为了预防我矿煤尘自燃发火,公司加大防灭火投入,购置了注氮设备,经过3个月的努力,注氮硐室已装修完毕,注氮设备及整个系统已安装完成。经矿、公司领导及厂家研究决定,以13101综采工作面为试点,对注氮系统进行联合试运转,为确保安全顺利,并到达预期效果,特制定安全技术措施:
一、工作面概况
13101综采工作面是峁底煤矿兼并重组整合后第一个首采工作面,采高3.2米,是公司首次采用大采高综采放顶煤工艺。
该面走向长度平均1200米,倾斜长度160米,切眼及上下巷道均为锚网支护,所采煤层为太原组13号煤层,煤层厚度12.06米,夹矸2-4层,为低灰、中高硫、中高热值气煤,2012年6月25日由山西煤矿矿用安全产品检验中心对13号煤层的煤尘爆炸性进行了测试:火焰长度为≥30mm,抑制煤尘爆炸性最低岩粉用量75%,鉴定结论煤尘具有爆炸性。
挥发分(Vdaf)为39.36%,全硫(St,d)为2.31%,煤的吸氧量(Vd)为86cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅰ类,属容易自燃煤层。
据山西省吕梁市煤炭工业局吕煤安字[2012]57号文,矿井瓦斯绝对涌出量为0.23 m3/min,二氧化碳绝对涌出量为0.28 m3/min,属于低瓦斯矿井。
该工作面现为全负压U型通风方式。
工作面采高3.2米,放顶8.86米,采用一采一放回采,循环进度0.8米,采用“三八”制、“两采一准”作业方式,昼夜四循环,月进度80m,月产量16.09万吨。
二、联合试运转组织机构
组 长:张江涛 负责全面协调,组织对注氮系统全面验收。
副组长:高蝉清 协助组长组织验收。
成 员:董 建 负责验收管路系统及注氮参数是否达标(包括氮气流量、氮气纯度、氮气出口压力)附验收表。
张照平 负责制氮设备运行情况的验收(制氮设备的各项指标、性能是否达标、运行是否正常)。附验收表
张爱民 负责组织人员实施注氮(包括制氮司机、管路巡查、监护警戒组织协调)。
三、 联合试运转时间
联合试运转时间:2013年1月10日 上午8点至13点
四、注氮工艺和方法
1、制氮工艺流程:气源车(为制氮装置提供原料气)→净化车(得到洁净的压缩空气)→制氮车(氧氮分离过程)→缓冲车(输出稳压氮气)。
2、直接输送到采空区。敷设路线:制氮硐室→运输下山→13101皮带顺槽→13101综采工作面。
3、根据矿井具体条件,我矿采用拖管注氮防火。基本做法是:在工作面回采过程中,在进风侧采空区预埋20米左右的2寸厚壁钢管,并与注氮主管保持相联通,外部用4寸胶管相连,安装在离底板0.5m以上巷帮,防止管口堵塞,2寸钢管必须延伸至转载机(与转载机固定,可随转载机前移)。钢管端头2m范围内穿孔,孔直径Φ10-20mm。当预埋管路的端头处于采空区氧化带位置时则开始注氮(埋入采空区约20米左右)。随着工作面的推进预埋的注氮管路也同步前移(附注氮管路辅设示意图)。
注氮时必须有专用记录本和台帐,记录开关机时间、注氮量、压力、开关司机等,以便对注氮情况进行分析。
采空区注入氮气饱和,氮气全部泄露对工作面影响:制氮设备最大输出流量为30m3/min,综采工作面最小风量为862m3/min,氮气全部泄露,工作面及工作面回风氮气浓度增加:30/862=3.5% 即氧气浓度最低为:17.5%,短时间内不会造成人身伤害。
四、安全技术措施
1、为了防止氮气涌出,注氮期间每班至少派一名瓦斯员和防火员或救护队员在13101上隅角及采面监护警戒,携带多功能气体测量仪随时进行检测瓦斯、CO、O2等气体浓度。
2、注氮期间通风科派一名管理干部到现场巡查,一旦风流及窝风地点CO浓度超过0.0024%或氧气浓度小于18%时,瓦斯员、防火员或救护队员,必须立即撤离受威胁地点,汇报通风科和矿调度进行处理。
3、在13101皮带顺槽注氮入口事先安设气体检测孔。注氮初期,使管路内“憋气”,防火队管道工迅速巡视注氮管路系统检查有无漏气,发现漏气立即处理。系统无问题后先进行排空,管路中O2低于3%时方可向采空区内注氮。
4、巡视管工要保证注氮管路三通阀门关闭,不被人打开,以免发生氮气泄漏,造成人员伤害,注氮时必须有三人检查管路漏气现象,处理漏气管路时,要有3人以上。
5、为保证氮气不泄漏或少泄漏,在下、上隅角分别用风筒布建起阻隔风帐墙,并备足风帐,同时拉好警戒线。
6、13101综放工作面系统内工作人员一旦有呼吸急促等缺氧征兆时,要立即外撤到新鲜风流中。
地面束管监测系统监控分析13101综采工作面上隅角等处的气体成分,监测采空区内氧气浓度是否控制在3-7%之间,以便验证注氮效果。
试机注氮时间不低于2小时,并每2个小时为一循环,一小时注氮,一小时观察采面的气体含量,发现氧气浓度低于18.5%时,立即停止注氮。
9、加强通风管理,确保工作面的风量不低于862m?/min,不高于1100m?/min。因故达不到上述要求的,应立即整改,整改完毕后再进行注氮。
10、注氮过程中,工作场所的氧气浓度不得低于18.5%,否则应立即停止作业撤除人员,同时电话通知制氮司机降低注氮流量或停止注氮。
11、注氮人员安排:防灭火队注氮司机一名,管路工三名,负责对注氮管路进行巡视,一旦有问题立即处理,1名警戒人员,负责在运输下山口设警戒。
12、受威胁区域:13101综采工作面及回风顺槽、采区回风上山。
13、氮气泄漏避灾路线:
综采工作面上隅角→综采工作面→13101皮带顺槽→运输上山(13101进风机头联络巷)→主斜井机头联络巷(轨道上山)→主斜井升井(副斜井井底车场)→副斜井升井。
14、注氮期间无关人员严禁进入注氮区域的窝风区域。
15、其他执行《煤矿安全规程》等有关规定和《煤矿井下移动式碳分子筛制氮装置使用说明书》。