【文章內容簡介】 煤層易自燃發(fā)火特征等因素經綜合考慮后，采用以氮氣滅火為主綜合防滅火措施。氮氣防滅火工藝：（二）注氮方式注氮方式從空間上分為開放式注氮和封閉室注氮；從時間上分為連續(xù)性注氮和間斷性注氮。工作面開采初期和停采撤架期間，或因遇地質破碎帶、機電設備等原因造成工作面推進緩慢，宜采用連續(xù)性注氮；工作面正常回采期間，可采用間斷性注氮。開放性注氮工作面開工前，氮氣支管路必須接至工作面，經鉆孔進入采空區(qū)；注氮管路布置在進風巷，如發(fā)現火情或一氧化碳發(fā)現異常情況時，必須開啟注氮設備進行滅火工作。封閉室注氮當工作面出現自燃發(fā)火征兆，此時采空區(qū)已經出現高溫點，CO氣體大量滲入工作面或工作面已經出現明火，可在工作面進回風巷構筑密閉，注氮管直接插入密閉向火區(qū)注氮。注氮時間的確定注氮時間一般根據從采空區(qū)氧化帶采樣分析其氧氣含量來確定。同時規(guī)定遇有下列情況時應進行注氮。（1）工作面有斷層或其他地質條件影響或工作面機械出現故障，時工作面推進速度減慢時：（2）工作面結束回收時（3）當預測到采空區(qū)氣體異常時（二）輔助措施為強化注氮效果，必須使工作面一開始就建立一個完善的均壓系統，使工作面壓力h＝0，使氮氣能較長時間停留在采空區(qū)，使采空區(qū)惰化，為防止采空區(qū)漏風，地面回填堵漏工作一定要做好，隨時觀察地面塌陷區(qū)，如有塌陷及時回填。（三）注氮工藝系統西翼：混合提升斜井→+1915m水平車場→+1915m運輸石門→+1915m水平西A9運輸石門→+1915m水平西A6運輸石門→采空區(qū)注氮點；東翼：混合提升斜井→+1915m水平車場→+1915m東運輸石門→+1915m水平東回采工作面運輸順槽→回采工作面采空區(qū)注氮點；東二采區(qū)；注氮工藝系統；混合提升斜井→+1915m水平車場→+1915m東A9集中運輸巷→+1915m水平A9回采工作面運輸巷→回采工作面采空區(qū)注氮點。+1915m水平東A9集中運輸巷→+1915m水平東A6石門→+1915m水平A6煤層運輸巷→回采工作面采空區(qū)注氮點。注氮參數選擇與計算：注氮量計算按以下四種方法計算，并取其中最大值：（1）按產量計算QN＝[A/（1440ρtn1n2）]（C1/C21）式中：QN——注氮流量，m3/min；A——礦井日產量，400t（最大生產能力）；t——礦井年工作日，取330d；ρ——煤的密度，；n1——管路輸氮效率，取80%；n2——采空區(qū)注氮效率，取90%；C1——空氣中的氧濃度，%；C2——采空區(qū)防火惰化指標，取7%。QN1=400247。(1440)(247。71)=（2）按噸煤注氮量計算QN＝5AK/6024式中：A——礦井日產量，400t； K——工作面回采率, 取95%。QN=540024=（3）按瓦斯量計算QN＝QcC/（10C）式中：QC——工作面通風量，回采工作面配風量為280m3/min；C——工作面回風流中的瓦斯?jié)舛龋?。QN＝280（10－）＝ m3/min（4）按采空區(qū)氧化帶氧濃度計算QN＝[（C1－C2） QV]/（CN＋C2－1）式中：QN——注氮流量，m3/min；　　　QV——采空區(qū)氧化帶的漏風量，m3/min；　　　C1——采空區(qū)氧化帶內原始氧濃度（取平均值）；　　　C2——注氮防火惰化指標，防火取7%；　　　CN——注入氮氣中的氮氣純度。因采空區(qū)氧化帶的漏風量沒有實測數據，無法進行計算。三種方法計算后取大值：QN＝。=。根據上述計算，注氮設備選用1套QTD200/97型地面固定式碳分子篩制氮設備。其性能參數如下：產氣量：≥200 Nm3/h；氮氣純度：≥97%；輸出壓力：～(可調)；電機功率：78kW；電壓：380V；冷卻方式：風冷；外型尺寸：LBH＝520022002600mm。（四）氣體監(jiān)測系統選用JSG8型礦井自燃火災束管監(jiān)測系統，通過束管對井下注氮后的采空區(qū)氣體進行采樣分析，對采空區(qū)煤炭自然的趨勢、溫度變化、空氣含量進行連續(xù)預報，最大限度減少采面火災災害。利用此系統對采空區(qū)內的ONCO、COCH4氣體進行分析。（五）安全管理在注氮過程中，作業(yè)場所氧氣濃度降低于18%時，必須停止一切工作并撤出人員，同時降低注氮量或停止注氮，或增加作業(yè)場所通風量。注氮設備管理人員和操作人員必須經理論培訓和實際操作培訓，考試合格才能上崗。對采空區(qū)進行注氮時，應編制相應的安全技術措施，并經礦總工程師審批后，方可實施。建立注氮設備的操作規(guī)程、工種崗位責任制、注氮防滅火管理規(guī)章制度。（六）回采工作面采空區(qū)注氮當自然發(fā)火危險主要來源自回采工作面的采空時，應采取向采空區(qū)里面注入氮氣的方法。應將注氮管鋪設在進風順槽中，注氮釋放口設在采空區(qū)中，并氮氣釋放口的設置應符合下列規(guī)定：氮氣釋放口應高于底板，與工作面保持平行，并用石塊或木垛等加以保護。注氮管采用單管，管道中設置三通，從三通上接出短管進行注氮。注氮量，應根據采空區(qū)中的氣體成分來確定，以距工作面20m處采空區(qū)中的氧氣濃度不大于10%作為確定的標準，如果在采空區(qū)內發(fā)現一氧化碳超限、出現高溫、異味等自燃征兆，都應加大注氮長度。合理的設置監(jiān)測傳感器，加強對采空區(qū)、工作面和回風巷中氧氣、氮氣、一氧化碳的監(jiān)測，同時由瓦斯檢查員隨時對工作面和回風巷道中一氧化碳濃度進行檢查，要保證工作面風流中的氧氣濃度不低于18%。注入氮氣的純度不得低于97%。第一次向采空區(qū)注氮，或停止注氮后再第二次注氮時，應先排除注氮管內的空氣，避免將空氣進入采空區(qū)。（七）工作面相鄰采空區(qū)注氮在回采過程中，當自燃發(fā)火危險不是來自于本采空區(qū)，而是相鄰回采工作面的采空區(qū)時，為了保證回采工作面的安全，在工作面與采空區(qū)相鄰的順槽中打鉆，然后向已封閉的采空區(qū)插管注氮。使之在靠近回采工作面的采空區(qū)側形成一條與工作面推進方向平行的惰化帶。（八）防止采空區(qū)氮氣泄漏的措施采空區(qū)漏風狀態(tài)決定了氮氣在采空期內的滯留時間，同時也決定著間歇式注氮時間的注氮周期。采空區(qū)的漏風長度越小，兩次注氮的間歇時間就越長，此時的注氮效果好且比較經濟。因此，采區(qū)措施減少采空區(qū)氮氣泄漏也是提高采空區(qū)注氮效果的有效途徑。二、阻化劑防滅火；阻化劑防滅火是目前國內外正積極推廣應用的一種防止煤層自然的新方法。阻化劑防滅火技術較先進、工藝系統簡單、投資較，是利用一種能夠對煤的氧化起抑制作用的物質與水混合,壓注或噴灑在煤體內或采空區(qū)內進行防滅火。阻化劑選擇：阻化劑的物理化學性質；設計選用組化率較高的氯化鈣（CaCL2），設計選擇CaCL2的濃度為30%。噴灑壓注系統：設計選用移動性阻化劑泵噴灑壓注系統。噴灑阻化劑風動泵安裝在采煤工作面回風水平（+1960m水平），管路利用工作面回風順槽的灑水消防管路→回采工作面采空區(qū)。目前我礦選用風動泵阻化劑噴灑泵，壓力23MPa，將溶液用膠管送至工作面進行噴灑，每班必須噴灑一次，在工作面回風順槽（+1960m水平AAA5）靠頂底板側，按45角度，每3m一個鉆孔，煤體內壓注阻化劑進行防滅火。參數計算：工作面一次噴灑量計算：V=K1K2LBhAY式中: K1———一次噴灑量；K2————松散煤（浮煤）容重；L———— 工作面長度；mB————一次噴灑寬度；m h頂底板浮煤厚度；m A—————原煤（浮煤）的吸液量；t/tY—————阻化劑水溶液的容量；t/m3V=50第二節(jié) 礦井火災觀測井下煤炭自燃發(fā)生過程中，經過一個較長時間，氧化趨于發(fā)生火災的時候，往往會陸續(xù)出現一些使人感覺到的外部征兆：一、臨近自燃區(qū)域的巷道風流中出現霧氣，煤壁和支架上出現汗珠；二、水分凝聚，出現火災氣體，人能聞到煤焦油味；三、水分凝聚，汽油味更加強烈，能聞到與樹脂相仿的芳香氣味，并感覺到巷道內氣溫較高；四、巷道風流中出現窒息性氣體（如一氧化碳等）使人感到悶熱，并有比較強烈的燒焦氣味；五、巷道內燒焦氣味更加強烈，同時存在上述其它的外部征兆；六、巷道內出現煙霧，并伴隨著出現明火或灼紅的煤炭。第四章 礦井防滅火措施礦井火災根據發(fā)火的原因，內因火災和外因火災兩大類。一、內因火災。它大多發(fā)生在井下采空區(qū)、煤巷冒頂區(qū)域和被壓出現裂隙或破碎的煤柱內。由于煤層的地質賦存條件，煤炭本身的物理化學性和采掘因素以及管理因素的不同，井下內因火災所占比例是不同。井下內因火災包括上行風流火災、下行風流火災、進風流火災等。二、外因火災。由于井下使用明火或電氣設備和機械設備安裝運行不良引起瓦斯和煤塵爆炸都可能導致這種火災；這種火災的發(fā)生都比較突然、發(fā)展比較快，防止這種火災的根本措施，就是避免出現