6202综放工作面“一通三防”设计
8、采用最佳排尘风速除尘,一般情况下,采取防尘措施后的最佳排尘风速为1.2~1.8m/s之间。在实际生产中应根据实际瓦斯涌出量及时调节风量使其达到最佳排尘风速。
9、采取个体防护措施,所有能接触粉尘的作业人员必须佩戴防尘口罩,搞好个人保护。
(三)隔绝瓦斯煤尘爆炸措施
工作面回采期间,在6202运输巷、回风巷必须分别设置一组隔爆水袋棚。
1、水棚结构及水棚的布置
水袋为塑料制品,将其吊挂在巷道顶梁上。水袋型号为GBSD-40,其规格为600×400×250mm,设计水量G为40L。水棚的架设高度不小于1.8m,水棚排距为1.5m。
2、隔爆水袋棚设置方式及位置
水棚设置方式采用集中式。在运输巷、回风巷距工作面上、下出口200米处分别安装隔爆水袋棚,隔爆水棚随工作面推进同时向外移动安设位置,使其位置始终保持在距工作面60~200米范围。
3、水棚总用水量计算 G运=g·S运=200×13.3=2660L G回=g·S回=200×12.2=2440L 式中:G运—运输巷水棚总用水量,L;
G回—回风巷水棚总用水量,L; S运—运输巷断面,13.3M2; S回—回风巷断面,12.2M2;
g—辅助水棚每平方米用水量,按规定取200L/M2。 4、水袋(棚)架设数量
根据巷道和水袋尺寸,设计确定每架水棚安装4个水袋,每个水袋40L,
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则每架水棚水量为160L。
n运=G运/V=2660/160=16.7≈17(架) n回=G回/V=2440/160=15.3≈16(架) 式中:n运—运输巷水棚架数;
n回—回风巷水棚架数; v—每架水棚水量,160L; 5、水棚区长度
水棚区长度:L=(n-1)C 式中:L——水棚区长度,m;
C——水棚排间距,取1.5m。
经计算得:L运=24m;L回=22.5m。符合辅助隔爆水棚的棚区长度不小于20m的要求。
(四)粉尘浓度检测
对采取防尘措施后空气中浮游粉尘浓度进行检测,确定被测环境中粉尘的含量是否符合国家卫生标准的要求,对改善粉尘作业环境和防治煤尘提供科学依据。
1、移架时测尘点选择:
移架:一个测点在移架工位置,另一个测点在距移架工位置工作面人行道回风侧10~15米处。
2、采煤机割煤和回风巷的测点布置:
①采煤机割煤测点位置在采煤机回风侧15~20m处。 ②回风巷在距工作面20m处布置测点。
③其它测点按照标准规定的采煤工作面测尘位置进行检测。
五、防治煤炭自然发火
工作面煤层有自燃发火倾向,属Ⅰ级容易自燃。工作面生产期间,按《煤矿安全规程》规定,采用以预防性灌浆为主,以注氮、喷洒阻化剂为
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辅的综合防灭火措施。
(一)氮气防灭火
本矿井注氮防灭火主要采用井下移动式注氮工艺系统。 1、移动式制氮设备及注氮系统
设计选用井下移动式膜分离制氮设备,设备型号为MD-800型移动式注氮机,产生氮量为800m3/h,设备安置于6202工作面附近的移动制氮站硐室,与6202运输巷Φ108mm注氮管路连接,经输氮管将氮气送达防灭火区(附工作面防灭火系统示意图)。
2、注氮工艺
设计选用拖管注氮工艺:在工作面进风侧沿采空区埋设一定长度直径为Φ63mm壁厚为10mm的地质钻杆作为注氮管,为便于拉管,在预埋拖管的外端焊接两个拉环,为防止采空区碎矸石堵塞,在预埋拖管末端钻上若干小孔,被钻孔的管路长2m以保证注氮的畅通,并用一节30m的橡胶软管连接预埋拖管和运输巷注氮管。它的移动主要利用巷道内回柱绞车的牵引,注氮管路随工作面的推进而移动,使其始终埋入采空区一定深度。
每次注惰气的同时,必须布置束管进行监测、温度监测系统及人工检查,并根据结果进行注惰气参数修改。
3、注氮方式及防灭火方法
防火时注氮方式为开放式注氮,灭火时注氮方式为封闭式注氮。 工作面开采初期和停采撤架期间,或因其它原因造成工作面推进缓慢,采用连续性注氮;工作面正常回采期间,可采用间断性注氮。工作面注氮防灭火,注氮管口应处于采空区氧化带内。
防火注氮时机:工作面采用间歇性注氮方式,凡遇下列情况之一需连续注氮:
(1)采空区气温,水温高于正常温度2℃及每天温度上升1℃。 (2)采空区的煤温超过30℃时。
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(3)工作面局部地方出现发火预兆如挂汗、焦油味时。 (4)工作面因故停产,停产时间超过5天以上时。
(5)工作面遇地质构造异常带或回采困难,月推进度达不到30m时。 (6)工作面停采回辙时间超过30天;且有发火预兆时。 4、注氮量计算
注氮量目前尚无统一的计算方法,可按综采面产量、吨煤注氮量、采空区氧化带氧浓度计算。设计按综采面产量计算注氮量,公式如下:
QN=[A/(1440γtn1n2)]×(C1/C2-1)
=[600000/(1440×1.4×330×0.9×0.80)]×(20.8/7-1) =2.469(m3∕min)=148.14m3∕h 式中:QN——注氮流量,m3∕min;
A——年产量,为600000t; t——年工作日,为330d; γ——煤的密度,取1.4t/m3; n1——管路输氮效率,取90%; n2——采空区注氮效率,取80%; C1——空气中氧浓度,取20.8%; C2——采空区防火惰化指标,取7%。
考虑1.4的安全备用系数,灭火注氮量为207.4m3/h。 5、制氮设备选择
根据前面的计算,选择的制氮设备产氮量应不低于207.4m3/h,矿井现有设备型号为MD-800型移动式注氮机,产生氮量为800m3/h,满足矿井要求。
6、氮气防灭火安全技术措施
(1)确保注氮地点的安全通风量,以防氮气泄露造成工作人员缺氧窒息。
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(2)绝不允许任何人正对泄氮口近距离观察,以防窒息。
(3)输氮管路必须经常检查维护,加强管路接头管理,软管与钢管之间的连接必须有尾槽,插入深度不小于200mm且绑扎牢固,以防管口脱落。
(4)为防止注氮管路阀门被随意开和关,应在阀门上挂“注氮危险,勿动”文字警告牌,并有专人负责。
(5)输氮管路经检查无误并通知有关人员得到允许后,制氮站方能供氮,还必须通知工作面的有关人员采空区正在注氮。
(6)根据采空区或火区的注氮防火情况,经有关人员研究后派专人关闭注氮阀门,停止注氮,并进行停氮后的采空区气体成份测定工作。
(7)工作面注氮防火时,应在运输巷明显位置挂上“工作面正在注氮”文字警告牌,并通知工作面作业人员,还应对其进行注氮的安全教育。
(8)工作面推进移架时,必须保护好注氮管路,严禁拉断,造成泄漏伤人事故。
(9)工作面注氮时瓦检员必须携带测氧仪随时巡回检查工作面及回风流中的氧含量,发现氧含量低于18.5%时,应通知调度室立即将工作人员撤至进风侧。
(10)工作面临时封闭连续注氮灭火时,要求进、回风巷防火门按规定施工,并设“U”型水柱计监测压差和取样分析。并在进、回风巷口设置栅栏,除救护队员携带呼吸器可进入观察外,其它任何人员不得入内。
(11)工作面封闭注氮期间,由救护队负责24小时监护。
(12)开始向采空区注氮前,先将输氮管路中的空气排放在巷道内,待三通阀出口处氧气含量降至3%以下或者氮气浓度大于等于97%时,方可向采空区注氮。
(二)阻化剂防灭火
1、阻化剂的选用
阻化剂选用阻化效果好、货源充分、运贮方便的工业氯化钙
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