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某矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施电锤

发布时间:2022-07-06 12:10:48

某矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施

某矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施 2011: ??????? 一、采面生产接继情况:??????? 2010年度我矿正常生产时有一个回采工作面和2个掘进工作面,1003回采工作面三月正式开始回采,预计2010年5月份回采完毕,1005运输巷掘进工作面预计于2010年12月与回风巷贯通,8101-1掘进工作面计划于2010年4月下旬开始,于2010年7月份形成工作面。??????? 二、采空区发火重点预防区域??????? 工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能:??????? 1、1003采煤面2009年5月份投产,目前正在回采,计划2010年5月份采完,如果采空区浮煤清理不干净,再者工作面推进速度缓慢,采空区封闭不严实,工作面采空区就有可能发生自燃发火。??????? 2、8101首采面与现1003工作面存在相同问题,也有自燃发火的可能性。??????? 3、已封闭的老采空区由于漏风通道存在有自燃发火的可能。??????? 三、氮气防灭火设计方案??????? (一)、概况:??????? 现我矿煤矿井田内主采下10#煤层,属自燃的特厚煤层,矿井采煤工作面采空区采用以注氮为主的防灭火系统。矿井已购置 一台DQ-200的地面制氮设备,能满足井下小时注氮200m3的要求。??????? (二)、氮气防灭火工艺??????? 1、我矿氮气防灭火的氮气源由井上制氮机经已辅设好的φ100mm管道将纯度97%以上氮气注入到采空区以达到防灭火的目的。??????? 此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自然发火的主要措施之一,矿井在工作面推进速度慢,采空区自燃发火隐患大的前题下,则必须采取向采空区实施注氮。??????? 具体实施方案如下:在1003回采工作面上、下顺槽埋设直径为108mm(或70 mm)钢管,每隔30米设置一个三通,注氮严格按照规定的操作规程执行,一旦需要注氮则接通埋管与主管,对采空区实施注氮。埋管期间采煤队要注意保护好注氮管,严禁注氮管被撞开,影响埋管质量。??????? 1003工作面通风??????? 通风路线为:主斜井→井底车场→轨、皮下山→1003进风顺槽→工作面→1003回风顺槽→回风下山→总回斜井→地面。??????? (三)、注氮气可靠性计算:??????? 1、制氮设备主要技术指标??????? DQ-200型??????? 氮气产量200m3/h??????? 出口压力 0.8MPa??????? 氮气纯度≥97%,??????? 2、输氮系统??????? 从地面制氮机→1003进风顺槽,均采用直径为 100mm的钢管。??????? 注氮管路能否满足输送氮气要求通过下式计算??????? P21-P22=0.0056(Qmax/1000)*L………………①??????? 式中:P1—管道始端的绝对压力MPa??????? P2—管道末端的绝对压力MPa??????? Qmax—最大输氮量m3/h??????? L—管路当量长度 km??????? L计算式为:??????? L=∑(D0/Di)5×(λi/λo )× Li……………②??????? 式中:D0------基准管径(D0=100mm)??????? 阻力损失系数: λo =0.026??????? Li-----相同直径管路长度 km??????? Di----实际输氮管路内径 mm??????? λi----实际输氮管路直径的阻力损失系数??????? Di=99mm,λi=0.0296将以上数据代入②计算:??????? L=(100/95)5×(0.0296/0.026)×1.10=1.597km??????? 假设管路未端绝对压力0.2 Mpa??????? 将以上数据代入①计算得:??????? P21= 0.0056(200/1000)2×1.597+P22??????? P1=0.21Mpa??????? 根据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的情况下,管路初端压力只需0.21Mpa,便可将200 m3/h的氮气输送到1003采空区内,未端的绝对压力还有0.2 Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满足要求。??????? 3、注氮地点安全通风量??????? 在输氮管路的沿途或工作面,假设200m3/h的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面,是否漏氮的地区缺氧,其安全通风量是多大可按下式计算:??????? Q?RQn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min??????? 式中:Q----安全通风量??????? Qn----氮气最大泄漏量 3.33 m3/min??????? C1----工作面或进风巷中的氧含量20.8%??????? C2----注氮时采掘工作面安全氧含量>18.5%??????? Cn----氮气纯度 99.95%??????? 计算得: Q=3.33×(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min??????? 根据计算工作面或巷道风量只要是大于26.7 m3/min便是安全的,同时可算出3.33m3/min的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面中,则氧气含量只降到20.44%也是安全的。

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