考虑1.3的安全备用系数,则防火注氮的最大注氮流量为: Q=1.3×176=228.8(m3/h) (2)制氮设备的选择
根据计算的最大注氮流量,设计选择MD-500型井下移动式制氮车,氮气产量500 m3/h,氮气纯度97%,冷却水量23.5t/h,功率90 kW,电压660V。
2、注氮工艺
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的钢管作为注氮管,它的移动主要利用顺槽内回柱绞车的牵引。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。
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期间,或因种种原因造成工作面推进缓慢,宜采用连续性注氮;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。
4、注氮量
防火注氮量一般为5m3/min;灭火注氮量一般为10 m3/min。 5、堵漏措施
目前,我国煤矿采用的堵漏措施主要由水泥砂浆、尿醛树脂泡沫、凝胶堵漏和泵送高水速凝巷旁充填等,煤矿可根据实际情况选择具体的措施。
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6、注氮气体检测措施
为便于采空区取气样分析,在铺设注氮管的同时,采空区应同时预埋束管监测探头,其数量视取气样点数而定。在注氮管或支管分叉处必须设置观察点,为了考察注氮的流向与分布,可借助施放SF6示踪气体加以检测。
五、阻化剂防灭火措施 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(CaCl2·5H2O)。其它矿井使用实践证明,工业氯化钙对本矿井长焰煤最适宜。工业氯化钙浓度为20%,密度为1.11t/m3。
2、喷洒系统
选用电动喷洒压注装置,喷射泵型号为WJ-24,配套设备有D50.8mm输送胶管及闸阀、喷枪、压力表、流量计等压注设备,每个回采工作面配1套。
3、阻化剂喷洒工艺
由D50.8mm的输送胶管从喷射泵接到防灭火处理地点,并与喷嘴和封孔器连接。启动电机,喷射泵进行压注和喷洒。
4、阻化剂喷洒地点
对回采工作面底板浮煤、采空区以及回采巷道煤壁升温地段以及其它温度升高区域应喷洒阻化剂。
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5、参数计算
A、阻化剂溶液的浓度和密度 a、阻化剂溶液的浓度 P=TC×100%
=
TT?W×100%
式中: p—阻化剂溶液浓度,%;
C—阻化剂溶液量,Kg; T—阻化剂用量,Kg; W—用水量 ,Kg。
设计确定本矿阻化剂溶液的浓度为10%。 b、阻化剂溶液的密度
此参数由实测取得。拟取1.05t/m3。 B、原煤的吸药液量和松散煤(浮煤)的密度 a、原煤的吸药液量
此参数由实测取得。拟取47Kg/t。 b、松散煤(浮煤)的密度 此参数由实测取得。拟取1.0 t/m3。 C、工作面一次喷洒量 工作面每天喷洒一次
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G=K1K2LbhA
式中G—按重量计算一次喷洒,;
K1—一次喷洒加量系数,取1.2; K2—松散煤(浮煤)的密度,1t/m3; L—工作面长度,140m; b—一次喷洒宽度,m;
h—底板浮煤厚度,m,取0.02 m; A—原煤(浮煤)的吸药液量,Kg /t; 则工作面一次喷洒量为: G=K1K2LbhA
=1.2×1.0×140×4.5×0.02×47 =786.78 Kg
工作面一次喷洒所需阻化剂用量为: G阻=G×p=786.78×10%=78.68 Kg D、巷道煤壁的喷洒量 G0=KL0A0
式中G0—喷洒范围内巷道所需溶液的喷洒量,K—喷洒加量系数,取1.2; L0—喷洒巷道的长度,取1500m
Kg;9
A0—巷道单位长度的吸液量,Kg/m,取2 Kg/m;(在实际
操作时,需实测)
则巷道喷洒量为: G0=KL0A0
=1.2×1500×2 =3600
巷道喷洒所需阻化剂用量为: G阻=G0×p=3600×10%=360 Kg。 E、巷道钻孔压注量 G1=KSnA1
式中G1—钻孔压注范围内所需的溶液压注量,Kg;
S—压注范围内的巷道煤壁面积,m2;取6000 m2; n—钻孔数目,个/ m2;取0.5个/ m2;
A1—钻孔的平均压注量,Kg/个;取25 Kg/个;(在实际操作
时,需实测)
K—喷洒加量系数,取1.2; 则巷道钻孔压注量为: G1=KSnA1
=1.2×6000×0.5×25
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