陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计本科论文Word格式.docx

1、2、灌浆方法：采用随采随灌和采后灌浆法。采用随采随灌的方法，即随着采煤工作面推进，滞后工作面3040m从423卸压抽采巷灌浆孔向采空区灌浆，钻孔间距15m。3、灌浆量的确定：（1）、钻孔灌浆量QK = K L/ H M C = 0.06157.271650.756 =816.2m3式中： QK钻孔灌浆量 ，m3 L/钻孔间距，15m H采高 ，7.27m M工作面斜长，165m C回采率 ，0.756 K灌浆系数， 0.06（2）、工作面灌浆量 Q = QK L/L/ = 816.21880/15= 102297m3 式中： QK钻孔灌浆量 ，816.2m3L工作面走向长，1880m L/钻孔

2、间距 ，15m Q工作面灌浆量 （3）、脱水系统：在423 运回顺排水点安设污水泵，将污水排至区段水仓。二、注氮防灭火：1、 注氮系统：（1）安子沟制氮站，一套KGZD97-1000和KGZD-1000制氮设备，其制氮量为均1000m3/h,（2）注氮系统（管路150 mm钢管），安子沟制氮站安子沟2#风井东翼总回东翼回风大巷423反风道423运顺采空区。2、注氮工艺：回采工作面采空区采用埋管注氮，即：工作面运顺铺设一趟150注氮管路，当管路埋入采空区10 m时开始注氮，当管路埋入40 m时，开始埋设第二趟管路，当第二趟管路埋入10 m时向采空区注氮，同时停止第一趟管路注氮，这样循环往复，直至

3、工作面采完为止。3、注氮方式：回采工作面注氮采用连续性注氮。4、计算423工作面回采所需的注氮量： 按产量计算：QN = A/（24pth1 h2）（c1/c2 -1） =1500000/（241.43300.90.8）（0.2/0.07-1）=348（ m3/h）QN 注氮流量，m3/h A 年产量 ，t; t年工作日，取330d p 煤的密度，t/m3; h1管路输氮效率，% h2 采空区注氮效率，% c1空气中氧含量，一般取20%； c2采空区防火惰化指标，取7%。 按吨煤 注氮量计算 QN 5Ak/33024 =515000000.756/33024 =715（m3/h）Q N注氮流量

4、， m3/h； A年产量，t； k工作面回采率，75.6%。现矿井制氮装备能力为1700 m3/ h， 注氮体积：V = LHMK1K2 =18800.7560.8=1363917m3V 423采空区注氮体积 m3 L 采空区注氮走向长度 1880m H 采空区注氮倾斜长度 165m M 工作面采高 7.27m K1 工作面回采率 75.6% K2采空区空间率 80% 注氮量 Q V（C1 - C2）/ C21363917（0.08-0.03 ）/0.03 2273195m3Q注氮量 m3 C1注氮前采空区氧气平均浓度 8 % C2注氮后火区熄灭氧气浓度指标 3 %5、注氮监测：（1）每日三班

5、派人在回风巷进行检查，发现O219%时，立即撤出人员，减小注氮量（或者停止注氮），待风量中O219%时方可恢复工作。（2）每天三班检查工作面、上隅角及回风流中的瓦斯情况，发现采空区内大量涌出瓦斯时，风流瓦斯超限，立即撤出人员、减小注氮量（或者停止注氮），待瓦斯降到1%以下时方可恢复工作。三、汽雾阻化防灭火：1、汽雾阻化系统：在423工作面运顺安设汽雾阻化泵一台，2 m3储液搅拌箱一个，沿运顺铺设汽雾管路至工作面喷雾点，在喷雾点安设汽雾发生器进行喷雾。2、汽雾发生器安装数量及位置：根据我矿实际，结合工作面漏风情况，在工作面前、后落山、20#、40#、60#架处各安装一个汽雾发生器，通过漏风将雾化

6、液带到采空区，起到防灭火作用 3、汽雾阻化工艺过程：将氯化镁按20%比例加入储液搅拌箱中溶解后，经过滤进入喷雾泵，加压后进入各喷雾点，经汽雾发生器将药液转化为汽雾，随漏风带入采空区。 4、每班喷药量计算（423工作面）根据工作面煤的厚度、采煤高度，采空区遗煤量计算喷药量，每吨煤喷雾化液5-10kg，计按6kg，则每刀喷阻化液量为：V MHBPCK/ RD 1650.60.256/0.810501.8m3 式中: V 每刀割煤喷阻化液量； M 工作面倾斜长度（ 165m）； H 工作面平均煤厚 （7.27m）； B 每刀割煤宽度 （ 0.6m）； P 煤的容量 （1.4T/m3）；C 煤损失率（

7、25%）； R 雾化率 （80%）； K 吨煤吸药量（6kg/T）； D 阻化液比重（1050kg/m3）；每班喷阻化剂量G=vDFL=1.8105020%2=756（公斤） V: 每刀割煤喷阻化液量；D - 阻化液比重 （1050kg/m3）；F-阻化液浓度 （20%）L每班平均割煤刀数（2）每刀割喷阻化剂时间： T V/（mQ） 1.8/（50.25）1.44（小时） T - 每刀喷阻化剂时间 （小时）； m - 汽雾发生器的个数 （ 5个）； Q - 汽雾发生器的流量 （0.25 m3/h）；V - 每刀割煤喷阻化液量 （1.8 m3）；四、观测预报：1、423采面观测预报：根据我矿现有

8、装备和技术，在423工作面回采过程中火区观察员对423采面落山、回风及高位抽采巷口闭、卸压抽采巷正头闭的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气等气体和温度进行观测预报，做到早发现、早预防、早处理，防患于未然。每天四点班由救护队观察预报点进行采样。采集的样本监测组必须及时进行分析，并将分析结果报矿长、总工及通防科。采样观察预报点为：采面上隅角、高抽巷闭里、卸压抽采巷卸压抽采孔、卸压抽采巷闭墙、采空区闭墙等地点。2、监测监控（1）束管监测分析矿井安装KSS200束管监测系统一套，束管监测系统中心机房设在平硐井口广场，该系统辅设12芯束管9270m至423回顺外段，3芯束管敷设2300m至423后落山，在后

9、落山埋设1个采样头，后落山沿切眼方向50米埋设1个采样头，在距落山50米的回顺安设1个采样头，并随着工作面的推采而移动；随着工作面的推采，每50米埋设1个。通过采样头抽取气样，对采空区、落山及回顺的气体进行分析。（2）传感器监测监控在423工作面后落山，423回顺各安设CO传感器1个，对工作面及回顺风流CO进行连续监测监控；423工作面回顺回风以里1015m处，安设温度传感器1个，对工作面回顺风流温度进行连续监测监控；风速传感器1个，对工作面回顺风流风速进行连续监测。五、构筑防火门墙：在423回顺、运顺、排水巷、卸压抽采巷口以里60m和1100m处各做防火门一道，用砖做防火门墙，墙厚不小于75

10、0mm，运顺防火门墙中间留2.72m（宽高）的通道，回顺防火门墙中间留22.2m（宽高）的通道，卸压抽采巷、排水巷防火门墙中间留2高）的通道。墙5米范围内要备够的防火板及封口的材料，并码放整齐。六、423采空区注三相泡沫防灭火由423卸压抽采巷向采空区施工注三相泡沫钻孔，每间隔30米施工1个，向采空区30范围内注三相泡沫，。终孔位置在回顺顶板3米利用灌浆注氮系统向采空区内注三相泡沫进行防灭火。1）、每孔注三相泡沫量：V=LHL1C=165300.750.3=8096.9 m3V钻孔注三项泡沫量；L工作面倾斜长度：165m；L1钻孔间距30m；H采煤高度：7.27m；C回收率：75%；K孔隙率：

11、30%。2）、每孔注三相泡沫时间：发泡系数为1500 m3/h计算（注氮管路流量300-1200 m3/h，压力0.2-0.7MPa,灌浆浓度3:1-6:1，流量10-30m3/h）我矿参数为：注氮管路流量1000 m3/h，压力0.9MPa,灌浆浓度4:1，流量60m3/h、满足要求T=V/=8096.9/1500=5.4（h）T 每孔注三相泡沫时间，单位h；V每孔注三相泡沫体积：单位m3；发泡系数：单位m3/h；3）、每孔注发泡剂量：d=hq=5.4100=540Kgh每孔注三相泡沫时间，单位h；q每小时注三相泡沫剂量，取100Kg；、矿井防灭火措施（一）、采区防灭火措施1、采空区、上、下

12、顺槽冒落空间、停采线等处必须有防止遗煤自燃的预防措施。2、开采煤层的上方及邻近采空区和其它漏风源必须有处理措施。3、防火队火区观察员每天必须对矿井所有闭墙进行一次全面检查，发现问题及时处理。通防科每旬组织通维区、防火队、救护队对井下所有闭墙进行一次全面检查。4、综放工作面尽可能地提高顶煤回收率，采面煤层回收率应大于80%，工作面上、下顺槽、开采线和停采线的浮煤必须清净。5、回采工作面投产前必须有煤层注水设计，并严格执行，设计有完整的注氮、黄泥灌浆、注三相泡沫、注凝胶和疏水系统，坚持使用汽雾阻化。6、回采工作面坚持正规循环作业，加快推进速度，尽快使老塘进入压实带，前后落山角及时放顶，不允许留长距离空间。7、积极发挥束管监测系统作用，每天对采面采空区内3个采样点、后落山角采样点和其它采样点等处气体进行一次采样分析，分析结果分送有关领导和科室审阅，并保存备查。8、综放工作面回采过程中,火区观察员每班对工作面上隅角、瓦斯抽放巷闭墙、灌抽巷闭墙及回风巷中的CH4、CO2、CO等气体浓度和温度观测一次。每天救护队用气囊采集工作面上隅角和瓦斯抽放巷气样各一次,进行分析化验, 分析结果分送有关领导和科室审阅，做到及时发现及时处理,防患于未然。9、在综放面卸压抽采巷每隔30m向回顺打2个三相泡沫注浆孔，全长封孔，不用时堵严。采面依次推过每个注浆孔20-30m时注一