4309工作面末采期间喷洒阻化剂防灭火安全技术措施

4309工作面末采期间喷洒阻化剂防灭火安全技术措施一、工程概况为有效抑制4309采空区遗煤自燃，做好4309工作面末采期间采空区防灭火工作，经矿管会研究决定对4309工作面末采期间采空区采取喷洒阻化剂防灭火措施，为确保喷洒阻化剂防灭火期间的安全，并达到阻化剂防灭火效果，根据《矿井防灭火专项设计》，特编制本措施。二、成立喷洒阻化剂防灭火领导组组长：姜作华副组长：孟旭、张清忠成员：张林、董波、郭怀林、相立峰、王宏旺、综采队喷洒阻化剂人员、通风队瓦斯检查员和安监部安监员。职责分工：组长：负责喷洒阻化剂防灭火期间通风安全及喷洒阻化剂的指挥工作。副组长：负责喷洒阻化剂防灭火期间具体工作的协调与工作安排。董波：负责喷洒阻化剂防灭火期间矿井上下通讯联络工作，保证通讯畅通。相立峰、郭怀林：负责通风队瓦斯检查员和安监部安监员的工作安排，负责喷洒阻化剂防灭火期间现场安全管理及一氧化碳、瓦斯、氧气的检查工作。张林：负责组织综采队喷洒阻化剂人员按比例进行配制，确保阻化率达到设计要求，进行喷洒工作。王宏旺：负责地面束管监测系统和监测监控系统的正常运行。三、喷洒阻化剂前的准备工作1、调度室保证喷洒阻化剂防灭火期间通讯系统畅通，在4309运输回风顺槽各安装一部电话，以便井下人员反馈信息。2、综采队将阻化剂原料运至4309运输顺槽阻化设备附近，制备使用方便。对人员、设备及正常生产无影响。四、施工方法及工艺1、应用阻化剂防灭火的主要方法有：气雾阻化和表面喷洒。其中采空区阻化气雾防火是在采煤工作面进风隅角处设置雾化喷嘴，将一定的阻化剂水溶液通过雾化喷嘴雾化成气雾，借助漏向采空区的风流将阻化剂溶液带入采空区漏风之处，在重力、静电力等作用下，降落附着在浮煤上而惰化浮煤，从而达到采空区防火，具有工艺简单、安全、投资少、用水量少等优点，因此，白芦煤矿阻化剂防火工艺主要采用气雾阻化防火为主，其工艺如图1所示。2、在回采工作面进风顺槽适当位置（尽量靠近工作面）放置平板车，上置阻化剂药箱、阻化泵等，按需浓度（15%）将工业CaCl2倒入储液箱，用供水管路严格按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用专用阻化泵、输液管路、专用雾化器从进风隅角架间送入采空区。图1气雾阻化系统工艺图1-供水管路；2-药液箱；3-吸液管；4-压力表；5-阻化泵；6-高压胶管；7-阀门；8-雾化器；9-支架7865432工作面1进风顺槽7回风顺槽9采空区3、正常回采期间采空区每天喷洒一次，安排在检修班工作面进行多点连续喷雾。工作面开采初期和末采停采撤架期间，或因地质原因，或因机电设备原因造成工作面推进缓慢，宜加大喷雾量和喷雾次数，并对工作面上下隅角、雾化不能到达地点等重点自然发火危险区域由人工拉上胶管利用喷枪直接实施阻化剂喷洒，全面湿润浮煤，抑制遗煤自燃。4、工作面日喷雾量计算：根据《煤矿采空区阻化汽雾防火技术规范，MT/T699—1997》第7.6条规定：实施阻化防火技术时，一天喷雾量按下式计算：V＝QADLHS式中：V——日喷雾量，m3/d；Q——一吨煤用液量，m3/t，取0.04m3/t；A——工作面丢煤率，%，取5%；D——实体煤容重，4-1号取1.50t/m3；L——工作面长度，m，4-1号取220m；H——工作面采高，m，综放工作面取割煤高度加放顶煤高度乘以顶煤回收率，故4-1号取6.4m；S——工作面日推进度，4-1号取3.6m/d；经计算，按体积计算4-1号煤回采工作面一天喷雾量15.2m3/d。阻化剂溶液的浓度取15%，阻化剂溶液的密度取1.05t/m3，则按质量计算一天所需阻化剂用量为2.4t。5、阻化设备基本要求：白芦煤矿采用ZBY2.1/22-22型煤矿用液压注浆泵，其主要技术参数为：(1)额定流量：10.8m3/h；(2)工作压力：0～22MPa；(3)电机功率：22kW；(4)电压：660/1140V；(5)额定转速：1470r/min；(6)外形尺寸：(2140×1050×920)mm.6、其它配套设备选型如下：(1)贮液箱（2个，一用一备）：由钢板焊成矩形箱体，容积1m3（可以1t固定矿车代之）。(2)排液管：干管选用φ25.4mm高压胶管（200m），支管选用φ13mm(20m)高压软胶管连接干管和雾化器或喷嘴，胶管压力要求不小于2Mpa。(3)三通：选用K型三通，分别与干管和支管配套。(4)阀门开关：设计在干管与支管中分别设置阀门，控制系统中的喷嘴。7、阻化剂效果考察与管理：（1）为保证汽雾阻化防火的有效性，应建立有效的气体监测系统，定期检查工作面及采空区气体成分，需检查的气体成分主要为：氧气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，同时观测温度、湿度和漏风量。（2）定期检测阻化率，不同的阻化剂阻化效果不同，同一阻化剂在不同的使用地点其阻化效果也不完全一样，因此，在实际应用中，应对阻化效果进行考察，矿方在实际喷洒过程中，要经常性在采空区分段(10～20m)拾取遗煤样，每段至少取4个煤样，然后分选成小于0.6mm、0.6～5mm、5～15mm、大于15mm粒度煤样，分别送有关检测部门，测定阻化剂阻化率，为及时调整阻化剂配比及材料，以适应煤层自燃防治要求提供依据。阻化率按下列公式计算：E=(A-B)×100%÷A式中：E——阻化率，%；A、B——分别为原煤样和阻化煤样在规定实验条件下氧化5小时放出的CO（含硫＜2%）或SO2（含硫≥2%）。阻化率越大，说明阻化剂对煤氧化的阻止作用越大。设计要求阻化剂阻化率应在65%～85%之间。3、建立汽雾阻化防火设备的操作规程、工种岗位责任制等规章制度。4、建立汽雾阻化防火台帐。5、实施阻化汽雾防火技术的防火区的管理，应按《煤矿安全规程》和《矿井防灭火规范》的有关规定进行。五、安全技术措施及注意事项（一）安全技术措施1、配备阻化剂溶液时，应精心操作，集中精力，杜绝出现药剂溅到眼睛或皮肤上，万一溅到皮肤上或眼睛里，应立即用清水冲洗，严重的情况下及时送医务所救治。2、喷洒阻化剂作业前，应用塑料布覆盖住机电设备设施，杜绝出现阻化剂药物损坏机电设施。3、喷洒阻化剂要两人相互配合，一人在后拖装有阻化剂溶液水流的高压胶管，另一人控制喷枪，对工作面浮煤进行喷洒。4、工作面进行阻化剂喷洒作业时，要全面有效覆盖工作面浮煤，确保煤体能充分吸收阻化剂溶液。5、喷洒阻化剂作业人员要集中精力，看清地面，不得出现绊倒，跌伤或碰头等事故。6、在逆风流中作业人员，要戴好防护眼罩和雨衣，防治工作面风流将阻化剂溶液吹到作业人员身上或皮肤上。7、喷洒阻化剂作业结束后，应用清水冲洗水箱，并保持高压胶管中清水流动不少于10分钟，以便清洗水管和喷枪。8、喷洒作业完毕后，将喷枪和高压胶管放置在指定位置，并清理现场，工作面和巷道不的出现积水和淤泥。9、每班喷洒阻化剂工作结束后，由当班班长组织人员对工作面进行检查。（二）注意事项1、为保证阻化剂防灭火效果，必须严格按比例进行配制，确保阻化率达到设计要求，配制时对溶液先进行充分搅拌，待其完全溶于水后，方可进行喷射工作。2、喷洒雾化工作开始前，应预先打开阻化剂喷枪开关，使阻化剂喷枪处于常开状态。在各项准备工作完成后方可接通电源开关，由低压力开始启动阻化泵，待系统运转正常后再把压力调至所需压力，开始正常喷洒雾化工作。每天工作结束前，必须用清水继续喷洒数分钟，以便对阻化泵和管路以及喷枪进行清洗。阻化泵运行中不可脱水空转，欲停止工作时，必先将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。每天工作结束后，必须关闭开关、切断电源。3、工作面上、下隅角，开切眼和停采线附近等重点防火区域，或当工作面遇到复杂地质情况，推进度放慢时，要适当加大阻化液的喷洒量和次数，提高该处的阻化效果。4、由于阻化剂喷洒在煤体表面后，经过一段时间（阻化寿命）后阻化剂阻化效果失效，为节省费用，可以通过多次喷水保持环境具有较高的湿度来延长阻化寿命。5、阻化药液具有一定的腐蚀性，喷射工人需佩戴手套和雨衣，在喷洒过程应对机械设备及支架等金属构件进行遮盖或其它防护措施，喷洒完后应检查看是否有液体溅到金属构件上，若有应及时擦掉，可有效减少喷洒阻化剂带来的危害。6、当发现阻化泵压力表突然升高时，应考虑阻化剂管路是否堵塞，应根据具体情况及时卸压并关闭阻化泵，组织人员立即对管路进行检查处理，恢复正常后方可重新使用。出现其它异常情况，也要立即将调压手柄扳到卸压位置，待压力降低后方可停机。7、为保证阻化防火的有效性，应结合气体监测系统，定期检查工作面及采空区气体成分，同时观测温度、湿度和漏风量。8、阻化剂喷洒雾化工作人员每班暂定位4人，设组长1人，全面负责阻化剂喷洒雾化工作、负责电气开关和阻化泵使用和管理；喷洒工1人，负责使用喷枪实施喷洒工作；药液配制工2人，负责药液配制。9、其他未尽事宜按《煤矿安全规程》规定、《防灭火专项设计》执行。表1：阻化剂防火技术指标一览表名称单位指标备注煤层特征及采煤工艺煤层及工作面4-1号煤4309工作面煤层开采厚度m7.264-1号煤层煤层倾角°3煤的容重t/m31.50煤自燃倾向性II自燃煤层采煤工艺综采放顶煤工作面长度m220工作面日推进度m3.6阻化剂防火参数阻化剂工业CaCl2阻化剂浓度%15阻化剂防火设备及工艺阻化剂防火系统井下移动式阻化剂防火工艺气雾阻化结合喷枪喷洒阻化剂防火设备台2（1用1备）型号ZBY2.1/22-22流量10.8m3/h；压力0-22MPa；阻化剂溶液日喷洒量m3/d15.2阻化剂溶液浓度t/m31.05阻化剂日用量t2.4阻化剂汽雾阻化时间检修班，一天一次