防治采空區(qū)自燃發(fā)火設(shè)計(jì)方案措施

1、防治采空區(qū)自燃發(fā)火設(shè)計(jì)方案措施 一、采面生產(chǎn)接繼狀況: 2021年度我礦正常生產(chǎn)時(shí)有一個(gè)回采工作面和2個(gè)掘進(jìn)工作面,1860水平南翼回采工作面三月正式開始回采,估計(jì)2021年4月份回采完畢,1860水平北翼運(yùn)輸大巷掘進(jìn)工作面估計(jì)于2021年5月與二巷貫穿,1860水平南翼掘進(jìn)工作面計(jì)劃于2021年4月下旬開始,于2021年7月份形成工作面。 二、采空區(qū)發(fā)火重點(diǎn)預(yù)防區(qū)域 工作面和下列地段有煤層自燃發(fā)火的可能: 1、1860水平南翼回采工作面2021年5月份投產(chǎn),目前正在回采,計(jì)劃2021年4月份采完,假如采空區(qū)浮煤清理不潔凈,再者工作面推進(jìn)速度緩慢,采空區(qū)封閉不嚴(yán)實(shí),工作面采空區(qū)就有可能發(fā)生自燃

2、發(fā)火。 2、1860水平北翼首采面與現(xiàn)北翼二巷存在相同問題,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(fēng)通道存在有自燃發(fā)火的可能。 三、氮?dú)夥罍缁鹪O(shè)計(jì)方 (一)、概況: 現(xiàn)我礦煤礦井田內(nèi)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)采用以注氮為主的防滅火系統(tǒng)。礦井已購置一臺(tái)dq-200的地面制氮設(shè)備,能滿意井下小時(shí)注氮200m3的要求。 (二)、氮?dú)夥罍缁鸸に?1、我礦氮?dú)夥罍缁鸬牡獨(dú)庠从删现频獧C(jī)經(jīng)已輔設(shè)好的100mm管道將純度97%以上氮?dú)庾⑷氲讲煽諈^(qū)以達(dá)到防滅火的目的。 此項(xiàng)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,礦井在工作面推進(jìn)速度慢,采空區(qū)自燃發(fā)火隱

3、患大的前題下,則必需采取向采空區(qū)實(shí)施注氮。 詳細(xì)實(shí)施方案如下:在1003回采工作面上、下順槽埋設(shè)直徑為108mm(或70mm)鋼管,每隔30米設(shè)置一個(gè)三通,注氮嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定的操作規(guī)程執(zhí)行,一旦需要注氮?jiǎng)t接通埋管與主管,對采空區(qū)實(shí)施注氮。埋管期間采煤隊(duì)要留意保護(hù)好注氮管,嚴(yán)禁注氮管被撞開,影響埋管質(zhì)量。 1003工作面通風(fēng) 通風(fēng)路線為:主斜井井底車場軌、皮下山1003進(jìn)風(fēng)順槽工作面1003回風(fēng)順槽回風(fēng)下山總回斜井地面。 (三)、注氮?dú)饫慰啃杂?jì)算: 1、制氮設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo) dq-200型 氮?dú)猱a(chǎn)量200m3/h 出口壓力0.8mpa 氮?dú)饧兌?7%, 2、輸?shù)到y(tǒng) 從地面制氮機(jī)1003進(jìn)風(fēng)順槽,

4、均采用直徑為100mm的鋼管。 注氮管路能否滿意輸送氮?dú)庖笸ㄟ^下式計(jì)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?shù)縨3/h l-管路當(dāng)量長度km l計(jì)算式為: l=(d0/di)5×(i/o)×li 式中:d0-基準(zhǔn)管徑(d0=100mm) 阻力損失系數(shù):o=0.026 li-相同直徑管路長度km di-實(shí)際輸?shù)苈穬?nèi)徑mm i-實(shí)際輸?shù)苈分睆降淖枇p失系數(shù) di=99mm,i=0.0296將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算: l=(100/95)5×(0.0296/0.0

5、26)×1.10=1.597km 假設(shè)管路未端肯定壓力0.2mpa 將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得: p21=0.0056(200/1000)2×1.597+p22 p1=0.21mpa 依據(jù)以上計(jì)算,從地面制氮機(jī)到1003采空區(qū)的輸?shù)苈烽L度為1100米的狀況下,管路初端壓力只需0.21mpa,便可將200m3/h的氮?dú)廨斔偷?003采空區(qū)內(nèi),未端的肯定壓力還有0.2mpa,因此制氮機(jī)氮?dú)獬隹趬毫?.8mpa完全能滿意要求。 3、注氮地點(diǎn)安全通風(fēng)量 在輸?shù)苈返难赝净蚬ぷ髅?假設(shè)200m3/h的氮?dú)饬咳啃孤┑较锏览锘蚬ぷ髅?是否漏氮的地區(qū)缺氧,其安全通風(fēng)量是多大可按下式計(jì)算: q

6、qn(cn+c2-100)/(c1-c2)m3/min 式中:q-安全通風(fēng)量 qn-氮?dú)庾畲笮孤┝?.33m3/min c1-工作面或進(jìn)風(fēng)巷中的氧含量20.8% c2-注氮時(shí)采掘工作面安全氧含量>18.5% cn-氮?dú)饧兌?9.95% 計(jì)算得:q=3.33×(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min 依據(jù)計(jì)算工作面或巷道風(fēng)量只要是大于26.7m3/min便是安全的,同時(shí)可算出3.33m3/min的氮?dú)饬咳啃孤┑较锏览锘蚬ぷ髅嬷?則氧氣含量只降到20.44%也是安全的。 井下日注氮量計(jì)算: (1)火區(qū)空間體積計(jì)算:vk=li 式中vk-火區(qū)空

7、間體積m3 l-火區(qū)走向長度m取l=15m i-火區(qū)傾斜長度m取i=72m a-取冒落體碎裂系數(shù)取a=1.3 h-頂板冒落高度取煤層厚的3倍(本地點(diǎn)為0) m-采高m取m=6m 所以vk=li=15×72×=6480m3 依據(jù)防火空間的大小及燃燒程度,注氮量應(yīng)按防火空間的0.37-2.5倍計(jì)算,我礦暫定注氮量為防火空間體積的1.5倍。q=kvk=1.5×6480=9720m3 采空區(qū)注氮量為注氮機(jī)工作49小時(shí)。 (四)、注氮操作方法 1、注氮前必需專心檢查各項(xiàng)預(yù)備工作,注氮埋管期間通風(fēng)部要與采煤隊(duì)親密協(xié)作好,確保氮?dú)夤苈芳捌涓綄侔踩b置完好,檢查各閥門開閉狀況是否

8、符合要求,制氮裝置完好性。 2、各項(xiàng)預(yù)備工作就緒后,制氮機(jī)組操作人員應(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(shí)通知制氮機(jī)司機(jī)按規(guī)定時(shí)間及質(zhì)量要求開機(jī)制氮、送氮。 4、制氮機(jī)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作,制氮過程中要司機(jī)必需監(jiān)守 崗位,隨時(shí)留意觀查氮?dú)獾膲毫Α舛群蜋C(jī)組各處的閥門等,保證機(jī)組的正常運(yùn)行及氮?dú)赓|(zhì)量。 (五)、注氮安全措施: 氮?dú)?窒息性氣體)雖無毒無害,但是井下狹窄的巷道或工作面內(nèi)大量泄漏會(huì)降低空氣中的氧氣濃度,使人窒息死亡。因此,必需做好注氮期間的預(yù)防和處理措施。 1、為確保安全,注氮前通風(fēng)部巡管路人員必需巡察管路的完好狀況,確認(rèn)完好匯報(bào)調(diào)度室。由調(diào)度室通知采

9、煤隊(duì)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、注氮前必需專心檢查管路、注氮位置和各閥門開關(guān)狀況是否符合要求。 3、為防止注氮管路開關(guān)被隨便開和關(guān)應(yīng)在閥門上掛上“注氮危急,勿動(dòng)”文字警告牌,并對全部開關(guān)加鎖。 4、定期對氮?dú)獬隹诘陌踩y進(jìn)行牢靠性檢測。 5、采空區(qū)防火注氮時(shí),應(yīng)在進(jìn)風(fēng)順槽掛上“工作面正在注氮”的文字警告牌,并通知三班作業(yè)工人。專職瓦檢員進(jìn)行工作面上隅角、工作面回風(fēng)順槽的氧氣濃度,一旦氧濃度降到18.5%時(shí),馬上通知制氮機(jī)司機(jī)停止注氮,準(zhǔn)時(shí)查找原因和撤離人員。 6、同時(shí)測定好工作面、回風(fēng)流及采面上隅角一氧化碳、二氧化碳、沼氣以及氣溫。一旦發(fā)覺異常馬上匯報(bào)調(diào)度室

10、、通風(fēng)部。 7、注氮期間,通風(fēng)部支配專人攜帶測氧儀全面檢查輸?shù)苈返膰?yán)密性,每次開始注氮后,必需有兩人一起沿管路認(rèn)真進(jìn)行管路與閥門的檢漏,在注氮期間,每人巡察一遍管路,一經(jīng)發(fā)覺氮?dú)庑孤r(shí),應(yīng)馬上組織人員準(zhǔn)時(shí)排解故障,漏氣嚴(yán)重時(shí),應(yīng)馬上停止注氮并關(guān)閉最近閥門,防止氮?dú)獯罅啃孤?。同時(shí)通調(diào)度室停止注氮,處理時(shí)嚴(yán)禁人員口鼻正對漏氣點(diǎn)。 8、在注氮過程中,如發(fā)生主扇停風(fēng),造成工作面停風(fēng),瓦斯檢查員或采一隊(duì)值班隊(duì)長應(yīng)馬上將人撤至進(jìn)風(fēng)巷,并通知制氮車間馬上停止注氮。 9、注氮結(jié)束后,連續(xù)檢測工作面及回風(fēng)流的各種氣體濃度。 10、采煤工作面大面積垮落可能造成工作面采空區(qū)注入的氮?dú)獯罅坑砍?給采面工作人員帶來危

11、害,為此要做好采面頂板垮落的預(yù)估預(yù)報(bào)工作,在頂板大面積夸落前,要加強(qiáng)氣體監(jiān)測,頂板大面積夸落時(shí)工作面及回風(fēng)巷人員可由工作面撤到采面進(jìn)風(fēng)巷安全處。 11、全部參與注氮及相關(guān)的人員,必需由各有關(guān)部(隊(duì))組織學(xué)習(xí),并嚴(yán)格按措施執(zhí)行。 四、1003工作面防治煤層自燃發(fā)火的措施 1、工作面采取快速推進(jìn)的方式杜絕采空區(qū)浮煤自然。 在工作面月推進(jìn)速度不低于25米/月前提下,此項(xiàng)措施作1003回采工作面防治煤層自燃發(fā)火的主要措施之一。 2、采取采空區(qū)埋管注氮(注漿或注水)的防滅火措施。 此項(xiàng)措施作為1003回采工作面防治煤層自燃發(fā)火的主要措施之一,在受煤炭減產(chǎn)或其它因素的影響下,工作面推進(jìn)速度達(dá)不到25米/月

12、的前題下,則必需采取向采空區(qū)實(shí)施注氮(注漿或注水)的防滅火措施,在1003順槽埋設(shè)直徑為50mm鋼管,每隔30米設(shè)置一個(gè)三通,注氮嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定的操作規(guī)程執(zhí)行,制氮濃度必需達(dá)到規(guī)程要求。一旦需要注氮(注漿或注水)則接通埋管與主管,對采空區(qū)實(shí)施注氮(注漿或注水)。埋管期間綜采隊(duì)要留意保護(hù)好注氮管,嚴(yán)禁注氮管被撞開,影響埋管質(zhì)量。 3、工作面回采期間,加強(qiáng)對采空區(qū)遺煤管理,盡量少向采空區(qū)丟煤。 為此采面放頂煤時(shí)必需保證打眼深度及爆破的裝藥量,采空區(qū)、支架之間的浮煤做到班班清掃潔凈。此項(xiàng)措施必需由采煤隊(duì)制定嚴(yán)格的考核制度進(jìn)行落實(shí)。 4、削減采空區(qū)漏風(fēng)。在工作面采完后,準(zhǔn)時(shí)封閉采空區(qū),封閉必需符合要求,

13、削減向采空區(qū)的漏風(fēng)。 5、工作面推進(jìn)緩慢,如采空區(qū)或工作面煤層頂板發(fā)生自燃發(fā)火,則準(zhǔn)時(shí)采取如下防滅火應(yīng)急措施: 1)、嚴(yán)格執(zhí)行礦井災(zāi)難預(yù)防處理計(jì)劃所規(guī)定的災(zāi)難預(yù)防處理措施,快速組織好搶險(xiǎn)救災(zāi)人員和物資供應(yīng),以及組織好工作面人員和受co波及范圍內(nèi)人員的安全撤離,并快速向集團(tuán)公司調(diào)度室匯報(bào)。 2)、成立防滅火特殊領(lǐng)導(dǎo)小組組織搶險(xiǎn)救災(zāi)。 3)、采取如下技術(shù)措施快速滅火: a、當(dāng)工作面頂?shù)装寤虿煽諈^(qū)局部發(fā)生火災(zāi)時(shí),可采取注氮或灌漿直接滅火方法。 b、當(dāng)工作面火勢太大,其它滅火方法無效的狀況下,采取在1003進(jìn)、回風(fēng)順槽快速打防火墻的方法,切斷工作面的供風(fēng),封閉采面。利用1003進(jìn)風(fēng)順槽的氮?dú)夤苈放c密閉

14、上預(yù)埋管接通向工作面、采空區(qū)實(shí)施注氮。封閉采面注氮滅火技術(shù)安全措施如下:在工作面發(fā)火的狀況下砌筑上下密閉工作必需由礦山救護(hù)隊(duì)隊(duì)員負(fù)責(zé)。通風(fēng)部門及礦其它單位做好協(xié)作工作,嚴(yán)禁人員在有co氣體超限的地點(diǎn)作業(yè)。 6、采煤工作面防治自然發(fā)火其它措施 、加強(qiáng)采面檢測、匯報(bào)記錄工作(特殊是采面過斷層或遇煤體破裂時(shí)),現(xiàn)有的各類通風(fēng)安全儀器儀表必需保證完好,測量數(shù)據(jù)要精確牢靠。專心填寫自燃發(fā)火預(yù)估預(yù)報(bào)記錄,做好匯報(bào)。下隅角co氣體超過0.0024%必需馬上向調(diào)度室、總工匯報(bào)。 、加強(qiáng)采面上隅角氣體管理,瓦斯檢查員執(zhí)行24小時(shí)現(xiàn)場盯崗制度,連續(xù)不斷地檢測氣體,每次檢查結(jié)果必需馬上向調(diào)度室匯報(bào),氣體一旦超限馬上

15、停止人員作業(yè)。 、使用和維護(hù)好kj73n系統(tǒng),系統(tǒng)出現(xiàn)故障要馬上進(jìn)行處理。調(diào)度員要親密留意觀看采面氣體變化狀況,探頭報(bào)警要通知總工及礦通風(fēng)科,以便采取措施進(jìn)行處理。 、做好風(fēng)量測定調(diào)整工作,除保證每旬一次的風(fēng)量測定外,還必需依據(jù)實(shí)際需要,隨時(shí)對采面的風(fēng)量進(jìn)行測定和調(diào)整。確保工作面風(fēng)量的穩(wěn)定、牢靠。 五、其它防治煤層自燃發(fā)火措施 1、專心宣傳安全生產(chǎn)方針,加強(qiáng)安全教育工作,使全礦員工樹立“安全第一”的思想,使每個(gè)下井員工都把握煤層自燃發(fā)火的早期識(shí)別方法和預(yù)防發(fā)火的措施。 2、1003回采工作面上隅角及回風(fēng)巷、井下高溫,氣體異常密閉,其它發(fā)熱地點(diǎn)均要進(jìn)行自燃火災(zāi)預(yù)估預(yù)報(bào)工作,并嚴(yán)格根據(jù)自燃發(fā)火預(yù)估預(yù)報(bào)制度組織實(shí)施。 3、回采工作面的進(jìn)、回風(fēng)側(cè)必需預(yù)先選定相宜的防火墻位置或構(gòu)筑防火門,并儲(chǔ)備足夠的構(gòu)筑材料,以便隨時(shí)封閉。 4、加強(qiáng)老采區(qū)地表塌陷區(qū)裂縫的填堵勾縫工作。 5、搞好防滅火檢查工作,每周至少檢查一次已采區(qū)密閉狀況,測定采區(qū)回風(fēng)巷和可能發(fā)熱地點(diǎn)的溫度、氣體和風(fēng)量,重點(diǎn)檢查回采工作面,掘進(jìn)中的巷道所出現(xiàn)的頂幫冒落及發(fā)熱掛汗的異常