某矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施

1、 某矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施 一、采面生产接继状况： 2021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头回采，估计2021年5月份回采完毕，1005运输巷掘进工作面估计于2021年12月与回风巷贯穿，8101-1掘进工作面方案于2021年4月下旬开头，于2021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： 、1003采煤面2021年5月份投产，目前正在回采，方案2021年5月份采完，假如采空区浮煤清理不洁净，再者工作面推动速度缓慢，采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。 、8101首采

2、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纳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，能满意井下小时注氮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100mm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，矿井在工作面推动速度慢，采空区自燃发火隐患大的前题下，则必需实

3、行向采空区实施注氮。 详细实施方案如下：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，注氮严格根据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。埋管期间采煤队要留意爱护好注氮管，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)、注氮气牢靠性计算： 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，均采纳直径为 10

4、0mm的钢管。 注氮管路能否满意输送氮气要求通过下式计算 P21-P22=0.0056(Qmax/1000)*L 式中:P1管道始端的肯定压力MPa P2管道末端的肯定压力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(i/o ) Li 式中:D0-基准管径(D0=100mm) 阻力损失系数: o =0.026 Li-相同直径管路长度 km Di-实际输氮管路内径 mm i-实际输氮管路直径的阻力损失系数 Di=99mm，i=0.0296将以上数据代入计算： L=（100/95）5（0.0296/0.026）1.10=1.597km 假设管路未端肯

5、定压力0.2 Mpa 将以上数据代入计算得: P21= 0.0056(200/1000)21.597+P22 P1=0.21Mpa 依据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的状况下,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，未端的肯定压力还有0.2 Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满意要求。 3、注氮地点平安通风量 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，其平安通风量是多大可按下式计算： Q?RQn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min 式中：Q-平安通风量 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-注氮时采掘工作面平安氧含量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 依据计算工作面或巷道风量