煤矿防灭火设计.doc

精选优质文档-----倾情为你奉上山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井防灭火专项设计山西源通煤矿工程设计有限公司二○一二年三月专心---专注---专业山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井防灭火专项设计工程编号：F1602工程规模：1.80Mt/a总 经 理：总工程师：项目负责人：山西源通煤矿工程设计有限公司二○一二年三月设计人员名单专 业姓 名职 称签字采矿工程曲民强高 工采矿工程郑尚印高 工采矿工程吴玉国工程师矿山通风与安全何栓田高 工矿山通风与安全周春山工程师目 录前 言矿井火灾是煤矿开采的主要灾害之一，随着我国煤炭产量的不断增加，新建矿井的增多和开采强度、开采深度的增大，矿井防灭火问题显得尤为突出据不完全统计，我国存在自然发火危险的矿井已占到60%以上每一场火灾的发生，轻则破坏煤矿开采的部署，干扰矿井的正常生产；重则烧毁煤炭资源和井下材料、设备；更有甚者可能引燃瓦斯煤尘爆炸，酿成人员伤亡的重大恶性事故，导致矿井的提前报废重大恶性火灾事故造成政治、经济以及资源上的损失往往是难以估量的，对矿工情感上的伤害也非短期可以消除的此外，由于矿井火灾造成土壤、水资源、植被、大气层的严重污染，威胁到人类生存的环境。

在矿井火灾发生总数中，外因火灾所占比重较小，但其发生突然、发展迅猛，如果不能及时发现和控制，往往造成重大事故；内因火灾（自燃火灾）是由处在特定环境下的煤吸附氧气产生热量，并在一定条件下热量得以积聚而形成的，90%以上的矿井火灾属于内因火灾范畴，其发生和发展往往伴有一个孕育的过程，根据其征兆能够在早期发现，但其常常发生在人们难以进入的采空区内，一旦形成火灾，面积较大、温度较高，且火源位置难以确定，灭火比较困难我国是少数几个以煤作为主要能源的国家之一，也是世界产煤大国煤炭在我国一次能源消费中占76%，随着我国经济的快速发展，对煤炭的需求还会进一步增加，我国以煤为主要能源的生产和消费特征在今后相当长的时间内都不会改变因此，近年来国家和企业对煤矿安全生产日益重视，加大了煤矿安全投入的强度，特别是对新建或改扩建矿井防灭火设施的设计、审查、验收等制定了较为完善的标准同时，加强了对矿井防灭火新技术、新装备、新材料的研究和应用，极大地改善和提高了我国煤矿防灭火技术装备水平山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井由朔州市平鲁区后安煤炭有限公司和其东北部新增区空白资源组成井田位于宁武煤田北部平朔矿区由于4-1号煤层资源已接近枯竭，需延深水平开采8、9、11号煤层，生产能力为180万吨/年，井田面积为4.8336km2。

根据山西煤矿设备安全技术检测中心2009年1月15日、2010年9月10日和山西省煤炭工业局综合测试中心2012年2月15日分别对该矿4-1、8、9、11号煤层自燃倾向性测试结果表明各煤层煤层自燃倾向性等级均为Ⅱ级，属自燃煤层根据《煤矿安全规程》第二百三十二条和《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知》（安监总煤行[2008]161号）的规定，开采容易自燃和自燃煤层时，必须编制相应的防灭火设计，采取综合防灭火措施，防止自然发火因此，山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司委托山西源通煤矿工程设计有限公司根据矿井煤层赋存状况、采煤方法、巷道布置、巷道支护、通风系统等实际情况开展矿井防灭火技术及装备的研究，编制《山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井防灭火专项设计》，科学合理地制定有效的防灭火措施，以保障矿井防灭火工作的顺利进行一、设计的依据(1) 山西省煤炭规划设计院2012年2月提交的《山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井水平延深8号煤层优化设计》；(2)《矿井通风安全装备标准》，MT/T5016-1996；(3)《煤矿安全规程》，2011年版； (4)《矿井防灭火规范（试行）》，煤安字（1988）第237号； (5)《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》，AQ1055-2008；(6)《煤炭工业矿井设计规范》，GB50215-2005；(7) 《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》，安监总煤装[2011]33号；(8)《煤矿自然发火标志气体色谱分析及指标气体优选方法》，AQ/T1019-2006；(9)《煤矿自然发火束管监测系统通用技术条件》，MT/T757-1997；(10)《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》，AQ1029-2007；(11)《煤矿灌浆防灭火技术规范》，MT/T702-1997；(12)《煤矿安全监控系统通用技术要求》，AQ6201-2006； (13)《矿山救护规程》，AQ1008-2007；(14)《矿井密闭防灭火技术规范》，MT/T698-1997；(15)《煤矿采空区阻化气雾防火技术规范》，MT/T699-1997；(16)《煤矿防火用阻化剂通用技术条件》，MT/T700-1997；(17) 《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于加强煤矿防灭火工作的通知》，安监总煤行[2008]161号；(18)山西煤矿设备安全技术检测中心2010年9月10日出具的煤自燃倾向性鉴定报告，报告编号：晋煤检[2010]0502-MR-F0033、[2010]0502-MR-F0034二、设计的指导思想此次矿井防灭火专项设计坚持“安全第一、预防为主、防治结合、技术可行、经济合理”的原则，严格遵循国家相关规程、规范、规定，根据后安煤炭有限公司煤层赋存状况、开拓开采工艺和当地实际情况，认真分析矿井生产各环节过程中可能引起火灾的各种因素，结合目前国内外矿井防灭火技术现状及发展方向，借鉴国内外先进的设计思想，积极采用新技术、新工艺、新设备，建立健全该矿的防灭火系统，完善矿井火灾防治技术措施及装备，从而保证矿井的安全生产，防止矿井火灾事故的发生。

三、设计的主要特点（1）以开采煤层自燃火灾特点、自燃特性实验测试和现场观测为基础，优选出煤自燃指标气体，并结合矿井实际情况，建立煤层自然发火早期预测预报体系，同时建立健全矿井火灾监测监控系统，及时、准确的发现火灾隐患，指导现场防灭火工作的具体实施2）矿井移交生产时在8号煤层801首采区布置1个一次性采全高薄煤层综采工作面（80101工作面）井下在8号煤层布置1个综合机械化一次采全高回采工作面和2个炮掘工作面，在9号煤层布置1个综合机械化放顶煤回采工作面和2个综掘工作面，以保证矿井设计生产能力本次防灭火设计主要是针对8、9号煤层自然发火的防治3）建立完善的矿井防灭火系统，注重采用先进的防灭火技术研究成果，以预防性灌浆、喷洒阻化剂、束管监测为主要防火手段，加强回采过程中煤自燃的监测监控，对后安煤业开采煤层自燃火灾进行综合防治四、存在的问题及建议（1）本设计是依据现有的矿井采区设计、通风系统及巷道开拓情况进行的，没有从巷道布置和通风系统方面进行有利于矿井防灭火的设计；（2）由于没有完全掌握该矿煤自燃的特点和规律，建议在开采过程中，进一步对首采面采空区煤层自燃规律进行研究，掌握开采煤层自燃的特点和规律，建立一支技术过硬的防灭火队伍；（3）设计中的部分参数是在经验的基础上就大选取，以保证满足矿井需要，建议矿方在今后的防灭火实践中进一步总结规律，修正参数，进一步适应后安煤业矿井防灭火技术需要。

4）本设计是建立在现有地质资料和开采设计的基础上，若地质条件或开采设计发生变化，建议对本设计进行相应的修改；若因地质条件或其它不可抗拒因素而出现的自燃火灾，建议根据现场实际条件，由本公司和矿方共同制定具体的防灭火方案1 矿井基本情况1.1井田概况(1)交通位置山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井位于朔州市平鲁城区东南直距14.50km陶村乡的王高登村至刘高登村一带，行政区划隶属于平鲁区陶村乡管辖，其井田地理坐标为东经112°25′36″～112°28′07″，北纬39°29′26″～39°31′01″矿井工业场地距平鲁城区14.50km，南距大运高速公路朔州支线15.0km，距朔州火车站33km，距大新火车站约28.0km，距神头火车站约30km，区内乡镇煤矿间均有简易公路相通，从朔州火车站经北同蒲线、神朔线、朔黄线可通往全国各地，交通运输条件较为便利 (2)地形、地貌本井田地处山西台拱平朔台地内之中山丘陵区,地表大部分为黄土覆盖，由于降水冲刷，形成密布的冲沟，其深浅各有不同，沟谷两侧多为黄土陡壁，地形较为复杂井田内地势东高西低，最低点位于井田西部，标高1204.00m，最高点位于井田东部，标高1418.10m，相对高差214.10m，为低中山区。

3)地表水及河流本矿井地表水属海河流域桑干河水系，马关河支流从矿井西部流过，地表洪水由北东流向南西入马关河后由北向南穿越朔县平原汇入桑干河马关河常年有水，但水流量很小，一般水流量为0.04～0.06m3/s，洪水期流量可达100～200m3/s，1921年特大洪水流量达348m3/s，最高洪水位高出河床2.57m，标高为1205.57m，均低于本矿井口标高（主斜井井口标高为1212.558m、副斜井井口标高为1212.558m、进风行人斜井井口标高为1212.560m、回风立井井口标高为1324.090m）4)气象 本区属温带大陆性气候，干燥、昼夜温差大，风沙多为本井田气侯主要特点，全区平均气温4.5℃，1月最冷，平均气温-12℃，最低气温-32.4℃；7月最热，平均气温20℃，最高气温38.2℃平均降水量为420.0mm,大多集中在7～8月，占全年降水量的50％以上；年平均蒸发量1375.60mm～2598.0mm，为年降水量的5倍全年无霜期100d～120d，初霜期为9月下旬，冰冻期为10月下旬至次年4月中旬，最大冻土深度1.51m本井田风沙大，八级以上大风年平均有25d，一般风沙日在290d以上，多集中在冬春季节，风向以西北风最多，最高风速21m/s以上。

5)地震据史料记载和地震台网测定，平鲁区历史上发生过5.5级的地震，分别为1407年6月9日和1958年9月5日，均未造成大的灾害根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2008年版)和《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306-2001图A1)，本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g1.2 兼并重组前各矿现状山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井由原朔州市平鲁区后安煤炭有限公司和其东北部新增区空白资源组成，原朔州市平鲁区后安煤炭有限公司为村办企业，行政区划隶属陶村乡管辖，建设性质属生产矿井，批准开采4、9号煤层，井田面积3.2370km2，设计生产能力1.20Mt/a. 该矿于2003年建矿，2008年底通过了1.20Mt/a生产能力竣工验收并投产山西朔州平鲁区后安煤炭有限公司矿井兼并重组后由于4－1号煤层资源已接近枯竭，需延深水平开采8、9、11号煤层，设计矿井延深水平投产及达产时，利用现有的4－1煤层生产系统作为第一生产水平通过暗斜井开采井田范围内的8号煤层801首采区的80101首采工作面，同时延深水平到9号煤层开采井田范围内的8、9、11号煤层。