目录
TOC\o1-1\h\u22917一、工程概况 1
4343二、成立采空区注氮领导小组 1
11030三、施工工艺及工序 2
10121四、技术参数 3
27950五、施工质量及标准 6
22768六、安全技术措施及注意事项 7
22152七、避灾路线 11
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8102采空区注氮设计方案及
安全技术措施
一、工程概况
经山西煤炭工业厅综合测试中心鉴定，我矿8#煤层属Ⅱ类自燃煤层，为了防止采空区遗煤自燃，在生产过程中需向采空区注入氮气。为确保此项工作安全顺利进行，特制定本设计方案。
二、成立采空区注氮领导小组
组长：李强强（总工程师）
副组长：梁红星（通风矿长）
成员：姚建明（通风副总）卫小强（安检科长）
李文虎（通风科长）宋艳飞（信息科长）
秦国鑫（监控主任）刘利利（综采队长）
张二利（通风队长）及各职能部门
职责：
李强强（总工程师）：组织开展并组织制定注氮技术方案及安全技术措施。
梁红星（通风矿长）：协助组长负责注氮的具体指挥工作。
姚建明（通风副总）：负责指导、监督落实此项工作，并保证此项工作安全顺利完成。
卫小强（安检科长）：负责注氮期间的安全工作，注氮期间必须配专职安检员现场监督；
宋艳飞（信息科长）：负责安排监测监控人员实时关注注氮机附近气体变化情况。
李文虎（通风科长）：负责编制、贯彻注氮安全技术措施；
张二利（通风队长）：负责组织实施注氮工作，同时安排瓦检员盯防注氮过程中及注氮后采空区气体变化情况的分析工作。
秦国鑫（监控主任）：负责监测监控人员具体调配及实时监测工作。
刘利利（综采队长）:负责配合注氮所需物资的准备及注氮工作；
三、施工工艺及工序
1、注氮方式
注氮方式分为开放式注氮和封闭式注氮。
开放式注氮—对正在开采的采空区注氮；
封闭式注氮—对已封闭的采区或火区进行注氮。
在不影响工作面的正常生产和人生安全时，可采用开放式注氮。火灾及其火灾隐患影响工作面的正常生产，或突出性外因火灾，或瓦斯积聚区域达到爆炸界限时，可采用封闭式注氮。
注氮防灭火方法
连续性注氮—工作面开采初期可停采初期撤架期间，或因地质原因，或因机电设备原因造成工作面推进缓慢，宜采用连续性注氮。
间断性注氮—工作面正常回采期间，可采用间断性注氮（每旬注氮一次）。
我矿自然发火危险源主要来自生产工作面后部采空区，因此，正常生产条件下注氮方式采用开放式注氮，注氮方法采用间断性注氮，当推进缓慢时改用连续性注氮。
3、我矿使用移动式制氮机经管路将纯度97%以上氮气注入到工作面采空区达到防灭火的目的。此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自燃发火的主要措施之一，矿井在工作面推进速度慢和停产情况下，采空区遗煤自然发火隐患就越大，则必须采取向采空区实施注氮。
4、注氮防灭火工艺
根据实际情况，我矿防灭火注氮地点选择在8102工作面运输顺槽，注氮释放管口应处于采空区氧化带内。设计采取垮步埋管注氮工艺，即沿工作面运输巷巷道左帮底部埋设一趟注氮管路，其中第一个氮气释放口设在开切眼，其它释放口间距以40m(注氮管口的移动步距暂时选定为40m,可通过实际注氮效果考察进行修正）当第一个释放口埋入采空区40m后开始注氮，同时埋入第二趟注氮管路。当第二趟注氮管口埋入采空区40m后向采空区注氮，同时停止第一趟管路注氮，并又重新埋设注氮管路，如此循环，直至采空区气体正常为止。如果发现注氮压力异常或管路堵死，必须立即倒换管路。氮气释放口应高于底板，注氮口距底板巷道高度应在300mm以上，90°弯拐向采空区，与工作面保持平行；一般情况下，为防止注氮管口被砸或堵塞，尽量用木块或木垛等加以保护，氮气释放口处管路可打1m
花眼，并用铁丝网包裹。
四、技术参数
1、注氮防灭火惰化指标
①注氮防火惰化，即注氮后采空区内氧气浓度不得大于7%；
②注氮灭火惰化，即火区内氧气浓度不大于3%；
③注氮抑制瓦斯爆炸，其采空区氧气浓度指标小于12%。
由于开采煤层为自燃煤层，采空区防火惰化指标取7%，灭火惰化指标取3%。
2、注氮气可靠性计算：
①注氮设备
MD-600两台移动式制氮机
氮气纯度为97%
②输氮系统
制氮机--集中回风大巷--回风联巷－8102运输顺槽－8102工作面采空区
输氮管路采用DN50mm无缝钢管,沿工作面运输顺槽铺设。
3、注氮量计算
①按产量计算
QN=[A/(1440ptn1n2)]×(C1/C2-1)×K
＝[1200000/(1440×1.36×330×0.9×0.7)]×(0.208/0.07-1)×1.2
＝6.9m3/min
＝414m3/h
式中：QN—注氮流量，m/mi