???????????????????? 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(zhǎng)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(jì)算。
?????????????????? 2)
式中:Qn——間歇式注氮時(shí)日注氮量,m3;
????? b ——工作面日推進(jìn)度,m;
????? L——工作面長(zhǎng)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(jìn)速度校正系數(shù),按公式3)計(jì)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(xiǎn)區(qū)邊界距工作面的距離,m;
????? Lmin——采空區(qū)氧化帶自燃危險(xiǎn)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(shí)日注氮量,m3;
????? L——工作面長(zhǎng)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(jìn)速度校正系數(shù),
如果注氮強(qiáng)度按3000m3/h計(jì)算,那么每日注氮時(shí)間為1.256小時(shí)。
加強(qiáng)注氮工作,實(shí)現(xiàn)以注氮防火措施為主。要求制氮機(jī)每天注氮時(shí)間不少于1.3小時(shí),即注氮量不低于3768.93m3/日。
以上檢測(cè)資料由通風(fēng)隊(duì)技術(shù)員專門收集整理分析,并組織實(shí)施和監(jiān)督綜合防滅火措施的落實(shí),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,匯報(bào)有關(guān)單位和人員。
(四)注氮設(shè)備
我礦制氮設(shè)備為AH—GT—1500變壓吸附式制氮機(jī),單臺(tái)制氮能力為1500m3/h,共有三臺(tái)同型號(hào)設(shè)備,配套有四臺(tái)空壓機(jī)。
(五)注氮防滅火注意事項(xiàng)
1、氮?dú)庠幢仨毞€(wěn)定可靠。
??? 2、注入的氮?dú)鉂舛炔恍∮?span>97%。
??? 3、鋪設(shè)一條專用的氮?dú)廨斔凸苈废到y(tǒng)及其附屬安全設(shè)施。定期對(duì)輸?shù)苈愤M(jìn)行試壓檢漏。
??? 4、利用束管每天檢測(cè)和安全監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)采空區(qū)氣體及上隅角成分變化。
5、在工作面上、下隅角設(shè)固定的溫度觀測(cè)點(diǎn),對(duì)工作面溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
??? 6、注氮期間必須有專人定期進(jìn)行檢測(cè)、分析和整理有關(guān)注氮車間、井下情況的記錄、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)報(bào)告處理。
7、注氮過程中,工作場(chǎng)所的氧氣濃度不得低于18.5%,否則應(yīng)立即停止作業(yè)撤除人員,同時(shí)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(shí),要有3人以上,巡查管路時(shí)必須順風(fēng)沿管路巡檢。
9、在注氮過程中,瓦斯檢查員要時(shí)刻檢查工作面上隅角和回風(fēng)巷瓦斯和其它氣體濃度情況,當(dāng)濃度不符合規(guī)定時(shí),必須撤出工作面和回風(fēng)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(jìn)入上述地點(diǎn)進(jìn)行工作。
10、班長(zhǎng)以上人員、電鉗工及工作面內(nèi)單獨(dú)作業(yè)人員必須攜帶便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀。
11、注氮期間與注氮無(wú)關(guān)的人員不得有進(jìn)入注氮管路沿線巷道內(nèi)。
12、注氮工作完成后,各工作地點(diǎn)的人員必須將注氮管路閥門關(guān)掉。
13、注氮管路必須有明顯、醒目的標(biāo)志,防止其他人員誤做它用。
14、通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)在工作面輔運(yùn)順槽注氮支管上每隔60米進(jìn)行一次標(biāo)記,當(dāng)工作面推進(jìn)至標(biāo)記時(shí),將注氮支管斷開。
15、其它未盡事宜嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》及平朔公司相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
五、注漿防滅火
(一)、注漿機(jī)理
預(yù)防性灌漿,就是將水、漿材(粘土、砂等)按照適當(dāng)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(zāi)的發(fā)生。預(yù)防性灌漿的作用,一是隔絕氧氣,二是散熱。漿液進(jìn)入采空區(qū)之后,固體物沉淀下來(lái),充填于煤壁裂隙中間,能夠有效的封堵裂縫漏風(fēng);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(yīng)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(duì)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(yù)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(jié)束后,在其主輔順槽砌筑永久密閉墻,墻上預(yù)留注漿管,需要注漿時(shí),將注漿系統(tǒng)支線管路與密閉墻上的注漿管連接即可實(shí)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(zhì)
②粒度直徑不大于2mm,細(xì)小顆粒(粒度小于1mm)要占到70%——75%。對(duì)于粘土,d≤0.1mm顆粒要占到60%——70%。
③主要物理指標(biāo):相對(duì)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(jì))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(yè)巖或者粉煤灰也可以用作注漿。根據(jù)我礦實(shí)際情況,可以選擇的漿材有黃土、粉煤灰,制漿時(shí)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(jì)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(jié)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(jì)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(zhǎng)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(diǎn)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(zhǎng)度修正為40米。故每個(gè)注漿地點(diǎn)需土量大約3.2*40*5.0*0.3=192m3。
按照預(yù)定的水土比2:1,每天需要水量為384 m3。每個(gè)地點(diǎn)注漿量約為576 m3。根據(jù)我礦注漿設(shè)備每小時(shí)60 m3的注漿能力,每天注漿時(shí)間6小時(shí),則每個(gè)注漿地點(diǎn)需要注漿時(shí)間為9.6小時(shí),約為1.6天。
(五)、制漿設(shè)備
我礦所使用的注漿設(shè)備為FMH—60全自動(dòng)防滅火系統(tǒng),制漿能力為60 m3/h。
(六)、注漿安全事項(xiàng)
①?注漿前,對(duì)清水的酸堿度、漿液的密度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,必須在符合要求的前提下才可以進(jìn)行注漿
②?對(duì)漿液的雜物、過濾網(wǎng)前雜物進(jìn)行清理
③?充填注漿時(shí)速度適中,切忌忽大忽??;接近充滿時(shí),適當(dāng)減小流量
④?注漿時(shí)在密閉墻管線上設(shè)置壓力表,并安排專人觀察;壓力較大時(shí),打開安全閥,停止注漿。
⑤?注漿時(shí),根據(jù)所用注漿管路長(zhǎng)度適時(shí)安排人員巡查管路,是否有漏液處;注漿地點(diǎn)前后50范圍內(nèi)除監(jiān)護(hù)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(gè)地點(diǎn)注漿完畢7----10天后,要打開密閉墻反水管堵蓋進(jìn)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。