化性能进行评价。
2 实验过程与结果分析
2.1 泡沫性能评价方法
泡沫性能评价方法较多, 如:振荡法、搅拌法 (Waring-Blender法) 、Ross-Miles法、气流法等, 目前应用最为广泛的是Waring-Blender法和RossMiles法。Ross-Miles法测量结果准确, WaringBlender法简单快速且清洗方便, 对这两种方法进行对比, 验证其实验结果的一致性。
Waring-Blender法主要是指向量杯中加入100m L待测溶液, 实验时以恒定速度 (>1 000 r/min) 搅拌60 s后停止, 记录产生的泡沫体积, 用于衡量溶液的起泡能力。随着时间的推移, 液体不断从泡沫中析出, 记录泡沫中排出50 m L液体所需要的时间, 用于衡量泡沫的稳定性。
Ross-Miles法是将200 cm3试液从高900 mm、内径为2.9 mm细孔中流下, 撞击盛有50 cm3相同温度和浓度的试液, 记下刚流完200 cm3溶液时的泡沫高度H0和5 min后的泡沫高度H5, 用于表征发泡剂的起泡能力和泡沫稳定性[6]。分别用WaringBlender法和Ross-Miles法测定SDS的泡沫性能随浓度变化的情况, 测量温度为25℃, WaringBlender法的搅速为3 000 r/min, 搅拌时间为1 min, 测定数据见表2。
两种评价方法的发泡剂发泡体积和浓度 (质量分数, 下同) 的关系如图1所示。
从图1可见, 2条曲线的变化趋势相似, 都在SDS质量分数为0.5%~0.6%时出现转折, 超过0.6%以后, 曲线趋于平缓, 表明这两种方法评价泡沫起泡能力的结果是大体一致的。Waring-Blender法比Ross-Miles法发泡体系形成的泡沫分散更加均匀, 可以更明显地看出发泡体系的发泡性能, 有利于测试泡沫的稳定性, 因此采用Waring-Blender法评价泡沫的整体性能。
2.2 单一发泡剂的选择
以发泡剂的综合性能为原则, 选择了10种表面活性剂进行发泡能力实验。首先用Waring-Blender法测定单一发泡剂的发泡能力。标准的WaringBlender法采用蒸馏水, 由于本产品要用于煤矿生产实际中, 故本实验采用自来水。各发泡剂的发泡体积如图2所示。
在Waring-Blender法中, 泡沫是由液体在机械搅拌下产生的, 影响液体起泡能力的因素较为复杂, 其中发泡剂的浓度是最重要的影响因素。从图2可以看出, 发泡体积在一定浓度范围内随着表面活性剂浓度的增大而增大, 但是当发泡剂浓度达到一定值后, 发泡体积变化趋势趋于平缓。这是由于在转折点处, 发泡剂浓度已经达到其临界胶束浓度, 若继续增大发泡剂浓度, 则多余的发泡剂只能在液体内部形成胶束, 不能继续降低发泡体系的表面张力。
在相同浓度下, SDS、APG、SAS、AES的发泡能力较强, 最高发泡体积在600 m L以上;CTAB、SB、SDBS、FP1和FP2在质量分数为0.5%时, 泡沫体积只有380、410、110、370、380 m L。这主要是由于SDS、APG、SAS、AES的有效表面张力低于CTAB、SB、SDBS、FP1和FP2的有效表面张力, 表面张力越低越有利于降低液体的表面能, 越有利于增大发泡剂的发泡体积。另外, 由于水有一定的硬度, 耐硬水性较差的发泡剂发泡体积小。选取发泡性能相对较好的SDS、APG、SAS、AES 4种发泡剂进行两两复配实验。
2.3 发泡剂的复配
将SDS、APG、SAS、AES 4种发泡剂两两复配, 改变4种发泡剂两两复配时的比例, 采用WaringBlender法进行发泡实验, 所得泡沫体积变化情况如图3~7所示。
由图3~7可知, 在上述复配发泡剂体系中, 除APG和AES复配发泡体积不是很理想外, 其余的发泡性能都相对较好。在发泡剂质量比m (APG) ∶m (SDS) =4∶1, m (AES) ∶m (SDS) =4∶1, m (APG) ∶m (AES) =4∶1, m (APG) ∶m (SAS) =4∶1, m (AES) ∶m (SAS) =1∶1时, 两两复配的发泡剂发泡体积达到最大。
对复配发泡剂的浓度进行筛选, 其发泡体积随浓度的变化情况如图8所示。
由图8可知, 在一定浓度范围内, 随着发泡剂浓度的增加, 复合发泡剂的发泡体积随之增加, 并且明显高于单一发泡剂的发泡体积。总体来说, 在复合发泡剂质量分数小于0.5%时, 发泡能力随浓度增加而显著增加;当复合发泡剂质量分数超过0.5%时, 发泡高度变化不明显。再者, 由于水中钙镁离子含量多, 对发泡性能有较大影响[7], 通过实验室模拟岩层地下水实验得出APG、SAS复配体系抗盐性最强。考虑到经济、有效等因素, 选择APG、SAS复配体系, 且复合发泡剂质量分数为0.8%~1.0%。
2.4 稳泡剂的合成
为了进一步提高发泡剂的性能, 主要是提高泡沫的稳定性能, 需添加其他的功能助剂, 主要是稳泡剂。针对发泡剂的发泡机理和泡沫稳定性要求, 选取9种稳泡剂进行稳泡实验。将APG和SAS按4∶1的质量比进行复配, 复合发泡剂质量分数为0.9%的相同条件下测定其稳泡效果。当加入上述9种稳泡剂后, 复合发泡剂的发泡体积都有不同程度的减小, 聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素钠、氯化钠没有增加稳泡时间, 其他6种稳泡剂都能延长稳泡时间, 但时间都较短, 从几分钟到几十分钟不等, 并且都达不到实际应用的要求。
本实验采用水热法合成高吸水凝胶稳泡剂, 以可溶性淀粉、丙烯酸为单体, 过硫酸钾为引发剂, N, N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂, 氢氧化钠为中和剂, 通过一定的外力搅拌形成高吸水性凝胶, 用来提高泡沫原液的黏度, 以提高泡沫的稳定性。当合成高吸水性凝胶稳泡剂的质量分数为0.4%时, 析液半衰期在240 min以上, 破泡半衰期在1 080 min以上, 达到了煤矿实际生产的要求。
2.5 凝胶泡沫的阻化特性研究
煤样选用安徽淮北百善的无烟煤, 将新取的煤样破碎并选取粒径40~80目的煤颗粒作为实验用煤样。称量50 g煤样, 分别制成:原煤样、用质量分数为0.9%的凝胶泡沫处理过的煤样。
采用自制的小煤样升温试验台测定指标气体CO随温度升高的释放情况。将处理后的煤样放于煤样罐中, 通入干空气, 启动程序升温, 升温速率为3℃/min。将放出的气体管路连接至色谱分析仪, 计算机自动采集CO的产生情况, 并记录原煤样和经凝胶泡沫处理过的煤样随炉温升高的变化规律。其中释放的指标气体情况如表3所示。
由表3可以看出, 在相同的温度条件下, 经过凝胶泡沫处理过的煤样比原煤样释放的CO低得多。通过计算100℃时的阻化率可以看出, ECO=63.88%, 由此说明, 凝胶泡沫阻化效果较好, 有效地抑制了煤的氧化进程和CO的释放。
3 结论
1) 凝胶泡沫作为一种新型的防灭火材料, 由复合发泡剂和合成的高吸水胶凝剂组成, 凝胶前具有泡沫的性质, 凝胶后具有凝胶的性质, 其流动性强, 凝胶覆盖范围广, 节约成本且大大提高防灭火效率。
2) 采用Waring-Blender法, 结合表面活性剂复配以及稳泡剂复配的相关理论, 研制出一种发泡倍数高且耐盐性能强, 能应用于煤矿生产实际的凝胶泡沫发泡剂和稳泡剂。当APG和SAS发泡剂按4∶1的质量比配合, 复合发泡剂质量分数为0.5%~0.9%, 稳泡剂质量分数为0.4%时, 发泡体积可达950 m L以上, 析液半衰期在240 min以上, 破泡半衰期在1 080 min以上。
3) 凝胶泡沫灭火材料具有良好的阻化性能, 用凝胶泡沫处理过的煤样升温速率显著下降, 100℃的阻化率高达63.88%。
摘要:为了解决综放采空区、巷道高冒区等地点煤炭自燃治理的难题, 研制出煤矿用防灭火材料——凝胶泡沫。采用Waring-Blender法, 筛选出用量少、发泡倍数高的发泡剂, 并进行两两复配, 用改性烷基糖苷APG与十二烷基磺酸钠SAS按4∶1的质量比配制复合发泡剂, 当其质量分数为0.5%0.9%时, 发泡体积达950 m L以上。合成了用量少、泡沫稳定时间长的稳泡剂, 其在常温下的破泡半衰期可达1 080 min以上。阻化实验表明, 凝胶泡沫阻化率为63.88%, 能有效减缓煤的氧化放热速率, 对CO在自燃过程中的释放起到较好的抑制作用。
关键词:凝胶泡沫,发泡剂,稳泡剂,防灭火材料,阻化性能
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矿井防灭火技术适用性探究 第7篇
关键词:煤炭自燃,防灭火技术,防治,适用性
0 引言
随着放顶煤开采技术的发展, 易形成采空区遗煤多、顶板冒落高度大、采空区漏风大的现象, 使煤炭自燃火灾发生频繁, 煤炭自燃已成为制约中国煤炭工业高产高效的主要瓶颈, 受煤炭自燃影响造成大量煤炭资源被冻结、无法开采, 而且由火灾诱发的瓦斯、煤尘爆炸事故也时有发生, 因此矿井火灾的防治对煤炭工业的发展具有重要意义。
1 煤炭自燃理论
煤炭自燃是煤与O2结合后发生物理化学综合作用的结果。煤由常温到自燃可分为低温氧化、氧化自热和明火燃烧三个阶段。现已研究证明煤炭自燃需要具备四个条件:a) 具有自燃倾向性的煤呈破碎状态堆积, 其厚度大于0.4 m;b) 有连续的供O2条件;c) 有较好的蓄热条件;d) 前三个条件共存的时间大于煤的自然发火期。
2 防灭火方法选择
一般来说, 对于矿井易自燃的区域主要有采空区、受压裂的煤柱、工作面停采线处遗煤、存在地质构造带等区域, 由于较易满足煤的自燃条件, 自然发火频率相对较大。随着煤矿采煤方法多样, 且煤层赋存条件复杂, 很难使用一种单一的方法去防治所有火灾, 必须根据具体情况选用适当的防治方法。在防治矿井煤炭自燃的方法中, 任何一种预防或扑灭矿井火灾的方法都是通过采取或去除可燃物、切断向火区供O2通道、降低可燃物的温度等措施来实现[1]。
2.1 防灭火方法选择的原则
根据煤炭自燃的成因及特点, 按照各种主观和客观条件, 一般较为理想的防灭火方法必须满足以下几个条件:a) 安全可靠, 既要保证受火灾影响区域人员的安全, 又要保障采取防灭火措施施救人员的安全;b) 以最快的速度控制、消除火灾隐患, 最大限度减少煤炭资源及经济损失;c) 技术上简易可行, 可以立即施救并取得应有效果。作业人员的安全是选择防灭火方案的首要条件, 在保证人员安全情况下, 再考虑技术和经济的可行性。
2.2 防灭火技术适用性
目前中国煤矿采用的火灾防治技术措施, 从总体上有惰化、阻燃、堵漏、降温等及它们的综合, 共同发挥作用来实现防灭火的目的。
a) 均压防灭火技术在煤矿的正常开采过程中已成为一项系统、常规、行之有效的矿井防灭火技术措施。它是通过平衡自燃危险区域的通风压力, 进而减少或阻断向自燃危险区域供O2条件, 以起到防灭火的目的。采用均压通风防止工作面采空区煤炭自燃或新近封闭采空区的效果较好, 但对于埋藏较浅、近距离、多层老空区, 由于随着采掘影响、岩层的移动, 漏风通道多, 有些区域人员无法到达, 采用该技术效果不理想[2];
b) 堵漏风防灭火技术可作为煤矿封闭堵漏应用, 主要用于采空区密闭堵漏风、隔离煤柱裂隙堵漏风、无煤柱工作面巷道巷帮隔离带堵漏风等。对于漏风通道少或围岩集中应力小、受采动之后围岩不易形成多漏风通道的区域, 该方法使用效果较为理想。但对于煤层构造复杂, 漏风通道多的区域只能作为辅助性防灭火措施使用;
c) 阻化剂防灭火技术, 包括喷洒阻化剂防灭火技术和汽雾阻化防灭火技术。前者是将含有阻化剂的水溶液均匀喷洒到煤体表面, 以达到防灭火的目的, 后者是将受一定压力下的阻化剂水溶液通过雾化器转化成为阻化剂汽雾, 汽雾发生器喷射出的微小雾粒以漏风风流为载体飘移到采空区内, 从而达到采空区防灭火的目的。这两种方法对于工作面采空区随采随喷工艺简单、效果较好、成本较低。而对于大面积采空区而言, 阻化剂很难按预期到达大量遗煤表面, 除非长期大量灌注, 但这样成本势必很高;
d) 惰化防灭火技术, 按惰性气体的种类可分为N2防灭火技术、燃油惰气防灭火技术和CO2防灭火技术。N2防灭火技术是综采放顶煤工作面采空区防灭火的主要技术手段;燃油惰气防灭火技术由于技术尚不成熟, 影响因素如惰气纯度和温度、装备的稳定性、远距离操作性等, 还未大力推广使用;CO2惰化防灭火技术, 对低位火源具有较好的控制作用, 对于复杂地质条件或不明高位火源点, 其应用则受到了很大程度的限制。对于近距离煤层大面积采空区发生煤炭自燃后, 若采用惰气灭火, 用气量大、成本高, 且效果不佳。只能作为临时性缩小火灾区域范围、降低火区温度使用, 不能作为长期性的防灭火技术;
e) 泡沫灭火技术适用于巷道或采空区高差较大的顶部火源, 由于泡沫膨胀系数大, 可直接完全覆盖火源, 故在扑灭采空区顶部火源时灭火效果较好。但是泡沫不能保持原有的膨胀倍数长时间停留在发火区域内, 只能作为临时措施或辅助手段。凝胶防灭火技术适用于处理巷道帮、顶、高温区域、搬家撤退面期间的自燃隐患及火区治理。但由于采用泡沫和凝胶灭火材料费用较高, 对采空区煤炭自燃空间过大的区域不适用, 可在局部小范围使用[3];
f) 灌浆防灭火的主要原理是利用浆液中的固体物质覆盖、包裹煤块, 充填煤体缝隙, 使煤体与空气隔绝, 阻止煤体氧化以达到窒息灭火。浆液中的水分有增湿减缓氧化速度作用, 而且遇热蒸发的水分、浆液有降低火源温度的作用, 起辅助灭火的功效。另外, 随着浆液灌入火区及周围空间, 既可冷却降温, 又可增加煤柱裂隙、密闭、围岩等漏风通道的气密性, 实现隔绝和冷却联合灭火。按照火源位置不同, 灌浆灭火常用方法有:井下巷道打钻灌浆、在火区密闭墙上插管灌浆和地面钻孔注浆三种。在井下巷道能够使用, 且离火区位置不是很远时, 采用前两种方法不仅成本较低, 而且灭火效果更为直接、有效;但作为近距离多层采空区, 人员无法靠近, 只能采用地面灌浆方法。灌浆防灭火技术不仅效果好、操作简单, 而且大多数北方地区灌浆材料丰富, 便于就地取材, 节约成本[4]。因此, 灌浆防灭火技术不失为一种直接、长效性的防灭火方法;
g) 综合防灭火技术原理就是针对煤矿火灾隐蔽性、煤层赋存的复杂性、矿井开采的多样性, 一旦出现矿井火灾或煤炭自燃征兆通过单一的防灭火技术很难控制火灾的发展, 必须根据着火特性、火源位置、区域范围、漏风情况等因素将灌浆、均压、阻化剂、泡沫、惰化、凝胶、堵漏风等防灭火技术的两种或多种综合运用, 从而起到良好的防灭火效果。
3 结语
面对煤矿防灭火管理任务的复杂性、艰巨性, 纵观防灭火技术的发展, 已形成火灾预测、预报、预防、治理相结合的综合火灾防治技术体系, 只要根据矿井实际情况, 采取多种防灭火技术的综合运用, 就能达到事半功倍的效果, 有效杜绝矿井火灾事故的发生。
参考文献
[1]胡广扬, 张淑兰.中国煤矿火灾的防治[J].中国安全科学学报, 1992, 2 (1) :11-19.
[2]边庆林, 宋文忠.汽雾阻化防火及其应用[J].煤矿安全, 1993, 24 (8) :22-24.
[3]肖德昌, 庞玉霞.组合式多功能灭火装置的研制[J].煤矿安全, 1995, 26 (12) :12-14.
梗阳煤矿综合防灭火技术研究 第8篇
矿井火灾是威胁煤矿安全生产最主要的灾害之一,而且还会诱发很多次生灾害[1]。“十五”期间,相关数据表明,在国家安全生产监督管理总局监测的687处重点国有煤矿中,有自然发火的矿井数量占到53%,每年因煤层自燃原因产生的火灾及其隐患达4 000多次。现有生产的矿井中有采厚及特厚煤层的,基本上都会存在煤层自然发火的问题[2]。
1 矿井概况
1.1 矿井通风系统
梗阳煤矿全井田保有资源储量54.61 Mt,矿井设计资源量45.47 Mt,设计可采储量为27.95 Mt,设计生产能力为0.9 Mt/a。矿井6#煤层划分为4个采区,矿井通风系统为中央分列式,采用主斜井、副斜井、行人斜井进风,回风立井回风,采用机械抽出式的通风方法。回采工作面采用U型全负压独立通风方法,工作面运输顺槽进风,回风顺槽回风;掘进工作面采用局部通风机压入式的独立通风方法;井下硐室除采区变电所为独立通风外,其余均为新风并联或扩散通风。
根据梗阳煤矿生产初期和后期回采工作面及掘进工作面的具体位置,以及风机合理的服务年限,经计算,矿井通风容易时期通风总阻力为700Pa,等积孔为5.85 m2;矿井通风困难时期的通风总阻力为1 193 Pa,等积孔为4.48 m2。通风难易程度属容易。
1.2 开采煤层自燃预测
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。根据煤自燃倾向性鉴定报告,该井田煤层自燃等级均为Ⅱ类,属自燃煤层。煤种为焦煤及瘦煤,煤层自燃倾向性较大[3]。
1.3 开采技术条件分析
该矿井6#煤层属于中厚煤层,存在自然发火的隐患。自燃倾向性为Ⅱ类,均属自燃煤层,采用长壁一次采全高。由于在采空区产生的遗煤不多,况且采空区密封不严造成漏风,也给煤层自燃增加了可能性。
2 矿井的防灭火技术选择
2.1 现状及评述
煤炭行业一直以来都在大范围地研究和实验煤炭自燃防治技术,常采用的主要方法有:注入惰性气体、灌入各种材料的浆体、喷洒阻化剂等。目前,进行煤自燃防治的国内科研人员最新的实验成果是:运用凝胶泡沫、固化泡沫、液化气体、泡沫载体等新型的综合防灭火技术[4]。
2.2 梗阳煤业防灭火技术选择
根据目前矿井的实际生产情况以及煤层自燃的实验数据和技术特点,确定采取以预防性灌浆技术为主,喷洒阻化剂技术为辅的综合防灭火技术措施。
2.3 灌浆防灭火技术特点
由于梗阳煤矿开采的煤层均为自燃煤层,采空区遗煤较多,自然发火的危险性较大,预防性灌浆可充分利用浆液的渗透作用和黏着力,使浆液覆盖在煤体表面,其中的固体物沉淀后可充填于浮煤缝隙之间,包裹浮煤,从而隔绝氧气与煤体的接触,防止氧化。同时浆液中的水分有助于增加煤体的外在水分,抑制煤自热氧化的发展,有利于已经自热的煤体散热,对于防止煤炭自然发火十分有效[5]。梗阳煤矿灌浆站布置如图1所示。
2.4 灌浆方法及现场应用
灌浆系统在煤炭行业已得到普遍使用。该系统分为集中灌浆和分散灌浆。根据梗阳煤矿煤层自身的特点,结合矿井的生产情况,经过分析后,运用了地面集中灌浆系统和随采随灌埋管灌浆的方案。为确保该灌浆方案的效果,在工作面放顶前沿回风道采空区的上方提前把灌浆管埋好。灌浆管一端放入采空区,另一端连接在注浆胶管上,待工作面放顶结束并推进了工作面后,再根据布距用回柱绞车牵移灌浆管。
2.5 阻化剂防火原理
阻化剂大都是吸水性很强的溶液,当它们附着在易被氧化的煤体表面时,吸收了空气中的水分,在煤体表面形成了含水液膜,从而阻止了煤与氧的接触,起到了隔氧阻化作用。同时水在蒸发时吸收热量,使煤体降温,从而抑制煤的自热和自燃,起到拖延自然发火期的作用[6]。
2.6 采空区喷洒阻化剂防火工艺
具体操作可以用2辆矿车停放在采空区前的工作面轨道巷内,作为阻化剂药箱前后交换使用。阻化剂一般选用无机盐阻化剂,比如Mg Cl2、Ca Cl2等,取质量分数20%~30%的无机盐阻化剂溶液倒入矿车中,用清水按比例配好并搅拌均匀,形成混合泡沫。该混合泡沫不仅流动性好、附着能力强,比水溶液能驻留更长时间。喷洒系统工艺如图2所示。
3 结论
由于矿井采空区密封不严,漏风现象严重,导致空气中的氧气充足,给煤炭自燃提供了良好的氧化反应条件。为了防治采空区遗煤自燃的隐患,通过对现场数据的分析,梗阳煤矿决定采用灌浆技术为主、喷洒阻化剂技术为辅的综合防治技术。实验结果表明,该技术既能快速有效地处理火灾及其隐患,又节约了经济成本,操作简单快捷,从而为煤矿的安全高效生产提供了保障。
摘要:矿井火灾是直接威胁矿井安全生产的主要灾害之一。根据梗阳煤业现阶段开采6#煤层的物理化学性质以及开采方法和通风条件,确定采取以预防性灌浆技术为主,喷洒阻化剂技术为辅的综合防灭火技术措施,定期检验煤的自燃倾向性,根据实际情况采取相应的措施,加强煤层自燃早期预测预报工作,为矿井的安全、高效生产提供有力的支持。
关键词:采空区,防灭火,灌浆技术,阻化剂
参考文献
[1]罗海珠.我国煤矿火灾预测预报技术的发展与应用[A]//矿井通风安全理论与技术论文集[C].徐州:中国矿业大学出版社,1999.
[2]谢和平.中国能源发展趋势与跨世纪煤炭科技展望[R].北京:中国科协“煤炭青年学者论坛”报告会,1998.
[3]周心权,邬燕云,朱红青,等.煤矿灾害防治科技发展现状对策分析[J].煤炭科学技术,2002,30(1):1-5.
[4]管海晏,冯·亨特伦,谭永杰,等.中国北方煤田自燃环境调查与研究[M].北京:煤炭工业出版社,1998:6-26.
[5]李继平.煤矿内因火灾防治常用的方法及防灭火有效性分析[J].西北煤炭,2008,6(3):41-43.
矿井瓦斯治理及防灭火技术研究 第9篇
1 影响矿井瓦斯安全事故的主要因素
通常情况下, 影响矿井瓦斯安全事故的主要因素主要由多种, 其中包括环境因素、设备因素以及通风因素。对于环境因素而言, 只有当外部环境达到一定条件的情况下才会引起爆炸, 其条件主要取决于瓦斯浓度和空气中瓦斯含量以及火源。就瓦斯浓度而言, 当它达到一定程度后便很容易引起人呼吸不畅, 一旦受到高温影响, 很容易发生爆炸。而当空气中瓦斯含量超过9%左右时, 同样会也能够发生爆炸, 如果空气中氧气逐渐降低, 那么发生爆炸的机率便会大大降低, 因此, 瓦斯浓度和空气中瓦斯含量很容易引起矿井瓦斯安全事故的发生。另外, 对于火源来说, 矿井瓦斯发生爆炸, 很可能和温度有关, 而温度一般出自火源, 对于矿井井下来说, 火源主要由明火类和非明火类火源两种, 对于明火类火源来说, 比较好控制, 但非明火类火源则很难被发现, 是影响矿井瓦斯安全关键隐患。由此可见, 煤矿企业应加强对瓦斯浓度的控制, 做好煤矿开采的安全防范工作, 这是十分必要的。而对于设备来说, 它主要体现在煤矿瓦斯监测设备方面, 一旦瓦斯仪器敏感度不足, 甚至出现仪器线路故障等都将提升矿井瓦斯安全隐患, 因此, 煤矿企业应加强对煤矿瓦斯监测设备的管理和维护, 确保设备的安全性能, 降低瓦斯安全事故的发生。对于通风因素而言, 它直接影响煤矿企业对矿井瓦斯的治理。如果通风系统设计不合理, 很容易引起井下开采过程中因通风不畅而引起瓦斯事故的发生, 所以, 加强矿井通风系统的设计, 确保其合理性, 从而降低瓦斯事故的发生。
2 矿井瓦斯的治理及防灭火技术的措施
2.1 构建完善的监督机制, 形成安全防范意识
只有不断构建完善的监督机制, 形成安全防范意识, 才能有效提高矿井瓦斯治理的质量。首先, 煤矿企业应根据当地瓦斯防治的实际情况, 构建完善的监督机制, 从而对瓦斯工作进行全面监督, 一旦出现问题, 应及时采取有效措施进行处理, 避免突发事件的发生。其次, 建立完善的监督机制是对瓦斯防治工作的管理, 同时也是对瓦斯防治工作的监督, 尤其是对煤矿开采过程中的监控, 一旦瓦斯浓度超过常规限制, 应及时进行处理, 确保煤矿开采的安全性。最后, 构建完善的瓦斯监控系统, 在开采煤矿过程中, 实现全程监控, 提高安全防范意识。
2.2 建立完善通风系统, 强化通风管理
在瓦斯治理过程中, 通风系统发挥着重要作用, 完善的通风系统能够确保瓦斯的安全抽放。因此, 煤矿企业在设计通风系统时, 应全面考量。首先, 在煤矿开采过程中, 要确保通风系统能够独立运转, 避免受到其他系统的影响。其次, 加强通风系统设计的全面性, 防止漏洞的产生。通常情况下, 通风系统中的风机具有重要作用, 因此, 这就要求在选择设备过程中, 应重视设备的质量, 并对风机等设备进行合理安置, 使其发挥最大效用。为了确保煤矿企业采矿的安全性, 就要保持通风系统不间断通风, 从而满足空气流通的需要, 及时对瓦斯实施排放, 降低事故的发生。另外, 还要做好通风系统的维护工作, 一旦发现有通风故障, 应及时采取措施进行处理, 促使通风系统能够尽快恢复工作。
2.3 不断完善管理机制, 避免火源产生
通常情况下, 火源是引起瓦斯爆炸的重要原因。因此, 在开采煤矿的过程中, 应加强火源的管理。首先, 要禁止明火的使用, 提高煤矿工作人员的防范意识。一旦发现有违规行为, 应及时制止, 提高工作人员的安全意识。其次, 在煤矿开采之前, 要对可能出现的火源进行全面了解, 并对有可能出现火源处采取相应的措施, 全面做好防火准备工作, 降低火源的产生。最后, 煤矿企业还要加强对电器的管理, 避免因电器故障而出现火源, 引起瓦斯爆炸。总之, 只有不断完善管理机制, 避免火源产生, 才能有效降低事故的发生。
2.4 加强瓦斯事故模拟练习, 做好安全培训教育工作
为防止瓦斯事故的发生, 应在日常工作中, 不断加强瓦斯事故模拟练习, 做好安全培训教育工作。尽管瓦斯事故模拟练习需要耗费大量的人力、物力和财力, 但能够最大限度提高煤矿工作者的安全防范意识, 从演练中掌握逃生的技巧, 降低对自身的损害。同时, 在演练给中, 还能够及时发现矿井瓦斯等设备中存在问题, 从而将危险扼杀于萌芽状态, 充分做好瓦斯治理工作。另外, 还要做好安全培训工作, 提高煤矿工作者的安全意识, 确保安全生产。
3 结束语
综上所述, 在煤矿开采过程中, 矿井瓦斯治理和防灭火技术是其中重要的内容, 不少煤矿安全事故都给人们敲响了警钟, 因此, 加强矿井瓦斯治理及防灭火技术具有重要的实际意义。在实际的开采过程中, 只有充分掌握和了解影响矿井瓦斯事故的因素, 才能采取有效措施合理控制, 降低瓦斯事故的发生。只有不断加强矿井瓦斯治理和防灭火技术, 有效控制矿井瓦斯事故引起的内因和外因, 将安全隐患防患于未然, 与此同时, 不断加大管理和投入, 改善生产设备, 有效提高矿井瓦斯治理的质量, 从而促进煤矿行业的发展, 推动社会经济的进一步发展。
摘要:我国是一个煤矿大国, 随着社会经济的快速发展, 人们对于煤矿的开采越来越大, 使得煤炭开采面临诸多问题, 比如, 瓦斯等引起的矿井火灾, 甚至矿井瓦斯爆炸等, 给采矿工作人员的生命带来严重威胁。因此, 如何有效提高矿井瓦斯的治理, 增强防灭火技术的应用, 成为各个煤矿企业备受关注的问题。对此, 文章主要针对矿井瓦斯的治理和防灭火技术进行了详细探究, 为煤矿安全开采打开一条稳健发展道路。
关键词:矿井,瓦斯治理,防灭火技术
参考文献
[1]王宁.矿井瓦斯治理问题的探讨[J].技术与市场, 2014 (7) :315+317.
[2]李晨光.浅谈矿井瓦斯治理工作[J].商品与质量·建筑与发展, 2014 (5) :265.
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