???????????????????? 1)
Q1=120×11×200×3×0.9=712800 m3
式中:Q1——首次總注氮量,m3;
????? W——惰化帶寬度,m;
????? H——惰化帶(采、放煤)高度,m;
????? L——惰化帶長度,m;
????? K1——采空區(qū)氣體置換系數(shù),取2-3;
????? K2——采空區(qū)松散系數(shù),0.5-0.9。
間歇式注氮的日注氮量用公式2)計算。
?????????????????? 2)
式中:Qn——間歇式注氮時日注氮量,m3;
????? b ——工作面日推進度,m;
????? L——工作面長度,m;
????? H——采、放煤高度,m;
K1——采空區(qū)氣體置換系數(shù),取2-3;
????? K2——采空區(qū)冒落矸石松散系數(shù),取0.8-0.9;
????? K3——工作面推進速度校正系數(shù),按公式3)計算。
?=200-80/200=0.6???? 3)??????????????????
式中:Lmax——采空區(qū)窒息帶與氧化帶自燃危險區(qū)邊界距工作面的距離,m;
????? Lmin——采空區(qū)氧化帶自燃危險區(qū)距工作面的最短距離,m。
?
=198×11.75×3×0.9×0.6
=3768.93m3
式中:Qn——間歇式注氮時日注氮量,m3;
????? L——工作面長度,m;
????? H——采、放煤高度,m;
K1——采空區(qū)氣體置換系數(shù),取2-3;
????? K2——采空區(qū)冒落矸石松散系數(shù),取0.8-0.9;
????? K3——工作面推進速度校正系數(shù),
如果注氮強度按3000m3/h計算,那么每日注氮時間為1.256小時。
加強注氮工作,實現(xiàn)以注氮防火措施為主。要求制氮機每天注氮時間不少于1.3小時,即注氮量不低于3768.93m3/日。
以上檢測資料由通風隊技術員專門收集整理分析,并組織實施和監(jiān)督綜合防滅火措施的落實,發(fā)現(xiàn)問題及時處理,匯報有關單位和人員。
(四)注氮設備
我礦制氮設備為AH—GT—1500變壓吸附式制氮機,單臺制氮能力為1500m3/h,共有三臺同型號設備,配套有四臺空壓機。
(五)注氮防滅火注意事項
1、氮氣源必須穩(wěn)定可靠。
??? 2、注入的氮氣濃度不小于97%。
??? 3、鋪設一條專用的氮氣輸送管路系統(tǒng)及其附屬安全設施。定期對輸?shù)苈愤M行試壓檢漏。
??? 4、利用束管每天檢測和安全監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測采空區(qū)氣體及上隅角成分變化。
5、在工作面上、下隅角設固定的溫度觀測點,對工作面溫度進行監(jiān)測。
??? 6、注氮期間必須有專人定期進行檢測、分析和整理有關注氮車間、井下情況的記錄、發(fā)現(xiàn)問題及時報告處理。
7、注氮過程中,工作場所的氧氣濃度不得低于18.5%,否則應立即停止作業(yè)撤除人員,同時降低注氮流量或停止注氮。
8、每次注氮必須有三人檢查管路是否有漏氣現(xiàn)象,處理漏氣時,要有3人以上,巡查管路時必須順風沿管路巡檢。
9、在注氮過程中,瓦斯檢查員要時刻檢查工作面上隅角和回風巷瓦斯和其它氣體濃度情況,當濃度不符合規(guī)定時,必須撤出工作面和回風巷內(nèi)所有工作人員,待氣體濃度降至安全濃度以下且穩(wěn)定30min后,人員方可再次進入上述地點進行工作。
10、班長以上人員、電鉗工及工作面內(nèi)單獨作業(yè)人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測報警儀。
11、注氮期間與注氮無關的人員不得有進入注氮管路沿線巷道內(nèi)。
12、注氮工作完成后,各工作地點的人員必須將注氮管路閥門關掉。
13、注氮管路必須有明顯、醒目的標志,防止其他人員誤做它用。
14、通風隊負責在工作面輔運順槽注氮支管上每隔60米進行一次標記,當工作面推進至標記時,將注氮支管斷開。
15、其它未盡事宜嚴格按《煤礦安全規(guī)程》及平朔公司相關規(guī)定執(zhí)行。
五、注漿防滅火
(一)、注漿機理
預防性灌漿,就是將水、漿材(粘土、砂等)按照適當比例,制成一定濃度的漿液,借助輸漿管路送往可能發(fā)生自燃的采空區(qū)以防止自燃火災的發(fā)生。預防性灌漿的作用,一是隔絕氧氣,二是散熱。漿液進入采空區(qū)之后,固體物沉淀下來,充填于煤壁裂隙中間,能夠有效的封堵裂縫漏風;沉淀物包裹遺煤,隔絕了遺煤與氧氣的接觸,切斷了遺煤氧化的反應過程;而漿水能增加遺煤的外在水分,抑制氧化過程的放熱。
(二)、注漿方法
一般情況下,煤礦所采用的注漿方法有以下三種:采前注漿、隨采隨注、采后注漿。①采前注漿:即采煤之前對老空區(qū)采區(qū)的防止自燃發(fā)火的措施,一般用于特厚、易燃煤層;②隨采隨注:隨著工作面的回采向采空區(qū)注漿,一般用于煤層自燃發(fā)火期短的工作面;③采后注漿:利用在密閉墻上預埋的注漿管向采空區(qū)注漿。
我公司所采用的注漿方法為采后注漿,即采煤工作面回采結束后,在其主輔順槽砌筑永久密閉墻,墻上預留注漿管,需要注漿時,將注漿系統(tǒng)支線管路與密閉墻上的注漿管連接即可實現(xiàn)注漿。注漿方式為間歇式注漿。
(三)、漿材要求
注漿系統(tǒng)所用固體漿材必須滿足以下要求:
①不含助燃和可燃、易燃材料;不含催化物質
②粒度直徑不大于2mm,細小顆粒(粒度小于1mm)要占到70%——75%。對于粘土,d≤0.1mm顆粒要占到60%——70%。
③主要物理指標:相對密度要求一般為2.4——2.8;塑性指數(shù)9——14;膠體混合物濃度(按MgO計)25%——30%;含砂量25%——30%(粒徑在0.5——0.25mm以下)。
④容易脫水又要有一定的穩(wěn)定性
一般用于煤礦注漿系統(tǒng)的漿材有粘土、亞粘土,頁巖或者粉煤灰也可以用作注漿。根據(jù)我礦實際情況,可以選擇的漿材有黃土、粉煤灰,制漿時水土比例一般為2:1(體積比),然后每千克漿液中懸浮劑添加量為1.5—2千克。
(四)、注漿量計算
采后注漿的注漿量的多少,主要取決于采空區(qū)(未垮落)的容積,一般情況下我公司綜采工作面在拆面結束后,工作面全部垮落,只有上下隅角至密閉墻前的一段巷道未垮落,所以注漿容積即為此空間體積,計算如下
Q=M*L*H*K
式中?Q——灌漿所用土量,m3
????? M——煤層采高,m
????? L——未垮落巷道長度,m
????? H——巷道寬度,m
????? K——灌漿系數(shù),即灌漿材料的固體體積與需要灌漿的采空區(qū)容積之比(取值范圍0.03——0.3),考慮到我礦煤層較松散,泥漿收縮等特點K選為0.3。
我礦煤層采高為3.2米;巷道寬度5.0米;上下隅角至密閉墻距離一般為20米,加上未完全垮落部分以及絞車硐室等,未垮落巷道長度修正為40米。故每個注漿地點需土量大約3.2*40*5.0*0.3=192m3。
按照預定的水土比2:1,每天需要水量為384 m3。每個地點注漿量約為576 m3。根據(jù)我礦注漿設備每小時60 m3的注漿能力,每天注漿時間6小時,則每個注漿地點需要注漿時間為9.6小時,約為1.6天。
(五)、制漿設備
我礦所使用的注漿設備為FMH—60全自動防滅火系統(tǒng),制漿能力為60 m3/h。
(六)、注漿安全事項
①?注漿前,對清水的酸堿度、漿液的密度等參數(shù)進行測試,必須在符合要求的前提下才可以進行注漿
②?對漿液的雜物、過濾網(wǎng)前雜物進行清理
③?充填注漿時速度適中,切忌忽大忽??;接近充滿時,適當減小流量
④?注漿時在密閉墻管線上設置壓力表,并安排專人觀察;壓力較大時,打開安全閥,停止注漿。
⑤?注漿時,根據(jù)所用注漿管路長度適時安排人員巡查管路,是否有漏液處;注漿地點前后50范圍內(nèi)除監(jiān)護人員外,其余人員不得逗留。
⑥?每次注漿完畢,都必須使用清水清洗注漿管路,直到注漿管出水口微清水為止。
⑦?為防止密閉墻內(nèi)積水,每個地點注漿完畢7----10天后,要打開密閉墻反水管堵蓋進行觀察,若有水則需將水排出,積水排完后重新接好反水管堵蓋。