S2S9綜放工作面收尾及回收期間防滅火措施

1、S2S9綜放工作面收尾、回撤期間防滅火方案及安全技術(shù)措施一、工作面概況本工作面煤層賦存深度為684m - 767m。本工作面設(shè)計(jì)開采1煤層，煤質(zhì)工業(yè)牌號(hào)為長(zhǎng)焰煤，黑色、瀝青光澤、條帶狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、貝殼狀斷口或平坦?fàn)顢嗫?，質(zhì)脆，以亮煤為主，暗煤次之，在亮煤條帶中常見兩組垂直層面的內(nèi)生裂隙，一組發(fā)育，另一組次之，裂隙面平坦。在裂隙中常常有方解石及黃鐵礦薄膜充填。煤層與頂?shù)装逡话銥檎辖佑|。根據(jù)工作面及鄰近鉆孔資料：1煤層最大可采厚度為9.96m（168號(hào)鉆孔），最小為7.95（12號(hào)鉆孔）m，平均為8.95m，最大有益厚度為8.70m（168號(hào)鉆孔），最小為6.87m（12號(hào)鉆孔），平均為7.

2、93m。煤層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自然分層最多14層，少者6層，一般是由11個(gè)自然分層組成的復(fù)雜煤層。煤層在傾角58之間，平均7。煤層中的夾矸多為泥巖，個(gè)別為炭質(zhì)泥巖，深灰色或黑灰色，泥質(zhì)膠結(jié)、質(zhì)軟易碎，遇水泥化，塊狀構(gòu)造，其單層厚度在0.050.32m之間。煤的物理性質(zhì)：1層煤容重1.33g/cm，灰分（Ag）19.79，揮發(fā)分（Vr）36.52，膠質(zhì)層厚度Y值05，硫含量1.37。1煤層煤塵爆炸指數(shù)47.12%，存在煤塵爆炸的可能性。煤的自燃傾向性為類自燃，自燃發(fā)火期：13個(gè)月。煤層無(wú)煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性。煤層松軟易碎、極易垮落、冒放性良好，適合綜放開采。根據(jù)S2采區(qū)已采工作面實(shí)測(cè)

3、， S2S9工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為1216m3/min。參考煤層自然發(fā)火標(biāo)志性氣體，確定本工作面煤層自然發(fā)火的標(biāo)志性氣體為：風(fēng)流中一氧化碳濃度為50ppm，乙烯報(bào)警濃度為出現(xiàn)示值，烯烷比大于2.5。工作面采用走向長(zhǎng)壁后退式綜采放頂煤采煤法，采用全部跨落法控制采空區(qū)頂板，工作面傾斜長(zhǎng)277m。截至11月19日，S2S9工作面已經(jīng)開采至距離停采線120m處。本方案針對(duì)收尾至回撤期間不同階段的防滅火特點(diǎn)制定相應(yīng)的防滅火措施，分為三個(gè)階段，即工作面距停采線100m30m期間、工作面距停采線30m至施工回撤通道結(jié)束、工作面回撤期間。二、工作面自然發(fā)火特點(diǎn)分析根據(jù)該工作面煤層自然發(fā)火特性、自然發(fā)火期等級(jí)、

4、開采工藝等情況綜合分析，工作面防滅火具有以下特點(diǎn)：1、收尾期間自然發(fā)火特點(diǎn)分析（1）工作面采用放頂煤開采，采空區(qū)遺留大量浮煤，為采空區(qū)自然發(fā)火留下隱患；（2）工作面運(yùn)、回順采用錨、索、網(wǎng)支護(hù)，移架后頂板垮落效果不好，上、下隅角局部地點(diǎn)懸頂，致使采空區(qū)漏風(fēng)較大；（3）工作面回采至停采線時(shí)，回采速度慢，回撤時(shí)間長(zhǎng)，采空區(qū)浮煤氧化時(shí)間較長(zhǎng)；2、工作面回撤期間易自然發(fā)火特點(diǎn)分析（1）采空區(qū)氧化帶與窒息帶交界處工作面正常供風(fēng)的情況下，根據(jù)“三帶”考察結(jié)果，采空區(qū)約30m以里為窒息帶，在工作面停采回撤期間采空區(qū)氧化帶與窒息帶交界地方的浮煤已達(dá)到其最短自燃發(fā)火期，在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月的停采回撤時(shí)間里，這些浮煤將近

5、一步氧化，極易自燃，一旦這些地點(diǎn)的浮煤自燃，其升高的CO氣體將使工作面支架很難回撤出來(lái)。（2）支架上方碎煤工作面支架回撤時(shí)間約為1個(gè)月左右，因此如不對(duì)支架上部浮煤采取防火措施，則支架上部浮煤極易產(chǎn)生高溫，自然發(fā)火，一旦支架上方出現(xiàn)自燃發(fā)火，滅火難度相當(dāng)大。（3）工作面上、下通道內(nèi)浮煤在長(zhǎng)達(dá)一個(gè)多月的回撤時(shí)間內(nèi)，上、下通道內(nèi)的浮煤和與上、下通道采空區(qū)內(nèi)的浮煤極易發(fā)生氧化自燃現(xiàn)象，故控制上、下隅角漏風(fēng)是工作面防滅火的重點(diǎn)。三、 自然發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作面自然發(fā)火檢測(cè)主要采用人工檢測(cè)、安全監(jiān)測(cè)、束管監(jiān)測(cè)、人工采樣及紅外線測(cè)溫等手段。工作面自然發(fā)火標(biāo)志性氣體為CO、C2H6、C2H4、C2H2，上隅角CO

6、防火安全濃度為100PPm，臨界值指標(biāo)為300PPm。凡監(jiān)測(cè)到C2H6、C2H4、C2H2氣體既為達(dá)到臨界值指標(biāo)。通過(guò)上述檢測(cè)手段相互驗(yàn)證和對(duì)比，實(shí)現(xiàn)自然發(fā)火的早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。1、收尾期間預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)（1）人工檢測(cè)正常情況下，瓦檢員每班對(duì)上隅角、工作面、回風(fēng)流中的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、及溫度等進(jìn)行檢查，每班至少檢查三遍，發(fā)現(xiàn)異常情況立即匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度。每天對(duì)上隅角、工作面、回風(fēng)流及160#架至機(jī)尾每隔5架進(jìn)行人工采樣、化驗(yàn)分析。如局部地點(diǎn)CO濃度大于100ppm時(shí)，每班采樣一次。（2）安全監(jiān)測(cè)安排人員在回風(fēng)流處安設(shè)一氧化碳傳感器、瓦斯傳感器與溫度傳感器。監(jiān)測(cè)電工每天必須監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行檢查，每7天對(duì)傳

7、感器標(biāo)校一次，確保設(shè)備靈敏可靠。2、回撤期間預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)（1）人工檢測(cè)當(dāng)班瓦檢員每班三次檢查工作面、上隅角、回風(fēng)流、絞車硐室的甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度和氧氣濃度，出現(xiàn)異常時(shí)，對(duì)異常點(diǎn)每2小時(shí)檢查一次，并將檢測(cè)結(jié)果匯報(bào)至通風(fēng)調(diào)度。瓦斯檢查員必須每班對(duì)工作面支架的架間溫度、氣體等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，具體規(guī)定為每隔10架一個(gè)測(cè)點(diǎn)，對(duì)上、下隅角、架間插管、行人側(cè)與架后進(jìn)行檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)匯報(bào)至通風(fēng)調(diào)度，并做好相關(guān)記錄。每天對(duì)回風(fēng)流、上隅角、工作面支架間每隔10架進(jìn)行人工采樣、化驗(yàn)分析。如局部地點(diǎn)CO濃度大于100ppm時(shí)，每班采樣一次。（2）安全監(jiān)測(cè)工作面設(shè)置一氧化碳；回風(fēng)流設(shè)置一氧化碳、溫度傳感器

8、；上隅角設(shè)置一氧化碳傳感器和溫度傳感器，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)行24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，并保證靈敏可靠。3、數(shù)據(jù)整理、分析（1）每日將各種方法檢測(cè)的數(shù)據(jù)匯總、整理和分析，以報(bào)表的形式上報(bào)通風(fēng)副總、總工程師審閱。每日日?qǐng)?bào)表主要包括：瓦斯檢測(cè)日?qǐng)?bào)表、安全監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)表、人工采樣化驗(yàn)單等。（2）每周根據(jù)各種檢測(cè)手段，綜合分析防滅火效果，并對(duì)一周內(nèi)的防滅火狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）S2S9工作面的各種數(shù)據(jù)、記錄，必須安排專人負(fù)責(zé)管理、收集、整理和歸檔。四、通風(fēng)系統(tǒng)1、S2S9工作面收尾期間通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流：地面副井S翼軌道大巷S2采區(qū)軌道下山S2-685m軌道平巷S2S9運(yùn)輸順槽S2S9綜放工作面污風(fēng)流：S2S9回風(fēng)順槽S2-6

9、85m回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷S2采區(qū)回風(fēng)下山S翼總排回風(fēng)井地面 S2S9工作面收尾期間，工作面風(fēng)量保持正?；夭娠L(fēng)量，即為1700 m3/min左右。工作面回撤通道施工完成后，將工作面風(fēng)量減半，保持在1000 m3/min左右。根據(jù)回撤現(xiàn)場(chǎng)情況風(fēng)量遞減。2、S2S9工作面回撤期間通風(fēng)系統(tǒng)回撤過(guò)程中原采場(chǎng)通風(fēng)系統(tǒng)將進(jìn)行調(diào)整，需在S2-685m軌道平巷、S2S9回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷、以及S2膠帶四條皮帶處設(shè)置三組風(fēng)門。新鮮風(fēng)流：地面副井S翼軌道大巷S2采區(qū)軌道下山S2-685m軌道平巷S2S9回風(fēng)順槽S2S9綜放工作面污風(fēng)流：S2S9回撤工作面S2S9運(yùn)輸順槽S2膠帶下山四條S2回風(fēng)下山尾巷S2采區(qū)回風(fēng)下山S翼總排回風(fēng)井

10、地面 （3）通風(fēng)系統(tǒng)管理安全措施1、每班安排專人對(duì)S2S9區(qū)域的通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行巡檢，保證通風(fēng)設(shè)施的完好，確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定、正常。2、施工區(qū)隊(duì)在回撤運(yùn)輸作業(yè)時(shí)要注意保護(hù)好通風(fēng)設(shè)施，防止損壞通風(fēng)設(shè)施。緊急情況需與保安區(qū)提前聯(lián)系，做好準(zhǔn)備工作。3、測(cè)風(fēng)員每天對(duì)工作面風(fēng)量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取措施處理，并做好風(fēng)量測(cè)定記錄。4、回撤期間工作面采用礦井全風(fēng)壓通風(fēng)。在上下三角點(diǎn)設(shè)置木垛，工作面風(fēng)采用“一梁四柱”支護(hù)，保證通風(fēng)行人通道。五、S2S9綜放工作面收尾及回撤期間防滅火措施根據(jù)工作面回采及收尾期間采空區(qū)自然發(fā)火特點(diǎn)，分兩個(gè)階段實(shí)施防火措施，即工作面距停采線30m至施工回撤通道結(jié)束、工作面回撤期間。這

11、兩個(gè)階段內(nèi)將采用預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、噴漿、充填灌漿、注漿、注水、注氮、上（下）隅角設(shè)置隔離墻等多種防火措施。1、工作面距停采線30m至施工回撤通道結(jié)束防滅火措施（1）工作面距停采線30m時(shí)，加強(qiáng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，每班安排專人對(duì)S2S9工作面進(jìn)行預(yù)防自然發(fā)火檢查。（2）全面排查礦井充填系統(tǒng)、注氮系統(tǒng)設(shè)施及管路，確保系統(tǒng)完好。管路接至距工作面不大于30m處。地面?zhèn)渥慊爻?、封閉過(guò)程中所需材料及設(shè)備。（插管、白泥、黃泥、木段、木楔子、注漿泵等）（3）距離停采線30m時(shí)，對(duì)下隅角氧化帶區(qū)域進(jìn)行注氮。注氮管路管口埋入采空區(qū)間距為15-30m。（此項(xiàng)工作直至回撤結(jié)束）（4）工作面推進(jìn)至停采線30m范圍時(shí)，對(duì)下隅角處做好封

12、堵工作，并沿工作面傾向20m范圍內(nèi)鋪設(shè)風(fēng)風(fēng)筒布，有效減少采空區(qū)漏風(fēng)。（5）工作面尾采期間，上網(wǎng)前必須放凈頂煤，采空區(qū)見巖石。（6）距停采線30m時(shí)，利用地面注漿系統(tǒng)對(duì)上隅角預(yù)置管進(jìn)行鋪漿，注漿時(shí)以工作面返漿為止。（7）距停采線15m時(shí)，開始埋設(shè)回撤期間采空區(qū)注氮措施管。上、下隅角以及工作面每40m向采空區(qū)埋設(shè)一根32mm膠管，共八根。（8）工作面進(jìn)入施工回撤通道階段，施工單位應(yīng)加快劈幫速度，盡量減少煤壁在空氣中的暴露時(shí)間，縮短采空區(qū)浮煤及裸露煤壁氧化進(jìn)程；（9）在工作面支架停止推進(jìn)后，對(duì)工作面前后三角點(diǎn)進(jìn)行砌閉封堵，防止和減少向采空區(qū)漏風(fēng)。此項(xiàng)工作由綜采隊(duì)負(fù)責(zé)。（10）停采后，從S2S9工作面

13、下隅角沿后部刮板輸送機(jī)鋪設(shè)一趟2寸鋼管，分別在沿工作面傾向自上而下每40m處留設(shè)三通(32mm)，作為注氮管路，在工作面停采后，根據(jù)回撤工作面的氣體情況，實(shí)施注氮作業(yè)，有效惰化此區(qū)域。（11）回撤通道施工完成后，在工作面架間尾梁插入一根1寸花管（需準(zhǔn)備插管185根，長(zhǎng)度1.5-2.0m，），做為觀測(cè)管以及局部架間措施管。工作面每50m施工一個(gè)注漿（或注水）鉆孔，鉆孔終孔位置位于支架后方1015m，距支架頂部3m左右,鉆孔仰角為150170。（12）回撤通道完成后，對(duì)上、下隅角以及工作面架上、架間、架尾全面噴漿要嚴(yán)密不漏風(fēng)，減小采空區(qū)氧化帶寬度。工作面回撤硐室?guī)晚斠惨獓姖{嚴(yán)密，不留孔洞。3、工作

14、面回撤期間的防滅火措施（1）工作面回撤期間，通過(guò)運(yùn)輸順槽、后部刮板輸送機(jī)注氮管路沿工作面傾向預(yù)埋的注氮管路，向采空區(qū)進(jìn)行連續(xù)注氣氮，正常情況下，24小時(shí)持續(xù)注氮，注氮量不小于1000m3/h，氮?dú)鉂舛龋ò大w積計(jì)算）不得低于97。采空區(qū)防火注氮量確定原則是：采空區(qū)氧化帶氧氣濃度不大于8，工作面風(fēng)流中的氧氣不小于18。若發(fā)現(xiàn)工作面、支架間的行人過(guò)道、上隅角氧氣濃度降低（18%），應(yīng)暫停注氮或減少注氮強(qiáng)度。（2）工作面回撤期間，正常情況下對(duì)工作面架間插管、施工的鉆孔進(jìn)行注漿，自上而下，反漿為止。如果在回撤期間，發(fā)現(xiàn)某一支架區(qū)域出現(xiàn)溫度、CO氣體異常時(shí)，加大該區(qū)域內(nèi)鉆孔的注水量，此外利用已施工的鉆孔則

15、持續(xù)對(duì)該區(qū)域鉆孔進(jìn)行注漿，直至徹底消除隱患。如現(xiàn)有鉆孔不能有效覆蓋異常區(qū)域，安排人員在異常區(qū)域內(nèi)補(bǔ)打鉆孔，進(jìn)行防滅火作業(yè)。（回撤期間施工單位負(fù)責(zé)備齊施工鉆孔所需工具和材料）（3）回撤期間掩護(hù)架形成后，在下隅角區(qū)域木垛外側(cè)注羅克休，減少采空區(qū)漏風(fēng)。在端頭架、175#附近向采空區(qū)方向分別施工三個(gè)鉆孔，套管為1寸，長(zhǎng)度為8-12米，做為注凝膠措施管。（4）瓦斯檢查員和施工單位人員要看護(hù)好風(fēng)門，嚴(yán)禁破壞或同時(shí)支開一組風(fēng)門；風(fēng)門損壞時(shí)，要及時(shí)通知保安區(qū)進(jìn)行修復(fù)；每天安排一名測(cè)風(fēng)員對(duì)采場(chǎng)的風(fēng)量進(jìn)行測(cè)定，確保工作面風(fēng)量的穩(wěn)定。（5）回撤支架期間，保安區(qū)要保證每班有一名隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)跟班，現(xiàn)場(chǎng)檢查瓦斯和一氧化碳情況；

16、出現(xiàn)高溫火點(diǎn)時(shí)，施工隊(duì)伍要分三班注白泥進(jìn)行處理。（6）在回撤支架期間，工作面?zhèn)湟慌_(tái)注漿泵和10噸白泥，地面準(zhǔn)備四臺(tái)完好的注漿泵和100噸白泥備用，以及灌注白泥所需其他材料。（7）回撤支架等大件時(shí)，避免停留在巷道斷面小的地點(diǎn)，以防止影響采場(chǎng)風(fēng)量，引起采空區(qū)內(nèi)壓力變化。六、應(yīng)急措施1、可能發(fā)生自然發(fā)火的地點(diǎn)及特征可能發(fā)生自燃發(fā)火的地點(diǎn)有：工作面上端頭、工作面支架間及支架上部區(qū)域、采空區(qū)。自燃發(fā)火征兆：出現(xiàn)霧氣、溫度升高、出現(xiàn)大量CO并持續(xù)升高，出現(xiàn)烯烴類氣體等。2、應(yīng)急處理措施（1）S2S9工作面在回撤期間，局部支架架間及支架上部區(qū)域出現(xiàn)40以上的高溫點(diǎn)、CO氣體異常涌出或出現(xiàn)自然發(fā)火征兆時(shí)，加大

17、此區(qū)域支架的注漿、注水工作，經(jīng)采取措施后，效果不明顯時(shí)，根據(jù)需要在此區(qū)域重新補(bǔ)打鉆孔，加大注水量和注漿量，直至消除支架間的發(fā)火隱患。（2）工作面在回撤期間，當(dāng)回風(fēng)流中CO濃度達(dá)到50ppm并呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)時(shí)或工作面架間CO濃度達(dá)到200ppm并呈現(xiàn)上升趨勢(shì)且工作面溫度達(dá)到40時(shí)，經(jīng)采取措施后，未能取得明顯效果，立即停止工作面回撤作業(yè)，及時(shí)對(duì)工作面實(shí)施封閉。七、回撤后封閉方案1、S2S9綜放工作面運(yùn)、回順各建10米長(zhǎng)沙帶一道，在回順材料斜巷口和運(yùn)順口各建3米長(zhǎng)沙帶一道。2、工作面封閉設(shè)計(jì)和措施另行編制。八、避災(zāi)路線S2S9工作面回撤期間發(fā)生CO超限事故時(shí)，所有受威脅區(qū)域的人員，必須佩帶好隔絕式

18、化學(xué)氧自救器，迎著風(fēng)流方向撤出，并按如下路線避災(zāi)。S2S9回撤工作面S2S9回風(fēng)順槽S2-685m軌道平巷S2軌道下山S翼軌道大巷副井地面。九、事故案例瓦斯爆炸事故（一）、事故經(jīng)過(guò)： 小青礦北二東翼401綜采工作面，1991年7月31日停采后，礦安排綜采準(zhǔn)備區(qū)安裝二隊(duì)進(jìn)行收尾工作。9月20日22點(diǎn)綜采一隊(duì)現(xiàn)生產(chǎn)的北二407工作面轉(zhuǎn)載機(jī)的電機(jī)軸承落架，礦總值班布置綜采一隊(duì)去北二401面卸工作面溜子機(jī)尾的電機(jī)。副隊(duì)長(zhǎng)劉某帶11人去拆電機(jī)，電機(jī)拆下后先用回風(fēng)巷的回柱絞車拖運(yùn)，因回柱絞車僅距工作面機(jī)尾9m，在用回柱拖運(yùn)時(shí)，劉某派吳某去邊切聯(lián)絡(luò)道做JD-11.4kW調(diào)度絞車運(yùn)電機(jī)的準(zhǔn)備工作，當(dāng)吳某到調(diào)度絞車處一試，絞車無(wú)電，他就到綜一401回風(fēng)巷找電工劉某，劉某打開調(diào)度絞車的控制開關(guān)后，看處理不了就放下了。準(zhǔn)備區(qū)電工王某受區(qū)工程師代某的指派來(lái)修這個(gè)開關(guān)，他打開開關(guān)后，把停止按鈕常閉接點(diǎn)4#、6#兩根接線頭接到6#接線柱上，合上開關(guān)，送電時(shí)從開關(guān)里冒出黑煙和火，引起瓦斯爆炸。這次爆炸事故損失慘重，死亡4人，傷24人。經(jīng)濟(jì)損失達(dá)十余萬(wàn)元。（二）、事故原因：1、綜采準(zhǔn)備區(qū)安裝隊(duì)在瓦斯爆炸前半小時(shí)在北二401工作面回風(fēng)道往工作面運(yùn)兩車鋼梁時(shí)，將回風(fēng)道里調(diào)節(jié)風(fēng)門全部支開，造成負(fù)壓加大，將采空區(qū)瓦斯抽出，瞬間涌向風(fēng)道，致使回風(fēng)流瓦斯?jié)舛冗_(dá)到爆炸界限。2、采場(chǎng)回風(fēng)道JD-11.4kW調(diào)度絞車控制開關(guān)發(fā)