煤矿防止自燃发火技术措施实用版

YF-ED-J1578

可按资料类型定义编号

煤矿防止自燃发火技术措

施实用版

In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.

（示范文稿）

二零XX年XX月XX日

煤矿防止自燃发火技术措施实用

版

提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。

一、采面生产接继情况：

20xx年度我矿正常生产时有二个回采工作

面和5个掘进工作面，42201回采工作面10月

正式开始回采，预计20xx年12月份底回采完

毕，1005运输巷掘进工作面预计于20xx年12

月与回风巷贯通，8101-1掘进工作面计划于

20xx年4月下旬开始，于20xx年7月份形成工

作面。

二、采空区发火重点预防区域

工作面和下列地段有煤层自燃发火的可

能：

１、1003采煤面20xx年5月份投产，目前正在回采，计划20xx年5月份采完，如果采空区浮煤清理不干净，再者工作面推进速度缓慢，采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。

２、8101首采面与现1003工作面存在相同问题，也有自燃发火的可能性。

3、已封闭的老采空区由于漏风通道存在有自燃发火的可能。

三、氮气防灭火设计方案

(一)、概况：

现我矿煤矿井田内主采下10#煤层，属自燃的特厚煤层，矿井采煤工作面采空区采用以注氮为主的防灭火系统。矿井已购置一台DQ-200

的地面制氮设备，能满足井下小时注氮200m3的要求。

(二)、氮气防灭火工艺

1、我矿氮气防灭火的氮气源由井上制氮机经已辅设好的φ100mm管道将纯度97%以上氮气注入到采空区以达到防灭火的目的。

此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自然发火的主要措施之一，矿井在工作面推进速度慢，采空区自燃发火隐患大的前题下，则必须采取向采空区实施注氮。

具体实施方案如下：在1003回采工作面上、下顺槽埋设直径为108mm（或70 mm）钢管，每隔30米设置一个三通，注氮严格按照规定的操作规程执行，一旦需要注氮则接通埋管与主管，对采空区实施注氮。埋管期间采煤队

要注意保护好注氮管，严禁注氮管被撞开，影响埋管质量。

1003工作面通风

通风路线为：主斜井→井底车场→轨、皮下山→1003进风顺槽→工作面→1003回风顺槽→回风下山→总回斜井→地面。

(三)、注氮气可靠性计算：

1、制氮设备主要技术指标

DQ-200型

氮气产量200m3/h

出口压力 0.8MPa

氮气纯度≥97%，

2、输氮系统

从地面制氮机→1003进风顺槽，均采用直径为 100mm的钢管。

注氮管路能否满足输送氮气要求通过下式计算

P21-

P22=0.0056(Qmax/1000)*L………………①式中:P1-管道始端的绝对压力MPa

P2-管道末端的绝对压力MPa

Qmax-最大输氮量m3/h

L-管路当量长度 km

L计算式为：

L=∑(D0/Di)5×(λi/λo )×Li……………②

式中:D0------基准管径(D0=100mm)

阻力损失系数: λo =0.026

Li-----相同直径管路长度 km

Di----实际输氮管路内径 mm

λi----实际输氮管路直径的阻力损失系数

Di=99mm，λi=0.0296将以上数据代入②计算：

L=（100/95）5×（0.0296/0.026）×

1.10=1.597km

假设管路未端绝对压力0.2 Mpa

将以上数据代入①计算得:

P21= 0.0056(200/1000)2×1.597+P22

P1=0.21Mpa

根据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的情况下,管路初端压力只需0.21Mpa，便可将200 m3/h的氮气输送到1003采空区内，未端的绝对压力还有0.2 Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满足要求。

3、注氮地点安全通风量

在输氮管路的沿途或工作面，假设200m3/h 的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面，是否漏氮的地区缺氧，其安全通风量是多大可按下式计算：

Q≧Qn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min

式中：Q----安全通风量

Qn----氮气最大泄漏量 3.33 m3/min

C1----工作面或进风巷中的氧含量20.8%

C2----注氮时采掘工作面安全氧含

量>18.5%

Cn----氮气纯度 99.95%

计算得: Q=3.33×(99.95+18.5-

100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min

根据计算工作面或巷道风量只要是大于

26.7 m3/min便是安全的，同时可算出

3.33m3/min的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面中，则氧气含量只降到20.44%也是安全的。

井下日注氮量计算：

（1）火区空间体积计算：Vk=LI[h(1-

a)+m]

式中Vk----火区空间体积 m3

L----火区走向长度m 取L=15m

I----火区倾斜长度m 取I=72m

a----取冒落体碎裂系数取 a=1.3

h----顶板冒落高度取煤层厚的3倍（本地点为0）

m----采高m 取m=6m

所以Vk=LI[h(1-a)+m]=15×72×[3×6×0+6]=6480 m3