注氮方案及安全技术措施

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1、采空区注氮方案及安全技术措施一、采空区注氮设计方案（一）、概况目前1101采空区密闭已全部封闭，密闭中间充填3米黄土，密闭顶部，密闭严格按照设计要求留设了观测孔、措旋孔和反水池。为了防止采空区遗煤自燃，现需向采空区注入氮气。为确保此项工作安全顺利进行，特制定本设计方案。（二）、成立采空区注氮领导小组组长：艾合买提•刑依提（总工程师）副组长：谭金安（通风副矿长）成员：倪建华（通风副总工程师）、（调度室主任）、（通风科科长）（机电科科长）、（通风科技术员）、其他成员职责：（总工程师）：组织开展并全面指挥此次注氮工作。（通风副矿长）：协助总指挥负责注氮的具体指挥工作；当总指挥不在现场

2、时，自动承担总指挥的一切职责。（通风副总工程师）负责指导、监督落实此项工作，并保证此项工作安全顺利完成。（调度室主任）：负责安排调度室监测监控人员实时关注注氮机所在地回风区域的气体变化情况。（通风科科长）：负责组织实施注氮工作；协调通风科的对外联（机电科科长）：负责注氮机安设、接电、使用和机电现场管理工作。（通风科技术员）：负责编制、贯彻注氮安全技术措施；安排瓦检员盯防注氮过程中及注氮后分析采空区气体变化情况。（三）、注氮气可靠性计算：1、注氮设备主要技术指标QTD200/97型氮气产量200m7h出口压力0.6Mpa氮气纯度工97%2、输氮系统制氮车间一轨道上山一1101运输

3、巷，均采用4寸无缝钢管。注氮管路能否满足输氮气要求通过下式计算：Pl-P2=0・0056（Qmax/1000）*L①式中：Pl-管道始端的绝对压力MpaP2-管道末端的绝对压力MpaQmax-最大输氮量m7hL-管路当量长度KmL计算式为：L二工（Do/D）5x（Qi/；lo）XLi②式中：Do基准管径（Do二100mm）阻力损失系数：加二0.026Li相同直径管路长度kmDi实际输氮管路内径mm加实际输氮管路直径的阻力损失系数Di-99mm加二0.0296将以上数据代入②计算：L二(100/95)5X(0.0296/0.026)X1.10-1.597km假设管路末端绝对压力0

4、.2Mpa将以上数据代入①计算得：Pl=0.0056(200/1000)2X1.597+P2Pl二0.204Mpa根据以上计算，从地面制氮机到1101采空区的输氮管路长度为1300米的情况下，管路初段压力只需0.204Mpa,便可将200m7h的氮气输送到1101采空区内，末端的绝对压力还有0.2Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.6Mpa完全满足要求。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，是否泄漏氮气的地区缺氧，其安全通风量大可按下式计算：QMQn(Cn+C2一100)/(Cl—C2)m7min式中：Q安全通风量Qn

5、氮气最大泄漏量3.33m7minCl工作面或进风巷的氧气含量20.8%C2注氮时采掘工作面安全氧气含量＞18.5%计算得：Q=3.33X(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.71m3/min根据计算工作面或巷道风量只要是大于26.71m3/min便是安全的，同时可算出3.33m：7min的氮气量全部泄漏到巷道内或工作面中，则氧气含量也是安全的。二、注氮防灭火工艺和方法1、注氮方式注氮方式分为开放式注氮和封闭式注氮。开放式注氮，即是在需要注氮的区域未封闭的情况下，进行的一种注氮方式。一般在不影响工作面正常工作的情况下，利用大量的氮气使得采空区内氧化带的氧

6、含量降低到能使浮煤发生自燃的浓度以下，从而达到防灭火的目的。开放式注氮适用于推进中的工作面采空区早期自燃的防灭火工作。封闭式注氮，为控制火情或防止瓦斯爆炸，将发生火灾或积聚瓦斯的区域先封闭后进行注氮。当封闭的火区内漏风严重或者存在有大量高浓度瓦斯时，可采取封闭式注氮来降低氧含量并抑制瓦斯爆炸。我矿1101工作面回釆完毕后采取封闭式注氮方式。2、我矿氮气防灭火的氮气源由工业场地制氮车间经已铺设好的4寸注氮管路将纯度97%以上氮气注入到工作面采空区达到防灭火的目的。此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自燃发火的主要措施之一，矿井在工作面推进速度慢和停产情况下，采空区遗煤自燃发火隐患

7、就越大，则必须采取向采空区实施注氮。3、具体方案为：在1101回采工作面运输顺槽埋设直径为4寸钢管，工作面采空区处埋设3寸高压胶管，工作面高压胶管每隔30米设置一个三通，注氮严格按照操作规程执行，一旦需要注氮则将预埋高压胶管与主管接通，对采空区实施注氮。埋管期间综采队要注意保护好注氮管，严禁注氮管被撞开、压扁，影响埋管质量。4、注氮防灭火方法连续性注氮一一工作面开采初期和停采撤架期间，或因地质原因，或因机电设备原因造成工作面推进缓慢，宜采用连续性注氮。间断性注氮一一工作面正常回采期间，可采用