自然发火点设置

自然发火观测点设置计划
根据淮北矿业股份有限公司有关文件精神，参照《煤矿安全规程》的有关规定，编制井下掘进工作面冒高处、封闭墙内外、采煤工作面及采空区、钻孔孔口等地点的自然发火点设置计划。

观测内容：CH4、CO2、CO、气温和水温等，具体要求如下：
一、CO测定技术
我矿煤层自然发火标志性气体为CO，因此在进行自然发火预测预报时采用测定CO气体成分为主要手段。

目前，测定CO气体的主要方法有两种。

第一是利用便携式CO测定仪和CO传感器直接测定自燃煤体或其周围的CO气体浓度，该方法快速直接、使用简单，是井下最常用的检测方法。

但是受仪器仪表的精确性、稳定性和操作的准确性，以及测定不同位置的影响测定误差较大。

第二是人工间接或束管直接抽取气样后在实验室进行化验或色谱分析仪测定。

该方法虽然精确度较高、测定范围广，适应性强，但是因操作复杂不能直接测定的影响，只在自然发火隐患较大的地点定期使用。

我矿现有CO测定技术如下：
1. 便携式CO测定技术
便携式CO检测仪是采用电化学定位电解法检测CO气体的，它在敏感元件工作电极和参考电极之间加一定电压，当环境中的CO气体经过元件透气膜扩散到工作电极后，在催化作用下与电解液中水发生反应，工作电极释放电流与CO浓度成正比，通过检测电流的大小可确定CO的浓度。

2. 束管检测技术
工作原理：系统工作时先启动采样抽气泵使束管内形成负压，让井下
被测区域的气体进入束管传递到地面电磁阀前处于待检状态。

当气相色谱仪达到稳定工作状态后，微机通过控制接口板输出一定开关量给驱动电路导通待测支路束管电磁阀，气体被送入气相色谱仪进行分析。

分析结果传输至微机内的数据采样接口板上，经信号放大、模数转换后将模拟量转换成数字量由分析软件进行处理，形成谱图和分析结果分别在屏幕和打印机上表现出来，就完成了束管气体检测的分析过程。

3. 取气化验技术
根据矿井自然发火观测点计划要求，定期对观测点取气化验。

该技术是矿井日常巡查手段，是矿井预防自然发火技术的重要补充。

取气地点一般为采煤工作面、上隅角及采空区，掘进工作面冒高处或老硐子和封闭墙内等地点。

4. CO传感器监测技术
为了实现对采掘工作面和地质构造复杂带以及老硐子等自然发火隐患较大的地点实行实时监控，需要在上述地点安装CO传感器，CO传感器与报警器配套使用。

当CO扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。

当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测、监测报警和断电系统。

二、主要观测点的布置
根据《煤矿安全规程》及《矿井防灭火规范》的要求结合矿井日常防灭火预测预报观测点布置的实用性，综合考虑采煤工作面、掘进工作面冒
高处、钻孔孔口及密闭墙内外等地点的防灭火观测点布置应坚持“全面可靠，方便快捷”的原则。

1. 巷道冒高处
1）测点布置
监控煤巷冒落区破碎煤体自燃隐患时应在封闭空洞区外口前，尽量靠近顶部。

如果采用埋束管方式，按照其大小和深度合理地预先设置一路或多路检测管并引出，根据防灭火的需要，适时连通主管路进行周期性或长期的气样抽取。

单管密度可按10~15m每路设置，单管的外侧应加设直径25mm的铁管防护具体设置方式见图1所示。

图1 冒落空洞区单管布置示意图
2）注意事项
（1）检查工作应由外向内依次进行。

当瓦斯浓度超过3%或其他有害气体浓度超过规定时，立即停止前进或退到进风流中，并通知有关人员和部门进行处理。

（2）在检查CO时，还必须注意检查有无局部瓦斯积聚。

（3）检查风筒末端至工作面距离及供风量是否符合规定及风筒吊挂和安设质量，风筒有无破口等。

（4）检查甲烷传感器或断电仪安和一氧化碳探头安设及报警、断电或
复电设置是否符合规定，是否正常运行。

（5）注意自身安全，防止冒顶、片帮、运输及炮烟熏人等因素可能造成的危害等事故的发生。

2. 回采工作面及采空区
1）测点布置的原则
选取采煤工作面及采空区测点，应能全面反映采煤工作面区域内的指标气体和气温，水温等。

日常检查时自工作面下端至上风巷逐段进行，将测定结果分别记入防火检查手册和检查地点的记录牌板上，并通知现场工作人员。

2）测点布置
采煤工作面日常巡查应坚持从进风巷——工作面及采空区——回风巷逐点进行的点线面、全方位、立体的监测模式，测定数据包括CH4、CO2、CO、气温和水温等，同时要对抽放管路气体进行防火检查。

具体检测点如图2所示。

回采工作面应坚持定期取气化验进行色谱分析，一般取气周期为不大于7天，采空区溢出的CO浓度如果超过规定值，应立即采取措施并对溢出点及其周围10~20m范围内的气体每班取样化验分析。

3）注意事项
⑴初放、初收前的采空区内也应选点测定。

⑵重点检查回采工作面的上下隅角、回风流、抽放管路及采空区。

⑶发现一氧化碳或二氧化碳超限等隐患时，积极采取有效措施进行处理，并向有关领导和地面调度室汇报。

⑷在检查的同时还应注意通风情况及其他通风设施是否存在问题，发
现问题及时汇报。

⑸在检查过程中还应注意自身安全，防止冒顶、片帮、运输等因素可能造成的危害。

(6)工作面过断层、破碎带和老硐子等地质条件复杂地点时应加大巡查力度，同时应增加观测涌水量观测项目，防止工作面透水事故的发生。

①—距采煤工作面10米处的进风流中测点；②—采煤工作面前切口测点；③、④、⑤—采煤工作面前半部的煤壁侧、输送机底槽和采空区测点；⑥、⑦、⑧—采煤工作面后半部的煤壁侧，输送机底槽和采空区测点；⑨—输送机道空间中央距回风巷口15m处风流中测点（只测空气温度）；⑩—采煤工作面上、下隅角测点；⑪—距采煤工作面10m处的回风流中测点；⑫—采煤工作面回风流进入采区回风巷前10~15m处风流中测点；⑬—采空区测点。

⑧⑬⑤距离上隅角分别为5m，10m，15m。

图2 采煤工作面自然发火检查点设置示意图
3. 封闭墙内外
根据封闭墙的性质一般采用取气化验、埋束管结合便携仪检测技术。

检查内容和方法：
（1）检查封闭墙内外压差的变化，分析封闭区内空气压力变化情况；
（2）从回风侧封闭墙上的观测管内取气样进行气体成分分析，并用温度计测温，观察分析封闭区内的自然发火情况；
（3）检查封闭墙质量有无裂缝，有无漏风现象；
（4）测定封闭墙上的出水孔水温，分析水温的变化情况。

三、测定方法分析
根据矿井监测监控体系建设和实际工作的全面、易操作性，对全矿井下自然发火隐患点实行分类观测的方法，具体分类如下：
1. 束管检测
束管检测适用于自然发火隐患较大并要求定期统计分析的地点，如采空区、采后封闭墙内和地质条件复杂的巷道冒高处。

2. 取气检测
对于自然发火隐患特别严重或者对矿井安全生产威胁较大的自然发火隐患地点不仅要实施计算机智能监测技术，同时要结合矿井日常巡查工作实施全方位的监控。

通过对发火隐患地点的取气化验，对发火指标数据统计分析，科学合理指导矿井防火工作。

取气点主要是采空区、封闭墙内等。

3. CO便携仪检测
该方法主要是矿井日常防火巡查使用，主要地点是：采煤工作面及采空区、封闭墙处、钻孔孔口和掘进巷道冒高处等。

4. CO传感器监测
CO传感器监测用于采煤工作面上、下隅角，回风巷和掘进工作面冒高处或老硐子等。

四、巡回检查时间
根据《煤矿安全规程》和集团公司《“一通三防”技术管理规定》，结合本矿实际，制定以下巡回检查时间：
早班
第一遍检查时间段：6:00~8:00；第二遍检查时间段：9:30~10:30 第三遍检查时间段：12:00~13:00
中班
第一遍检查时间段：13:30~15:30；第二遍检查时间段：17:00~18:00 第三遍检查时间段：20:00~21:00
夜班
第一遍检查时间段：21:30~23:30；第二遍检查时间段：1:30~2:30 第三遍检查时间段：4:30~5:30
备注：有煤（岩）与瓦斯突出的危险的工作面，有瓦斯喷出危险的采掘工作面和瓦斯涌出量较大、变化异常的采掘工作面，设专职瓦斯检查员经常巡回检查瓦斯情况。

五、检查人员安排
根据当班出勤人数和井下现场实际情况，确定分工瓦斯检查区域及检查人员。

六、附表
附表：自然发火观测点设置计划。