开采煤层自燃预测及防治措施.docVIP

开采煤层自燃预测及防治措施 监测方面的措施 （1）矿井装备有KJ监测系统，为对煤层自燃发火的监测，要对井下的传感器增加CO传感器，用温度和CO的含量预测预报煤层自燃发火的可能性。 最近研究表明，CO指数与煤自燃发火过程的分段性对应关系差，受现场影响因素干扰大。现以CO，C2H2，链烷比，烯烷比等为主要指数的综合预测预报体系。 （2）矿井必须安装束管监测系统，推荐型号为ASZ-2型，纳入矿井安全监测系统内，作为矿井安全监测系统的子系统。 4、防灭火方法 （1）根据阿尔巴斯二、三井合并开发设计谈判会议纪要，本矿井的井下防灭火方法拟采用注氮灭火。 本安全专篇将氮气用作预防性注氮，同时考虑灭火注氮。日常根据需要进行预防性注氮，当发现火灾征兆时，采用连续注氮直到征兆消除。采用井下移动式注氮装置的方式。 （2）设计依据： 11901综采工作面： 回采工作面长度：160m 回采工作面平均采高：3.33m 煤层容重：1.55t/m3 工作面回采率：0.95 工作面年推进度：1152m 工作面年产量：90.38万t （3）矿井防灭火所需要的注氮流量 1）按每日产量计算注氮量 式中：QN～注氮流量m3/min A～回采工作面年产量，903800t K～工作面回采率，0.95 330～年工作日 24～日工作小时 60～1小时折合60分 QN＝5×903800×0.95/330×60×24＝4293050/475200＝9.034m3/min 2）按采出的空间，即在单位时间内注氮充满采煤所形成的空间计算注氮量。 式中：Qn～注氮流量m3/min A～工作面年产量903800t t～年工作日 330天 p～煤的容重1.55t/m3 n1～管路输氮效率取0.9 n2～采空区注氮效率取0.8 C1～空气中的氧浓度取0.208 C2～采空区防火惰化指标，防火取0.07，灭火取0.03 Qn＝（903800/(1440×1.55×330×0.9×0.8)）×（0.208/0.07-1） ＝ 3.36m3/min （防火） Qn＝（903800/(1440×1.55×330×0.9×0.8)）×（0.208/0.03-1） ＝ 10.10 m3/min （灭火） 3）按采空区氧化带氧浓度计算 式中：Qn～注氮流量m3/min C1～采空区氧化带内原始氧浓度取20.8％ C2～注氮防火惰性指标取7% Qv～采空区氧化带的漏风量取10m3/min CN～注入氮气的氮气浓度取97% Qn ＝ [(0.208-0.07)×10]/(0.97+0.07-1) ＝ 1.38/0.04＝34.5m3/min 按上述方法计算，选取最大值，即防火最大注氮流量为34.5 m3/min（2070 m3/h）。 （4）防灭火设备选型 1）根据本矿井的实际情况，为了减少地面制氮机站的土建工程和氮气管路输送的投资，并考虑减少氮气的漏损，提高设备工作效率，根据上述防灭火最大注氮流量的计算，设计选用3台JXZD-700型井下移动式变压吸附制氮装置，产气量700N m3/h台，耗气量30.1N m3/min台，电压1140/660,装机容量185kw/台，出口氮气压力0.6Mpa，全部工作，无备用机组。 制氮系统是利用制氮设备产生的压力氮气进行注氮防灭火，注氮管路选用D100×4无缝钢管，沿工作面顺槽直接进入工作面布置。对工作面采空区注氮。采用埋管的方式进行注氮，即由工作面顺槽管路将氮气送入工作面，工作面推进距离开切眼25m时，在放顶前，沿进风巷在采空区预铺一条管径为100mm长12m的钢管，埋入采空区内5–9m，如 下图放顶后即可注氮，且随工作面的推进，用回柱绞车牵引外移。