g=G×ρ=2.2×20%=0.44t=440kg
式中:g——工作面一次喷洒所需阻化剂用量,kg; ρ——阻化剂溶液的浓度,20%。 Ⅱ、11号煤
①工作面底板浮煤喷洒量:
G1=K1K2LBh1A1=1.2×0.9×100×1.6×0.2×0.058=2.0t 式中:K1——一次喷洒加量系数,一般取1.2; K2——松散煤的密度,取0.9; L——工作面长度,100m; B——一次喷洒宽度,取1.6m; h1——底板浮煤厚度,取0.2m; A1——浮煤的吸液量,取0.058t/t。 ②工作面一次喷洒总量: G=G1=2.0
V=G/γ=2.0/1.11=1.80m3
式中:V——工作面一次喷洒的阻化剂溶液总体积,m3; G——工作面一次喷洒的阻化剂溶液总重量,t; γ——阻化剂溶液的密度,1.11t/m3。 ③工作面一次喷洒所需阻化剂用量: g=G×ρ=2.0×20%=0.40t=400kg
式中:g——工作面一次喷洒所需阻化剂用量,kg; ρ——阻化剂溶液的浓度,20%。 (4)喷洒压注设备
本设计每个工作面选用WJ-24型阻化剂喷射泵各1台,与其配套的器材有钢管、压力胶管、闸阀、喷枪,以及压力表、流量计等。
3、阻化剂阻化效果
阻化剂浓度的合理性是降低成本、提高阻化效果的重要方面。根据国内矿井使用效果来看,20%的溶液阻化率较高,阻化效果较好;10%的阻化液也能防火,但阻化率有所下降,因此,阻化剂浓度控制在15%~20%之间,一般不小于10%。
设计本矿阻化剂暂采用浓度20%,阻化率89.4%-97.4%的工业氯化钙(CaCI2)溶液,以后根据实际的阻化效果进行适当调整,并采用重量法进行浓度测定。
4、阻化剂防灭火使用条件
①必须不污染井下空气,不危害人体健康;
②阻化剂的种类和数量、阻化效果等主要效果等主要参数,都必须在设计中明确规定;
③应采取防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施。 5、防止阻化剂腐蚀机械设备、支架等金属构件的措施
①设计选用工业氯化钙CaCl2作为阻化剂,对人、设备及正常生产影响较小; ②由专人手持喷枪从支架间隙向采空区喷洒,喷枪枪口要超过支架10cm,尽量避免液体淋洒到支架及设备上,如不慎喷溅到金属构件上应尽快擦拭,减少液体在金属构件上的附着时间;
③工作面容易被阻化剂腐蚀的机械设备、支架等金属构件采用喷锌封闭处理。 ④喷洒人员要定职定责,爱岗敬业,喷枪要专人负责管理和维护。 三、隔爆措施
矿井9、10、11号煤层煤尘有爆炸性危险,根据《煤矿安全规程》的要求,在主要巷道和采区巷道中设臵主要隔爆水棚,在采掘工作面巷道中设臵辅助隔爆水棚。
为防止煤尘爆炸由局部扩大为全矿性的灾难,设计采用在井下容易发生爆炸的地点设臵隔爆水棚措施。设臵地点如下:
Ⅰ、矿井两翼与井筒相连通的主要大巷设臵集中式主要隔爆水棚; Ⅱ、采区运输巷道和回风巷道中,设臵集中式主要隔爆水棚; Ⅲ、在井底煤仓上下口相连的巷道设臵集中式主要隔爆水棚; Ⅳ、采煤工作面进、回风顺槽设臵集中式辅助隔爆水棚;
Ⅴ、采区内的煤和半煤巷掘进巷道设臵集中式辅助隔爆水棚。 1、隔爆水棚
(1).水棚的结构与选型
主要隔爆水棚选用GBSD-80型水袋,每个水袋有效容积为80L,水袋规格900×480×270mm。辅助隔爆水棚选用GBSD-40型水袋,每个水袋有效容积为40L,水袋规格600×400×250mm。
(2).水棚的布臵与计算
主要巷道、采区巷道设臵主要隔爆棚;采掘工作面巷道设臵辅助隔爆棚。 (3)每组水棚水量计算
每组水棚水量依下式计算:G=g〃S 式中:G——总水量,kg;
g——每m2巷道需水量,L/m2。主要隔爆棚不小于400L/m2,辅助隔爆棚不小于200L/m2;
S——巷道净断面积,m2。
北翼皮带巷和五采区轨道巷11.63m2、北翼轨道巷11.15 m2、北翼回风巷9.47m2、五采区皮带巷10.78 m2、五采区回风巷9.78 m2、六采区回风巷、皮带巷和轨道巷8.6m2、辅助进风巷兼六采区皮带巷断面6.6m2设计布臵主要隔爆水棚。
9、10号煤工作面运输顺槽断面为10m2,回风顺槽断面为7.5m2,11号煤工作面运输顺槽断面为12.9m2,回风顺槽断面为9.7m2设计布臵辅助隔爆水棚。
主要隔爆棚每组水量: G北翼皮带巷=400×11.63=4652L G北翼轨道巷=400×11.15=4460L G北翼回风巷=400×9.47=3788L G五采区皮带巷=400×10.78=4312L G五采区轨道巷=400×11.63=4652L G五采区回风巷=400×9.78=3912L
G六采区皮带巷=400×8.6=3440L G六采区轨道巷=400×8.6=3440L G六采区回风巷=400×8.6=3440L G辅助进风巷=400×6.6=2640L
工作面运输和回风顺槽每组辅助隔爆水棚总水量: G9、10运辅=200×10=2000 L G11运辅=200×12.9=2580L G9、10回辅=200×7.5=1500L G11回辅=200×9.7=1940L
工作面回风、运输顺槽掘进头每组辅助隔爆水棚总水量: G9掘运辅=200×10.5=2100L G10掘运辅=200×10.5=2100L G11掘运辅=200×10.5=2100L (4)单架水棚水量计算
设计主要隔爆水棚选用水袋型号为GBSD-80,其水袋规格为80L,每一架上放3个小水袋,水量Gn主=80×3=240L。
设计辅助隔爆水棚选用水袋型号为GBSD-40,其水袋规格为40L,每一架上放4个小水袋,水量Gn辅=40×4=160L。
(5)水棚架数:n=G/Gn 主要隔爆水棚每组架数:
n北翼皮带巷=G北翼皮带巷/ Gn主=4652/240=20架 n北翼轨道巷=G北翼轨道巷/ Gn主=4460/240=19架 n北翼回风巷=G北翼回风巷/ Gn主=3788/240=16架 n五采区皮带巷=G五采区皮带巷/ Gn主=4312/240=18架 n五采区轨道巷=G五采区轨道巷/ Gn主=4652/240=20架 n五采区回风巷=G五采区回风巷/ Gn主=3912/240=17架
n六采区皮带巷=G六采区皮带巷/ Gn主=3440/240=15架 n六采区轨道巷=G六采区轨道巷/ Gn主=3440/240=15架 n六采区回风巷=G六采区回风巷/ Gn主=3440/240=15架
n辅助进风巷=G辅助进风巷/ Gn主=2640/160=17架(每一架上放2个小水袋) 辅助隔爆水棚每组架数:
n9、10运辅=G9、10运辅/Gn辅=2000/160=13架 n11运辅= G11运辅/Gn辅=2580/160=16架 n9、10回辅= G9、10回辅/Gn辅=1500/160=10架 n11回辅= G11回辅/Gn辅=1940/160=12架 (6)水棚区长度:L=n×c 式中:L——水棚长度,m; n——水棚架数,架;
c——水棚间距,主要隔爆棚取2m,辅助隔爆棚取2m。 则:主要隔爆水棚棚区长度: L北翼皮带巷= 20×2=40m L北翼轨道巷=19×2=38m L北翼回风巷=16×2=32m L五采区皮带巷=18×2=36m L五采区轨道巷=20×2=40m L五采区回风巷=17×2=34m L六采区皮带巷=15×2=30m L六采区轨道巷=15×2=30m L六采区回风巷=15×2=30m L辅助进风巷=17×2=34m 辅助隔爆水棚棚区长度: L9、10运辅=13×2=26m