礦井201工作面綜合防滅火設(shè)計(jì)

1、201工作面綜合防滅火設(shè)計(jì) 通風(fēng)科2012年7月 201工作面綜合防滅火設(shè)計(jì)審批簽字 總工程師年 月 日生產(chǎn)礦長(zhǎng)年 月 日安全礦長(zhǎng)年 月 日通防副總年 月 日安全科長(zhǎng)年 月 日調(diào)度主任年 月 日機(jī)電科長(zhǎng)年 月 日通風(fēng)科長(zhǎng)年 月 日通風(fēng)區(qū)長(zhǎng)年 月 日審 核年 月 日編制年 月 日201工作面綜合防滅火設(shè)計(jì)一、201工作面概況201工作面為騰暉煤業(yè)2#煤首采面，煤炭?jī)?chǔ)量48萬t。工作面右側(cè)為202工作面，左側(cè)為探明的采空區(qū)，地面位于劉莊嶺村莊北部，地表為低地、丘陵地帶，地面標(biāo)高+815-+724m，工作面煤層標(biāo)高+310-+315m，埋深約為+490-+399m，2#煤層厚度6.25-5.0m，平

2、均厚度5.4m，傾角平均2。 201工作面采用兩進(jìn)兩回通風(fēng)系統(tǒng)，機(jī)軌合一巷和輔助進(jìn)風(fēng)巷進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)巷及專排瓦斯巷為回風(fēng)。設(shè)計(jì)工作面切巷長(zhǎng)度130 m，順槽長(zhǎng)度610 m。201工作面基本情況見表11。表11 201工作面基本情況表工作面名稱201煤層名稱2#煤層水平名稱+320m地面標(biāo)高（m）+815+724井下標(biāo)高（m）+310+315埋藏深度+490+399地面相對(duì)位置位于劉莊梁村莊北部，地面多為農(nóng)田耕地，有少量荒坡。井下位置及與四鄰關(guān)系201工作面位于大巷前進(jìn)方的左翼，采面已形成，工作面左側(cè)為已探明的采空區(qū)，右側(cè)未布置工作面。巷道長(zhǎng)度（m）材料順槽:702m回風(fēng)順槽:618m煤層情況煤層厚

3、度（m）煤層結(jié)構(gòu)煤層傾角（平均）穩(wěn)定情況 6.255.0 5.6復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層（含兩層夾矸）2穩(wěn)定該工作面煤層穩(wěn)定，傾角平緩，為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，夾矸以泥巖、炭質(zhì)泥巖為主，煤巖類型為半亮型-亮型，煤質(zhì)較硬，具深褐色條痕。二、設(shè)計(jì)依據(jù)1、煤層自燃發(fā)火情況2010年12月10日由山西煤炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心對(duì)騰暉煤業(yè)2號(hào)煤層進(jìn)行鑒定，鑒定結(jié)果自燃傾向性等級(jí)為類，屬于自燃煤層。表2-5 自燃傾向性鑒定表煤層水分 （%）灰分 (%)揮發(fā)分(%)全硫 (%)真相對(duì)密度煤吸氧量(cm3/g)自燃傾向等級(jí)自燃傾向性2#0.213.9318.240.41.430.68自燃2、開采技術(shù)條件201工作面采煤方法采用走向長(zhǎng)壁采

4、煤法，頂板管理采用垮落法，工藝采用綜采放頂煤。綜采設(shè)備采用一部mg250/630-qwd型雙滾筒采煤機(jī)，支架采用87架zf6000/17.5/28型放頂煤液壓支架，工作溜子采用sgz764/800型二部。采煤高度為2.5m，放頂煤高度為2.53.3m，采放平均比為1：1.16。201工作面回采后受采動(dòng)影響，漏風(fēng)會(huì)加劇煤體的氧化進(jìn)度，同時(shí)回采期間采用專排瓦斯巷管理瓦斯，采空區(qū)氧化帶相對(duì)會(huì)加長(zhǎng)，對(duì)工作面防滅火管理帶來一定難度。三、防滅火方法結(jié)合201工作面情況及防滅火設(shè)計(jì)要求，201工作面防滅火設(shè)計(jì)以“預(yù)防為主，綜合防治”作為工作面火災(zāi)防治工作中的指導(dǎo)方針，考慮采用注氮方式為主，噴灑阻化劑方式為輔

5、的綜合防滅火措施，并建立以束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為監(jiān)測(cè)手段的管理辦法。（一）發(fā)火監(jiān)測(cè)1、外因火災(zāi)的早期預(yù)報(bào) （1）標(biāo)志氣體法 充分利用煤礦環(huán)境安全監(jiān)控系統(tǒng)和人力監(jiān)測(cè)資源對(duì)201工作面有毒有害氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。當(dāng)井下產(chǎn)生的 co 氣體濃度達(dá)到24ppm及以上并且由穩(wěn)步增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，可以判定屬于外因火災(zāi)發(fā)生。（2）煙霧法 可以判定發(fā)生外因火 井下如果出現(xiàn)煙霧（放炮產(chǎn)生煙霧除外）災(zāi)。以上辦法根據(jù)發(fā)火點(diǎn)在采空區(qū)時(shí)確定為內(nèi)因火災(zāi)，當(dāng)人工監(jiān)測(cè)工作面上隅角、專用排瓦斯巷、回風(fēng)巷的溫度明顯上升且有增長(zhǎng)趨勢(shì)時(shí)，也可根據(jù)實(shí)際發(fā)火點(diǎn)的不同確定發(fā)火原因。 2、內(nèi)因（煤炭自燃）火災(zāi)預(yù)報(bào) 為了及早掌控工作面煤炭自燃發(fā)火規(guī)律，201工

6、作面選用 sg-2003 型火災(zāi)預(yù)報(bào)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)配備 gc-4085 型色譜分析儀，通過對(duì)201工作面及采空區(qū)等處進(jìn)行氣體采樣分析。確定工作面或采空區(qū)發(fā)火情況，做出自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，做到早期發(fā)現(xiàn)，及時(shí)撲滅，以確保采空防滅火的管理到位。（1）束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)： 結(jié)合礦井開采煤層具有自燃的傾向，設(shè)計(jì)采用sg-2003 型礦井火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)廣泛用于煤礦自燃火災(zāi)預(yù)報(bào)和防治工作，通過束管對(duì)井下任意地點(diǎn)的一氧化碳、氧氣、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烯等標(biāo)志性氣體進(jìn)行分析，通過烷烯比、鏈烷比的計(jì)算，及時(shí)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)發(fā)火點(diǎn)的溫度變化，為煤礦自燃火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治提供科學(xué)依據(jù)。系統(tǒng)主要有粉塵過濾器、單管、束

7、管、分路箱、抽氣泵、氣體采樣控制柜、監(jiān)控微機(jī)、束管專用色譜儀、打印輸出設(shè)備、網(wǎng)卡，系統(tǒng)軟件等組成。 （2）適應(yīng)范圍：該系統(tǒng)廣泛適用于測(cè)定煤礦井下采空區(qū)，密閉區(qū)以及巷道空氣中氣體濃度，根據(jù)氣體變化趨勢(shì)判斷自燃發(fā)火程度，為綜合防治煤礦自燃火災(zāi)確保安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。（3）組成：系統(tǒng)由5部分組成：束管專用色譜儀部分；氣體采樣控制部分；數(shù)據(jù)采集處理部分；輸氣管路部分；濾水、濾塵部分。（4）工作原理：該系統(tǒng)是在微機(jī)控制下，由地面抽氣泵將氣體抽入色譜儀，色譜儀檢測(cè)出結(jié)果后，由電腦進(jìn)行分析。（5）束管管路布置從地點(diǎn)束管監(jiān)測(cè)室引20芯束管一趟經(jīng)主井通過回風(fēng)聯(lián)巷沿專用回風(fēng)巷敷設(shè)至201專用排瓦斯巷口，共計(jì)敷設(shè)

8、管路1200米。201下隅角束管通過引3趟單芯束管經(jīng)抽放泵通過皮帶大巷沿201機(jī)軌合一巷至工作面正前。201上隅角束管通過引3趟單芯束管沿201回風(fēng)巷至工作面正前。201專用排瓦斯巷引2趟單芯束管，一趟至巷道口15米處，一趟至巷道迎頭。201回風(fēng)巷引1趟束管至回風(fēng)巷15米處。（6）采空區(qū)自然發(fā)火監(jiān)測(cè)束管測(cè)點(diǎn)布置在工作面采空區(qū)內(nèi)布置三帶布置測(cè)點(diǎn)6個(gè)，根據(jù)工作的回采推進(jìn)同步進(jìn)行回撤。在采空區(qū)上下隅角內(nèi)各布置測(cè)點(diǎn)3各，上隅角側(cè)測(cè)點(diǎn)布置為上隅角、上隅角以里20米處、上隅角以里40米處，上隅角束管測(cè)點(diǎn)隨著工作面推進(jìn)逐步前移，位置為上隅角支架切頂線處；上隅角以里處兩個(gè)束管監(jiān)測(cè)點(diǎn)為一次邁步監(jiān)測(cè)，當(dāng)最里側(cè)束管

9、監(jiān)測(cè)點(diǎn)距切巷口達(dá)40米處即在切巷口將其切斷，重新安裝束管監(jiān)測(cè)頭，兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)依次交替，確保采空區(qū)內(nèi)監(jiān)測(cè)地點(diǎn)保證在20-40米之間。具體布置如下圖： （7）其它監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置201專用排瓦斯巷正前、201專用排瓦斯巷口15米處、201回風(fēng)巷口15米處各安裝測(cè)點(diǎn)一個(gè)。束管監(jiān)測(cè)探頭應(yīng)懸掛在監(jiān)測(cè)地點(diǎn)回風(fēng)流中，且應(yīng)靠近巷道頂部，吸氣口正對(duì)風(fēng)流方向，探頭應(yīng)設(shè)在頂板完好，無淋水。（8）地面色譜分析和自然發(fā)火標(biāo)志氣體標(biāo)志氣體主要有：o2、n2、co、co2、ch4、c2h6、c2h2、c2h4、c3h8等，設(shè)計(jì)優(yōu)先考慮選用co和烯烴及烯烷比標(biāo)志氣體及其指標(biāo)（包括：標(biāo)志氣體組分濃度、標(biāo)志氣體濃度增率、標(biāo)志氣體產(chǎn)生的臨

10、界溫度、鏈烷比及其峰值溫度、烯烷比及其峰值溫度、各標(biāo)志氣體氧化階段的特征溫度范圍等），早期預(yù)報(bào)煤炭自然發(fā)火預(yù)兆。（9）束管敷設(shè)布點(diǎn)注意事項(xiàng)束管敷設(shè)要平、直、穩(wěn)，與動(dòng)力電纜之間的距離不應(yīng)小于0.5m，并要避免與其他管線交叉。為防止束管因煤塵和冷凝水堵管，應(yīng)在監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)氣口處設(shè)置濾塵器和吸濕器。加強(qiáng)束管所經(jīng)巷道的完好性維護(hù)，專人定期檢查束管管路情況，避免造成氣體漏氣。3、火災(zāi)監(jiān)測(cè)監(jiān)控管理 （1）礦井成立以礦長(zhǎng)、總工程師為首的“一通三防”工作領(lǐng)導(dǎo)小組，充分利用煤礦防滅火資源，強(qiáng)化煤礦防滅火管理工作。（2）每周對(duì)礦井防滅火系統(tǒng)進(jìn)行一次專項(xiàng)安全大檢查，具體檢查礦井防滅火制度落實(shí)情況：查滅火器儲(chǔ)備情況、查消

11、防管路系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況、查環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控情況，查注氮防滅火管路系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，查火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。（3）嚴(yán)格遵守礦井環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)操作程序等管理制度，確保監(jiān)控中心 24 小時(shí)連續(xù)正常安全運(yùn)轉(zhuǎn)，每周對(duì)工作面各種傳感器、分站、監(jiān)控線路進(jìn)行嚴(yán)格檢查、標(biāo)校，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。報(bào)表每天報(bào)送礦長(zhǎng)、總工程師審閱。（4）每天在工作面生產(chǎn)期間對(duì)工作面各點(diǎn)氣體進(jìn)行采樣分析一次，每5天對(duì)各點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行一次綜合分析，預(yù)測(cè)自燃發(fā)火情況。附：201工作面束管監(jiān)測(cè)圖（二）注氮防滅火系統(tǒng)1、氮?dú)夥罍缁鹪O(shè)計(jì)技術(shù)要求：（1）設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程第二百三十八條的各項(xiàng)規(guī)定。（2）設(shè)計(jì)前要明確防滅

12、火區(qū)域的位置、范圍及漏風(fēng)位置及漏風(fēng)風(fēng)量。漏風(fēng)嚴(yán)重時(shí)，不得使用氮?dú)鉁缁?。?）制定防止井下工作人員和進(jìn)行注氮工作人員吸入氮?dú)舛舷⒌陌踩胧＃?）注氮量多少的主要根據(jù)是采空區(qū)內(nèi)的惰化程度，注氮量過大，也會(huì)使采空區(qū)內(nèi)ch 4 和co大量外泄。使回風(fēng)巷道中氧含量急聚減少，要制定相應(yīng)的防范措施。（5）注氮期間一定要加強(qiáng)氣體監(jiān)測(cè)。2、氮?dú)夥罍缁鹪恚海?）降低采空區(qū)或火區(qū)內(nèi)氧氣的含量，使采空區(qū)或火區(qū)內(nèi)氣體惰 化，降低或阻止煤炭的氧化。 （2）使采空區(qū)或火區(qū)形成正壓，減少或杜絕空氣進(jìn)漏入采空區(qū)或 火區(qū)形成窒息區(qū)域。 （3）降低采空區(qū)或火區(qū)的氣體溫度和周圍介質(zhì)溫度，使煤炭氧化停止。 （4）使采空區(qū)或火區(qū)內(nèi)

13、有爆炸性的混合氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o爆炸性的惰 性混合氣體，消除爆炸危險(xiǎn)性。 綜合來講，其防滅火原理為：窒息作用、抑爆作用、冷卻作用。3、制氮設(shè)備設(shè)備選型（1）防火注氮量計(jì)算選用的注氮設(shè)備的制氮能力既要滿足防火注氮流量的要求，又能充分體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的合理性。201回采工作面采用綜合機(jī)械化放頂煤開采，工作面通風(fēng)方式為兩進(jìn)兩回通風(fēng)系統(tǒng)，注氮量主要取決于被注地點(diǎn)的幾何體積、氧化空間大小、裂隙情況、漏風(fēng)量大小以及氣體組分等。目前尚無統(tǒng)一的計(jì)算方式，可按工作面的產(chǎn)量、噸煤注氮量進(jìn)行計(jì)算。按產(chǎn)量計(jì)算 =600000/(14401.353300.980.75)（0.208/0.07-1） =2.5m3/min=360

14、9m3/天；式中：qn供氮能力（注氮量），m3/min； a 年產(chǎn)量，t，取600000t； t年工作日，取330d； p煤的密度，t/m3；1.35； n1管路輸?shù)剩?；0.98； n2采空區(qū)注氮效率，%；0.75； c1空氣中的氧濃度；20.8%； c2采空區(qū)防火惰性指標(biāo)，可取7%。 按噸煤注氮量計(jì)算此計(jì)算法是指工作面每采出1t煤所需的防火注氮量，根據(jù)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，每噸煤需5m3氮?dú)饬浚砂聪率接?jì)算注氮量：qn=5日產(chǎn)量回采率=5170593%=7928m3/日qn日注氮量，m3式中：日產(chǎn)量回采工作面每日產(chǎn)量，t（1.81305.41.35）=1705t回采率工作面回采率，93%按照以

15、上計(jì)算取最大值確定每日注氮量不得小于為7928 m3。（2）注氮泵型號(hào)的確定目前井下移動(dòng)式防滅火注氮裝備技術(shù)較為成熟，具有性能可靠、體積小、機(jī)動(dòng)靈活、節(jié)省建筑及管路安裝、注氮壓力高等優(yōu)點(diǎn)，單臺(tái)制氮機(jī)流量可達(dá)1000m3/h。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性及注氮量的需要，故選擇dm-1000型井下移動(dòng)式膜分離制氮機(jī)，做為201綜采工作面日常注氮防滅火裝備?？梢詽M足201工作面注氮需求。制氮機(jī)技術(shù)參數(shù)為：氮?dú)猱a(chǎn)量：1000m3/h氮?dú)饧兌龋?8%氮?dú)獬隹趬毫Γ?.8mp a 設(shè)備外形尺寸：376014502100mm1節(jié)（空壓機(jī)車） 380014501800mm1節(jié)（膜制氮車）裝機(jī)功率：370kw4、輸?shù)苈?/p>

16、的計(jì)算與選取井下供氮時(shí)，除應(yīng)采用鋼管外，在滿足輸?shù)獕毫Φ那闆r下，可選用耐壓橡膠軟管，但進(jìn)入采空區(qū)或火區(qū)的管路必須采用鋼管。按氮?dú)饬髁?00m3/h，計(jì)算，管路管徑計(jì)算如下：=103根據(jù)以上計(jì)算選擇管徑108mm輸?shù)苈吠耆軌驖M足工作面注氮防滅火的要求。采空區(qū)埋設(shè)管路選用108mm的無縫鋼管。5、輸?shù)苈返匿佋O(shè)（1）管路鋪設(shè)路線：注氮硐室（二部皮帶大巷后部）二部皮帶大巷201機(jī)軌合一巷201工作面采空區(qū)（2）管路的鋪設(shè)要求管路從注氮硐室沿二部皮帶大巷非行人側(cè)敷設(shè)至201工作面皮帶機(jī)頭，從201皮帶機(jī)頭沿201機(jī)軌合一巷敷設(shè)至距工作面迎頭50米處，管路用專用管卡每三米固定一次。在工作面迎頭右?guī)脱?/p>

17、1米高度敷設(shè)兩趟75mm注氮管，通過埋線管將巷道右?guī)凸苈放c左幫管路連接實(shí)現(xiàn)注氮。巷道右?guī)蛢商斯苈窞檫~步敷設(shè)，確保前后錯(cuò)位20米，在第一趟管路埋入采空區(qū)20米起，敷設(shè)第二趟管路。在初始注氮時(shí)為工作面推進(jìn)20米起，當(dāng)推進(jìn)40米前使用第一趟管路，到40米時(shí)，從切巷位置切斷第一趟管路，使用第二趟管路，依次邁步使用。管路吊掛必須平直，杜絕出現(xiàn)死彎；每根管路吊掛位置在接口管路進(jìn)行防銹處理，并進(jìn)行編號(hào)。6 、注氮地點(diǎn)的安全通風(fēng)量根據(jù)煤礦用氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)規(guī)范(mtt701-1997)第11.2條的規(guī)定，注氮地點(diǎn)及與其相連巷道的安全通風(fēng)量按下式計(jì)算： 式中：q0工作場(chǎng)所的安全風(fēng)量，m3min；qn最大氮?dú)庑孤┝?/p>

18、，m3min，取16.67 m3min；cn泄露氮?dú)庵械牡獨(dú)鉂舛龋?，取97%；c1工作面或巷道中原始氧氣濃度，取20.8%；c2工作場(chǎng)所的安全氧濃度指標(biāo)，取18.5%；在輸?shù)苈费赝净蚬ぷ髅?，假設(shè)所輸送1000m3/h的氮?dú)馊啃孤芊裨斐尚孤﹨^(qū)域缺氧。按工作場(chǎng)所安全氧濃度指標(biāo)18.5%的要求，經(jīng)計(jì)算，此時(shí)巷道的安全風(fēng)量應(yīng)為129.01m3/min(取150 m3/min)，二部皮帶后部風(fēng)量為688m3/min，可滿足需求。7、注氮防滅火工藝和方法（1）注氮方式在采空區(qū)深部預(yù)埋管道，在自燃發(fā)火期之前或有發(fā)火預(yù)兆時(shí)，進(jìn)行連續(xù)注氮，使采空區(qū)深部的氧氣含量降到防火 惰化指標(biāo)以下，然后根據(jù)工作面推

19、進(jìn)等情況，對(duì)預(yù)埋管道進(jìn)行拖移。并埋入采空區(qū)。 1）預(yù)防性注氮 預(yù)防性注氮，即向采空區(qū)隨采隨注，必須嚴(yán)格控制注氮時(shí)間及注氮量。確保采空區(qū)氣體逸出不得造成回采工作面有害氣體超限，達(dá)到防止自燃的目的。 工作面 u+l型通風(fēng)，根據(jù)通風(fēng)負(fù)壓作用方向，注氮管路鋪設(shè)在201工作面進(jìn)風(fēng)巷。設(shè)置要求如下： a. 應(yīng)靠順槽外側(cè)底板鋪設(shè)，安設(shè)牢固，特別是要埋入采空區(qū)， 避免支架移動(dòng)掛斷和頂板煤（巖）冒落破壞，影響注氮效果。b. 氮?dú)忉尫趴趹?yīng)高于底板，90彎拐向采空區(qū)，與工作面保持平行，不可孔口向上，并用石塊、木垛等妥善保護(hù)。 防止煤、巖、泥水等灌入管內(nèi)封堵孔口。 2）滅火注氮：滅火注氮即封閉注氮。工作面一旦發(fā)生自燃

20、發(fā)火事故，在上下兩巷可對(duì)火區(qū)采用快速密閉進(jìn)行封閉，打開閘閥，順風(fēng)向火區(qū)注氮。向采空區(qū)注氮，采空區(qū)內(nèi)空間承受充氮增加氣體體積的能力，應(yīng)由火區(qū)密閉設(shè)置的調(diào)壓管進(jìn)行調(diào)節(jié)。應(yīng)始終使其內(nèi)保持正壓狀態(tài)（2）201采空區(qū)注氮防火采用埋管注氮工藝，根據(jù)對(duì)火情的預(yù)測(cè)情況，可選擇連續(xù)或間斷注氮。氮?dú)忉尫趴诘奈恢梅罍缁鹱⒌攸c(diǎn)選擇在工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)，注氮釋放管口應(yīng)處于采空區(qū)氧化帶內(nèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)把氮?dú)忉尫趴诘奈恢脮憾榫喙ぷ髅?0m。在具體實(shí)施過程中，應(yīng)根據(jù)對(duì)采空區(qū)“三帶”的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及采空區(qū)氣體分布規(guī)律的實(shí)時(shí)觀測(cè)分析做出合理確定和調(diào)整。氮?dú)忉尫趴趹?yīng)高于底板，注氮口距底板巷道高度應(yīng)在300mm以上，90彎拐向采空

21、區(qū)，與工作面保持平行；一般情況下，為防止注氮管口被砸或堵塞，盡量用石塊或木垛等加以保護(hù)，氮?dú)忉尫趴谔幑苈房纱?m花眼，并用鐵絲網(wǎng)包裹。工作面注氮口位置如下圖所示。 埋管工藝沿201機(jī)軌合一巷右?guī)拖虿煽諈^(qū)埋設(shè)一趟注氮管路，隨工作面推進(jìn)20m后開始注氮，同時(shí)埋入第二趟注氮支管，當(dāng)推過第二趟注氮支管20m后，停止第一條管路的注氮，再重新埋設(shè)注氮管路，以此類推邁步前進(jìn)。注氮防滅火的效果考察及惰化指標(biāo) 為保證注氮防滅火的效果，應(yīng)對(duì)注氮的區(qū)域采取均壓措施，并采取嚴(yán)格的堵漏措施以及有效的火災(zāi)監(jiān)測(cè)，使防滅火區(qū)域的漏風(fēng)量降到最低限度。 考察內(nèi)容： 注氮前、后采空區(qū)三帶的變化；注氮量、注氮擴(kuò)散半徑、注氮口移動(dòng)步距

22、等。 惰化指標(biāo)： 采空區(qū)惰化防火氧濃度指標(biāo)不大于煤自燃臨界氧濃度，現(xiàn)回采的2#煤自燃臨界氧濃度值為7%。 惰化滅火氧濃度指標(biāo)應(yīng)不大于3。惰化抑制瓦斯爆炸氧濃度指標(biāo)應(yīng)小于12。（3）火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與氮?dú)夥罍缁鹋涮椎淖钪匾胧┚褪腔馂?zāi)檢測(cè)系統(tǒng)。利用礦上現(xiàn)有的地面束管火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與人工檢測(cè)相結(jié)合，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火危險(xiǎn)。每班派專人使用便攜儀巡回測(cè)定工作面、上隅角、回風(fēng)巷等處的o2、ch4、co、和回采煤煤溫，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告，以便采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。（4）防止采空區(qū)漏風(fēng)進(jìn)行采空區(qū)封堵的目的就是控制采空區(qū)漏風(fēng)，當(dāng)下隅角空頂面積超過10m2時(shí)，采用對(duì)堆煤袋方式進(jìn)行空區(qū)充填。充填后并及時(shí)采用阻化劑進(jìn)

23、行噴涂。8、注氮時(shí)間計(jì)算根據(jù)計(jì)算每日需注氮7928m3，配備dm1000/10注氮機(jī)每天4點(diǎn)班注氮8小時(shí)，注氮量為8000m3,可以滿足生產(chǎn)防滅火需求。9、管理制度（1）各隊(duì)組不得私自拆移、破壞礦井注氮設(shè)施。工作面注氮工作由綜采隊(duì)負(fù)責(zé)，注氮及運(yùn)行由抽放隊(duì)負(fù)責(zé)。（2）礦井注氮滅火材料、設(shè)備、資金應(yīng)列入礦財(cái)務(wù)、供應(yīng)和生產(chǎn)計(jì)劃中，并保證及時(shí)、足量供給。（3）使用注氮防滅火系統(tǒng)前，必須建立完善的束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并由通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)及時(shí)延接束管監(jiān)測(cè)管路，保證其連續(xù)正常工作。（4）注氮期間，201工作面必須設(shè)置專職瓦檢人員，加強(qiáng)采空區(qū)的氮?dú)庑孤┣闆r與工作面的氧氣濃度檢查。（5）每班的氮?dú)庾⑷肓坎坏秒S意調(diào)整；需要調(diào)

24、整時(shí)由通風(fēng)科根據(jù)推進(jìn)度、配風(fēng)量等因素進(jìn)行計(jì)算、經(jīng)礦總工程師同意后進(jìn)行調(diào)整。（6）注氮作業(yè)時(shí)，由綜采隊(duì)對(duì)工作面上、下隅角采取打設(shè)風(fēng)幛措施進(jìn)行封堵，減少向采空區(qū)漏風(fēng)。（7）在管路上安設(shè)觀察孔，定期測(cè)定注氮管路中的氧氣濃度，發(fā)現(xiàn)氧氣濃度大于3%時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止注氮，查明原因，進(jìn)行處理。首次注氮時(shí)（含以后每次重新開啟制氮設(shè)備），應(yīng)將管路中的空氣排空，待注氮管路中的氧氣濃度低于3%時(shí)，方可開始注氮。（8）注氮后要通過采空區(qū)束管進(jìn)行三帶分析，確保選擇合適的注氮邁步距離。（9）注氮作業(yè)過程中，工作面的氧氣不得低于20%，否則立即停止作業(yè)，撤出人員，同時(shí)降低注氮流量或停止注氮。（10）制氮設(shè)備的管理人員和注氮操

25、作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)，考試合格，并取得上崗證后，方可上崗。抽放隊(duì)注氮組必須建立操作規(guī)程、工種崗位責(zé)任制、機(jī)電設(shè)備維護(hù)檢修制度。（11）注氮管路連接好后，由空壓機(jī)加載空氣進(jìn)行管路耐壓試驗(yàn)，檢查泄漏，耐壓壓力必須達(dá)到0.8mpa。（12）注氮設(shè)備安裝完好后，由通風(fēng)科干部跟班進(jìn)行首輪注氮試驗(yàn)，試驗(yàn)寬度不小于15m的氧化帶寬度。試驗(yàn)期間，查找注氮設(shè)備及注氮方法當(dāng)中存在的問題，提出改進(jìn)、完善意見，進(jìn)一步完善修改10、注氮系統(tǒng)運(yùn)行安全技術(shù)措施（1）使用前的準(zhǔn)備和檢查1）檢查制氮裝置每個(gè)零件是否完好，各保護(hù)裝置、儀表、閥門、管路及接頭是否正常，打開排空閥使其處于排空狀態(tài)，空壓機(jī)的加載旋鈕處于“卸載”位置。2）

26、略微打開油氣分離器底部的排水閥，排除積存的冷凝水和污物，見到油流后關(guān)上。3）檢查油氣分離器油位是否在正常油位線上，不足時(shí)應(yīng)加油（油位以停機(jī)10分鐘后觀測(cè)為準(zhǔn)）。4)新機(jī)開機(jī)及停用很久后開機(jī)，應(yīng)拆下空氣過濾器軟管，向進(jìn)氣口到入約0.5升潤(rùn)滑油，以防止空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)失油燒毀。加油時(shí)，嚴(yán)防異物掉入機(jī)體內(nèi)，以免損毀機(jī)器。5)檢查冷卻水系統(tǒng)是否打開。（2）啟動(dòng)及運(yùn)行中的操作程序、方法、注意事項(xiàng)1）按下“啟動(dòng)”按鈕，空壓機(jī)啟動(dòng)，排氣壓力表顯示為0.4mpa左右，并注意觀察空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，將加載旋鈕扳至“加載”位置，空壓機(jī)升壓至1.15mpa左右；2）制氮裝置運(yùn)行中應(yīng)注意觀察其運(yùn)行狀況，每半小時(shí)查看一次各

27、儀表指示是否正常；3）開機(jī)時(shí)所有排污閥處于開啟狀態(tài)，過濾器的手動(dòng)排污閥每半小時(shí)排放一次；4）開機(jī)前應(yīng)觀察油氣分離器油位。空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在油位計(jì)上能看到潤(rùn)滑油流動(dòng)。如看不到潤(rùn)滑油流動(dòng)，應(yīng)停機(jī)檢查；5）每小時(shí)檢查一次管路有無泄漏；6）保持制氮裝置表面及周圍環(huán)境清潔，嚴(yán)禁在空壓機(jī)上（內(nèi)）放置任何物品（如工具、抹布等）；7）遇有緊急情況，應(yīng)按緊急停車處理。（3）停機(jī)的操作程序、方法及注意事項(xiàng)正常停機(jī)：1）將加載旋鈕扳至“卸載”位置，空壓機(jī)開始泄壓，約15秒后，空壓機(jī)排氣壓力降至0.4mpa以下時(shí)，按“停止”按紐，空壓機(jī)斷電停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2）關(guān)閉控制電源。緊急停機(jī)：當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，應(yīng)緊急停機(jī)，按“停止”按

28、鈕：出現(xiàn)異常聲響或振動(dòng)時(shí)；排氣壓力超過1.2mpa時(shí)，泄壓閥未開啟泄壓；潤(rùn)滑油壓力低于0.2mpa時(shí)，空壓機(jī)未自動(dòng)停機(jī)；排氣溫度超過100時(shí)，空壓機(jī)未自動(dòng)停機(jī)；發(fā)生其它緊急情況時(shí)。關(guān)閉控制電源。11、避災(zāi)路線：當(dāng)采空區(qū)發(fā)生自然發(fā)火或注氮管路發(fā)生泄漏無法現(xiàn)場(chǎng)處理時(shí)，立即匯報(bào)礦調(diào)度，由跟班隊(duì)長(zhǎng)、安全員、瓦檢員帶領(lǐng)人員迅速沿以下路線撤出：工作地點(diǎn)201機(jī)軌合一巷皮帶大巷/材料大巷。附：201工作面注氮防滅火圖（三）噴灑阻化劑防滅火系統(tǒng)1、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）礦井水源滿足要求。（2）可采煤層的頂板屬中等型。（3）煤的自燃傾向性為自燃。2、阻化劑作用原理（1）增加煤在低溫時(shí)的化學(xué)惰性，或提高煤氧化的活能；（2

29、）形成液膜包圍煤塊和煤的表面裂隙面；（3）充填煤柱內(nèi)部的裂隙；（4）增加煤體的蓄水能力；（5）水分蒸發(fā)吸熱降溫，降低煤在低溫時(shí)的氧化速度，延長(zhǎng)煤的自燃發(fā)火期。3、阻化劑選擇考慮到貨源充足，價(jià)格便宜，阻化率高（可達(dá)80%），對(duì)井下設(shè)備和金屬構(gòu)件腐蝕性小，對(duì)人體無害等因素，設(shè)計(jì)選用工業(yè)氯化鈣作為礦井防滅火阻化劑。4、噴灑壓注工藝系統(tǒng)根據(jù)電動(dòng)方式的機(jī)動(dòng)性噴灑壓注系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單，施工快，投資小，機(jī)動(dòng)性大等特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，選用電動(dòng)方式的機(jī)動(dòng)性噴灑壓注系統(tǒng)。這種系統(tǒng)是將噴灑壓注設(shè)備和阻化劑溶液池放置在工作面進(jìn)風(fēng)巷迎頭，采用電動(dòng)或氣動(dòng)方式噴灑壓注阻化劑。 5、參數(shù)計(jì)算（1）阻化劑溶液的濃度和密度1）阻化劑

30、溶液的濃度式中：阻化劑溶液濃度，%；c阻化劑溶液量，kg；t阻化劑用量，kg；w用水量，kg。設(shè)計(jì)確定本礦阻化劑溶液的濃度為10%。2）阻化劑溶液的密度此參數(shù)由實(shí)測(cè)取得。擬取1.05t/m3。（2）原煤的吸藥液量和松散煤（浮煤）的密度原煤的吸藥液量此參數(shù)由實(shí)測(cè)取得。擬取47kg/t。（3）松散煤（浮煤）的密度此參數(shù)由實(shí)測(cè)取得。擬取1.0t/m3。（4）作面一次噴灑量工作面每移架一次噴灑一次，一次噴灑寬度為0.6m，計(jì)算時(shí)均按正常接替回采時(shí)考慮，回采工作面長(zhǎng)度130m。1）工作面底板浮煤噴灑量g=k1k2lbha式中：g按重量計(jì)算一次噴灑，kg；k1一次噴灑加量系數(shù)，取1.2；k2松散煤（浮煤）

31、的密度，t/m3；l工作面長(zhǎng)度，m；b一次噴灑寬度，m；h底板浮煤厚度，m，取0.02m；a原煤（浮煤）的吸藥液量，kg/t。則201工作面一次噴灑量為：g綜=k1k2lbha=1.21.01300.60.0247=87.98kg2）工作面護(hù)頂煤噴灑量g=k3lbh2a2式中：g按重量計(jì)算一次噴灑，kg；k3護(hù)頂煤（原煤）的密度，t/m3；h2護(hù)頂煤厚度，m；a2護(hù)頂煤的吸液量，一般為11kg/t；由于2號(hào)煤回采工作面不留頂煤，因此工作面護(hù)頂煤噴灑量為0。確定每次拉架噴灑量為87.98kg（5）噴灑壓注設(shè)備噴射泵選用wj24型往復(fù)式拉桿泵2臺(tái)（一用一備）。采用自制攪拌池作為溶劑池。（6）管路聯(lián)

32、接在201機(jī)軌合一巷正前安裝wj24型往復(fù)式拉桿泵2臺(tái)及攪拌池1個(gè)，采用25mm高壓管貫穿整個(gè)工作面，每隔10米出1個(gè)三通出頭，便于噴灑使用。（7）噴灑時(shí)間 每班割煤結(jié)束拉架時(shí)按照設(shè)計(jì)噴灑量對(duì)工作面支架后整體噴灑一次。6、防止阻化劑腐蝕機(jī)械設(shè)備、支架等金屬構(gòu)件的措施（1）本礦井阻化劑選擇工業(yè)氯化鈣，其阻化率高（可達(dá)80%），對(duì)井下設(shè)備和金屬構(gòu)件腐蝕性小，對(duì)人體無害。（2）機(jī)械設(shè)備、支架等設(shè)備表面漆防腐油漆，防止阻化劑腐蝕。（3）噴嘴盡量伸至支架后方向采空區(qū)噴灑阻化劑，防止阻化劑噴灑支到架等設(shè)備上。（4）應(yīng)定期檢查設(shè)備，對(duì)設(shè)備的腐蝕即時(shí)維護(hù)。（5）每次噴灑后對(duì)要用清水進(jìn)行清洗泵體及管路，確保下次

33、使用暢通。附：201工作面阻化劑防滅火圖四、工作面推進(jìn)速度根據(jù)相鄰礦井自燃發(fā)火最短期限為4個(gè)月，為使工作面推進(jìn)速度超前采空區(qū)氧化帶50米確?；夭砂踩?guī)定日最小推進(jìn)速度不得小于0.4米，日最小產(chǎn)量不得低于379噸。并且保證每月最小推進(jìn)速度不得低于12.5米，月最低產(chǎn)量不得低于11372噸。五、201工作面的自燃發(fā)火防治措施1、回采工作面條帶布置，減少煤柱損失；回采工作面采用后退式開采，加速回采進(jìn)度；盡一切可能防止煤層自然發(fā)火。2、加快回采進(jìn)度，有較大的防火安全性。3、通風(fēng)方面的措施（1）回采工作面采用后退式開采，對(duì)防止自然發(fā)火有利。（2）回采工作面采完后及時(shí)構(gòu)筑密閉墻，加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)的密閉管理。4、監(jiān)測(cè)方面的措施（1）回采工作面回風(fēng)安裝一氧化碳傳感器，瓦斯檢查員配備便攜式一氧化碳檢測(cè)報(bào)警儀。（2）現(xiàn)有的地面色譜束管火災(zāi)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與人工檢測(cè)相結(jié)合，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火危險(xiǎn)。每班派專人使用便攜儀巡回測(cè)定工作面、上隅角、回風(fēng)巷等處的o2、ch4、co、和回采煤煤溫，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告，以便采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理。六、其它防滅火措施氮?dú)夥罍缁鸨仨毰c其他防滅火