1、 山西朔州平魯區(qū)后安煤炭平安技術(shù)措施 注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)平安技術(shù)措施一、工程概況為了有效抑制采空區(qū)遺煤自燃，做好采空區(qū)防滅火工作,公司在地面已建立了注氮車間，注氮設(shè)備已安裝完畢，注氮管路已連接到位，注氮防滅火系統(tǒng)已經(jīng)形成，即將進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)公司專業(yè)會(huì)議研究決定，對(duì)采空區(qū)采取注氮措施，為確保注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間的平安，并到達(dá)預(yù)期注氮效果，特編制本措施。二、 成立注氮領(lǐng)導(dǎo)組 1.注氮領(lǐng)導(dǎo)組組 長：杜 斌副組長：周 炳 陶應(yīng)剛 王仲軍 呂孝軍 李拉慶 崔學(xué)良 年 斌 成 員：朱茂林 張海城 陳 明 白 艾 李 琪 趙 海 杜文魁 蘇 亮 郭志峰 張 堅(jiān) 馬明宇 尹國成 劉茂軍 候偉東 寇 亮

2、紀(jì) 翔 尹志偉 2.領(lǐng)導(dǎo)組職責(zé)和分工 領(lǐng)導(dǎo)組負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間平安工作的指揮協(xié)調(diào)，具體處理注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間通風(fēng)平安及注氮問題，并負(fù)責(zé)貫徹落實(shí)本措施。 組長負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間通風(fēng)平安及注氮工作的統(tǒng)一指揮、全面協(xié)調(diào)。 副組長負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間通風(fēng)平安及注氮工作可能出現(xiàn)的各種問題做好預(yù)處理準(zhǔn)備，并及時(shí)采取措施，具體處理注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間出現(xiàn)的各種問題并負(fù)責(zé)本措施的貫徹落實(shí)。成員負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)工作中各分管專業(yè)和部門工作：a.調(diào)度室負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間礦井上下通訊及聯(lián)絡(luò)工作，保證通訊暢通；b.通風(fēng)科負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間通風(fēng)管理及一氧化

3、碳、瓦斯、氧氣的檢查工作和綜采工作面上隅角、下隅角擋風(fēng)簾的吊掛；負(fù)責(zé)地面束管監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的操作及氣樣分析；c.機(jī)電科負(fù)責(zé)注氮機(jī)的平安操作，根據(jù)氮?dú)鉂舛冗m當(dāng)調(diào)整注氮流量，負(fù)責(zé)注氮機(jī)的開關(guān)，保證注氮設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；d.管路隊(duì)負(fù)責(zé)巡查注氮管路完好情況，保證管路無漏氣現(xiàn)象；e.平安科負(fù)責(zé)注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間平安管理及平安警戒和撤人。三、注氮前的準(zhǔn)備工作1.注氮前首先檢查注氮機(jī)、壓風(fēng)機(jī)等設(shè)備，保證各設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2.調(diào)度室保證注氮期間通訊系統(tǒng)暢通，在注氮機(jī)房和綜采工作面各安裝一部 ，以便井下人員反應(yīng)信息。3.檢查綜采工作面上隅角擋風(fēng)簾吊掛是否到位。4.檢查束管檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、綜采工作面上隅角一氧化碳傳感

4、器及瓦斯傳感器，確保正常工作。5.由管路隊(duì)人員檢查注氮管路的完好情況，確保注氮期間嚴(yán)密不漏氣。6.在正式注氮前，用壓縮空氣進(jìn)行注氮防滅火系統(tǒng)的管路耐壓試驗(yàn)及管路連接的嚴(yán)密性試驗(yàn)。四、施工技術(shù)措施1.注氮防滅火惰化指標(biāo)注氮防火惰化指標(biāo)，即注氮后采空區(qū)域內(nèi)的氧氣濃度不得大于7% ；注氮滅火惰化指標(biāo)，即著火區(qū)域內(nèi)氧氣濃度不得大于3%。注入的氮?dú)鉂舛炔恍∮?7%。 2.注氮系統(tǒng)根據(jù)注氮系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，選擇的制氮設(shè)備產(chǎn)氮量應(yīng)不低于1073 m3/h，綜合考慮本礦井防滅火要求，設(shè)計(jì)選用PSA-198-1200型制氮設(shè)備，制氮量為1200m3/h，能滿足我礦注氮需求。采用地面固定式制氮設(shè)備，將制氮設(shè)備安裝在地

5、面的注氮車間內(nèi)，制取的氮?dú)馔ㄟ^管路輸送至井下火區(qū)。3.注氮量計(jì)算確定注氮量主要是根據(jù)防滅火區(qū)的空間大小及自燃程度確定，我礦注氮量分別按產(chǎn)量、噸煤注氮量、采空區(qū)氧化帶氧含量進(jìn)行計(jì)算。 按噸煤注氮量計(jì)算 工作面每采出1t煤所需的防火注氮量，根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，每噸煤需5m3氮?dú)饬?。?jì)算公式如下：式中:QN注氮流量，m3/min；A年產(chǎn)量，8號(hào)煤層0.30Mt/a；9號(hào)煤層1.50Mt/a；K工作面回采率，8號(hào)煤層97%;9號(hào)煤層83%。那么:l 8號(hào)煤層: QN=(5×0.3×106×97%)/(330×60×24)=3.06m3/minl 9號(hào)煤層

6、: QN=(5×1.5×106×83%)/(330×60×24)=13.10m3/min按產(chǎn)量計(jì)算在單位時(shí)間內(nèi)注氮充滿采煤所形成的空間，使氧氣濃度降到防滅火惰化指標(biāo)以下，計(jì)算公式如下： 式中:QN注氮流量，m3/min；A年產(chǎn)量，8號(hào)煤層0.30Mt/a；9號(hào)煤層1.50Mt/a；煤的密度，8號(hào)煤層1.40t/m3；9號(hào)煤層1.48t/m3；t年工作日，330d；n1管路輸?shù)剩?0%；n2采空區(qū)注氮效率，80%；C1空氣中氧的含量，20.8%；C2注氮防火惰化指標(biāo)，7%。那么：l 8號(hào)煤層：l 9號(hào)煤層：按采空區(qū)氧化帶氧含量計(jì)算注氮量計(jì)算公

7、式如下：式中:QN注氮流量，m3/min；C1采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧濃度，18%；C2注氮防火惰化指標(biāo)，7%；Qv采空區(qū)氧化帶漏風(fēng)量，5m3/min；CN注入氮?dú)庵械牡獨(dú)鉂舛龋?7%。取以上計(jì)算的最大值，再考慮1.3的平安備用系數(shù)，采空區(qū)防滅火的最大注氮量為13.75×1.3=17.87m3/min=1073m3/h。4.管路選型及鋪設(shè)我礦選用PSA-198-1200型地面固定式制氮設(shè)備，注氮管路從地面注氮車間到井下均選用D114×4mm無縫鋼管。 注氮管路敷設(shè)路線：l 8號(hào)煤層： 制氮車間行人斜井9#集中軌道巷80101膠運(yùn)順槽80101采空區(qū)l 9號(hào)煤層： 制氮車間行人斜

8、井9#集中軌道巷90101膠運(yùn)順槽90101采空區(qū)地面管道采用埋設(shè)方式鋪設(shè)，埋深為凍結(jié)深度以下。行人斜井井筒內(nèi)的管道采用托架沿頂部敷設(shè)。工作面膠運(yùn)順槽內(nèi)的管道在幫部吊掛鋪設(shè)。5.注氮方式及方法當(dāng)采空區(qū)一氧化碳經(jīng)連續(xù)觀測(cè)持續(xù)升高并超過24ppm時(shí)，采用埋管式間斷性注氮，當(dāng)推進(jìn)緩慢時(shí)改用連續(xù)性注氮。6.注氮工藝設(shè)計(jì)工作面采空區(qū)防火采用拖管注氮工藝。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供出有發(fā)火征兆時(shí)開始實(shí)施注氮。在工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)(膠運(yùn)順槽)沿采空區(qū)埋設(shè)一定長度的鋼管作為注氮管，它的移動(dòng)主要利用工作面端頭液壓支架牽引，注氮管路隨工作面的推移而移動(dòng)，使其始終埋入采空區(qū)一定深度。注氮方法如下：將5節(jié)10m長的D89×4

9、.5mm的地質(zhì)鉆桿用絲扣連接，然后將鉆桿管路沿運(yùn)輸順槽鋪設(shè)到工作面下隅角，當(dāng)工作面推移時(shí)管路便逐漸埋入采空區(qū)，管路埋入采空區(qū)長度應(yīng)始終保持在15m35m之間，以便拉管。為防止采空區(qū)碎矸堵塞出氮口，可預(yù)先將距出氮口2m內(nèi)的鉆桿上鉆許多小孔，以使氮?dú)饬鲃?dòng)暢通。當(dāng)工作面出現(xiàn)發(fā)火征兆時(shí)，將埋入采空區(qū)內(nèi)的鉆桿拉至距切頂線15m處，然后用20m長的橡膠軟管將其與順槽管路接通，此后即可注氮。隨著工作面的推進(jìn)，當(dāng)出氮口距工作面切頂線35m左右時(shí)，切斷氮?dú)?，拔掉橡膠軟管，用絞車將鉆桿再拉至距切頂線15m處，連接好橡膠軟管繼續(xù)注氮，如此反復(fù)，直到把有發(fā)火征兆的范圍甩入采空區(qū)窒息帶為止。7.注氮效果的評(píng)估注氮期間，

10、從地面束管監(jiān)測(cè)監(jiān)控站連續(xù)不斷的對(duì)采空區(qū)進(jìn)行氣體采集分析束管檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)正在更換新設(shè)備，更換完畢后投入使用。，當(dāng)采空區(qū)氧氣濃度低于7時(shí)方可停止注氮。五、平安技術(shù)措施一注氮設(shè)備操作平安考前須知1.注氮前必須認(rèn)真檢查各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，注氮埋管期間管路隊(duì)要與綜采隊(duì)密切配合好，確保氮?dú)夤苈芳捌涓綄倨桨惭b置完好，檢查各閥門開閉狀況是否符合要求，制氮裝置完好性。2.各項(xiàng)準(zhǔn)備工作就緒后，制氮機(jī)操作人員應(yīng)通知調(diào)度室。3.調(diào)度室同意后，通知采面注氮人員翻開注氮閥門，同時(shí)通知制氮機(jī)司機(jī)按規(guī)定時(shí)間及質(zhì)量要求開機(jī)制氮、送氮。4.制氮機(jī)根據(jù)用氣壓力和用氣量調(diào)節(jié)流量計(jì)前面的調(diào)壓閥和流量計(jì)后的產(chǎn)氮閥,不要隨意調(diào)大流量，以保證設(shè)備

11、的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。5.空氣進(jìn)氣閥和氮?dú)猱a(chǎn)氣閥開度不宜過大，以保證純度到達(dá)最正確。6.調(diào)試人員調(diào)節(jié)好的閥門不要隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，以免影響純度。7.不要隨意動(dòng)制氮機(jī)電控柜內(nèi)的電器件，不要隨意拆動(dòng)氣動(dòng)管道閥門。8.操作人員要定時(shí)觀察制氮機(jī)上壓力表，對(duì)其壓力變化作一個(gè)日常紀(jì)錄以備設(shè)備故障分析。9.注氮機(jī)操作人員做好注氮機(jī)運(yùn)行記錄。二注氮平安考前須知1.為確保平安，注氮前管路隊(duì)巡管路人員必須巡視管路的完好情況，確認(rèn)完好匯報(bào)調(diào)度室。由調(diào)度室通知綜采隊(duì)工作面當(dāng)班第一平安負(fù)責(zé)人和采面專職瓦檢員后，方可進(jìn)行注氮。2.注氮前管路隊(duì)必須認(rèn)真檢查管路、注氮位置和各閥門開關(guān)狀況是否符合要求。3.在注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)前，管路隊(duì)在行人

12、斜井頭、中、尾部各設(shè)一名管路工，在行人聯(lián)巷設(shè)一名管路工，在9#集中軌道巷與9#集中回風(fēng)聯(lián)巷交叉口設(shè)一名管路工，在90101膠運(yùn)順槽運(yùn)料斜巷口設(shè)一名管路工，在90101膠運(yùn)順槽頭、中、尾部各設(shè)一名管路工，在80101膠運(yùn)順槽運(yùn)料斜巷口設(shè)一名管路工，在80101膠運(yùn)順槽頭、中、尾部各設(shè)一名管路工。在注氮防滅火系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)期間，各地點(diǎn)所設(shè)管路工要認(rèn)真、細(xì)致觀察所分管范圍內(nèi)注氮管路的情況，發(fā)現(xiàn)管路漏氣、管路裂隙等異常情況時(shí)，及時(shí)向調(diào)度室匯報(bào)，停止注氮，采取平安措施。4.為了檢驗(yàn)注氮管路的承壓能力和注氮管路連接的嚴(yán)密性，我們用壓縮空氣進(jìn)行管路耐壓試驗(yàn)和管路連接的嚴(yán)密性試驗(yàn)。將綜采工作面所有注氮管路的出口控

13、制閥關(guān)閉，將注氮管路的總管道進(jìn)氣口連接到空壓機(jī)，在注氮管路中充入壓縮空氣，當(dāng)注氮管路中氣體壓力到達(dá)設(shè)計(jì)壓力的1.5倍，并不得低于0.4MPa時(shí)，停止充氣，關(guān)閉進(jìn)氣閥，保持30分鐘，查看注氮管路是否漏氣，并檢查注氮管路中的氣體壓力是否明顯下降，是否能保持在一定的壓力。5.注氮初期，管路隊(duì)指定專人迅速巡視注氮管路系統(tǒng)檢查有無漏氣，發(fā)現(xiàn)漏氣立即處理。系統(tǒng)無問題后先進(jìn)行排空，管路中O2低于3%時(shí)方可向采空區(qū)內(nèi)注氮。6.定期對(duì)氮?dú)獬隹诘钠桨查y進(jìn)行可靠性檢測(cè)。7.為了防止氮?dú)庥砍鲈斐扇藛T窒息，在綜采面安排專職瓦斯檢查員，攜帶多功能氣體測(cè)量儀隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè)瓦斯、CO、O2等氣體濃度。檢查地點(diǎn)包括架間、上隅角、

14、軌道順槽回風(fēng)流，當(dāng)檢查發(fā)現(xiàn)CO濃度超過24ppm或氧氣濃度小于18.5%時(shí)，必須立即撤離受威脅地點(diǎn)，并匯報(bào)調(diào)度室，根據(jù)現(xiàn)場情況采取措施、進(jìn)行處理。8.巡視管路工要保證注氮管路三通閥門關(guān)閉，不被人翻開，以免發(fā)生氮?dú)庑孤?，造成人員傷害。9.為保證采空區(qū)氮?dú)獠恍孤痘蛏傩孤?，在下隅角和上隅角分別吊掛一組擋風(fēng)簾。10.軌道順槽內(nèi)工作人員一旦有呼吸急促等缺氧征兆時(shí)，要立即外撤到新鮮風(fēng)流中。11.地面束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控分析綜采工作面上隅角、采空區(qū)等處的氣體成分，監(jiān)測(cè)采空區(qū)內(nèi)氧氣濃度是否控制在7以下，以便驗(yàn)證注氮效果。12.管路隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)注氮管路進(jìn)行巡視，一旦有問題立即處理。13.在注氮過程中，如發(fā)生主扇停風(fēng)，造成工作面停風(fēng)，瓦斯檢查員或綜采隊(duì)值班隊(duì)長應(yīng)立即將人撤至進(jìn)風(fēng)巷的新鮮風(fēng)流處，并通知制氮車間立即停止注氮。14.注氮結(jié)束后，繼續(xù)檢測(cè)工作面及回風(fēng)流的各種氣體濃度。15.所有參與注氮及相關(guān)的人員，必須由各有關(guān)部門隊(duì)組組織學(xué)習(xí)，并嚴(yán)格按措施執(zhí)行。六、避災(zāi)路