今天给各位分享煤矿防灭火设计的知识，其中也会对煤矿防灭火设计资质进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
矿井赋存的煤层自燃倾向性鉴定为容易自燃或者自燃煤层，则该矿井必须制定矿井防灭火设计。自燃倾向性鉴定，如为新建矿井则煤层样和资料应该由地质勘探部门提供，如生产矿井延深新水平则取新水平所有煤层煤样，送国家授权单位做鉴定，鉴定结果报省级煤矿安全监察机构及省负责煤炭行业管理的部门备案。
1 引言
煤矿井下火灾是严重威胁矿井生产安全的五大灾害之一，它不仅会对井下工人的生命和财产安全产生巨大的威胁，还有可能烧毁大量宝贵的资源，因此如何有效的防治矿井火灾成了摆在广大科研工作者和现场技术人员面前的一个难题。防治矿井火灾的方法和手段有很多，比如说灌浆防灭火、阻化剂防灭火、凝胶防灭火、注氮防灭火、均压防灭火、堵漏风及固化泡沫防灭火技术等等，这些技术各有特点，也都有各自使用的条件或者范围，它们都对保证矿井安全生产起了重要作用，本文主要是结合笔者对于矿井防灭火的一些粗浅的认识，谈谈灌浆法对采空区进行防灭火。
2 灌浆防灭火技术的特点
灌浆防灭火是防治煤自然发火的直接技术。灌浆就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路注入或喷洒在采空区里，达到防火和灭火的目的。 它的主要特点是通过一定浓度的浆液包裹煤体，一方面起到隔绝煤体与氧气的作用，使之缺少助燃剂从而到达灭火的作用，另一方面通过浆液中的水等液体蒸发吸收热量，从而降低煤体的温度，进而起到灭火的功效，另外，它还能起到胶结底板，进而增加漏风阻力的目的，最终减少漏风和供氧。灌浆防火的实质是抑制煤在低温时的氧化速度，延长自然发火期。灌浆防灭火技术的优点是整个工艺较简单，成本相对比较低廉，因而是矿井中使用最为广泛、效果更好度的一种技术。灌浆防灭火技术的缺点是受重力作用的影响，浆体只流向地势低处，不能向高处堆积，所以对高位火的作用有限； 由于浆液不一定能够均匀的覆盖浮煤，因此容易形成“拉沟”现象；另外，由于浆液具有一定的流动性，所以可能造成跑浆和溃浆现象，从而恶化工作环境，影响煤质。
3 采空区灌浆防灭火的方法
3.1 灌浆系统
灌浆系统由制浆设备、输浆管道和灌浆钻孔三部分组成。目前灌浆使用的浆液的制备主要有水力制备和机械制备两种方法。水力制备是利用高压水枪冲刷松散的粘土层使水土混合形成泥浆，是一种操作较为简单的制浆方式，但浆液浓度难以保证，防火效果差；机械制浆是按照一定的比例将制浆材料和水送入搅拌池，经搅拌机搅拌，输入注浆管路送至井下，但目前的灌浆系统普遍存在易堵管、输浆力度小、浆材要求高、投资大等不足。目前已有煤矿防灭火灌浆系统选用移动式轻型设备、多组浆池协同灌浆、远距离输浆等特点，经过滤后有多个输浆出口，可用黄土、粉煤灰等多种灌浆材料，具有设备简单、投资少、建设速度快、输浆力度大、防冻等优点。
3.2 灌浆方法
预防性灌浆方法有多种，根据采煤与灌浆先后顺序关系可分为：采前预灌、随采随灌和采后灌浆。
采前预灌就是在煤未开采之前即对煤层进行灌浆，适用于老空区过多、自然发火严重的矿井；随采随灌就是随着采煤工作面推进的同时向采空区灌浆，主要有钻孔灌浆、埋管灌浆和洒浆，能及时将顶板冒落后的采空区进行灌浆处理；采后灌浆就等回采结束后，将整个采空区封闭起来后进行灌浆。为了保证及时、简便处理处理自燃隐患，设计采用埋管灌浆法。
采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆，要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。
3.3 灌浆参数的选择
泥浆的水固比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中水与固体浆材的体积之比。水固比的大小影响着注浆的效果和泥浆的输送。泥浆的水固比越小，则泥浆浓度越大，其粘度、稳定性和致密性也越大，包裹遗煤隔离氧气的效果也越好，但同时流散范围也越小，输浆管路容易堵塞；水固比大，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好，矿井涌水量增加，在工作面后方采空区灌浆时容易流出而恶化工作面环境。浆液的水固比应根据泥浆的输送距离、煤层倾角，灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定，一般情况下为4：1，冬季为5：1。日灌浆所需浆材量、日灌浆量分别可以按照下面公式进行计算 、 ，其中Q材代表日灌浆所需浆材量，m3/d；m代表煤层采高，m；L代表工作面日推进度，m；H代表灌浆区倾斜长度，m；C代表回采率，%；K代表灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，一般取0.05～0.15；Q水2代表日灌浆用水量，m3/d；Q浆1代表日灌浆量，m3/d；M代表泥浆制成率，取0.88。需要说明的是：灌浆系统的灌浆系数、水土比等各项参数在实际生产中必须根据煤层发火情况、输送距离、煤层倾角、灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过实验确定，以确保灌浆效果和生产的安全。另外，灌浆工作是与回采工作紧密配合进行。
3.4 灌浆材料的选择
选择用于矿井防灭火的灌浆材料有一定的讲究，所选材料要求颗粒要小于2mm，而且细小颗粒要占大部分；其主要的物理性能指标如下，比重为：2.4～2.8t/m3；塑性指数为9～11（亚粘土）；胶体混合物（按MgO含量计）为25～30%；含砂量为25～30%；容易脱水和具有一定的稳定性；不含有可燃物。
目前常用的灌浆材料有黄土、粉煤灰等。与黄土相比，粉煤灰的粒度较粗，但体积密度小。就注浆灭火而言，粉煤灰质轻，颗粒表面具有一定光滑度，容易搅拌成浆，便于管道输送。注入火区后流动性、稳定性较好；粉煤灰具有一定的火山活性，其密封性能较好；粉煤灰亲水性差，粒度又大于黄土，注浆后浆体达到静态时脱水快，并随着水的泄流带走一部分热量。因此粉煤灰用于注浆灭火，可以起到隔绝、包裹、降温作用。
3.5 灌浆防灭火的安全措施
选择好灌浆系统、灌浆方法和合适的灌浆参数、灌浆材料后，还要在灌浆后采取相应的防止溃浆、透水事故的措施，主要的安全措施有以下几点。
（1）灌浆材料应满足相关规定的要求，严格控制浆液泥水比，并控制灌浆量不使过大。
（2）工作面顺槽内设有水沟和集水坑，并配备小水泵，能够满足工作面俯斜开采时的涌水和浆液析水的排放要求。
（3）本矿井下灌浆采用随采随灌方式，一部分灌浆水会从采空区流入工作面运输机道或顺槽水沟内，这时更好度在巷道内构筑滤浆密闭将泥浆滞留于采空区，使水放出。
（4）加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进行观测记录。排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存；排水中含泥量较大，采空区可能形成了泥浆通路。
（5）采完毕的工作面与接替工作面间留有20m保安煤柱，联络巷及时按要求密闭并在密闭上部安置放水管，可保证工作面回采时采空区积水不致溃入生产工作面顺槽。如发现密闭内积水较多，必须制定措施，或进行放水。
（6）加强管路检修。
4 结束语
由于灌浆防灭火技术整个工艺较简单，成本相对比较低廉，因而在矿井防灭火中占据非常重要的地位。本文主要是结合笔者对于矿井防灭火的一些粗浅的认识，从灌浆防灭火技术的特点、灌浆系统、灌浆方法、灌浆参数的选择、灌浆材料的选择等方面对灌浆防灭火进行了简要地介绍，希望能够起到一个抛砖引玉的作用。
我国是一个能源消耗大国，而在所消耗的能源中煤炭所占比例较大，所以保证矿井的安全生产对于我国的社会的稳定和经济的发展具有极其重要的意义。在煤矿开采过程中，自燃已成为煤矿生产过程中的重大自燃灾害，煤体自燃不仅导致煤炭资源严重浪费，而且还会对矿区的环境及安全带来较大的影响，所以做好矿井煤层自燃防灭火工作具有极其重要的意义。
一、煤的自燃因素分析
引起煤自燃的因素较多，主要如下：
（1）煤的炭化程度。煤层的自燃性一般随煤炭的变质程度的增高而降低，一般情况下挥发分含量在12％以下的烟煤难以自燃，但若有其它原因，也可能产生自燃。
（2）煤岩组分：煤层中有集中的镜煤和亮煤，特别是含有丝煤时，煤的自燃倾向就大；而暗煤多的煤，一般不易自燃。
（3）煤的含硫量：含硫分愈高，吸氧能力越大，越易自燃，含黄铁矿、黄铜矿结核较多，也具有自燃危险性。
（4）煤的破碎程度：煤的破碎程度大，增加了煤的氧化表面积，使煤的氧化速度加快，容易自燃。脆性与风化率较大的煤易于自燃。
（5）煤的水分：水分能加速煤的氧化过程，同时使煤体疏松、造成细微裂隙，加大吸氧能力，并降低着火温度，但过多水分则可抑制煤的氧化。
（6）地质构造：地质构造复杂、围岩及煤层破碎带易引起煤层自燃。
（7）开拓开采条件及通风方式：矿井开拓方式和开采方法与通风方式若选择不合理，往往造成丢煤多、煤柱破碎，漏风严重，给煤层自燃造成良好条件，增加自燃的可能性。
二、煤的自燃预测
1、人的感官可以察觉的自燃征兆
（1）巷道 *** 现雾汽或巷壁“挂汗”；
（2）风流 *** 现火灾气味，如煤油味、松香味、臭味等；
（3）从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高；
（4）当空气中有毒有害气体浓度增加时，人们有不舒服的感觉，如头痛、头晕、精神疲乏等。
2、仪表检测
（1）有下列情况之一者，定为自燃发火
(a)煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等；
(b)煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃；
(c)采空区或风流 *** 现一氧化碳(CO)，其浓度已超过矿井实际统计的临界指标，并有上升趋势。
（2）有下列情况之一者，定为自燃发火隐患
(a)采空区或井巷风流 *** 现一氧化碳，其发生量呈上升趋势但尚未达到矿井实际统计的临界指标；
(b)风流 *** 现二氧化碳(CO2)，其发生量呈上升趋势，但尚未达到矿井实际统计的临界指标；
(c)煤炭、围岩及空气和水的温度升高，并超过正常温度，但尚未达到70℃，风流中氧(O2)浓度降低，其消耗量呈上升趋势。
三、防灭火措施
1、 灌浆防灭火。根据技术上可行、经济上节省的原则，建立矿井灌浆防灭火系统。当场地内黄土少，采用黄泥灌浆取土困难时，可采用注凝胶和粉煤灰的防灭火方法。凝胶是一种高分子化合物，粉煤灰可直接从邻近的火力发电厂取得，平时采取局部灌浆的方式，当采空区发火时，则采取满灌。
2、阻化剂防灭火。可以采用机动性喷洒压注工艺系统，对采空区、煤层巷道冒落孔洞、开采线、终采线和煤柱裂隙喷洒、压注阻化剂，覆盖或包裹碎煤，封堵裂隙，阻止煤的氧化，起到防火作用。
3、撒凝胶。对巷中的联络巷、断层带、工作面切眼、运输巷、回风巷等灌撒凝胶，阻止煤层与空气接触，防止煤层氧化自燃。另外，对发火严重的回采工作面，当工作面推进1 个月后，在整个工作面后方的采空区撒凝胶，形成凝胶隔绝带，对采空区起到封闭作用，可有效阻止采空区浮煤的自燃。
4、惰性气体防灭火。对已经自然发火的回采工作面，采用注入惰性气体使其尽快熄灭。在封闭自燃的回采工作面之前，先注入惰性气体，冲淡采空区中的氧气，再利用快速封闭铁门进行密闭，达到灭火和防止瓦斯爆炸的目的。
5、普瑞特防灭火新技术。为克服目前注浆、惰气、凝胶、阻化剂、三相泡沫等防灭火技术的不足，徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学创新的提出了普瑞特防灭火新技术，并研制了普瑞特的装备与材料。普瑞特防灭火新技术很好的融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫等各项防灭火技术的优点，又避免了上述各项技术的多数缺点。
矿井火灾以“预防为主”。
预防矿井火灾的一般性技术措施有以下几个方面：
采用不燃性支护材料。井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、主要生产水平的井底车场、主要巷道的连接处、井下主要硐室和采区变电所等，都应该在岩层中开凿或采用不燃性材料进行支护和填实。
设置防火门。在进风井口和进风的平硐口都应安设防火门，以防止井口火灾和附近的地面火灾波及到井下；进风井与各生产水平的井底车场的连接处都应设置防火门。要定期检查防火门的质量和灵活性。
设置消防材料库。猥劣迅速有效地扑灭矿井火灾，每个矿井必须在井口附近设置消防材料库；井下每个生产水平的主要运输大巷中也应设置消防材料库，储备消防器材，并备有消防列车。灭火材料、工具的品种和数量必须满足矿井灭火时的需要。灭火时消耗的材料和工具应及时补足。消防材料库中材料和工具，平时不准挪作他用。井下的火药库、充电硐室、水泵房和采区变电所中都要配备足够的灭火器材。电气火灾和油料火灾，不能用水扑灭，而应该采用岩粉或沙子扑灭。发生电气火灾时，应首先拉闸断电。
设置消防水池。每个矿井都要建筑消防水池，井下可用上一水平的水仓做消防水池。井下各主要巷道中应铺设消防水管，每隔一定距离要设消防水龙头。
预防外因火灾的措施有：
预防明火。井口房和通风机房附近20米内禁止烟火，也不准用火炉取暖。严禁携带烟草、引火物下年个3，井下严禁吸烟。井口房和井下不准从事电焊、气焊或用喷灯焊接工作，如果一定要在井下进行焊接时，每次必须制定安全措施，经批准并有专人在现场检查和监督，而且要求事先清楚附近的易燃物品，备足消防用水、沙子、灭火器等，并随时检查瓦斯和煤尘浓度。
井下硐室内不准存放汽油、煤油或变压器油。井下使用的润滑油、棉纱和布头等必须集中存放，定期送到地面处理。
预防放炮引火。井下不准使用黑色火药，因为黑色火药爆炸后火焰存在时间长，有使瓦斯引燃或引爆的危险。井下只准使用狂用安全 *** 。严格执行放炮规定，煤矿井下不准放糊跑，严禁用煤块、煤粉、炮药纸等易燃物代替炮泥，同时要严格执行“一炮三检查”和“三人连锁放炮”制度。
预防电气引火。要正确选用易熔断丝（片）和漏电继电器，以便电流短路、过负荷或接地时能及时切断电源。不准带电检修、搬迁电气设备。
预防摩擦生火。应做好井下机械运转部分的保养维护工作，及时加注润滑油，保持其良好的工作状态，防止因摩擦生热而引起火灾。
预防火焰蔓延。井下应使用绝缘电缆或不燃橡套电缆、阻燃输送带。国内外多次发生过带式输送机火灾事故，造成众多人员伤亡和财产损失。其发火原因是：输送带为非阻燃胶带，驱动滚筒与胶带间过度打滑，托辊不转，胶带跑偏与机架摩擦，转换地点积煤过多，胶带被积煤压住造成过载等。
为避免带式输送机火灾，必须使用阻燃输送带；必须装设驱动轮防滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护装置；必须装设防跑偏装置、过速白狐、过电流和欠电压保护、过载保护和输送带脱槽保护等装置；保证安装质量，加强维护、改善装载条件等。
为测报和扑灭带式输送机的火灾，必须安装带式输送机火灾测报和灭火系统。现在有许多型号的装置。这些系统可用于监测和扑灭胶带火灾，并可与矿井环境监测系统联机。它由速差、温度、烟雾等传感器及电源控制箱、灭火控制阀和水喷雾系统组成，对矿井带式输送机进行或监测、报警、断电和自动喷雾灭火。矿用输送机自动防灭火装置，由单片微机实现信号采集及数据处理、贮存、显示和有选择地输出指令及相应执行元件动作的全部自动化，具有预警、报警、断电和喷水冷却灭阴火和喷泡沫灭火等功能。
预防自燃:
1、开采具有自然发火倾向的煤层时，应采用合理的采煤技术，才能防止煤的自然发火。
选择合理的开拓方式和采煤方法。开采有自燃倾向的煤层，应采用石门、岩石大巷的开拓方式，这样可以少切割煤层，少留煤柱，又便于封闭、隔离采空区。如须在煤层中开拓巷道而且服务年限较长，则应进行砌券
2、对具有自燃性的煤层，应采用倒退式回采，禁止前进式回采。要选用回采率高、回采速度快、采空区容易封闭的采煤方法。所以长壁式采煤方法适于开采有自燃倾向的煤层。充填法管理顶板，有利于防火。
3、合理布置采区。在有自燃倾向性煤层中布置采区时，应根据煤层自然发火期的长短和湖采速度来确定采区的尺寸，如果不考虑煤层的自然发火期，盲目加大采区的走向长度，往往还没采完，采空区就已经自燃。
4、提高湖采率，坚持正规循环。回采率越低，丢煤越多，回采率越不正常，越容易自燃发火。所以应坚持正规循环，加快回采速度，清扫工作面浮煤，提高回采率，并及时放顶或充填。
5、预防巷道中自燃发火。首先要保证巷道的工程质量，防止发生冒顶。遇有巷道冒顶或有煤与瓦斯突出形成的空洞，要清除浮煤，使其与外界空气隔绝，防止煤的氧化。
6、正确择通风系统。要根据地质条件和开拓系统，采煤方法，合理选用矿井通风系统。矿井走向长度大于4公里时，应采用对角式通风或分区式通风，若采用中央式通风，会造成通风阻力大，采空区漏风多；距离地表近、倾斜长度长的缓倾斜 开采，应采用中央边界式通风。
7、实行井联通风，避免串联通风。井联通风的通风阻力小，采空区漏风少，并有利于调节和控制风量。发生爆炸或火灾事故时，便于控制风流和隔绝灾区，事故伤亡人员少。
8、正确选择建筑通风构建物的数量及位置。井下为控制或引导风流按生产需要流动，常需要建造风门、风桥、风墙、风窗等通风构建物。这些构建物多了，会增加风流的不稳定性，不利于采空区及封闭火区的防灭火，所以要正确选用其数量并保证其建筑质量。它们不能安设在裂隙多的破碎煤岩体中，也不能设在沿空留巷的巷道中，否则会造成大量漏风，不利于防止煤炭自燃。
9、加强通风管理，及时维修巷道。通风巷道的断面小，通风阻力越大，漏风越多。所以，要保证足够的通风巷道断面，对冒顶、底鼓等失修巷道要及时修复；巷道中不能杂乱堆放材料和设备；对已经不用的风门、风窗的墙垛要及时拆除等。
10、正确选用采煤工作面通风系统。开采自然发火期短的煤层，采面不宜采用Z型及Y型通风系统，而U型和W型系统有利于防止自燃，采面采完后要及时封闭。
11、及时采取注浆、注阻化剂、均压等防火措施防火。
根据相关资料查询显示：不需要。根据国家下发的煤场防灭火名需要资质中表示，进行煤矿灭火设计时只需要设计者个人拥有高级煤场灭火安全设计证书即可。不需要使用公司资质。
煤矿防灭火设计的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于煤矿防灭火设计资质、煤矿防灭火设计的信息别忘了在本站进行查找喔。
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