1307工作面灌浆、注氮设计变更
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综采工作面注氮设计方案及安全技术组织措施因工作面前期开采期间,防灭火系统未能同时建设,故采取在8103回顺打钻注氮,此方法可根据工作面推进情况灵活选取最能控制氧化带发生氧化的地点进行打钻注氮,使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带,降低这些区域的氧含量,形成氮气惰化带,从而达到抑制采空区自燃的目的。
二、注氮系统选取选用一台DT-800/97移动式矿用碳分子筛制氮装置为井下综采工作面注氮。
DT-800/97主要性能指标参数:(1)产N2量:800Nm3/h(2)N2纯度:≥97%(3)N2压力: 0~0.6MPa(可调)(4)工作压力: 0.5~0.8MPa三、注氮工艺钻孔注氮:从8103回风顺槽H5测点向西30m处向8101采空区打钻孔注氮。
管路铺设路线:制氮机组→8103回风顺槽→钻孔→8101综采工作面采空区配套注氮管路为4寸聚乙烯管路。
四、注氮方式注氮方式选为开放式注氮五、注氮量1、因工作面为停产待验收状态,故注氮量以工作面及回风顺槽氧气浓度不低于19%为准连续注氮,低于19%时停止注氮,间歇一个班后再注。
2、注氮地点安全通风量计算Q0=Q N(C N+C1-1)/(C1-C2)式中:Q0——工作场所的安全通风量,m3/min;Q N——最大氮气泄漏量,m3/min;C N——泄漏氮气中的氮气浓度,%;C1——工作面或巷道中原始氧气浓度,一般取20.8%;C2——工作场所的安全氧浓度指标,18.5%。
则:Q0=12×(0.97+0.208-1)/(0.208-0.185)=92.9m3/min经计算安全通风量为93m3/min就可以稀释采空区泄漏出的氮气量。
六、注氮气体监测在8101工作面采空区预埋了束管监测探头,测点包括下隅角、上隅角、工作面回风流及采空区。
七、氮气防灭火注意的问题1)应注意观察氮气的流向,工作面配风要能够冲淡氮气浓度,为减少耗氮量,可将采空区注氮与通风调压相配合。
一采区下组煤(8#煤)采空区密闭注氮设计一、氮气防火1、设计依据(1)矿井开拓方式、采区布置矿井采用斜井单水平开拓,矿井布置3条大巷,1条为运输大巷,铺设胶带运送机运输煤炭,1条为辅助运输大巷,铺设轨道运输材料、设备,另一条为专用回风巷。
全井田划分三个盘区,首采区为一盘区为于进回风斜井井底车场附近,利用矿井3条大巷开采,采煤工作面分布于3条大巷的两侧。
垂直开采深度170m~480m。
(2)采煤方法采煤方法为倾斜长壁综合机械化采煤法,首采工作面长80m,采高2.2m,倾斜长度1000m.工作面回踩率0.95.工作面采用“三八”作业制度,二班采煤,一班准备,日完成9个循环,循环进尺0.6m。
(3)煤层赋存条件4-2煤层稳定,煤层倾角2~4°,井田内地质构造简单,局部有小断层。
煤层顶板为粉砂岩和泥岩,容易冒落,地板为黑色碳质泥岩,遇水膨胀。
(4)煤层自燃倾向性4-2煤层经鉴定自燃倾向性为容易自燃。
2、注氮防火系统(1)注氮设备由于矿井产量不大,一个工作面生产,注氮量小,因此选用井下移动式注氮设备,比地面固定式注氮设备投资小,灵活机动。
因此选用井下移动式注氮设备。
(2)为了渐少制氮设备的移动次数,制氮设备安装在辅助运输大巷旁侧的制氮硐室中,输啖管路从制氮硐室、辅助运输大巷、经联络巷铺设到采煤工作面运输顺槽口,运输顺槽并列铺设两趟等直径的钢管,一趟铺设到工作面开切眼附近,另一趟铺设到离第一趟管口30m 处,随工作面推进注氮管路被埋入采空区内。
每趟管路在运输顺槽口安装一个阀门,管路的出口端式中 K ——工作面回采率,95%。
③按瓦斯量计算C CQ Q C N -=10 min /5.001.01001.05003m =-⨯= 式中 C Q ——工作面通风量,m 3/min ;C ——采煤工作面回风流中瓦斯浓度,%。
④按采空区氧化带氧浓度计算1)(221-+-=C C Q C C Q NC VNmin /75.3107.097.03)07.012.0(3m =-+⨯-=式中 C 1——采空区氧化带内原始氧浓度,%;C 2——注氮防火惰化指标,取7%; Q V ——采空区氧化带的漏风量,m 3/min ; C NC ——注入氮气中的氮气纯度,%。
290CPCI 中国石油和化工石油工程技术煤层气水平井注氮增产改造技术王 靖 张 嫔(中石油煤层气有限责任公司韩城分公司 陕西韩城 715400)摘 要:对某煤矿低孔、低压、低含水饱和度、高变质程度的煤储层特点和筛管完井煤层气解吸困难情况,为了实现瓦斯治理与煤层气共同开发的需要,探索出一套煤层气水平井筛管完井下的注氮增产改造技术。
利用顶替排液、氮气驱替、憋井放喷3种氮气改造模式的不同特点,实施多次“注氮-憋压-放喷”作业,通过注氮改造可以清除近井污染,沟通煤层割理裂隙,改善井筒远处煤层渗透率,建立单相气体渗流通道,实现煤层气高效开发的目的。
关键词:煤层气 水平井 注氮增产 改造技术引言我国煤层气储存条件具有“三低一高”的特点。
针对“三低一高”的煤储层特点,必须经过煤储层改造才能获得有工业价值的产量。
近年来,国内外学者对煤对氮气的吸附理论、注入氮气驱替煤层气的作用机理、煤层气井氮气焖压、煤层气水力压裂氮气泡沫伴注等利用氮气进行煤储层改造的方法进行了研究,研究表明向煤层气井内注入氮气对提高煤层气采收率技术上是可行的。
鉴于此,某煤矿瓦斯治理与煤层气开发合作项目组在总结国内外研究资料的基础上,研究注入氮气进行顶替排液、氮气驱替、憋井放喷3种氮气改造模式作用机理,以期得到一套适合于七元煤矿区煤层气水平井筛管完井下的注氮增产改造技术。
1 煤层气水平井特点煤矿区煤层气的开发利用是保障煤炭这一主体能源安全生产和国家能源安全的重要措施,按照“先采气,后采煤”的原则,通过先采气进行瓦斯治理,降低采煤风险。
煤层气水平井特点主要包含以下几点:第一,井身的结构比较简单,施工难度比较小。
水平井的主井通常情况下都是没有分支的,水平井钻具是沿着目标煤层朝着垂直井的方位前进,一般平面摆动相对较小。
钻进时采用能控制导向的组合钻具沿着煤层下倾的方向近水平的钻进,技术要领是整套系列的钻具在井内弯曲的角度与幅度变化比较小,井眼的轨迹比较容易控制,钻井的效率和成井率比较高,综合成本整体上不是很高。
ZXTF-18-4-15陕西金源招贤矿业有限公司1307工作面灌浆、注氮设计变更通防部2018年4月15日会审表审批意见1307工作面灌浆、注氮设计变更截止2018年4月14日,1307工作面累计回采525m。
根据回采期间防灭火实际情况,变更《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》相关内容。
具体如下:一、灌浆系统设计变更将《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》中“灌浆参数的选择”内容变更如下:按回采工作面每小时灌浆量计算:δρ式中:Q—回采工作面灌浆量,m3/h,G—工作面日产量,t/d,根据生产计划,取7260.5,W—工作面灌浆宽度,m,根据临近矿井经验,取90,h—灌浆材料覆盖厚度,可取0.05-0.25m,取0.10δ—水土比倒数,可取3-5,根据临近矿井经验,取4:1,M—浆液制成率,取0.9,ρC—煤的密度,根据测定结果,取1.4t/m3,H—工作面回采高度,综放工作面取割煤高度加放顶煤高度之和乘以顶煤回收率,m,H =10.33*0.93=9.61L—工作面长度,根据1307工作面切眼实际长度,取166.2m,N—灌浆添加剂防灭火效率因子,一般取1-2,根据临近矿井经验,取2,t—灌注时间,h/d,取5=19.73 m3/h按每天灌注5h计算,每天需要灌浆量98.65m3。
地面灌浆泵的灌浆能力为60m3/h,按每天灌注5h计算,每天灌浆量300m3。
实际作业中,每间隔2天进行一次灌浆作业,每次灌注时间不小于5h,满足灌浆要求。
二、注氮系统设计变更将《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》中“注氮量计算”内容变更如下:单位时间内注氮充满采煤所形成的空间,使氧气浓度降到防灭火惰化指标以下,计算公式为:式中:QN——注氮流量,m3/h,Q0——采空区氧化带内漏风量,可取5-20m3/min,现取13 m3/min,C1——采空区氧化带内原始氧浓度,10%~15%,取15%,C2——采空区防火惰化指标,取7%,CN——注入氮气中的氮气纯度,97%,k——富余系数,一般取1.2~1.5,现取1.3,=1080 m3/h经计算,1307工作面回采期间需氮量为1080m3/h,每天注氮量25920 m3。
7163采空区注氮案及安全技术措施龙东煤矿通风科2015.127163采空区注氮案及安全技术措施一、氮气防灭火设计案(一)概况:现我矿开采的7163轻放面所属7#煤层属于容易自燃煤层,该面为大倾角坚硬顶板,推进度受限,放煤管理困难,又因该面大部为俯采段,传统的注浆防灭火式效果不佳,采空区存在自燃发火的隐患,我矿采取开放式注氮的防灭火案进行治理。
(二)氮气性质及防灭火原理氮气在空气中约占78%,是一种无色、无臭、无毒的气体,与同体积的空气重量比为0.97,比空气稍轻。
在标准大气压和绝对温度为273K 时,气体的真空密度为1.25g/L。
空气中的氮气在常温下通过空气分离设备,即能分离出氮气。
氮气是不燃烧气体,也不助燃,溶水极微,性质稳定,不易与其它化学元素化合,无腐蚀作用,属于惰性气体。
由于氮的密度接近于空气的密度,因此,气体在采空区能均匀地扩散,且不易被煤和岩吸附。
氮气用于煤矿防灭火,主要有以下作用:(1)窒息作用在防灭火区域注入氮气后,使该区域气体氧的含量降低,增加了气体惰性化阻止了煤炭氧化。
对于火区,则因氧的含量不足而熄灭。
对于防火区域,则缩小了氧化带,扩大了窒熄带,有利地抑制了煤的氧化自燃。
(2)抑爆作用由于这种气体遇高温(火区)其成分不变,与可燃物质及可燃气体不产生化学反应,所以,注入氮气后冲淡了可燃气体与氧的含量,使其形成惰化气,从而使混合气体失去可爆性。
采用氮气防灭火不仅效果好,而且也较经济,具体有以下优点:(1)氮气是制氧过程中的另一产品,也可从空气中专门提取,因此来源便,可供量大,单位产气成本比液态二氧化碳低。
(2)注氮后,氮气可以充满任形状的有限燃烧空间和预防自燃空间,便于对煤矿采空区深部、高冒之处以及人们难以接近的地点进行防灭火。
(3)使火区气体惰性化,防止瓦斯和煤尘爆炸。
(4)注氮防灭火不损坏和不污染机械设备及井下设施,灭火后恢复工作量少且容易。
氮气灭火的缺点是:氮气在采空区停滞时间短,在矿井负压作用下易散失。
材料斜井黄泥灌浆、注氮管路安装技术措施一、情况说明根据我公司初步设计要求,需在地面建设黄泥灌浆站和注氮防灭火系统。
现根据生产组织安排,由抽放队负责材料斜井的管路安装工程,为确保管路顺利安装,特制定本安装技术措施。
二、安装地点及工程量1、黄泥灌浆站布置在副斜井提升绞车东南护坡上部,设计管径为DN100*4.5mm内外涂塑钢管,计划在机修车间外侧护坡铺设经材料斜井布置入井(斜井底),铺设总长度为1060米。
2、注氮站布置在地面乳化液配液站东侧,设计管径为DN100*4.5mm内外涂塑钢管,沿北侧护坡铺设至材料斜井底,铺设总长度1060米。
三、工程量及人员组织材料斜井管路预计安装工期为9天,每天安排13人,仅八点班作业,每天改造230米,共计2120米。
1、管路改造预计所需材料明细:四、管路安装工艺流程第一步:由抽放队把所需安设的管路运到安装地点。
第二步:由地测科标识材料斜井腰线作为施工依据。
第三步:由抽放队对注氮、注浆管卸车并进行排管。
第四步:由抽放队对管路进行上架安装,并用U型卡固定。
五、管路运输方案(一)管路运输方式1、材料斜井使用架子车运输管路,每个架子车装42根四寸管路,管路前后依次用钢丝绳绑紧,并用挂钩将管路钩在架子车上。
2、使用架子车运输管路至安装地点,施工人员就近卸管,每卸两根后再由信号工联系绞车房下车至下一处安装点卸车,以此类推。
3、人工搬运管路时,保证管路轻装轻卸,不破环管件防腐层。
斜井搬运管路时,搬运工必须系好安全带。
4、人员在卸管路时,没有信号工打点,绞车房司机不得松钢丝绳,架子车下坡处必须安设挡车器。
(二)运输管路安全措施1、管路在架子车上应绑扎牢固,所有绑扎的管路车辆,不能因振动而自行松动(用道木、勾木、楔子等将管路背紧,严禁偏载)。
2、管路的运输采用架子车装车,封车,装车时做到整齐,前后距离均匀。
3、下放管路时,必须用钢丝绳绑扎严实,确保管路不得滑动,并用挂钩将管路前后钩在架子车上。
地铁土建七标同步注浆及二次注浆配合比设计
1、同步注浆配合比设计要求:
1)砂浆要求
a、胶凝时间:一般为3~10h,根据地层条件和掘进速度,通过现场试验加入促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。
对于强透水地层和需要注浆提供较高的早期强度的地段,通过现场试验调整配比和加入早强剂,进一步缩短胶凝时间。
b、固结体强度:一天不小于0.2MPa,28天不小于1.0MPa。
c、浆液结石率:>95%,即固结收缩率<5%。
d、浆液稠度:8~12cm
e、浆液稳定性:倾析率(静置沉淀后上浮水体积与总体积之比)小于5%。
2)配合比
在施工中,根据地层条件、地下水情况及周边条件等,参考以下配合比,通过现场试验优化确定,确保同步注浆浆液性能达到要求:
①、同步注浆配比试配:
一般地质段同步注浆浆液配合比(kg/m3)
富水地质段同步注浆浆液配合比(kg/m3)
使用要求的配方,书面报监理工程师审定后正式投入使用。
同时在试推进施工过程中对浆液的配合比核对推进后地表沉降监测情况进行相应的优化及调整。
2、二次注浆配合比:
①:技术要求:浆液凝胶时间宜控制在60s左右。
②:双液浆配合比设置:
A液(水泥浆)水泥:水=1:1(质量比)
B液(水玻璃溶液)水:水玻璃=3:2(质量比)
浆液体积比例:A液75%,B液25%。
双液浆浆液配合比(根据现炀实际需要调整配比)
二次注浆浆液性能指标。
王台铺煤矿XV1307综采工作面低压电网保护整定计算审核:计算:二0一三年王台铺煤矿XV1307综采工作面低压电网保护整定计算一、概述XV1307工作面电气设备技术参数如下表:二、短路电流计算:1、1#移变低压出线处的短路电流。
由公式:I d1(2)=U e∑R=(R s+R1)/Kb2+R b+R3+R4∑X=(X s+X1)/Kb2+X b+X3+X41#移变为KBSGZY—1000—6/1.2型移动变电站,查附录六表19得:R b=0.0101Ω,X b=0.0931Ω。
其中:U e=1200V,容量为1000KVA, K b=5。
变压器二次侧额定电压为1200V,三相短路容量为50MVA时,系统电抗值,查附录二表1得,R X=0Ω,X X=0.0288Ω高压电缆的电阻、电抗值,查附录二表2得:3*50mm2 6KV高压铜芯电缆:R g0=0.429Ω/km,X g0=0.063Ω/kmL=0.35km∑R= R X+R g/Kb2+R b=0+0.429*0.35/52+0.0101=0.016106Ω∑X= X X+X g/Kb2+X b=0.0288+0.063*0.35/52+0.0931=0.122782Ω两相短路电流为:I d1(2)2、采煤机左截割滚筒电机进线处的短路电流。
低压电缆的电阻、电抗值,查附录三表5得:3*95mm2低压铜芯电缆:R20=0.247Ω/km,X20=0.075Ω/km,L=0.84km,其中0.83km 为两趟3*95mm2电缆并联铺设,0.01 km为一趟3*95mm2电缆铺设。
∑R= R X+R g/Kb2+R b+R2+R3=0.016106+0.247*0.83/2+0.247*0.01=0.121081Ω∑X= X X+X g/Kb2+X b+X2+X3=0.122782+0.075*0.83/2+0.075*0.01=0.154657Ω两相短路电流为:I d2(2)3、采煤机右截割滚筒电机进线处的短路电流。
郭屯煤矿注(制灌)浆、注氮工安全生产岗位责任制
Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.
编制:___________________
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郭屯煤矿注(制灌)浆、注氮工安全生产岗位责任制
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本文档可根据实际情况进行修改和使用。
郭屯煤矿注(制灌)浆、注氮工安全生产岗位责任制
第一条负责矿井制浆浆液的制作和输出工作。
第二条负责操作灌浆泵等机具, 向采空区和火区灌浆。
第三条负责操作注氮泵等机具向采空区和巷道注氮。
第四条负责检查、维护注浆、注氮管路系统和注浆、注氮泵等机具的维护、保养、故障排除等工作。
第五条根据通防工区安排做好有关工作。
第六条按时参加班前班后会和安全学习会。
第七条对矿井通风、防尘、防灭火系统;设施、装置、设备等进行检查, 发现问题及时汇报或处理, 确保其完好、正常工作, 满足安全生产要求。
第八条根据通防工区安排, 认真排查一通三防隐患, 及时发现煤矿一通三防方面存在的隐患, 并做到及时处理、汇报。
第九条必须尽职尽责, 杜绝三违现象。
煤矿注浆防灭火技术规范作者:MT/T702—1997 来源:中华人民共和国煤炭工业部煤矿注浆防灭火技术应用至今仍未制定切实可行的标准规范,为使这项技术更加规范化,在总结经验的基础上制定出首部《煤矿注浆防灭火技术规范》,从而为注浆防灭火实际应用提供全煤炭行业统一的技术依据。
本标准在制定过程中,查阅了国内外有关的技术资料,重点查阅了国内煤矿注浆防灭火设计、实际应用的资料和论文,以及黄泥注浆代用材料(页岩、矸石、粉煤灰、尾矿等)的有关科研成果及其推广应用的技术报告等,按照《煤矿安全规程》(包括执行说明)的有关规定和《矿井防灭火规范》的相关内容一致的原则,编制本标准。
本标准由煤炭工业部科技教育司提出。
本标准由煤炭工业部煤矿安全标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院。
本标准主要起草人:邵启胤、王长元、徐承林。
本标准委托煤炭科学研究总院重庆分院负责解释。
1 范围本标准规定了煤矿注浆防灭火工艺过程的技术要求。
本标准适用于矿井注浆防灭火的实施、设计与施工等。
2 引用标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准均会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
《煤矿安全规程》1992—10—22 中华人民共和国能源部《矿井防灭火规范》(试行)1988—10 中华人民共和国煤炭工业部3 定义本标准采用下列定义。
3.1 注浆防灭火方法method of fire fighting by grouting是将注浆材料(黄土、页岩、矸石、粉煤灰、尾矿等)细粒化后加水制备成浆,用水力输送到煤矿井下注入需防灭火区域内,封堵漏风通道、包裹煤岩阻止氧化、冷却煤岩温度而预防或扑灭矿井火灾的一项技术措施。
3.2 沉降速度settling velocity浆液的悬浊液液面在量筒中匀速下降的平均速度,mm/min。
3.3 临界稳定时间critical stable time浆液的悬浊液液面在量筒中匀速下降的时间,min。
综采工作面注氮防灭火设计姓名:XXX部门:XXX日期:XXX综采工作面注氮防灭火设计我矿23103工作面即将开始回采,工作面通风系统为材料巷进风,措施巷、皮带巷回风。
因采用综放工艺回采,其采空区遗煤较多、范围广、空间大,加之所采13#煤自燃倾向性等级为Ⅱ类,工作面防灭火工作十分重要。
参照煤炭科学研究总院沈阳研究院2010年5月编制的《斜沟煤矿主采煤层自然发火综合防治方案设计》及集团公司其他矿井防灭火经验,采用注氮防灭火措施的有效覆盖率较高、适应性较好,能有效的保证工作面回采期间防灭火安全。
为了防止输氮管路和采空区泄漏氮气造成人员伤害、保证注氮防灭火效果,特编制如下专项设计。
一、工作面概况1、采煤工作面位置:工作面位于21采区北翼,南邻21采区三条上山,北部、东部、西部均为实煤区,上部为8#煤的18107、18109采空区,平均层间距为46.29m。
2、工作面有关参数走向长度:2420.9m,煤层厚度为5.95-16.68m,平均13.8m。
平均采高:机采3.6m,放煤高度10.2m。
瓦斯等级:低瓦斯,容重:1.44t/m3。
煤层硬度:f=2~5,煤质牌号:气煤。
自燃倾向性:Ⅱ类自然,煤层倾角(度):6.8°~10.7°,平均8.9°。
工作面倾斜长:214.34m。
一、注氮防灭火方案第 2 页共 16 页1、注氮防灭火措施的适应性和有效性分析氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体。
由于氮气分子结构稳定,其化学性质相对稳定,在常温、常压条件下氮气很难与其它物质发生化学反应,所以它是一种良好的惰性气体,随着空气中氮气含量的增加,氧气含量必然降低。
当氧气含量低到5~10%时,可抑制煤炭的氧化自燃;氧气含量降至3%以下时,可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。
用氮气防灭火和阻止瓦斯爆炸的过程称为惰化,惰化后的火区因氧气不足而不能燃烧和爆炸。
氮气的防灭火作用,即是使采空区等有关区域惰化。
恒源煤电公司五沟煤矿1017工作面收作防灭火灌浆设计编制单位:通防事业部持用单位:编制日期:2010-4-25审批记录主持人:审批意见1017工作面收作防灭火灌浆设计一、工作面概况1017工作面位于我矿南一采区东翼,与1018工作面相对。
其开采煤层为102煤层,经鉴定为Ⅱ类自燃煤层;煤层厚度 1.4~5.35m,平均厚度M=3.5m,煤厚变异系数γ=18.6%;煤层倾角2°~15°,平均倾角6°;工作面倾斜长度为180m,采煤方法为综采。
该工作面2009年6月开始回采,2010年5月回采完毕。
为加强1017采空区防火管理,决定对1017工作面停采线向采空区一侧15m进行采后灌浆。
二、防火墙及封闭墙灌浆前,通防事业部在1017机、改造风巷及腰巷建防火墙3组;灌浆结束在1017风巷建临时封闭墙1组。
1、1017机巷防火墙(1)防火墙位臵:1017机巷回风联巷与1017机巷交岔点向里(切眼方向)5~6m处,即1017机巷H4点前2.3~3.3m处。
(2)墙体技术参数尺寸:(上底+下底) ×宽×厚=(3.0 m+3.2m)×4.4m×1.3m。
墙层别:双层砖石结构墙,双墙间距0.3m,双墙间用黄泥充填,总厚度1.3m。
(3)预留孔情况观察孔:距底板1.6~1.8m,位于巷道中部。
排水孔及反水池:预留排水孔位于墙体靠水沟一侧,紧贴沟底;排水孔墙内一侧用长×宽×高=1m×1 m×1 m笆片垛围严;墙外建一反水池,反水池上沿高于排水孔,保证墙内水向外流出时能淹没排水孔全部。
(4)斜撑墙:为了增加防火墙抗压能力,在墙外建一斜撑墙,斜长3.9m,长1 m,宽1m,底扎1m。
2、1017腰巷防火墙(1)防火墙位臵:1017腰巷与1017改造风巷交岔点向里(切眼方向)5~6m处,即1017腰巷F4点前4.3~5.3m处。
一、工作面概况1207综采面位于1号煤中,该煤层位于山西组上部,煤层稳定可采,黑色,玻璃光泽,块状结构,裂隙发育,厚度1.33~1.95米,平均厚1.61米,一般中下部含一层夹石,煤层倾角:3.0°~8.0°。
煤层顶板为砂质泥岩、泥岩,底板为砂质泥岩、泥岩,岩石硬度f=6。
距1上煤间距2.82-9.42米,平均6.26米。
根据1207综采面地质资料,充水因素主要为K8砂岩至1号煤顶板砂岩裂隙水,但该含水层裂隙不发育,补给条件差,预计对回采施工无影响。
工作面走向长1500米,倾斜宽160米,采高1.6米,走向长壁后退式采煤方法,U+L型通风方式,全部冒落法管理顶板。
综合机械化一次采全高,预计最大日产量为1800t/d。
二、工作面瓦斯赋存情况根据《山西金晖万峰煤矿有限公司兼并重组矿井1号煤层瓦斯涌出量预测报告》:瓦斯放散初速度△P: 3煤的坚固性系数: f=0.50煤的孔隙率: 7.35%煤层对瓦斯的吸附性:吸附常数 a=26.934m3/t,b=0.341Mpa-1煤层透气性系数为1.62~3.785㎡/Mpa2.d, 钻孔瓦斯流量衰减系数为0.0031~0.04995d-1,煤层透气性较好,属于可以抽采煤层。
三、瓦斯涌出量预测根据矿井1#煤层瓦斯等值线图,1207工作面瓦斯含量为10~12m3/t,从安全生产的角度考虑,可采用煤层瓦斯含量最大值来预测矿井瓦斯涌出量,即取瓦斯含量12m3/t来预测1207工作面的瓦斯涌出量,1号煤层残存瓦斯含量取2.5m 3/t 。
回采时工作面瓦斯来源主要有两个部分:一个是工作面本煤层煤壁及采落煤炭的瓦斯涌出, 根据公式)(/03211c W W m M k k k q -⋅⋅⋅⋅=式中:q1—开采层相对瓦斯涌出量;k 1—围岩瓦斯涌出系数,全部陷落法管理顶板,取1.3;k 2—工作面丢煤瓦斯涌出系数,用回采率(95%)的倒数计算,1.05; k 3—准备巷道预排瓦斯对开采层影响系数,k 3=(L –2h)/L ,L 为回采工作面长度,h 为掘进巷道瓦斯预排等值宽度 ,取18m ,k 3=0.78;M ——煤层开采厚度,m ,取1.6; m ——工作面采高,m ,取1.6;W o ——煤层原始瓦斯含量,m 3/t ,取12; W c ——煤层残存瓦斯含量,m 3/t ,取2.5。
停采后防灭火注氮安全技术措施一、工程概况为有效抑制+812m采空区遗煤自燃,做好采空区防灭火工作,经研究对+812m停采后采取注氮措施,为确保注氮期间安全,并达到预期注氮效果,依据《广源煤矿防治采空区自燃发火的设计方案及措施》,特编制本措施。
二、成立注氮领导组组长:兰玉学、张用成员:薛兴魁、程云龙、张维军、马双喜、王焕丑、马福珍、职责分工:1、组长:张用负责注氮期间通风安全及注氮的指挥工作。
组长:兰玉学负责+812m注氮期间安全和密闭监督检查工作。
2、成员:马福珍:负责注氮期间矿井上下通讯及联络工作,保证通讯畅通。
张维军:负责注氮期间安全管理及一氧化碳、瓦斯、氧气的检查工作。
薛兴魁:负责注氮机的安全操作,依据氮气浓度适当调整注氮流量。
王焕丑:负责巡查注氮管路完好状况,保证管路无漏气现象。
马双喜:负责注氮机的开关,保证注氮设备正常运转。
程云龙:负责地面束管监测监控系统的操作及气样分析。
三、注氮前的预备工作1、调度室保证注氮期间通讯系统畅通,在注氮机房、+812m 南北顺槽各安装一部电话,以便井下人员反馈信息。
2、注氮严格坚持“少量多注”多循环进行注氮。
3、由安通科科长负责组织人员,马上对全部注氮管路进行气密性试验,发觉问题马上处理,直至不漏气为止。
4、由安通科科长负责组织相关人员熟识矿井防灭火系统,明确各阀门的安设地点及作用,娴熟把握阀门切换工作。
5、由机电科负责组织人员对地面和井下的制氮机进行检查和试机,并支配人员每班的值班人员和操作人员。
6、制氮机试机期间,由安通科支配人员在制氮机的出口采取氮气气样进行分析,确定制氮机的出口氮气浓度和氧气浓度符合规定浓度后,由安通科向调度室汇报。
7、上述全部工作完成后,向调度室及矿分管领导汇报。
安通科再依据调度指令进行注氮。
四、施工方法1、注氮防灭火惰化指标注氮灭火惰化指标不得小于3%,注氮防灭火惰化指标不得大于7%;注入的氮气浓度不小于97%。
2、注氮系统我矿制氮机采用rdz97-400nm3/h型地面固定式制氮机,其主要技术参数如下:制氮量400m3/h;输出压力0.6mpa;氮气纯度≥97%。
ZXTF-18-4-15
陕西金源招贤矿业有限公司
1307工作面灌浆、注氮设计变更
通防部
2018年4月15日
会审表
审批意见
1307工作面灌浆、注氮设计变更截止2018年4月14日,1307工作面累计回采525m。
根据回采期间防灭火实际情况,变更《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》相关内容。
具体如下:
一、灌浆系统设计变更
将《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》中“灌浆参数的选择”内容变更如下:
按回采工作面每小时灌浆量计算:
Q=GWh(δ+1)M ρ
C
HLNt
式中:
Q—回采工作面灌浆量,m3/h,
G—工作面日产量,t/d,根据生产计划,取7260.5,
W—工作面灌浆宽度,m,根据临近矿井经验,取90,
h—灌浆材料覆盖厚度,可取0.05-0.25m,取0.10
δ—水土比倒数,可取3-5,根据临近矿井经验,取4:1,
M—浆液制成率,取0.9,
ρC—煤的密度,根据测定结果,取1.4t/m3,
H—工作面回采高度,综放工作面取割煤高度加放顶煤高度之和乘以顶煤回收率,m,H =10.33*0.93=9.61
L—工作面长度,根据1307工作面切眼实际长度,取166.2m,
N—灌浆添加剂防灭火效率因子,一般取1-2,根据临近矿井经验,取2,
t—灌注时间,h/d,取5
Q=7260.5∗90∗0.15∗(4+1)∗0.9
1.4∗9.61∗166.2∗2∗5
=19.73 m3/h
按每天灌注5h计算,每天需要灌浆量98.65m3。
地面灌浆泵的灌浆能力为60m3/h,按每天灌注5h计算,每天灌浆量300m3。
实际作业中,每间隔2天进行一次灌浆作业,每次灌注时间不小于5h,满足灌浆要求。
二、注氮系统设计变更
将《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》中“注氮量计算”内容变更如下:
单位时间内注氮充满采煤所形成的空间,使氧气浓度降到防灭火惰化指标以下,计算公式为:
Q=k∗60∗Q O
C1 −C2 C N+C2−1
式中:
QN——注氮流量,m3/h,
Q0——采空区氧化带内漏风量,可取5-20m3/min,现取13 m3/min,C1——采空区氧化带内原始氧浓度,10%~15%,取15%,
C2——采空区防火惰化指标,取7%,
CN——注入氮气中的氮气纯度,97%,
k——富余系数,一般取1.2~1.5,现取1.3,
Q=1.2∗60∗12
12%−7% 97%+7%−1
=1080 m3/h
经计算,1307工作面回采期间需氮量为1080m3/h,每天注氮量25920 m3。
设计注氮泵注氮量1200m3/h,每天检修2小时,每天注氮量26400 m3,满足要求.
三、《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》其他内容保持不变。
1307工作面回采期间,严格执行《1307工作面防灭火设计及安全技术措施》、《1307工作面回采作业规程》。