某礦防治采空區(qū)自燃發(fā)火的設計方案及措施

1、 某礦防治采空區(qū)自燃發(fā)火的設計方案及措施 一、采面生產接繼狀況： 2021年度我礦正常生產時有一個回采工作面和2個掘進工作面，1003回采工作面三月正式開頭回采，估計2021年5月份回采完畢，1005運輸巷掘進工作面估計于2021年12月與回風巷貫穿，8101-1掘進工作面方案于2021年4月下旬開頭，于2021年7月份形成工作面。 二、采空區(qū)發(fā)火重點預防區(qū)域 工作面和下列地段有煤層自燃發(fā)火的可能： 、1003采煤面2021年5月份投產，目前正在回采，方案2021年5月份采完，假如采空區(qū)浮煤清理不潔凈，再者工作面推動速度緩慢，采空區(qū)封閉不嚴實，工作面采空區(qū)就有可能發(fā)生自燃發(fā)火。 、8101首采

2、面與現1003工作面存在相同問題，也有自燃發(fā)火的可能性。 3、已封閉的老采空區(qū)由于漏風通道存在有自燃發(fā)火的可能。 三、氮氣防滅火設計方案 (一)、概況： 現我礦煤礦井田內主采下10#煤層，屬自燃的特厚煤層，礦井采煤工作面采空區(qū)采納以注氮為主的防滅火系統(tǒng)。礦井已購置 一臺DQ-200的地面制氮設備，能滿意井下小時注氮200m3的要求。 (二)、氮氣防滅火工藝 1、我礦氮氣防滅火的氮氣源由井上制氮機經已輔設好的100mm管道將純度97%以上氮氣注入到采空區(qū)以達到防滅火的目的。 此項措施作為采煤工作面采空區(qū)防治煤層自然發(fā)火的主要措施之一，礦井在工作面推動速度慢，采空區(qū)自燃發(fā)火隱患大的前題下，則必需實

3、行向采空區(qū)實施注氮。 詳細實施方案如下：在1003回采工作面上、下順槽埋設直徑為108mm（或70 mm）鋼管，每隔30米設置一個三通，注氮嚴格根據規(guī)定的操作規(guī)程執(zhí)行，一旦需要注氮則接通埋管與主管，對采空區(qū)實施注氮。埋管期間采煤隊要留意愛護好注氮管，嚴禁注氮管被撞開，影響埋管質量。 1003工作面通風 通風路線為：主斜井井底車場軌、皮下山1003進風順槽工作面1003回風順槽回風下山總回斜井地面。 (三)、注氮氣牢靠性計算： 1、制氮設備主要技術指標 DQ-200型 氮氣產量200m3/h 出口壓力 0.8MPa 氮氣純度97%， 2、輸氮系統(tǒng) 從地面制氮機1003進風順槽，均采納直徑為 10

4、0mm的鋼管。 注氮管路能否滿意輸送氮氣要求通過下式計算 P21-P22=0.0056(Qmax/1000)*L 式中:P1管道始端的肯定壓力MPa P2管道末端的肯定壓力MPa Qmax最大輸氮量m3/h L管路當量長度 km L計算式為： L=(D0/Di)5(i/o ) Li 式中:D0-基準管徑(D0=100mm) 阻力損失系數: o =0.026 Li-相同直徑管路長度 km Di-實際輸氮管路內徑 mm i-實際輸氮管路直徑的阻力損失系數 Di=99mm，i=0.0296將以上數據代入計算： L=（100/95）5（0.0296/0.026）1.10=1.597km 假設管路未端肯

5、定壓力0.2 Mpa 將以上數據代入計算得: P21= 0.0056(200/1000)21.597+P22 P1=0.21Mpa 依據以上計算,從地面制氮機到1003采空區(qū)的輸氮管路長度為1100米的狀況下,管路初端壓力只需0.21Mpa，便可將200 m3/h的氮氣輸送到1003采空區(qū)內，未端的肯定壓力還有0.2 Mpa,因此制氮機氮氣出口壓力0.8Mpa完全能滿意要求。 3、注氮地點平安通風量 在輸氮管路的沿途或工作面，假設200m3/h的氮氣量全部泄漏到巷道里或工作面，是否漏氮的地區(qū)缺氧，其平安通風量是多大可按下式計算： Q?RQn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min 式中：Q-平安通風量 Qn-氮氣最大泄漏量 3.33 m3/min C1-工作面或進風巷中的氧含量20.8% C2-注氮時采掘工作面平安氧含量18.5% Cn-氮氣純度 99.95% 計算得: Q=3.33(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min 依據計算工作面或巷道風量