8210工作面以注氮为主的防灭火 专项方案及安全技术组织措施
一 概述:
8210工作面是8208综放工作面的接替面,走向长度为2810m,倾向长度为230.5m。工作面为三条巷布置,上、下顺槽及切眼已贯通,8210顶板高抽巷已经施工到位。工作面预计2011年9月份投入生产,目前正在准备阶段。
8210工作面开采煤层为3-5#层。根据地面勘探钻孔及井下探顶钻孔资料分析:工作面煤层总厚度为6.41~20.28米,平均12.29米。工作面地层走向近似东西,倾向北,平均倾角3°。煤层自燃发火期为6个月,最短为68天,若条件充足,甚至在很短时间内就会出现氧化升温现象(以8206工作面开采初期古塘氧化升温为例)。
为杜绝8210工作面开采期间采空区遗煤自燃,根据工作面煤层赋存条件、巷道布置、回采工艺等,结合 已采工作面防灭火经验,特制定《 8210综放面以注氮为主的防火专项方案及安全技术组织措施》。 二、防灭火专项方案
结合已采工作面防火工作经验,在8210工作面初采期间采取在工作面端头喷洒阻化剂为主的防灭火方案;在工作面正常回采期间,严格采取以不间断注氮为主,工作面封堵为辅,地
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面注浆为备用措施,束管监测为保障的综合措施体系。 (一)初采期间喷洒阻化剂
工作面开采初期,在工作面150m范围内端头处喷洒阻化剂,使裸露煤体表面形成一层保护层,隔绝煤体与空气接触,有效减少煤体氧化速度,降低古塘温度,提高防灭火效果。具体情况如附图所示
(二)工作面注氮防灭火
1、注氮工艺
采用迈步式埋管注氮工艺,等顶煤垮落后,开始预埋注氮管。具体工艺如下:在8210综放面的头端头沿采空区埋设一趟4寸钢丝缠绕管路,埋管步距位50m,进行踏步式埋管。第一趟管路埋入采空区50m时,开始埋入第二趟注氮管路,第一趟管路保持连续注氮。当第二趟注氮管口埋入采空区50m时(即采空区氧化带与冷却带的交界部位)停止第一趟注氮管路的注氮,拆除2210巷50m主注氮管路,沿接第二趟注氮管路与2210巷主注氮管路连接,第二趟埋设的管路开始向采空区进行注氮,同时又重新埋设另一趟注氮管路,如此循环,直至工作面采完为止。
2、注氮管路的辅设路线
注氮机安设在盘道地面。注氮路线为:
盘道地面制氮机房—→盘道注氮钻孔—→进风联巷-1—→1070回风巷—→二盘区集中回风巷—→二盘区回风巷—→2210回风绕道—→2210进风巷—→工作面采空区。
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主要管路直径、管材及长度
8210工作面注氮需要的管路直径、管材及长度见下表1. 表1 注氮管路参数
管路直 壁厚管材 径(mm) (mm) 530 530 530 273 273 159 159 7 7 7 4.5 4.5 4.5 4.5 管路名称 管路长度(m) 460 800 780 480 1750 2699 450 备 注 管路直径为外径 管路直径为外径 管路直径为外径 管路直径为外径 管路直径为外径 管路直径为外径 管路直径为外径 回风立井管路 热扎无缝钢管 进风联巷 热扎无缝钢管 1070回风巷 热扎无缝钢管 二盘区集中回风巷 热扎无缝钢管 二盘区回风巷 热扎无缝钢管 2210顺槽巷 热扎无缝钢管 5210回风巷 热扎无缝钢管 3、制氮机的型号
地面制氮机共安装七台,其中3000 Nm3/h的制氮机四套,两台是温州瑞气空分设备有限公司生产的型号为:KGZD98--3000Nm3/h;一台是中船重工电机科技股份有限公司生产的型号为:QTD98--3000Nm3/h;一台是北京长顺安达测控技术有限公司生产的型号为:PSA98--3000Nm3/h地面固定式制氮机。
地面制氮机设备技术指标:
A.产 气 量: 3000Nm3/h(单套) B. 氮气纯度: ≥98%
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C. 氮气压力: 0.5~1.6Mpa D. 制氮方式 变压吸附式 E.冷却方式 风冷 F. 安装条件: 海拔≥1500m G. 功 率: 160kw
H. 供电电压: 10KV/50HZ 380V/50HZ 另外1000 Nm3/h的制氮机三套,其中两台是山西汾西机械厂生产的型号为:KDG1000Nm3/98地面固定式制氮机,另外一台是杭州博达生产的型号为:KDG1000Nm3/98
设备技术指标:
A.产 气 量: ≥1000Nm3/h(单套) B. 氮气纯度: ≥98% C. 氧含量: ≤2% D. 氮气压力: 0~0.6Mpa E. 制氮方式 变压吸附式
F.设备总量 21t(设备最大件质量低于12吨) G. 安装条件: 海拔+1499m G. 功 率: 343kw H. 产氮时间: ≤20min 4、注氮规定
(1)注氮预埋管在2210巷埋入,注氮纯度大于98%。正常
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