采空区注氮、阻燃剂计算.docVIP

2、矿井灭火所需的注氮流量 己15.17-12081采面 1、设计依据 （1）煤层采高：4米 （2）工作面长度：230m。 （3）工作面日推进度：2.4m。 （4）采区回采率： 95%。 （5）煤的容重： 1.4t/m3。 1）按工作面年产量计算 此法计算的实质是在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间，使氧气浓度降到防灭火惰化指标以下。 QN =[A/(1440ptn1n2)]×(C1/C2－1) =[1020096/(1440×1.4×330×90%×75%)]×(20.8%/7%－1) =4.22m3/min 式中： QN—注氮流量，m3/min； A—取1020096t； t—年工作日，取330d； p—煤的密度，1.4t/m3； n1—管路输氮效率，取90%； n2—采空区注氮效率，取75%； C1—空气中的氧浓度，取20.8%； C2—采空区防火惰化指标，取7%。 2）按吨煤注氮量计算 根据国内外的经验，每吨煤需5m3氮气量，可按下式计算注氮流量： QN =5AK/330×60×24 =5×1020096×95%/330×60×24 =10.19m3/min 式中： QN—注氮流量，m3/min； A—年产量，取1020096t； K—工作面回采率，取95%。 3）按瓦斯涌出量计算 QN =QcC/(10－C) =2400×0.2%/（10-0.2%） =0.48 m3/min 式中： Q N—注氮流量，m3/min； Qc—工作面通风量，取2400m3/min； C—工作面回风流中的瓦斯浓度，取0.2%。 4）采空区抽放瓦斯量 QN =Qc(C1－C2) =0.078 m3/min 式中： Q N—抽放氮气量，m3/min； Qc—抽放量，取60m3/min； C1—注氮后抽放氮气浓度，78.98%； C2—注氮前抽放氮气浓度，78.85%。 5）注氮量确定 根据上述计算结果，注氮流量取大值10.19m3/min，考虑氮气的泄漏量，选用1.2的安全备用系数，即注氮量为12.2m3/min，考虑制氮机纯度97%，注氮量为12.56m3/min。 己15-12070采面 1、设计依据 （1）煤层采高：3.8米。 （2）工作面长度：260m。 （3）工作面日推进度：2.4m。 （4）采区回采率：95%。 （5）煤的容重：1.38t/m3。 1）按工作面年产量计算 此法计算的实质是在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间，使氧气浓度降到防灭火惰化指标以下。 QN =[A/(1440ptn1n2)]×(C1/C2－1) =[1108239/(1440×1.38×330×90%×75%)]×(20.8%/7%－1) =4.65m3/min 式中： QN—注氮流量，m3/min； A—取1108239t； t—年工作日，取330d； p—煤的密度，1.4t/m3； n1—管路输氮效率，取90%； n2—采空区注氮效率，取75%； C1—空气中的氧浓度，取20.8%； C2—采空区防火惰化指标，取7%。 2）按吨煤注氮量计算 根据国内外的经验，每吨煤需5m3氮气量，可按下式计算注氮流量： QN =5AK/330×60×24 =5×1108239×95%/330×60×24 =11.07m3/min 式中： QN—注氮流量，m3/min； A—年产量，取1108239t； K—工作面回采率，取95%。 3）按瓦斯涌出量计算 QN =QcC/(10－C) =2200×0.3%/（10-0.3%） =0.66m3/min 式中： Q N—注氮流量，m3/min； Qc—工作面通风量，取2200m3/min； C—工作面回风流中的瓦斯浓度，取0.3%。 4）采空区抽放瓦斯量 QN =Qc(C1－C2) =100×（78.71%-78.63%） =0.08 m3/min 式中： Q N—抽放氮气量，m3/min； Qc—抽放量，取100m3/min； C1—注氮后抽放氮气浓度，78.71%； C2—注氮前抽放氮气浓度，78.63%。 5）注氮量确定 根据上述计算结果，注氮流量取大值11.07m3/min，考虑注氮期间氮气的泄漏量，选用1.2的安全备用系数，该工作面注氮量为13.28m3/min，考虑制氮机纯度97%，注氮量为13.69m3/min。 （三）阻化剂灭火 1、阻化剂选择 选用工业盐为阻化剂 2、参数计算 工作面合理的药液喷洒量取决于采空区的丢煤量和丢煤的吸液量。最易发生煤炭自燃部位，如工作面的上下口、巷道煤柱破碎堆积带等处，按照底板浮（开采中不留顶煤，因此不考虑护顶煤喷洒量）量计算： 1）、己15-17-12081工作面一次喷洒量可按下式计算： V=K1K2LShAγ=217