某礦防治采空區(qū)自燃發(fā)火的設(shè)計(jì)方案及措施

1、 某礦防治采空區(qū)自燃發(fā)火的設(shè)計(jì)方案及措施 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，1003回采工作面三月正式開頭回采，估計(jì)2021年5月份回采完畢，1005運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面估計(jì)于2021年12月與回風(fēng)巷貫穿，8101-1掘進(jìn)工作面方案于2021年4月下旬開頭，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： 、1003采煤面2021年5月份投產(chǎn)，目前正在回采，方案2021年5月份采完，假如采空區(qū)浮煤清理不潔凈，再者工作面推動(dòng)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)生自燃發(fā)火。 、8101首采

2、面與現(xiàn)1003工作面存在相同問題，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)方案 (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)采納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，礦井在工作面推動(dòng)速度慢，采空區(qū)自燃發(fā)火隱患大的前題下，則必需實(shí)

3、行向采空區(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70 mm）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(duì)采空區(qū)實(shí)施注氮。埋管期間采煤隊(duì)要留意愛護(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(chǎng)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，均采納直徑為 10

4、0mm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（0.0296/0.026）1.10=1.597km 假設(shè)管路未端肯

5、定壓力0.2 Mpa 將以上數(shù)據(jù)代入計(jì)算得: P21= 0.0056(200/1000)21.597+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200 m3/h的氮?dú)廨斔偷?003采空區(qū)內(nèi)，未端的肯定壓力還有0.2 Mpa,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)平安通風(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┑较锏览锘蚬ぷ髅妫欠衤┑牡貐^(qū)缺氧，其平安通風(fēng)量是多大可按下式計(jì)算： Q?RQn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min 式中：Q-平安通風(fēng)量 Qn-氮?dú)庾畲笮孤┝?3.33 m3/min C1-工作面或進(jìn)風(fēng)巷中的氧含量20.8% C2-注氮時(shí)采掘工作面平安氧含量18.5% Cn-氮?dú)饧兌?99.95% 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