【正文】 于調(diào)節(jié)風(fēng)量；且在發(fā)生火災(zāi)時(shí)便于控制風(fēng)流，隔絕火區(qū)。 本礦采用中央 并列式 通風(fēng)方式， 各 采掘面 有獨(dú)立的進(jìn)、回風(fēng)系統(tǒng)。 礦井采用抽出式通風(fēng)方法，工作面采用長(zhǎng)壁后退式回采“ U”形通風(fēng)方式，采空區(qū)漏風(fēng)小 ，有利于防止煤層自燃。 準(zhǔn)備采區(qū)時(shí)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘其他巷道。采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方可回采。 二、 正確選擇通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置地點(diǎn) 36 調(diào)節(jié) 風(fēng)窗 、風(fēng)門、 擋風(fēng)墻 等通風(fēng)設(shè)施，應(yīng)設(shè)置在圍巖堅(jiān)固、地壓穩(wěn)定的地點(diǎn)，還應(yīng)避免引起采空區(qū)或附近煤柱裂隙漏風(fēng)量的增大。 進(jìn)風(fēng)巷中的調(diào)節(jié)風(fēng)門應(yīng)盡量安設(shè)在離進(jìn)風(fēng)側(cè)較近的一端。 第 三 節(jié) 自燃發(fā)火觀測(cè)站設(shè)置 對(duì) 開(kāi)采具有自燃傾向性 的煤層 時(shí) ，應(yīng) 及時(shí)掌握自燃發(fā)火動(dòng)向，必須作好觀測(cè)點(diǎn)的建設(shè)，氣樣采集、分析、記錄和火災(zāi)的判斷。主要有以下原則： 在全礦井的自燃危險(xiǎn)區(qū)建立自燃發(fā)火觀測(cè)站 (點(diǎn) )，進(jìn)行系統(tǒng)定期的觀測(cè)。觀測(cè)站 (點(diǎn) )應(yīng)設(shè)在礦壓較小的地點(diǎn)，至少長(zhǎng) 10m 一段支護(hù)規(guī)整、斷面不變，巷 道內(nèi)無(wú)風(fēng)阻物。井下觀測(cè)站 (點(diǎn) )分為固定觀測(cè)點(diǎn)、移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)和臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)。 采區(qū)、工作面固定觀測(cè)站 (點(diǎn) )：在采區(qū)、工作面的回風(fēng)流建立一個(gè)觀測(cè)站 (點(diǎn) )， 一般選為測(cè)風(fēng)站， 其觀測(cè)站的位置應(yīng)能控制全部回風(fēng)流。 密閉固定觀測(cè)站 (點(diǎn) )：礦井所有 火區(qū) 密閉 、采空區(qū)密閉、巷道密閉 建立觀測(cè)站 (點(diǎn) )，并定期檢測(cè)。 移動(dòng)觀測(cè)點(diǎn)：在工作面 上隅角 設(shè)置，并隨工作面推動(dòng)而移動(dòng)的觀測(cè)點(diǎn)。 臨時(shí)觀測(cè)點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，為縮小火區(qū)范圍以便準(zhǔn)確查找火源點(diǎn)而增設(shè)的觀測(cè)點(diǎn)。 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦 監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置： ① 12204 工作面上隅角 、回風(fēng) 流 每 周 至少檢測(cè)一次。 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括 CO、 O CO CH4濃度，及 溫度 。 ② 后期正?；夭善陂g的 12205 工作面上隅角、回風(fēng)流 每周至少檢37 測(cè)一次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括 CO、 O CO CH4濃度，及溫度。 ③ 采空區(qū) 密閉 、巷道密閉每周至少檢測(cè)一次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括密閉內(nèi)外 CO、 O CO CH4濃度，及溫度。 ④ 火區(qū)密閉，每周至少檢測(cè)兩次。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括密閉內(nèi)外 CO、 OCO CH4濃度，及溫度。 ⑤ 當(dāng)?shù)V井 出現(xiàn)自燃發(fā)火現(xiàn)象時(shí) ，自燃發(fā)火觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置于密閉墻側(cè)，每班至少檢測(cè)一次。 另外必須對(duì)井下工人進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，加強(qiáng)預(yù) 測(cè)預(yù)報(bào)工作，做到預(yù)防為主。 第 四 章 礦井防滅火 系統(tǒng) 第一節(jié) 注漿系統(tǒng) 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦 在注漿系統(tǒng) 設(shè)計(jì)及管理 方面嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》 2021版的有關(guān)規(guī)定和《礦井防滅火規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容及《煤礦注漿防滅火技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行設(shè)計(jì)。 一、 注漿材料 注漿材料的種類：黃土、頁(yè)巖、礦井矸石、粉煤灰、尾礦等。神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦選用黃土作為注漿材料。 注漿材料成漿性能指標(biāo) ( )應(yīng)達(dá)到如下規(guī)定： (1)沉降速度 1～ 10mm／ min； (2)臨界穩(wěn)定時(shí)間為 20～ 60min； (3)塑性指數(shù) 7～ 14； (4)粘度系數(shù) (1～ 2) 103Pa． S； (5)氧化鎂膠體混合物含量 20％～ 35％； 38 (6)含砂量 10％～ 30％。 二 、主要注漿參數(shù) 灌漿系數(shù) 防火灌漿系數(shù)為 3％～ 12％，滅火灌漿系數(shù)相應(yīng)加大。 土水比 礦井防滅火注漿漿液的土水比應(yīng)為 8 ： 1～ 10 ： 1。 本礦 在回采工作面灑漿防火時(shí)設(shè)計(jì)土水比應(yīng)為 10 ： 1。 三 、 注漿量 計(jì)算 礦井生產(chǎn)能力 240 萬(wàn)噸 /年， 礦井注漿量計(jì)算： 黃泥用土量計(jì)算： Q 土 =KMLHC 立方米 其中 Q 土 灌漿用土量（立方 米） K灌漿系數(shù)（ ） M煤層開(kāi)采厚度（米） L灌漿區(qū)走向長(zhǎng)度（米） H灌漿區(qū)傾斜長(zhǎng)度（米） C煤炭回收率 95% 工作面采高 米，走向長(zhǎng)度 957 米，寬 199 米 Q 土 =%= 灌漿用水量計(jì)算： Q 水 =K水 X Q 土 X S 其中 Q 水 灌漿用水量（立方米） K 水 制漿沖洗管用水量備用 系數(shù)取 S水土比取 8:110:1 Q 水 == 灌漿量計(jì)算： Q 漿 =（ Q 土 +Q 水） X =(+) = 立方米 39 四 、制漿方法 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦 在制漿方法上 可 采用黃泥漿的制漿方法 礦井采用機(jī)械制漿。將黃土、粉煤灰等材料倒入運(yùn)料口后，由刮板輸送機(jī)傳輸至篩選機(jī)中，由篩選機(jī)自動(dòng)過(guò)濾掉不適合制漿的材料，經(jīng)篩選合適的材料再由制漿機(jī)制成漿液 匯至灌漿池 ，最終通 過(guò)自流或加壓泵進(jìn)入注漿管路系統(tǒng)中。 制漿流程：人工、機(jī)械裝料→刮板輸送機(jī)→帥選機(jī)→制漿機(jī)→灌漿池→加壓泵→注漿管路 五 、 注漿 管路 選型及路線 根據(jù) 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦 的制漿方式，井下 采用輸漿管路系統(tǒng)。在漿液流人輸漿管路前，應(yīng)設(shè)置篩網(wǎng)過(guò)濾，網(wǎng)的孔徑宜為 15～20mm。 管路選型 根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中收集掌握的情況經(jīng)計(jì)算分析選擇主管 、支管 及工作面 均 采用直徑為 DN133mm 的鋼管滿足生產(chǎn)需要。 ① 實(shí)際工作流速： Q1＝ Q/nt ＝ ＝ ／ h V＝ 4Q1/(3600π d2) ＝ 4 (3600π ) ＝ 式中： 40 v—— 管內(nèi)泥漿的實(shí)際工作流速， m/s； Q1—— 每小時(shí)注漿量， m3／ h； d—— 管道內(nèi)直徑，取 ； n—— 每日灌漿班數(shù)， 2 班／ d； t—— 每班純灌漿實(shí)際， 10h/班。 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦在地面 工業(yè)北部 設(shè)立有注漿站，制漿機(jī)型號(hào)為 LHZ40型 ，額定制漿量 40m3／ h，可以滿足 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦采煤工作面正常推進(jìn)期間的注漿防滅火需要。 ② 輸漿管路系統(tǒng)應(yīng)避免“兩頭高中間低”的布置方式，并盡量減少拐彎。 ③ 井下輸漿管路應(yīng)緊靠井 巷壁鋪設(shè)，固定牢固，并涂以防銹漆。 ④ 每次注漿后應(yīng)立即用清水沖洗管路。 管路鋪設(shè) ① 注漿機(jī)房→ 鉆孔 → 輔運(yùn)大巷 → 12204工作面 回風(fēng)巷 順槽 → 12204工作面 采空區(qū) ② 注漿機(jī)房→ 鉆孔 → 輔運(yùn)大巷 → 12205工作面輔運(yùn) 巷 順槽 → 12205工作面采空區(qū) 六 、注漿方法 根據(jù) 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦 的生產(chǎn)條件， 可 選擇以下注漿方法。 (1)埋管注漿 隨著回采工作面推進(jìn) ，在 順槽 向采空區(qū)內(nèi)埋設(shè)管道進(jìn)行注漿，出漿口距工作面的距離應(yīng)不小于 15m。 (2)密閉墻插管注漿 41 工作面回采后從密閉墻上方的注漿管向采空區(qū)注漿。此時(shí)，密閉墻 的強(qiáng)度應(yīng)滿足注漿的要求，注漿時(shí)應(yīng)派專人監(jiān)護(hù)，一旦發(fā)現(xiàn)有潰漿征兆時(shí)，應(yīng)立即停止注漿。 七 、注漿區(qū)的排水措施 注入采空區(qū)的漿液的脫水時(shí)間一般為 7～ 15d，漿液中脫出的水一部分被圍巖吸收，一部分滯留在注漿區(qū)的下部空間。 所有 注漿區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)的排水措施進(jìn)行排水， 根據(jù)注漿位置的不同， 選擇較適應(yīng)的排水方法。 (1)采空區(qū)密閉內(nèi)注漿。 在 采空區(qū)下順槽 密閉墻的底部設(shè)置 反水池或反水管 ，在注漿后應(yīng)隨時(shí)觀察這些密閉墻的排水量的變化情況。 (2)采煤工作面采空區(qū)注漿。在采煤工作面下端頭設(shè)置與注漿量相匹配的排水設(shè)施，將采空區(qū)流向下順槽的 水及時(shí)排干。 (3) 在注漿區(qū)下部進(jìn)行采掘前，必須對(duì)注漿區(qū)進(jìn)行打鉆孔或采取其他措施進(jìn)行泄水。 八 、注漿防滅火的效果考察 (1)加強(qiáng)對(duì) 注漿區(qū)溫度和氣體成分的檢測(cè)。 ① 注漿期間，每班派專人 檢測(cè)注漿滅火區(qū)、注漿防火工作面及其采空區(qū)內(nèi)的氣溫、煤溫和出水溫度。 ② 進(jìn)一步加強(qiáng)火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 和 地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室檢查和管理。 采用 火災(zāi)束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 和 地面氣體分析實(shí)驗(yàn)室 對(duì)注漿區(qū)域進(jìn)行氣樣分析 ，氣體分析成份主要有：氧氣、 氮?dú)狻?甲烷、一氧化碳、二氧化碳 、乙烷、乙烯、乙炔、氫氣 。 (2)采集氣體的地點(diǎn)為： ① 回采工作面的回風(fēng)巷、上隅 角、采空區(qū)氧化帶回風(fēng)側(cè)； 42 ② 通向火區(qū)的密閉 檢測(cè)孔內(nèi) ； ③ 其他需要的地點(diǎn)。 (3)采用人工取樣在地面進(jìn)行氣體分析時(shí)，應(yīng)符合以下要求 ① 取樣必須使用專用取樣袋或取樣器，取樣后應(yīng)在 5h內(nèi)送到地面實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析； ② 注漿防火區(qū)域應(yīng) 每周 對(duì)各取樣點(diǎn)取一次樣； ③ 注漿滅火區(qū)域內(nèi)每天取一次樣； (4)加強(qiáng)注漿防滅火區(qū)的管理 ① 建立健全防滅火注漿臺(tái)帳，主要內(nèi)容應(yīng)包括：注漿區(qū)位置 、 氣體 參數(shù)、氣樣 分析 、 溫度 、 泥漿分布狀況等 記錄 。 ② 火區(qū)熄滅標(biāo)準(zhǔn)、注銷和啟封要求以及防火墻的管理，均應(yīng)遵循《煤礦安全規(guī)程》和《礦井防滅火規(guī)范》的規(guī)定 執(zhí)行 第 二 節(jié) 注氮 防滅火系統(tǒng) 氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒的氣體。由于氮?dú)夥肿咏Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定，其化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，在常溫、常壓條件下氮?dú)夂茈y與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以它是一種良好的惰性氣體，隨著空氣中氮?dú)夂康脑黾?，氧氣含量必然降低。?dāng)氧氣含量低到 5～ 10％時(shí)，可抑制煤炭的氧化自燃；氧氣含量降至 3％以下時(shí)，可以完全抑制煤炭等可燃物的陰燃與復(fù)燃。用氮?dú)夥罍缁鸷妥柚雇咚贡ǖ倪^(guò)程稱為惰化，惰化后的火區(qū)因氧氣不足而不能燃燒和爆炸。氮?dú)獾姆罍缁鹱饔?，即是使采空區(qū)等有關(guān)區(qū)域惰化。 氮?dú)獾姆罍缁鹱饔煤吞攸c(diǎn)是： ① 氮?dú)饪?以充滿任何形狀的空間并將氧氣排擠出去，從而使火區(qū)中因氧含量不足而將火源熄滅，或者使采空區(qū)中因氧含量不足而使遺煤不能氧化自燃； ② 在有瓦斯和火存在43 的氣體爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，注入氮?dú)饽苁箍扇夹詺怏w失去爆炸性； ③ 向采空區(qū)或火區(qū)中大量注入氮?dú)夂?，可以增加采空區(qū)相對(duì)壓力，致使新鮮空氣難以漏入； ④ 氮?dú)夥罍缁鸨仨毰c均壓和其它堵漏風(fēng)措施配合應(yīng)用。否則，如果注入氮?dú)獾牟煽諈^(qū)或火區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，氮?dú)獗厝浑S漏風(fēng)流失，難以起到防滅火作用。 基于上述氮?dú)獾男再|(zhì)及煤的氧化機(jī)理，向采空區(qū)及遺煤帶注入氮?dú)?，使其滲入到采空區(qū)冒落區(qū)、裂隙帶及遺煤帶，降 低這些區(qū)域的氧含量，形成氮?dú)舛杌瘞?，從而達(dá)到抑制采空區(qū)自燃和安全開(kāi)采的目的。 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦采用地面固定式制氮設(shè)備生產(chǎn)的氮?dú)猓?jīng)井上下輸?shù)苈匪瓦_(dá)采空區(qū)內(nèi)或火區(qū)內(nèi)。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是制氮設(shè)備的產(chǎn)氮能力大，滅火速度快。 一、注氮需要量的計(jì)算 礦井回采工作面注氮量按以下四種方法計(jì)算，并取其中的最大值，根據(jù)注氮量的最大值進(jìn)行制氮設(shè)備的選型。 按礦井產(chǎn)量計(jì)算 QN＝ [A/（ 1440ρ t n1 n2） ]（ C1/C2— 1） 式中 QN—— 注氮流量， m3/min； A—— 礦井 月 產(chǎn)量， 202100t； t—— 礦井 月 工作日， 25d； ρ —— 煤的密度， ； n1—— 管路的輸?shù)?，?70%； n2—— 采空區(qū)注氮效率，取 90%； C1—— 空氣中氧的濃度，取 %； C2—— 采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，取 7%。 44 QN＝ [202100/（ 1440 25 ） ]（ ） ＝ 。 按瓦斯涌出量計(jì)算 QN＝ QCC/（ 10C） 式中 QN—— 注氮流量， m3/min； QC—— 工作面通風(fēng)量， 取 3000m3/min； C—— 回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?%。 QN＝ 3000 %/（ %）＝ 。 按噸煤注氮量計(jì)算 QN＝ 5AK/t 60 24 式中 A—— 礦井 月 產(chǎn)量， 202100t； K—— 工作面回采率，取 K＝ 。 t—— 礦井月工作日， 25d； QN＝ 5 202100 247。 (25 60 24)＝ 25m3/min 按采空區(qū)氧化帶濃度計(jì)算 QN＝ [（ C1— C2） QV]/（ CN+C21） 式中 QN—— 注氮流量， m3/min； QV—— 采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量， m3/min； C1—— 采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧的濃度（取 平均值）； C2—— 采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，取 7%； CN—— 注入氮?dú)庵械牡獨(dú)饧兌龋?97%； 因缺少采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，暫無(wú)法計(jì)算。 根據(jù)以上計(jì)算，取其中的最大值， QN＝ 。 45 結(jié)合國(guó)內(nèi)采用注氮防滅火礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)情況、礦井注氮實(shí)際效果及一定的安全備用系數(shù) (～ )，考慮 的備用系數(shù)， QN＝ ＝ ＝ 。 設(shè)備選型 神木縣孫家岔鎮(zhèn)狼窩渠 煤礦安裝有 2 套 移動(dòng) 碳分子篩制氮裝置 制氮機(jī)，型號(hào) DT700/6，流量 700m179。/h，工作壓力 ，制氮?dú)鉂舛取?97%， 滿足 上述 設(shè)計(jì)要求。 二、 注氮防滅火惰化指標(biāo) 采空區(qū)惰化氧濃度指標(biāo)不大于煤自然臨界氧濃度。 惰化滅火 氧濃度指標(biāo)不大于 3%。 惰化抑制瓦斯爆炸氧濃度指標(biāo)小于 7% 三、 注氮管選型 井下移動(dòng)制氮機(jī)設(shè)置在輔助運(yùn)輸大