【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ........ 78 （二）自燃火災(zāi)隱患 ........................................................................... 78 三、偵察滅火工作 ................................................................................... 79 四、啟封火區(qū) ............................................................................................ 79 （一）啟封火區(qū)必須具備的條件 ....................................................... 79 （三）啟封 火區(qū)必須制定火區(qū)啟封施工安全技術(shù)措施 ................... 80 （四）啟封已注銷的火區(qū) ................................................................... 80 （五）啟封火區(qū) ................................................................................... 80 啟封 ............................................................................................ 80 火區(qū)啟封嚴(yán)格執(zhí)行“五不批、三不準(zhǔn)” ............................... 81 五、 封閉火區(qū)后的管理 ......................................................................... 82 1．建立火區(qū)卡片 ........................................................................... 82 2．永久性防火墻管理 ................................................................... 82 3．加強(qiáng)檢查工作 ........................................................................... 83 4．檢查內(nèi)容和方法 ....................................................................... 83 六、火區(qū)注銷 ............................................................................................ 83 5 七、 火區(qū)凍結(jié) ............................................................................................ 84 八、火區(qū)附近采掘 ................................................................................... 84 九、其他 .................................................................................................... 85 6 第一章 礦井概況 第一節(jié) 地理位置 交通 一、地理位置 新疆天然集團(tuán)蘭州灣煤礦 井田位于烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)蘭州灣子村，西南距達(dá)坂城區(qū) 18Km，西距烏魯木齊市約 94Km，井田東西寬約 800m，南北長約 2090m，面積 K ㎡，隸屬烏魯木齊市管轄。 地理坐標(biāo)：東經(jīng) 88176。 27′ 10″～ 88176。 28′ 07″ 北緯 43176。 23′ 17″～ 43176。 24′ 25″ 二、交通 蘭新鐵路、 312國道和“吐～烏～大公路均從達(dá)坂城區(qū)穿過，井田內(nèi)有達(dá)坂城區(qū)至東溝鄉(xiāng)～西溝鄉(xiāng)柏油公路相連，且煤礦外部公路網(wǎng)已經(jīng)形成，交通便利。 第二節(jié) 礦井 生產(chǎn) 情況 現(xiàn)礦井已形成提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水 、防塵、防滅火、壓風(fēng)、通訊、安全監(jiān)控系統(tǒng)。 礦井現(xiàn)有兩個(gè)井筒，混合斜井進(jìn)風(fēng)，主要是運(yùn)送人員，提升原煤、矸石和材料。斜風(fēng)井回風(fēng)，兼行人。 現(xiàn)首采工作面已經(jīng)形成，并已經(jīng)開始生產(chǎn)，目前礦井只有一采一掘。 7 第三節(jié) 礦井 氣候 水文地質(zhì)條件 一、氣候 井田位于月牙灣向斜西翼，屬于丘陵地帶，具有典型的大陸性氣候，夏熱東寒，多風(fēng)少雨。地勢(shì)總體北高南低，東高西低，海拔高程一般為 +1320～ 1365 米，相對(duì)高差約 45 米。年最高氣溫 ℃，最低氣溫 ℃，平均氣溫 ℃。 井田全年降水量小 ，蒸發(fā)量大，年平均降水量約 ㎜，年蒸發(fā)量 ㎜，濕潤系數(shù)為 ，雨季多集中在 6～ 8 月，降水量約占全年降水總量的 70%。降雨集中在蒸騰作用強(qiáng)烈的夏季，天然狀態(tài)的傾向蒸發(fā)多消耗在大氣降水直接入滲部分。大氣降水對(duì)煤系地下水的補(bǔ)給有限。 二、水文地質(zhì)條件 井田內(nèi)水系不發(fā)育，區(qū)外白楊河流經(jīng)井田西約 2 公里，是一條常年性河流，河谷跨度達(dá) 4 公里，流量為 /秒。在橫款煤系地層上方的河床沖積時(shí)有時(shí)會(huì)有部分滯留下滲成為地下水，再通過巖石的孔隙、層間裂隙微弱補(bǔ)給給井田地下水。 井田地表大部 分為耕地，農(nóng)田灌溉水亦為煤系地下水的重要補(bǔ)給源。 井田內(nèi)大部分地區(qū)為第四系覆蓋，侏羅系中統(tǒng)西山窯組沉積巖層局部出露。第四系松散堆積，第四系堆積物由沖洪積砂、土、礫石構(gòu)成，未膠結(jié)，厚度 0～ 40m；侏羅系中統(tǒng)西山窯組由砂巖、泥巖和煤層等組成，平均厚度 300m。 8 井田位于月牙灣向斜西翼，呈單斜構(gòu)造，地質(zhì)報(bào)告中雖說沒有斷層，可是在施工首采工作面， 300～ 350m 時(shí)遇到兩處逆斷層，第一處斷層斷距 6m，第二處斷層斷距 21m。深部巖石節(jié)理不發(fā)育，淺部巖石風(fēng)化裂隙也不發(fā)育。 積雪融化和暴雨形成季節(jié)性地表徑流，沿松散的孔隙和 基巖露頭風(fēng)化裂隙部分下滲形成地下水。 本區(qū)地形總體北高南低，地下水由北至南，其滲透方向與地層方向基本一致。 達(dá)坂城礦區(qū)揭露該地層單元各個(gè)生產(chǎn)礦井用水量均低于 200 立方米 /晝夜，大部分礦井地下巷道空氣干燥，須人工加濕。本礦井在井下修建有水倉，將地下水集中排至地表，經(jīng)試生產(chǎn)期間觀測(cè)，礦井初期正常涌水量為 150～ 200 立方米 /晝夜。 第四節(jié) 開采技術(shù)條件 一、煤層頂?shù)装鍘r性 本礦開采 1 號(hào)煤層 ,揭露了煤層頂?shù)装?,煤層頂板不穩(wěn)定，石門中有塌落的地段多為煤層頂板。加 22 孔采 集了 3 56號(hào)煤層頂、底板巖石樣品 ,地質(zhì)報(bào)告綜合利用了相鄰井田的 2 號(hào)煤層頂、底板巖石樣品資料，以其作為工程地質(zhì)特征。 按照《巖石地下建筑技術(shù)措施》中圍巖分類表的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，井田煤層頂?shù)装鍖儆诜€(wěn)固性差的類別。 9 二．瓦斯 區(qū)內(nèi)各煤層的瓦斯含量為 ，二氧化碳含量為 ，瓦斯成分中甲烷為 ﹪ , 二氧化碳為 ﹪ ,氮?dú)鉃?. 80﹪ ,均屬氮?dú)?沼氣帶。 根據(jù)新煤行管發(fā)［ 2021］ 432 號(hào)：“關(guān)于 對(duì)烏魯木齊達(dá)坂城東溝鄉(xiāng)第一煤礦《礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定報(bào)告》的批復(fù)，本礦井絕對(duì)瓦斯涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量 ；絕對(duì)二氧化碳涌出量 ，相對(duì)二氧化碳涌出量 ”，確定 礦井屬低瓦斯礦井。 依據(jù)本礦井和臨近礦井生產(chǎn)情況，本 礦井按低瓦斯礦井考慮。 根據(jù)《蘭州灣煤礦二零零九年度災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃》， 礦井在巷道掘進(jìn)過程中、發(fā)現(xiàn)煤層瓦斯涌出量相對(duì)較高，在個(gè)別區(qū)域還有異常情況， ？ 所以在生產(chǎn)中應(yīng)加以做夠的重視、進(jìn)一步測(cè)定和積累資料、對(duì) 通風(fēng)系統(tǒng)和煤層瓦斯應(yīng)進(jìn)行 科學(xué)管理，以有效的措施，嚴(yán)防由局部瓦斯聚集造成的瓦斯爆炸和二氧化碳窒息事故，確保礦井安全生產(chǎn)。 三、煤塵爆炸危險(xiǎn)性 本次地質(zhì)工作在鉆孔中采集了 3 5 號(hào)煤層煤塵爆炸性試驗(yàn)樣品三個(gè)。經(jīng)過測(cè)試火焰長度均大于 300400mm,巖粉量為 6080%。結(jié)論鑒定 :有爆炸性危險(xiǎn)。 四、煤的自燃性 本次地質(zhì)工作采集煤的自燃傾向性樣品三個(gè)。煤層的著火溫度氧 10 化樣為 ℃ 。 原樣為 ℃ 。 還 原 樣 為℃ ?！?T為 ℃。 根據(jù)煤的自燃傾向性等級(jí)分類 ,均屬易自 燃或很易自燃的煤 。礦井在開拓開采過程中，必須加強(qiáng)防滅火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，采取注氮、噴灑阻化劑、綜合防塵、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等行之有效的防滅火措施，將煤炭自然發(fā)火消滅在萌芽狀態(tài)，保證礦井的安全生產(chǎn)。 11 第二章 注氮防滅火 向采空區(qū)連續(xù)注入氮?dú)?，防治浮煤自燃，已被主要產(chǎn)煤國家公認(rèn)為是一種行之有效的防火技術(shù)措施。目前，德國、法國、前蘇聯(lián)、波蘭等國廣泛采用氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)，成功地抑制了礦井煤層自燃，撲滅井下火災(zāi)，獲得了預(yù)期的效果；本礦井將注氮系統(tǒng)作為防滅火的主要措施之一。 一、氮?dú)獾奈?理性質(zhì) 在空氣中約占 79%，無色、無嗅、無味、無毒，與同體積空氣重量比為 ，在標(biāo)準(zhǔn)氣壓和 273K時(shí)，氣體密度為 1025g/L。 不燃燒，也不助燃，溶水極微，性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其它元素化 合，無腐蝕性。 二、防滅火原理 降低采空區(qū)或火區(qū)內(nèi)氧氣的含量，使采空區(qū)或火區(qū)內(nèi)氣體惰化，降低或阻止煤炭的氧化； 使采空區(qū)或火區(qū)形成正壓，減少或杜絕空氣進(jìn)（漏）入采空區(qū)或火區(qū)，形成窒息區(qū)域； 降低采空區(qū)或火區(qū)氣體溫度和周圍介質(zhì)的溫度，使煤炭氧化停止； 使 采空區(qū)或火區(qū)有爆炸的混合氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o爆炸性的惰性混合氣體，消除爆炸危險(xiǎn)性。 綜合來講，其防滅火原理為：窒息作用、抑爆作用、冷卻作用。 12 三、氮?dú)夥罍缁鸬膬?yōu)點(diǎn) 氮?dú)饪梢猿錆M任何形狀的有限燃燒空間，便于對(duì)采空區(qū)深部、高冒處等難以接近的地點(diǎn)進(jìn)行滅火，吸熱降溫，滅火快，不污染環(huán)境，且有利于防止瓦斯煤塵爆炸。 由于氮?dú)鈦碓磸V，制取容易，制氮工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)施，而且具有防火技術(shù)可靠、效果顯著、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)選用氮?dú)夥罍缁鹱鳛橹饕胧? 第一節(jié) 注氮工藝 一、注氮方式及其管路設(shè)置 （一） 預(yù)防性注氮 預(yù)防性注氮，即開放性注氮，回采期間，在不封閉工作面的情況下，向采空區(qū)間歇性注氮，必須嚴(yán)格控制注氮時(shí)間和注氮流量，確保采空區(qū)氣體逸出不得造成回采工作面或回風(fēng)流中有害氣體超限，達(dá)到防止自燃的目的。 管路設(shè)置 （ 1）應(yīng)盡量靠巷道非行人側(cè)，安設(shè)牢固，不得影響過車或其它設(shè)施的安全。 （ 2）根據(jù)通風(fēng)負(fù)壓作用方向，工作面氮?dú)夤苈蜂佋O(shè)在工作面進(jìn)風(fēng)巷非行人側(cè)，離底板 200～ 300mm，吊掛牢固。 （ 3）從工作面上口到制氮機(jī)的氮?dú)夤苈肪捎忙?50 鋼管，沿工作面傾向鋪設(shè)的氮?dú)夤苈凡捎忙?50 鋼管，留有Φ 20 的小眼，每次前 13 移后，埋在老塘內(nèi)。 （ 4）當(dāng)?shù)谝惶搜貎A向鋪設(shè)的氮?dú)夤苈仿袢氩煽諈^(qū) 15 米后，開始注氮，當(dāng)?shù)谝惶搜貎A向鋪設(shè)的氮?dú)夤苈仿袢氩煽諈^(qū) 30 米后，開始鋪設(shè)第二趟氮?dú)夤苈?，?dāng)?shù)诙搜貎A向鋪設(shè)的氮?dú)夤苈仿袢氩煽諈^(qū) 15米后，開始鋪設(shè)第三趟氮?dú)夤苈?，同時(shí)斷開第一趟氮?dú)夤苈罚傻诙说獨(dú)夤苈穼?duì)采空區(qū)實(shí)施注氮。 （ 5）以此類推，分別埋設(shè)第四趟、第五趟氮?dú)夤苈?，始終保持氮?dú)忉尫趴诘木嚯x為 30 米。 （二）滅火注氮 滅火注氮也即封閉注氮，工作面一旦發(fā)生自然發(fā)火事故或因故封閉時(shí)，因設(shè)備龐大 繁重，不宜撤出，在上、下兩巷適當(dāng)位置設(shè)置密閉，對(duì)工作面實(shí)施封閉，順風(fēng)向?qū)Ψ忾]區(qū)注氮，封閉區(qū)內(nèi)空間承受注氮增加氣體體積的能力，由密閉調(diào)節(jié)管上的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，并始終保持封閉區(qū)內(nèi)正壓狀態(tài)。 二、注氮管理 ， 工作面一旦發(fā)生自然發(fā)火事故或因故封閉時(shí)，因設(shè)備龐大繁重，不宜撤出，在上、下兩巷適當(dāng)位置設(shè)置密閉，對(duì)工作面實(shí)施封閉，順風(fēng)向?qū)Ψ忾]區(qū)注氮，封閉區(qū)內(nèi)空間承受注氮增加氣體體積的能力，由密閉調(diào)節(jié)管上的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，并始終保持封閉區(qū)內(nèi)正壓狀態(tài)。 （ 1）注氮量的多少，主要依據(jù)采 空區(qū)內(nèi)氣體監(jiān)測(cè)成份決定，與工