5.1 注浆防灭火系统.....................................................................................................30
5.1.1注浆防灭火系统设计参数............................................................................30 5.1.2制浆站及泥浆的制备工艺流程....................................................................35 5.1.3 注浆方法.......................................................................................................35 5.1.4 地面灌浆系统及设备...................................................................................36 5.1.5 注浆日常工作...............................................................................................36 5.2氮气防灭火技术......................................................................................................38
5.2.1氮气防灭火指标............................................................................................38 5.2.2矿井防灭火注氮流量的计算........................................................................38 5.2.3 制氮系统.......................................................................................................39 5.2.4 输氮管路.......................................................................................................39 5.2.5 注氮的工艺和方法.......................................................................................40 5.2.6注氮区气体监测............................................................................................41 5.3阻化剂防灭火技术..................................................................................................41 5.4 其他方面防灭火措施.............................................................................................43 6井下外因火灾防治 ...........................................................................................................45
6.1电器事故引发的火灾防治措施及装备..................................................................45
6.1.1井下机电设备硐室防火措施........................................................................45 6.1.2井下电气设备的防火措施............................................................................45 6.3.3井下电缆的选择、敷设、连接....................................................................46 6.4.4井下电气设备的各种保护............................................................................47 6.4.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整................................................47 6.2.带式输送机的防、灭火措施..................................................................................48 6.3其它火灾的防治措施及装备..................................................................................48
6.3.1防止地面明火引发井下火灾的措施............................................................48 6.3.2防止地面雷电波及井下................................................................................51 6.3.3防止井下爆破引发火灾................................................................................52 6.3.4爆炸器材运输、储存安全措施....................................................................52 6.4井下防火构筑物......................................................................................................53 6.5职工消防培训..........................................................................................................55 7 矿井防灭火组织与管理 ..................................................................................................57
7.1 组织保障措施.........................................................................................................57 7.2 生产管理措施.........................................................................................................58 7.3 专业管理措施.........................................................................................................59 7.4 监督检查措施.........................................................................................................60 8矿井防灭火系统所需资金概算 .......................................................................................62
山西煤炭进出口集团左云东古城煤业公司防灭火专项设计
1 前言
《煤矿安全规程》规定：开采有自燃倾向性煤层的矿井，在矿井和新水平的设计中，必须采取综合（包括开拓方式，巷道布置，开采方法，回采工艺，通风方式和通风系统等）以及专项（包括注浆或注砂、喷注阻化剂、注入惰性气体、均压技术等）预防煤层自然发火措施；开采有自燃倾向的煤层，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采用预防性注浆或全部充填、喷洒阻化剂、注入阻化泥浆、惰性气体以及均压通风等措施，防止自然发火。
《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）规定：一级自燃矿井应建立以注浆（或注砂）为主、以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统并配备惰气灭火装置；二级自燃矿井应建立注浆（或注砂）为主，以阻化剂或均压技术为辅的防灭火系统和预测预报系统。
1.1设计编制依据
⑴《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）； ⑵《煤矿安全规程》（2011版）； ⑶《矿井防灭火管理规范》；
⑷《煤矿注浆防灭火技术规范》（MT/T 702-1997）； ⑸《煤矿用氮气防灭火技术规范》（MT/T 699-1997）； ⑹《煤矿采空区阻化汽雾防火技术规范》（GB50116-98）； ⑺《矿井均压防灭火技术规范》（MT/T626-1996）； ⑻《采矿工程设计手册》；
⑼《矿井均压防灭火技术规范》（MT/T698-1997）；
⑽《煤层自然发火标志性气体色谱分析及指标优选方法》(AQ/T1019-2006)； ⑾中煤国际工程集团沈阳设计研究院编制的《山西煤炭进出口集团左云东古城煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计说明书》；
⑿ 煤炭科学研究总院重庆研究院关于东古城煤业公司22号煤层自燃倾向性、自然发火期、煤层煤尘爆炸性、自燃标志性气体优选分析等实验鉴定报告和测试分析报告；
⒀ 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。
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1.2 设计指导思想
本项目设计坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的原则，严格贯彻执行《煤矿安全规程》等安全生产法规、条例。采取综合防灭火技术设计方案，借鉴相似矿井防灭火成功经验，积极推广使用成熟有效的防灭火新技术、新工艺和新设备，将矿井建成装备先进、抗灾能力强、安全高效的现代化矿井。
1.3设计主要特点
本设计方案从矿井的系统设计着手，通过结合煤层地质情况、开采开拓系统、开采方法，采取以注浆防灭火技术为主，以阻化剂防灭火技术等为辅助的综合防灭火技术，对矿井工作面及采空区等容易自燃的区域采取有针对性的防灭火技术措施，同时健全和完善矿井防灭火的安全管理工作制度。
通过实验室实验研究，对类似矿井防灭火系统设计调研，并结合类似矿井防灭火设计方案实例，对所设计矿井进行防灭火方案专项设计。
1.4 设计的主要内容
本专项设计的主要内容包括： ⑴ 煤层开采自燃危险性分析； ⑵ 矿井煤层自燃监测方案设计
矿井火灾预测预报系统及装备包括：矿井火灾束管监测系统、人工现场检测，和人工采样色谱分析。
⑶ 煤层自燃综合防治技术方案
注浆防灭火技术及装备，注阻化剂技术相关的设计和装备选型。 ⑷ 矿井防灭火组织与管理措施
组织保障措施、生产管理措施、专业管理措施、监督检查措施等。
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2 矿井及工作面基本概况
2.1位置及交通
该矿位于左云县小京庄乡西南14km处东古城村。行政区划属小京庄乡管辖。其地理坐标为：东经112°35′47″～112°37′00″，北纬39°48′51″～39°49′56″。井田南北长2.029km，东西宽1.783km，井田面积3.4991km2。批准开采煤层为5、6、26号煤层。
该矿井位于左云县小京庄乡西南14km处东古城村，左云县西南，距左云县城直距25km。矿区内有简易公路与109国道和口泉公路相连，经109国道和口泉公路通往大同及左云。井田外东部有小京庄至酸茨河公路通过，西距右玉至山阴柏油公路6.5km左右，东距左云县至怀仁县吴家窑18km左右，距大同市约60km，东距大运高速公路20km，交通条件较为便利。
2.2 自然地理
2.2.1地形地貌
本井田位于大同煤田中部东缘，为侵蚀的中低山地貌，地表大部被黄土覆盖，零星出露有白垩系左云组,井田内东侧有东古城自然村，工业广场位于井田中部，地势总体为西高东低，最高点位于井田北部边界，海拔为1488.10m，最低处位于井田东南部边界沟谷中，海拔1413.30m，相对高差为74.8m。
2.2.2水系
本区属海河流域桑干河水系，各沟谷平时干枯无水，只有在雨季汇集流水，由西向东流出本井田，汇入井田外东侧的酸茨河，酸茨河碾转向西汇入元子河，元子河向东南归入桑干河。
2.2.3气象
本区属高原地带干旱大陆性气候。冬季寒冷，夏季炎热，气候干燥，风沙严重。年降水量分配极不均匀，暴雨强度大，降水量多集中在7、8、9三个月，约占年降水量的60%—75%，年最大降水量为628.3mm。全年日照时间为2880—3140小时，平均为3011.4小时，年日照百分率为68%，历年来蒸发量大大超过降水量，一般蒸发量为降水量的4～5倍。年蒸发量在1644～2105mm之间，平均年蒸发量为1847.8mm。4～7月间，月蒸发量为200～300mm，最大日蒸发量为19.2mm。
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大同左云及朔州右玉地区一向以风沙多而著称，西北风几乎贯穿全年，每年有风时间占全年总时间70%，多集中于冬春季节，年平均风速为3.2m/s。历年年平均相对温度为46％～52％。
初霜期一般为9月上、中旬，无霜期122天。冰冻期为10月上旬至翌年4月下旬，最大冻土深度60cm。
2.2.4地震
根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，本区地震基本烈度值为Ⅶ度，地震动峰加速度值为0.10g。
2.3煤层、地质情况
井田内含煤地层为太原组和山西组。太原组平均厚度112.23m，含煤7层,编号为2-1、2、22、23、26、9、10号，2-1、9、10号煤层为不稳定不可采煤层，2号煤层仅在Z101、Z102号孔中达到可采厚度，其他孔均为不可采，厚0～1.81m，平均0.65m，属不稳定不可采煤层。22、23、223号煤层为稳定可采煤层。本组煤层总厚24.35m，含煤系数为21.70%。可采煤层厚度22.95 m，含煤系数为20.45%。
山西组平均厚60.76m，含煤4层,其中123号煤层，为稳定大部可采煤层，其余为不可采煤层。煤层总厚3.13m，本组含煤系数为5.15%。可采煤层厚度2.48m，含煤系数为4.08%。本井田内可采煤层为山西组123号煤层和太原组22、23、223号煤层。
本井田位于大同煤田西部边缘，含煤地层主要为石炭、二叠系，井田煤层主要可采煤层为16、22、23、223号层。
本井田位于大同煤田西部边缘，总体为一背斜构造，地层倾角2°～8°，在井田南部发现有两条正断层，未发现陷落柱。
1、褶曲
S1背斜：位于井田内中部，Z103北侧、左14号钻孔与2号钻孔之间，轴向北东—南西向, 向西南翘起，北翼地层倾向北西，产状平缓，倾角2°～3°。南翼地层倾向较陡，倾向南东，倾角5°～8°。背斜轴在井田内延伸长度2200m左右。
2、断层
F99正断层：位于井田南部512和1号钻孔之间，左云南普查勘探时108、711、1304
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