【正文】 不發(fā)生漏氣。 采煤工作面大面積垮落可能造成工作面采空區(qū)注入的氮?dú)獯罅坑砍?，給 工作面人員帶來危害，為此要做好采面頂板垮落的預(yù)測預(yù)報(bào)工作，在頂板大面積垮落前，要加強(qiáng)氣體監(jiān)測，頂板大面積垮落時(shí)工作面及回風(fēng)巷人員可由工作面撤離至采面進(jìn)風(fēng)巷安全處。 在注氮過程中，如發(fā)生主扇停風(fēng)，造成工作面停風(fēng)，瓦斯、安全員或工作面跟班隊(duì)干應(yīng)立即組織將工作面人員撤離至進(jìn)風(fēng)大巷，并通知制氮車間或調(diào)度室立即停止注氮。 注氮期間，通風(fēng)科安排專人攜帶測氧儀器全面檢查輸?shù)苈返膰?yán)密性，每次注氮后，必須有兩人一起 沿管路鋪設(shè)巷道仔細(xì)進(jìn)行管路與閥門的檢漏工作，在注氮期間，每人巡視一遍管路，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)氮?dú)庑孤r(shí)，應(yīng)立即組織人員及時(shí)排除故障，漏氣嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即停止注氮并關(guān)閉最近閥門，防止氮?dú)獯罅啃孤? 同時(shí)測定好工作面、回風(fēng)流及采面上隅角一氧化碳、二氧化碳、瓦斯以及溫度情況。 定期對氮?dú)獬隹诘陌踩y門進(jìn)行可靠性檢測。 注氮前必須認(rèn)真檢查管路、注氮位置和各閥門開關(guān)狀態(tài)是否符合要求。因此，必須做好注氮期間的預(yù)防和處理措施： 為確保安全，注氮前通風(fēng)隊(duì)巡查管路人員必須巡查管路完好情況，確認(rèn)完好后匯報(bào)調(diào)度室。 制氮機(jī)嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作，制氮過程中制氮司機(jī)必須鐵絲 風(fēng)簾布 袋子墻 堅(jiān)守崗位，隨時(shí)注意觀察氮?dú)獾膲毫Α舛群蜋C(jī)組各處的閥門，保證機(jī)組的正常運(yùn)行及氮?dú)赓|(zhì)量。 各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒后，制氮機(jī)組操作人員應(yīng)通知調(diào)度室。同時(shí)還要加強(qiáng)管理，每班規(guī)定專人對擋風(fēng)墻的質(zhì)量和擋風(fēng)簾的懸掛位置進(jìn)行視察，如出現(xiàn)擋風(fēng)墻上部不接頂?shù)嚷╋L(fēng)現(xiàn)象立即組織人員堵漏。即每隔 30m在上下端頭各搭建一個(gè)擋風(fēng)墻，在擋風(fēng)墻外部設(shè)置擋風(fēng)簾，擋風(fēng)墻和擋風(fēng)簾的施工方式如圖所示。 工作面上下端頭堵漏 為保證向注氮區(qū)域內(nèi)漏風(fēng)和氮?dú)庑孤?，首先，?15煤層 工作面進(jìn)回風(fēng)隅角吊掛擋風(fēng)簾，并拆卸錨網(wǎng)索零部件使回風(fēng)隅角頂煤充分冒落，減少漏風(fēng)。這樣，由于氮?dú)庑孤?dǎo)致采空區(qū)氮?dú)鉂舛冉档?，從而對?空區(qū)防火不利；另一方面，泄漏到工作面及兩巷的氮?dú)鈱⑽廴竟ぷ髅姝h(huán)境，造成人員的窒息或者瓦斯事故的發(fā)生。根據(jù)氣體擴(kuò)散原理，濃度差是擴(kuò)散的推動(dòng)力。采空區(qū)漏風(fēng)強(qiáng)度越小，兩次注氮的間隔時(shí)間就越長，注氮效果好而且經(jīng)濟(jì)。 彎拐向采空區(qū)，與工作面保持平行；一般情況下，為防止注氮管口被砸或堵塞，盡量用 石塊或木垛等加以保護(hù)，氮?dú)忉尫趴谔幑苈房纱?1m 花眼，并用鐵絲網(wǎng)包裹。如果發(fā)現(xiàn)注氮壓力異常或管路堵死，必須立即倒換管路。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)釋放口埋入采空 區(qū) 30m 后開始注氮，同時(shí)埋入第二趟注氮管路。 注氮防滅火工藝 防滅火注氮地點(diǎn)選擇在 15煤層 工作面進(jìn)風(fēng)側(cè)，注氮釋放管口應(yīng)處于采空區(qū)氧化帶內(nèi)。 間斷性注氮 —— 工作面正?；夭善陂g，可采用間斷 性注氮。 我 礦注氮系統(tǒng)在 15煤層 正常回采期間采用開放式注氮方式，工作面回采完畢或火區(qū)封閉后采取封閉式注氮方式。 封閉式注氮，為控制火情或防止瓦斯爆炸，將發(fā)生火災(zāi)或積聚瓦斯的區(qū)域先封閉后進(jìn)行注氮。一般在不影響工作面正常工作的情況下，利用大量的氮?dú)馐沟貌煽諈^(qū)內(nèi)氧化帶的氧含量降低到能使浮煤發(fā)生自燃的濃度以下，從而達(dá)到防滅火的目的。 三、 注氮防滅火工藝和方法 注氮方式 注氮方式分為開放式注氮和封閉式注氮。該 礦 15煤工作面設(shè)計(jì)風(fēng)量為1200m3/min，在正常生產(chǎn)期間工作面上下端頭均掛設(shè)風(fēng)幛，可有效減少向采空區(qū)的漏風(fēng)，因此，采空區(qū)氧化帶內(nèi)的漏風(fēng)量暫取 6m3/min，并根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整； C1—— 采空區(qū)氧化帶內(nèi)平均氧氣濃度，目前國內(nèi)應(yīng)用較普遍的是將采空區(qū)氧濃度在 10～ 18%之間的區(qū)域視為氧化帶，因?yàn)檠趸瘞У姆秶煌骄鯘舛戎狄膊煌?，一般?15%； C2—— 采空區(qū)惰化防火指標(biāo)，其值為煤自燃臨界氧濃度， %；煤的自燃臨界氧濃度值隨煤種、煤質(zhì)、賦存條件等因素的不同而變化，其范圍一般為 7%～ 10%，取 7%； CN—— 注入氮?dú)獾臐舛?，根?jù)《煤礦安全規(guī)程》第 238 條的規(guī)定：采用氮?dú)夥罍缁饡r(shí)，注入的氮?dú)鉂舛炔恍∮?97%，因此取 97%； K—— 備用系數(shù)，一般 ～ ，現(xiàn)取 。根據(jù)《煤礦用注氮防滅火技術(shù)規(guī)范》（ MTT7011997）的規(guī)定，采用下式計(jì)算，其實(shí)質(zhì)是將采空區(qū)氧化帶內(nèi)的原始氧氣含量降到防火惰化指標(biāo)以下。設(shè)計(jì)時(shí)既要充分考慮制氮能力能滿足防滅火所需注氮流量要求，又要考慮經(jīng)濟(jì)合理性。 Q=kVk= 3780=5670m3 采空區(qū)注氮量為注氮機(jī)工作 5 小時(shí)時(shí)間。 注氮地點(diǎn)安全通風(fēng)量 在輸?shù)苈返难赝净蚬ぷ髅妫僭O(shè) 1100m3/h 的氮?dú)?量全 部泄漏到巷道里或工作面，是否漏氮?dú)獾牡貐^(qū)缺氧，其安全通風(fēng)量大可按下式計(jì)算： Q≧ Qn(Cn＋ C2－ 100)/(C1－ C2)m3/min 式中： Q安全通風(fēng)量 Qn氮?dú)庾畲笮孤┝?C1工作面或進(jìn)風(fēng)巷的氧氣含量 % C2注氮時(shí)采掘工作面安全氧氣含量＞ % 計(jì)算得： Q＝ （ ＋ － 100） /（ － ）＝ 147m3/min 根據(jù)計(jì)算工作面或巷道風(fēng)量只要是大于 147m3/min 便是安全的，同時(shí)可算出 面中，則氧氣含量只降到 %也是安全的。 （三） 注氮?dú)饪煽啃杂?jì)算： 注氮設(shè)備 主要技術(shù)指標(biāo) DT1100 型 氮?dú)猱a(chǎn)量 1100m3/h 出口壓力 氮?dú)饧兌权R 97% 輸?shù)到y(tǒng) 馬戶風(fēng)井制氮車間→回風(fēng)斜井→ 15 煤回風(fēng)巷→ 15101 運(yùn)輸巷，均采用 4 寸無縫鋼管。 具體方案為：在 15101 回采工作面運(yùn)輸順槽埋設(shè)直徑為 4 寸鋼管，工作面采空區(qū)處埋設(shè) 3 寸高壓膠管，工作面高壓膠管每隔 30米設(shè)置一個(gè)三通，注氮嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行，一旦需要注氮?jiǎng)t將預(yù)埋高壓膠管與主管接通，對采空區(qū)實(shí)施注氮。 （二） 、氮?dú)夥罍缁鸸に? 我礦氮?dú)夥罍缁鸬牡獨(dú)庠从娠L(fēng)井工業(yè)場地制氮車間經(jīng)已鋪設(shè)好的 4 寸注氮管路將純度 97%以上 氮?dú)庾⑷氲焦ぷ髅娌煽諈^(qū)達(dá)到防滅火的目的。慈林山煤礦 注氮方案及安全技術(shù)措施 一、氮?dú)夥罍缁鹪O(shè)計(jì)方案 （一）、概況： 現(xiàn)我礦開采的 15煤層屬于自燃中厚煤層，礦井采煤工作面采空區(qū)采用以注漿為主注氮為輔的防滅火系統(tǒng)?？紤]礦井處于停產(chǎn)狀態(tài)，注漿所需的粉煤灰材料附近趙莊電廠還沒有建設(shè)投產(chǎn)，根據(jù)我礦防滅火設(shè)計(jì)及礦井實(shí)際生產(chǎn)情況，故礦井停產(chǎn)期間采用馬戶場地 ZD1100型注氮設(shè)備作為礦井防滅火工作的主要系統(tǒng)，能滿足井下每小時(shí)注氮936m3的要求。 此項(xiàng)措施作為采煤工作面采空區(qū)防治煤層自燃發(fā)火的主要措施之一，礦井在工作面推進(jìn)速度慢和停產(chǎn)情況下，采空區(qū)自燃發(fā)火隱患就越大，則必須采取向采空區(qū)實(shí)施注氮。埋管期間綜采隊(duì)要注意保護(hù)好注氮管，嚴(yán)禁注氮管被撞開、壓扁，影響埋管質(zhì)量。 注氮管路能否滿足輸?shù)獨(dú)庖笸ㄟ^下式計(jì)算： P1﹣ P2＝ （ Qmax/1000） *L ??????① 式中： P1管道始端的絕對壓力 Mpa P2管道末端的絕對壓力 Mpa Qmax最大輸?shù)?m3/h L管路當(dāng)量長度 Km L 計(jì)算式為： L=? o)i/(5)/( ??DiDo Li???????????② 式中： Do基準(zhǔn)管徑（ Do=100mm） 阻力損失系數(shù)： o? = Li??????相同直徑管路長度 km Di??????實(shí)際輸?shù)苈穬?nèi)徑 mm i? ??????實(shí)際輸?shù)苈分睆降淖枇p失系數(shù) Di=99mm i? = 將以上數(shù)據(jù)代入②計(jì)算： L=（ 100/95） 5 () = 假設(shè)管路末端絕對壓力 將以上數(shù)據(jù)代入①計(jì)算得： P1=（ 200/1000） 2 ＋ P2 P1= 根據(jù)以上計(jì)算，從地面制氮機(jī)到 15101 采空區(qū)的輸?shù)苈烽L度為 2750 米 的情況下，管路初段壓力只需 ，便可將1100m3/h 的氮?dú)廨斔偷?15101 采空區(qū)內(nèi)，末端的絕對壓力還有，因此制氮機(jī)氮?dú)獬隹趬毫? 完全滿足要求。 井下日注氮量計(jì)算： （ 1） 火區(qū)空間體積計(jì)算： Vk＝ LI[h(1－ a)＋ m] 式中 Vk火區(qū)空間體積 m3 L火區(qū)走向長度 m 取 15m I火區(qū)傾斜長度 m 取 72m a取冒落體碎裂系數(shù)取 h頂板冒落高度 取煤層厚的 3 倍 m采高 取 所以 Vk＝ LI[h(1－ a)＋ m]＝ 15 72 [3 60＋ ]=3780m3 根據(jù)防火空間的大小及燃燒程度，注氮量應(yīng)按防火空間的 倍計(jì)算，我礦暫定注氮量為防火空間體積的 倍。 二、 供氮能計(jì)算與選取 從理論上講注氮流量越大，防滅火的效果就越好，由于每個(gè)礦井的煤層地質(zhì)條件、開拓開采條件及其它影響因素各不相同，因此確定防滅火注氮流量就成為一個(gè)重要問題。 工作面防火注氮量的大小，主要取決于采空區(qū) 的幾何形狀、氧化帶空間大小、巖石冒落程度、漏風(fēng)量大小及采空區(qū)內(nèi)氣體成份的變化等諸多因素。 160 2 210 ??????? CC CCk NN 式中： QN—— 注氮流量， m3/h； Q0—— 采空區(qū)氧化帶內(nèi)漏風(fēng)量， m3/min； 采空區(qū)氧化帶的范圍受工作面的通風(fēng)狀況、采空區(qū)的冒落等諸多因素的影響而在很大的范圍內(nèi)變化，因此采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量的變化范圍也較大，一般按工作面風(fēng)量 的 1/60～ 1/100 選取 。 經(jīng)計(jì)算得： QN=936m3/h。 開放式注氮，即是在需要注氮的區(qū)域未封閉的情況下，進(jìn)行的一種注氮方式。開放式注氮 適用于推進(jìn)中的工作面采空區(qū)早期自燃的防滅火工作。當(dāng)封閉的火區(qū)內(nèi)漏風(fēng)嚴(yán)重或者存在有大量高濃度瓦斯時(shí)，可采取封閉式注氮來降低氧含量并抑制瓦斯爆炸。 注氮防滅火方法 連續(xù)性注氮 —— 工作面開采初期和停采撤架期間，或因地質(zhì)原因，或因機(jī)電設(shè)備原因造成工作面推進(jìn)緩慢，宜采用連續(xù)性注氮。 我 礦在 15煤層 正?；夭善陂g注氮方式采用間斷性注氮；在 15煤層 開采初期、停采撤架期間、推進(jìn)速度緩慢或出現(xiàn)自燃隱患時(shí)改用連續(xù)性注氮。由于 我 礦 15煤層 自燃危險(xiǎn)性較大，為保證及時(shí)、簡便處理 15煤層 在工作面回采期間發(fā)生的自燃隱患，設(shè)計(jì)采取垮步埋管注氮工藝，即沿工作面運(yùn)輸巷巷道左幫底部埋設(shè)一趟注氮管路，其中第一個(gè)氮?dú)忉尫趴谠O(shè)在開切眼，其它釋放口間距以 30m（ 注氮管口的移動(dòng)步距暫時(shí)選定為 30m，可通過實(shí) 際注氮效果考察進(jìn)行修正 ）。當(dāng)?shù)诙俗⒌芸诼袢氩煽諈^(qū) 30m 后向采空區(qū)注氮，同時(shí)停止第一趟管路注氮，并又重新埋設(shè)注氮管路，如此循環(huán)，直至工作面采完為止。氮?dú)忉尫趴趹?yīng)高于底板，注氮口距底板巷道高度應(yīng)在 300mm 以上，90176。 注氮管埋設(shè)及釋放口位置 四、 防止向注氮區(qū)域內(nèi)漏風(fēng)和氮?dú)庑孤┑拇胧? 采空區(qū)漏風(fēng)狀態(tài)決定了氮?dú)庠诓煽諈^(qū)內(nèi)的滯留時(shí)間，同時(shí)也決定著間歇性注氮的注氮周期。同時(shí)氮?dú)饩哂袣怏w共同的性質(zhì)擴(kuò)散采空區(qū) 注氮釋放口 注氮管道 30m 10m 20m 10m 性。而注入到采空區(qū)內(nèi)氮?dú)庖_(dá)到防滅火的目的，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，其濃度應(yīng)不低于 97%，因此，不可避免地將出現(xiàn)采空區(qū)氮?dú)庀蚬ぷ髅婧蛢上飻U(kuò)散的現(xiàn)象。所以，必須做好防止向注氮區(qū)域內(nèi)漏風(fēng)和采空區(qū)氮?dú)庑孤┑陌踩胧?。同時(shí)在工作面回采期間在工作面上下順槽采取積極的堵漏措施。即：首先沿