【正文】 =150=2572m3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——采煤高度，m；K1——采空區(qū)氣體置換系數(shù)，取23； K2——采空區(qū)冒落矸石松散系數(shù)，； K3——工作面推進(jìn)速度校正系數(shù)，如果注氮強(qiáng)度按550m3/h計(jì)算。注氮量的確定原則是使氮?dú)獬錆M整個(gè)需要惰化處理的區(qū)域。如此重復(fù)。注氮方式在以防火為主的注氮工藝中，注氮方式采取間歇斷式注氮。當(dāng)埋入一定長(zhǎng)度后開(kāi)始注氮，同時(shí)再埋入第二趟注氮管路（注氮管口的移動(dòng)步距通過(guò)考察確定）。這是注氮防止可燃、可爆性氣體燃燒與爆炸作用的另一個(gè)方面。氮?dú)夥罍缁饳C(jī)理①采空區(qū)內(nèi)注入大量的高濃度的氮?dú)夂?，氧氣濃度相?duì)減小，氮?dú)獠糠值靥娲鯕舛M(jìn)入到煤體裂隙表面，這樣煤表面對(duì)氧氣的吸附量便降低，在很大程度上抑制或減緩了遺煤的氧化放熱速度；②對(duì)于采空區(qū)注氮防滅火而言，采空區(qū)注入氮?dú)夂螅岣吡藲怏w靜壓，降低了漏入采空區(qū)的風(fēng)量，減少了空氣與煤炭直接接觸的機(jī)會(huì)；③氮?dú)庠诹鹘?jīng)煤體時(shí)，吸收了煤氧化產(chǎn)生的熱量，可以減緩煤升溫的速度和降低周?chē)橘|(zhì)的溫度，使煤的氧化因聚熱條件的破壞而延緩或終止；④采空區(qū)內(nèi)的可燃、可爆性氣體與氮?dú)饣旌虾螅S著惰性氣體濃度的增加，爆炸范圍逐漸縮?。聪孪奚?、上限下降）。在封閉空間內(nèi)，隨著氮?dú)鉂舛鹊脑黾?，氧氣濃度必然下降。?31 阻化劑噴灑設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱型 號(hào)單 位數(shù) 量1噴灑泵3D5/40臺(tái)22鋼管m1503壓力膠管中低壓m3004閘閥2寸個(gè)85噴槍QWF—3個(gè)26壓力表5MPa個(gè)27流量計(jì) 2m3/h 個(gè) 2 五、井下注氮滅火施工工藝氮?dú)馐且环N無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒的氣體。噴灑壓注工藝系統(tǒng)的主要防污和防腐措施噴灑阻化劑時(shí)應(yīng)遵守《煤礦安全規(guī)程》第235條的有關(guān)規(guī)定，選用的阻化劑不得污染井下空氣和危害人體健康，預(yù)先對(duì)機(jī)械設(shè)備、支架等金屬構(gòu)件做防腐處理，在支架等金屬構(gòu)件表面噴上防腐涂層，防止阻化劑腐蝕機(jī)械設(shè)備、支架等金屬構(gòu)件。G1=K1K2LBh1A1=150=2）工作面一次噴灑量：G=G1=3）工作面一次噴灑所需阻化劑用量：G=Gρ式中：ρ——阻化劑溶液的濃度，ρ=10%。根據(jù)工作面自燃規(guī)律對(duì)底板浮煤、工作面的上、下端頭、巷道煤柱破碎帶等進(jìn)行噴灑。噴灑工作安排在每班移架前進(jìn)行，工作面上、下噴槍相向噴灑，在工作面中部相遇噴灑完畢。由電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，拉桿泵進(jìn)行壓注和噴灑。所以，設(shè)計(jì)采用該系統(tǒng)。阻化劑選擇根據(jù)可采煤層煤質(zhì)資料，阻化劑選擇工業(yè)氯化鈣CaCl2，阻化劑濃度確定為10%。在井下設(shè)置KYSC1 型井下移動(dòng)式火災(zāi)氣體束管采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在進(jìn)、回風(fēng)順槽按一定間距布置束管采樣器，采空區(qū)氣體成份測(cè)定范圍大約距工作面150m左右，約50m設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，保持采空區(qū)內(nèi)部進(jìn)、回風(fēng)側(cè)各三個(gè)探頭，上下順槽同時(shí)觀測(cè)。生產(chǎn)過(guò)程中要確保通風(fēng)構(gòu)筑物質(zhì)量并注意維護(hù)，不產(chǎn)生漏風(fēng)。正確選擇通風(fēng)設(shè)施的安設(shè)位置。這樣既可降低礦井通風(fēng)阻力，減少漏風(fēng)，也有利于調(diào)節(jié)和控制風(fēng)量。工作面采用獨(dú)立通風(fēng)。為了減少漏風(fēng)，設(shè)計(jì)采取以下措施：選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)。開(kāi)拓部署及采區(qū)巷道布置要保證各工作地點(diǎn)風(fēng)流暢通，煤層巷道要滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最低風(fēng)速。盡快封閉采空區(qū)。選擇合理的采煤方法。具體采取如下措施：選擇合理的開(kāi)拓方式及巷道布置。根據(jù)地方煤礦特點(diǎn)及防滅火經(jīng)驗(yàn)，選擇KYSC1 型井下移動(dòng)式火災(zāi)氣體束管采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、采用預(yù)防性阻化劑防滅火系統(tǒng)及井下注氮滅火方法。只要能夠準(zhǔn)確、及時(shí)地對(duì)煤層自燃火災(zāi)進(jìn)行早期預(yù)報(bào)，就能做到有的放矢地采取預(yù)防煤層自燃火災(zāi)的措施，而避免自燃事故的發(fā)生。 預(yù)防井下火災(zāi)的措施煤礦防滅火方法包括煤自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防滅火技術(shù)及裝備的選擇。 4號(hào)煤運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷主要隔爆水棚棚區(qū)長(zhǎng)度L運(yùn)主=(181)=34mL軌主=(181)=34m L回主=(181)=34m6號(hào)煤運(yùn)輸、軌道、回風(fēng)大巷主要隔爆水棚棚區(qū)長(zhǎng)度L運(yùn)主=(251)=30mL軌主=(251)=30m L回主=(251)=30m工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽輔助隔爆水棚棚區(qū)長(zhǎng)度L4號(hào)運(yùn)輔=(161)=，L4號(hào)回順=(161)=，L6號(hào)運(yùn)輔=(161)=，L6號(hào)回順=(161)=，根據(jù)開(kāi)拓、采區(qū)巷道布置，設(shè)計(jì)共設(shè)置主要隔爆水棚10組，其中，4號(hào)煤運(yùn)輸大巷2組，4號(hào)煤軌道大巷2組，4號(hào)煤回風(fēng)大巷2組；6號(hào)煤運(yùn)輸大巷1組，6號(hào)煤軌道大巷1組，6號(hào)煤回風(fēng)大巷1組；6號(hào)煤上倉(cāng)膠帶1組；輔助隔爆水棚12組，其中，4號(hào)煤運(yùn)輸、回風(fēng)順槽各2組，6號(hào)煤運(yùn)輸、回風(fēng)順槽各2組，掘進(jìn)頭各1組（4個(gè)掘進(jìn)頭）。C—水棚間距，m。(3)水棚架數(shù)nn=G/Gn4號(hào)煤運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷主要隔爆水棚n運(yùn)主=G運(yùn)主/Gn主=3228/180=，取18架， n軌主=G軌主/Gn主=3228/180=，取18架，n回主=G回主/Gn主=3228/180=，取18架，6號(hào)煤運(yùn)輸大巷、軌道大巷、回風(fēng)大巷主要隔爆水棚n運(yùn)主=G運(yùn)主/Gn主=4368/180=，取25架， n軌主=G軌主/Gn主=4368/180=，取25架，n回主=G回主/Gn主=4368/180=，取25架，6號(hào)煤上倉(cāng)膠帶巷每組主要隔爆水棚N上倉(cāng)=G上倉(cāng)/G上倉(cāng)=3192/180=，取18架，4號(hào)煤工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽輔助隔爆水棚n運(yùn)輔=G運(yùn)輔/ Gn輔=1920/120=16架n回輔=G回輔/ Gn輔=1920/120=16架 6號(hào)煤工作面運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽輔助隔爆水棚n運(yùn)輔=G運(yùn)輔/ Gn輔==1920/120=16架n回輔=G回輔/ Gn輔==1920/120=16架(4)水棚棚區(qū)長(zhǎng)度LL=nC式中：L—水棚長(zhǎng)度，m。6號(hào)煤回風(fēng)順槽每組輔助隔爆水棚總水量為：G回輔≥200=1920L=。4號(hào)煤回風(fēng)順槽每組輔助隔爆水棚總水量為：G回輔≥200=1920L=。6號(hào)煤回風(fēng)大巷每組主要隔爆水棚總水量為：G回主≥400=4368L=。6號(hào)煤運(yùn)輸大巷大巷每組主要隔爆水棚總水量為：G運(yùn)主≥400=4368L=。4號(hào)煤軌道大巷每組主要隔爆水棚總水量為：G軌主≥400=3228L=。，；，； 。水槽、水袋棚的管理及注意事項(xiàng)(1)要經(jīng)常保持水槽、水袋的完好和規(guī)定的水量；上邊緣需成水平狀態(tài)；(2)每月檢查一次。5176。掛勾為直徑4～8mm的圓鋼，掛勾角度為60176。(3)，應(yīng)保持統(tǒng)一高度，需要挑頂時(shí)，水棚區(qū)內(nèi)巷道斷面與其前后各20m長(zhǎng)的巷道斷面一致。(2)水槽、兩個(gè)水槽、。原則是：當(dāng)受爆炸沖擊力時(shí)，水容易潑出。水棚排間距離與水棚的棚區(qū)長(zhǎng)度：(1)～，分散式水棚沿巷道分散布置，兩個(gè)袋組的間距為10～30m；(2)集中式主要水棚的棚區(qū)長(zhǎng)度不小于30m，集中式輔助棚區(qū)長(zhǎng)度不小于20m，分散式的棚區(qū)長(zhǎng)度不小于200m。二、隔爆水棚（一）水棚的結(jié)構(gòu)與選型設(shè)計(jì)主要水棚采用隔爆水槽，其型號(hào)為YHYK36GL60，規(guī)格為60L，結(jié)構(gòu)參數(shù)為900mm400mm250mm；輔助水棚采用隔爆水袋，其型號(hào)為GBSD40，規(guī)格為40L，結(jié)構(gòu)參數(shù)為600mm400mm250mm。 隔爆措施一、隔爆水棚設(shè)置地點(diǎn)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》要求，防止爆炸由局部擴(kuò)大為全礦性的災(zāi)難，設(shè)計(jì)中采用在井下容易發(fā)生爆炸的地點(diǎn)設(shè)置隔爆水棚措施。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第155條規(guī)定的礦井井下的各相關(guān)地點(diǎn)必須用水棚或巖粉棚隔開(kāi)，礦井應(yīng)每周至少檢查1次隔爆設(shè)施的安裝地點(diǎn)、數(shù)量、水量或巖粉量及安裝質(zhì)量是否符合要求。加強(qiáng)通風(fēng)管理，控制巷道風(fēng)速，防止煤塵飛揚(yáng)。煤倉(cāng)放煤口、輸送機(jī)、裝煤機(jī)和其它煤炭轉(zhuǎn)載點(diǎn)等地點(diǎn)都必須敷設(shè)防塵供水管路，并安設(shè)支管和閥門(mén)，配備噴霧灑水裝置或設(shè)置除塵器，并保持噴霧灑水系統(tǒng)的完好性，作業(yè)時(shí)進(jìn)行噴霧降塵或用除塵器除塵，液壓支架架間噴霧降塵。掘進(jìn)工作面必須采用濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風(fēng)流等綜合防塵措施。Q4號(hào)煤日=1818(4%－%)=Q6號(hào)煤日=909(4%－%)=4）、注水流量(或注水速度)與注水時(shí)間單孔注水流量按6m3/h考慮，注水時(shí)間為鉆孔開(kāi)始注水至煤體全面濕潤(rùn)為止，注水煤體全面濕潤(rùn)的標(biāo)志為濕潤(rùn)范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻的“出汗”滲水，2臺(tái)泵同時(shí)注9號(hào)煤每日注水時(shí)間約7h，2臺(tái)泵10號(hào)煤每日注水時(shí)間約8h。(3)鉆孔注水量按下式計(jì)算：Q=BL1Mγ(W1－W2)K式中：Q—一個(gè)鉆孔注水量，m3；B—孔間距20m；L1—工作面長(zhǎng)度（4號(hào)煤150m，6號(hào)煤150m）；M—煤層厚度， m，；γ—煤容重，；W1—注水后要求達(dá)到的水分取4%；W2—煤層原有水分， %，%；K—考慮圍巖吸收水分，水的漏失和注水不均勻系數(shù)。由此計(jì)算4號(hào)煤雙側(cè)鉆孔長(zhǎng)度為130m，6號(hào)煤雙側(cè)鉆孔長(zhǎng)度為130m。2）、單孔注水量(1)雙向鉆孔注水時(shí)孔長(zhǎng)的計(jì)算L=L1－M式中：L—鉆孔長(zhǎng)度，m；L1—工作面的一半長(zhǎng)度，m；M—與煤層透水性和鉆孔方向有關(guān)的參數(shù)，10m。 1）、注水壓力根據(jù)該礦煤層硬度，注水采用中壓注水，注水壓力暫按46MPa考慮。選用動(dòng)壓注水系統(tǒng)。封孔方式采用水泥砂漿封孔。根據(jù)煤層節(jié)理裂隙發(fā)育，工作面長(zhǎng)度、注水時(shí)間、注水壓力和注水鉆機(jī)能力等，確定鉆孔長(zhǎng)度為65m，鉆孔角度與煤層角度基本一致。礦井必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)。必須使用礦用安全炸藥，井下放炮要實(shí)行“一炮三檢”制度。嚴(yán)格控制和管理生產(chǎn)中可能的引火熱源，絕對(duì)禁止明火入井。在回采工作面以及相連的工作面巷道中、掘進(jìn)工作面設(shè)置瓦斯傳感器，動(dòng)態(tài)檢測(cè)瓦斯中的瓦斯含量，并將信息及時(shí)傳輸?shù)降孛娴目刂剖?，在主要地點(diǎn)設(shè)置瓦斯斷電儀，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，及時(shí)切斷電源，必須配備專職瓦斯檢查員。采掘工作面和生產(chǎn)巷道中的瓦斯?jié)舛缺仨殗?yán)格控制在《煤礦安全規(guī)程》允許范圍之內(nèi)，并要及時(shí)處理局部積存的瓦斯，當(dāng)局部瓦斯超限時(shí)，必須馬上停產(chǎn)進(jìn)行處理，待瓦斯?jié)舛冉档偷健睹旱V安全規(guī)程》允許范圍之內(nèi)時(shí)方可恢復(fù)正常生產(chǎn)。 預(yù)防瓦斯爆炸的措施本礦雖為低瓦斯礦井，但不能有麻痹思想，對(duì)于瓦斯的管理不能有半點(diǎn)馬虎，必須加強(qiáng)瓦斯的日常管理，防止瓦斯爆炸。影響本礦安全的主要危險(xiǎn)有害因素有：礦井瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井突水以及頂板事故。另外，設(shè)計(jì)要求井巷壁面光滑，及時(shí)修復(fù)巷道，清除堵塞巷道，以減少通風(fēng)阻力。為防止礦井漏風(fēng)，通風(fēng)設(shè)施要按作業(yè)規(guī)程施工，以保證應(yīng)有的作用。(5)風(fēng)簾：采用不燃性材料制作，主要設(shè)在回采工作面的機(jī)頭、機(jī)尾、掘進(jìn)工作面有關(guān)巷道中，用于疏導(dǎo)風(fēng)流，排除局部瓦斯。風(fēng)橋上方巷道采用錨噴或錨網(wǎng)噴、錨索聯(lián)合支護(hù)，下方巷道兩側(cè)墻為混凝土澆筑，其頂部為配有工字鋼梁的混凝土板，為防止漏風(fēng)，～。(4)風(fēng)橋：在進(jìn)、回風(fēng)巷道交叉地點(diǎn)，為了避免風(fēng)流短路，應(yīng)設(shè)置風(fēng)橋，使進(jìn)、回風(fēng)巷隔開(kāi)。永久密閉用實(shí)心磚或混凝土塊砌成，砂漿抹縫，在進(jìn)風(fēng)巷一側(cè)墻面抹上砂漿，主要設(shè)在進(jìn)回風(fēng)大巷之間的橫貫中，封閉采空區(qū)。(2)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)：木制，用于調(diào)節(jié)通過(guò)巷道的風(fēng)流大小，安設(shè)在獨(dú)立通風(fēng)硐室的回風(fēng)通道，大巷需要調(diào)節(jié)風(fēng)流的巷道中。根據(jù)使用條件不同，風(fēng)門(mén)的建造材料有包鐵皮木板結(jié)構(gòu)，也有完全用金屬材料制成的。經(jīng)計(jì)算，礦井前期開(kāi)采時(shí)通風(fēng)容易時(shí)期礦井等積孔：Al＝，通風(fēng)困難時(shí)期等積孔：A2＝，礦井前期開(kāi)采通風(fēng)難易程度屬容易。通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)總阻力計(jì)算見(jiàn)表623和表624。根據(jù)以上計(jì)算可知，礦井中期回采6號(hào)、10號(hào)煤時(shí)風(fēng)量、負(fù)壓最大，本次通風(fēng)計(jì)算依據(jù)礦井中期進(jìn)行計(jì)算。三、負(fù)壓及等積孔計(jì)算1)礦井負(fù)壓采用下式計(jì)算：h＝∑(αLPQ2)/S3＋h局式中：h──礦井通風(fēng)總阻力，Pa；α──井巷摩擦阻力系數(shù)，N礦井后期(10號(hào)煤保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力)共需風(fēng)量77 m3/s，分配如下：回采工作面：30m3/s；綜掘進(jìn)工作面：29＝18m3/s；采區(qū)變電所：2m3/s；消防材料庫(kù)：2m3/s；備用工作面：15m3/s；其它用風(fēng)地點(diǎn)：10m3/s。(2)分配到1