陕西刘家村煤业有限公司矿井防灭火专项设计总工程师：通风矿长：通风副总：审核：编制：二〇二一年二月目录前言 (5)1 矿井概况及安全条件 (9)1.1井田概况 (9)1.2矿井四邻 (9)1.3井田地层 (10)1.4地质构造 (10)1.5可采煤层 (13)1.6煤质 (14)1.7安全条件 (14)1.8矿井开拓开采 (15)2 矿井自燃风险评价及总体设计方案 (17)2.1刘家村煤业内因火灾（自燃火灾）风险评价 (17)2.2矿井防灭火技术简介 (18)2.3刘家村煤业自燃防治技术对策 (19)2.4刘家村煤业矿井防灭火设计总体方案 (20)3 煤自燃监测系统和预测预报制度 (22)3.1煤自燃标志气体测试及优选 (22)3.2刘家村煤业2号煤自燃标志气体及预测预报指标体系 (26)3.3矿井火灾观测点设置 (27)3.4煤自燃监测系统 (27)3.5人工检测和取样分析 (31)3.6矿井火灾预测预报管理 (31)4 灌浆防灭火系统 (33)4.1灌浆防灭火技术特点 (33)4.2灌浆材料选择 (33)4.3主要灌浆参数计算 (34)4.4灌浆系统选择 (35)4.5灌浆设备及方法 (36)4.6灌浆方法 (38)4.7输浆管路 (38)4.8灌浆操作规程 (40)4.9灌浆管理 (41)4.10灌浆防灭火技术指标 (46)5 阻化剂防灭火系统 (47)5.1阻化剂防灭火特点 (47)5.2阻化剂的选择 (47)5.3阻化剂浓度的确定 (48)5.4阻化剂防火系统选择 (48)5.5阻化剂防灭火工艺 (48)5.6工作面日喷洒量计算 (49)5.7阻化设备基本要求 (50)5.8阻化剂效果考察与管理 (51)5.9注意事项 (51)5.10阻化剂防火技术指标 (53)6 矿井不同时期自燃防治技术措施 (55)6.1开拓开采和通风方面措施 (55)6.2巷道防灭火措施 (55)6.3工作面安装期间自燃防治措施 (56)6.4工作面正常回采期间自燃防治措施 (57)6.5工作面停采期间自燃防治措施 (59)6.6工作面回撤期间自燃防治措施 (59)6.7工作面封闭后自燃防治措施 (59)7 外因火灾防治 (62)7.1电气事故引发的火灾防治措施及装备 (62)7.2带式输送机着火的防治措施 (66)7.3其它火灾的防治措施 (67)7.4井下消防洒水 (71)8 井下防火构筑物及井上下消防材料库 (74)8.1井下防火构筑物 (74)8.2消防材料库 (76)9 矿井防灭火组织与管理 (82)9.1组织保障措施 (82)9.2专业管理措施 (84)10 经费概预算 (86)附件：1、煤自燃倾向性鉴定报告（报告编号：DAJC-209092-2016）2、矿井火灾监测设备布置图3、矿井火灾束管监测系统布置图4、灌浆管路布置图前言矿井火灾是矿井的主要灾害之一，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，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。
根据陕西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件晋煤重组办发[2009]138号文《关于临汾市陕西天和煤业有限公司等3处煤矿企业兼并重组整合方案的批复》，同意临汾市上报的陕西天和煤业有限公司兼并重组整合方案。
根据该整合方案，由原陕西井子滩煤业有限公司、陕西史家沟煤业有限公司和陕西枣岭万通煤业有限公司3个矿井重组整合为陕西天和煤业有限公司(暂定名)；2010年2月5日陕西省国土资源厅为该矿下发了新的采矿许可证，2010年2月23日经陕西省工商行政管理局核准，矿井名称改为陕西刘家村煤业有限公司，重组整合后矿井生产能力为900kt/a，批准开采2～10号煤层，批准井田面积8.2145km2。
通过山东鼎安检测技术有限公司2016年09月29日对陕西刘家村煤业有限公司2#煤层进行煤层自燃倾向性检验分析，2#煤层的自燃倾向性等级为Ⅱ级，自燃倾向性为自燃。
根据《煤矿安全规程》第二百六十条和《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，采取综合预防煤层自然发火的措施。
因此，由刘家村煤业总工程师组织编制了该防灭火设计。
根据矿井开采煤层赋存状况、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，选用先进、实用的防灭火方法，编制《陕西天润煤化刘家村煤业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，指导矿井防灭火工作，保证矿井的安全生产。
一、设计的依据1）《陕西刘家村煤业有限公司矿井兼并重组整合项目安全专篇》；2）《煤矿安全规程》，2016年版；3）《矿井防灭火规范（试行）》，煤安字（1988）第237号；4）《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》，AQ1055-2008；5）《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；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)《煤矿安全监控系统通用技术要求》，AQ6201-2006；12)《煤矿灌浆防灭火技术规范》，MT/T702-1997；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)《矿井通风安全装备标准》，MT/T5016-1996；16)《煤矿采空区阻化汽雾防火技术规范》，MT/T 699-1997；17) 国家和地方政府有关煤炭工业生产的法律、法规、技术政策等；18) 煤自燃倾向性鉴定报告；19）煤炭自然发火期报告。
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，根据刘家村煤业煤层赋存状况、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，从提高矿井的防灭火技术、装备水平及抗灾能力出发，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、设计的主要内容根据刘家村煤业现有的技术条件及实际情况，目前主要开采2号煤层，因此本次“矿井防灭火专项设计”主要针对2号煤层进行设计和编制。
在分析煤层地质情况、开拓开采方式、矿井通风状况的基础上，评价了2号煤层自燃风险和分析了2号煤层自然发火的一般规律后，确定2号煤层自燃火灾防治的重点，结合实验室煤层自燃特性参数测试结果和目前国内外矿井火灾防治的技术现状，优选出煤自燃标志性气体，建立健全煤自燃早期预测预报系统，煤层自燃综合防治系统及外因火灾防治综合技术措施，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，同时健全和完善矿井防灭火的安全管理工作制度，确保矿井的安全生产。
四、存在主要问题及建议（1）本设计是依据现有的矿井采区设计、巷道开拓情况及通风系统进行的，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2#煤自燃的特点和规律，下一步将在开采过程中，进一步对2号煤层防灭火资料进行收集、整理，掌握2号煤层自燃的特点和规律，建立一支技术过硬的防灭火队伍，为以后开采提供参考。
（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，矿业务部门及技术人员在今后的防灭火实践中进一步总结规律，修正参数，进一步适应刘家村煤业矿井防灭火技术需要。
（4）刘家村煤业应注意瓦斯抽放期间，对采空区气体的观测，做好预测预报。
1 矿井概况及安全条件1.1 井田概况1.1.1 位置及交通陕西刘家村煤业有限公司矿井位于县城西南直距30km处的史家沟村一带，行政区划属县枣岭乡管辖。
地理坐标为东经110°33′51″～110°37′44″；北纬35°47′11″～35°49′05″。
1.1.2 企业性质及隶属关系企业性质为有限责任公司，隶属陕西公司。
1.1.3 地形地貌井田位于山脉南端，地表呈黄土高原侵蚀地貌，属中低山区。
井田内沟谷发育，梁峁绵延，地形比较复杂。
井田地势为中部高，西部低，中部高，南北两侧低，地形最高点位于井田南东部台城原黄土梁上，标高为825m，最低点位于井田北部边界黄河东岸，标高为410m，相对高差415m。
1.1.4 河流水系田内较大沟谷为北部寨上沟和南部史家沟，由东向西穿出井田通往黄河。
井田季节性地表水汇集于井田内各沟谷后往北西汇入寨上河，往南汇入史家沟河。
然后分别往西直接注入黄河。
井田属黄河流域，分属寨上河、史家沟河小水系。