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1、三界沟煤矿防灭火专项设计.三界沟煤矿/防灭火专项设计二一七年八月三日第一章305综采工作面采空区注氮防火设计一、工作面基本大体305工作面为本矿6号煤层的第五个工作面，其上部为5号煤层，但煤层较薄不亦开采。工作面东为三界沟村,西部为输运大街,北邻306综掘运输顺槽，南邻304采空区。详尽地址及井上下关系见下表。2、工作面煤层基本情况水平名称一水平盘区名称三盘区地面标高+1100m1275m工作面标高底板+1090m1100m，地面相地面地址：位于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗纳林对地址陶亥镇三界塔村。回采对地面设备的回采对地面设备影响不大，回采塌陷使地表潜水可能渗漏。影响井下地址工作面东为三
2、界沟村,西部为输运大街,北邻306综掘运及相邻关输顺槽，南邻304采空区。系长度/m480宽度/m120面积/m257600本工作面设计开采煤层为6-2层煤，在井田范围内全区发育，可采厚度为4.67m，平均，煤层结构简单，主要受倾向向北西、南西的单斜结构控制，在回风顺槽局部有起伏。工作面未揭露任何断层。煤层容重3，灰分为28.17%，发热量为。属低瓦斯煤层，煤层中瓦斯含量为g燃，瓦斯成分中可燃气含量为0，属瓦斯风化带；煤尘拥有爆炸性，指数为3746%；煤层有自燃倾向性。13、工作面回采情况305综采工作面于2013年8月10日开始回采，工作面实质推进长度120m，平均采高，回采原煤产量33.2
3、万吨。4、采空区封闭情况及工作面地址关系工作面东为三界沟村,西部为输运大街,北邻306综掘运输顺槽，南邻304采空区，东、北两面为未采区。该采空区与相邻的304采空区之间留有20m的煤柱，主运顺槽和辅运顺槽有个联系巷，1号联系巷已经封闭，随着工作面推进联系巷逐个用防火密闭墙封闭。二、采空区注氮防火工艺本矿防灭火注氮系统严格依照煤矿安全规程2010版的有关规定和矿井防灭火规范的有关内容及煤矿注氮防灭火技术规范进行设计。1、防灭火注氮系统设备的选择由于空气中氮气的体积含量为78.1%，因此该处设计考虑采用空气分别制氮方法。空气中分别制氮共分为三类，即深冷空气分别制氮、膜分别制氮、变压吸附制氮（PS
4、A）三种。本矿选择为DM-400矿用搬动式膜分别制氮机生产的氮气2、注氮系统利用2台DM-400矿用搬动式膜分别制氮机生产的氮气，经输氮管路与工作面主运顺槽向采空区预设的管路和密闭墙预设的举措管相连结送到采空区内。搬动式制氮设备部署于主辅运大街近来联巷处，该系统的优点是不需铺设专用输氮管路。3、注氮工艺依照当前矿井实质条件,选择采用密闭墙举措管注氮和采空区埋管注氮相结合的注氮工艺。（1）密闭注氮2随着工作面推进逐个封闭主辅运顺槽联巷，利用密闭墙上预留的注氮管采空区推行注氮。（2）埋管注氮在工作面主运顺槽下帮侧预设一趟80mm的抗静电PVC管，当管口埋入采空区50m开始连管注氮气，并预埋第二趟注
5、氮管路，当第二趟注氮管路管口埋入采空区50m时，停止第一趟管路注氮，连结第二趟管路开始注氮，以此类推进行交替埋管注氮。三、采空区注氮方式及方法305工作面因地质结构回采速度慢，为了防备煤的自然发热和自燃，达到防火的目的，故采用开放式注氮方式及连续性注氮方法。四、注氮防火参数计算1、注氮量计算本次设计是采空区封闭防火注氮，依照采煤所形成的空间，使氧气浓度降到防火惰化指标以下，依照下式计算：Q=K1K2MLB(C1/C2-1)=0.20.952.81476219.4(0.208/0.07-1)333.96万m3式中：Q注氮量，万m；K1注氮系数，取0.2；K2工作面回采率，；M工作面实质采高，m；
6、L工作面实质推进长度，m；B工作面实质宽度，m；C1空气中的氧浓度，取20.8；C2采空区防火惰化指标，取7。2、注氮时间3本次选择2台制氮机同时连续性注氮，依照估计采空区的注氮量和DM-400矿用搬动式膜分别制氮系统氮量来计算注氮时间。T=Q/(242qn)/10000=33.96/(2424000.9)/100003式中：Q注氮量，万m；3q制氮机流量，m/h；n制氮机效率，；3、每个点的注氮量依照部署的钻孔数和防火墙上举措管共有25个注氮点，用注氮点来计算每个点的注氮量。Q点=Q/253=1.358万m3式中：Q点每点注氮量，万m；25总注氮点数。4、每个点的注氮时间T点=Q点/(24q
7、n)/10000=1.358/(244000.9)/100003式中：Q点每点注氮量，万m；3q制氮机流量，m/h；n制氮机效率，；五、注氮防火的检测对采空区气体监测采用束管及人工巡回检查相结合的方法进行。1、经过回风侧向采空区埋入安设2趟束管，利用KSS-200-12束管火4灾预告检测系统，对采空区的气体含量连续监测。敷设的束管线必定保证严实不漏气，充发散挥束管监测系统远距离多点采样的优势，监测分析采空区气体成分，掌握生气规律，以确定防灭火举措，分析察看其收效。2、必定每周对所有密闭墙上预设的管口取样分析采空区气体成分，分析的内容为氧气、一氧化碳、二氧化碳、氮气浓度，并测定其温度。3、注氮时
8、必定每日对所有密闭墙的严实性进行检查，发现密闭墙漏风，必定采用封堵举措。六、注氮防火的收效察看注氮防火时期，应付其收效进行察看，研究注氮扩散半径和注氮口移动步距等参数，为今后的采空区供应科学的指导。第一在注氮前，必定通过所有的钻孔和防火墙举措管对采空区气体取样化验分析，收集氮气、氧气、二氧化碳、一氧化碳等参数，若是采空区氧浓度不大于7%（设计规范规定采空区防火惰化指标为注氮后采空区内氧浓度指标不大于7%），则可对此点采空区不注氮。在注氮后，对采空区气体取样化验分析，与注氮前各参数进行比较，总结注氮收效。七、安全技术举措与管理1、注氮前对采空区上方的塌陷情况进行检查，对塌陷形成的裂隙进行填堵，防
9、备漏风。2、保证注氮地址的安全通风量，以防氮气泄露造成工作人员缺氧窒息。3、绝不同样意任何人正对泄氮口近距离察看，以防窒息。4、输氮管路必定经常检查保护，加强管路接头管理，软管与钢管之间的连结必定有尾槽，插入深度不小于200mm且绑扎牢固，以防管口零散。5、为防备注氮管路阀门被任意开和关，应在阀门上挂“注氮危险，勿动”文字警示牌，并有专人负责。6、输氮管路经检查无误并通知有关人员获取赞同后，方能向注氮，还必定通知工作面的有关人员采空区正在注氮。57、依照采空区的注氮防火情况，经有关人员研究后派专人封闭注氮阀门，停止注氮，并进行停氮后的采空区气体成份测定工作。8、工作面注氮防火时，应在机道明显地
10、址挂上“工作面正在注氮”文字警示牌，并通知工作面作业人员，还应付其进行注氮的安全教育。9、在注氮过程中，瓦检员必定携带测氧仪随时巡回检查工作场所的安全氧浓度不得低于18.5%,否则停止作业并撤掉人员，同时降低注氮流量或停止注氮，或增大工作场所的通风量。10、工作面封闭连续注氮防火时，要求进、回风巷防火密闭设“U”型水柱计监测压差和取样分析。并在进、回风巷口设置栅栏，除检查人员携带测氧仪可进入察看外其他任何人员不得入内。11、开始向采空区注氮前，先将输氮管路中的空气排放在巷道内，待三通阀出口处氧气含量降至3%以下或许氮气浓度大于等于97%时，方可向采空区注氮。12、制氮设备的管理人员和操作人员，
11、须经理论培训和实质操作培训，考试合格，才能上岗，以保证设备的正常使用。13、注氮防火时，矿井应成立制氮设备的操作规程，工种岗位责任制，机电设备维检规程，注氮防灭火管理暂行规定等规章制度。14、必定正确计量注入采空区的氮量，并成立和健全注氮防灭火台账。15、在施工钻孔时，应编制相应的安全技术举措，并经矿总工程师审批后，方可推行。八、注氮防灭火安全技术举措1、预防举措（1）采用预埋无缝钢管于回采工作面采空区内，采用注氮方法进行防灭火。（ 2）回采工作面防备采空区着火应采用展望预告举措，同时在回风巷规定地址安设一氧化碳及氧气束管传感器，随时掌握，监控回风流及上隅6角的气体变化情况。（ 3）作业规程中
12、要明确详尽制定防灭火举措。（ 4）煤层巷道的高冒区和其他可能着火的地址应接通相应的注氮管路，注氮管路每50m设一个三通，以便实时使用注氮灭火。（ 5）回采时期，严禁向采空区丢浮煤及留没关的煤柱。2、工作面采空区注氮标准（ 1）采空区后方距工作面30120m范围内，当气体监测值O2浓度大于10%或CO浓度大于50ppm即进行注氮。（ 2）采空区首次注氮时间为工作面从开切眼推进30m今后进行注氮。（ 3）注氮结束时间：每次注氮后，经过束管监测，采空区内，氧气浓度小于5%和一氧化碳浓度小于30ppm可不注氮。3、应急举措（ 1）当工作面推进距离不足30m时，经检测采空区有明显生气征兆，且工作面回风流中CO浓度高出24ppm，应实时上报矿有关领导，并立刻采用工作面、进回风巷撤人、停电的安全举措，并随即进行防灭火注氮工作。当不能够控制火势，则对该工作面立刻采用封闭注氮举措。直至除去火灾隐患、按有关规定进行火区管理的要求，方可启封。（ 2）当工作面推进距离高出30m时，采空区有明显生气征兆，工作面回风流中CO浓度高出24ppm，同样采用同第一条同样的举措。（3）个别地址：巷道冒高压经人工采样分析CO浓度达24ppm时，立即制定采用有关举措进行防灭火。（ 4）个别地址温度高出50或有其他生气征兆时，立刻采用制定注氮举措或其他有效举措。
