一、概况
51402工作面为我矿首采工作面，综采走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板，走向长度240米，倾斜长度130米，平均煤层厚度2.2米。煤层自燃倾向等级为：煤4-1为Ⅰ级容易自燃煤层，自燃发火期54天。煤层原煤燃点一般在274℃～297℃，个别为303℃，燃点较低，加上煤的变质程度低，含硫高，易氧化而自燃。
于7月27日至30日检查，51402皮带机尾一氧化碳浓度为11-16ppm,根据工作面的推进速度及作业工序综合分析，认为是51402工作面上下隅角向采空区漏风，导致已采空的24米冒落区内有浮煤氧化现象。为消除隐患，防止自然发火事故出现，确保矿井的安全生产，特制订“51402工作面防灭火注氮实施方案及安全技术措施”如下。
二、采空区注氮实施方案
1.防火注氮工作由龙口项目部与机电工区负责每天早班向工作面按通防工区要求注氮入气。
2、注氮量的计算，根据《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1997)第7.1条的规定:制氮设备或装置的供氮能力应按矿井注氮工作面防火需要选取，供氮能力(1个工作面注氮量)可按下式计算:
QN=60K*Q0*[(C1-C2)/(Cn+C2-1)]
式中:QN--供氮能力，m3/h;
K--备用系数，取1.2;
Q0--采空区氧化带内漏风量，m3/min;采空区氧化带的范围受工作面的通风状况、采空区的冒落等诸多因素的影响而在很大的范围内变化，因此采空区氧化带的漏风量的变化范围也较大，此范围内的漏风量一般按工作面风量的1/60~1/100选取;采取堵漏风措施后，采空区氧化带内的漏风量取为6m3/min;
C1--采空区氧化带内平均氧浓度，%;目前国内应用较普遍的是将采空区氧浓度在10~18%之间的区域视为氧化带，因为氧化带的范围不同而平均氧浓度值也不同，一般可选为15%;
C2--采空区惰化防火指标，其值为煤自燃临界氧浓度，%;煤的自燃临界氧浓度值随煤种、煤质、赋存条件等因素的不同而变化，其具体数值应根据实验室试验而取得，此值的范围一般为7%~10%。根据《煤矿安全规程》中的规定:采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于7%，所以此值取7%;
CN--注入氮气的氮气浓度，%;根据《煤矿安全规程》中的规定:采用氮气防火注入的氮气浓度不得低于97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于7%。同时根据《煤矿用氮气防灭火技术规范》(MT/T701-1977)第7.2条的关于氮纯度的规定“向采空区注入氮气的纯度要视其能将采空区的氧浓度降低到煤自燃临界氧浓度而定。而向火区注入氮气浓度应不低于97%。”因此取97%，可计算注氮能力：Qn=60*1.2*6*[(0.15-0.07)/(0.97+0.07-1)]=846m3/h
3.采用埋管方式注氮，注氮管路由+1100m轨道石门注氮硐室至1#联络巷至51402辅助轨道上山分两路分别都工作面轨道顺槽和工作面皮带顺槽。轨道顺槽随着工作面每推进4.5米打一道密闭墙，首注第一趟管路为顺槽主线管路，埋入上隅角密闭墙内2.5m（氧化带）开始注氮，工作面推进9米同时埋入第二趟注氮管路，当第二趟注氮管口埋入采空区密闭后开始注氮，停止第一趟管路注氮并拆除第一道管路可回收部分，如此循环（循环周期为9米即每9米安设一个三通阀，但首注管路第一个三通阀距注氮口18m）。皮带顺槽管路直接埋入机尾密闭内2m注氮,在皮带顺槽机尾处、1#联络巷、2#联络巷分别安设三通阀。
4.注氮管路的埋设有龙口项目部负责，注氮管路每班安排专人维护，机电运输工区有专人进行制氮机操作。每天早班8点开始，每两个小时为一个循环，一个小时注氮，一个小时检查氧气浓度，发现氧气浓度低于18.5%时立即停止注氮。第一循环注氮400 m3/h检查正常后，第二循环注入850 m3/h。
5.注氮机压力不得超过6MPa。
6．注氮时撤出所有闲杂人员，有相关技术人员跟班进行技术指导。
