xx煤矿工作面防灭火专项措施修改.doc

XXＸ煤矿B1０0３Ｗ０1采煤工作面防灭火方案及安全技术措施编制单位：通防队 　 　　　 编　制　人：　　 　　　　通 防 队：编制日期:　 201４年 月 日审 批 意 见会审单位及人员签字通 防 队： 　 　 　 　 　 年 月　日生产指挥中心： 　　 　　 　　 　 年 月 日安全环保部:　 　 　 　 　 　　 　年　月　日生产技术部: 　 　 　 　 　 　 年 月　日安全副矿长:　　　 　 　 　 　 　 　 　　 年 月　日总工程师：　　 　　　　 　 　 年 月 日Ｂ1003W01采煤工作面防灭火方案及安全技术措施一、注氮防灭火（一)注氮防灭火设计依据1、《煤矿安全规程》第２４2条相关规定２、《煤矿氮气防灭火技术规范》ＭT／Ｔ701-１９9７（二）采空区三带范围Ｂ100３Ｗ01综采工作面是沙吉海煤矿首采工作面,周边矿井无可参考数据,根据经验初步划定采空区三带，待工作面回采后通过束管监测分析结果然后重新划定采空区三带：工作面架后<20m内为散热带;工作面架后２0—70m为氧化带；工作面架后≥70m为窒息带。

三)注氮参数确定注氮防灭火惰化指标：1、注氮防火惰化,即注氮后采空区内氧气浓度不得大于７％；2、注氮灭火惰化，即火区内氧气浓度不大于5％;３、注氮抑制瓦斯爆炸,其采空区氧气浓度指标小于１2%由于开采煤层为容易自燃煤层，采空区防火惰化指标取７％，灭火惰化指标取5％四）氮气防灭火机理1、采空区内注入大量的高浓度的氮气后，氧气浓度相对减小,氮气部分地替代氧气而进入到煤体裂隙表面,这样煤表面对氧气的吸附量便降低,在很大程度上抑制或减缓了遗煤的氧化放热速度2、对于采空区注氮防灭火而言，采空区注入氮气后，提高了气体静压，降低了漏入采空区的风量,减少了空气与煤炭直接接触的机会３、氮气在流经煤体时,吸收了煤氧化产生的热量，可以减缓煤升温的速度和降低周围介质的温度,使煤的氧化因聚热条件的破坏而延缓或终止4、采空区内的可燃、可爆性气体与氮气混合后,随着惰性气体浓度的增加，爆炸范围逐渐缩小(即下限升高、上限下降）.当惰性气体与可燃性气体的混合物比例达到一定值时，混合物的爆炸上限于下限重合，此时混合物失去爆炸能力五）注氮量计算 《煤矿用氮气防灭火技术规范》矿井设计生产能力0.90Mt/a注氮量计算按以下三种方法计算,并取其中最大值：1、按产量计算QN=[A/(14４０ρtｎ1n2）］×（C1／C2—1）式中　 QN——注氮流量,ｍ3/ｍin；A——矿井日产量,取２7２7ｔ;t--矿井年工作日,330ｄ；ρ--煤的密度，1.3２t/m3;n1—-管路输氮效率,取80％；n2——采空区注氮效率，取９0％；Ｃ1——空气中的氧浓度,取20.8%；Ｃ２——采空区防火惰化指标，取７％。

QN=2727÷(14４０×1３2×0.8×0．９)×(208÷7—1)＝３.972m3／miｎ 2、按吨煤注氮量计算ＱN＝5AＫ/(60×24)式中 A——矿井日产量，ｔ;取2７27； 　Ｋ—-工作面回采率，取K＝０．79QＮ=５×272７×079÷（60×２4)＝7．4８０ｍ3/ｍin3、按瓦斯量计算ＱＮ=QcC/(1０—C)式中 　QC-—工作面通风量，设计工作面配风量为146７.65ｍ３/mｉｎ；C——工作面回风流中的瓦斯浓度，１％ QN=14６7６５×０．01÷（１0-0０1）＝11７m3/min；三种方法计算后取大值：QN=７．480ｍ3／min2的安全备用系数注氮流量７.480×1.2=８976m3/mｉｎ=５3８.56m3/h(六）注氮管路布置1、根据通风负压作用方向，工作面氮气管路铺设在工作面进风巷行人侧，离底板03m，吊挂牢固,采用下端头埋管向采空区注氮2、矿井地面安装4台LＵ—２５0Ａ(Ｑ=4２ m３/ｍiｎ，Pg=0.８5MPa)螺杆压缩机,２套制氮设备,主管路采用Φ１５9×4．５无缝钢管由压风制氮车间沿综合管沟至主斜井井口,由主斜井经清理撒煤斜巷、检修平巷后到运输石门，支管采用Φ108×6无缝钢管由运输石门到运输顺槽,安装控制阀门以便使预埋管进入预定地点时开闭。

3、注氮口距底板巷道高度应在300mｍ以上，9０°弯拐向采空区全长度敷设并在采空区内打花眼，便于氮气释放,用煤块或木垛妥善加以保护并采用过滤网缠绕出气口,防止堵塞距离工作面下端头转载机50m处注氮管路设置四通连接接头,管路连接采用迈步式，管路搭接长度30m.即第一趟氮气管路埋入采空区30m后，开始注氮同时，预埋第二趟管路.当第二趟氮气管路埋入采空区30ｍ后，预埋第三趟管路，当第二趟氮气管路埋入采空区３0m后，断开第一趟管路后连接第四趟管路对采空区实施注氮;以此类推,分别埋设第五趟、第六趟、第七趟…，直到不注氮为止在具体实施过程中，应根据对采空区“三带”的动态变化规律及采空区气体分布规律的实时观测分析做出合理调整七)注氮时机选择1、工作面上隅角ＣO浓度超过00０24％，且连续一周CＯ浓度呈持续上升趋势,为防止架后遗煤自燃,即对架后采取保护性注氮措施2、工作面采空区水温度达到２0°C且连续三天出现增高趋势时3、工作面采空区内温度或顶煤温度超过25°Ｃ或每天上升1°C时.4、工作面距过断层30ｍ时，在工作面下端头敷设好注氮管路，在工作面上端头预埋好束管探头当工作面月推进度不足80ｍ，回风隅角CO浓度达到０。

002４%且每天在上升时,通过预埋注氮管路向采空区连续注氮，通过束管对采空区一氧化碳浓度、氧气浓度、瓦斯浓度进行连续监测，及时掌握遗煤发火各项指标的变化工作面通过断层正常推进,且回风隅角和架后的气体恢复正常值后，停止注氮５、工作面初采、末采、过地质构造带、生产推进不正常等特殊时期.（八)注氮安全技术措施１、氮气源必须稳定可靠. 　 2、注入的氮气浓度不小于９7％ 　 3、铺设一条专用的氮气输送管路系统及其附属安全设施定期对输氮管路进行试压检漏 4、利用束管监测系统和安全监控系统监测采空区及工作面上隅角气体成分变化情况 　 　５、在注氮过程中，瓦斯检查员要时刻检查工作面上隅角和回风巷瓦斯和其它气体浓度情况，当浓度不符合规定时，必须撤出工作面和回风巷内所有工作人员,待气体浓度降至安全浓度以下且稳定3０min后，人员方可再次进入上述地点进行工作6、注氮工作完成后，作业人员必须将注氮管路阀门闭.7、注氮管路必须有明显、醒目的标志,防止其他人员误做它用８、注氮管路使用前，必须进行压力试验，确保密封不漏气；9、制氮设备使用前必须进行全面检查,设备运行时出现异常时，要立即进行处理,必要时要停机；1０、注氮期间必须有专人定期进行检测、分析和整理有关注氮车间、井下情况的记录、发现问题及时报告处理。

1１、注氮时必须有专用记录本和台帐，记录开关机时间、注氮量、压力等，以便对注氮情况进行分析;12、注氮工必须携带便携式瓦斯检测报警仪，进入工作地点,应首先检查瓦斯等气体以及巷道顶帮的情况，确认安全后，方可正常操作;13、注氮工要随身携带气体检测仪器，进入工作场所前检查附近巷道顶帮完好情况并随时检查上隅角及工作面CO、CH４、O2等气体的浓度，若CＯ浓度大于２4ppm、CH４浓度大于0．５％、O２浓度低于20%以上三种情况有一种出现时必须及时关闭阀门通知制氮工停机,并向跟班领导汇报;1４、在注氮期间安排专人携带甲烷-氧气检测报警仪巡查管路,发现问题时必须向通防队、生产指挥中心汇报；15、处理漏气管路时，要有3　人以上且有1人监护作业并检查氧气浓度，如果低于20％，不得操作;16、井下注氮操作场所附近必须安设，能与生产指挥中心保持联系；１7、注氮人员发现现场不适合注氮时,要立即打通知注氮机组操作人员进行停机，并向生产指挥中心和通防部门汇报；18、工作面回风隅角设置氧气传感器,实时监测隅角氧气浓度,防止缺氧19、停止注氮时,先通知生产指挥中心、注氮机组值班人员后,再关闭阀门二、注浆防灭火（一）注浆机理预防性注浆,就是将水、浆材（粘土、粉煤灰等）按照适当比例,制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的采空区以防止自燃火灾的发生。

预防性注浆的作用，一是隔绝氧气，二是散热.浆液进入采空区之后，固体物沉淀下来，充填于煤壁裂隙中间,能够有效的封堵裂缝漏风;沉淀物包裹遗煤,隔绝了遗煤与氧气的接触，切断了遗煤氧化的反应过程；而浆水能增加遗煤的外在水分，抑制氧化过程的放热二）注浆系统的选择随着采煤工作面向前推进,在采空区随采随注浆在立风井设有制浆站及储灰场，通过自卸汽车将粉煤灰送储灰场备用，采用制浆机制浆,制成的泥浆自流到泥浆池搅拌,再自流到井下进行注浆作业三)注浆方法１、由于Ｂ10０3W０1工作面回采的时间较长，为防止煤的氧化发火，宜采用随采随灌的工作模式.埋管注浆的方法，注浆管路用90°弯拐向采空区全长度敷设并在采空区侧打花眼,放在后部溜子里侧,用煤块或木垛妥善加以保护管路连接采用迈步式，管路搭接长度15ｍ.即第一趟注浆管路埋入采空区15m后，开始注浆.同时，预埋第二趟管路当第二趟注浆管路埋入采空区１5m后,断开第一趟管路后连接第二趟管路对采空区实施注浆；以此类推，分别埋设第三趟、第四趟、第五趟….在具体实施过程中，应根据对采空区“三带”的动态变化规律及采空区气体分布规律的实时观测分析做出合理调整，要求工作面采空区能灌到足够的泥浆。

注浆时应注意灌好上、下顺槽、切眼和停采线,在采空区周围封闭的泥浆带,以达到保证注浆效果在注浆前应将注浆区域积水排出，以保证泥浆有很好的附着力，并保留足够的隔离煤柱以防止溃浆、透水2、根据工作面回采条件,当工作面进入仰采时，开始注浆四）注浆管路布置制浆站→立风井→回风石门→回风上山→B100３W01工作面轨道顺槽→B1０03W０１工作面(五)注浆量计算B10煤层有自然发火倾向，为预防采空区自然发火,确保矿井安全生产，设计采用预防性注浆，注浆采用随采随灌的方式.1、注浆所需粉煤灰量 Qｔ=K×G／r=0.08×２７27/1.32=165.27m3/d 　式中 　 K-—注浆系数,取0０8；G-—矿井日产量，２７27t;r——煤的容重，1.32t/m32、日注浆所需实际用粉煤灰量Qｔ1= ａ×Q土＝11×165.27=１81.8m3/ｄ式中 a—-系数,取１.１3、日注浆所用水量 Qs= Qt１×ｇ＝１81．8×８＝１45４.4ｍ3／d式中 Qs——日制泥浆用水量，ｍ3/ｄ;g——灰水比的倒数，５.Qs１＝Qs×ＫS＝909×1．2５=１１３625ｍ3/d式中 　Qｓ1——日注浆所用水量，m3/d；KＳ——冲洗管道防止堵塞的水量备用系数，设计取最大值１．２5。

4、 日注浆量Qj1=（Qt1＋Ｑs1）×M=(1８1+1136.25）×０.93=1２２5m3/d式中 　 　Qｓ1——日注浆量，m3／ｄ;Ｍ——浆制成率，０.９３；根据以上计算得出，工作面日注浆所需的注浆量为1225ｍ3.(六)、浆材要求注浆系统所用固体浆材必须满足以下要求：1、不含助燃和可燃、易燃材料;不含催化物质2、粒度直径不大于2ｍm，细小颗粒（粒度小于1mm）要占到７0%—-７５％.对于粘土，d≤01mm颗粒。