綜放工作面防滅火設(shè)計(jì)
? ? ? ? 為有效防止1302綜放工作面回采期間發(fā)生自燃火災(zāi)事故，確保1302綜放工作面的安全生產(chǎn)，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第二百六十條及集團(tuán)公司相關(guān)文件規(guī)定，特編制1302綜放工作面防滅火設(shè)計(jì)。
一、1302綜放工作面概況
1302 工作面所采煤層為中侏羅統(tǒng)延安組3#煤層，煤層黑色，煤巖類型以半亮型為主，條痕褐黑色，瀝青光澤，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，階梯狀斷口，垂向裂隙發(fā)育，有三層夾矸，夾矸厚0.1~ 0.8m ，并且部分地區(qū)煤層底板有 1m 左右的劣質(zhì)煤，煤厚0~ 12.8m ，平均 7.96m?。辉撁孀呦蜷L(zhǎng)度 1284m ，工作面長(zhǎng)度為 270m 。該工作面南側(cè)為1304綜放工作面采空區(qū)，北側(cè)為主副斜井，西側(cè)為零點(diǎn)邊界，東側(cè)為1301綜放工作面采空區(qū)。
1302 工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道在1302工作面停采線前沿煤層頂板布置，過了停采線后沿煤層底板布置，兩條順槽相互平行，采用錨網(wǎng)索梁聯(lián)合支護(hù)形式，矩形斷面，巷道布置簡(jiǎn)單。工作面采用綜合機(jī)械化放頂煤開采，走向長(zhǎng)壁布置，后退式回采，全部陷落法管理采空區(qū)。
2014 年，由煤科總院重慶分院對(duì)我礦3#煤層進(jìn)行自燃傾向性鑒定結(jié)果為：3#煤層自燃傾向性等級(jí)為Ⅰ類， 屬容易自燃煤層，3#煤層最短自燃發(fā)火期為37天。 煤塵具有強(qiáng)爆炸性。
二、外因火災(zāi)防治
（一）外因火災(zāi)隱患分析
火災(zāi)的三要素為可燃物、空氣、火源。進(jìn)行火災(zāi)防治必須從這三方面進(jìn)行分析、治理，盡可能做到防患于未然，把火災(zāi)隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
井下外因火災(zāi)分析，是防治井下外因火災(zāi)的必要技術(shù)手段。正確地分析外因火災(zāi)，能夠正確指導(dǎo)防治井下外因火災(zāi)，確保做到防患于未然。井下外因火災(zāi)分析必須從火災(zāi)的三要素著手：
1 、可燃物
礦井在正常生產(chǎn)時(shí)存在的可燃性物質(zhì)有煤炭、支護(hù)材料（如木料）、炸藥、各種電器設(shè)備、非阻燃橡膠等。加強(qiáng)1302工作面可燃性物質(zhì)的管理是防治1302工作面外因火災(zāi)的有效手段。
2 、空氣
井下生產(chǎn)作業(yè)場(chǎng)所存在的空氣都足以滿足火災(zāi)所需要的氧氣量，一般情況下在考慮預(yù)防外因火災(zāi)時(shí)都不考慮這方面的因素，但在進(jìn)行外因火災(zāi)治理過程中必須要考慮這方面的因素。
3 、火源
一般情況下引起外因火災(zāi)都是由于明火、電火、爆破起火和瓦斯、煤塵爆炸引燃井下的可燃性物質(zhì)。
井下存在的明火主要有吸煙、電焊、噴火焊、電爐及燈泡取暖等產(chǎn)生的明火。管理好明火火源，是防治外因火災(zāi)的有效手段。
電火主要是由于機(jī)電設(shè)備性能不好、管理不善，如電鉆、電機(jī)、開關(guān)、接線三通、電鈴、打點(diǎn)器、電纜等損壞、過負(fù)荷、短路引起的電火花；爆破起火是由于不按爆破規(guī)定和爆破說明書，如放明炮、糊炮、空心炮，以及用動(dòng)力電源放炮、不裝水炮泥、炮眼深度或最小抵抗線不合規(guī)定等出現(xiàn)炮火。對(duì)電火和炮火必須嚴(yán)加管理，防止意外事故的發(fā)生。
（二）外因火災(zāi)的防治措施
1 、防止明火的措施
①嚴(yán)禁使用明火和吸煙。加強(qiáng)職工的防滅火安全知識(shí)教育，嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火物品下井，嚴(yán)禁穿化纖衣服下井；井口嚴(yán)格執(zhí)行下井人員檢身制度，嚴(yán)禁將火種帶到井下，井口檢身工對(duì)每個(gè)下井人員嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)攜帶危險(xiǎn)品的除沒收外,并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行處罰。
②對(duì)井下的電焊、氣焊作業(yè)必須嚴(yán)格審批手續(xù)，不經(jīng)審批從事電焊、氣焊作業(yè)的，按違章處理；而且必須制定專門的安全措施，嚴(yán)格按措施施工；現(xiàn)場(chǎng)必須指定專門負(fù)責(zé)人，具體負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)安全工作；安全員、瓦檢員必須現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)匯報(bào)處理。對(duì)不按措施施工的，按規(guī)定嚴(yán)肅處理。工作面及回風(fēng)巷嚴(yán)禁進(jìn)行電氣焊作業(yè)。
③1302皮帶順槽的皮帶、電纜等必須具有阻燃性，并憑阻燃合格證下井，否則不準(zhǔn)入井使用。
④皮帶順槽必須按標(biāo)準(zhǔn)敷設(shè)消防管路，每隔 50m 安設(shè)一個(gè)三通閥門；且皮帶機(jī)頭、機(jī)尾及周圍的浮煤必須及時(shí)清理干凈，并按規(guī)定配齊滅火器、滅火沙等消防材料和消防锨、消防桶等工具。
⑥在井上和井下分別按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置消防材料庫(kù)，儲(chǔ)存足夠的消防器材，安排專人管理，并定期檢查和更換消防材料。
⑦礦井每年進(jìn)行一次反風(fēng)演習(xí)，每季度對(duì)反風(fēng)設(shè)施檢查一次，保證反風(fēng)設(shè)施完好可靠，以備必要時(shí)進(jìn)行反風(fēng)。
2 、防止電火的措施
①加強(qiáng)井下電氣設(shè)備的管理，杜絕失爆，做到電氣設(shè)備性能完好，線路敷設(shè)符合要求，過流、接地、檢漏裝置等保護(hù)系統(tǒng)齊全，靈敏可靠。各采掘及輔助單位實(shí)行包機(jī)制度，責(zé)任到人。
②井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖和使用電爐。
3 、防止炮火的措施
①使用煤礦許用安全炸藥（乳化炸藥）和毫秒延期電雷管。
②嚴(yán)禁放糊炮和明電放炮。
③嚴(yán)格按規(guī)定進(jìn)行炮眼封泥，并堅(jiān)持使用水炮泥。
④嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程規(guī)定裝藥、連線和放炮。
{C}<!--[if !supportLists]-->三、{C}<!--[endif]-->內(nèi)因火災(zāi)防治
??? （一） 1302 綜放工作面自燃發(fā)火危險(xiǎn)性分析
1 、1302綜放工作面的開切眼斷面大，受礦壓影響易壓裂破碎，存在漏風(fēng)供氧；綜采設(shè)備安裝期間，供風(fēng)量小，風(fēng)流溫度較高；安裝時(shí)間較長(zhǎng)，初期工作面推進(jìn)速度一般相對(duì)較慢，切眼松散煤體氧化升溫時(shí)間長(zhǎng)，煤體溫度較高。停采前20～ 30m 左右，工作面一般不放頂煤，采空區(qū)遺煤較厚；停采后不能及時(shí)撤架、封閉采空區(qū)，而導(dǎo)致自燃危險(xiǎn)性增加。因此，切眼、停采線附近采空區(qū)易發(fā)生自燃火災(zāi)。
2 、綜采放頂煤開采一般情況下相對(duì)以往的炮采、普采推進(jìn)速度較快，但通常比一般的綜采面推進(jìn)速度慢。從采空區(qū)浮煤分布情況看，由于端頭支架處頂煤放出率低，留有大量遺煤。而順槽頂板的煤已經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間氧化蓄熱升溫，進(jìn)入采空區(qū)后，使采空區(qū)兩道遺煤溫度相對(duì)其它地點(diǎn)可能較高，自燃發(fā)火期大為縮短，從而在推進(jìn)速度較慢時(shí)，就可能發(fā)生采空區(qū)遺煤自燃。
3 、在工作面過構(gòu)造帶時(shí)，可能出現(xiàn)停采或推采速度緩慢的情況，工作面兩道、采空區(qū)都可能出現(xiàn)嚴(yán)重的自燃發(fā)火，影響安全生產(chǎn)。
綜上所述，為保證1302綜放工作面的安全順利回采，必須加強(qiáng)對(duì)切切眼、停采線、工作面兩道和工作面構(gòu)造帶處煤炭自燃發(fā)火的防治工作。
（二）內(nèi)因火災(zāi)的防治
?? ?1 、煤層自燃防治措施選擇
1302 工作面開采煤層屬易自燃煤層，本著預(yù)防為主的方針，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局AQ1055-2008《煤礦建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查和竣工驗(yàn)收規(guī)范》的要求，設(shè)計(jì)考慮對(duì)煤層自燃發(fā)火進(jìn)行綜合防治，建立以灌漿防滅火、注氮防滅火為主的綜合防滅火措施，并在井上、下建立相應(yīng)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、束管系統(tǒng)。
2 、灌漿防滅火
（1）灌漿方案論述
灌漿防滅火系統(tǒng)主要分為：地面固定式和井下移動(dòng)式二種。
①地面固定式灌漿防滅火系統(tǒng)
需建投資較大的地面固定設(shè)施（廠房、基礎(chǔ)、場(chǎng)地及交通條件等）；水、電穩(wěn)定、充足；灌漿管路的輸漿管線應(yīng)能滿足要求。
優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定；自動(dòng)化程度高；沙土等用量較大的防滅火材料通過管道輸送至井下，大大減輕了防滅火材料的井下運(yùn)輸量。
缺點(diǎn)：需鋪設(shè)較長(zhǎng)的灌漿管路，一旦堵塞，處理難度大。
②井下移動(dòng)式灌漿防滅火系統(tǒng)
系統(tǒng)投資小、井下移動(dòng)方便、滅火時(shí)反應(yīng)快，井下的水、電都很方便，系統(tǒng)安裝所需的空間也很小。其主要缺點(diǎn)是井下運(yùn)輸制漿原料不便。
由于本礦井采空區(qū)、巷道封閉區(qū)較多，對(duì)有發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行高強(qiáng)度注灌將自燃發(fā)火危險(xiǎn)消滅在萌芽狀態(tài)，所需灌漿量大并方便管理，設(shè)計(jì)本礦井采用地面集中灌漿防滅火系統(tǒng)。
（2）設(shè)備選型
①灌漿材料的選擇
灌漿材料主要為沙土（粘土、砂質(zhì)粘土）或以頁(yè)巖代替沙土，在我國(guó)土源豐富、水源充足的地區(qū)使用甚 為廣泛。也可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用粉煤灰作為灌漿材料，以達(dá)到環(huán)保與節(jié)約資源的雙重目標(biāo)。
②灌漿參數(shù)選擇和計(jì)算
灌漿工作制度：每天3班工作，每班純灌漿時(shí)間為4h。
日灌漿量：
Qw ={C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--><!--[if gte mso 9]>
=<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--><!--[if gte mso 9]>
?= 223 m3 /d
式中：? Qw—日灌漿量，m3/d；
??????? k —灌漿系數(shù)，取0.07；
??????? G —工作面日產(chǎn)煤量，15217t/d；
?????? δ —土水比的倒數(shù)，3；
??????? M —灌漿制成率，取0.9；
?????? γc —煤的密度，1.43t/m3。
t —礦井日注漿時(shí)間，12h。
③制漿方法及設(shè)備
采用機(jī)械攪拌方式。沙土經(jīng)浸泡2h后，就可進(jìn)行機(jī)械攪拌，泥漿濃度通過供水管的控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，泥漿攪拌均勻后，經(jīng)過濾篩流入灌漿管，然后送入井下注漿點(diǎn)。
灌漿站制漿系統(tǒng)：黃土由自卸式汽車從采土場(chǎng)運(yùn)到注漿站，卸至泥漿攪拌池附近的儲(chǔ)土場(chǎng)，再由人工運(yùn)到泥漿攪拌池，攪拌的泥漿由灌漿管送到井下。
制漿工藝流程：如下。
采土場(chǎng)→儲(chǔ)土場(chǎng)→篩土→人工運(yùn)至攪拌池→浸泡→攪拌→過濾網(wǎng)→灌漿管路→工作面采空區(qū)。
泥漿采用機(jī)械攪拌方式，在攪拌池中，沙土浸泡2～3h，土質(zhì)松軟后，由SR4680型攪拌機(jī)將其攪拌成一定濃度的泥漿。泥漿通過濾網(wǎng)流入灌漿管路，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行灌漿。
經(jīng)計(jì)算，泥漿攪拌池的容積為 91m3 。為了卸土方便和充分利用攪拌池的有效容積，制漿站設(shè)1個(gè)圓形攪拌池與兩個(gè)長(zhǎng)形攪拌池，圓形攪拌池的有效容積為 80m3?。婚L(zhǎng)形攪拌池的有效容積為 35m3 。
圓形攪拌池內(nèi)選用1臺(tái)攪拌機(jī)，型號(hào)為：AMG.185，380v，31kW，1臺(tái)。
2 個(gè)長(zhǎng)形攪拌池內(nèi)選用2臺(tái)自行式攪拌器，380v，11kW。
④灌漿管路
在左家溝風(fēng)井廣場(chǎng)地面設(shè)灌漿站，主管由左家溝黃泥灌漿站→地面管路→措施立井→二聯(lián)巷風(fēng)門→回風(fēng)石門→礦井總回風(fēng)巷→西翼回風(fēng)道→1302回風(fēng)甩道
→1302回風(fēng)順槽→采空區(qū)
經(jīng)計(jì)算，地面、井筒及井下主要會(huì)風(fēng)行注灌主管路選用D159×10型無縫鋼管，支管路均選用D108×10型無縫鋼管，工作面采空區(qū)的注漿管路選用D50×10型焊管預(yù)埋，預(yù)埋管路采用法蘭連接。
⑤灌漿系統(tǒng)管網(wǎng)驗(yàn)算
根據(jù)灌漿 管路 直徑、土水比及泥漿密度，泥漿在 D159 ×10 管路中的臨界速度為 1.412m /s，在D 108 ×10 管路中的臨界速度為 1.239m /s。
D159 ×10 灌漿 管路實(shí)際最小流速：
υ1＝4Qj2/(3600πd12)=4×91.8/(3600π×0.1392)
＝1.76＞ 1.412m /s臨界速度。
D108 ×10 灌漿 管路實(shí)際最小流速：
υ2＝4Qj2/(3600πd22)=4×46/(3600π×0.0812)
＝1.84＞ 1.239m /s臨界速度。
經(jīng)計(jì)算，后期灌漿倍線約為6.95，在常用灌漿倍線值（4～10）范圍內(nèi)，故設(shè)計(jì)利用地面與井下灌漿點(diǎn)的自燃?jí)翰钸M(jìn)行灌漿，不設(shè)泥漿泵即可滿足灌漿要求。本礦井在灌漿站設(shè)置了泥漿泵，不存在灌漿倍線不夠的問題。
為防止泥漿在管路中沉淀或堵塞，設(shè)計(jì)中管內(nèi)泥漿的實(shí)際流速均大于臨界流速，以保證泥漿在管路中正常流動(dòng)。生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整泥漿比，以達(dá)到最佳的灌漿效果。
為了保證灌漿管路暢通，每次灌漿完畢，須用清水將管路內(nèi)沖洗一遍，沖洗時(shí)間不小于30min。同時(shí)，在灌漿管路的最低點(diǎn)設(shè)置放水閘門，每次沖洗后，應(yīng)將管內(nèi)的泥水放掉，以免沉積阻塞管路。（注漿管路敷設(shè)示意圖見圖1）
主要灌漿管路壁厚驗(yàn)算：
管路 壁厚計(jì)算 ：
{C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--> <!--[if gte mso 9]>
{C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--> <!--[if gte mso 9]>
?=3.4+2+4
?= 9.4mm ，取 10mm
式中：
δ—— 管壁厚度，mm；
d ——管路內(nèi)徑 ，cm；
P ——管路最大工作壓力， kPa ，P=10.79γjH；
Rc ——許用壓力，取材料屈服極限強(qiáng)度的60%，焊接鋼管可取600×98.067kPa，無縫鋼管可取800×98.067kPa；
af ——因 管壁 不均勻的附加厚度，焊接鋼管、無縫鋼管可取1.0～ 2.0mm??；
b ——考慮垂直管路的附加厚度，一般取1.0～ 4.0mm??；
n ——管路質(zhì)量與壁厚不均的變動(dòng)系數(shù)，取0.9。
根據(jù)上述公式計(jì)算，所選 注 漿 管路直徑、厚度均 滿足要求。
3 、注氮防滅火
（1）工作面注氮流量計(jì)算
（1）按充滿采煤后所形成的空間使達(dá)到惰化濃度計(jì)算
{C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--> <!--[if gte mso 9]>
式中：{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －年產(chǎn)量，4.2×106t/a；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －年工作日，276d；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －煤的密度，1.43t/m3；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －管路輸?shù)剩?span lang="EN-US">90%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －采空區(qū)注氮效率，85%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －空氣中氧的含量，20.8%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，7%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> （m3/h）
（2）按使采空區(qū)氧化帶達(dá)到惰化濃度計(jì)算
{C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--> <!--[if gte mso 9]>
式中：{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －采空區(qū)氧化帶的漏風(fēng)量，m3/min；取 3 m3 /min
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －空氣中氧的含量，20.8%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，7%；
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> －注氮純度，97%
{C}<!--[if gte vml 1]> {C}<!--[endif]-->{C}<!--[if gte mso 9]> （m3/h）
根據(jù)以上計(jì)算，結(jié)合生產(chǎn)礦井實(shí)際，考慮經(jīng)濟(jì)及其他綜合防滅火因素，工作面注氮量確定為 1142m3 /h。
（2）制氮設(shè)備方案
根據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)，考慮一定的備用系統(tǒng)，經(jīng)計(jì)算，制氮設(shè)備需產(chǎn)氮量為 1142m3 /h。按礦井要求制氮設(shè)備的產(chǎn)氮量，深冷空分式、變壓吸附式和膜分離式制氮設(shè)備均可滿足，但深冷空分制氮，產(chǎn)氮效率較低，能耗大，設(shè)備投資大，需要龐大的廠房，且運(yùn)行成本較高，設(shè)計(jì)不予推薦；膜分離式制氮雖然流程簡(jiǎn)單，體積稍小，但膜分離式制氮要求氣源的壓力高，對(duì)氣源除油、除水、除塵的要求高，設(shè)備投資大，制氮成本高，其膜分離組件國(guó)內(nèi)與國(guó)外產(chǎn)品質(zhì)量差距較大，目前主要依賴進(jìn)口，購(gòu)貨不便，維修費(fèi)用高。因此設(shè)計(jì)推薦變壓吸附式制氮設(shè)備。
對(duì)于變壓吸附式制氮設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)常用的有地面固定式與井下移動(dòng)式制氮系統(tǒng)，井下移動(dòng)式是將該設(shè)備放在采區(qū)附近，節(jié)省了輸?shù)苈返耐顿Y，但鑒于本礦井井田范圍大，煤層容易自燃，氮?dú)庑枰看?，制氮裝置機(jī)型較大，設(shè)備投資較大，工作環(huán)璄差，安裝維護(hù)費(fèi)用高，需要建立硐室，礦建投資大，此外制氮系統(tǒng)在井下供水、供氣也較困難。而地面固定式制氮設(shè)備不但克服了上述缺點(diǎn)，且系統(tǒng)總投資少，管理維修較為方便。
綜上所述，根據(jù)礦井工作面布置，本礦井采用地面固定式制氮設(shè)備，制氮站布置在礦井左家溝風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。
（3）設(shè)備選型
根據(jù)本礦井采區(qū)布置及各工作面所需注氮量情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)采用注氮防滅火礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)情況，并考慮到礦井注氮實(shí)際效果及一定的安全備用系數(shù)，確定本礦選用KYZD97-600型地面固定式制氮裝置2套。制氮裝置主要技術(shù)參數(shù)如下：
制氮量 Q= 600 m3 /h；
輸出 壓力 P=0.65MPa；
氮?dú)饧兌取 ?span lang="EN-US">98%；
裝機(jī)容量? N 約15kW；
額定電壓 V = 380 V；
所需空氣源 流量? 24.8m3 /min，壓力0.85MPa；
冷卻方式：風(fēng)冷。
（4）注氮管網(wǎng)
①注 氮管路系統(tǒng)
主管路由左家溝風(fēng)井廣場(chǎng)制氮站→地面管路→ 措施立井井筒 →進(jìn)風(fēng)石門→七聯(lián)巷→主斜井西翼盤區(qū)機(jī)頭→西翼主運(yùn)下山→1302皮帶機(jī)頭→1302皮帶順槽→采空區(qū)。
② 管路選擇
根據(jù)礦井及各工作面需要的注氮量和壓力，計(jì)算各段輸?shù)苈分睆饺缦?/span> ：
主管路：
根據(jù)工作面需要的注氮量和壓力損失以及左家溝風(fēng)井所服務(wù)的最遠(yuǎn)距離，輸?shù)?/span> 管路選用D159×4.5型無縫鋼管1趟。
分支管 {C}<!--[if gte vml 1]> <!--[endif]--> <!--[if gte mso 9]>
=89.4 （mm）
??? Q —支管中的氮?dú)饬髁浚?/span> m3/min 。
選用D108×4型無縫鋼管1趟。
各 管路均采用法蘭連接。
③輸?shù)苈穳毫p失計(jì)算
根據(jù)注氮管路系統(tǒng)布置及礦井注氮量計(jì)算注氮管網(wǎng)初端所需壓力：
P1={0.0056 （Qmax/1000）2Σ（D0/Di）5（λi/λ0）×Li+P22}1/2
式中：P2-----管路末端的絕對(duì)壓力，MPa
Qmax----- 最大輸?shù)髁浚?span lang="EN-US">m3/h
????? D0---- 基準(zhǔn)管徑， 150mm
????? Di---- 實(shí)際輸?shù)軓剑?/span> mm
????? Li---- 相同直徑管路的長(zhǎng)度，km
λ0----基準(zhǔn)管徑的阻力損失系數(shù)，0.026
λi----實(shí)際輸?shù)軓降淖枇p失系數(shù)，對(duì)于不同管徑取不同值
P1={0.0056 （Qmax/1000）2Σ（D0/Di）5（λi/λ0）×Li+P22}1/2
={0.0056 （600/1000）2[（150/150）5（0.026/0.026）×1.5
+ （150/100）5（0.029/0.026）×3]+0.32}1/2
=0.379 （MPa）< 制氮設(shè)備 輸出 壓力0.6MPa
??? 四、火災(zāi)監(jiān)測(cè)
（一）火災(zāi)監(jiān)測(cè)管理
建立防滅火管理和火情監(jiān)測(cè)分析預(yù)報(bào)制度。主要配置SG-2003型井下束管火災(zāi)色譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)煤層自燃發(fā)火進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)。
（二）井下監(jiān)測(cè)方法
色譜儀分析的參數(shù)主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2。正常情況下，由通防工區(qū)和救護(hù)隊(duì)負(fù)責(zé)每隔一天利用負(fù)壓采樣器和采樣袋對(duì)1302工作面采空區(qū)和所有密閉墻取樣帶到地面束管檢測(cè)室進(jìn)行人工分析，并形成報(bào)表報(bào)送相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。若工作面采空區(qū)出現(xiàn)發(fā)火征兆時(shí)，可每天由通防工區(qū)采樣分析，并安排三班瓦斯員負(fù)責(zé)每班人工檢測(cè)二次。
為了檢測(cè)工作面的一氧化碳情況，在1302回風(fēng)順槽安裝一臺(tái)一氧化傳感器，對(duì)工作面及其回風(fēng)流進(jìn)行24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)。
五、1302綜放工作面自燃發(fā)火綜合防治措施
根據(jù)綜放工作面自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，采取以黃土灌漿為主，氮?dú)夥罍缁鸬绕渌胧檩o的自燃發(fā)火綜合防治措施，保障1302工作面的正?；夭?。
1 、根據(jù)自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的結(jié)果，處理進(jìn)、回風(fēng)巷高冒區(qū)和冒落碎煤形成的網(wǎng)兜時(shí)，必須在放凈其內(nèi)部的碎煤后，用封堵材料加快速壘砌材料或黃土進(jìn)行充填，并注入三相泡沫、插管注防滅火劑或注凝膠等；對(duì)未處理的高冒點(diǎn)輔助以風(fēng)流引流裝置，減少高冒點(diǎn)熱量和瓦斯積聚并加強(qiáng)一氧化碳檢測(cè)；對(duì)一氧化碳濃度出現(xiàn)異常的巷道冒落碎煤網(wǎng)兜必須及時(shí)處理，防止其進(jìn)一步發(fā)展導(dǎo)致嚴(yán)重的火情。
2 、對(duì)工作面上、下隅角難以冒落而形成的三角形空洞，一是由綜采工區(qū)負(fù)責(zé)打墻封堵，每天打一道擋風(fēng)墻并噴涂瑞克勞尼封堵；二是在上、下隅角吊掛擋風(fēng)障以減少采空區(qū)的漏風(fēng)；三是由綜采工區(qū)負(fù)責(zé)對(duì)上、下口提前退錨、剪網(wǎng)放頂，保證頂板充分冒落。以上工作由安全生產(chǎn)指揮中心、安全部、通防工區(qū)進(jìn)行日常監(jiān)督檢查，確保落實(shí)到位。
3 、在1302工作面回采期間，利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)工作面注氮前后采空區(qū)“三帶”氣體變化，并對(duì)采空區(qū)自燃發(fā)火情況進(jìn)行預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。根據(jù)采空區(qū)自燃發(fā)火危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，及時(shí)采取快速、合理、有效的防治措施。
4 、1302綜放工作面在回采過程中，如果工作面采空區(qū)CO發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，必須加快推進(jìn)度，并給采空區(qū)24小時(shí)不間斷灌漿和注氮。
5 、根據(jù)對(duì)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)部位自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果和工作面實(shí)際情況，綜合采用注氮、注漿、堵漏風(fēng)、均壓等防滅火措施有效地控制火情，保證工作面的安全順利回采。
①灌注黃泥漿和三相泡沫防滅火技術(shù)
采空區(qū)采用埋管注漿來防止“兩線”遺煤和采空區(qū)內(nèi)的浮煤自燃發(fā)火，注漿管路設(shè)置在回風(fēng)巷，埋管管路采用DN50焊管（如圖2所示），注漿管路出口為上隅角，采用交替預(yù)埋2趟注漿管路，2趟注漿管路出口相距 30m 左右。
根據(jù)采空區(qū)氣體監(jiān)測(cè)情況和實(shí)際自燃發(fā)火情況，對(duì)注漿管路埋設(shè)在采空區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)度和位置進(jìn)行調(diào)整。灌漿工藝采用隨采隨灌方式，每天保證向1302工作面采空區(qū)氧化帶內(nèi)注入一定的黃泥漿。灌漿時(shí)在黃泥漿中加入三相泡沫，增強(qiáng)防滅火效果。根據(jù)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，在出現(xiàn)火情時(shí)增大灌漿量，同時(shí)采取加強(qiáng)注氮等措施。
②注氮防滅火技術(shù)
在工作面下口進(jìn)行埋管注氮，采用交替預(yù)埋2趟注氮管路，2趟注氮管路相距 30m ，埋設(shè)的注氮管路采用DN50焊管（如圖2所示）。在工作面下口端頭支架后尾梁打一道擋風(fēng)墻，提高注氮效果，以減少采空區(qū)漏風(fēng)。
根據(jù)注氮前后采空區(qū)自燃“三帶”監(jiān)測(cè)結(jié)果和工作面自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果，在工作面開切眼、停采撤架、因幫停采和工作面推進(jìn)度不正常期間，或在工作面、采空區(qū)、上隅角等處出現(xiàn)一氧化碳濃度突然升高、溫度等異常情況下，采取每天24h連續(xù)不間斷對(duì)采空區(qū)注氮。正常推采期間，具體的注氮量和注氮時(shí)間，根據(jù)工作面回采期間自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)結(jié)果來進(jìn)行確定。
7 、在綜放工作面推進(jìn)速度慢和停產(chǎn)期間要加強(qiáng)自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和采空區(qū)注氮、注漿、堵漏風(fēng)等綜合措施。
8 、工作面封閉后利用預(yù)埋注漿管路對(duì)密閉內(nèi)的停采線和采空區(qū)大量灌漿，防止密閉漏風(fēng)后采空區(qū)自燃。每周對(duì)采空區(qū)進(jìn)行自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)氣體檢測(cè)，出現(xiàn)異常時(shí)加強(qiáng)檢測(cè)，并采取注氮、注漿等措施進(jìn)行處理。
9 、停采撤架前必須編制專項(xiàng)撤架防滅火措施。
附圖：
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圖2? 1302工作面回采期間空區(qū)注漿、注氮和束管埋設(shè)示意圖
說明：
1 、注漿、注氮管路和束管的預(yù)埋工作由綜采工區(qū)負(fù)責(zé)，通防工區(qū)和安全生產(chǎn)指揮中心負(fù)責(zé)監(jiān)督；
2 、注漿管路和束管沿1302工作面回風(fēng)順槽上幫肩窩敷設(shè)，注氮管和束管路沿1302作面皮帶順槽下幫肩窩敷設(shè)；
3 、預(yù)埋的注漿、注氮管路為2寸焊路，前端接 2m 花管，其中注氮管路花管前端要砸扁；預(yù)埋的束管套管為1寸2焊路，前端接 300mm 花管。
4 、預(yù)埋的注漿、注氮管和束管 60m 為一個(gè)周期， 30m 交替，且上、下順槽預(yù)埋的束管和注漿、注氮管出口錯(cuò)開。
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