PAGE2工作面防滅火、瓦斯防治方案及安全技術措施東峽煤礦二〇一四年二月十二日《37220-2工作面防滅火、瓦斯防治方案及安全技術措施》會審簽字表審核人員簽字意見編制審核生產科機電科安檢科調度室生產礦長機電礦長安全礦長總工程師礦長備注37220-2工作面防滅火、瓦斯防治方案及安全技術措施一、工作面基本情況37220-2工作面位于礦井西翼采區+930～+875水平，走向長度1000米，工作面長度102米，煤層傾角45°～68°，平均55°，煤層厚度約19米，分層厚度10.2米，采高2.6米。工作面開采煤層為6-2中，采用急傾斜特厚易燃煤層走向長壁傾斜分層綜合機械化放頂煤采煤法，采用“U”型后退式下行通風方式，工作面將于2014年2月中旬開始回采。工作面上部為37220-1采空區，37220-1工作面在回采過程中出現過上隅角瓦斯超限和自然發火等安全隱患。為防止37220-2工作面回采過程中出現瓦斯積聚和自然發火，確保工作面安全順利回采，特制定如下防治方案及安全技術措施。二、工作面防滅火方案（一）自然發火監測監控為及時有效的掌握采空區自然發火情況，采取如下預測預報措施：1、工作面正常回采時將上隅角、50#基本架后、30#基本架后、下隅角等四個地點設為自然發火觀察點，用φ16mm的高壓膠管護套φ10mm束管埋入采空區，用束管監測系統實時監測采空區氣體變化情況。2、調度室監控中心束管監測室每班對自然發火觀察點的氣體檢測分析一次，通滅隊瓦檢員每班檢測兩次。監控中心在下隅角和下順槽距工作面5~10m處布置CO傳感器和溫度傳感器，實時監控一氧化碳及溫度變化情況。3、如下圖所示，工作面回采初期，在工作面上順槽、下順槽、工作面支架尾梁后鋪設測溫光纖，利用KJ95N監控系統對工作面采空區溫度進行實時監測。4、監控中心束管監測室每天將束管分析結果及光纖測溫數據報送主管部門和礦領導；瓦檢員每班隨時監測匯報CO變化情況。（二）自然發火防治方案1、注氮防滅火方案（1）液態氮地面汽化注液氮：工作面正常回采20m后，在地面將液氮用空溫汽化器汽化后，經礦井灌漿管路系統輸送到工作面上隅角注入采空區（每天24小時持續不間斷注入）。井下現場直接注液氮：工作正常回采后，在距上順槽巷道口800~500m段每隔30m向上分層采空區施工1個鉆孔（共計10個），并插入與鉆孔等長的套管（外徑89mm，內徑69mm），將液氮用小貯罐運至現場通過鉆孔直接注入采空區（每天注入量不得少于4罐）。（2）氣態氮通過井下移動式制氮機從下隅角向采空區每天24小時持續注入氣態氮。2、黃泥灌漿工作面回采至距停采線800m處后，利用已施工的注液氮鉆孔進行灌漿，每孔灌漿量500m3。若工作面有發火征兆時在可在上隅角施工鉆孔進行間斷性灌漿。3、采空區堵漏（1）工作面上下隅角每天在移架后進行強制放頂，封堵采空區漏風通道。（2）工作面每推進3～5m在上、下隅角用裝滿黃土的編制袋碼設一道黃土墻，封堵上、下隅角漏風。（3）在工作面上隅角、下隅角用廢舊風筒布掛擋風簾。4、在保證頂煤回收率達到設計要求的前提下，加快回采速度，使采空區遺煤在未達到自然發火期前將其甩入采空區窒息帶。5、保證礦井及工作面合理通風合理穩定，根據風量設計確定37220-2工作面的供風量為581m3／min。（三）巷道火災預防工作面上、下順槽受礦壓作用，局部地段巷道變形，碎煤被金屬網包裹其中，導致巷幫、巷頂浮煤堆積，裂隙漏風供氧可能導致自然發火。1、加強上、下順槽自然發火監測工作。2、及時對巷道內出現的高溫點，采取人工用長鋼釬搗落的方法挖除發熱的浮煤，然后插管、噴漿進行封閉后壓注高分子泡沫充填材料。3、在高溫點前后施工鉆孔對其進行注水或壓注高分子泡沫充填材料。（四）防滅火安全技術措施1、通滅隊必須把37220-2工作面的通風管理和防滅火作為重點工作來管理，跟班隊干經常到現場，檢查瓦斯變化情況和瓦檢員工作質量。2、注液態氮的工藝及安全技術措施（1）地面注液氮工藝流程①外運液氮槽車到礦后，連接空溫汽化器，經空溫汽化裝置汽化后用管路系統輸送至工作面上隅角注氮地點，每天24小時持續注入。液氮槽車貯罐出口壓力0.3Mpa，流量：2.0m3/h液態氮＝1286m3/h氣態氮。②注液氮設備Ⅰ、1600Nm3/h空溫式汽化器：型號KQ-1600/1.6，汽化量1600Nm3/h，設計溫度-196℃，最大出口壓力3Mpa。Ⅱ、輸送管路：利用礦井現有DN100mm灌漿管路系統輸送至工作面上隅角。（2）井下注液態氮①液氮運輸路線液氮儲槽鞍座及平板車相配合打孔，用?30螺栓固定→新副井筒→1140井底車場→暗副井筒→930車場→930運輸石門→930運輸巷→注氮地點。②施工流程液氮貯槽運送至注氮地點→用DN40低溫液體軟管與采空區預埋注氮管或鉆孔連接好→檢查液氮貯槽與注氮管之間的連接情況→現場帶班負責人向調度室匯報→開始注液氮→結束后關閉所有閥門并向調度室匯報。（3）注液氮的安全技術措施參照《37220-1工作面注液氮安全技術措施及操作規程》與《液氮防滅火補充安全技術措施》。3、注氣態氮的工藝及安全技術措施（1）注氮方式：工作面回采20m后，在工作面下隅角每天24小時持續注氣氮。（2）輸氮線路：875采用可移動制氮站→875運輸大巷→37220-2工作面下順槽→37220-2工作面下隅角→采空區。（3）擔負輸氮的管路必須吊掛在巷道頂部，不得影響巷道運輸和行人，管路轉彎處要圓滑，不得拐陡彎。（4）注氮流量：工作面的注氮流量500m3/min。（5）注氣態氮的安全技術措施①注氮前，必須提前檢查輸氮管路接頭有無松動及膠墊沖壞等管路故障，并依次打開輸氮管閘閥，使閘閥開啟最大位置。②采空區氧化帶內注入的氮氣濃度不得小于97％，注入采空區后惰化帶內的氧氣濃度不得超過3％。③注氮管路上安裝注氮氣體監測計量裝置，有效監測氮氣純度、流量及壓力。④注氮時，必須加強對工作面回風流、上隅角、下隅角及工作面中下段風流中的瓦斯、二氧化碳、一氧化碳、氧氣等氣體的監測工作，當風流中氧氣濃度小于20％或瓦斯及其它有害氣體濃度超過《煤礦安全規程》規定時，應立即匯報調度室及有關部門，查明原因，進行處理。如屬氮氣外泄時，立即通知制氮站停止注氮，并關閉注氮管路閘閥，采取相應措施進行處理。⑤每班注氮結束后注氮工填寫注氮記錄，詳細記錄注氮起起時間、氮氣濃度及注氮量，必須關閉所有注氮閘閥，以防止空氣進入采空區供氧。4、鉆孔施工安全技術措施（1）施工鉆孔時，通滅隊帶班隊長必須現場指揮，確保施工安全。（2）施工人員在施工全過程必須時刻提高警惕，發現不安全因素及時處理，做到自主保安。（3）打鉆前要準備好帶控制閘閥的插管、木塞、棉紗、大麻、黃泥及快凝水泥等封孔材料。（4）鉆孔施工結束后，立即先用棉紗和黃泥等材料對孔口進行封堵，再拆除鉆桿后，插入安裝有控制閘閥的套管（外徑89mm，內69mm），然后用錨桿導通套管內的煤渣，保證管路暢通。為防止采空區內瓦斯等有害氣體大量涌出，及時關閉閘閥。（5）鉆孔插管和鉆孔壁之間用水泥藥卷及大麻等材料緊固密封。5、黃泥灌漿的安全技術措施（1）灌漿前，在37220-2下順槽距停采線800m處施工泄水鉆孔，在鉆孔開口點2米范圍內施工一個排水窩并安裝100D45-XJ型水泵。鉆孔施工結束后，通滅隊在鉆孔內插入鋼絲繩，并在開孔側安裝Φ108mm的“U”型脫水管，將鉆孔脫水導入排水窩，通過下順槽安裝的Φ108mm排水管路排出。（2）土水比≥1：1。（3）維護好37220-2下順槽及875運輸巷排水系統，要求水泵和排水管安設到位，水溝暢通，確保注漿脫水能及時排出。（4）灌漿期間，通滅隊必須設專職人員現場觀測滲漏水情況，發現有大量滲水或其它異常情況時，必須要求立即停止工作，進行處理，并立即向調度室匯報。（5）通滅隊做好注漿記錄，詳細記錄每天灌漿下土（水）量和灌漿情況，生產科地測專業對灌漿前和灌漿期間礦井涌水量變化情況進行詳細觀測分析，發現異常及時處理。6、灌漿和注液氮期間，通滅隊必須設專職人員現場進行觀測滲水、漏氣情況，發現有大量滲水、氮氣外泄或其它異常情況時，必須要求立即停止工作，進行處理，并立即向調度室匯報。三、工作面瓦斯防治方案本分層工作面回采放頂時，因工作面傾角大，受重力影響上段支架處及上隅角是采空區瓦斯的主要釋放口，瓦斯涌出量大，加之37220-1采空區積存有大量高濃度瓦斯，回采放頂后，上隅角容易造成瓦斯超限和積聚。（一）防止瓦斯超限的方案1、如上圖所示，在上順槽超前工作面50米處安設2臺FBD5.0/-2×5.5型局部通風機，對上隅角瓦斯進行稀釋風排，防止瓦斯積聚。局部通風機必須實現“三專兩閉鎖”，具備相互獨立的兩回路電源，并能實現自動轉換，局部通風機必須持續運轉，嚴禁任何人員隨意停止風機，否則對隨意停止風機人員處以500元/次、所在單位1000元/次進行罰款處理。2、為降低工作面礦壓顯現和防止上隅角瓦斯積聚，在37220-2工作面上順槽頂板采取超前預裂爆破措施，由通滅隊每隔15米不斷在上順槽距工作面煤壁15米處超前打設卸壓鉆孔，每組布設三個炮眼，呈扇形布置，具體詳見附圖。打眼采用ZLJ-650煤礦用坑道鉆機，孔徑為?75mm，使用2號煤礦銨銻炸藥，1-5段毫秒延期電雷管引爆，裝藥時將?35mm的2碼炸藥對齊捆綁在一起，且聚能穴位于一側，使用特制的裝藥工具將所裝藥卷、引藥卷及末端的炮泥一次性送入眼底并錨固穩定后，再按要求封孔長度封泥，采取正向裝藥結構，連線方式為串聯，黃泥封孔，使用BMF-100型發爆器一次性起爆，爆破參數詳見爆破說明書。附：爆破說明書編號炮眼角度（°）炮眼深度（m）裝藥量（kg）引藥個數（發）封泥長度（m）連線起爆方式水平垂直1#90°58°8.3610＞4一次性串聯起爆2#90°72°10.57.512＞53#90°84°13.69.7516＞5合計23.2538附圖：3、為減少采空區漏風，對工作面上、下隅角進行脫錨強制放頂處理，確保上、下隅角懸頂深度不超過2m；如上隅角懸頂深度大，無法冒落充實時，每隔3～5m在上隅角碼設一道1.5m厚的黃土墻，高度與巷頂接實，黃泥抹面密封，減少采空區漏風，抑制采空區瓦斯逸出。4、當工作面上隅角瓦斯達到預報警值0.8%時，當班瓦檢員及安檢員必須采取以下措施進行防范處理，否則，每超限一次，給當班瓦檢員和安檢員各罰款200元。（1）利用局扇供風風筒進行稀釋風排。（2）按下圖所示在工作面上口掛設導風簾向上隅角導風稀釋。（3）采用壓風管或水射流導風進行排除。5、若采取上述方案無法抑制瓦斯超限時，啟用瓦斯抽放系統對上隅角瓦斯進行量抽放。（二）瓦斯超限匯報程序1、瓦斯異常和安全監控系統發現異常情況匯報程序及內容：瓦斯檢查員瓦斯檢查員礦調度值班人員礦值班領導通滅隊值班人員礦生產技術科礦領導瓦檢員匯報內容包括：發生時間、地點、監控系統異常情況。2、異常情況處理正常后匯報程序及內容：通滅隊值班人員通滅隊值班人員礦調度室值班人員礦領導礦值班領導礦生產技術科瓦檢員匯報內容：發生時間、地點、瓦斯異常情況及原因、處理情況、處理結果。（三）瓦斯防治安全技術措施1、通滅隊加強工作面通風管理，工作面供風量穩定在581m3/min左右，以便能將有害氣體及煤塵及時排出。2、加強瓦斯檢測工作，設專職瓦檢員巡回檢查，尤其是上、下隅角及回風流中的甲烷、一氧化碳、氧含量等各種氣體及溫度變化情況，至少每隔2小時檢查一次并向調度室匯報檢查結果。3、綜采一隊隨著工作面推進把上、下隅角的懸頂區域支護錨桿卸掉，剪破金屬網，使頂板能夠垮落。若頂板較硬無法自然垮落時，應人工進行強制放頂，工作面上隅角懸頂不得超過3m。放頂爆破時必須先檢查瓦斯，若上隅角及附近20m以內風流中瓦斯濃度達到1%時，嚴禁爆破作業。4、工作面交接班或停產檢修前，必須將后溜上的煤拉凈，后溜上不得出現堆煤，以保證后溜和上隅角的供風量。5、若檢修后溜機尾或工作人員進入上、下隅角前，必須由瓦檢員先行檢查，在確保上隅角氧含量、瓦斯濃度及CO濃度均符合《煤礦安全規程》規定時，人員方可進入檢修，并由瓦檢員現場監護。6、綜采一隊在上、下隅角進行檢修、移動后溜、支架（柱）和其它工作時，必須嚴格防范，不得產生撞擊火花，嚴禁電氣焊作業。7、工作面回風風流中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時，必須停止工作，撤出人員，采取措施進行處理。工作面風流中瓦斯濃度達到1.5%時，必須撤出人員，切斷電源，進行處理。8、井下所有風門閉鎖裝置必須完好有效,并定期派人檢查，以確保工作面的供風量穩定。9、瓦檢員必須堅持現場交接班，交清現場當班通風、瓦斯安全情況，若有異常是如何處理的，是否需要進一步處理和應采取的措施等，如若發現瓦檢員未進行現場交接班，在上隅角瓦斯達到預報警值情況下未按本措施要求進行及時處理者，將通報全礦，并按100元/次進行罰款處理。10、在上、下隅角設瓦斯檢查牌板，瓦檢員每次檢查結果必須及時填入瓦斯檢查牌板，告知綜采一隊當班帶班隊長和班組長上隅角各種氣體濃度和安全狀況,并做好記錄。11、調度室監控中心在工作面上隅角及下隅角安設甲烷傳感器，實時監測瓦斯濃度變化情況，傳感器由采煤一隊隨工作面推進而移動，防止損壞。甲烷傳感器必須與工作面及其回風流中的電器設備實現瓦斯電閉鎖。12、深孔爆破安全技術措施（1）施工前，必須組織所有施工人員學習本措施，做到措施落實，管理落實，責任落實。（2）放炮工必須由經培訓的專職放炮員擔任并持證上崗，班組長、瓦檢員、放炮員必須嚴格執行“一炮三檢制”（即裝藥前、放炮前、放炮后對放炮地點及其附近20米以內風流中的瓦斯濃度進行檢查，當瓦斯濃度達到1%時嚴禁放炮）和“三人連鎖放炮制”，（即放炮員、班組長、瓦檢員在放炮前，放炮員將警戒牌交給班組長，由班組長派人警戒，并下達放炮命令，將自己攜帶的放炮命令牌交給瓦檢員，瓦檢員在檢查瓦斯合格后，再將自己攜帶的放炮牌交給放炮員，由放炮員發出放炮信號進行放炮）。（3）打眼放炮工作嚴格按《煤礦安全規程》要求的有關規定執行。（4）鉆孔若與上分層采空區打通，不得裝藥，應立即用黃土等堵塞孔眼，防止漏風。其余鉆孔裝藥前瓦檢員要認真檢查上隅角及上順槽瓦斯濃度，當瓦斯濃度超過1%時，必須用風機對瓦斯濃度進行稀釋，只有當瓦斯濃度符合要求時，方可裝藥放炮。（5）打眼時，必須嚴格執行敲幫問頂制度，保證在頂板完好的情況下進行作業。在打眼裝藥過程中，必須時刻觀察頂板情況，若出現掉渣、響聲、片段及頂板下沉量增大等頂板不穩定征兆時，及時撤出人員至安全地點，嚴禁打眼放炮。（6）裝藥時，工作面及上順槽所有電氣設備必須停電閉鎖，嚴禁任何人送電開機。且人員要站在安全可靠處作業。（7）打眼過程中作業人員必須站在頂板完好、支架完好的安全地點操作。（8）從成束的電雷管中抽取單個電雷管時，不得手拉腳線硬拽管體，也不得手拉管體硬拽腳線，應將成束的電雷管順好，拉住前端腳線將電雷管抽出。抽出單個電雷管后，必須將其腳線扭結成短路。（9）裝配起爆藥卷必須防止電雷管受震動、沖擊，折斷腳線和損壞腳線絕緣層。引藥腳線的延長線注意不能出現虛接或短路，并用絕緣膠帶纏繞，以免影響爆破效果。（10）電雷管插入藥卷后，必須用腳線將藥卷纏住，并將電雷管腳線扭結成短路。（11）裝藥時，嚴禁電雷管腳線、爆破母線與各種電氣設備以及采掘機械設備等導電體相接觸，裝藥、放炮過程中，工作面所有機電設備必須停電閉鎖。（12）爆破母線應懸掛，不得在底板拖動，并避開電纜。（13）爆破嚴禁用金屬管、金屬網、水等當作回路。（14）放炮工必須使用專用放炮器，嚴禁利用其它任何電源放炮。（15）嚴禁在無炮泥或封泥不足的情況下爆破，嚴禁放明炮、放糊炮。（16）爆破前的腳線連接，線路檢查等,只允許爆破工一人操作。（17）炸藥、電雷管分存分運在專用的爆炸材料箱內，并加鎖；嚴禁亂扔、亂放。并放置在頂板完好、支架完整、避開機械、電氣設備的地點。爆破時放在警戒線以外的安全地點。（18）爆破前必須對上順槽超前支護段加強支護。（19）爆破前必須全部撤出工作面及下順槽所有工作人員，班長負責清點人數。當班跟班隊長、班長和安檢員負責在上順槽距離爆破地點200米以外、下順槽距離下出口100m以外設置警戒，嚴禁任何人進入警戒區。（20）爆破工必須最后離開爆破地點,在上順槽警戒線外的安全地點起爆。（21）發爆器的鑰匙,必須由爆破工隨身攜帶,嚴禁轉交他人。爆破后，必須立即拔出，摘掉母線并扭結成短路。（22）爆破工接到起爆命令后，必須先發出爆破信號，至少再等5秒鐘，方可起爆。（23）爆破后，至少等待5分鐘后，爆破工、瓦斯檢查員和班組長首先巡視爆破地點，檢查瓦斯、煤塵、頂板、拒爆、殘爆等情況，如有異常情況，必須立即處理。（24）通電拒爆時，爆破工必須先取下把手或鑰匙，并將爆破母線從電源上摘下，扭結成短路，再至少等15分鐘，才可沿線路檢查，找出拒爆的原因。（25）爆破后要認真檢查爆破地點，如有瞎炮、殘炮時必須立即按《煤礦安全規程》要求進行處理，未處理完畢嚴禁進行其它作業。a.處理瞎炮時，放炮員必須在跟班隊長或班長的直接指導下進行，并在當班處理完畢。b.在處理瞎炮工作完畢以前，嚴禁在該地點進行同處理瞎炮無關的其它工作。（26）待確定瞎炮處理完畢以后，方可進行其它作業。（27）嚴格執行火工產品領、用、退制度，嚴禁私藏火工產品。（28）放炮地點20m范圍內瓦斯濃度達到1%時，嚴禁放炮，禁止不檢查瓦斯放炮，炮眼內發現溫度異常變化及瓦斯涌出等現象時嚴禁放炮。（29）其它嚴格執行《三大規程》之要求。13、瓦斯抽放安全技術措施考慮到采空區大量的瓦斯抽放會破壞采空區的氮氣惰化范圍，增大采空區供風導致易自然發火，因此瓦斯抽放必須和采空區防滅火工作結合起來綜合考慮。瓦斯抽采應既使工作面上隅角瓦斯不超限，又必須盡最大可能的減少瓦斯抽放對采空區氮氣惰化帶影響，達到瓦斯和自然發火共同防治之目的。（1）瓦斯抽放方案a.上隅角埋管瓦斯抽放如下圖所示，在上隅角后方冒落后，用Φ108mm鋼管從上順槽沿煤幫插入采空區，管路應盡量插入上隅角頂部，插管進入采空區內5m后即可開始抽放瓦斯，當埋管深度達到20m時停止抽放，另行插管抽放。為了防止采空區埋管出口被碎煤堵住，埋管的末端1m處應加工成花管。此外，應在上隅角準備2根Φ108mm插管，根據上隅角瓦斯積聚的位置，隨時插管抽放，并用黃土墻堵塞插管周圍漏風，以及時抽取積聚瓦斯。b.鉆孔抽放瓦斯（瓦斯濃度過高的備用方案）在上順槽每隔50m向50～60#支架上方打鉆4個，鉆孔均勻分布，鉆孔終孔位置位于頂板巖石2m處，用Φ95mm鉆頭打鉆，鉆孔終孔直徑為Φ108mm，鉆孔長度為60m～80m，鉆孔必須超過前一個鉆場10m，鉆孔用Ф108mm套管，套管長度為2m，封孔長度為1.5m，用聚銨脂液體封孔，該液體能迅速澎漲將孔封住。用橡膠軟管連接鉆孔套管到瓦斯抽放主管上，用井下移動式抽放泵抽放鉆孔內瓦斯。（2）瓦斯泵房的設備和管路系統除日常檢查外，每半個月進行一次全面檢查維護。（3）在抽放管路上安設有瓦斯流量、濃度、負壓等檢測裝置，同時還配備專人定期進行巡回檢測，以便掌握抽放狀況。同時進行放水和管路維護，處理管路積水和漏氣，以保證管路暢通無阻。（4）抽放泵站的司機及值班人員必須經過專門培訓，使其熟悉瓦斯抽放的有關規定，掌握各種安全、監控儀表和設備的用途及操作程序。（5）瓦斯抽放系統運行前，必須對瓦斯抽放泵及管路系統進行全面檢查和維修，檢查內容：瓦斯抽放泵電器設備的完好，水電閉鎖、供水及排水系統等。確認無問題方可正常運行。（6）瓦斯抽放泵運行前，應在負壓側管路的各低洼點安裝放水器。（7）由于抽放管路為新安裝的聚乙烯管，使用前必須使用壓風或水沖洗，且在抽放管路負壓側安裝鐵篩網過濾。（8）瓦斯抽放泵運行過程中，應確保有專職瓦斯抽放泵司機值班，操作，抽放司機必須是經過培訓并取得合格證的人員擔任，并且嚴格按照抽放泵的操作規程操作，嚴格執行現場