雪坪煤業(yè)1005綜采工作面防滅火設(shè)計

1、雪坪煤業(yè)1005綜采工作面防滅火設(shè)計一、1005綜采工作面概況3二、工作面煤層概述2三、外因火災(zāi)的防治2四、通風防火31、加強通風管理32、加強1005綜采工作面浮煤的管理3五、利用人工檢測、束管監(jiān)測和安全監(jiān)控系統(tǒng)進行監(jiān)測31、人工檢測42、束管監(jiān)測系統(tǒng)分析預(yù)報火災(zāi)43、監(jiān)測監(jiān)控9六、1005綜采工作面噴灑阻化劑防滅火9七、1005綜采工作面注氮防滅火12八、1005綜采面預(yù)防性灌漿防滅火20九、其它防滅火措施25十、避災(zāi)路線26同煤集團臨汾宏大雪坪煤業(yè)公司1005綜采工作面防滅火設(shè)計一、1005綜采工作面概況1005綜采工作面位于井田西部，北為井田邊界煤柱，西為實體煤，南為總回風巷、軌道大巷

2、、皮帶大巷。工作面傾斜長度為120m。二、工作面煤層概述本工作面所采煤層為9#、10#、11#煤層，根據(jù)上級文件批復(fù)結(jié)果，我礦煤層9#、10#、11#煤層均屬于自燃煤層，自燃傾向性為n級，煤的自燃發(fā)火期為12個月，煤塵均具有爆炸性。三、外因火災(zāi)的防治1、加強井口管理，入井人員嚴禁攜帶煙草、點火物品及易燃、易爆物品下井，嚴禁穿化纖衣服入井。2、綜采隊要加強油脂及相關(guān)物品的管理。如機械油、乳化油、棉紗、布頭和紙張等必須存放在蓋嚴的鐵桶中，定點存放。嚴禁隨意潑灑剩油、廢油，每次使用過的油脂、棉紗、布頭和紙張等有專人收集并定期送到地面處理，不得亂扔亂放。3、1005綜采工作面機巷皮帶輸送機頭必須至少配

3、備4臺滅火器材，工作面人員必須熟悉滅火器材的使用方法及工作范圍內(nèi)滅火器材的存放地點。4、綜采隊要定期檢查1005工作面運輸順槽膠帶輸送機的托輥和機尾滾筒，發(fā)現(xiàn)托輥不轉(zhuǎn)或者機尾滾筒不轉(zhuǎn)必須及時處理，防止膠帶跑偏引起摩擦起火。5、井下供電必須做到“三無、四有、兩齊、三全、三堅持”，綜采隊要保證1005工作面兩順槽電氣設(shè)備的完好。嚴禁使用失爆電器和電纜，消滅電氣火災(zāi)，機械設(shè)備不得帶病運轉(zhuǎn)或者超負荷運轉(zhuǎn)，嚴禁甩掉機電設(shè)備的保護裝置，防止產(chǎn)生電氣火花或者引起電纜著火。6、井下任何人員發(fā)現(xiàn)井下有著火跡象或發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)、災(zāi)區(qū)通風、瓦斯情況，立即采取一切可能的方法直接滅火，控制火勢，并迅速報告礦調(diào)

4、度室。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報告后，應(yīng)立即按礦井火災(zāi)應(yīng)急救援預(yù)案通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實施滅火工作。四、通風防火1、加強通風管理1)通風區(qū)要加強通風系統(tǒng)及通風設(shè)施的日常管理，確保通風系統(tǒng)穩(wěn)定。采掘、機電、運輸各區(qū)隊必須加強本單位職工的教育，教育職工愛護井下通風設(shè)施，確保通風設(shè)施完好。2)嚴格按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定控制1005綜采工作面風量，防止風量過大向采空區(qū)供氧，同時加強內(nèi)部漏風管理，減小1005綜采工作面進、回兩巷的風壓差。2、加強1005綜采工作面浮煤的管理1005綜采工作面開采過程中，嚴禁留頂煤，要及時清除液壓支架間浮煤，采空區(qū)不得遺留浮煤。五、利用人工檢測、束管監(jiān)測和安全監(jiān)控系統(tǒng)進

5、行監(jiān)測1、人工檢測人工檢測是煤層自燃火災(zāi)的重要監(jiān)測手段，由人工直接在測點進行氣體和溫度檢測，并定期利用氣囊采集氣樣送地面進行氣相色譜分析。該法適用性強、投入設(shè)備少、簡單易行，但人工取樣工作量大，間隔時間長。檢測時要做到“四定”，即定人、定點、定時、定儀器。為了檢測全礦井CO情況，礦井配備便攜CO檢測報警儀數(shù)量不少于便攜瓦檢儀的1/3。觀測地點：工作面上下隅角、進回風順槽、支架間、密閉觀測孔、密閉墻四周等地點；觀測時間：每班三次，發(fā)現(xiàn)異常時，要加強檢測次數(shù)；觀測內(nèi)容：O2COCH4和溫度；觀測儀器：O2COCH4便攜儀、光學瓦斯檢測儀和紅外測溫儀；觀測人員：瓦檢員。2、束管監(jiān)測系統(tǒng)分析預(yù)報火災(zāi)。

6、1005綜采工作面設(shè)置KSS-200型火災(zāi)預(yù)報束管監(jiān)測系統(tǒng)，束管監(jiān)測系統(tǒng)用于礦井自然火災(zāi)預(yù)報和防治工作，可對井下任意點的O2、N2、COCH、C。C2H4、GH6、QH、C3H6、CH10等10種氣體的含量實現(xiàn)24h連續(xù)監(jiān)測，經(jīng)過對自燃火災(zāi)標志氣體的確定和分析，及時預(yù)測預(yù)報發(fā)火點的溫度變化，判斷煤面的氧化情況，為煤礦自燃火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治工作提供科學依據(jù)。系統(tǒng)主要參數(shù)控制束管檢測路數(shù)：8路。運行時間：4小時連續(xù)循環(huán)檢測或人工設(shè)定。分析氣體成份：CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2。分析精度：色譜儀檢測限：1ppm；系統(tǒng)精度01.5%。數(shù)據(jù)庫記錄個數(shù)無限制。運行環(huán)

7、境電源：220V±5%，單相50Hz交流電；總功率：5kW接地線接地電阻w3Q;溫度：1035；相對濕度：85%系統(tǒng)組成KSS-200系統(tǒng)共有7部分組成： 束管部分：由粉塵過濾器、單管、分路箱（含濾水器）、束管等組成，其作用是運載井下氣體。 采樣控制部分：由輸出控制接口板、電磁閥驅(qū)動電路、抽氣泵、自動進樣器等組成，它們各自裝在微機和控制柜內(nèi)。其作用是按規(guī)定的順序和時間將氣體送入氣相色譜儀中。 氣體分析部分：由氣相色譜分析儀、專用輸入輸出接口、載氣等部分組成。其作用是將氣體進行分析并送入采樣接口板中。 數(shù)據(jù)采樣部分：由數(shù)據(jù)采樣接口板、采樣程序組成，用以采集色譜儀傳來的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)預(yù)

8、處理。 數(shù)據(jù)分析部分：由測控軟件內(nèi)的數(shù)據(jù)分析、圖形顯示、譜圖檢測、計算結(jié)果等部分組成。通過分析將采樣數(shù)據(jù)形成分析報告及譜圖。 打印輸出部分：由打印機及檢測軟件中的打印控制部分組成。用以輸出所有的分析報告、圖表等。 聯(lián)網(wǎng)調(diào)度部分（可選）：由網(wǎng)卡及測控軟件中的通訊服務(wù)部分組成。其作用是將有關(guān)的數(shù)據(jù)送往遠端機，以便在遠端機上觀察及分析有關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)工作原理KSS-200煤礦束管色譜檢測系統(tǒng)是在微機分析與控制、色譜高精度分析、束管負壓運載氣體這三項高新技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出來產(chǎn)品。系統(tǒng)工作時，先啟動抽氣泵，使束管內(nèi)形成負壓，即井下外部的壓力大于束管內(nèi)的壓力，使井下氣體被吸入束管，到達井上的電磁閥前并處于等待

9、檢測狀態(tài)。氣相色譜儀達到穩(wěn)定工作狀態(tài)后，微機通過控制接口板輸出一個開關(guān)量給驅(qū)動電路，驅(qū)動電路的繼電器吸合，接通某一路束管的電磁閥，該路束管內(nèi)的氣體被送入色譜儀中，由色譜儀開始分析。色譜儀的分析結(jié)果被送到微機內(nèi)的數(shù)據(jù)采樣接口板上，經(jīng)過信號放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換，將模擬量變成數(shù)字量，然后由分析軟件進行處理，形成譜圖和分析結(jié)果，分別在屏幕和打印機上表現(xiàn)出來，完成某一路束管氣體的檢測分析過程。在需要多路檢測的時候，由微機按照用戶設(shè)定的檢測順序和檢測次數(shù)自動循環(huán)進行，無需人工干涉，可實現(xiàn)24小時連續(xù)在線檢測與分析，所有分析數(shù)據(jù)均可保留。以便工作人員對數(shù)據(jù)的再利用。束管安裝主束管的安裝主束管規(guī)格尺寸12芯。主束管

10、從監(jiān)測室開始布設(shè)，布設(shè)到主斜井口約20m,沿主斜井向井下布設(shè)，一直布設(shè)到皮帶大巷1880m處，在此處安裝一個12路分路箱，然后將12芯主束管接入。從12路分路箱拉2路單管，兩路沿著工作面進風巷、回風巷布設(shè)到工作面，一路單管接上粉塵過濾器掛在回風上、下隅角預(yù)埋入采空區(qū)。12路主分路箱的其余接口可以接單管到各個需要檢測的密閉，多余的備用。 井筒束管安裝的質(zhì)量標準井筒束管安裝要牢固可靠無損傷、無嚴重擠壓、無劃傷、無堵塞、無折彎。 分路箱的安裝分路箱一定要選擇頂板好、安全有保證不影響正常通行的位置，選適平整的井壁吊掛主分路箱1個，用膨脹螺絲固定在巷道壁上。（根據(jù)現(xiàn)場情況也可使用其它方式固定）將分路單管

11、接到分路箱內(nèi)濾水器上，將放水開關(guān)關(guān)閉（以免漏氣）。 井下巷道的束管安裝束管從分路箱順至回風隅角或者是其它需要的檢測點上，安裝粉塵過濾器進行采樣，井下束管安裝的質(zhì)量標準必需達到如下要求：在巷道中采用掛鉤吊掛,同固定橡套電纜一樣的方法固定；掛鉤距離不大于5m,在水平或傾斜井巷中應(yīng)有始當?shù)某诙龋苟炔怀^30cm；管纜安裝要牢固、整齊、平直，并保證無打折、無劃傷、無堵塞、無斷裂；管纜過風門或墻壁時，應(yīng)穿管保護；管纜如需彎曲,最小半徑應(yīng)大于6倍管纜的直徑。 濾塵器安裝濾塵器安裝在采煤面回風上、下隅角等監(jiān)測點，應(yīng)懸掛；系統(tǒng)主要功能 束管負壓采樣、色譜分析，無需任何電化學傳感器； 自然火災(zāi)預(yù)報功能：通過

12、對氣體的分析，及時準確的預(yù)測火源溫度變化情況； 系統(tǒng)自動控制24h在線監(jiān)測，實現(xiàn)無人職守； 輸出功能齊全：產(chǎn)生正常分析、束管分析、趨勢分析報表及趨勢圖等11種圖表； 具有氣體含量超限自動報警功能； 數(shù)據(jù)庫記錄個數(shù)無限制，對歷史數(shù)據(jù)進行分析比較； 具有聯(lián)網(wǎng)功能：實現(xiàn)分析數(shù)據(jù)共享，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供依據(jù)，并可實現(xiàn)與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)； 色譜儀自編程功能； 火災(zāi)瓦斯爆炸危險程度的判別；觀測點布置測點布置綜采工作面布置2個測點，綜采工作面測點位置是：采空區(qū)進、回風側(cè)各1個點。束管路數(shù)主干管路采用8路的束管。束管監(jiān)測室布置在監(jiān)控室內(nèi)。3、監(jiān)測監(jiān)控。1005綜采工作面選用KJ70N型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，其中含

13、有溫度、一氧化碳、風量、煙霧、瓦斯等傳感器和報警裝置，對工作面氣體等情況進行不間斷監(jiān)測。監(jiān)控室人員發(fā)現(xiàn)異常時立即上報通風區(qū)領(lǐng)導(dǎo)，以便采取措施進行處理。六、1005綜采工作面噴灑阻化劑防滅火。我礦采用移動式阻化劑噴灑系統(tǒng)，在采煤工作面向采空區(qū)的遺煤噴灑阻化液防止煤炭自燃。（1） 阻化劑選擇原料來源廣泛，價格便宜，制備、使用方便，不會大幅增加采煤成本；對人、設(shè)備及正常生產(chǎn)無影響；具有較好的滲透性和附著性；阻化率高，阻化壽命長。目前，我國常使用的阻化劑有水玻璃(Na2OnSiO2)、氫氧化鈣Ca(OH)2、工業(yè)CaCl2及鹵塊(工業(yè)MgCl2)等。其中水玻璃模數(shù)n嚴格要求在12之間，且其成本較高，噸

14、煤成本高；氫氧化鈣溶解度較小，和水混合而成是混濁液，且堿性強，具有很強的腐蝕性，對注液設(shè)備的防腐蝕性要求高，又因為其溶液是顆粒懸浮狀混濁液，顆粒大小對使用泵和封孔器的正常運行產(chǎn)生影響；而鹵塊（工業(yè)MgCl2）來源廣、供應(yīng)穩(wěn)定、成本低，故鹵塊（工業(yè)MgCl2）選用工作為阻化劑。（2） 阻化劑濃度確定阻化劑濃度的合理性是降低成本、提高阻化效果的重要方面。根據(jù)國內(nèi)礦井使用效果來看，20%的溶液阻化率較高，阻化效果較好；10%的阻化液也能防火，但阻化率有所下降，因此，阻化劑濃度控制在15%-20%之間，一般不小于10%，可暫定把濃度控制在20%，以后根據(jù)實際的阻化效果進行適當調(diào)整，并采用重量法進行濃度

15、測定。（3） 阻化劑防火裝備阻化泵是阻化劑防火技術(shù)中的關(guān)鍵設(shè)備，BZ-36-3型煤礦用液壓泵體積小，重量輕，運輸攜帶方便，尤其對于井下自然條件較差，設(shè)備和人員運行不方便，難以運進較大設(shè)備的地點最為合適。該泵可用噴槍直接向殘煤噴射阻化劑，又可利用霧化噴頭噴霧，還可用于向煤體壓注阻化劑。其主要技術(shù)規(guī)格如下：型式：煤礦井下輕便型擔架式；配套電機：3KW雙電壓（380/660V）防爆電機；外形尺寸：（長x寬x高）900x450x600mm重量：65kg；轉(zhuǎn)速：700800r/min;最大射程：15m（接20m管路，平射無風時）；最大流量：3640L/min；額定壓力：12.5MPa；吸液高度：v3m噴

16、槍：孔徑4mm長度350mmm賁槍一根；四孔霧化噴頭：型式：切向離心式孔徑1.3mm流量：6.5L/min潤滑油牌號：N10-N32機械油帶輪：B1219X2（4） 阻化劑防火工藝在工作面順槽巷適當位置（盡量靠近工作面）放置兩個廢油桶作為阻化劑藥箱，交換使用，按需濃度將鹵塊（工業(yè)MgCl2）倒入1個廢油桶內(nèi)，用臨時供水管路按比例加足清水，配成溶液攪拌均勻后，用BZ-36-3型煤礦用液壓泵（置于皮帶架上）將阻化液沿順槽和大溜電纜槽下方鋪設(shè)（每20m安一三通接一截止閥）的小13mm高壓膠管壓至工作面，與噴槍相連。一臺泵配一支噴槍，由專人手持噴槍，從支架間隙向采空區(qū)噴灑，每間隔5組支架噴一次，每次噴

17、灑至少6min，流量不小于35L/min。正常回采期間每班噴灑一次，安排在檢修班工作面放頂后進行，如遇停產(chǎn)、過斷層、收尾等情況時，必須對采空區(qū)加大噴灑頻率。噴灑系統(tǒng)工藝圖如下圖所示。271-供水管路；,2-藥液箱；3-吸液管；4-壓力表；5-阻化多用泵；6-高壓膠管；7-閥門；8-三通；9-噴槍七、1005綜采工作面注氮防滅火。采用西風井地面注氮系統(tǒng)對采空區(qū)進行注氮防滅火。礦井注氮工藝選擇如下：采煤工作面開采期間，采用開放式埋管注氮；工作面回采完畢兩巷密閉后或礦井火區(qū)密閉后，利用密閉墻上的預(yù)留孔的注氮管向火災(zāi)隱患區(qū)域?qū)嵤┳⒌?、防滅火注氮流量的計算工作面防火注氮流量的大小主要取決于采空區(qū)的幾

18、何形狀、氧化帶空間大小、巖石冒落程度、漏風量大小及區(qū)內(nèi)氣體成分的變化等諸多因素。MT/T701-1997標準中推薦的計算方法為按采空區(qū)氧化帶氧含量計算，其余的計算方法僅作參考。(1)按采空區(qū)氧化帶氧含量計算(MT/T701-1997標準中推薦的計算方法)。此法計算的實質(zhì)是將采空區(qū)氧化帶內(nèi)的原始氧含量降到防火惰化指標以下，按下式計算注氮流量。C1C20.150.073Qn60Q0k16051.3803.5m/hCnC210.970.071式中：QNk注氮流量，m3/h;Q0采空區(qū)氧化帶內(nèi)漏風量，m3/min,現(xiàn)取5m3/min；C1采空區(qū)氧化帶內(nèi)平均氧濃度，20%-10%取15%C2-采空區(qū)惰化

19、防火指標，取7%CNH注入氮氣中白氮氣濃度，97%K備用系數(shù)，一般取1.21.5,現(xiàn)取1.3。(2)按產(chǎn)量計算按產(chǎn)量計算的實質(zhì)就是向采空區(qū)注入一定流量的氮氣，以惰化每天采煤所形成的空間體積，使其氧氣濃度降到惰化指標所需要的注氮流量，按下式計算。QnA24 p N1 N2 tC1C213 450000 詠 124 1.45 0.9 0.4 3300.073323.4m /h式中：QNk注氮流量，m3/h;A一年產(chǎn)量，t,取450kt/a;t一年工作日，取330d;P一煤的密度，t/m3,取1.45t/m3;N1管路輸?shù)?，一般?.9;N2-采空區(qū)注氮效率，一般為0.30.7,暫取0.4;C1

20、空氣中的氧含量，取20.8%;C2-采空區(qū)防火惰化指標，規(guī)程定為7%K備用系數(shù)，一般1.31.5,取1.3o(3)按噸煤注氮量計算此法計算是指綜放面每采出一噸煤所需要的防火注氮量。根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗每噸煤需5m3氮氣量，按下式計算注氮流量。c5A50.93450000Qn24t243003290.6m3/h式中：QNk注氮流量，m3/h;A一年產(chǎn)量，450kt(4)按瓦斯量計算Qn60Q0C608400.210C100231028.6m/h式中：QNk注氮流量，m3/h;Q0工作面通風量，m3/min；取840m3/min；C綜放面回風巷瓦斯?jié)舛龋?按0.2%計。(5)滅火注氮流量撲滅采空區(qū)火區(qū)

21、或巷道發(fā)火點所需氮氣量，主要取決于發(fā)火區(qū)域的幾何形狀、空間大小、漏風量、火源范圍和燃燒時間的長短等因素。撲滅巷道火災(zāi)所需氮氣量對于巷道火災(zāi)，可主要按空間量及漏風量計算，國內(nèi)外試驗表明,滅火用氮量為巷道空間的3倍。撲滅巷道火災(zāi)所需氮氣量撲滅采空區(qū)火災(zāi)可按下式進行估算：CiQNV0XC2xi式中：QNh注氮量，m?V火區(qū)體積，m?C1火區(qū)原始氧濃度，。%C2-注氮區(qū)欲達到白氧濃度，取3%QN(m3/h)一般按滅火時間510d確定滅火注氮流量，即為24510本礦井防滅火注氮流量的確定，見表3-2-1。表3-2-1防滅火注氮流量的確定理論計算結(jié)果按采空區(qū)氧化帶氧含量計算按工作面產(chǎn)量計算按噸煤注氮量計算

22、按瓦斯量計算防滅火注氮流量的確士注氮流量(m3/h)803.5323.4290.61028.61200通過上述計算，依據(jù)國內(nèi)外應(yīng)用氮氣防滅火的經(jīng)驗，結(jié)合雪坪煤業(yè)的實際情況以及礦井正常生產(chǎn)時綜放工作面注氮防滅火的需要，將防滅火注氮流量確定為1200m3/h。2、輸?shù)€路及管路(1)輸?shù)€路(以1004首采工作面生產(chǎn)時為例)地面固定制氮機站制氮機一回風斜井一一采區(qū)軌道巷-1004運輸順槽-1004工作面采空區(qū)。輸?shù)苈分鞴芘c支管均采用小108x4.0mm無縫鋼管，長度約為1500m(2)輸送管路壓力驗算輸?shù)苈返闹睆綉?yīng)能滿足最大輸?shù)髁亢蛪毫Φ囊?，其供氮壓力?512P0.0056QmaD0Li

23、P220.47MPa1000Di0式中：P2一管路末端的絕對壓力，取0.2Mpa；Qmaxr最大輸?shù)髁浚?600m3/h計；D0-基準管徑，取150mmDi實際輸?shù)軓?，?00mm；Li相同直徑管徑的長度，取1.5km；入0基準管徑的阻力損失系數(shù)，查表取0.026;入i實際輸?shù)軓降淖枇p失系數(shù)，查表取0.029o上述計算說明：輸?shù)苈愤x用小108X4.0mm無縫鋼管，長度約為1500m時，管口末端壓力為0.2Mpa的情況下，制氮設(shè)備的供氮壓力只需0.47Mpa。（3）輸?shù)苈蜂佋O(shè)的要求1）管路的鋪設(shè)應(yīng)盡量減少拐彎，要求平、直、穩(wěn)，接頭不漏氣。注氮管路可沿底板鋪設(shè)也可沿巷幫吊掛，每節(jié)鋼管

24、的支點不少于3點，每節(jié)軟管的吊掛不少于4點，不允許在管路上堆放他物，管路低洼處應(yīng)設(shè)置放水閥或放水器。2）輸?shù)苈返姆植硖帒?yīng)設(shè)置三通、截止閥。3）定期對輸?shù)苈愤M行試壓檢漏。3、制氮設(shè)備的選取目前工業(yè)上用的氮氣是以空氣為原料，將其中的O2和N2分離而獲得，其方法主要有低溫蒸餾法（深冷法）、變壓吸附法、薄膜分離法和化學吸附法。近年來，隨著我國空氣分離技術(shù)的進步，礦用制氮設(shè)備的開發(fā)研制也有很大的發(fā)展，目前已被煤礦大量選用的變壓吸附制氮設(shè)備和膜分離制氮設(shè)備也已系列化，能滿足我國煤礦的需要。變壓吸附制氮方法和膜分離制氮方法簡述如下：變壓吸附分離法是利用吸附劑在不同的壓力下，對吸附介質(zhì)中的不同組分有不同的

25、吸附容量，通過壓力的變化進行吸附、解吸，從而獲得目標組分的方法。先將經(jīng)過濾、干燥等預(yù)處理的低壓壓縮空氣通過優(yōu)質(zhì)碳分子篩。碳分子篩表層擁有大量而均勻的散孔，孔徑控制在3?(1?=10-10m=10-4以m)。CO、Q等直徑小于3?(02為2.8?),在壓力下會擠入孔隙中；而Nb直徑為3.2?,不會擠入孔隙中，因而產(chǎn)出純化的氮氣。當碳分子篩內(nèi)的氣體分子達到飽和時，使之急速減壓，O2分子即從孔隙中釋放出來，以達到再生的目的，這就是所謂的變壓吸附分離法的制氮法，一般產(chǎn)生氮氣純度為97%-99%薄膜分離法原理是根據(jù)氣體的“溶解擴散理論”來分離氧氣和氮氣的。利用各種氣體分子通過某種微孔材料表面其擴散速率不

26、同而達到分離氣體的目的。先將經(jīng)過濾，干燥等預(yù)處理的壓縮空氣加溫到4060，然后進入成束的中空纖維氣體分離薄膜，因氧氣和水分子擴散速率較快，而容易逸出膜外，這樣，氮氣就被純化了。一般生產(chǎn)能力為2001000m3/h,純度為97%-99%通過兩種性能制氮機的比較可以看出兩種設(shè)備各有所長，變壓吸附制氮機從先期投入的經(jīng)濟性占有優(yōu)勢，且對制氮機工作面環(huán)境中空氣潔凈度要求低。膜分離制氮機先期投入大，維護成本低，對制氮機工作面環(huán)境中空氣潔凈度要求高，綜合考慮，選用變壓吸附碳分子篩制氮機。通過前面計算和確定的防滅火注氮流量，為便于制氮機房的修建，現(xiàn)選取2套同等制氮流量的地面固定式變壓吸附碳分子篩制氮設(shè)備，制氮

27、總能力為1600m3/h,每套制氮設(shè)備的主要技術(shù)性能指標為：型號：PSA98800氮氣純度：98%(O2W2%)氮氣產(chǎn)量：800Nm3/h氮氣出口壓力：0.10.6MPa啟動時間：30min冷卻方式：風冷空壓機：380/660V200kW冷干機電壓380V10kW安裝方式：地面固定式安裝場合：室內(nèi)對制氮設(shè)備的要求：具備較高的自動化程度，必須實行集中監(jiān)測和控制，流量和純度自動調(diào)節(jié)，不純氮氣自動排空，設(shè)備運行工況和狀態(tài)屏幕顯示。制氮設(shè)備應(yīng)具有：遠程開停，氮氣流量、壓力、純度、凈化部分的壓差等信號輸出為420mA或0-5V,并與雪坪煤業(yè)礦井自動控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。4、注氮工藝托管注氮：在工作面的進風側(cè)沿采

28、空區(qū)埋設(shè)一定長度的無縫鋼管作為注氮管，它的移動主要利用工作面的液壓支架或進風巷的回柱絞車牽引。注氮管路隨工作面的推進而移動，使其始終埋入采空區(qū)的一定深度。八、1005綜采面預(yù)防性灌漿防滅火1、灌漿系統(tǒng)在礦井西風井工業(yè)場地設(shè)置灌漿站，為全礦灌漿服務(wù)。灌漿站：工業(yè)場地建2個攪拌池和1個注漿池（注漿池設(shè)在較低的水平），池深和直徑均為2ml池體用傳砌筑水泥抹面或用鋼板焊接，具上固定攪拌器。攪拌池底部留有出料口，在漿液流入注漿池前設(shè)雙層過濾篩子（孔徑為10mm）注漿池側(cè)面設(shè)500mrm<500mrm<1800mmiF液泵坑兩個，各安設(shè)離心式液下泥砂泵一臺。2、灌漿方法打開供水閥門，根據(jù)計劃注

29、漿的流量和濃度調(diào)整水量；通水一段時間后使用裝載機將黃土加入攪拌池內(nèi)，攪拌機將水與黃土混合、攪拌制成均勻濃度漿液，再經(jīng)不銹鋼濾網(wǎng)將漿液中大的顆粒濾出；合格漿液自流進入泥漿緩沖池，由通過管路輸送，由鉆孔自流至井下注漿地點。漿液到達注漿地點，然后通過預(yù)埋管路注入采空區(qū)。在放頂前沿回風巷道在采空區(qū)預(yù)埋好灌漿管（一般預(yù)埋58m鋼管），預(yù)埋管一端通采空區(qū)，一端接高壓膠管，膠管長一般為2030m,頂板垮落后立即開始灌漿。隨同采工作面的推進，按放頂步距用回柱絞車逐漸牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿。埋管灌漿示意圖1-預(yù)埋注漿管；2-高壓膠管；3-灌漿管；4-同柱絞車；5-鋼絲繩；6-采空區(qū)3、灌漿參數(shù)的選擇1

30、）灌漿制度灌漿工作要與回采工作緊密配合進行，礦井回采為一采，故灌漿站一般考慮三班灌漿，純灌漿時間為12h;若礦井自然發(fā)火嚴重，且所需灌漿的工作面較多，宜采用四班灌漿，每天純灌漿時間為2)灌漿量(1)灌漿材料制漿材料選用黃土。16hKQt2=0.0527301.3998.2(m3/d)灌漿所需土量式中：Qt2一日灌漿所需土量，m3/d;G-礦井日產(chǎn)量，2730t/d;煤煤一煤白密度，1.39t/m3;K一灌漿系數(shù)，取0.05。設(shè)計日所需土量取100m3灌漿泥水比根據(jù)回采工作面灌漿的輸送距離、煤層傾角、灌漿方式及灌漿材料,弁參照我國其它礦井的經(jīng)驗，灌漿泥水比為1:3。每日制黃泥漿用水量Qs1=Qt

31、2S=300m3/d式中：Qs1一制備黃泥漿用水量，m3/d;Qt2一日灌漿所需黃泥量,100m3/d;8水與黃泥重量比3:1。每日灌漿用水量Qs2=KsQs1=330m3/d式中：Qs2-日灌漿用水量，m3/d;Ks一用于沖洗管路防止堵塞的水量備用系數(shù)，取1.1;Qs1一日制備黃泥漿用水量，300m3/d;每日灌漿量Qj1=(Qs1+Qt2)M=370.3m3/d式中：Qj1日灌漿量，m3/d；Ml泥漿制成率，取0.93;設(shè)計確定日灌漿量為400m3。每小時灌漿量計算：Qj2=Qj1/t=33.3m3/h式中：Qj2一每小時灌漿量，m3/h;t每天純灌漿時間，12h；Qj1日灌漿量，400m

32、3/d。根據(jù)計算結(jié)果，設(shè)計采用40m3/h規(guī)模的灌漿站，每天工作12h可滿足要求。4、灌漿系統(tǒng)工藝流程地面固定式膠體防滅火系統(tǒng)由漿料儲存場地、攪拌池、攪拌機、緩沖池及管網(wǎng)系統(tǒng)等部分構(gòu)成。5、灌漿系統(tǒng)及管路布置本灌漿系統(tǒng)由制漿車間(含制漿原料堆場)、灌漿管道及礦用移動式防滅火注漿裝置構(gòu)成。主要設(shè)備、儀表、控制柜等以固定形式安裝在注漿車間內(nèi)。地面灌漿管道一般選用鑄鐵管；井下灌漿管道采用鋼管，其鋼管直徑取108mm支管直徑取75mm；工作面管道直徑取4寸膠管。6、主要設(shè)備及技術(shù)參數(shù)序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量1潛水泵ZBA-6B臺22泥漿攪拌機自制臺33減速器臺34下液式泥漿泵80NY150-20J臺25無縫鋼管D108X4.0米6無縫鋼管D75X4.0米