王家寨煤矿一采区防灭火设计

目 录

一、采区概况

1、采区位置、范围

2、与地表关系

3、煤层特征

4、采煤方法

5、采掘布置

6、采区通风

二、外因火灾的防治

三、内因火灾的防治

四、采区火灾预防

五、矿井火害事故的处理

六、具体要求及处理措施

一、采区概况

1、范围

一采区位于矿井东南部，北至F12断层，西部以F1-12断层与矿首采区边界，南部为我矿与新汶矿业集团良庄矿边界，东部为我矿与西周井田边界，采区呈一梯形形状，走向平均长600米，倾斜长570米，开采面积0.39平方公里。

一采区主要开采-350水平上组煤(即煤2、煤4)开采上限-376米，开采下限-500米，地面标高+210米。

2、与地面关系

一采区东北部为新泰市翟镇榆山村，预计采后对村和地面耕地造成不同程度的房屋裂缝，地面斑裂等影响，为此我矿计划与科技大学联合攻关，实施洁净煤开采的新工艺，即将井下的矸石进行粉碎，利用高压风水将岩粉冲进采空区，将采空区部分充填，以减少对地面影响范围和程度。

3、采区储量情况

煤层

编号 煤厚

(m) 容重

(t/m³) 工业储量(万吨) 煤柱损失(万吨) 落煤损失(万吨) 可采储量(万吨)

煤2 2.11 1.34 109 31.2 3.1 74.7

煤4 1.65 1.36 84.5 19.4 2.6 62.5

合计 193.5 50.6 5.7 137.2

4、煤层特征

煤2、煤4属下二叠系山西组，根据泉152孔、泉199孔、108孔三孔揭露情况分析，煤2均厚2.29米，煤4均厚1.8米，煤层赋存稳定，煤的牌号为气煤，煤层倾角平均8-15度左右。根据《山东煤田地质局对王家寨煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》，-350水平二层煤煤尘爆炸指数34.10%，四层煤煤尘爆炸指数36.42%，均为爆炸危险性煤层，自燃倾向等级为二类自燃。

5、采煤方法

为减少长距离搬家次数，集中利用生产系统，采用自上而下条带开采顺序，即条带前进式，工作面后退式。 根据煤层赋存情况，结合本矿开采经验，采用近走向长壁后退式采煤法。

6、采区硐室

采区变电所仍设在-410米处。采区绞车房均为简易硐室，安装JD-40绞车，长3.0米，宽3.0米，高度2.8米，断面半圆拱形，支护方式锚网喷。

采区泵房、水仓位于-472米水平，水仓净宽2.4米，净高2.2米，半圆拱形，净断面4.66米，砌碹支护，全长60米，有效容量250立方米，泵房安装4DA-8型水泵两台，为硐室结构，布置在巷道一侧，深度2米，宽度3米，高度2.8米，三心拱形锚网喷支护。

7、采掘比例关系

本采区前期安排二个工作面生产，后期安排一个工作面生产，三个掘进头准备，采掘比例关系1：3。

采区前期设计为两个工作面生产，(一个二层，一个四层)同时生产;中后期，即二层煤开采结束后，本采区安排一个工作面(一个四层)生产。为提高采区生产能力，确定在二层煤工作面采用炮采工艺，四层工作面采用DY150机组。

8、采区通风

(1)、采区通风概述

根据历年矿井瓦斯等级鉴定结果为低级、低瓦斯、低二氧化碳。一采区需风量为1700m3/min。矿井主扇为BDK-8-№25轴流对旋式风机，配带电机功率2*185 kw ，实测矿井总进风量为5300m3/min, 一采区独立通风的回采工作面及掘进工作面数量占全矿井的38%，需配风量为全矿井的36%，矿井通风能力能够满足全矿井和各采区配风要求。

(2)、采区通风系统

新风从地面——付井(主井)——-350南大巷—一—采二层、四层轨道下山——工作面进风巷——工作面。

乏风由工作面——采面运输巷——一采皮带巷、一采四层运输巷——-350南总回风巷——-340回风道——风井——地面。

主运输巷为一采皮带巷、一采四层运输巷。区内各采面均为下行通风。

(3)、避灾路线：当发生火灾时，

工作面—→采面进风巷—→—采二层、四层轨道下山→-350水平南大巷—→副井、主井—→地面。

二、外因火灾的防治

1、外因火灾

1)矿工业广场消防系统每季进行一次实验，损坏的消防栓在当季度安装齐全并严格管理制度。

2)井下各防尘管路兼做井下消防管路，通防工区要保证管路畅通，水量充足，水压适宜。

3)在-350南大巷设消防材料库，做到器材配备齐全，并配备专(兼)职人员看管，并使所有井下工作人员熟悉井下灭火器材的使用及灭火器材存放位置。井底车场、机电硐室及所有电气设备附近禁止堆放易燃物品，配齐灭火器和沙箱，地面机电厂房、福利室及重要库房要配齐灭火器，并定期检查，且要搞好安全教育，熟悉各类灭火器使用办法、灭火的范围。

4)井口、药库、井下主要机电硐室的防火铁门齐全，采区变电所按配齐4个干粉灭火器和2m3 的沙子。开关的过流整定器应符合实际，并满足灵敏度的要求，达到灵敏可靠。机电科要经常检查，发现问题及时安排处理。

5)加强防爆设备入井检查制度，不合格设备严禁下井使用，井下杜绝失爆。进一步完善并使用好“三保”装置，即电机综保、煤电钻综保和信号照明综保。井下所有供电电缆悬挂整齐，杜绝鸡爪子、羊尾巴、明接头和电缆盘曲。

6)各类运输皮带必须使用阻燃皮带，且使用好随机保护，并安装超温喷水断电装置，皮带机尾的浮煤要及时清理，皮带机尾清扫器严禁使用木料做材料，严防皮带摩擦起火。

7)井下烧焊要有专门措施，符合《煤矿安全规程》223条的规定，并经严格审批手续，否则不准烧焊。井下严禁使用喷灯、气焊或灯泡取暖烘干。

8)井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押运至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，严禁在井下存放。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须存放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱存乱放。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。井下清理风动工具时，必须在专用硐室内进行，并必须使用不燃和无毒性洗涤剂。

9)加强井口、充电室、火药库、发放室、木场、材料库及工具房的防火管理，配齐灭火装置。井口房、福利室禁止烟火，杜绝火炉取暖，对允许使用火炉取暖的厂房、车间做到安装合格、措施可靠、责任到人、挂牌管理。

10)加强火药管理，按规定运输、储存和使用。放炮必须按《煤矿安全规程》规定，炮泥合格充足，放炮使用水炮泥，严禁放明炮、糊炮、明电放炮、浅眼放炮及多母线放炮、一次装药分次起爆等。

11)皮带机尾机头要用不燃性材料支护，并要备有灭火沙箱、灭火器，对现有的溜子、皮带液压连轴节要使用合格的易熔塞，不准超负荷运行，在有条件时推广使用难燃液或水介质，皮带机要安装低速保护装置。

12)新购置的阻燃皮带必须经检测合格后，方可下井使用。

13)井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

14)每季度由矿长组织保卫、安全、通防及有关部门对井上下消防管路系统、防火门、消防材料库和消防器材的设置情况进行一次检查，发现问题及时解决。

15)矿设立消防领导小组，保卫科配备专人负责防火措施及设施的检查。

2、外因火灾事故的预防外因火灾是指由外来热源而引起的火灾事故。

(1)一采区可能发生外因火灾的地点

①皮带机道因溢煤淤塞，皮带机头或皮带打滑没有及时处理引起电火花，可能引起火灾;

②不及时更换防爆性能差及失爆的电器，一旦发生电器故障可能引起火灾;

③各种综合保护措施失灵，接地系统不符合规定，当发生短路故障时不能立即切断电源，易引起火灾;

④从事电气焊不按措施执行，不留监护人，残留火种不清除，易发生火灾;

⑤动力照明等输电电路，由于绝缘老化，机械外伤，保护失灵等方面的原因，使电缆短路产生火花，可能引起火灾;

⑥采掘工作面由于放炮不善，可能引起火灾;

⑦明火而引起火灾。

(2)外因火灾的预防措施

预防外因火灾关键在于加强管理，严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定，并采取以下措施：

①严禁吸烟和明火作业;

②可燃物和易燃物(如棉纱头、各种油类等)及炸药、雷管的保管、使用及运输都要遵守有关规定，不得乱扔乱放;

③车场、机电硐室、胶带运输机头前后两侧各5m巷道范围内，必须用不燃性材料支护;

④高压、低压设备接地保护齐全，形成系统，整个供电系统设计合理，防止电器设备过载运行，高压、低压防爆开关使用过流断电器。

⑤电缆按规定悬挂整齐，全部使用不延燃电缆;所有电缆接线消灭鸡瓜子、羊尾巴、明线头和破皮漏电现象;

⑥加强皮带机头、机尾司机的管理、严格操作规程、工作时严禁打盹睡觉，防止摩擦起火;

⑦杜绝不正确的爆破作业所形成的爆破火焰;

⑧皮带要使用不延燃皮带，皮带机道、机头要设消防装置，并存放充足的消防器材和灭火工具;

⑨所有电器设备必须选用防爆型，并且在使用时一定要达到防爆要求;电器设备严格检修制度，维护制度，杜绝长期带病运转;

⑩采区变电所、采掘工作面附近巷道、皮带机道和使用液力耦合器的巷道及机电硐室，应备有灭火沙箱，灭火器和足够数量的其它消防材料。

三、内因火灾的防治

1、内因火灾的范围

(1)采空区及报废巷道，通防工区要在45天以内及时密闭，确保质量，消灭老塘通风。

(2)严禁矸石带内填煤，工作面浮煤清理干净。

(3)合理组织生产，加快工作面推进速度。

(4)积极推广无煤柱开采技术，采面上下区段间的煤柱利用带采方法将煤柱回收，二层煤尽可能采用跨巷开采。

(5)相邻的上区段下顺槽与下区段上顺槽在掘进及回采过程中尽量不掘联络巷，以减少回采空区的漏风。

(6)回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。采煤工作面采到停采线回撤前，必须采取措施使顶板冒落严实。

2、内因火灾事故的预防

本矿各煤层都具有不同程度的自燃发火危险，发火期为6～9个月，虽未发生自燃火灾，但内因火灾仍是威胁矿井安全生产的灾害之一。火灾发生有三个要素：可燃物、热源和空气。火灾事故的发生必须同时具备三个条件，缺一不可。

(1)可能发生内因火灾的地点

采煤工作面均不同程度地存在浮煤遗留现象，易形成自燃条件，发生自燃。采煤工作面的两道一线，即材料道、溜子道、停采线易发生自燃。采用煤柱护巷、不完全沿空送巷时，遗留煤柱较多、矿山压力将煤柱压裂，如通风不良易形成自燃条件，发生火灾。

(1)内因火灾的预防措施

①开拓巷道采用全锚喷支护;回采巷道布置在集中应力之外;减少准备巷道的服务年限;采用少留煤柱护巷方式;

②努力做到不留浮煤，不准留顶底煤，杜绝非正规采煤方法;

③回采工作面循环进度1.2米，推进速度加快，两材料道、溜子道支架回收干净，使采空区自燃源难以形成;

④及时密封采空区和废弃的巷道，减少采空区漏风;

⑤各采掘工作面通风设施要合理布置，使压力均衡;

⑥在工作面停采线附近，喷洒阻化剂;

⑦严格控制煤体升温事故，发现异常现象及时处理。

四、采区火灾预防

本矿自开采以来未发生过自燃火灾，但内因火灾仍是威胁矿井安全生产的灾害之一，为防患于未然特制定以下灭火措施：在瓦斯不超限情况下断风密闭，火区注水，必要时采取注泥浆、均压灭火等措施。

1、做好火灾预测预报工作，及时采集火源信息，迅速预报灾情，尽早采取有效的消防措施，防止火灾的形成和扩大。

2、自然发火观测站的位置如下：

1)已封闭火区的出风侧密闭内，取样管应伸入墙内3米以上。

2)预测的潜在火源的下风侧，距火源10倍巷道直径处。

3)采煤工作面回风上(下)隅角，工作面回风巷的回风流内，工作面的进风巷内进风流中各设置一个监测点。

4)测点应根据采场变化和通风报表中出现的火情新动态及时调整。

3、根据矿井开采经验，确定井下火灾的指示气体为CO，利用流经火源或自热源风流中CO浓度增加量与氧浓度减少量之比，即格拉哈母系数Ico，作为自燃发火期预报指标。判断自燃发火程度的标准为：

Ic<0.3—0.4 正常

=0.5 加强检查

=1 自热无疑

=2 自热严重

=3 有明火

4、利用DCOY-1型便携式矿用CO测定仪探测CO浓度。Ic值在0.3—0.4时，每周测定一次，Ic值在0.5—1时每天检测一次，Ic值超过2后，应班班进行采样检测。

5、气体采样要求

1)人工取样时，每个断面上应分别在中心、顶板和底板附近采集气样。

2)测点上风测瓦斯涌出量大时，计算Ic值时，应考虑瓦斯涌出影响。

3)人工间断取样时，应避开放炮时间。

4)一旦测点设定后，采样只能在测点上进行。

5)一个测点的采样次数不得少于三次，误差不得超过5%，否则应重新取样或不予承认。

6)火灾气体试样应用Trickett’s系数作可靠性试验。

7)封闭火区取样应在大气压稳定时进行。

6、在下列位置构筑防火门门墙

1)五采轨道上山变坡点以上20米内。

2)五采区运输上山内，五采区煤仓以里6米处。

3)采面轨道巷及运输巷内，开门门口以里5米处。

7、防火门门墙及防火门构筑要求

1)防火门门墙，必须用不燃性材料建筑。

2)墙体厚度不得小于600mm。

3)墙体四周应与巷臂接实，其掏插深度不得小于300m。

4)墙体无重缝、无干缝，灰浆饱满，不漏风。

5)防火门门口断面采用内插拆口结构。

6)封闭防火门口所用的板材厚度不得小于30mm，每块板材宽度不小于300mm，拆口宽度不小于20mm，并要外包铁板。

7)封闭防火门用的木板要逐次编号排列，摆放整齐。指定人员负责定期检查，发现如有变形或丢失要及时更换和补充。

五、矿井火害事故的处理

1.撤退灾区人员：

(1) 事故发生后，灾区人员要立即采取自救与互救措施，位于灾区附近的人员首先要尽快撤离灾区，灾害涉及到的人员在接到通知后也要及时撤离。

(2) 救灾指挥部在救灾时，首先采取有效措施抢救遇难人员，并防止事故的进一步扩大。

(3) 采煤工作面发生事故时，受灾人员要以事故区为中心，分别由上下顺槽撤退，转移到安全的进风巷道。

(4)避灾时，遇难人员在班组长(班长不在时，由有经验的老工人代理，以下同)的带领下，按通风人员、救护队员、救灾人员指引的避灾路线迅速地撤离危险区。在救灾过程中，要遵守纪律听指挥;撤离时，应两人以上编组同行，要互相帮助，互相照顾，不准乱跑，进入避难峒室后发出呼救信号，以便救灾人员跟踪寻找。在发生瓦斯、煤尘爆炸和火灾事故时撤退中要注意风流方向，要尽快取捷径进入新风区域。

2.避灾措施：

在发生火灾事故无法撤离时，应考虑以下方法避灾：

(1) 暂时躲避到安全地点，不能撤离的人员要沉着、冷静、尽量减少动作，并要在躲避地点巷道口悬挂矿灯，工具或定时间隔敲打管子，铁轨等，发出呼救信号，等待救护。

(2) 避灾地点若有压风管，可设法打开管路，以便向避灾人员输送新鲜空气。

(3) 当无其它巷道躲避或撤离时，避灾人员要注意爆炸冲击波，要迅速背着冲击波的方向，脸着下，扑倒在水沟里，用湿毛巾堵住嘴和鼻子，以隔绝火焰或高浓度有害气体的伤害，待爆炸波过后，要迅速迎着风流方向撤离到安全地点。

3.停电措施：

(1) 发生灾害时，由救灾指挥部下令，调度室通知井下中央变电所，对事故区域停电。

(2) 事故区电工应立即将采区变电所通往各工作面的电源切断。

(3) 恢复送电时，必须经瓦斯检查员检查送电区有害气体浓度，确认不超限，向救灾指挥部汇报后，指挥部按照先送风后送电的原则，下令向指定地点逐级送电。

4.防止事故扩大的措施：

(1) 付井口、井底车场、大巷主要峒室发生火灾扑灭不了时，可采用反风或使风流短路的措施，如果停风后，也能使风流逆转，可停止通风机运行。

(2) 采区主要进风巷发生火灾时，可采取积极方法直接灭火或短路通风，采掘工作面发火，用积极方法扑灭不了时，可用隔绝方法封闭。

(3) 对采区火灾要根据具体情况采取张挂风帘、减风，一般情况下主扇都要保持正常运转。

(4) 井下处理火灾遇有瓦斯、煤尘爆炸危险时，要在火区的进风口一边连续观测瓦斯浓度，同时充分备料，抓紧进行封闭，建立防爆墙，若发现有爆炸危险时，要及时撤退人员至安全地点，待爆炸后，等待命令是否该返回火区建立防爆墙。

(5) 要采取措施防止二次火源或瓦斯、煤尘二次爆炸的发生。

(6) 当发生瓦斯、煤尘爆炸，通风系统遭到破坏时，应立即组织人员向灾区送自救器(向外矿救护队求援)，抢救灾区人员。

(7) 为防止瓦斯、煤尘爆炸事故的蔓延，除恢复通风系统，切断事故区的电源外，还要有计划地排放事故时积聚的有毒有害气体。

(8) 抢救火灾事故的遇难人员，必须在救灾指挥部的统一指挥下，以救护队(求援)为主进行抢救。

六、具体要求及处理措施

1、任何人发现井下发生灾害时，首先应立即采取一切可能的方法直接消灭灾害，并迅速报告调度室，同时通知和引导灾区人员或受威胁地点的人员，迅速从灾区全部撤出，知情不报、临危不救、贻误战机者，要严肃处理。

2、调度室得知事故后立即汇报各矿长及有关领导和部门，调度室应立即变成抢救事故的指挥部，并根据情况迅速汇报上级有关部门，通知矿山救护队。

3、机电科要确保井上下线路畅通，信息传递及时。

4、灾区人员或受威胁地点人员，发现或接到灾害通知，要在班组长或有经验的老工人的带领下，按作业规程的避灾路线，迅速撤离危险区并尽可能的与调度室联系，必要时要充分利用好自救器。

5、事故后必须严格控制入井人数，各单位和充灯房要准确统计留在井下的人数。

6、医院、安监站、技术科、工会、行办、通防科、供应科、机电科等部门听到通知后要迅速召集人员，到调度室前待命。

7、如果火势较大，现场人员无法进行扑灭时，要迅速组织人员撤出火灾区和受威胁区域，积极组织矿山救护队抢救遇难人员，同时查明火灾地点、范围和发火原因，并采取措施，防止火灾向积聚瓦斯和有人员的巷道蔓延。

8、切断火区电源。

9、根据已探明的火区地点和范围，确保井下通风系统。其中在进风井口、井筒内、井底车场发生火灾时，应首先采用反风或使风流短路的措施;在井下其它地点发生火灾时，应保证事故前的风流方向;在进风和下山巷道发生火灾时，必须有防止由于火灾而造成风流逆转的措施，必要时可适当增加风量。无论是正常通风或增减风量、反风、风流短路、隔绝风流或停止主要扇风机运转等必须：

1)不致造成瓦斯积聚、煤尘飞扬。

2)不致危及井下人员的安全。

3)不使超限的瓦斯通过火源或不使火源蔓延到沼气积聚巷道内。

4)有助于阻止火区扩大，抑制火势，创造成能接近火源的条件。

5、在火灾初期，火区范围不大时，应积极组织人力和物力，控制火势直接灭火，直接灭火无效时应采用隔绝灭火，封闭火区，并规定为隔离火区而建筑密封墙的位置和建筑顺序，封闭火区时必须采取严密的措施，防止瓦斯爆炸。

直接灭火的方法有：用水灭火、砂子或干粉灭火，化学灭火器(泡沫灭火器、干粉灭火器)灭火和挖除火源等。

隔绝灭火法：即在通往火区的所有巷道中构筑防火密闭(如临时防火墙，永久防火墙等)阻止空气进入火区，使火源逐渐熄灭。

混合灭火法：即向通往火区的所有巷道内充入惰性气体(如氮气、二氧化碳、炉烟等)来排挤火区空气，降低氧气含量。

10、受灾人员和受威胁地点人员撤退路线原则：处于进风侧时，要迎新风流方向撤退;位于回风侧时，要充分利用好自救器，选近路到新风流;无法撤时，就进避难峒室，等待营救。

11、按作业规程规定的避灾路线行动。

12、为防止风流紊乱、短路，各通风设施要保持良好并正常使用，未经救灾指挥部许可不得破坏。

13、在矿井发生瓦斯煤尘爆炸时的处理措施执行《王家寨煤矿二00六年矿井灾害预防和处理计划及应急救援预案》

一采区防灭火设计审批负责人签字

编 制 人: 年 月 日

通防工区意见: 签字 年 月 日

技术科意见: 签字 年 月 日

安监站意见: 签字 年 月 日

调度室意见: 签字 年 月 日

安全矿长意见： 签字 年 月 日

总工程师意见: 签字 年 月 日