工作面防灭火注氮实施方案及 安全技术措施

51402工作面防灭火注氮实施方案及安全技术措施 编制单位： 编 制 人： 批 准： 编制日期：2013年7月30日审 批 意 见通防工区年 月 日煤质测量部年 月 日安全监察部年 月 日通防副总年 月 日机电物资部年 月 日总工程师年 月 日生产技术部年 月 日安全矿长年 月 日51402工作面防灭火注氮实施方案及安全技术措施一、概况51402工作面为我矿首采工作面，综采走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，走向长度240米，倾斜长度130米，平均煤层厚度2.2米。煤层自燃倾向等级为：煤4-1为级容易自燃煤层，自燃发火期54天。煤层原煤燃点一般在274297，个别为303，燃点较低，加上煤的变质程度低，含硫高，易氧化而自燃。于7月27日至30日检查，51402皮带机尾一氧化碳浓度为11-16ppm,根据工作面的推进速度及作业工序综合分析，认为是51402工作面上下隅角向采空区漏风，导致已采空的24米冒落区内有浮煤氧化现象。为消除隐患，防止自然发火事故出现，确保矿井的安全生产，特制订“51402工作面防灭火注氮实施方案及安全技术措施”如下。二、采空区注氮实施方案1.防火注氮工作由龙口项目部与机电工区负责每天早班向工作面按通防工区要求注氮入气。2、注氮量的计算，根据煤矿用氮气防灭火技术规范(MT/T701-1997)第7.1条的规定:制氮设备或装置的供氮能力应按矿井注氮工作面防火需要选取，供氮能力(1个工作面注氮量)可按下式计算: QN=60K*Q0*(C1-C2)/(Cn+C2-1) 式中:QN-供氮能力，m3/h; K-备用系数，取1.2; Q0-采空区氧化带内漏风量，m3/min;采空区氧化带的范围受工作面的通风状况、采空区的冒落等诸多因素的影响而在很大的范围内变化，因此采空区氧化带的漏风量的变化范围也较大，此范围内的漏风量一般按工作面风量的1/601/100选取;采取堵漏风措施后，采空区氧化带内的漏风量取为6m3/min; C1-采空区氧化带内平均氧浓度，%;目前国内应用较普遍的是将采空区氧浓度在1018%之间的区域视为氧化带，因为氧化带的范围不同而平均氧浓度值也不同，一般可选为15%; C2-采空区惰化防火指标，其值为煤自燃临界氧浓度，%;煤的自燃临界氧浓度值随煤种、煤质、赋存条件等因素的不同而变化，其具体数值应根据实验室试验而取得，此值的范围一般为7%10%。根据煤矿安全规程中的规定:采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于7%，所以此值取7%; CN-注入氮气的氮气浓度，%;根据煤矿安全规程中的规定:采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于7%。同时根据煤矿用氮气防灭火技术规范(MT/T701-1977)第7.2条的关于氮纯度的规定“向采空区注入氮气的纯度要视其能将采空区的氧浓度降低到煤自燃临界氧浓度而定。而向火区注入氮气浓度应不低于97%。”因此取97%，可计算注氮能力：Qn=60*1.2*6*(0.15-0.07)/(0.97+0.07-1)=846m3/h3.采用埋管方式注氮，注氮管路由+1100m轨道石门注氮硐室至1#联络巷至51402辅助轨道上山分两路分别都工作面轨道顺槽和工作面皮带顺槽。轨道顺槽随着工作面每推进4.5米打一道密闭墙，首注第一趟管路为顺槽主线管路，埋入上隅角密闭墙内2.5m（氧化带）开始注氮，工作面推进9米同时埋入第二趟注氮管路，当第二趟注氮管口埋入采空区密闭后开始注氮，停止第一趟管路注氮并拆除第一道管路可回收部分，如此循环（循环周期为9米即每9米安设一个三通阀，但首注管路第一个三通阀距注氮口18m）。皮带顺槽管路直接埋入机尾密闭内2m注氮,在皮带顺槽机尾处、1#联络巷、2#联络巷分别安设三通阀。4.注氮管路的埋设有龙口项目部负责，注氮管路每班安排专人维护，机电运输工区有专人进行制氮机操作。每天早班8点开始，每两个小时为一个循环，一个小时注氮，一个小时检查氧气浓度，发现氧气浓度低于18.5%时立即停止注氮。第一循环注氮400 m3/h检查正常后，第二循环注入850 m3/h。5.注氮机压力不得超过6MPa。6注氮时撤出所有闲杂人员，有相关技术人员跟班进行技术指导。7.注氮严格执行“少量多注”多循环进行注氮。8埋入采空区的注氮管路高于巷道底板300mm,在注氮口一米范围打注氮小孔并用铁丝网包裹，注氮口用矸石或木垛保护。 9.注氮管路的敷设必须少拐弯，要求平、直、稳接头不漏气，每节钢管的支点不少于两个，不允许在管路上堆放它物，在51402移变低洼处、+1100m轨道顺槽1#低洼处要设计放水阀，输氮的管路在51402轨道辅助上山分岔处应安设三通阀、截止阀和压力表，维护好管路，定期对管路做检查。三、采空区注氮安全技术措施1.注氮管路使用前，必须进行压力试验，确保密封不漏气。2.制氮设备使用前必须检查机组油量、冷却水系统、仪器仪表、阀门等是否满足要求。3注氮工必须携带多参数气体检测报警仪，进入工作地点，应首先检查瓦斯等气体以及巷道顶帮的情况，确认安全后，方可正常操作。4.注入氮气浓度不小于97%。5.制氮机组运行中每隔1 小时作1 次运行记录。6.注氮工要随身携带多参数气体检测仪，进入工作场所前检查附近巷道顶帮完好情况并随时检查上隅角及工作面CO、CH4、O2等气体的浓度，若CO浓度大于24ppm、CH4浓度大于0.5%、O2浓度低于20%以上三种情况有一种出现时必须及时关闭阀门通知制氮工停机，并向跟班领导及通防工区汇报，撤出工作面及皮带顺槽作业人员到轨道顺槽。7.在注氮期间安排专人携带多参数气体检测报警仪巡查管路，发现问题时必须向注氮站、调度室汇报。8.处理漏气管路时，要有2 人以上，并有人检查氧气浓度，如果低于20，不得操作。9.井下注氮操作场所附近必须安设电话，能与调度室保持联系。10.停止注氮时，要先通知调度室、注氮机组值班人员后，再关闭阀门。11. 未尽事宜严格按照煤矿安全规程等相关规定执行。四、注氮期间工作安排1、51402工作面上隅角附近（轨道顺槽）有人站岗，防止人通过。2、51402轨道顺槽联络巷风门处有人站岗，防止有人进入回风顺槽。3、51402皮带顺槽甩车联络巷处有人站岗，防止有人进入回风巷。4、+1100m回风大巷与51402回风下山交接处（在5煤的回风侧）有人站岗，防止有人进入总回风流。5、+1100m充电硐室有人站岗，防止进入回风大巷。6、2#水仓回风进风口有人站岗，防止有人进入。五、避灾路线51402工作面51402轨道顺槽51401辅助轨道上山一号联络巷轨道大巷副井升井