吉新煤矿11A704综放工作面氮气防灭火措施
兖矿新疆矿业公司吉新煤矿
2012年3月
第一章 11A704采煤工作面概况
一、工作面范围
吉新矿11A704工作面是继11A601首采工作面第一个接续工作面,该工作面位于一采区西翼北部,其北部未回采,西部与红山洼矿煤矿相接,南部为煤层实体,东部为副井筒、回风上山及其煤柱。工作面开采煤层底板等高线标高为+910---+990米。自西向东逐渐增高。
二、工作面基本参数
工作面走向长1100m,倾斜长178m;开采上限标高为+980m,下限标高为+900m。工作面面积为195800m2 ,地质储量为1130887吨,可采储量为897659吨。
工作面地表标高+1050米-+1160米,工作面地表地形为山体丘陵及,沟底坡度约5°~7°,沟谷宽度30-150m。两侧山顶呈半圆——浑圆状,山体比高约80——150m,山坡基岩裸露,植被生长稀疏,无牧民区等建筑。
从已揭露的A6、A7煤层及地质勘察资料分析,该采区为单斜构造,产状220°∠10-20°。地层沿倾向有微弱的波状起伏,沿北西向倾角逐渐减缓,表现在掘进巷道时以7°--14°斜巷为主,矿区内没有成形的断裂构造。
从现有地质资料及已揭露巷道围岩分析,回风巷掘进至100米左右会遇到DF34号断层,该断层性质为逆断层,断距为0-8米;走向EW,倾向NS,倾角65°,延展长度约95米。该断层对11A704工作面及进、回风巷均有影响,进风巷掘进至约460米左右受DF28断层影响,该断层为逆断层,断距0-5米,走向SN,倾向EW倾角50°,由于该断层与巷道仅为末段相交,故推断对施工影响较小。进风巷在掘进至700米处会与DF24逆断层相遇,断距在0-5米,倾角40°,对掘进将产生一定影响。
除该工作面向西掘进中呈现一个缓背斜外,未见其它褶皱构造或岩溶或陷落柱构造存在。
第二章 注氮系统设计
根据吉新煤矿A7煤层自燃倾向性鉴定结果,自燃倾向性等级为Ⅱ类。
该工作面推进长度长,因此工作面防治自然发火工作重点在上下顺槽顶板和采空区。11A704回采工作面以灌浆防灭火为主,注氮防灭火为辅的防灭火措施,现制定工作面采取注氮时的安全技术措施。
一、氮气防灭火设计
一)注氮方式及其管路设置:
1.注氮方式分为预防性注氮和灭火注氮:
预防性注氮,即开放性注氮,回采期间,在不封闭工作面的情况下,向采空区间歇性注氮,必须严格控制注氮时间和注氮流量,确保采空区气体逸出不得造成回采工作面或回风流中有害气体超限,达到防止自燃的目的。
灭火注氮也即封闭注氮,封闭区内空间承受注氮增加气体体积的能力,由密闭调节管上的阀门进行调节,并始终保持封闭区内正压状态。
2.管路设置:
(1)注氮释放口位置的选择
对综采放顶煤采空区的注氮,其注氮释放口应设置在采空区氧化带内,注氮释放口距工作面的最大距离为:
Lmax=Le+Rn
式中:Le——采空区漏风带宽度,取10m;Rn——氮气有效扩散半径,取5m。
则Lmax=Le+Rn=10+5=15m
故注氮释放口设置于离工作面15m的进风侧采空区底板上。
(2)管路布置
①根据通风负压作用方向,工作面氮气管路铺设在工作面进风巷非行人侧,离底板200~300mm,吊挂牢固;
②从工作面下口到制氮机的氮气管路均采用Φ108聚乙烯胶管,工作面下口埋入至采空区一根Φ108加厚100mm钢管,钢管与下顺槽管路采用高压软管连接,加厚100mm钢管固定在下部端头支架上,随下部端头支架爬移。
二)灭火注氮:
1.灭火注氮也即封闭注氮,工作面一旦发生自然发火事故或因故封闭时,因设备庞大繁重,不宜撤出,在上、下两巷适当位置设置密闭,对工作面实施封闭,顺风向对封闭区注氮,封闭区内空间承受注氮增加气体体积的能力,由密闭调节管上的阀门进行调节,并始终保持封闭区