1、防治采空区自燃发火设计方案及措施一、采面生产衔接情况：我矿正常生产时有 1 个回采工作面，4201 综采工作面预计2014 年 7 月初结束回采。4202 综采工作面预计 2014 年 7 月上旬正式开始回采，预计 2015 年 7 月份底回采完毕。二、采空区发火重点预防区域工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能：1、4202 综采工作面 2014 年 7 月份投产，计划 2015 年 7 月份采完，如果采空区浮煤清理不干净，再者工作面推进速度缓慢，采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发送自燃发火。2、4201 工作面采空区也存在有自燃发火的可能。三、防治采空区自燃发火设计方案（一） 、概况：
2、现我矿主采 4#煤层，自燃等级级，属自燃煤层，矿井采煤工作面采空区采用以喷洒阻化剂、黄泥灌浆、注凝胶为防灭火方法，以及束管监测预报系统、传感器监测系统和人工检测的防灭火系统。（二） 、黄泥灌浆防灭火灌浆防灭火技术已在我国有自燃发火危险的矿井中得到普遍应用，也取得了良好的效果。灌入的泥浆能够吸热降温，对煤体有包裹作用，起到隔氧降温目的，同时能胶结顶板、降低采空区空隙率、增加漏风阻力。1、灌浆防灭火特点灌浆就是将水和浆材按适当的比例混合，制成一定浓度的浆液，沿输浆管路借助于自然压差或泥浆泵输送到井下，然后通过钻孔或专门的灌浆引管向可能或已经发生自燃的区域灌注，以防止自燃火灾的发生或治理火区。其主要
3、作用是（1）利用浆液的渗透作用和粘着力可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；（2）浆液中的水分有助于增加煤的外在水分，抑制煤自热氧化的发展，同时有利于已经自热煤体的散热。灌浆防灭火技术在我国具有自燃发火危险的矿井得到了普遍应用，并取得了较好的防灭火效果，由于综放工作面开采的 4-1号煤层为自燃煤层，设计采用灌浆防灭火技术。2、采用灌浆防灭火的适用条件1、煤层为自燃-容易自然煤层。2、煤层采用仰斜开采的方法。由于综放工作面煤层为自燃煤层，开采方式也是仰斜开采，故该方法适用于本矿。但由于这种方法具有以下缺点：(1)浆体只流向地
4、势低处，不能向高处堆积，对高位火作用有限；(2)不能均匀覆盖浮煤，容易形成“拉沟”现象；(3)易跑浆和溃浆，恶化工作环境，影响煤质。故综放工作面在使用时应与其他防灭火方法配合使用。灌浆防灭火方法主要注重于“灭” ，即煤层出现自燃发火征兆时而使用，若煤层无自燃发火征兆时，主要以喷洒阻化剂方法为主，但灌浆系统应每隔 7-10 运行一次，以保证该系统的可靠性。3、灌浆材料选择灌浆材料必须满足以下要求：1、不含可燃物或助燃物；2、粒径直径小于 2mm，细小粒子（粒径直径小于 1mm）占75%；3、主要物理性能指标：比重 2.42.8，塑性指数 914，胶体混合物 2530%，含砂量 2530%；4、易
5、脱水，又具有一定的稳定性；5、具有能与较少的水混合成浆液的能力，运输时不堵塞管路或泥浆池；6、便于开采、运输和制备，来源广，成本低。目前煤矿常用的灌浆材料主要有：黄土、电厂粉煤灰、煤矸石粉、页岩、尾矿等。由于西易党新煤矿地表大面积黄土覆盖，取土较为方便，因此，灌浆材料选用黄土，就地取材，挖掘机运抵制浆站，能保证灌浆工作的连续性，水源利用处理后的井下排水。 4、主要灌浆参数1） 灌浆系数灌浆系数指泥浆的固体材料体积与需要灌浆的采空区空间容积之比， 煤矿注浆防灭火技术规范，MT/T 7021997规定：对于预防性灌浆一般取 312，灭火灌浆时系数相应加大。因此，综放工作面灌浆系数暂取 5%，并根据
6、实际灌浆效果实时调整。2）土水比浆液的土水比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中土与水的体积之比，土水比的大小影响着注浆的效果和泥浆的输送。泥浆的土水比大，则泥浆浓度大，隔绝和包裹效果好，但流动性差，输送困难，泥浆输送的沿程阻力大，泥浆在管道中的流速降低，泥浆中的固体颗粒容易沉降，造成堵管事故。土水比小，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好。煤矿注浆防灭火技术规范（MT/T 7021997）规定：矿井防灭火注浆浆液的土水比应为1:21:5。在回采工作面洒浆防火时，土水比应为1:21:3。根据综放工作面灌浆的输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料，综放工作面泥浆土水比暂定为1:5，并在
7、此基础上根据实际效果进行调整。5、灌浆方法我国煤矿现在使用的预防性灌浆方法有：采前预灌、随采随灌和采后灌浆三种。采前预灌就是在煤未开采之前即对煤层进行灌浆，适用于老空区过多、自燃发火严重的矿井；随采随灌就是随着采煤工作面推进的同时向采空区灌浆，主要有钻孔灌浆、埋管灌浆和洒浆，能及时将顶板冒落后的采空区进行灌浆处理，防火效果较好；采后灌浆是等回采结束后，将整个采空区封闭起来后进行灌浆。根据综放工作面自燃发火的实际情况，设计采用埋管灌浆、洒浆结合的采后灌浆方法。1）埋管灌浆采用埋管灌浆法，即在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好预埋灌浆管(1020m 的钢丝缠绕管)，预埋管一端通采空区，一端接高压胶管（
8、长 2030m） ，胶管与灌浆支管相连，每天按放顶步距利用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，从而使预埋管始终保持在采空区 15m 左右，牵引一定距离灌一次浆，以免灌浆影响回采工作，如下图所示。为防止冒落岩石砸坏注浆管，埋管时应采取防护措施（如架设临时木垛）53214678埋管灌浆示意图1-预埋灌浆管（钢丝缠绕管 89） ；2-高压胶管（89） ；3-灌浆管（铸铁管89） ；4-回柱绞车；5-钢丝绳；6-采空区；7-回风顺槽；8-进风顺槽2）洒浆当远离管口的地方灌浆效果不佳时，可采用洒浆方法，作为埋管灌浆的一种补充措施，即在回采工作面由输浆管路上接出耐压胶管，沿工作面方向向采空区均匀地洒上一层浆液。洒浆时
9、，洒浆量要充足，能均压将采空区遗煤包裹。3）采后封闭灌浆工作面回采结束永久封闭后，采用密闭墙上插管灌浆法，即在工作面两端的密闭墙上分别预设的措施孔，实行“连续足量，充分灌注” ，大量向闭后灌注浆液，灌浆量按充填 20m 采空区计算，防治最易自燃的停采线自燃和密闭漏风。此时，密闭墙的强度应满足注浆的要求，注浆时应派专人监护，一旦发现有溃浆征兆时，应立即停止注浆。6、灌浆时间由于综放工作面开采的 4-1 号煤层属自燃煤层，且为厚煤层，采空区“两道两线”会自燃发火，工作面推进 3040 米灌浆一次，灌浆时间 5 小时，或当工作面无法正常推进、出现自燃发火隐患时延长灌浆时间，加大灌浆量，直至工作面恢复
10、正常回采、自燃发火征兆消失并持续稳定在 3 天以上后恢复正常灌浆。7、输浆管路4.10.1 输浆管路布置由于综放工作面采空区是自燃发火最危险的区域，因此，灌浆主管路主要针对工作面采空区进行铺设。灌浆管路铺设为：地面灌浆站主斜井4 号煤集中轨道巷4 号煤轨道大巷工作面回风顺槽工作面。线路总长度约 2800m。管路铺设时应避免“两头高中间低 ”的布置方式，并尽量减少拐弯，井下输浆管路应紧靠底部铺设，固定牢固，并涂以防锈漆。8、灌浆管理为了使灌浆防灭火工作取得预期的效果，加强管理是不可缺少的重要环节。1、灌浆防灭火效果考察1、灌浆区温度检测派专人定期检测灌浆灭火区、灌浆防火工作面及其采空区内的气温、
11、煤温和出水温度。当高于该区的日常温度时应分析原因，并采取相应的措施。2、灌浆区气体检测利用安全监控系统、束管监测系统和人工检测定期对灌浆防火区域进行气体成分的监测。气体分析成份主要有：氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯。采集气体的地点为：回采工作面的采空区束管监测点、回风巷、上隅角。2、 预防堵管为了防止注浆时浆液堵管，除严格控制大颗粒浆材进入输浆管路中，注浆结束后必须用清水冲洗，冲洗时间不少于 30min，以免泥浆在管内沉淀。同时，在灌浆管路的最低点设置放水阀门，每次冲洗后，应将管内的泥水放掉，以免沉积阻塞管路。3、 防止跑浆注浆期间要对管路接头及密闭附近的煤岩进行细致的检查，避免跑浆。当
12、采用随采随注的预防性注浆方法时，特别是对于俯采工作面，如果管理不当则常常会出现泥浆漫溢到工作面而恶化工作面环境的情况。为此，注浆地点应距工作面有一定安全距离，一般为1520m。也可将工作面用木板作成挡浆隔板。4、 观察水情注入采空区的水量和排出的水量均应详细记录和计算。如排出的水量很少，则说明注浆区内有泥浆水积聚，这对于开采下分层或下部煤层具有一定的危险性 。如从注浆区中排出水的含泥量增多，说明在采空区内形成了浆沟，泥浆未均匀分布于采空区，而是直接从采空区流出，这势必要降低注浆效果，处理方法有：A、采用间断灌浆；B、在泥浆中加入砂子填塞通路；C、提高泥浆浓度；D、移动灌浆管口位置，改变浆液流动
13、路线。5、建立健全灌浆记录台账灌浆记录台账是灌浆管理工作中关键的原始资料，是分析灌浆工作的基础。（三）、阻化剂防灭火系统考虑到阻化剂防火效果较好，来源广泛，使用方便，防火成本低等因素，设计采用阻化剂作为综放工作面日常防灭火技术。1、阻化剂防灭火特点阻化剂防灭火是近年来逐渐推广并得到广泛应用的矿井防灭火技术。它是将阻止煤炭氧化自燃的化学药剂制成溶液喷洒在煤壁、采空区浮煤上或压注入煤体之内，吸收空气中的水分，在煤的表面形成含水液膜，从而阻止了煤与氧的接触，起到了隔氧阻化作用。同时，这些吸水性能很强的盐类能降低煤中水分的蒸发速度，使煤体长期处于含水潮湿状态，当水在蒸发时的吸热降温作用使煤体在低温氧化
14、过程中温度不能升高，起到了抑制煤炭自燃、延长自燃发火期的作用。但当煤中水分蒸发减少到一定量后，阻化剂就无阻化作用，因为此时在煤上的液膜由于水的蒸发而破裂，起不到隔氧降温作用，唯有吸了一定量水的阻化剂溶液在煤体上形成液膜才是煤的阻化剂。喷洒阻化剂防灭火方法主要注重于“防” 。即这种方法主要是预防煤层自燃的一种手段。由于阻化剂防火具有效果较好，来源广泛，使用方便，防火成本低等优点，再加上本矿煤层具有自燃发火性，因此，综放工作面设计采用阻化剂作为日常防灭火技术。2、阻化剂防灭火系统的基本要求1、选用的阻化剂材料不得污染井下空气和危害人体健康。2、必须在设计中对阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要参数作
15、出明确规定。3、应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。3、阻化剂的选择在实际应用中，阻化剂还应该满足以下要求：1、原料来源广泛，价格便宜，制备、使用方便，不会大幅增加采煤成本；2、对人、设备及正常生产无影响；3、具有较好的渗透性和附着性；4、阻化率高，阻化寿命长。目前，我国常使用的阻化剂有水玻璃（Na 2OnSiO2） 、氢氧化钙 Ca(OH)2、CaCl 2 等。其中水玻璃模数 n 严格要求在 12 之间，且其成本较高，吨煤成本高；氢氧化钙成本较低，阻化率较高，但其溶解度较小，和水混合后易形成固液混浊液，固体颗粒可对泵等产生破坏作用，且易出现堵塞现象，影响注液效果，另外，氢氧化
16、钙碱性强，具有很强的腐蚀性，对注液设备的防腐蚀性要求高；而工业 CaCl2 具有来源广、供应稳定、成本低，对井下设备和金属构件腐蚀性小，对人体无害等优点，故选用工业 CaCl2 作为矿井防灭火阻化剂。4、阻化剂浓度的确定阻化剂的浓度既决定防火效果，又影响吨煤成本。阻化剂浓度越大，阻化效果越好，但吨煤防火成本也随着增大；阻化剂浓度过小，虽降低了吨煤防火成本，但防火效果较差。根据国内矿井使用效果来看，20%的溶液阻化率较高，阻化效果较好；10% 的阻化液也能防火，但阻化率有所下降，因此，阻化剂浓度控制在 10%20% 之间，可暂定把浓度控制在 15%，以后根据实际的阻化效果进行适当调整。5、 阻化
17、剂防火系统选择目前我国煤矿常用永久式、半永久式和移动式三种防火系统。1、永久式：在地面建立永久性的贮液池，从贮液池铺设一趟管道到采煤工作面上下口。利用静压(或泵加压)进行喷洒或压注。这种系统适用于井下范围小，采煤工作面距地面较浅的矿井。2、半永久式：在采区上下山或硐室内设置贮液池和注液泵，从注液泵出口到采煤工作面上、下口铺设管道。阻化液从贮液池经加压泵输送到工作面顺槽，经喷洒软管和喷枪，喷洒在采空区浮煤上；或经软管，注液钻孔，压注于煤体或发热区。半永久式压注喷洒系统为一个采区或一个区域服务。3、移动式：储液箱和阻化泵放置在采煤工作面的进风顺槽中，距工作面 30m 左右，经过输液管路将阻化剂输送
18、到工作面进行雾化、喷洒或压注。考虑到永久式和半永久式喷洒压注系统需建储液池且铺设管路较长，而移动式工艺简单、施工快、投资小、机动性大。因此，西易党新煤矿设计选用移动式阻化剂防火系统，随采随洒。6、阻化剂防灭火工艺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，综放工作面阻化剂防火工艺主要采用气雾阻化防火为主。在综放工作
19、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。7 865 432工作面1进风顺槽7回风顺槽 9采空区图 5-6-1 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，随采随洒。工作面开采初期和停采撤架期间，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
20、雾次数，并对工作面上下隅角、雾化不能到达地点等重点自燃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。7、阻化设备基本要求1、BH-40/2.5 型煤矿用阻化剂喷射泵体积小，重量轻，运输携带方便，尤其对于井下自然条件较差，设备和人员运行不方便，难以运进较大设备的地点最为合适。该泵可用喷枪直接向残煤喷射阻化剂，又可利用雾化喷头喷雾，还可用于向煤体压注阻化剂。因此，设计选用 WJ-24 型煤矿用阻化剂喷射泵。2、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 25mm 高
21、压胶管（200m） ，支管选用13mm(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。8、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、必须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。9、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
22、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，必须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
23、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、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。（四）、凝胶防灭火系统凝胶防灭火技术是近几年发展起来的新型防灭火技术，该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体，较好地解决了灌浆、
24、注水的泄漏流失问题；技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性，使该技术在灭火过程中充分发挥其效能，快速有效地控制和扑灭火势。已成为煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。1、凝胶防灭火系统简介凝胶防灭火技术是近几年发展起来的新型防灭火技术，该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体，较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题；技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性，使该技术在灭火过程中充分发挥其效能，快速有效地控制和扑灭火势。已成为煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。该技术具有如下特点：1)灭火速度快：由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快，通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作
25、面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。2)安全性好：胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道，故有害气体消失快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。3)火区启封时间短：注胶灭火工程实施完，不需等待(煤矿安全规程规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封)，即可启封火区。4)火区复燃性低：高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。因此，综放工作面设计选用注凝胶防灭火系统作为防灭火方法之一。2、凝胶材料选择及配比凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。主料为硅酸钠水溶液、促凝剂为碳酸氢钠。设计比例：基料：促凝剂：水=10：4：86( 重量比)。3、注凝胶设备注胶
26、设备：NJB-1-80 型凝胶泵。该设备是一种用来输送凝胶(水+基料+促凝剂 )的泵组，它可自动地将水、基料、促凝剂按一定比例混合后，经三个出液口输送到用胶地点。根据各种材料的配比不同，凝胶混合液可在十几秒至几十分钟内形成固态胶体，用于煤矿直接灭火和堵漏。4、操作步骤1、起动操作(2)首先检查机器各紧固螺丝，不得有松动现象。(3)检查各泵和流量调节器(变速器)油箱内的润滑油，必要时加入各自的润滑油。泵用润滑油是 3040 号机油，变速器用专用的UD 润滑油(不可用其它机油代替)。(1)盘车检查各泵能否转动自如。(4)检查电器开关、起动器。(5)检查各输送胶管、接头和过滤网。(6)将主泵吸水管和
27、溢流管放入配好促凝剂的水箱中；将胶管的吸管和溢流管放入胶料箱(或胶料桶)中。(7)打开混合器出口的 3 个阀门。待起动正常后再按需要关掉12 个。任何情况下必须保证有 1 个阀门全开且畅通。(8)接通电源。2、注胶过程中的操作(1)待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。促 凝 剂 箱 只 需 不 断 地 往 料 箱 中 补 充 材 料 ， 不 需 要 来 回 移 动 吸 料 胶管 。(2)胶料流量无级调节器(变速器)只能在泵运转的情况下调节，严禁停机时调节。(3)泵的调压器是用来限定注胶压力并防止电机过载的，供货时已经调好，
28、不要随意调节。注胶时若发现溢流管有溢流，首先要检查输送管和混合器是否堵塞，混合器出口阀门是否打开。一般情况下是不会有溢流的。3、停泵操作(1)注胶结束后，必须将主泵和胶泵都输送清水 3 分钟以上，并同时将混合器的 3 个出料阀门都打开，以保证泵内、管内和混合器内没有混合液和胶料存在。(2)将各泵的吸管从清水箱中拿出，将吸口放在无粉尘和杂物的地方(最好用手拿着)，让泵继续运转吸水 5 分钟，这样可将泵内的积水排出。(3)断电。(4)清洗混合器，确保畅通。4、正常维护(1)新机器运转一个月后，应全部更换泵内和变速器内的润滑油。(2)阶段性注胶结束后，应将机器全部运上地面进行清洗、维护和保养，以备下
29、一阶段注胶时机器能及时、正常地投入使用，同时也可延长机器使用寿命。(3)发现流量偏小时，检查泵的密封圈和吸、排液阀，磨损严重或损坏应即时更换。(4)检查三角皮带是否放松。过松是可首先用皮带张紧螺钉调节拉紧。若仍不能拉紧，可考虑将泵垫高。只要皮带不损坏就不需更换。若需要更换时，必须每泵的两根或两泵的四根皮带同时更换。5、施工准备及步骤1、施工准备(1)准备两个 0.5m3的铁箱(0.8m，高度 1m)，用于储存基料；并准备 1 个 0.6m3(0.9m，高度 1m)的铁箱，用于配制促凝剂溶液。将 3 个铁箱放置于灭火巷道内的注胶设备附近；(2)配好设备入口管路，并配好设备出口的变头，使之能与混合
30、器通过 25mm 的高压软管相连；(3)配好混合器出口变头，使之能与 25mm 的注胶高压软管连接，并准备 25mm 的注胶高压软管 10 根(10m 长的 6 根，5m 长的 4 根)；(4)1 寸阀门 6 个(注胶时接在钻孔上，钻孔泄漏时可随时关闭阀门)；准备 l 寸管(接钻孔口的 l 寸阀门)变 25mm 的高压接头(接25mm 的注胶高压软管)的变头 6 个，连接设备出口和注胶钻孔；(5)根据其它矿的灭火经验，基料在井下的运输相当困难，为了便于井下基料运输，可将基料用汽油桶运至巷道开口处，用泥浆泵将基料通过管道输送到注胶设备的基料储存箱；2、注胶顺序先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置
31、较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。3、施工步骤(1)将基料用泥浆泵输送到基料储存箱，每班需用泥浆泵输送基料两次(共 3t)，第一次输送 4 桶(约 1m3，重 1.3t)，根据注胶设备流量，可使用约 3 小时，第二次输送 5 桶。(2)注胶前先接清水管冲冼每个钻孔 35 分钟。(3)将注胶管路连接好(每次连接 3 个)，注胶泵入口管路放入相应的料箱，启动注胶泵压注凝胶。待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料(每 3分钟向料箱内添加 1 袋)，不需要来回移动吸料胶管。(4)随时检查各钻
32、孔的进胶情况，如发现有不进胶的钻孔，应及时将其拆下，接上清水管冲冼。(5)如有钻孔从钻孔周围向巷道返胶，应先将基料吸液管从料箱中拿出，待注胶管冲冼过后，再关闭该钻孔的阀门，然后再将基料吸液管放入料箱继续注胶。待将该钻孔处理好后，再打开阀门继续注胶(或接至其它钻孔注胶)。(6)停止注胶后，再用泵继续注清水 5 分钟，冲冼注胶管路，防止凝胶堵塞高压软管。(7)将每班注胶量及注胶情况及时填入现场记录本，以便下一班查询。6、其它安全技术问题1、在施工过程中应制订各工序操作规程和安全技术措施。2、预防水、电、机械等人身伤害事故。3、对操作人员进行培训教育，确保工程质量。4、材料要防雨、防风；包装带要收集
33、，以免造成环境污染。6、各工程在施工过程中按各自行业规范操作。7、凝胶防灭火系统设备选型NJB-1-80 凝胶泵 2 台 5.5kW混合器、分离器 1 套 现场加工主泵进口胶管 20 4m辅泵进口胶管 32 6m主泵出口胶管 20 300m辅泵出口胶管 24 300m（五）、煤自燃监测系统和预测预报制度煤自燃是一个渐进变化的过程，是处于破碎状态堆积的煤在与空气（氧气）接触后，发生一系列物理吸附、化学吸附和化学反应，并产生热量，当产生的热量大于向环境散发的热量时，热量得以聚集，煤岩体和周围空气温度逐渐上升，并释放出一系列气体，其中某些气体的出现和产率随煤温的上升而发生规律性变化，可以用来预报煤炭
34、自燃发火的情况，这些气体称之为煤自燃发火的标志气体。目前标志气体分析法比较完善，相应的分析技术和监测系统都已配套，在煤矿中得到了广泛应用。因此，对西易党新煤矿开采煤层自燃火灾的预报以标志气体分析法为主，测温法为辅。（1）煤自燃监测系统煤层自燃的发生要经历潜伏期、自热期和燃烧期，其变化过程具有明显的征兆，实时、准确的监测到这种变化从而及时采取针对性措施是有效防治矿井内因火灾的基础。煤层自燃监测系统就是对井下煤层自燃监测点，采用一定的方法定期或连续的进行取样分析，结果均需记录完备，并定期检查、分析整理，总结各点气体组分、浓度的变化规律，结合煤自燃发火标志气体，判断煤自燃的发展进程，当发现自燃发火指
35、标超过或达到临界值等异常变化时，作出煤自燃发火的早期预测预报，采取措施进行处理。1、 煤层自燃发火观测点设置观测点分为固定点、移动点和临时观测点，应设置在能采集到观测区内有代表性气体的地点，并尽量设置在巷道周围压力较小，支架完整，没有拐弯，断面没有突然扩大或缩小的地点。根据综放工作面井下的实际情况，自燃发火观测点主要设置在以下地点：1、带式输送机滚筒下风侧 1015m 处；2、工作面上隅角及进回风巷距巷口 1015m；2、煤自燃监测系统煤层自燃监测主要协同有：传感器监控系统、束管监测系统和人工检测系统。（1） 、以温度和 CO 传感器为主的监测传感器煤层自燃监测系统根据煤矿安全监控系统及检测仪
36、器使用管理规范 （AQ1029-2007）的规定，矿井建立了安全监控系统，实现对瓦斯、CO、温度、风速等参数的动态监控，全部覆盖矿井各点，设备满足煤矿安全监控系统通用技术要求 （AQ6201-2006）的相关规定。1)CO 传感器采煤工作面回风巷、回风隅角、带式输送机滚筒下风侧1015m 处、采区回风巷、一翼回风巷和总回风巷必须设置 CO 传感器。其中采煤工作面回风隅角 CO 传感器布置在回风巷距切顶线1.0m 以内的上帮。CO 传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于 300mm，距巷壁不得小于 200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。CO 传感器报警浓度为
37、0.0024%。2)温度传感器采煤工作面回风巷、回风隅角和机电硐室应设置温度传感器，其中采煤工作面回风隅角温度传感器布置在回风巷距切顶线 1.0m 以内的上帮。温度传感器垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置，距顶板（顶梁）不得大于 300mm，距巷壁不得小于 200mm，并应不影响行人和行车，安装维护方便。采煤工作面温度传感器的报警值为 30。（2） 、束管监测系统矿井通风安全装备标准 （GB/T50518-2010）中规定，开采容易自燃和自燃煤层的大、中型矿井，应设置配备有一氧化碳、氧气等各种气体测定管和便携式检测仪表及成套气体分析化验的地面实验室。束管监测系统为防灭火系统中的重要辅助措施，综放
38、工作面设计采用 KYSC-1 型井下移动式火灾预报束管监测系统。综放工作面胶带顺槽与回风顺槽采空区内每隔 50 米设一个气体监测点（共 6 个监测点） ，由束管接至束管泵站，每天取样一次， （工作面异常时，每班检测二次）送至地面色谱仪进行气体分析。正常生产时测点布置如图所示。正常生产时工作面测点布置图工作面正常封闭后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点，测点布置如图所示，工作面封闭后测点布置图（3） 、人工检测和取样分析人工检测是煤层自燃火灾的重要监测手段，由人工直接在测点进行气体和温度检测。根据煤矿安全规程第 149 条规定：矿井必须建立瓦斯、二采空区 开切眼停采线采空区
39、束管采样泵 束管采样点采空区 开切眼停采线采样束管采样泵氧化碳和其他有害气体检查制度，所有人员作业的地点都应纳入检查范围。根据综放工作面防灭火的需要，工作面上下隅角、进回风顺槽、支架间，重点检查 CO、O 2、温度，每班检测 3 次，如果任何一处 CO或温度异常，可随时根据变化情况设置测点，且增加每班观测次数。检测仪器可使用多种气体检测器、便携式 CO 报警仪，便携式O2 检测仪、光学瓦斯检测仪、温度计及红外测温仪具体由瓦斯检查员负责检测。检测时要做到“四定” ，即定人、定点、定时、定仪器。（4） 、 矿井火灾预测预报管理1、 提 高 预 测 预 报 精 度 ， 并 根 据 现 场 情 况 变
40、 化 及 时 变 更 取 样 点 次 ，重 点 防 火 地 点 要 采 取 定 点 、 定 时 、 定 人 取 样 ， 严 把 气 样 采 集 质 量 关 。2、严格气样分析日报制度，要随取样随分析，并当天审核上报。（六）工作面不同时期自燃防治技术措施1、工作面正常回采期间自燃防治措施工作面回采期间，采空区特别是“两道两线”是煤自燃防治的重点，同时采空区的“三带”也是重点防治的区域（综采工作面采空区“三带”大约 150m，故工作面回采推进度 150m 为正常，小于150m 为不正常） ，保证工作面的正常生产，减少或消除煤自燃危险性，主要采取如下措施：1、开采初期强力推进，尽快采出开切眼由于开切
41、眼顶煤处于长时松动漏风状态，存在支架安装期间不能觉察的自燃发火隐患，随着工作面的推进，隐蔽的破碎煤体自燃隐患点随之垮落或向开切眼空间发生较大幅度的位移，其疏松程度大增，漏风供氧充分，即有可能恶化而造成发火。因此，开采初期尽可能优化劳动组织，尽快采出开切眼。2、保证正常的推进速度，提高回采率加大设备的日常检修、维护，保证月推进度达到或超过采空区浮煤体的氧化带宽度，并严格按设计和工艺要求采煤，提高回采率，减少人为丢煤量，回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。3、采取综合防治自燃措施采取以喷洒阻化剂（工业 CaCl2）为主，灌浆和注凝胶为辅的防灭火措施。4、封堵采空区漏风的主要进出口，尽量减少漏风
42、量采空区氧化带宽度和单位时间的供氧量与漏风量的大小成正相关系，为减少向采空区漏风，回采过程中加强对工作面上下隅角的堵漏（如挂设挡风帘、全断面袋子墙等） ，并加强对地表采空区域的监测，及时进行地表回填堵漏，严防因采空区冒落沟通地表，引起回采工作面漏风自燃。5、考虑多种实际因素，合理计算、配备工作面供风量由于氧化带的宽度和漏风强度随供风量的加大而增大，因此，在满足规程、规范和瓦斯防治相关规定的前提下，尽量减少工作面供风量。6、加强监测监控，发现隐患及时处理在整个回采过程中，综合利用矿井安全监控系统、束管监测系统、人工检测系统对各自燃危险区域的监测监控，发现问题及时进行处理。2、工作面停采期间自燃防
43、治措施工作面因故停采或推进速度缓慢时，采空区浮煤发火可能性增大，主要采取以下防灭火措施：1、及时在进回风隅角挂设风障或封堵墙，减少向采空区漏风；2、加大灌浆时间和灌浆量； 3、加大阻化剂喷洒次数和数量，以保证阻化效果；4、加强对采空区浮煤的监测监控，做好自燃发火的预测预报工作。3、工作面回撤期间自燃防治措施工作面回撤期间，由于工作面停止不前，并且风量和通风方式发生改变，采空区浮煤发火可能性增大，主要采取以下防灭火措施：1、工作面停采后，必须采取措施使顶板冒落严实，并控制工作面风量，减少工作面向采空区漏风。2、工作面推至停采线后，及时在进回风隅角建立封堵墙，减少向采空区漏风。3、加强机电设备维护
44、。4、工作面封闭后自燃防治措施1、工作面回采结束后，必须在 45 天内进行永久性封闭。2、密闭墙砌筑完毕后，立即完善灌浆管路系统，进行充填灌浆，注实停采线。3、每个防火墙附近必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。4、应定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。平时用便携仪检测，阶段性取样用色谱仪分析，掌握封闭区内气体成分的变化，发现自燃隐患，立即采取措施，所有测定和检查结果，必须记入防火记录簿。5、必须定期检查防火墙外的空气温度、瓦斯浓度，防火墙内外空气压差以及防火墙墙体。发现封闭不严或有其他缺陷或火区有异常变化时，必须采取措施及时处理，确保密闭处于完好状态。6、矿井做大的风量调整时，应测定防火墙内的气体成分和空气温度。（七）其他自燃防治技术措施
