陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计___.doc

陈家山煤矿预防自燃发火措施及工作面防灭火设计 批准：总工程师： 审批：通风矿长： 通风副总； 安 质 科： 通 防 科： 编制单位：通防科 编 制 人：杜营科 2014年2月4日  陈家山煤矿预防自燃措施及工作面防灭火设计 铜川矿业公司陈家山煤矿四采区开采的4-2#煤层，属易自然发火煤层，发火期为3-6个月，最短发火期为24天，为了有效地防止采区发生火灾，我矿采用对采区进行黄泥灌浆、采空区注氮、气雾阻化、三项泡沫和观测预报等相结合的综合防灭火措施，为确保矿井安全生产，特编制陈家山煤矿采区防治自然发火防灭火设计及防治采区自然发火措施。 2013年矿井四采区回采工作面为423综采放顶煤工作面。 A、423工作面防治煤炭自燃发火设计 结合我矿现有防灭火手段，423综放工作面采用以黄泥灌浆为主，采空区注氮、汽雾阻化、注三项泡沫、落山堵漏、观测预报等综合防灭火措施，确保工作面安全生产。 一、黄泥灌浆系统设计： 1、灌浆系统： 安子沟地面灌浆站→安子沟1#风井→东翼总回 →东翼回风大巷→423回顺外段→423回顺通423卸压抽采巷1#横川→423卸压抽采巷→灌浆孔→采空区。 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30～40m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 = 0.06×15×7.27×165×0.756 =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/ = 816.2×1880/15= 102297m3 式中： QK——钻孔灌浆量 ，816.2m3 L——工作面走向长，1880m L/——钻孔间距 ，15m M——工作面斜长，165m 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Φ150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： ① 按产量计算： QN = [A/(24pth1 h2)]×(c1/c2 -1) =[1500000/(24×1.4×330×0.9×0.8)]×(0.2/0.07-1) =348( m3/h) 式中：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%。 ②按吨煤 注氮量计算 QN ＝5×Ak/330×24 =5×1500000×0.756/330×24 =715(m3/h) 式中：Q N——注氮流量， 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， ① 注氮体积： V = L×H×M×K1×K2 =1880×165×7.27×0.756×0.8=1363917m3 式中：V—— 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% ② 注氮量 Q ＝ V