酸刺溝礦井初步設(shè)計安全專篇之礦井防滅火

第五章 礦井防滅火
第一節(jié) 概況
根據(jù)內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局117勘探隊提供的《內(nèi)蒙古自治區(qū)準格爾煤田酸刺溝井田勘探報告》，井田內(nèi)各可采煤層煤的變質(zhì)程度低，揮發(fā)分高，絲炭含量高，吸氧性強，且含有黃鐵礦結(jié)核或薄膜，煤層易發(fā)生自燃。據(jù)近年來對部分電廠用煤調(diào)查結(jié)果，準格爾煤田各煤層的自然發(fā)火期一般為40~60d。
煤的燃點測試結(jié)果：原煤樣燃點（T）在292~304℃，氧化樣燃點（T0）在286~296℃，二者之差在6~12℃。
礦井防滅火系統(tǒng)在初期采用以注氮為主的綜合防滅火系統(tǒng)。后期礦井矸石電廠建成后，采取以地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)為主綜合防滅火系統(tǒng)。
第二節(jié) 開采煤層自燃預(yù)測及防治措施
一、自燃預(yù)測及分析
1、從煤的變質(zhì)程度上看，本礦井各煤層煤的變質(zhì)程度低，鏡煤最大反射率在0.5072%～0.9322%之間，變質(zhì)階段為煙煤Ⅰ階段，煤層容易自燃。據(jù)近年來對部分電廠用煤調(diào)查結(jié)果，準格爾煤田各煤層的自然發(fā)火期一般為40~60d。
2、從煤的揮發(fā)分分析，各可采煤層揮發(fā)分一般均在36%以上，表明煤層容易自燃。
3、從煤巖成份上，各煤層宏觀煤巖組分以暗煤、亮煤為主，含鏡煤條帶及絲炭線理，為半暗型~半亮型煤。故從煤巖成份上分析，煤層有自燃傾向。
4、從煤的含硫量分析，各可采煤層原煤全硫一般在0.20％～1.00%之間，以特低硫、低硫煤為主，但煤層中含有黃鐵礦結(jié)核或薄膜，對煤層自燃有利。
5、從煤的破碎程度上看，內(nèi)、外生裂隙不發(fā)育，脆性差。斷口一般為階梯狀、參差狀及貝殼狀。條帶狀，均一狀結(jié)構(gòu)，層狀，塊狀構(gòu)造。增加了煤的氧化表面積，有利于煤層自燃。
6、本礦井4煤采用綜采一次采全高開采，采空區(qū)殘留煤炭少；6上煤采用大采高綜采分層開采，開采下分層時，如果采空區(qū)漏風(fēng)嚴重，將增加煤炭自燃的可能性。
二、煤的自燃預(yù)防措施
1、開拓開采方面的措施
1）大巷全部采用錨噴支護，使煤壁與風(fēng)流隔絕。
2）工作面采用后退式回采，減少了采空區(qū)漏風(fēng)。
3）采用綜合機械化采煤設(shè)備，工作面推進速度快，在時間和空間上減少了煤的氧化。
4）在生產(chǎn)過程中，盡量提高采出率，做到架下無浮煤，工作面回采結(jié)束后立即封閉采空區(qū)。
2、通風(fēng)方面的措施
1）工作面為后退式回采，采用U型通風(fēng)方式，減少了采空區(qū)漏風(fēng)。
2）調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)門、風(fēng)墻和風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施，設(shè)置在地壓穩(wěn)定的地點，避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙使漏風(fēng)量增大。
3、監(jiān)測方面的措施
本礦井設(shè)立束管監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)留的接口并入礦井監(jiān)測系統(tǒng)，可實時對礦井煤炭自燃火情進行監(jiān)測。
三、防滅火系統(tǒng)的選擇
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百三十二條規(guī)定：開采容易自燃和自燃的煤層時，必須對采空區(qū)、突出和冒落孔洞等空隙采取預(yù)防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施，編制相應(yīng)的防滅火設(shè)計，防止自然發(fā)火。
在自然發(fā)火期內(nèi)能采完、并能及時予以封閉的工作面和盤區(qū)，可不采取上述防止自然發(fā)火的措施。
預(yù)防煤層自然發(fā)火的常用措施目前主要有三種：灌漿防滅火、注氮防滅火、阻化劑防滅火。三種防滅火方式各有利弊，現(xiàn)分析比較如下：
1、灌漿防滅火
預(yù)防性灌漿是目前使用較廣泛的一種行之有效的預(yù)防煤炭自燃的方法，在土源豐富、水源充足的地區(qū)使用較為廣泛。本礦井為大型礦井，工作面產(chǎn)量高，推進速度快，按常規(guī)的灌漿防滅火設(shè)備則泥漿及水的消耗量很大，如果泥水比按1:3計算，日灌漿用水量約為5072m3/d，年灌漿用水量約為152萬m3/a。另外，灌漿防滅火易造成綜采工作面和巷道跑漿污染，同時地面大量取土，存在破壞植被和污染環(huán)境等問題。
本地區(qū)為缺水地區(qū)，加之礦井及選煤廠用水，因此，采用常規(guī)的灌漿防滅火難度較大。
2、注氮防滅火
氮氣防滅火工藝系統(tǒng)簡單，需用大型設(shè)備少，無污染，靈活性強，適宜于各類各部位火災(zāi)。由于滅火時間較短，因此工作面恢復(fù)生產(chǎn)較快。
注氮防滅火其缺點主要是投資較高，滅火時降溫作用差，漏風(fēng)對防滅火效果影響較大。同時，由于氮氣具有窒息性，需加強管理。
3、阻化劑防滅火
阻化劑防滅火是目前正在積極推廣的一種防止自然火災(zāi)的新方法。阻化劑防滅火技術(shù)先進、工藝系統(tǒng)簡單、投資較少。其缺點主要是阻化劑阻化壽命短，阻化劑在脫水后阻化效果大大降低。同時由于阻化氣霧的實施需靠采空區(qū)漏風(fēng)將其帶入采空區(qū)而惰化浮煤，對全工作面實施困難較大，而且大的漏風(fēng)對采空區(qū)防火是不利的。
4、防滅火系統(tǒng)的選擇
綜合以上比較分析，常規(guī)灌漿防滅火效果較好，但對缺水地區(qū)不宜采用；注氮防滅火投資較高，降溫作用差，漏風(fēng)對防滅火效果影響較大，同時由于氮氣具有窒息性，安全性較差；而綜采工作面全部使用阻化劑防滅火實施困難較大，不能作為礦井防滅火的主要手段。
因此，根據(jù)目前礦井建設(shè)的實際情況，礦井初期采用井下移動式注氮防滅火系統(tǒng)，在后期礦井矸石電廠建成后，設(shè)計本礦井采用以地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)為主，礦用移動式注氮防滅火設(shè)備、噴灑阻化劑為輔的綜合防滅火措施。
防滅火設(shè)計中必須按照《煤礦安全規(guī)程》第二百三十三條、第二百三十六條有關(guān)灌漿防滅火和凝膠防滅火的有關(guān)規(guī)定。
四、注氮防滅火措施
1、注氮方式
氮氣防滅火方式主要有發(fā)生火災(zāi)時的滅火注氮、以預(yù)防為主的連續(xù)性注氮、出現(xiàn)發(fā)火征兆時的間歇性注氮三種方式。
⑴ 滅火注氮
滅火注氮是在礦井發(fā)生火災(zāi)后，將火區(qū)迅速封閉，然后注氮滅火。該種方式是事發(fā)后的補救措施，從管理上不宜主動采用，但一旦井下某個區(qū)域發(fā)生著火，應(yīng)迅速采取該種方式進行注氮滅火。
⑵ 連續(xù)性注氮
連續(xù)性注氮以防火為主，隨采隨注，這種方式可靠性較大，適用于發(fā)火特別嚴重的礦井。但該種注氮方式氮氣消耗量大，造成成本增加。本礦井雖然煤層自然發(fā)火危險性較大，但工作面推進速度較快，這對防止自然發(fā)火是有利的。因此，從成本、投資等方面綜合考慮，不宜采用連續(xù)性注氮。
⑶ 間歇性注氮
間歇性注氮防、滅火兼顧，工作面生產(chǎn)過程中一般不注，根據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測分析的數(shù)據(jù)，有發(fā)火征兆時再實施注氮。這種方式即可保證工作面安全回采，又可節(jié)省大量氮氣，降低成本。根據(jù)本礦井具體情況，設(shè)計確定采用間歇性注氮防滅火方式。
2、防滅火系統(tǒng)
氮氣防滅火系統(tǒng)從制氮設(shè)備的位置上劃分為地面固定式、地面移動式和井下移動式三種。
地面固定式是將制氮設(shè)備固定在制氮站內(nèi)，制取的氮氣經(jīng)加壓后通過管路輸送至井下火區(qū)；
地面移動式是根據(jù)井下火區(qū)或需要注氮的區(qū)域位置，將制氮設(shè)備相應(yīng)的移動到地面合適位置，制取的氮氣經(jīng)加壓后通過管路輸送至井下火區(qū)；
井下移動式是將制氮設(shè)備放置在井下的新鮮風(fēng)流中，制取的氮氣通過井下管路輸送至火區(qū)。
礦井后期采用地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)，減少重復(fù)投資，避免不必要的浪費，設(shè)計初期采用井下移動式注氮防滅火系統(tǒng)。
3、注氮工藝
為了節(jié)省鋼材，設(shè)計工作面采空區(qū)防火采用拖管注氮工藝。在工作面進風(fēng)側(cè)（工作面運輸巷）沿采空區(qū)埋設(shè)一定長度的鋼管作為注氮管，它的移動主要利用工作面端頭液壓支架或工作面巷道內(nèi)調(diào)度絞車的牽引，注氮管路隨工作面的推進而移動，使其始終埋入采空區(qū)一定深度。
注氮方法如下：
將5節(jié)10m長的Φ89×4.5的地質(zhì)鉆桿用絲扣連接，然后將鉆桿管路沿工作面運輸巷鋪設(shè)到工作面下隅角，當工作面推進時管路便逐漸埋入采空區(qū)，管路埋入采空區(qū)長度應(yīng)始終保持在15～35m之間，以便拉管。為防止采空區(qū)碎矸堵塞出氮口，可預(yù)先將距出氮口2m內(nèi)的鉆桿上鉆許多小孔，以使氮氣流動暢通。當工作面出現(xiàn)發(fā)火征兆時，將埋入采空區(qū)內(nèi)的鉆桿拉至距切頂線15m處，然后用20m長的橡膠軟管將其與工作面巷道管路接通，此后即可注氮。隨著工作面的推進，當出氮口距工作面切頂線35m左右時，切斷氮氣，拔掉橡膠軟管，用絞車將鉆桿再拉至距切頂線15m處，連接好橡膠軟管繼續(xù)注氮，如此反復(fù)，直到把有發(fā)火征兆的范圍甩入采空區(qū)窒息帶為止。
工作面拖管注氮示意圖見圖5-2-1。

4、注氮量計算
⑴ 防火注氮量
注氮量目前尚無統(tǒng)一的計算方法，可按綜采面產(chǎn)量、噸煤注氮量、采空區(qū)氧化帶氧濃度計算。本礦井產(chǎn)量較高且集中，若按前兩種方法計算，則注氮量過高，不符實際，因此設(shè)計按采空區(qū)氧化帶氧濃度計算注氮量，公式如下：

式中：QN ——注氮流量，m3∕h；
QV——采空區(qū)氧化帶內(nèi)漏風(fēng)量，取12m3/min。
C1——采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧濃度，取14%。
C2——注氮防火惰化指標，取7%。
CN——注入氮氣中的氮氣純度，取97%。
⑵ 滅火注氮量
滅火注氮量，最初強度要大，將火勢壓住，然后逐漸降低強度。根據(jù)《采礦工程設(shè)計手冊》介紹的國內(nèi)外經(jīng)驗，滅火注氮量為500～600 m3∕h。本礦井滅火為兩臺MD600型井下移動式膜分離制氮設(shè)備同時使用，注氮量可以達到1200 m3∕h。
5、制氮設(shè)備選擇
制氮設(shè)備按空分原理可分為深冷式、變壓吸附式和膜分離式。
深冷式出氮時間較長，制氮成本高，目前礦山使用較少。
目前使用較廣泛的是變壓吸附和膜分離技術(shù)制氮。本礦井采用膜分離式制氮設(shè)備，該設(shè)備具有體積小，使用方便等特點。
根據(jù)前面的計算，選擇的制氮設(shè)備產(chǎn)氮量應(yīng)不低于1050m3/h。綜合考慮本礦井防滅火要求，設(shè)計選用兩臺MD-600型膜分離制氮機，根據(jù)需要，即可一臺單獨工作，也可兩臺同時工作。
制氮設(shè)備技術(shù)參數(shù)詳見表5-2-1。
表 5-2-1 制氮設(shè)備技術(shù)參數(shù)表

式中：D——管路內(nèi)徑，mm；
Q——氮氣流量，m3/min。
V——管道內(nèi)氮氣平均流速，取20m/s。
經(jīng)計算，選用D180×6無縫鋼管，管路沿主斜井井筒、4煤、6上煤東翼帶式輸送機大巷、4煤和6上煤綜采工作面運輸巷敷設(shè)。
五、阻化劑防滅火措施
1、阻化劑的選用
阻化劑選用阻化效果好、貨源充分、運貯方便的工業(yè)氯化鈣(CaCl2·5H2O)。根據(jù)其它礦井使用實踐證明，工業(yè)氯化鈣對長焰煤種比較適宜。工業(yè)氯化鈣濃度為20%，密度為1.11t/m3。
2、噴灑系統(tǒng)
選用電動噴灑壓注裝置，噴射泵型號為WJ-24-2，配套設(shè)備有D50.8mm的輸送膠管及閘閥、噴槍、壓力表、流量計等壓注設(shè)備，每個回采工作面配備2套，進、回風(fēng)側(cè)各一套。
3、阻化劑噴灑工藝
由D50.8mm的輸送膠管從噴射泵接到防滅火處理地點，并與噴嘴和封孔器連接。啟動電機，噴射泵進行壓注和噴灑。
4、阻化劑噴灑地點
對回采工作面底板浮煤、采空區(qū)以及回采巷道煤壁升溫地段以及其它溫度升高區(qū)域應(yīng)噴灑阻化劑。
六、后期地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)
為了適應(yīng)本區(qū)缺水缺土的實際情況，更好地發(fā)揮水、灌漿材料和膠體材料的防滅火性能，針對不同的現(xiàn)場環(huán)境、使用條件、應(yīng)用工藝和原料成本，受伊泰煤炭股份有限公司的委托，森蘭科貿(mào)有限責(zé)任公司針對酸刺溝礦井設(shè)計MDZ-60地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)，該防滅火系統(tǒng)原材料主要是矸石電廠產(chǎn)生的粉煤灰以及水和膠體。
該系統(tǒng)在礦井矸石電廠建成后使用。
1、工藝流程
地面固定式膠體防滅火系統(tǒng)由漿料儲存場地、漿料輸送、連續(xù)式定量制漿、過濾攪拌、計量、輸漿及管網(wǎng)系統(tǒng)和外加劑添加等部分構(gòu)成。
地面固定式灌漿注膠防滅火系統(tǒng)工藝流程圖見圖5-2-1。

2、系統(tǒng)布置
本系統(tǒng)主要設(shè)備、儀表、控制柜等都應(yīng)以固定形式安裝在注漿站內(nèi)，制漿原料等置于廠房外，但應(yīng)有雨蓬防雨。從灌漿站至井下的灌漿管路最好通過鉆孔進行連接。
“礦用移動式防滅火注漿裝置”置于井下靠近灌漿點附近（不超出150m）做為膠凝劑的添加設(shè)備，也可做為突發(fā)火區(qū)和小范圍高溫點的前期控制和滅火裝備。
3、材料的運輸及貯存
制漿料(粉煤灰）由采灰場用貨車運至運至灌漿站灰場（可提前貯存一定量，約500m3），用推土機或鏟車將粉煤灰裝入制漿機的主料箱內(nèi)?；希ㄋＡВ┛墒褂霉捃囘\至灌漿站并放入基料池（基料池內(nèi)嚴禁有水或進水），使用時打開閥門即可放出。懸浮劑購入后放置于灌漿站材料庫中，灌漿時取出使用，材料庫嚴禁進水并保持陰涼干燥。
注漿站平面布置圖見圖5-2-2。

4、系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)
1、灌漿注膠量：Q＝60 m3/h；
2、動力電：設(shè)備動力大于180kw；
3、供水：大于60m3/h，水壓大于0.4Mpa，要求水中無不溶性雜物；
4、灰水比：≤1:1；
5、制漿原料：粉煤灰、砂土；
6、制漿料貯存量：500m3；
7、制漿料使用量：<40 m3/h；
8、懸浮劑添加量(0.1%)：50～100kg/h；
9、懸浮劑貯存量：10t；
10、膠凝劑量添加量(0.06%)：30～150kg/h；
11、膠凝劑儲量：10t；
12、基料使用量：4t/h；
13、基料貯存量：15t；
14、滅火劑使用量：＞0.8%（高分子膠體）。
5、主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)
1、定量送料機
型號：ZSL-40 數(shù)量：1臺
送料量：18～40m3/h；功率：15kw；電壓：380V。
將黃土（粉煤灰）等制漿料按設(shè)定量均勻送往制備機。
2、擋邊皮帶輸送機
型號：DJ8050 數(shù)量：1套
輸送量：40m3/h；功率：15kw；電壓：380V。
將黃土（粉煤灰）等制漿料送至膠體制備機內(nèi)。
3、膠體制備機
型號：ZLJ-60 數(shù)量：1臺
制膠量：60m3/h；功率：18.5kw；電壓：380V。
將粉煤灰或土與水混合，連續(xù)制、濾成符合濃度和粒徑要求的漿液。
4、濾漿機
型號：LJ-60C 數(shù)量：1臺
最大濾漿量：60m3/h；功率：7.5kw；電壓：380V。
將膠體制備機制成的漿液過濾成符合濃度和粒徑要求的漿液。
5、清水泵
型號：IS80-50-200 數(shù)量：1臺
流量：60m3/h；功率：15kw；揚程：50m；電壓：380V。
6、排污泵（備用）
型號：WQ15-30-2.2 數(shù)量：1臺
流量： 15m3/h；功率：2.2kw；揚程：30m；電壓：380V。
7、控制系統(tǒng)
數(shù)量：1套
監(jiān)控膠體防滅火系統(tǒng)中設(shè)備的運行；電氣控制和電氣保護機構(gòu)，系統(tǒng)操作和主要灌漿注膠參數(shù)的統(tǒng)計和顯示，灌漿注膠數(shù)據(jù)的收集和發(fā)送。
8、礦用移動式防滅火注漿裝置
型號：ZHJ-5/1.8G 數(shù)量：1臺
流量：5m3/h；功率：7.5kw；壓力：1.8Mpa；電壓：380/660V。
移動式防滅火注漿裝置可單獨使用，也可與系統(tǒng)配套用，實現(xiàn)漿液到達使用地點時的液固轉(zhuǎn)化。
六、束管監(jiān)測系統(tǒng)
1、系統(tǒng)組成
主要有粉塵過濾器、單管、束管、分路箱、抽氣泵、束管清洗機、氣體采樣控制柜、系統(tǒng)計算機、礦井氣體多點參數(shù)色譜自動分析儀（GC-4085）、激光打印機、網(wǎng)卡、POEER85系統(tǒng)分析軟件、凈化穩(wěn)壓電源、冷卻水箱、馬夫爐等組成。
2、ASZ-Ⅱ型束管監(jiān)測系統(tǒng)
本礦井采用ASZ-Ⅱ型束管監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)通過束管取樣，利用安在地面上的抽氣泵、各種氣體分析儀器以及危機等，連續(xù)監(jiān)測井下巷道、采空區(qū)、密閉區(qū)中的CO、O2、CO2、CH4等氣體組分濃度，根據(jù)CO變化趨勢和格雷哈系數(shù)，早期預(yù)報煤炭自然發(fā)火。
3、觀測站、移動和臨時觀測點布置
束管監(jiān)測系統(tǒng)用于礦井自然火災(zāi)預(yù)報和防治工作，可對井下任意點的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H2、C2H4、C2H6、C3H8、C4H10等10種氣體的含量實現(xiàn)24小時連續(xù)監(jiān)測，經(jīng)過對自然火災(zāi)標志氣體的確定和分析，及時預(yù)測預(yù)報發(fā)火點的溫度變化，為煤礦自然火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治工作提供科學(xué)依據(jù)。
設(shè)計選用ASZ-Ⅱ型束管監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)集成化和自動化程度高、功能齊全，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、操作簡單，適用于各種分析流程的需要，具有分析檢測精度高，分析周期短的優(yōu)點，是一套適用的礦井火災(zāi)檢測并適用于礦井氣體全組份分析的系統(tǒng)。
1) 系統(tǒng)主要功能
⑴ 束管負壓采樣、全自動色譜分析、無需任何電化學(xué)傳感器；自然火災(zāi)預(yù)報功能：通過烷烯比、鏈烷比的計算，及時準確的預(yù)測火源溫度變化情況；
⑵ 系統(tǒng)自動控制24小時在線監(jiān)測，實現(xiàn)無人職守；
⑶ 爆炸三角形軟件具有氣體含量超限自動報警功能；
⑷ 數(shù)據(jù)庫記錄個數(shù)同比硬盤大小，可對歷史數(shù)據(jù)進行分析比較；
⑸ 具有聯(lián)網(wǎng)功能，可實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)共享，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)。
2、系統(tǒng)組成
主要有粉塵過濾器、單管、束管、分路箱、抽氣泵、束管清洗機、氣體采樣控制柜、系統(tǒng)計算機、礦井氣體多點參數(shù)色譜自動分析儀（GC-4085）、激光打印機、網(wǎng)卡、POEER85系統(tǒng)分析軟件、凈化穩(wěn)壓電源、冷卻水箱、馬夫爐等組成。
3) 觀測點布置
⑴ 測點布置
根據(jù)井下巷道布置，設(shè)計確定共布置16個測點，其中每個綜采工作面布置3個測點，共6個測點；每個連采掘進工作面2個測點（工作面運輸巷、輔運巷各1個點），共4個測點；盤區(qū)大巷3個測點（每個大巷各1個點），4煤、6上煤回風(fēng)大巷、膠運大巷、輔運大巷各1個測點，共6個測點。
綜采工作面測點位置是：采空區(qū)進、回風(fēng)側(cè)各1個點；工作面回風(fēng)巷1個點，采空區(qū)進風(fēng)側(cè)測點布置方法為：用40m長的Φ89×4.5mm地質(zhì)鉆桿作套管，將束管單管套入地質(zhì)鉆桿中，埋入采空區(qū)進風(fēng)側(cè)。隨著工作面開采，在鉆桿埋入采空區(qū)35m后與液壓支架固定，使之隨采隨移，即可監(jiān)測工作面采空區(qū)進風(fēng)側(cè)氣體含量的變化。采空區(qū)回風(fēng)側(cè)測點的布置方法是：用30m長的地質(zhì)鉆桿作套管，將束管單管套入地質(zhì)鉆桿中，地質(zhì)鉆桿的外端固定在工作面端頭液壓支架上，使其隨采隨移，使測點始終埋入采空區(qū)20m左右的深度，從而監(jiān)測采空區(qū)回風(fēng)側(cè)氣體含量的變化。
⑵ 束管路數(shù)
根據(jù)測點個數(shù)，為給生產(chǎn)中安全生產(chǎn)監(jiān)測創(chuàng)造有利條件，設(shè)計確定主干管路采用12路的束管。
設(shè)計將束管監(jiān)測室布置在地面主斜井井口附近，束管監(jiān)測系統(tǒng)可并入礦井集中監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，作為礦井集中監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)。
第三節(jié) 井下外因火災(zāi)防治及裝備
一、電氣事故引發(fā)的火災(zāi)防治措施及裝備
1、井下機電設(shè)備硐室防火措施
⑴ 井底設(shè)消防材料庫，各主要機電硐室均配有消防器材。
⑵ 井下主變電所、采區(qū)變電所、主排水泵房及通道均采用不燃性材料支護，并設(shè)有防火柵欄兩用門。
⑶ 井下消防灑水管網(wǎng)為各主要機電硐室設(shè)有消火栓。
2、井下電氣設(shè)備的防火措施
酸刺溝礦井屬于低瓦斯礦井，除井下中央變電所內(nèi)高低壓電氣設(shè)備采用礦用一般型KYGC(D)-Z、KYDZ-1外，采煤工作面、采掘工作面、工作面運輸巷、工作面回風(fēng)巷、井底車場、運輸大巷等場所電氣設(shè)備均采用礦用防爆型。隔爆移動變電站選用KBSGZY型；隔爆真空磁力啟動器選用BQD10型；隔爆真空電開關(guān)選用BKD4-400/1140或BKD4-400/660型；照明綜合保護器選用BZX-4型。
井下主變電所采用雙回供電，當一回故障時，另一回保證井下全部負荷用電。
井下配電變壓器中性點不接地，嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器直接向井下供電。
井下高壓采用10 kV，低壓采用1140V、660V、127V，綜合機械化采煤設(shè)備采用3300V，遠距離控制線路的額定電壓采用36V。按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下3300V配電系統(tǒng)應(yīng)采取安全措施，其配電電纜應(yīng)具有絕緣監(jiān)視、閉鎖功能；在配電點、工作面運輸機機架均做局部接地極并可行連接。
為了防止地面雷電波及井下引起瓦斯、煤塵以及火災(zāi)等災(zāi)害，通信線路在入井處裝設(shè)熔斷器和避雷裝置。
3、井下電纜
井下電纜均采用已取得“MA標志準用證”的電纜。下井電纜采用MYJV32-10kV 3×240鋼絲鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，沿主斜井敷設(shè)至井下4煤變電所；4煤變電所至采煤工作面、掘進工作面各移動變電站間電纜采用UYPJ-6kV礦用屏蔽監(jiān)視型橡套電纜，沿巷道壁懸掛敷設(shè)；移動變電站至各用電設(shè)備間電纜采用UPQ礦用屏蔽橡套軟電纜，沿巷道壁懸掛敷設(shè)；照明電纜采用UY-450礦用阻燃型，沿巷道頂敷設(shè)；電纜同電氣設(shè)備的連接，采用同電氣設(shè)備性能相符的接線盒，高壓電纜間連接采用EEG-200/6型礦用隔爆型高壓電纜連接器，橡套電纜間的連接采用符合要求的接線盒進行連接，或采用硫化熱補。
4、井下電氣設(shè)備的各種保護
36V以上的和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架等，都必須有保護接地。接地網(wǎng)上任一保護接地點測得的接地電阻值，不得超過2Ω。每一移動式和手持式電氣設(shè)備同接地網(wǎng)之間的保護接地用的電纜芯線的電阻值，都不得超過1Ω。所有電氣設(shè)備的保護接地裝置和局部接地裝置，都應(yīng)同主接地極連接成一個總接地網(wǎng)。
井下電力網(wǎng)的短路電流，不超過其控制用的斷路器在井下使用的開斷能力，并檢驗電纜的熱穩(wěn)定性。40kW以上的起動頻繁的低壓控制設(shè)備，使用了真空接觸器BQD10型。
井下礦用隔爆干式變壓器KBSG或隔爆移動變電站KBSGZY的高壓側(cè)，具有短路、過負荷和欠電壓釋放保護。井下由采區(qū)變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，裝設(shè)有短路和過負荷保護裝置。低壓電動機配置的真空磁力啟動器BQD10，具備短路、過負荷、單相斷線的保護。
井下中央變電所的高壓饋電線上，裝設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置；供移動變電站的高壓饋電線上，裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。井下低壓饋電線上，裝設(shè)帶有漏電閉鎖的檢漏保護裝置。煤電鉆BZZ-4設(shè)有檢漏、短路、過負荷、遠距離起動和停止煤電鉆的綜合保護裝置。
二、帶式輸送機著火的防治措施及裝備
帶式輸送機配備KJ50型PROMOS微機防爆電控成套裝置，裝設(shè)有驅(qū)動輪防滑、煙霧、溫度、堆煤、自動灑水和防跑偏、速度、輸送帶張緊力下降、防撕裂、緊急閉鎖停車等保護裝置，在機頭和機尾設(shè)有防止人員與驅(qū)動滾筒和導(dǎo)向滾筒相接觸的防護欄。
防滑保護：膠帶機正常停車，并報警，顯示膠帶機速度；
煙霧保護：膠帶機正常停車，并報警；
溫度保護：報警；
堆煤保護：膠帶機正常停車，并報警；
灑水保護：膠帶機正常停車，并報警；
跑偏保護：報警并顯示跑偏開關(guān)動作地址；
超速保護：報警，并顯示膠帶機速度；
縱撕保護：膠帶機急停，并報警；
閉鎖開關(guān)動作：膠帶機急停，報警并顯示閉鎖開關(guān)動作地址；
張緊力下降保護：報警；
巷道內(nèi)照明裝置采用NBS-35N隔爆型防水鈉燈，保證巷道有充足的照度。
三、其它火災(zāi)的防治措施及裝備
1、防止地面明火引發(fā)井下火災(zāi)的措施如下：
⑴ 坑木場、矸石山的防火措施和制度必須符合國家有關(guān)防火的規(guī)定。
⑵ 井上消防材料庫儲存的材料、工具的品種和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，并定期檢查和更換；材料、工具不得挪作他用。
⑶ 井口房和通風(fēng)機房附近20m內(nèi)不得有煙火或用火爐取暖。
⑷ 在井口房，嚴禁采用可燃性材料搭設(shè)臨時操作間、休息間。井口房內(nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊等工作。如果必須在井口房內(nèi)進行以上工作，則必須制定安全措施并嚴格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》第二百二十三條有關(guān)規(guī)定。
⑸ 爐灰場設(shè)灑水閥門，經(jīng)常向爐灰堆灑水，防止沒有燃盡的爐灰起火。
2、防止地面雷電波及井下引起火災(zāi)的措施
凡高度大于15m的建（構(gòu)）筑物均設(shè)有防雷保護。
由地面直接入井的露天架空引入（出）的管路，在井口附近將金屬體進行不少于2處的良好的集中接地。
3、礦井應(yīng)加強安全管理措施，消除其它火源的發(fā)生，如膠輪車撞墻及金屬強烈碰撞產(chǎn)生的火花等。
4、井下膠帶輸送機采用PVG橡膠貼面整芯阻燃輸送帶，膠帶機硐室裝備DMH型自動滅火系統(tǒng)。
四、井下消防灑水系統(tǒng)
見第三章第二節(jié)。
五、井下防火構(gòu)筑物
井下電氣設(shè)備硐室按《煤礦安全規(guī)程》的要求，設(shè)置了防火門、采用了不燃性材料支護，個別硐室布置為獨立通風(fēng)等。井底車場設(shè)有消防材料庫。防火構(gòu)筑物主要有風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、防火墻等。
六、消防滅火裝備
井上下設(shè)置有消防材料庫，并配備相應(yīng)的消防、滅火器材及裝備，其品種和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，并定期檢查和更換；材料、工具不得挪作它用。消防材料庫有直達的巷道。
井上消防材料庫備用品表見表5-3-1；
井下消防材料庫備用品表見表5-3-2。