防止煤层自然发火安全技术通用措施

防止煤层自然发火安全技术通用措施

我矿3下煤层和16上煤层经中国煤科总院抚顺分院鉴定属于自燃煤层，自然发火期为3～6个月，最短发火期20±3天，为了防止煤层自然发火，杜绝井下发生自然发火事故，特编制《防止煤层自然发火安全技术通用措施》，审批后，必须严格执行。

一、不同地点防火处理措施

（一）布置在煤层中的开拓巷道

采用砌碹或锚喷，碹后的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实，或用无腐蚀性、无毒性的材料（如凝胶）进行充填处理。

（二）掘进中的煤巷高冒处

顶板高冒处（高出所在巷道1.5米以上）要及时用不燃性材料充填、喷浆或喷凝胶阻化剂。

（三）回采工作面采空区

1、每天至少对回风隅角气体成分用束管色谱仪分析、人工取样色谱仪分析各一次，针对分析结果，采取相应措施。

2、当回风隅角CO浓度超过24PPm时，要采取加快回采速度，提高回采率、加大注浆量和阻化剂配比量、建防火墙、回风隅角设风流引射器以及喷洒阻化剂等措施。

3、当工作面回风流气体中检测出C2H4，或CO浓度超过75PPm 且CO浓度有持续升高趋势时，增加注氮防火措施。

4、只有工作面回风流CO浓度降到24PPm以下时，方可恢复正常回采速度，按常规措施（以注粉煤灰为主，注复合胶体、堵漏、构筑拦浆防火墙、均压通风等为辅的综合防火技术）进行防火。

5、工作面断层带

若断层带煤炭在工作面底板，按照常规措施进行治理。若断层带煤炭在工作满顶板，根据现场实际情况对断层带采取加大注浆量或注胶量，构筑防火墙、插入花管注水玻璃胶体、加快回采速度等措施进行治理。

（四）回撤面停采线附近采空区

采煤工作面推至停采线时，要提前编制工作面停采回撤期间通防安全技术措施，根据现场情况，采取加强监测、构筑防火墙、封堵进风隅角、均压通风、面后注浆、面后注水玻璃胶体、加快回撤速度、及时封闭等综合进行治理。

（五）大面积连通采空区

1、根据束管循环监测和人工取样分析，至少每旬对大面积连通采空区内的气体浓度进行取样分析，根据采空区内的气体浓度情况，采取合适的治理措施进行治理。

2、采空区密闭做到定期检查和维修。

3、在沿空送巷的采空区侧，进行喷浆堵漏等防火措施。

4、合理调整通风系统，尽量降低采空区两端的风压差，减少漏风量。

二、防火措施实施工艺

（一）注浆

1、注浆地点：生产工作面采空区、回撤面采空区、大面积采空区。

2、注浆方式

（1）回采工作面采空区。通过注浆管路对面后采空区进行随采随灌方式注浆。

（2）回撤面采空区。工作面推进至停采线，在工作面上顺槽停采线处留设一路φ100（50）mm钢管，钢管外端与注浆管路主管路合茬，里端出口处要留设1个三通阀门，并用钢丝网等物挡好，防止顶板跨落堵管、压坏。工作面密闭后，及时对工作面停采线进行注浆，当注到注浆管的浆液不流动时，停止注浆，打开放水管阀门放水，再进行注浆，这样多次注浆后，密闭内注浆以注不进为止。

（3）大面积采空区。利用束管检测系统每旬对采空区气体进行分析，当采空区中氧气浓度高于7%，且存有一氧化碳时，对采空区进行注浆。

3、浆液制备。主要以电厂粉煤灰为浆材，灰水比1:1.5～2，注浆站设在风井地面，使用搅拌机制浆，同时在浆液中加入6‰～10‰阻化剂（卤盐），或者加入粘稠剂、悬浮剂等，确保注浆效果。

4、注浆量:回采工作面每生产万吨煤采空区注浆量不少于100m3。

5、注意事项

（1）注浆站要保证浆池中浆液浸泡时间并搅拌均匀，浸泡搅拌时间应不低于15min，浆液要保证浓度。

（2）每次注浆前注浆工要检查管路，发现漏液、闸门失效等问题要及时处理。

（3）要浆前必须明确注浆地点，然后将通往该地点的各级闸门

打开，并根据实际情况要浆。

（4）工作面溃浆、堵管、爆管、闸阀漏浆时，要首先通知井上停止下浆，并派人关闭上一级闸门，然后进行处理。处理时严禁管口对人，处理不了时，要及时汇报，根据实际情况，采取其他措施进行处理。

（5）中途堵管时，应先通知井上停止下浆，然后逐级打开卸浆阀，初步判定堵管的大概位置，将堵管附近闸阀打开放浆，此后拆开管路将堵塞物取出。

（6）井上、井下注浆人员要密切配合，加强联系，严禁工作人员脱岗。井下人员要不停的巡视管路，地面注浆站接到停止注浆的通知后，应立即停止注浆。

（7）煤层变厚或过断层时，要根据实际情况，加大注浆量。

（二）喷洒阻化剂

阻化剂防火就是使用卤盐、铵盐以及水玻璃等溶液喷洒在煤的表面，具有阻止煤炭氧化，防止自燃的作用。

1、使用地点

工作面开切眼、工作面两顺槽、工作面停采线。

2、喷洒氯化镁阻化剂使用材料

（1）材料：氯化镁、水；

（2）配比：氯化镁:水＝1:4（重量比）；

（3）用量：按5Kg/m2计算，确定喷洒量；

（4）效果：阻化率应大于75%，阻化衰退期应大于2个月。

3、工艺流程

喷洒氯化镁阻化剂工艺流程是以氯化镁溶液配置开始到氯化镁溶液覆盖煤层的作业程序。氯化镁溶液按配比要求在一个0.5 m3的料箱内搅拌稀释均匀，再由一台WJ-24-2型阻化剂喷射泵对煤体进行喷洒。

4、施工技术及注意事项

（1）施工前，必须把巷道的浮煤进行清理。

（2）施工前要查看现场的支护情况，发现问题及时处理，确保现场支护完好的情况下方可施工。

（3）喷洒阻化剂前，先检查各管路接口是否固定牢靠，发现问题及时解决。

（4）喷洒凝胶时，严禁管口对人。

（5）施工人员每次都要做好记录，包括施工日期、材料、用量、配比、喷洒范围、效果等。

（6）施工地点的设备等金属构件要尽量进行刷漆等防腐处理。施工时要避免喷洒到设备、支架等金属构件上，否则，马上用清水冲洗后并用干净棉纱擦净。

（三）水玻璃凝胶

水玻璃凝胶是在一种封堵、充填材料，不同浓度的水玻璃和偏铝酸钠溶液由泥浆泵加压后，经混合器、花管注入到面后采空区、高冒区中，对采空区漏风通道进行封堵、充填，并对煤体进行降温。

1、使用地点

工作面面后采空区、局部高冒区。

2、喷洒凝胶阻化剂使用材料

凝胶由水玻璃溶液和促凝剂溶液混合而成，其中水玻璃溶液配比（重量比）为水玻璃：水=1：1，促凝剂（碳酸氢氨或偏铝酸钠）溶液配比为碳酸氢氨：水=2-10：100。成胶时两种溶液比例为水玻璃溶液：促凝剂溶液=1：2。根据成胶时间和使用地点不同，可适当增加或减少基料和促凝剂的比数。

3、工艺流程

喷洒凝胶工艺流程是凝胶配制开始到凝胶喷到煤壁上的作业程序。基料水玻璃和促凝剂水溶液按配比要求分别在两个0.5m3的料箱内搅拌稀释均匀，再由两台2ZB50/1.5－2.2 泥浆泵按1∶2的体积比通过两趟输液管、一个三通混合器、花管压注到需要地点。

4、注意事项

（1）施工时严格掌握材料配方以控制成胶时间，促凝剂过多则成胶速度快，易发生堵管；促凝剂量少则成胶时间长，凝胶渗透流失。因此，配料时必须用量筒量取水玻璃和促凝剂。

（2）喷洒凝胶时，严禁管口对人。

（3）施工人员要佩戴手套、防风眼罩，防止胶体腐蚀。

（四）注氮防火

1、使用条件：主要用于采空区气体置换和当面后采空区发生发火异常时进行注氮灭火。

2、注氮工艺

采用“动态监测、适时注氮”工艺。即以工作面回风隅角检测出的CO及C2H4含量为依据，按照我矿煤自燃标志气体指标，当工