注氮防滅火措施方案.docx

1、. .注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)安全技術(shù)措施一、工程概況為了有效抑制采空區(qū)遺煤自燃， 做好采空區(qū)防滅火工作 , 公司在地面已建立了注氮車間，注氮設(shè)備已安裝完畢，注氮管路已連接到位，注氮防滅火系統(tǒng)已經(jīng)形成，即將進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。經(jīng)公司專業(yè)會議研究決定，對采空區(qū)采取注氮措施，為確保注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間的安全，并達(dá)到預(yù)期注氮效果，特編制本措施。二、成立注氮領(lǐng)導(dǎo)組1. 注氮領(lǐng)導(dǎo)組組長：杜斌副組長：周炳陶應(yīng)剛王仲軍呂孝軍李拉慶崔學(xué)良年斌成員：朱茂林張海城明白艾琪海杜文魁亮郭志峰堅馬明宇尹國成劉茂軍候偉東寇亮紀(jì)翔尹志偉2. 領(lǐng)導(dǎo)組職責(zé)和分工領(lǐng)導(dǎo)組負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間安全工作的指揮協(xié)調(diào)，具體處理注氮防滅火系

2、統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風(fēng)安全及注氮問題，并負(fù)責(zé)貫徹落實本措施。組長負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風(fēng)安全及注氮工作的統(tǒng)z. .一指揮、全面協(xié)調(diào)。副組長負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風(fēng)安全及注氮工作可能出現(xiàn)的各種問題做好預(yù)處理準(zhǔn)備，并及時采取措施，具體處理注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的各種問題并負(fù)責(zé)本措施的貫徹落實。成員負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)工作中各分管專業(yè)和部門工作：a. 調(diào)度室負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間礦井上下通訊及聯(lián)絡(luò)工作，保證通訊暢通；b. 通風(fēng)科負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風(fēng)管理及一氧化碳、瓦斯、氧氣的檢查工作和綜采工作面上隅角、下隅角擋風(fēng)簾的吊掛；負(fù)責(zé)地面束管監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的操作及氣樣分析

3、；c. 機電科負(fù)責(zé)注氮機的安全操作，根據(jù)氮氣濃度適當(dāng)調(diào)整注氮流量，負(fù)責(zé)注氮機的開關(guān)，保證注氮設(shè)備正常運轉(zhuǎn)；d. 管路隊負(fù)責(zé)巡查注氮管路完好情況，保證管路無漏氣現(xiàn)象；e. 安全科負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間安全管理及安全警戒和撤人。三、注氮前的準(zhǔn)備工作1. 注氮前首先檢查注氮機、壓風(fēng)機等設(shè)備，保證各設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。2. 調(diào)度室保證注氮期間通訊系統(tǒng)暢通，在注氮機房和綜采工作面各安裝一部電話，以便井下人員反饋信息。3. 檢查綜采工作面上隅角擋風(fēng)簾吊掛是否到位。4. 檢查束管檢測監(jiān)控系統(tǒng)、綜采工作面上隅角一氧化碳傳感器及瓦斯傳感器，確保正常工作。z. .5. 由管路隊人員檢查注氮管路的完好情況，確保注氮

4、期間嚴(yán)密不漏氣。6. 在正式注氮前，用壓縮空氣進(jìn)行注氮防滅火系統(tǒng)的管路耐壓試驗及管路連接的嚴(yán)密性試驗。四、施工技術(shù)措施1. 注氮防滅火惰化指標(biāo)注氮防火惰化指標(biāo)，即注氮后采空區(qū)域內(nèi)的氧氣濃度不得大于7% ；注氮滅火惰化指標(biāo)，即著火區(qū)域內(nèi)氧氣濃度不得大于3%。注入的氮氣濃度不小于97%。2. 注氮系統(tǒng)根據(jù)注氮系統(tǒng)方案設(shè)計，選擇的制氮設(shè)備產(chǎn)氮量應(yīng)不低于10733PSA-198-1200 型制氮m/h ，綜合考慮本礦井防滅火要求，設(shè)計選用設(shè)備，制氮量為 1200m3/h ，能滿足我礦注氮需求。采用地面固定式制氮設(shè)備，將制氮設(shè)備安裝在地面的注氮車間內(nèi)，制取的氮氣通過管路輸送至井下火區(qū)。3. 注氮量計算確

5、定注氮量主要是根據(jù)防滅火區(qū)的空間大小及自燃程度確定，我礦注氮量分別按產(chǎn)量、噸煤注氮量、采空區(qū)氧化帶氧含量進(jìn)行計算。按噸煤注氮量計算工作面每采出1t 煤所需的防火注氮量，根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗，3每噸煤需5m 氮氣量。計算公式如下：Q N =5AK3306024式中 :3QN注氮流量， m/min ；z. .A年產(chǎn)量， 8 號煤層 0.30Mt/a ； 9 號煤層 1.50Mt/a ；K工作面回采率， 8 號煤層 97%;9 號煤層 83%。則:8 號煤層 :Q N=(5 0.3 106 97%)/(330 6024)=3.06m 3/min9 號煤層 :Q N=(5 1.5 106 83%)/(33

6、0 6024)=13.10m 3/min按產(chǎn)量計算在單位時間內(nèi)注氮充滿采煤所形成的空間，使氧氣濃度降到防滅火惰化指標(biāo)以下，計算公式如下：Q N =A( C11)1440tn1n 2C2式中 :3QN注氮流量， m/min ；A年產(chǎn)量， 8 號煤層 0.30Mt/a ； 9 號煤層 1.50Mt/a ；煤的密度， 8 號煤層 1.40t/m 3； 9 號煤層 1.48t/m 3；t 年工作日， 330d；n1管路輸?shù)剩?0%；n2采空區(qū)注氮效率，80%；C1空氣中氧的含量，20.8%；C2注氮防火惰化指標(biāo)，7%。則：8 號煤層：AC1Q N =1440tn1n2( C21)14401.403

7、0000080%( 20.8%1) 1.23m3/min33090%7%9 號煤層：z. .Q N =A(C11)C21440tn1n 21440150000080%( 20.8%1) 5.84m 3 /min1.4833090%7%按采空區(qū)氧化帶氧含量計算注氮量計算公式如下：QN =(C1-C2 )QvCNC21式中 :3QN注氮流量， m/min ；C1采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧濃度，18%；C2注氮防火惰化指標(biāo)，7%；3Qv采空區(qū)氧化帶漏風(fēng)量， 5m/min ；CN注入氮氣中的氮氣濃度， 97%。Q N = (C1-C 2 )Q v(18%7%)513.75m 3/minCNC2197%7%1

8、取以上計算的最大值，再考慮 1.3 的安全備用系數(shù)，采空區(qū)防滅火的最大注氮量為 13.75 1.3=17.87m 3/min=1073m3/h 。4. 管路選型及鋪設(shè)我礦選用 PSA-198-1200 型地面固定式制氮設(shè)備，注氮管路從地面注氮車間到井下均選用D114 4mm無縫鋼管。注氮管路敷設(shè)路線：8 號煤層：制氮車間行人斜井 9#集中軌道巷 80101 膠運順槽 80101 采空區(qū)9 號煤層：制氮車間行人斜井9#集中軌道巷 90101 膠運順槽 90101采空區(qū)地面管道采用埋設(shè)方式鋪設(shè)，埋深為凍結(jié)深度以下。行人斜井井筒內(nèi)的管道采用托架沿頂部敷設(shè)。工作面膠運順槽內(nèi)的管道在幫z. .部吊掛鋪設(shè)

9、。5. 注氮方式及方法當(dāng)采空區(qū)一氧化碳經(jīng)連續(xù)觀測持續(xù)升高并超過24ppm 時，采用埋管式間斷性注氮，當(dāng)推進(jìn)緩慢時改用連續(xù)性注氮。6. 注氮工藝設(shè)計工作面采空區(qū)防火采用拖管注氮工藝。當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)提供出有發(fā)火征兆時開始實施注氮。在工作面進(jìn)風(fēng)側(cè) ( 膠運順槽 ) 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牽引，注氮管路隨工作面的推移而移動，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 D89 4.5mm的地質(zhì)鉆桿用絲扣連接， 然后將鉆桿管路沿運輸順槽鋪設(shè)到工作面下隅角，當(dāng)工作面推移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 15m35m之間

10、，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(dāng)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順槽管路接通， 此后即可注氮。 隨著工作面的推進(jìn)，當(dāng)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。7. 注氮效果的評估注氮期間，從地面束管監(jiān)測監(jiān)控站連續(xù)不斷的對采空區(qū)進(jìn)行氣體采集分析（束管檢測監(jiān)控系統(tǒng)正在更換新設(shè)備，更換完畢后投入使用。），當(dāng)采空區(qū)氧氣濃度低于

11、7時方可停止注氮。五、安全技術(shù)措施（一）注氮設(shè)備操作安全注意事項z. .1. 注氮前必須認(rèn)真檢查各項準(zhǔn)備工作，注氮埋管期間管路隊要與綜采隊密切配合好，確保氮氣管路及其附屬安全裝置完好，檢查各閥門開閉狀況是否符合要求，制氮裝置完好性。2. 各項準(zhǔn)備工作就緒后，制氮機操作人員應(yīng)通知調(diào)度室。3. 調(diào)度室同意后，通知采面注氮人員打開注氮閥門，同時通知制氮機司機按規(guī)定時間及質(zhì)量要求開機制氮、送氮。4. 制氮機根據(jù)用氣壓力和用氣量調(diào)節(jié)流量計前面的調(diào)壓閥和流量計后的產(chǎn)氮閥 , 不要隨意調(diào)大流量，以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。5. 空氣進(jìn)氣閥和氮氣產(chǎn)氣閥開度不宜過大，以保證純度達(dá)到最佳。6. 調(diào)試人員調(diào)節(jié)好的閥門不要

12、隨意轉(zhuǎn)動，以免影響純度。7. 不要隨意動制氮機電控柜內(nèi)的電器件，不要隨意拆動氣動管道閥門。8. 操作人員要定時察看制氮機上壓力表，對其壓力變化作一個日常紀(jì)錄以備設(shè)備故障分析。9. 注氮機操作人員做好注氮機運行記錄。（二）注氮安全注意事項1. 為確保安全，注氮前管路隊巡管路人員必須巡視管路的完好情況，確認(rèn)完好匯報調(diào)度室。由調(diào)度室通知綜采隊工作面當(dāng)班第一安全負(fù)責(zé)人和采面專職瓦檢員后，方可進(jìn)行注氮。2. 注氮前管路隊必須認(rèn)真檢查管路、注氮位置和各閥門開關(guān)狀況是否符合要求。3. 在注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)前，管路隊在行人斜井頭、中、尾部各設(shè)一名管路工，在行人聯(lián)巷設(shè)一名管路工，在9#集中軌道巷與9#集中回風(fēng)

13、聯(lián)巷交叉口設(shè)一名管路工，在90101 膠運順槽運料斜巷口設(shè)一名管路工，在90101 膠運順槽頭、中、尾部各設(shè)一名管路工，在 80101 膠運順槽運料斜巷口設(shè)一名管路工，在 80101 膠運順槽頭、z. .中、尾部各設(shè)一名管路工。在注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間，各地點所設(shè)管路工要認(rèn)真、細(xì)致觀察所分管范圍內(nèi)注氮管路的情況，發(fā)現(xiàn)管路漏氣、管路裂隙等異常情況時，及時向調(diào)度室匯報，停止注氮，采取安全措施。4. 為了檢驗注氮管路的承壓能力和注氮管路連接的嚴(yán)密性，我們用壓縮空氣進(jìn)行管路耐壓試驗和管路連接的嚴(yán)密性試驗。將綜采工作面所有注氮管路的出口控制閥關(guān)閉，將注氮管路的總管道進(jìn)氣口連接到空壓機，在注氮管路中充入

14、壓縮空氣，當(dāng)注氮管路中氣體壓力達(dá)到設(shè)計壓力的 1.5 倍，并不得低于 0.4MPa 時，停止充氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持 30 分鐘，查看注氮管路是否漏氣，并檢查注氮管路中的氣體壓力是否明顯下降，是否能保持在一定的壓力。5. 注氮初期，管路隊指定專人迅速巡視注氮管路系統(tǒng)檢查有無漏氣，發(fā)現(xiàn)漏氣立即處理。系統(tǒng)無問題后先進(jìn)行排空，管路中O2 低于 3%時方可向采空區(qū)內(nèi)注氮。6. 定期對氮氣出口的安全閥進(jìn)行可靠性檢測。7. 為了防止氮氣涌出造成人員窒息，在綜采面安排專職瓦斯檢查員，攜帶多功能氣體測量儀隨時進(jìn)行檢測瓦斯、CO、 O2 等氣體濃度。檢查地點包括架間、上隅角、軌道順槽回風(fēng)流，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)CO濃度超過

15、24ppm 或氧氣濃度小于18.5%時，必須立即撤離受威脅地點，并匯報調(diào)度室，根據(jù)現(xiàn)場情況采取措施、進(jìn)行處理。8. 巡視管路工要保證注氮管路三通閥門關(guān)閉，不被人打開，以免發(fā)生氮氣泄露，造成人員傷害。9. 為保證采空區(qū)氮氣不泄露或少泄露，在下隅角和上隅角分別吊掛一組擋風(fēng)簾。10. 軌道順槽內(nèi)工作人員一旦有呼吸急促等缺氧征兆時， 要立即外撤到新鮮風(fēng)流中。z. .11. 地面束管監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控分析綜采工作面上隅角、采空區(qū)等處的氣體成分，監(jiān)測采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度是否控制在7以下，以便驗證注氮效果。12. 管路隊負(fù)責(zé)對注氮管路進(jìn)行巡視，一旦有問題立即處理。13. 在注氮過程中，如發(fā)生主扇停風(fēng)，造成工作面停風(fēng)，瓦斯檢查員或綜采隊值班隊長應(yīng)立即將人撤至進(jìn)風(fēng)巷的新鮮風(fēng)流處，并通知制氮車間立即停止注氮。14. 注氮結(jié)束后，繼續(xù)檢測工作面及回風(fēng)流的各種氣體濃度。15. 所有參與注氮及相關(guān)的人員，必須由各有關(guān)部門（隊組）組織學(xué)習(xí)，并嚴(yán)格按措施執(zhí)行。六、避災(zāi)路線注氮期間受