注氮防滅火措施

1、注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)平安技術(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) 期間的平安，并到達預(yù)期注氮效果，特編制本措施。2. 領(lǐng)導(dǎo)組職責和分工領(lǐng)導(dǎo)組負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間平安工作的指揮協(xié)調(diào)， 具體處理注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風平安及注氮問題，并負責貫 徹落實本措施。組長負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風平安及注氮工作的統(tǒng) 一指揮、全面協(xié)調(diào)。副組長負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風平安及注

2、氮工作 可能出現(xiàn)的各種問題做好預(yù)處理準備，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)的各種問題并負責本措施的貫徹落實。成員負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)工作中各分管專業(yè)和部門工作：a. 調(diào)度室負責注氮防滅火系統(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. 通風科負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間通風管理及一氧化 碳、瓦斯、氧氣的檢查工作和綜采工作面上隅角、下隅角擋風簾的吊掛；負責地面束管監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的操作及氣樣分析；C.機電科負責注氮機的平安操作，根據(jù)氮氣濃度適當調(diào)整注氮 流量，負責注氮機的開關(guān)，保證注氮設(shè)備正常運轉(zhuǎn)；d. 管路隊負責巡查注氮管路完好情況，保證管路無漏氣現(xiàn)象；e. 平

3、安科負責注氮防滅火系統(tǒng)試運轉(zhuǎn)期間平安管理及平安警戒 和撤人。三、注氮前的準備工作1. 注氮前首先檢查注氮機、壓風機等設(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 ，以便井下人員反應(yīng)信息。3. 檢查綜采工作面上隅角擋風簾吊掛是否到位。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。5. 由管路隊人員檢查注氮管路的完好情況，確保注氮期間嚴密 不漏氣。6. 在正式注氮前，用壓縮空氣進行注氮防滅火系統(tǒng)的管路耐壓 試驗及管路連接的嚴密性試驗。四、施工技術(shù)措施1. 注氮防滅火惰化指標注氮防火惰化指標，即注氮后采空區(qū)

4、域內(nèi)的氧氣濃度不得大于7% ;注氮滅火惰化指標，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1073m/h，綜合考慮本礦井防滅火要求，設(shè)計選用PSA-198-1200型制氮設(shè)備，制氮量為 1200mi/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)

5、驗， 每噸煤需5mi氮氣量。計算公式如下:Qn = -a330 60 24式中:Q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 ；K工作面回采率，8號煤層97%;9號煤層83%那么：8號煤層：Q n=(5 X 0.3 x 106 x 97%)/(330 X 60 x 24)=3.06m 3/min9號煤層：Q n=(5 x 1.5 x 106 x 83%)/(330 x 60 x 24)=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 滅火惰化指標以下，計算公式如下：C1AC1Qn =(1)1440 ptn1

6、n2 C2式中：Q注氮流量，m/min ;9 號煤層 1.50Mt/a ;3; 9 號煤層 1.48t/m 3；A年產(chǎn)量，8號煤層0.30Mt/a ;330d;90%80%20.8%;7%p煤的密度，8號煤層1.40t/m t 年工作日，n1管路輸?shù)剩?n2采空區(qū)注氮效率， G空氣中氧的含量，C2注氮防火惰化指標， 那么：Qn=、1440 ptn i n 2 C?3000008號煤層：20.8% 3勒1)= 1.23m /min1440 1.40 330 90% 80%7%9號煤層：Qn= A (五-1)1440 pt門小2 C2漢嚴8% -1) = 5.84m3/min1440 1.48

7、 330 90% 80%7%1500000按采空區(qū)氧化帶氧含量計算注氮量 計算公式如下：q = (C1-C2)QvN=Cn C2 -1式中：Q注氮流量，m/min ;G采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧濃度，18%C2注氮防火惰化指標，7%Q采空區(qū)氧化帶漏風量，5m3/min ；Cn注入氮氣中的氮氣濃度，97%Qn= g)Qv8%一7%) 5 十75m3/minCN C2 -197%7% -1取以上計算的最大值，再考慮1.3的平安備用系數(shù)，采空區(qū)防滅火的最大注氮量為 13.75 x 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，

8、注氮管路從地面注氮車間到井下均選用D114X 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 部吊掛鋪設(shè)。5. 注氮方式及方法當采空區(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，當推進緩慢時改用連續(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。在工作面進風側(cè)(

9、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D89X 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15m- 35m之間，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

10、推進，當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。，當采空區(qū)氧氣濃度低于 7%時方可停止注氮。五、平安技術(shù)措施一注氮設(shè)備操作平安考前須知1. 注氮前必須認真檢查各項準備工作，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平安裝置完好，檢查 各閥門開閉狀況是否符合要求，制氮裝置完好性。2. 各項準備工作就緒后，

11、制氮機操作人員應(yīng)通知調(diào)度室。3. 調(diào)度室同意后，通知采面注氮人員翻開注氮閥門，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. 空氣進氣閥和氮氣產(chǎn)氣閥開度不宜過大，以保證純度到達最正確。6. 調(diào)試人員調(diào)節(jié)好的閥門不要隨意轉(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. 操作人員要定時觀察制氮機上壓力表，對其壓力變化作一個 日常紀錄以備設(shè)備故障分析。9. 注氮機操作人員做好注氮機運行記錄。二注氮平安考前須知1. 為確保平安，注

12、氮前管路隊巡管路人員必須巡視管路的完好 情況，確認完好匯報調(diào)度室。由調(diào)度室通知綜采隊工作面當班第一 平安負責人和采面專職瓦檢員后，方可進行注氮。2. 注氮前管路隊必須認真檢查管路、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、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)

13、管路工要認真、細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， 采取平安措施。4. 為了檢驗注氮管路的承壓能力和注氮管路連接的嚴密性，我們用壓縮空氣進行管路耐壓試驗和管路連接的嚴密性試驗。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氣 口連接到空壓機，在注氮管路中充入壓縮空氣，當注氮管路中氣體 壓力到達設(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)

14、檢查有無漏氣，發(fā)現(xiàn)漏氣立即處理。系統(tǒng)無問題后先進行排空，管路中Q低于3%寸方可向采空區(qū)內(nèi)注氮。6. 定期對氮氣出口的平安閥進行可靠性檢測。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行檢測瓦斯、CO Q等氣體濃度。檢查地點包括架間、上隅角、軌道順槽回風流，當檢查發(fā)現(xiàn)CQ濃度超過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，不被人翻開，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流中。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. 管路隊負責對注氮管路進行巡視，一旦有問題立即處理。13. 在注氮過程中，如發(fā)生主扇停風，造成工作面停風，瓦斯檢 查員或綜采隊值班隊長應(yīng)立即將人撤至進風巷的新鮮風流處，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 織學習，并嚴格按措施執(zhí)行。六、避