本煤業(yè)公司正在回采的090102高檔普采工作面與110102綜放工作面,根據(jù)國(guó)家煤及化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心2013年12月20日對(duì)該礦所采9、10、11號(hào)煤層的檢驗(yàn)報(bào)告:9、10、11號(hào)煤層均屬自燃煤層,自燃傾向均為II類級(jí);根據(jù)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》規(guī)定,開采容易自燃或采用放頂煤開采自燃煤層的礦井,必須設(shè)計(jì)兩種以上綜合滅火措施。本礦井開采采取噴灑阻化劑防滅火措施,為確保此項(xiàng)工作順利進(jìn)行,特制定以下安全技術(shù)措施:
一、阻化劑防火工藝
在工作面運(yùn)料巷適當(dāng)位置(盡量靠近工作面)放置兩輛礦車作為阻化劑藥箱,交換使用,按需濃度(20%)將工業(yè)CaCl2倒入1t礦車內(nèi),用臨時(shí)供水管路按比例加足清水,配成溶液攪拌均勻后,用BH-40/2.5型煤礦用液壓泵(置于平板車上)將阻化液沿順槽和刮板輸送機(jī)電纜槽下方鋪設(shè)(每20m安一三通接一截止閥)的φ25mm高壓膠管壓至工作面,與φ13mm的膠管和噴槍相連。一臺(tái)泵配一支噴槍,由專人手持噴槍,從支架間隙向采空區(qū)噴灑,每間隔5組支架噴一次,每次噴灑6min,流量不小于35L/min。正?;夭善陂g每班噴灑一次,安排在檢修班工作面放頂后進(jìn)行,如遇停產(chǎn)、過斷層、收尾等情況時(shí),必須對(duì)采空區(qū)加大噴灑頻率。噴灑系統(tǒng)工藝圖如下圖所示。
BH-40/2.5型阻化劑噴射泵2臺(tái);
φ50×3.5無縫鋼管,200m;
DN25壓力膠管,100m;
調(diào)度絞車JD-11.4,2臺(tái);
MC1-6A礦車,5輛;
DN50閘閥,10個(gè);
Y型壓力表,10個(gè);
泥漿泵3PN,2臺(tái);
MYZ-150鉆機(jī),1臺(tái);
噴槍,QWF-1,4個(gè)。
1、阻化劑的濃度
阻化劑的藥液濃度是使阻化劑防滅火的一個(gè)重要參數(shù),它決定防火效果,雙影響噸煤成本。本礦采用20%濃度的CaCL2溶液,其阻化率較高,防火效果較好。
2、噴灑系統(tǒng)
采用移動(dòng)式噴灑系統(tǒng),選用電動(dòng)噴灑壓注裝置,噴射泵型號(hào)為BH-40/2.5,配套設(shè)備霧化泵、儲(chǔ)液箱、過濾器、礦用防爆型三相異步電動(dòng)機(jī)、礦用平板車等壓注設(shè)備組成,該設(shè)備布置在采煤工作面回風(fēng)順槽。
3、阻化劑噴灑工藝
由高壓膠管從噴射泵接設(shè)到采煤工作面支架和山下端頭,由于最易發(fā)生自燃的部位是工作面采空區(qū)的上下出口,所以用噴灑裝置在上下出口及采空區(qū)表面噴灑。啟動(dòng)電機(jī),噴射泵進(jìn)行噴灑。
4、阻化劑噴灑地點(diǎn)
對(duì)回采工作面底板(頂板)浮煤、采空區(qū)以及采煤工作面上下端口地段以及其它溫度升高區(qū)域噴灑阻化劑。
5、參數(shù)計(jì)算
V=K1K2LSHAγ-1
式中:
V—采煤工作面一次噴灑阻化劑的藥液量,m3;
K1—易自燃部位藥液噴灑加量系數(shù),一般取1.2;
K2—采空區(qū)遺煤容重(按采區(qū)遺煤煤樣實(shí)測(cè)),0.9t/m3;
L—工作面長(zhǎng)度,5號(hào)煤層150m;
S—一次噴灑寬帶,1.2m;
H—遺煤厚度,0.4m;
A—遺煤吸藥量,(在采空區(qū)采取煤樣,由試驗(yàn)確定),0.058t/t;
γ—阻化液容重,1.05t/m3。
V=K1K2LSHAγ-1=1.2×0.9×150×1.2×0.4×0.058÷1.05=4.29(m3) 阻化劑噴灑隨回采班進(jìn)行,同時(shí)要求礦方在噴灑過程中,要經(jīng)常性在采空區(qū)分段(10~20m)取遺煤樣,每段至少取4個(gè)煤樣,然后分選成小于0.6mm、0.6~5mm、5~15mm、大于15mm粒度煤樣,分別送有關(guān)檢測(cè)部門,檢查其與10%和20%濃度阻化劑液的吸液量,從而取得適宜的阻化劑濃度。
另一方面要定期檢測(cè)阻化劑阻化率,及時(shí)調(diào)整阻化劑配比及材料,以適應(yīng)煤層阻燃要求,阻化率按下列公式計(jì)算:
E=(A-B)×100%÷A
式中:
E—阻化率;
A—煤樣處理前在100°C時(shí),一氧化碳放出量(ppm);
B—煤樣阻化劑處理后100°C時(shí),一氧化碳釋放量(ppm);
設(shè)計(jì)要求阻化劑阻化率應(yīng)在65%~85%之間。
四、安全技術(shù)措施
1、不得隨意更變配比濃度,攪拌及運(yùn)輸過程中,若不慎使原料溶液飛濺至面部時(shí),應(yīng)及時(shí)用清水沖洗,必要時(shí)就醫(yī)檢查處理。
2、回采工作面,噴灑阻化劑作業(yè)前,應(yīng)用所料布覆蓋住機(jī)電設(shè)備設(shè)施,杜絕出現(xiàn)阻化劑藥物損壞機(jī)電設(shè)施。
3、噴灑阻化劑前,必須清理工作面人員,不得有其人在工作面進(jìn)行其他作業(yè)。
4、噴灑阻化劑要兩人相互配合,一人在后拖裝有阻化劑溶液水流的高壓膠管,另一人控制噴槍,對(duì)工作面浮煤進(jìn)行噴灑。
5、工作面進(jìn)行阻化劑噴灑作業(yè)時(shí),要全面有效覆蓋工作面浮煤,確保煤體能充分吸收阻化劑。
6、噴灑阻化劑作業(yè)人員要集中精力,看清地面,不得出現(xiàn)絆倒、跌傷或碰頭等事故。
7、在逆風(fēng)流中作業(yè)人員,要戴好防護(hù)眼罩和雨衣,防治工作面風(fēng)流將阻化劑溶液吹到作業(yè)人員身上或皮膚上。
8、噴灑阻化劑作業(yè)結(jié)束后,應(yīng)在清水沖洗水箱,并保持高壓膠管中清水流動(dòng)不少于10分鐘,以便清洗水管和噴槍。
9、噴灑作業(yè)完畢后,將噴槍和高壓膠管放置在指定位置,并清理現(xiàn)場(chǎng),工作面和巷道不的出現(xiàn)積水和淤泥。
10、每班噴灑阻化劑工作結(jié)束后,有當(dāng)班班長(zhǎng)組織人員對(duì)設(shè)備衛(wèi)生清理及管路標(biāo)準(zhǔn)吊掛。
11、每次噴灑必須做好噴灑記錄,明確記錄噴灑劑量、實(shí)施負(fù)責(zé)人(當(dāng)班班長(zhǎng)),通風(fēng)隊(duì)負(fù)責(zé)對(duì)阻化劑噴灑工作日常管理和監(jiān)督工作。
12、每?jī)商鞕z修班一次,噴灑必須均勻,不留死角,從溜子機(jī)頭向機(jī)尾方向進(jìn)行,隔絕外部供氧,防止采空區(qū)殘煤氧化,每次噴灑阻化劑量小于 76.2 公斤。
13、輸液管路沿回風(fēng)順槽底板敷設(shè),連接管路時(shí),要求管路連接緊密不漏液。
14、在配比溶液時(shí),要輕微進(jìn)行攪拌,待阻化劑全部溶于水后,方可進(jìn)行噴灑工作。
15、操人人員嚴(yán)格按噴灑泵的操作方法進(jìn)行操作。操作司機(jī)必須經(jīng)過培為能熟練掌握該泵的工作原理和操作方法。
16、每次開泵前,必須按程序進(jìn)行檢查各部件的工作情況螺絲是否松動(dòng)。檢查潤(rùn)滑油的油位,如有異常即時(shí)維護(hù)。
17、啟動(dòng)后,必須調(diào)試壓力,待壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時(shí),方可噴灑。
18、噴射完后,首先卸壓,待壓力表指針將至零位停止電機(jī),卸下壓力街頭,關(guān)掉閥門。
19、每次噴灑前,先有專人檢查管路完好性,確保管路完好不漏液。
20、噴灑過程中,必須噴灑均勻,不的遺漏。
1、在采煤工作面回風(fēng)順槽和上隅角安裝CO傳感器和溫度傳感器,對(duì)采煤工作面的CO和溫度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),當(dāng)發(fā)現(xiàn)CO和溫度連續(xù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)波動(dòng)較大時(shí),及時(shí)通知礦技術(shù)負(fù)責(zé)人和通防部。
2、噴灑過程中,必須避開機(jī)械金屬,支架等構(gòu)件,并對(duì)其采取保護(hù)措施,防止阻化劑腐蝕機(jī)械設(shè)備。
3、噴灑人必須佩戴膠皮手套及雨衣。