防火设计

第一章煤层自燃发火的预防措施

第一节概况

矿井火灾分为内因火灾和外因火灾，内因火灾是由煤层自燃引起的火灾，外因火灾是由外部火源，如明火，电缆着火、电弧火花、瓦斯或煤尘爆炸、放炮等引起的火灾。因此，本章针对煤层自燃发火，进行防治火灾设计。

第二节煤层自燃发火的预防措施

一、煤自燃发火条件

煤炭自燃发火是一极其复杂的物理化学过程，是指处于特定环境条件下的煤吸附氧、氧化自燃，热量积聚需形成的一种灾害。

煤炭自燃发火必须同时具备以下三个条件：

1、以易于低温氧化的粉煤或碎煤状态堆积。

2、存在着适宜的通风供氧条件。

3、存在着蓄热环境条件并持续一定的时间。

二、煤层自燃发火期

从发火地点的煤层自被揭露(或与空气接触)之日起到发火所经历的时间，煤层自燃发火期通常采用统计比较法和类比法进行估算。

三、煤层自燃发火的分析预测

影响煤层自燃发火，除决定于煤层的开采技术(包括开拓方式、巷道布置、采煤方法、开采方式、开采顺序、顶板管理、通风方式、通风系统、通风强度等)因素外

，还与煤层的内在因素有关。这些内在因素与煤层的自燃倾向性影响很大，主要包括煤的化学成分及变质程度、孔隙率、地质构造和内生裂隙、水分、炭化程度、煤岩组分、硫磷含量、瓦斯含量、吸氧速度、温度等。

煤层自燃发火期通常采用统计比较法和类比法进行估算，祥兴煤矿矿区自建矿以来，未发生过煤层自燃现象，煤层自燃发火期一般在18个月以上。

根据地质报告鉴定结果，结合邻近生产矿井实际情况，本矿井煤层均具自燃倾向，煤样检验报告为Ⅱ类自燃，根据矿井多年的开采，井下煤层从未发生自燃现象，煤层自燃发火期在12个月以上，因此该矿设计按不自燃煤层进行设计。矿井深部煤层的自燃倾向性是否随着开采深度的变化而有所改变，需在生产中重

新进行自燃倾向性鉴定，为经济合理的防治自燃发火提供技术依据。

四、煤层的自燃预防措施

(一)、开拓开采方面的措施

1、巷道布置

本矿井采用片盘斜井开拓方式，主要开拓巷道包括主、副斜井井筒、车场、石门等主要巷道布置在煤层中，支护形式采用锚喷支护，采过的煤层巷道及时封闭，并要求加强维护，严防冒顶。矿井在生产和建设过程中，应根据煤层的暴露情况合理调整煤层巷道的支护形式，原则是及时封闭暴露的煤层或昼缩短暴露时间，从而减轻煤层自燃的可能性和煤层瓦斯的涌出。尽量不掘和少掘设计外的辅助性巷道，及时密闭采空区和废弃巷道，以避免风流紊乱、串风、漏风，从而达到预防煤层自燃的目的。

2、采煤方法

本矿开采的煤层均为薄煤层，平均采高1.3米，采用走向长壁后退式采煤方法，全部垮落法管理顶板。

工作面采用风煤钻打眼，放炮落煤，人工出货，开过程中资源回采率高，推进速度较快，在时间和空间上减少了煤炭的氧化，降低了自燃发火的可能。

开采时，应尽量减少采空区残煤，尽量少留煤柱或不留煤柱，提高资源回采率，以利于预防采空区煤层自燃。及时密闭采空区和受采动影响的不可采煤层。

合理进行顶板管理，使采空区尽快压实。

(二)、通风安全上的措施

根据矿井开拓开采布局，矿井通风方式为抽出式，通风

系统为中央并列式，系统简单，总风量大，设计要求加强管理，控制内部漏风，降低通风阻力。

矿井主扇为两台(一台工作，一台备用)，工作面采用U形通风形式。井下风流处于负压状态，当主扇因故停止运转时，井下的风流压力提高，可能使采空区瓦斯涌出减少，比较安全。

采、掘工作面应实行独立通风。控制风流的风门、风桥、风桥、风墙、风窗等设施必须可靠。矿井密闭损坏的，要及时进行修复。

井下各风门、风量调节设施等位置进行了合理设置，以尽量降低负压，控制

漏风。

主扇设有反风装置，可满足全矿井反风要求，工作面顺槽及相关巷道，均设有反风风门及通风巷道可实现采区或工作面反风。

(三)监测方面的措施

矿井选用KJ90NB型安全监测监控系统，其中含有温度、一氧化炭、风速、负压、烟雾、瓦斯等监测探头和报警装置。

矿井设计配备一氧化碳检测器。

(四)防灭火方法

1、加快工作面推进速度

采空区次氧化带和氧化带长度一般为60～90m左右，为

使在发火期内将浮煤甩入采空区窒熄带，应根据自燃发火期确定工作面推进度。根据邻近生产矿井经验，煤层自燃发火期一般为12个月以上。工作面年推进度为400m，均能满足要求。

2、采用均压通风防灭火

该矿布置一个采煤工作面，采用U型通风，煤炭之所以发生自燃发火，必须要有漏风的存在，因此在采煤工作面上巷设调节门(调节窗、风)，减小采煤工作面压差，防止煤层自燃发火。

3、其它要求

a、主扇风机应定期进行性能测定，掌握其特性，并随着季节变化及时调整风机工况，确保井下各用风点供风稳定、合理。

b、工作面采完后及时密闭，杜绝漏风。

c、井下设立一消防器材库，内部设立消防用器材，包括消防备用管材、软带、灭火器、砂子、水泥、锹等。

d、成立专门机构，总结出适应本矿的经济、安全、有效的综合防灭火措施并实施。

e、合理布置采面减短工作面回采时间。

f、及时施工隔离密闭，减少向采空区漏风;尽量减少不必要的风门、风窗，对于可采取封闭的联络巷，尽量封闭，合理使用通风设施。

g、提高煤炭回采效率。降低采空区浮煤，减少自燃发火因素。采取消尘防

尘综合防尘措施，完善消防用水备足各种消防灭火器材，井下备有沙子、水泥等施工隔离密闭材料。

第二章矿井外因火灾的预防

一、概述

矿井外因火灾多发生于井口房、井筒、机电硐室以及安装机电设备的巷道或工作面等地点。发生外因火灾的原因主要有：明火引燃可燃物、电火花引燃可燃物、爆破引起火灾、机械摩擦或物体

碰撞引燃可燃物。

二、矿井外因火灾的防治

(一)电气事故引发的火灾防治措施及装备

1、井下机电设备硐室防火措施

(1)井底设消防材料库，各主要机电设备硐室均配有消防器材;

(2)井下配电室，井底水泵房及通道均采用不燃性材料支护，并设有防火栅栏两用门、密闭门;

(3)井下消防洒水管网为各主要机电设备硐室设有消火栓;

(4)井下机电硐室内各种设备与墙壁之间留有0.5m以上的通道，各种设备相互之间留有0.8m以上的通道。

(5)机电设备硐室的管理维护均应依据有关规程、规范规定相应的制度。并必须按照有关规程规范要求严格进行管理。严禁携带或易燃易爆品进入机电硐室，严禁非相关人员进入机电硐室内，机电硐室内确需存放易燃物品时必须严格按照有关规定，将其存放入不燃性容器内并密封严实，严禁乱堆放;机电硐室内工作人员必须进行防灭火的安全培训。如井下发生火灾，必须遵照有关规程、规范要求进行防灭火救灾。用于维修中使用过的擦洗设备的抹布，必须集中升井处理，不得积放在井下机电硐室或其它地点。

2、井下电气设备的防火措施

井下电气设备均采用防爆型。电气设备和供电线路均设有保护接地、漏电等保护。

井下电压等级，低压为660V、127V等。

地面、井下所有线网和设备均按规程规定和要求设有防雷等保护接地网。