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矿井火灾防治技术集锦9篇

时间:2023-05-28 09:44:10

矿井火灾防治技术

矿井火灾防治技术范文1

关键词:矿井通风;通风与安全;展望;现状

中图分类号:TD72-4 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

目前,矿井通风技术和相关理论不够完善,矿井通风系统的良好运作是必要条件之一,以确保煤矿的安全生产、通风系统不完善,就不能保证矿井的安全生产。矿井通风安全不仅关系到煤矿的效益,更关系到井下施工工人的生命安全,它的重要性是不言而喻的。

一、通风安全技术的发展

我国煤炭事业起步的较晚,通过五六十年的发展,已经有了一定规模,矿井在通风安全方面也取得了较大进步。我国建立“以人为本”的安全生产理念,“安全第一、预防为主、综合治理”的指导方针,努力完善相关法律法规[1],通过采用先进的科学技术推动矿井通风系统稳定性的提升,取得了重要进步。上世纪八十年代后期,开始使用高产高效的矿井,进行集中式生产管理,杜绝了很多“一通三防”事故。

在煤矿领域,世界上最早实现瓦斯抽放的国家中就包括中国,而我国也是煤与瓦斯突出最为严重的国家之一。除此之外,威胁到煤矿生产安全的因素还很多,其中“一通三防”的包括矿井瓦斯、火灾、煤尘等,其中瓦斯爆炸造成的损失最大,发生频率也远远高于其他因素。

在矿井作业中,对矿尘的防治是很重要的。如果矿尘的防治工作做的不够,就会使在井下工作的工人因吸入大量粉尘而危害身体健康,而且煤尘也是矿井安全隐患之一,对矿井生产的安全存在很大的威胁。

通过科学实践,相关领域提出了在进行矿井通风安全工作时,应注重防尘、防灭火、通风、防治瓦斯等安全条例[2]。

与矿井安全相关的法律法规的出台能够有效抑制通风系统不完善造成的井下事故,并能够有效规范煤矿开采过程中的违规行为。

二、对矿井通风及安全的展望

(一)构建稳定可靠的通风系统

近些年,我国煤矿事故频发,究其原因,大多与矿井的通风系统有关,所以建立可靠、稳定的通风系统对煤矿事业的发展是十分重要的。在建立通风系统时,需要考虑通风系统在日常生产中能够提供足够的风量,在灾变期时通风设施可靠,这些在实行矿井救灾时都是生死攸关的大事。在对通风系统进行设计时,应尽量使风路系统简单,回风系统的巷道能保证正常回风,且风速符合相关规定。使用通风系统监控,能够将通风设施、设备及通风系统的状态进行实时反馈,并通过办公室计算机就能够实现对通风设备参数进行及时调整,可增加对矿井灾害的防治能力。

(二)对安全设备进行更新、完善

掘进工作面是煤矿施工的主要场所,在这里对瓦斯煤尘的防治是至关重要的。掘进安全设备是进行掘进工作与瓦斯煤尘处理的重要设备[3],在一系列设备中,应实现的功能包括:(1)通过使用双电源、双风机以及自动切换机、倒风机等,增加对通风的管理力度,通过加强对风电闭锁、瓦斯电闭锁的监控;(2)使用报警断电装置、瓦斯遥测仪等对瓦斯浓度进行严格管理,在管理过程中实行专人管理责任制;(3)使用防爆、防火、防尘的综合防治手段,做好防灾与自救等工作;(4)对整个矿井实行自动化改革,对设备、现场施工等实行远程测控,现场工作人员可以直接与地面总调室进行及时联络,且设备参数、现场参数等都会传入到总调室以供参考、分析和事故责任追究与隐患排查。

(三)瓦斯防突与抽放

瓦斯突出是矿井面临的重要威胁之一,瓦斯抽放是矿井安全工作中重要点工作,是防突的有效手段。在世界原煤产量排行中,我国居第一位,而在瓦斯抽放量方面,我国却位列第四位。落后的瓦斯抽放设备及抽放方式使得我国瓦斯治理水平相比其他国家较差。我国在未来的瓦斯抽放设备及方式上应投入科研资金,研究出更高效的抽放设备及抽放方式,提高安全生产的系数。

(四)矿井火灾防治

煤矿防治火灾的技术分为五部分:预测、预报、火灾防治、火源探测、措施落实。在对火灾进行防治的装备、工艺和技术方面,我国的进步还是很快的,但灭火方法在实施中仍存在许多问题,如对灌浆效果的检查、对灌浆量的实时监测、对所需浆料浓度的控制等等问题。对防治火灾设备及现场进行自动化改革是很重要的,通过电子设施、仪器、现场总线等技术,可对设备设运行状况进行实时监控,并可依据现场情况对设备参数进行调整,充分发挥现代电子信息科技在煤矿安全生产中的作用。煤层火灾的防治是安全生产的重中之重,每年发生的矿井火灾事故都会消耗大量的财力、物力、人力,对职工的生命安全及社会的稳定和谐极具危害性,因此相关科研院所应加大研究应用于煤层火灾的防治,并实现防灭火一体化。

(五)矿井粉尘治理

在煤矿中,煤粉不仅危害着煤矿工人的身体健康,更是瓦斯爆炸事故扩大化的“推手”。我国现阶段对煤尘的治理已经取得了防尘效果,但在粉尘的综合治理技术上还需要不断完善。一方面是加强对粉尘引起的尘肺病等职业病病理和医疗防治方法的研究,另一方面应研发并引进先进的除尘、防尘技术与设备,如使用声波、干雾进行降尘,又如研究旋流除尘、泡沫除尘、二次负压降尘等技术,并推广到生产实践中。在研究除尘设备和技术时,应注重在保障除尘效果的前提下,降低设备和技术成本,以便除尘设备与技术的普及。

三、结束语

煤矿事业是我国重要的能源事业之一,煤矿安全关系到企业效益及职工的生命安全,为保障煤矿的安全生产,需做好矿井通风安全工作。本文对矿井通风安全工作的发展历史进行了概述,并对其未来的发展进行展望。在未来的技术与理论发展中,应更加注重理论技术与实际状况相结合,真正做到安全生产。

参考文献:

[1]魏连江,王德明.《矿井通风与安全》课程设计教学模式研究与改革[J].中国安全生产科学技术,2011(15):65-66.

[2]吴国珉.典型有色金属矿山矿井通风系统优化与防尘技术研究[D].重庆:中南大学,2010.

矿井火灾防治技术范文2

[关键词]煤层自燃 防治 影响因素

中图分类号:TU425.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)47-0032-01

1、前言

煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一。煤矿井下火灾通常是由于氧气供给不足,空间较小,从而导致在这个有限的区域内,释放出许多有毒气体,致使整个上机巷出现人员中毒伤亡事件。从分析和研究相关资料可以看出,煤矿火灾,特别是煤层自燃对煤矿生产的影响是不可估量的,其导致的原因也是多种多样,因此,煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。

2、煤层自燃发火因素分析

2.1 采煤方法问题

对于回采工作面的发火原因分析,有多种说法,但是其中最为主要的一种是采煤方法的限制,还有一些原因,比如工作面推进速度慢,炮后堵架子和采空区出现漏风等情况,均会引起煤层自燃,或者在顺槽掘进时的高冒区处理不当,工作面推进至此时引起火灾。

2.2 顶板管理问题

对于一些井田煤系地层,其岩性大部分是以砂岩、粉砂岩、粘土层为主,煤层顶板大都为砂岩或砂质泥岩,在形成采空区后,其跨冒较难,这样使得采空区不能有效的完全的压实,如煤层顶板的巨厚砂层,质地坚硬,采空区漏风,提供了好的供氧条件,这样就给煤层自燃创造了良好的机会。

2.3 高冒区处理问题

高冒区煤层易于自燃主要是高冒处煤质松软,粘结性差,接氧面大,巷道内没有适宜的有效风速产生涡流风速,带走高冒区空隙内积聚的热能。另外,冒顶后未作防火处理或者用可燃物充填,也是造成高冒发火的因素之一。

2.4 地质因素

由于煤田的构造多,地质条件复杂等,表明煤层受到应力的强力挤压, 致使煤质松散, 易破碎,孔隙多,透气性强。煤层本身具有自燃倾向性,且发火期较短。

3、煤层自燃规律

根据煤矿开采的特点、结合煤层自燃的特点,分析出煤层自燃的主要呈现如下规律。

(1) 切眼、停采线采空区浮煤极易自燃

(2) 回采期间存在采空区二道自燃火灾威胁

(3) 采空区自燃高温区域范围大且隐蔽

(4) 采空区自燃火灾灭火难度大

4、矿井巷道内煤层自燃的防治方法

在我们通常使用的、风量充足的巷道中,往往不容易发生煤层自燃,而是在一些微风或者少风的环境下极易发生煤层自燃,由于满足了热量易积聚的自燃条件,易造成煤层自然发火。对不同的巷道自然发火情况,应采取不同的防治方法。

4.1 直接灭火法

(1)挖出火源。井下火灾范围不大,人员能够接近火源时,可将已燃煤炭挖取出来,运送地面。挖取火源时,必须随时检查瓦斯浓度和温度,采取一定的安全措施。

(2)用水灭火。用清水枪头直接向明火或出烟处喷洒水,将明火喷洒灭,并把明火周围的高温煤体洒透,待洒下来的水不热为止,并监测一氧化碳浓度,直至其浓度为0或比自燃前下降很多。

4.2 打眼灭火法

(1)井下打眼灭火法。某些巷道自燃出烟后,就必须通过电煤钻或岩石注水钻进行打眼,然后采用管子接通灌浆管路进行灌浆。

(2)地面打眼灭火法。当主要回风巷道发生严重的煤层自燃,造成通风系统混乱,威胁全矿井安全时,就必须封闭灾区进行地面打眼灭火。

4.3 联合灭火法

对一些巷道顶、帮的自燃出烟,有时并不是通过打钻注浆、注胶就能够解决的。如果打钻打不到火源,灌下来的浆水不热,而烟仍源源不断涌出时,则应进行联合灭火。

4.4 均压灭火法

在运输巷火源地点以外建风门,回风巷建调压风门,运输巷风门外安设局部通风机,风筒接过火源地点以里30 m左右,打眼灭火等。

4.5 封闭灭火法

某些矿井煤层自燃后,不能灭火或经采取各种灭火法无效果时,应采取封闭灭火法。

5、煤层自燃防治对策

煤层自燃现象在煤矿开采过程中经常出现,通过研究可以很明显的发现,煤层自燃现象对煤矿的影响是不容忽略的,其造成的经济损失也是巨大的,不仅对煤炭资源造成了浪费,还会带来水资源的白白流失,然而更为严重的是出现人员伤亡的惨剧。因此,煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。

煤炭火灾的防治一般应从以下三个方面进行出发,第一了解火区范围、第二建立火灾预测预报系统、第三灭火等。 从目前的情况来看,对煤层的火区进行勘察,比较普遍的一种方法是利用遥感技术。煤炭火灾由多种因素引起,就煤层自燃引发的火灾防治来说,主要分为以下几个阶段,第一是在煤层发火之前,这个阶段必须要加重力度对通风系统进行维护,对火灾样检测的传感单元做好充分的预防措施,而且还要建立起建立控风,防灭火专家系统。第二是在煤层发火以后,这个阶段的主要工作是要对火区进行封闭性技术的研究,惰性气体的防火技术和综合防火技术,都应该在火区中试用,使得煤层自燃灾害得到有效的预防和防治,降低煤矿的经济损失和社会效益的损失,同时还应该研究出新的技术和新的材料,采用新的综合的应用技术,使得煤层自燃的灾害损失降到最低。从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

6、结语

综上所述,从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

(1)对于煤矿生产而言,由于影响煤层自燃的因素有多种多样,所以对于煤层自燃现象应该从全局出发,整体考虑,采用综合应用技术措施,这样才能带来好的应用效果,将煤矿企业的损失降到最低。

(2)对煤层自燃进行综合防治,这本身的要素也是多方面的,可以从各个方面进行考虑,比如从巷道布置,工作面位置的确定,改进采煤工艺等,这些都是综合防治的有效表现和途径。

参考文献:

[1] 鲍庆国,文虎。等.煤自燃理论及防治技术[M].北京:煤炭工业出版社.2002.

[2] 王雪峰.煤氧化自燃过程的红外光谱研究[D].阜新:辽宁工程技术大学安全及技术工程,2004.

[3] 王永湘.利用指标气体预测预报煤矿自燃火灾[J].煤炭安全,2001,(6):15-58.

[4]赵桂先,解本旭,邬建明.利用同位素测氡技术确定煤炭自燃火源位嚣[J].煤矿安全,2000,(6):6―8.

[5] 徐精彩,邓军,文虎.凝胶防灭火技术在煤层内因火灾防治中的应用[J].中国煤炭,1997,(10):28―30.

矿井火灾防治技术范文3

关键词:深部矿井;自然发火;综合防治技术

中图分类号:TD75 文献标识码:B文章编号:1009-9166(2011)017(C)-0213-02

煤炭自燃发火是煤矿开采中的重大灾害之一,根据相关数据统计,在我国的现有煤矿中,54.9%的国有重点煤矿都有可能会发生自燃发火的危险,部分煤矿年产2.5万吨以上的大型煤矿矿井中有三成左右的煤矿有自燃危险,到2010年为止,我国煤矿发生的火灾中,自燃发火约占矿井火灾的七成以上,特别有些自然发火严重的煤矿矿区,如山东的兖州、辽宁的抚顺、黑龙江的鹤岗、甘肃的窑街等地的煤矿,由于地域的原因,自然发火的概率特别大。

煤层的自然发火倾向性是煤层自然发火的危险性的重要指标之一,他与煤矿开采技术条件有着十分密切的关系。煤层的自然发火倾向性只是衡量煤层自然发火危险性的指标之一,要客观地评价煤层自然发火的危险性,还必须综合考虑煤层的地质条件特征、矿井开采条件特征、矿井通风条件特征等对自燃的影响。

一、影响煤层自然发火的主要因素

煤矿开采过程中,因为煤炭本身原始温度较低、煤炭内的水分含量大、矿压较小,所以瓦斯的涌出量并不是很大。在开采煤炭的过程中,一定要保证井下风流稳定,风量较小。随着开采深度的逐渐增加,煤层的埋藏就相对较深,所以成煤的时期也逐渐向前推进,煤层埋藏的原始温度不断增大,煤体内的水分慢慢减少,而矿压则在不断增大,所以瓦斯的涌出量随着深度的深加而增大。

采煤过程中要求通风量大,从而能够增加煤体的供氧能力,迅速加快煤炭的氧化过程。由于煤矿开采强度的不断加大,市场对煤矿的需求量也在不断的增大,采煤的工艺水平由原先的分层式开采到目前的放顶式开采,煤炭产量也得到了进一步的增加,相应的瓦斯涌出量也在增大,为了稀释生产过程中出现的瓦斯,必须加大通风量,风量的增大,加快了浮煤的氧化速度与氧化程度,为煤层的自燃发火提供了条件。

二、自然发火的井下防治策略

1、综合防灭火技术路线

目前,国内煤矿矿井常用的防火灭火技术在防治煤层自燃火灾中有着十分重要的作用,但是并不是每种防火灭火技术都能够适应每一次的自燃火灾,每一种防火灭火技术都存在一定程度的不足与欠缺。

针对我们贵州的煤矿,结合当地的气候地理条件,我们认为应当采取综合性防火灭火路线,综合采用集注阻化剂泥浆、胶体、注氮和均压的防火灭火方法,有效解决自然发火。

2、注浆注胶防灭火措施

注浆注胶是煤矿矿井防火灭火的主要方法,煤矿矿井中泥浆的浓度湿度对防灭火的效果影响非常大,泥浆浓度越高,对防火灭火的效果越好,而目前国内部分煤矿矿井仍然在使用传统的黄泥注浆系统,这个系统的制浆浓度很难控制,水土比例较低,通常在51左右,而制出的浆又因井下浆液流失量太大,注浆效率十分低下。所以,笔者希望煤矿企业应当为煤矿安全重想,更换更新注浆系统,将煤矿矿井井下的自然发火防治措施落实到位,同时,我们还可以进行地面自动控制,实现注浆原料基料、胶凝剂、悬浮剂的定质定量的控制,并按照设置要求进行浆液的配比。

3、注氮防火灭火

当煤矿矿井中氧气含量降低到总体的4%~8%时,可以有效抑制煤炭的氧化自燃,当矿井下氧气含量降低到2%以下的时候,可以完全抑制煤炭等可燃物的隐燃和复燃。所以根据以上的防火机理,我们可以向矿井采空区持续注入氮气,并使注入的氮气渗透到采空区、冒落区、裂隙带等非作业地区,形成一条氮气惰化带,为煤矿矿井铺上一层保护罩,这样可以有效达到抑制采空区自燃的目的。

4、煤层自然发火的防治对策

防止煤炭自燃的主要方法就是要排除煤矿的自然发火条件,这些条件包括巷道的合理布置,合理的煤炭开采顺序等,同时消除供氧条件,减少矿井下氧气含量,选择设置合理的通风系统,采用均压、漏风检测与堵漏防热技术等,有效破坏蓄热蓄氧的环境。

5、正确开拓,合理开采

正确地开拓巷道布置,合理有效的开采方法,对煤层发生自燃发火的控制影响非常大,这就要求我们煤矿采矿技术人员必须从开采设计到煤矿开采的施工管理,都必须考虑煤层自然发火的问题,既要保证煤矿生产又要兼顾防止煤炭自然发火。从防止煤炭自燃发火的角度,我们应当考虑对巷道进行合理的布置,也要求矿井的通风系统必须完善、煤层切割较少、回采率较高、采空区容易封闭,能够有效防治井下自然发火。

6、采用高压注水

在高压作用之下,让高压水通过煤层的裂隙渗透到煤体的层理、节理当中,当煤体吸收了大量的水分之后,煤质会变软变酥,这样的煤质适合煤炭的存储,也增加了煤炭的可放性,避免了因为存放煤炭时而产生的大量煤尘。

7、矿井巷道喷层内压注凝胶

为了防止出现因为长期漏风氧化而积蓄的热量,除了采取喷浆以外,煤矿矿井还应当在喷浆层内压注凝胶,进行有效降温及隔热。在煤矿回采前,在巷道顶板处每隔2―4米,均匀布置2个钻孔,孔深直至煤层的顶板,板下直径20毫米进行套管,将凝胶均匀的压注到喷层内。因为凝胶具有堵漏、阻化等良好的隔热性能,并具有良好的热稳定性,能够起到阻止煤炭氧化防止煤炭自燃发火。

8、提高回采效率,加快回采进度

科学进行组织开采工作、提高煤矿的回采率、加快回采的推进速度,这样做不仅仅是提高煤炭的开采产量,加快完成季度的生产任务,而且煤矿回采可以减少煤炭的堆积量,同时降低煤体水分的散失,有效减少煤炭的自燃发火,对防止煤炭的自然发火具有十分重要的作用。回采的高效率进行可以为煤炭的自然发火的防治有着巨大的影响。

如果回采的速度较快,那么煤炭在氧化带内停留的时间较短,煤炭自然发火之前就能进入窒息带,就不会发生自燃发火;反之,如果回采的速度较慢或受到条件限制,就极有可能发生自燃发火。

结语:煤矿自然发火是煤矿安全生产的重要隐患,本文从煤矿自燃发火的原因入手,客观条理地分析了随着矿井的开采深度逐渐加深,影响煤炭自燃的地质原因、开采原因、通风原因,根据煤炭自燃的三个基本条件,提出了一系列的防治煤矿自然发火的有效策略,笔者坚信,只要煤矿企业坚持“以防为主,防灭结合”的基本原则,把各项措施都落实到位,把安全施工放在管理首位,就能够切实有效地预防煤层自然发火。

作者单位:连云港市煤炭工业公司贵州省金沙县川达煤矿

参考文献:

[1]程卫民.矿井煤炭自燃的综合防治技术及其实践[J].西北煤炭.2007(3).

矿井火灾防治技术范文4

关键词:“一通三防”;煤矿;安全生产

随着中国经济迅速发展,煤炭供求关系出现很大变化,煤炭价格上涨使一部分煤炭企业为了追求眼前利益而一味扩大生产,忽略安全管理。近年来,中国煤矿安全事故频发,瓦斯爆炸、水灾及透水事故是煤矿灾难的几个主要因素。据统计,因瓦斯死亡的人数占全国煤矿事故死亡总数的40%左右。安全是煤矿生产管理中的重中之重,“一通三防”技术在煤矿安全生产中具有非常重要的作用。中国矿井应当将先进的矿井监控技术充分应用到生产过程中,并且建立电、风、瓦斯及工序的管理链,这样才能尽可能避免井下事故的发生。

1一通三防技术的基本内容

a)“一通”是指矿井通风。矿井通风工作主要是通过安装在地面的两台同等能力的主要通风机完成的,必须要确保主要通风机能够正常连续运转。两台风机一用一备,备用通风机需在10min内开动,禁止采用风机群或局部通风机作为主要的通风机。局部通风机及相关的启动设置必须安装在进风巷道中,且局部通风机需保证一用一备,且能力相同、能自动切换;b)“三防”是指防治瓦斯、防治煤尘、防治灭火。瓦斯爆炸是煤矿安全事故中最容易发生也最为严重的事故,瓦斯问题是煤矿安全生产的巨大隐患,要对瓦斯问题进行全面管理,必须从防止瓦斯超限及杜绝引爆火源的出现入手,从根源上及时预防,最大限度避免安全事故发生。煤尘是在煤矿开采的过程中产生的,若煤尘在空气中达到了一定浓度时便会有爆炸的危险,在煤矿开采过程中会产生大量煤尘,这些煤尘会影响井下工作人员的身体健康。煤矿的火灾事故主要分为内因火灾与外因火灾,内因火灾主要是指煤层自燃引起的火灾,外因火灾主要是指由外来的火源引起的,与坑木、煤炭、油、面纱等可燃物相互作用而造成火灾。

2加强一通三防技术在煤矿中的应用

2.1优化通风系统

a)根据矿井自身风向的分布规律来适当调整矿井回风系统,以优化矿井通风网络。瓦斯含量及瓦斯涌出量决定了通风系统的设计,中国目前应用最普遍的是U型与U+L型通风系统,煤炭企业在设计通风系统时应根据不同的地质条件及周边情况来采用不同形式的通风系统。具体来说,针对风量较集中且阻力较大的通风网络,应对其增补风道,进而降低通风阻力,形成良好的通风效果。对于转入深部的矿井来说,应选用浅部巷道加以有效改造,并以此作为矿井的总回风巷在矿井内部形成多巷道的回风网络。此外,还应适当调整风井负荷及通风方式,对部分矿井之中风井负荷不均匀及风机效率较低下的状况,应及时改变并优化矿井原有通风方式,根据矿井实际情况来合理调整通风机运行方式及运行参数;b)加强对通风事故隐患的检查工作。工作人员应严格按照矿井生产的相关规章制度作业,最大限度避免并消除矿井安全隐患。通过隐患监察及时发现并处理矿井通风系统中存在的不合理之处及安全隐患。在掘进通风中,通常采用局部通风机来完成通风工作,但是局部通风机受到任何影响,都非常容易出现安全事故。相关数据表明,瓦斯爆炸与掘进工作面煤尘占据了矿井安全事故总数量的一半以上,因此应加强掘进通风工作的监察,重点是确保矿井通风系统的完备性及可靠性,具体来说主要是检查通风机吊挂是否稳固、安装位置是否正确、机电设备的防爆性能、是否能正常产生循环风等方面。

2.2加强瓦斯治理力度

在煤矿生产过程中应确保回风流里CO2浓度小于1.5%,瓦斯浓度低于0.8%,若回风流里CO2与瓦斯浓度超出这个范围,应及时撤离工作人员,采取有效措施进行安全控制。瓦斯爆炸是煤矿生产中安全事故发生的主要因素,采取有效、切实可行的防治瓦斯措施迫在眉睫。a)加强对瓦斯异常区的管理。通常来说,很难提前预测瓦斯的涌出情况,一旦出现涌出情况将带来极大的安全隐患,因此煤矿企业应根据以往瓦斯涌出情况总结出瓦斯涌出规律,把握好相关规律后,在实际工作中根据井下断层、地质构造及采掘工作面来深入分析影响瓦斯涌出的因素,进而制定出相应对措。此外,还应对相关构造区域进行及时的瓦斯检查,借助先进的监测系统来确保瓦斯管理工作顺利进行。针对那些新水平延伸区域、新揭露煤层区域及较复杂的地质区域,应加强对其的瓦斯地质分析,可采用打探放孔等方式检测相关炮眼及裂隙,以此来及时检测并掌握瓦斯的任何异常情况;b)突出瓦斯管理的重点。应加强对瓦斯含量较高区域的管理,根据煤矿管理经验对重点区域设定合理的生产设备标准及瓦斯管理标准,如在回采工作中可安装抽排风机、加大风量等,使瓦斯的危险性降到最低。

2.3强化防火灭火工作

矿井火灾危害性极大,一旦发生火灾,便会造成重大的财产损失及人员伤亡,火灾会产生大量CO等有毒气体,随着风流扩散会加大灾害的波及范围,给工作人员的生命安全带来威胁。在煤炭生产过程中的火灾主要分为外因火灾与内因火灾,针对不同的火灾应采取相应的防治措施。在煤矿生产过程中,做好防火灭火工作主要有以下几方面:a)健全防火系统。针对火灾频发的地区建设相应的地面注浆站,及时安设管理系统;b)当对几个煤层共同开展近距离开采时,一旦其中一层位置出现火灾,便会波及到其它煤层,在这种情况应以两道一线的方式完成注浆,针对受到构造影响的工作面,应对其进行预防性质的注浆,以确保临近工作面正常回采;c)可以采用计划性、阶段性的方式对矿井实施通风改造,这样能在一定程度上防止火灾。通风改造还可以降低矿井通风压力,减少采空区进风、回风间的压差,由此也很好地控制了由于漏风而产生的氧化升温现象;d)在开采易自燃煤的过程中,应及时封闭采空区,在开采过程中应做到快采、快闭、及时添堵,以此来避免采空区出现漏风现象。若煤炭已经出现自燃,应在第一时间迅速封堵采空区,切断供氧通道,并对其喷射高分子材料,避免火势进一步蔓延,之后再用凝胶、液态CO2、三相泡沫等方式进行灭火。

2.4强化粉尘治理

针对粉尘的治理工作主要可分为减尘、降尘、排尘、阻尘、捕尘五个方面。a)减尘是矿井防尘工作中的根本性措施,在生产过程中最大限度减少各位置的产尘总量,减少煤尘对人体造成的危害,通常采用水封爆破或预湿注水等方式来进行减尘;b)水幕降尘是矿井煤尘治理中应用最广泛的一种方式,在进行水幕降尘时应加强对矿井生产过程中的日常维护及水幕加工等工作,以此来切实保障降尘效果。此外,还应定期清扫煤尘聚集较为严重的区域,加强对该区域的煤尘防治与管理;c)捕尘是将空气中的粉尘聚集后进行处理的措施,湿式除尘风机、错喷除尘器等都是捕尘效果良好的设备;d)排尘是指利用新鲜风流排除及冲淡经过减尘、降尘及捕尘未沉降的浮游粉尘,加强通风是主要的排尘手段,在进行配风时应将风速尽量控制在合理范围内;e)阻尘主要是指个体的防护措施,井下工作人员应做好防护,带上防尘口罩防止矽肺病,同时还应采用以岩粉棚、水棚等为主防爆技术措施。

3结语

矿井火灾防治技术范文5

关键词 易自然;采煤工作面;防灭火;技术

中图分类号:TD75 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)13-0089-01

煤炭自燃火灾是我国煤矿安全生产面临的一大突出灾害,中国大型矿井中约有72.1%的矿井存在煤层自燃灾害。煤矿井下自然发火易诱发火灾、瓦斯爆炸等事故,产生的有毒有害气体,严重威胁矿工生命安全、恶化自然生态环境。随着科技进步和管理水平的提,凝胶、二氧化碳、氮气、三相泡沫等先进防灭火技术手段的推广应用,我国煤矿百万吨发火率逐年下降,但煤矿自燃火灾防治形势仍较为严峻。本文重点探索易自燃煤层采煤工作面回采期间的防灭火技术,以促进矿井的安全生产。

1 矿井概况

矿集团涿鹿安泰煤业有限责任公司整合的涿鹿县三矿(东沟、胡庄、兴梁),均属易自然发火煤层,煤层发火期3-6个月,由于煤层自然发火期较短,严重制约了矿井下一步在掘进和回采过程中的安全生产。据调查,邻近矿井冀中能源的涿鹿煤矿牛西井就因受自然发火影响造成重大的经济损失和危及人身安全。因此,研究应用科学合理的防灭火措施,采取有效而针对性强的防灭火手段,成为保障矿井安全生产,实现经济效益的重要课题。本文结合矿井的实际,重点探讨采煤工作面综合防灭火技术,采用先进的预防性灌浆技术、充填复合凝土技术、聚氨酯隔风喷涂技术、化学凝胶防灭火技术和防治上、下隅角遗煤自燃的技术,有效的控制了煤层的自燃,达到了保证矿井安全生产的目的。

2 易自燃煤层采煤工作面综合防灭火技术

2.1 预防性灌浆技术

当前,通常广泛应用的一种防治煤层自燃的技术是预防性灌浆技术。在要求分层开采和存在分层工作面的过程中,务必将黄泥浆灌入工作面的采空区。在对黄泥浆进行配置的时候,水跟黄泥间的比例应当高于1:5,保障每一天至少一个班灌浆空区,通过湿润水分包裹采空区遗煤,防止出现遗煤氧化聚热的现象,在灌浆的过程中需要将每一次的灌入量减少,且将灌浆的次数增多。这项技术的缺陷是:倘若不适当地操作,会导致工作面跑浆情况的出现,这不利于整个开采过程的顺利进行。倘若工作面巷顶部存在残留煤皮或冒顶空洞的现象,那么就应当实施一定的策略加以解决。当前,经常应用的一项技术是人工插管注浆冒顶空洞,针对未存在冒顶之处通过机械插管进行注浆,借助钻机打钻,再将注浆管插入,这个时候,最好控制至少3米的注浆管的长度,确保大概4米的孔间距,以及控制大概45度的钻孔角度。在回采结束之后,应当将密闭墙加设在工作面进风口位置,通过综采线位置铺设的管道实施封闭式的注浆,对它实施间断的填充。

2.2 充填复合凝土技术

通常在冒顶范围比较大、冒顶区长,以及冒顶高的位置应用充填复合凝土防治技术。根据下面的计量对复合凝土加以配置:15%的固化剂、50%的水,剩下的是黄土。通常要求大概五分钟的时间来固化凝结。在填充的时候,借助充填机的作用,复合凝土原料往稠浆液转化,然后借助高压泥浆泵在钻孔当中进行填充,在凝结之后,变成最后的复合凝土。

2.3 聚氨酯隔风喷涂技术

聚氨酯隔风喷涂技术是一种非常重要的灭火技术,它是在封闭架顶碎煤、架后供氧通道、拆除工作面支架、继续拧喷涂工作面架后与架顶时候所应用的一种技术。其中,阻燃剂、发泡剂、多元醇聚醚、催化剂、异氰酸酯等是制作聚氨酯喷涂的过程中需要的原材料。其中,我们称作异氰酸酯为所谓的黑料,它这个组分属于独立性,而它其余的原材料被叫做白料。在进行制作的时候,仅仅要求等量地混合搅拌这两种材料就行,它的制作过程十分简单,以及制作迅速,不耽误时间。聚氨酯涂料有着比较强的发泡性能,能够实现大概25倍,并且黏着性能好,在架缝表面位置涂抹的时候,在发泡膨胀之后,能够添堵出现漏风现象的任何空隙,从而实现理想的效果。

2.4 化学凝胶防灭火技术

化学凝胶防灭火技术是封闭堵漏和局部高温点的一项关键技术。生产化学凝胶的重要原料是水玻璃与碳酸氢铵,化学凝胶当中的碳酸氢铵大概占到3%,而水玻璃大概占到3%-9%,在压注的过程中通过注浆泵与三通管连接钻孔间。含量愈高的促凝剂有利于加速成胶的过程。倘若对空洞实施大量和快速地充填,一般借助胶体泥浆,在对胶体泥浆进行配置的时候,通常是借助地面灌站输送水玻璃到井下,再加入促凝剂。

2.5 防治上、下隅角遗煤自燃的技术

在完成采面拉架放顶后,通过洒水进行降温,进而确保隅角里面煤的湿润与低温。在进风侧周围,为了增加隅角漏风湿度,应当创建一道水幕,且保障它的长时间运行,对煤层的自燃进行有效地控制。在处理下隅角高温点与隔离采空区漏风的时候,应当通过应用临时封闭以及充填凝胶的技术。在工作过程中,应当持续地创建新型的密闭墙,再填充凝胶,避免出现自燃的情况。

3 结论

综上所述,易自燃煤层采煤工作面的综合防灭火这项工程较为复杂,煤矿矿井的工作者需要全面地认知出现自燃的条件,体会煤层自燃的影响因素,像是产量、地质、通风等,实施有效的策略处理和预防自燃的情况,确保煤矿的顺利生产和人员安全。

参考文献

[1]徐精彩,文虎,邓军,等.凝胶防灭火技术在煤层内因火灾防治中的应用[J].中国煤炭,1997,23(5):28-30.

[2]周春山,邬剑明,王俊峰,吴玉国.灭火技术在高瓦斯封闭火区的应用[J].中国煤炭,2011,37(3):90-92.

[3]鹿存荣,杨胜强,李伟,等.元堡煤矿 1901综放面初采期采空区一氧化碳超限原因分析及防火措施[J].中国煤炭,2007,37(10):99-101.

[4]梁晓瑜,王德明,秦波涛,等.粉煤灰三相泡沫防治煤炭自燃的应用研究[J].中国煤炭,2006,32(10):40-42.

矿井火灾防治技术范文6

【关键词】 矿井 采空区 火区治理

目前,矿井火灾是煤矿重大灾害之一,矿井火灾发生后,火势发展迅猛,变化复杂,影响范围广,严重影响和制约了煤矿的安全生产,造成不可估计的经济损失,如何有效的治理和控制火区,是煤矿安全生产的重要课题。

1 正压通风煤层群自然发火综合分析

1.1 自然发火规律

煤层群开采,特别是煤矿开采煤层上部存在多层采空区的条件下,自燃灾害的威胁来自2个方面:本煤层开采中采空区遗煤的自燃;开采的时候出风导致的上面这个区遗煤呈现出的自燃。煤矿目前关键是开的416盘区,和上面相比已开11#煤层仅3~20m,而且上覆的煤很多地方已小公司开了,依照相关信息,之前他们开的时候就已有火灾区,在那时候开采期间,上面采空区的煤层就已经影响了该表层开的采空区遗煤出现的自燃。正压出风虽已避开了这个火区构成的有毒气味向采掘空区涌出,但是,根据这个原有的煤窑的情况复杂,上面出风上不确认,原有的煤窑的温度也很难识别,因此,导致了现在的工作的压力。尤其,对该层开采期间,空采区遗煤出现的自燃构成的CO等一些污染,在构成度非常小的前期会使地表面出风影响,最后导致下面灾情的前兆预测带来了很大的困难。

1.2 自然发火特点

正压通风煤层群矿井自然发火多受上层采空区的影响,起火的地方大多会在人员工作的地方以及走道的上面发起。来的也是相对快、前期预测无法做到有效保障,起火的地方、走风通道很难确保精确,严重的会导致沿漏风源的后果,而且会在出风的地方容易导致新的火苗燃起

1.3 自然发火治理难点

上面的空层会和一些其它煤层互相坍塌,和表面融合成通道,很难准确的检测到出风的地方点。另外,采空区的遗煤布局空间的地方不是很清楚,然而层多采空区出现立面的布局,很难看出起火点。指标气体难以检测,井内运用压入式通风,出风会呈现在表面进而导致原来的煤层遗煤出现的自燃前期呈现出起火点判断有了很大的难点,如果在开的时候出现自动形成的气体味从而会导致原煤层同时构成自动起火。我们一般工作的时候煤自燃机会不大,起火的核心在于上面煤层采空的地方遗煤的再次燃烧。上面的范围非常大,上面的灾情再次燃烧点不好把握,注浆防灭火的方法成果不突出。

1.4 火区治理技术

正压通风煤层群火区因采空区呈立体布局,不管是注凝胶、黄泥灌浆、注阻化剂,都无法使空采区整体的表层煤都包裹,从而对采空区的表层煤使用减少温度、阻化预防其自动燃烧是不可能的,准确的办法就是减少表面上的煤在的地方的阻隔漏、风氧含量。N2防灭火是近年来国内外煤矿发展的先进预防火灾的技能,注氮预防火灾的技能是向火灾区域导入惰性气体N2,从而形成救灾。N2可以布满整个区域,有效降低了大火的蔓延,还能熄灭隐秘的火苗。使用向采空区注氮的办法,确保减少出风大的氧含量,还能以导入的 N2代替出风的强度,阻隔漏风,从而起到压制原采空区遗煤出现的自燃成果。对此,对于正压通风矿井煤层群火灾去处理应运用以注氮为主,堵漏、灌浆、合理通风、迅速加快当前的层面推进度为辅的综合防灭火技术。

2 火区治理实践

2.1 火区治理的现状

煤层采空区,原开采大量使用刀柱式开采,遗留的浮煤、煤柱较多,为自燃提供了条件。巷道、工作面采动的影响会造成顶板的破碎、帽落,形成随工作面移动的纵向“三带”,在通风压力下,形成采空区漏风通道,为采空区自燃提供了条件。

2.2 注氮防灭火技术在工作面的应用

采空区注氮一方面能够置换了上层采空区原有的 O2,另一方面能够在上层采空区形成高压区,形成 N2隔离单有效地防止了漏风,防止了采空区自燃,保证剩余工作面的顺利回采。

(1)需微小的注氮一直坚持做,按照下面的方式计算:式中:t 为注氮微小继续的时间段,min; L1,L2,…,LK为氮气流经巷道长度,m; S1,S2,…,SK为氮气流经巷道断面面积,m2;n为N2出现设备的运用多少台;QD为注氮量,m3/min;Q3为火情的现状,m3/min;m为可以采煤的程度,m;L为开采地方面积,m;K3为掺混系数,它表示风流或N2的紊流散发力度对火情中瓦斯的掺混力度,有效的情况里,整个掺混的时候,K3=1。一般情形应依照这个地方中瓦斯出现的程度大小、瓦斯积聚程度、巷道现状尺寸对风流结构的影响等因素取经验值,推荐K3取0.8~0.96,对K3的取值应进一步研究;X为工作面采空区现有漏风带宽度,m,一般取20m;a为采空区透气性系数,L/m,全部冒落式取0.030L/m,充填法管理顶板取0.024L/m;b为采空区空隙率,取0.3左右。其中:N2流经的巷道估值3600m(包含上层采空区局部巷道长度和81610封闭巷道长度);断面取值为13.5m2;注氮量为25m3/min;火区漏风量为30m3/min;工作面长度为117m;使用N2发生装置2台,根据式(1),得t1=26.8h即如果想充满采空区,最小注氮时间是大约为26.8 h。

(2)间歇注氮时间。间歇注氮时间是指一次注氮后,火区中O2浓度从惰化环境最低O2浓度(≤8%)上升到惰化环境最高O2浓度(12%)所需的时间。从目前向采空区注氮开始,通过“U”型管气压计测得采空区内相对压力随着时间不断增大,压力加大降低了采空区的漏风,降低了上层采空区遗煤自燃的可能性。随着N2的注入N2含量也逐渐增大O2浓度逐渐降低,O2浓度的降低能够有效的抑制遗煤的自燃。如果导致上面采空区出风以及附近采煤性比较复杂,O2浓度难以达到5%以下。经过检验采空区的出水温度可以粗略得知采空区遗煤的情况,对某些煤层416胶带巷贯通口出水温度和回风巷贯通口出水温度进行了检测,起火的时候高达出水温度到达了70℃,跟着时间的延续和出水温度逐步底下,当前始终稳固在28~29℃左右。

3 结语

分析了正压通风矿井煤层群火区发火的规律、正压通风矿井煤层群火区发火特点及治理难点。提出正压通风煤层群火区治理以注氮为主,灌浆、堵漏、合理通风、加快工作面推进速度为辅的综合防灭火技术。并将这一技术运用到现在的煤矿火区的治理,对此取得了良好有效的工程实践效果。

参考文献:

矿井火灾防治技术范文7

关键词:一通三防;安全管理;提升

煤矿企业属于高风险企业,因此安全生产对于煤矿企业来说是最为重要的。可我国近年来煤矿事故却频频发生,从2010年平顶山煤矿事故到2016年大同煤矿集团公司煤矿事故,煤矿事故发生的比率虽然逐年下降,但是总体的事故数目依然触目惊心。在这种情况下,重新探究“一通三防”的煤矿企业安全管理方法就显得尤为重要了。而文章就加强煤矿企业“一通三防”安全管理质量展开研究,以期为煤矿企业的安全管理做出理论上的贡献。

1“一通三防”的实施情况

1.1矿井通风

矿井通风是煤矿安全生产的基础。而矿井通风的宗旨就在于:为井下施工的人员提供良好的空气条件。矿井中的空气质量直接决定者矿井工作人员的生命安全,因而其可靠性与稳定性尤为重要。而近年来随着煤矿生产规模的逐渐扩大、矿井开采技术逐渐机械化,矿井的通风能力有了显著的提升。据统计:采用“对旋局部”通风机进行矿井通风,可以将效率提高30%以上。但是,机械技术的提升却没有降低煤矿事故发生。这也充分说明了矿井通风并没有引起煤矿企业的充分重视。

1.2防火

防火是“一通三防”的一个重要的环节。它要求煤矿企业做到完善火情监控系统、做好井下气体的检测工作、总结作业区域温度与气体的变化规律、同时还需要及时更新防火、灭火的相关设施。据统计:目前我国煤矿火灾事故中,绝大多数是由于煤层的自燃引起的。而我国也一直致力于对煤层自燃问题的研究,先后提出了“S值法”“双氧水法”等火情控制方法。但是,目前我国对于煤矿防火所采用的主要做法依然是:控制气体流量和风量、及时进行井下气体检测的方法。可以说我国的煤矿企业的防火方法依然不发达。

1.3防尘

防尘是“一通三防”中最为重要的环节。所谓的煤尘是指:“在煤矿生产过程中所产生的岩石和矿石的微细颗粒。”而煤尘对于井下施工人员的危害是极大的。长期吸入煤尘会造成肺部疾病,而当煤尘的温度到达700摄氏度时就会发生爆炸并伴随产生大量有毒气体,可直接危害人体生命。目前我国的防尘技术依然停留在“湿度作业”与“洒水作业”的层面上。未来我们有必要引入“自动净化水幕”和“粉尘在线监测系统”,这样才能提高煤矿防尘的能力。

1.4防瓦斯

防瓦斯是“一通三防”中难度最大的环节,而瓦斯爆炸也是我国煤矿事故损失最严重的事故。煤矿企业防瓦斯的技术主要包括:瓦斯的测试技术、瓦斯的抽离技术、瓦斯的防爆技术和瓦斯的检测技术。其中瓦斯的预测技术是最难的技术。它不仅涉及到研究煤层的瓦斯含量研究,还涉及到煤层的物理结构研究,表面缝隙研究和爆破涌出量研究。而瓦斯的预测还与矿井通风有莫大的关联,这也需要研究。而瓦斯的抽离技术则是防瓦斯的核心技术,目前国内主要的抽离方法是“卸压煤层”和“围岩抽放”以及“采空区抽离”。但这些技术在高速发展的煤矿业务中也显得有些力不从心。因而,国内外的一些学者已经将视角转向了“回采工作面上隅角瓦斯积聚治理技术”研究和“小型液压风机”装备研究上。

2煤矿“一通三防”安全管理工作质量提升路径

2.1加强矿井通风的管理

在煤矿成产的过程中,矿井通风是安全生产的基础。矿井通风能够有效地将危害人体的气体排出作业区域,同时也能防止易燃易爆的气体高度集中。因而要想提升煤矿企业“一通三防”安全工作的质量,加强矿井的通风的管理是必经之路。具体的加强方法如下:第一、在煤矿开采的过程中应保证工作台风通过的数量充足。在煤矿开采的过程中上隅角的瓦斯浓度容易过高,而工作台产生的负压型风能有效解决这一问题。因此在开采工程中一定要保证一定数量的工作台风。而需要引起注意的是:煤矿的开采与通风是负相关的关系,因此煤矿的开采要做到均衡开采和分段开采。第二、在开采区域挖掘工作台时应当首先挖掘中间区域,这样就能有效避免工作台与工作台之间产生的串联通风的情况。第三、在开采区挖掘作业台的工作是最容易产生安全事故的工作,因此在进行该项目的时候一定做好通风的监管工作,调节好通风机械与供电机械之间的配合,为挖掘工作提供保障,这样才能最大程度上避免安全事故的发生。第四、在瓦斯含量较高的矿井中作业时,要采用“三专两闭锁”的方式,即专门的通风设备、专门的管理人员和专门的设备操控人员。

2.2有效落实防火工作的各项要求

矿井火灾是煤矿事故中最严重的事故之一,不仅会给工作人员造成人身或生命的损害,也会对国家财产造成严重的损失。因此必须加强煤矿企业的防火工作。而综合分析矿井的火灾事故就会发现,造成矿井火灾的原因有两点,第一是管理问题,第二是自燃问题。因此提升火灾的防控质量也要从这两方面入手,具体如下:第一:针对管理失误造成的火灾,例如:吸烟引起的火灾;携带易燃物品下井引起的火灾。对于这样类型的火灾我们要做的是加强管理,约束工作人员行为,提升工作人员的认识,同时也要做好监督工作。第二、针对自燃引起的火灾,我们要做的是做好矿井的通风与监管。及时预防,及时发现,及时处理。将危险消灭在萌芽中。

2.3确保防尘工作的效果

煤尘对于煤矿企业的影响主要体现在其对煤矿工作从业人员的影响上,首先是职业病的影响,长期接触煤尘的工作人员会患有肺部的疾病,这种疾病有可能伴随终生。而煤尘引起的爆炸也会直接威胁煤矿工作人员的生命。而我国因煤尘引起的煤矿事故主要原因都是因为监管不力造成的。因此要提升防尘的质量就要做好防尘的监管工作。具体如下:第一、设立定期定时检查制度,安排专业的人员或直接安排开采的工作人员对矿井内的煤尘进行监督。将责任落实到个人,树立责任意识,严格要求监管团队做好监管工作。第二、提高煤尘防范技术,适时清理井内煤尘。目前世界先进的煤尘防治技术主要有“自动净水技术”和“水幕技术”等,我国也在对这些高端的煤尘防治技术进行研究中。但即使研究成功,由于成本过高等问题,这些技术也不能立即投入实战。但我们依然可以采取洒水与“液体捕获”的技术方式来处理这个问题,这样的技术方式虽然落后,但是却很实用。第三、严格要求工作人员,做工作作业的时候必须穿着防护服,佩戴口罩等相关防护措施。

2.4进一步加强瓦斯的防治与管控

瓦斯事故的后果是难以弥补的,强烈的爆炸会造成巨大的损失。而我国目前的瓦斯事故发生的主要原因是由于瓦斯管理落实的不到位。因此要进一步加强瓦斯的防治与管控,具体方法如下:第一、严格执行国家的瓦斯监控标准,组织专门的监控人员,购买和改善专门的检测设备。严肃态度、严格执行、严明监控。第二、依托便携的仪器对井下的瓦斯进行实时监控,将井下工作人员进行编组,负责对井下瓦斯的实时监督。第三,严格贯彻瓦斯的抽离与排放流程,杜绝“一风吹”等不负责任的行为。并按照国家相关规定,在气体排放前3天内下达通知,组织专门的救援队伍。

3结束语

要提高我国煤矿事故“一通三防”安全管理的质量,应当从通风、防火、防尘、防瓦斯四条路径入手。严肃态度,认真执行相关标准,并同时提高机械设备的效能,这样才能有效提高我国煤矿安全管理的质量。

作者:崔松涛 李腾飞 单位:河南神火煤电股份有限公司

参考文献:

[1]谢先明.关于煤矿“一通三防”安全管理现状与风险方法策略的探讨[J].内蒙古煤炭经济,2015(10):107.

矿井火灾防治技术范文8

论文摘要:华丰煤矿地质条件复杂,煤层倾角大,受水、火、瓦斯、煤尘、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重威胁。近年来,通过改造矿井生产系统、建立健全灾害预测与防治体系,控制了重大灾害的发生,实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。

新汶矿业集团华丰煤矿是一个具有百年开采历史的老矿,地质条件复杂,煤层倾角大,受水、火、瓦斯、煤尘、冒顶、冲击地压、地表斑裂等多种灾害的严重影响。多年来,华丰煤矿通过开发和推广应用新技术,紧紧围绕矿井灾害综合治理,开展了技改挖潜和科学管理,实现了复杂地质条件下的安全、高效开采。

1 矿井生产系统改造

1.1 矿井运输系统改造

为了适应煤层倾角变化大、地压高、巷道易底臌变形的情况,自行研制应用了3条钢丝绳吊挂下运带式输送机和水平弯曲线摩擦多点驱动带式输送机;将原顺槽刮板输送机或多部带式输送机串联运输方式改造为1部可弯曲带式输送机,顺槽和集中巷带式输送机采用小角度多次转弯技术,减少了设备投入。

根据薄煤层实际情况,将原使用的SGW-150C刮板输送机改造为SGW-430/55型刮板输送机,槽宽由630mm改为430mm,适应了薄煤层工作面特殊条件,减少了机电事故。

1.2 通风系统改造

通风系统由原5个风井分区式通风改为集中通风。为保证五水平通风系统稳定、合理,采掘工作面风量充足,在-210回风巷建挡风墙,形成两翼回风的通风系统;采用串联通风,降低采区的总用风量;采煤面采用下行通风方式,构建3道密闭墙,封闭闲置巷道,提高五水平风量,保证安全生产。

1.3 排水系统改造

为提高矿井排水能力,由原来的-90、-270、-450、-750多级排水改为-450、-750两级排水,对主排水泵进行扩排改造,推广PJ节能泵,淘汰低效水泵,增装Φ325mm排水管路2210m,排水能力提高2倍,年节电耗168万kWh。

1.4 构建Webmrt集成化信息体系

建立了华丰煤矿集成化信息体系,使矿井安全监测数据处理系统、营销管理系统、人力资源管理系统、物资超市系统、企业预算系统、办公系统、设备管理等系统形成信息资源共享,提高了现代化管理水平。

2 矿井集中化生产与单产单进的提高

华丰煤矿原为多井口、多水平、多采区、多工作面生产,为了实现矿井和生产水平的集中,将采煤队个数由7个减为4个,生产采区由4个减为2个,实现了采区的集中生产。矿井效益的提高很大程度上取决于单产单进水平的提高。近年来,通过改造生产环节,推广先进技术,涌现出了年产45万t的炮采队和月掘318m的炮掘队。

在回采工艺上,大力推广毫秒爆破技术,自行研制窄型刮板输送机,下顺槽采用自移式转载机,配SPJ-800吊挂式皮带机运输。采用“1.1m顶梁、见三回一”支护,双抗带网护顶,推行正规循环作业,使毫秒爆破、单体支柱支护和大功率运输机三者得到最优配合,工作面单产提高1倍以上。

在掘进方面,改善钻、装、运环节,采用YT强力风动钻机,毫秒延期电雷管起爆,水胶炸药爆破进行钻爆法掘进,光面中深孔爆破,优化爆破参数,提高爆破效果;采用P-60B大功率扒装机,配合电瓶车运输,完善排矸系统,实现全岩、半煤岩巷道优质快掘。

疏通生产环节,采区上山自溜运输改为大倾角皮带运输,推广可弯曲皮带、长距离多点驱动皮带等技术,使单台设备运输长度由200m增加到1000m。

3 深部开采顶板管理和煤巷锚杆支护

在回采工作面顶板管理方面,完成了回采面顶底板分类及支护形式研究,厚煤层、倾斜分层试验金属菱形网假顶采煤法,解决了网下高档普采工艺问题,实现了分层开采顶板的安全管理;在破碎顶板试验应用双抗塑料网假顶采煤法和双抗带网护顶技术。

在掘进顶板管理方面,先后完成了4层煤顺槽锚背网支护,粘土岩巷道锚喷组合支护、高地压巷道锚喷网组合支护、破碎围岩锚钢带支护、六岔门立体交岔点支护等方法试验。针对深部开采、冲击地压条件下巷道维护困难的实际,开展了“冲击地压煤巷锚杆支护技术研究”,研制的全长锚固快硬水泥药卷锚杆支护效果良好,为冲击地压煤巷的煤帮支护及软岩巷道支护提供了一种锚固性能好、成本低的支护材料。 转贴于

4 灾害治理

(1)加大安全投入,保证资金到位,保证安全治理措施的落实施工。

(2)近几年华丰煤矿根据自然灾害的情况与各科研单位共同开展了大倾角厚覆盖层采煤后地表斑裂研究与控制、冲击地压综合防治、综合防灭火、顶底板承压水上开采、深部地压研究等10多项技术,有效地推动了矿井自然灾害的治理,节约资金达亿元以上。

(3)研究、推广应用先进的科学监测仪器和先进技术,完善监测手段,提高监测水平和质量。建成了冲击地压预测预报及定位系统、束管监测系统、微震监测系统、地面高压注浆减沉系统等,提高了灾害的防治能力。

矿井火灾防治技术范文9

1、前言

我国是矿业开发大国,由于我国地质环境管理工作起步较晚,缺乏完整的法律法规,个体非法、违规采矿现象依然存在,造成的矿山地质灾害问题十分严重,在某种程度上,严重威胁了我国矿产资源开发的可持续发展。近些年来,重大地质灾害呈明显上升的趋势。地质灾害在我国是多发的,其种类多、分布广、影响大,造成的损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。。因此,有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术,准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性及其严重程度,就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。

2、矿山地质灾害的主要类型及成因

矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水.瓦斯爆炸.岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形.环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类:

2.1岩土体变形灾害

⑴矿山地面和采空区塌陷

地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。

⑵采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩

主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。

⑶坑内岩爆

坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。

⑷采矿诱发地震

因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破坏。

2.2地下水位改变引起的灾害

⑴矿坑突水涌水

这是最常见的矿山灾害,本文由收集整理突发性强,规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹.人员伤亡灾难。

⑵坑内溃沙涌泥

这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器.人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。

2.3矿体内因引起的灾害

⑴瓦斯爆炸和矿坑火灾

这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。

⑵地热

随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。

3、矿山地质灾害的防治措施

综上所述,矿山地质灾害由于时空特点与产生条件不同,随着矿山地质勘查的手段逐步应用,我们应针对上述分类和勘查手段,采取有力的防治措施,才能防止矿山地质灾害的发生,有效地减少人员伤亡和财产损失。根据矿山地质灾害发生的特点,有些矿山地质灾害我们能从主观上加以预防,有些地质灾害由自然诱因引起,我们不可能有效预防,因此我们制定具体的防治手段应包括以下措施:

⑴建立和完善矿山开采前的风险评估与环境评估,并制定环境保护与恢复治理的政策法规和规划体系。做到开采前严格评估,开采中积极防范,开采后积极恢复,把矿山地质环境恢复与土地复垦纳入法规,强制推行。

⑵加强宣传,普及矿山地质灾害防治知识,提高矿山开采人员素质,增强其对地质灾害的危机感与警觉性。提高矿山生产过程中全员防灾、减灾技能与手段,强化矿山地质灾害的防险、避险、抢险培训。

⑶地质灾害预测预报。井下地质灾害主要包括冒顶片帮、深部岩爆、井下突涌水等。井下地质灾害预测预报主要是运用一些探测仪器将矿坑前方和侧壁的地质情况反映出来,为地质灾害的防治提供参考。这些预报方法目前在隧道开挖地质灾害预警预报中运用广泛。

⑷控制爆破。矿山开采往往要借助火药对矿体进行破碎,目前矿山控制爆破方法主要为光面爆破。控制爆破主要包括以下内容:破碎程度,破坏范围,坍塌方向,控制爆破的危害。光面爆破可以减少对围岩扰动,减少爆震裂隙,危石较少,能基本保持围岩的稳定性,避免坍塌、冒顶、掉块等地质灾害现象,同时有利于坑道的有效支护。

⑸环境岩土工程治理技术。主要是运用岩土工程的概念进行环境保护的技术,主要侧重于一些具体的地质灾害的防治措施。目前岩爆主要针对岩爆的发生机理方面进行防治,对岩爆可能发生部位的地应力进行判定,分析岩爆发生的可能性及岩爆的发生等级,在治理方面主要防止应力集中,目前很多矿山企业引入有限元方法分析采场的应力分布,从而对应力集中的部位采取释放措施。对于采空区塌陷目前主要是减少沉降的高度,对地表沉陷区内的建筑物、设施、人员等进行搬迁,减少对人类生命财产安全的威胁。目前主要有充填法:边采边充填、集中充填,对于井下突水灾害,除了上述运用物理探测方法外,主要有注浆封堵、帷幕注浆截流等措施,目前预测方法主要有统计学方法、突变论方法和现场试验等。

⑹在矿山开采区应严格禁止私采乱挖和越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持工作,积极推行地质环境恢复方案及措施为防止水土流失、恢复植被和景观。监督与制止不加处理就将开采弃渣胡乱堆弃的现象,强制其必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内。