吉新煤礦11A704綜放工作面氮氣防滅火措施
兗礦新疆礦業(yè)公司吉新煤礦
2012年3月
第一章 11A704采煤工作面概況
一、工作面范圍
吉新礦11A704工作面是繼11A601首采工作面第一個接續(xù)工作面,該工作面位于一采區(qū)西翼北部,其北部未回采,西部與紅山洼礦煤礦相接,南部為煤層實體,東部為副井筒、回風上山及其煤柱。工作面開采煤層底板等高線標高為+910---+990米。自西向東逐漸增高。
二、工作面基本參數(shù)
工作面走向長1100m,傾斜長178m;開采上限標高為+980m,下限標高為+900m。工作面面積為195800m2 ,地質(zhì)儲量為1130887噸,可采儲量為897659噸。
工作面地表標高+1050米-+1160米,工作面地表地形為山體丘陵及,溝底坡度約5°~7°,溝谷寬度30-150m。兩側(cè)山頂呈半圓——渾圓狀,山體比高約80——150m,山坡基巖裸露,植被生長稀疏,無牧民區(qū)等建筑。
從已揭露的A6、A7煤層及地質(zhì)勘察資料分析,該采區(qū)為單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀220°∠10-20°。地層沿傾向有微弱的波狀起伏,沿北西向傾角逐漸減緩,表現(xiàn)在掘進巷道時以7°--14°斜巷為主,礦區(qū)內(nèi)沒有成形的斷裂構(gòu)造。
從現(xiàn)有地質(zhì)資料及已揭露巷道圍巖分析,回風巷掘進至100米左右會遇到DF34號斷層,該斷層性質(zhì)為逆斷層,斷距為0-8米;走向EW,傾向NS,傾角65°,延展長度約95米。該斷層對11A704工作面及進、回風巷均有影響,進風巷掘進至約460米左右受DF28斷層影響,該斷層為逆斷層,斷距0-5米,走向SN,傾向EW傾角50°,由于該斷層與巷道僅為末段相交,故推斷對施工影響較小。進風巷在掘進至700米處會與DF24逆斷層相遇,斷距在0-5米,傾角40°,對掘進將產(chǎn)生一定影響。
除該工作面向西掘進中呈現(xiàn)一個緩背斜外,未見其它褶皺構(gòu)造或巖溶或陷落柱構(gòu)造存在。
第二章 注氮系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)吉新煤礦A7煤層自燃傾向性鑒定結(jié)果,自燃傾向性等級為Ⅱ類。
該工作面推進長度長,因此工作面防治自然發(fā)火工作重點在上下順槽頂板和采空區(qū)。11A704回采工作面以灌漿防滅火為主,注氮防滅火為輔的防滅火措施,現(xiàn)制定工作面采取注氮時的安全技術(shù)措施。
一、氮氣防滅火設(shè)計
一)注氮方式及其管路設(shè)置:
1.注氮方式分為預(yù)防性注氮和滅火注氮:
預(yù)防性注氮,即開放性注氮,回采期間,在不封閉工作面的情況下,向采空區(qū)間歇性注氮,必須嚴格控制注氮時間和注氮流量,確保采空區(qū)氣體逸出不得造成回采工作面或回風流中有害氣體超限,達到防止自燃的目的。
滅火注氮也即封閉注氮,封閉區(qū)內(nèi)空間承受注氮增加氣體體積的能力,由密閉調(diào)節(jié)管上的閥門進行調(diào)節(jié),并始終保持封閉區(qū)內(nèi)正壓狀態(tài)。
2.管路設(shè)置:
(1)注氮釋放口位置的選擇
對綜采放頂煤采空區(qū)的注氮,其注氮釋放口應(yīng)設(shè)置在采空區(qū)氧化帶內(nèi),注氮釋放口距工作面的最大距離為:
Lmax=Le+Rn
式中:Le——采空區(qū)漏風帶寬度,取10m;Rn——氮氣有效擴散半徑,取5m。
則Lmax=Le+Rn=10+5=15m
故注氮釋放口設(shè)置于離工作面15m的進風側(cè)采空區(qū)底板上。
(2)管路布置
?、俑鶕?jù)通風負壓作用方向,工作面氮氣管路鋪設(shè)在工作面進風巷非行人側(cè),離底板200~300mm,吊掛牢固;
?、趶墓ぷ髅嫦驴诘街频獧C的氮氣管路均采用Φ108聚乙烯膠管,工作面下口埋入至采空區(qū)一根Φ108加厚100mm鋼管,鋼管與下順槽管路采用高壓軟管連接,加厚100mm鋼管固定在下部端頭支架上,隨下部端頭支架爬移。
二)滅火注氮:
1.滅火注氮也即封閉注氮,工作面一旦發(fā)生自然發(fā)火事故或因故封閉時,因設(shè)備龐大繁重,不宜撤出,在上、下兩巷適當位置設(shè)置密閉,對工作面實施封閉,順風向?qū)Ψ忾]區(qū)注氮,封閉區(qū)內(nèi)空間承受注氮增加氣體體積的能力,由密閉調(diào)節(jié)管上的閥門進行調(diào)節(jié),并始終保持封閉區(qū)