煤矿注氮规章制度全XX县区白杨沟丰源煤矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施白杨沟丰源煤矿2014年2月26日XX县区白杨沟丰源煤矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施一、采面生产接继情况：2014年度我矿正常生产时有一个综采工作面和二个综掘工作面，+1503m综采工作面预计3个月能回采完毕，+1497m回风顺槽掘进工作面预计于2014年12月底掘进完毕，目前+1503m以形成采煤工作面；并正在进行回采工作。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、b501煤层1533m采煤面2009年10月份投产，目前正在回采，于2011年5月份采完，推进速度过慢，加之采煤方法为放顶煤开采，如果顶没有放下来，空区浮煤较多采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。2、b502煤层1516m采煤面2011年10月份投产，于2013年5月份采完，推进速度过慢，加之采煤方法为放顶煤开采，如果顶没有放下来，空区浮煤较多采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。3、b503煤层1503m采煤面2013年6月份投产，由于推进速度过慢，加之采煤方法为放顶煤开采，如果顶没有放下来，空区浮煤较多采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。4、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b5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+1503m回采工作面下顺槽埋设直径为108mm（或70mm）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。（三）、注氮气可靠性计算：1、制氮设备主要技术指标400nm3/h（psa）型氮气产量400m3/h出口压力0.8mpa氮气纯度≥97%，2、输氮系统从地面制氮机→主斜井---------1500m车场------+1503m进（回）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mpap2—管道末端的绝对压力mpaqmax—最大输氮量m3/hl—管路当量长度kml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=0.026li-----相同直径管路长度kmdi----实际输氮管路内径mmλi----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0.2mpa将以上数据代入①计算得：p21=0.0056（200/1000）2×1.597+p22p1=0.21mpa根据以上计算，从地面制氮机到+1503m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400m3/h的氮气输送到+1503m采空区内，未端的绝对压力还有0.2mpa，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400m3/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≧qn（cn+c2-100）/（c1-c2）m3/min式中：q----安全通风量qn----氮气最大泄漏量3.33m3/minc1----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26.7m3/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。井下日注氮量计算：（1）火区空间体积计算：vk=li[h（1-a）+m]式中vk----火区空间体积m3l----火区走向长度m取l...
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