10207采煤工作面通风设计3.0(1).docx

太原华润煤业原相煤矿 10207采煤工作面一通三防设计 10207采煤工作面“一通三防”设计 1 概况 10207工作面位于南翼采区，本工作面位于10205工作面西南部，10209工作面西北部，东北有南二辅助轨道巷，西南部为矿界。本工作面位于02煤层中，煤厚在1.10～1.75m之间,平均厚1.60米。夹石1～2层，厚度0.10～0.50米。工作面走向可采长度为949.6m，倾向长度为155m。 设计采用综合机械化一次采全高工艺。根据巷道打钻期间实测煤层残余瓦斯含量，该区域内煤层瓦斯含量最大为6.4m/t。根据中煤科工集团重庆研究院出具的煤尘爆炸性及自燃倾向性鉴定报告02煤尘具有爆炸危险性；02煤层自燃倾向性等级为∏类，属自燃煤层。 2 10207工作面通风系统 2.1 通风路线 工作面采用“Y”型通风，即工作面皮带顺槽进风、轨道顺槽进风，瓦斯治理巷回风。 进风风流地面→主（副）斜井→胶带大巷→10207皮带顺槽 进风风流地面→主（副）斜井→轨道大巷→10207轨道顺槽→10207采煤工作面。 回风风流10207采煤工作面→10207切眼→回风立眼→10207瓦斯治理巷→南二辅助皮带巷→南一辅助回风巷→第二回风巷→第一总回风巷→回风立井→地面。 2.2 工作面风量分配 回采工作面实际需要风量，应按瓦斯和二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值，其计算过程为 2.2.1 按气象条件计算 Q采Q基本K采高K采面长K温 （m3/min） 式中 Q采采煤工作面需要风量，m3/min； Q基本不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。 Q基本60工作面控顶距4.4m（最大4.8m，最小4.0m）工作面实际采高1.9m70适宜风速（不小于1m/s）； K采高回采工作面采高调整系数，工作面采高1.9m，K采高取1.0。 K采面长回采工作面长度调整系数，10207工作面长度155m，K采面长取1.2。 K温回采工作面温度与对应风速调整系数，经实测，02煤工作面采面温度23度，风速取1.5m/s。 工作面所需风量Q基本604.41.9701351m3/min Q采Q基本K采高K采面长K温 3511.01.21.5（m3/min） 632（m3/min） 2.2.2 按瓦斯、二氧化碳涌出量计算 Q采125q采K采，m3/min 式中Q采 工作面实际需要风量，m3/min； q采采煤工作面瓦斯的平均绝对涌出量5m3/min； K采采煤工作面对应的瓦斯涌出不均衡通风系数（正常生产时连续观察1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值），一般机采工作面取1.1； Q采12551.1688m3/min。 工作面二氧化碳涌出较小，因此不需按二氧化碳涌出量计算需风量。 2.2.3 按回采工作面同时作业人数计算需要风量 每人供风不小于4m3/min，综采工作面人数38人，按40人计算（加检查及其它人员） Q采4N（m3/min）440160m3/min 2.2.4 按风速进行验算 根据煤矿生产能力核定标准（2014版）规定回采工作面最低风速为0.25m/s，综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，验算最高风速为5m/s。 15S采大≤Q采≤300S采小 式中Q采采煤工作面实际需风量，m3/min； 15采煤工作面的最低风速值，m/min； 300综采采煤工作面在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后的最高风速值，m/min； S采大、S采小采煤工作面最大、最小控顶距时有效通风断面积，其值是最大或最小控顶距工作面实际采高70，m2。按10207工作面最大控顶距取4.8 m，最小控顶距取4m，工作面实际采高取1.9m。 10207工作面 15S采大≤Q采风速≤300S采小 154.81.90.7 m3/min≤Q采风速≤30041.90.7 m3/min 96m3/min≤Q采风速≤1596m3/min 根据以上计算，最后确定工作面选取风量为688m3/min。 2.2.5其他巷道需要风量计算 按风速计算 Q其9（15）S其 式中 Q其其他巷道需要风量，m3/min； 9（15）无瓦斯涌出的岩巷（煤巷、半煤岩巷或有瓦斯涌出的岩巷）掘进工作面的最低风速值，m/min； S其其他井巷最大净断面，m2。 故10207皮带顺槽断面为13.44m2,Q其15S1513.44202m3/min; 10207原轨道顺槽断面为13.44m2，Q其15S1513.44202m3/min; 2.3 通风管理 1合理设置该工作面通风设施，保证该工作面通风系统稳定、可靠。10207瓦斯治理巷第二处回风立眼外5m处及10207皮带顺槽口向里50m处各砌筑两道正反向风门；风门必须安设风门连锁装置及风门开关传感器，连锁装置要牢固、可靠、有效。 2在10207工作面的所有施工人员都要保护好所有通风设施，严禁损坏或同时敞开两道风门。 310207瓦斯治理巷风门安设的开关传感器，必须连入安全监控系统，能够随时监测风门的开关情况，发现问题，通风队及时派专人到现场查看处理。 4综采队及相关施工单位的人员必须爱护风门、瓦斯监测装置等通防设施，保证设施完好有效，发现问题及时联系处理。 510207工作面瓦斯检查员要熟悉该区域的所有通风设施，当发现通风设施损坏及时进行处理并汇报。 6严格按作业规程规定配备工作面风量，每隔10天对10207工作面的风量进行测定一次，通风系统调整时及时进行测定，发现问题及时进行风量调整，确保该工作面风量满足要求。 710207皮带顺槽、轨道顺槽、瓦斯治理巷必须保证足够的通风断面，巷道断面不得小于原设计断面的70。 2.4 瓦斯管理 （1） 对10207工作面每班配备2名业务能力、责任心强的专职瓦斯检查员，严格现场交接班制度，并做到持证上岗。跟机瓦斯检查员负责随时检查机组前后20m范围内风流、煤壁和两滚筒间的瓦斯浓度，巡检瓦斯检查员负责对工作面风流及进回风流、工作面回风隅角、回风流中机电设备附近20m范围内风流。专职瓦斯检查员不在场严禁开机割煤。 每班按照制定的瓦斯巡回检查图表进行检查，对回风隅角、沿空留巷施工地点等处等异常地点要随时检查瓦斯情况，发现问题及时汇报处理，并加强生产过程中的监督检查。专职瓦斯检查员应严格执行一班三汇报、瓦斯巡回检查及请示报告制度。 （2） 瓦斯检查员必须随时检查工作面风流、回风流、回风隅角等地点瓦斯浓度，严格执行煤矿安全规程和公司、矿相关规定； 当工作面区域及其他作业地点风流、电动机及其开关安设地点附近20m以内或其他巷道体积大于0.5m3空间内瓦斯浓度达到2.0、风流中瓦斯浓度达到1.5或二氧化碳浓度超过1.5时时，必须停止一切工作，切断电源，撤出人员，查找原因并进行处理； 瓦斯超限情况和处理过程必须汇报矿调度及通风调度。上述瓦斯超限的地点、只有当瓦斯浓度降到1以下且稳定后，方可恢复工作面正常作业。 3加强瓦斯监测，综采队班组长、跟班管理人员、采煤机司机、电气维修工必须随身携带瓦斯便携仪。 4在工作面回风隅角采取瓦斯抽采措施，回风隅角进行埋管抽采，抽排管埋深不得少于2m，综采队必须配合抽采队现场跟班人员，作好抽采管的移设管理工作，确保采空区瓦斯得到有效抽采。 5当工作面或上下安全出口因发生冒顶及片帮而形成空顶，出现局部瓦斯积聚时，附近20m范围内停止与处理瓦斯无关的工作，采取措施处理瓦斯，只有当瓦斯浓度降至1时，方可从事其它工作。 6当瓦斯浓度超限时，瓦斯检查员要立即采取有效措施进行处理，并向矿调度、通风调度汇报。 7综采队派专职电工要加强对工作面及回风巷中的所有电气设备的日常检查与维护工作，杜绝失爆，机电科要加强监督检查。 8若工作面在回采过程中瓦斯涌出量较大，用调风、调压等措施难以解决时，抽采队必须加大对采空区、10207工作面及下邻近层的瓦斯抽采力度。 9必须加强抽采系统的管理，提高抽采质量，管路巡查人员每天必须加强管路的巡查与维护，每天必须对10207区域抽采管路进行放水，每三天测定一次抽采负压、流量、浓度等参数。 10工作面支架尽量升平整，不出现差错，保证减小风阻，防止瓦斯积聚。 3 10207工作面安全监控系统 3.1 监控设备的配备、使用与安装 （1）设备配备与具体安设地点 监控分站及电源各2台，安设在10207皮带顺槽口及10207皮带顺槽第八联巷处； 甲烷传感器5台，分别安设在10207轨道顺槽、皮带顺槽距离工作面10m范围内、10207皮带顺槽距工作面回风口≤10m范围内、10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处。 风速风向传感器3台，安设在10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处、10207皮带顺槽绕道向里10-15m处、10207轨道巷三岔口往里10-15m处。 风门传感器3台，声光报警器3台，分别安设在10207瓦斯治理巷、10207皮带顺槽、10207皮带皮带顺槽绕道风门上。 一氧化碳传感器5台，分别安设在10207皮带顺槽一部、二部、三部皮带机头下风侧10-15m处、10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处,10207皮带巷距回风口10-15m处。 温度传感器1台，安设在10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处。 烟雾传感器3台，安设在一部、二部、三部皮带机滚筒下风侧10-15m处。 粉尘传感器1台，10207皮带巷距回风口10-15m处。 （2）传感器的安装要求 风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点；传感器设置在距顶部不大于300mm,距帮不小于200mm位置，回风隅角甲烷传感器距顶板不大于300mm，距巷帮和老塘侧充填带不小于800mm，不影响行人，维修，校验方便的位置。风门传感器安装在风门上 （3）断电馈电器的安装。安设在10207皮带顺槽绕道、10207皮带顺槽第八联巷、10207轨道顺槽设备列车、10207轨道顺槽巷口四处，用于切断10207皮带顺槽、原10207轨道顺槽、工作面、轨道顺槽内的设备电源。 （4）监控分站取电。10207皮带顺槽监控分站电源均取自660V运输馈电开关电源侧。 3.2 瓦斯传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度的参数 序号 监测点 报警点 断电点 复电点 断电范围 1 10207皮带顺槽距工作面10m ≥0.40CH4 ≥0.40CH4 ＜0.40CH4 10207工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备 2 10207轨道顺槽距工作面10m ≥0.40CH4 ≥0.40CH4 ＜0.40CH4 10207工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备 3 10207瓦斯治理巷距回风口10-15m处 ≥0.80CH4 ≥0.80CH4 ＜0.80CH4 10207工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备 4 10207皮带距回风口10m范围内 ≥0.8 0CH4 ≥1.20CH4 ＜0.80CH4 10207工作面及其进、回风巷内全部非本质安全型电气设备 2016年10月1日前，每10天进行调校、测试一次，10月1日后，每15天调校、测试一次，确保灵敏可靠。监测队负责传感器的安装，综采队负责后期的维护与检查工作。 3.3 瓦斯误报警产生原因及防范措施 3.3.1 施工单位现场操作不当易引起的误报警 （1）甲烷传感器进水； （2）甲烷传感器受到摔、碰等强烈震动； （3）传输线路意外断线或接线盒接触不好； （4）传感器距离煤壁距离小于200mm。 （5）采用物品包裹甲烷传感器致使其透气性不好，出现报警。 3.3.2 操作时预防措施 （1） 洒水、打钻时防止作业用水洒到传感器上、吊挂传感器避免有水地点。 （2） 甲烷传感器的挪移必须指定专人，其他人不得私自移动探头。在挪移传感器时必须轻挪轻放，挪移甲烷传感器时要一人挪移，一人收线（班长、当班电工配合），严禁碰撞传感器或手拽传感器电缆。防止压风直吹传感器。 （3） 甲烷传感器的引出线必须固定于吊环上，达到“三扎一固定”，避免插头受力造成接触不良。按照标准接线，严禁出现虚接、短接、压接不牢。 （4） 甲烷传感器应避免安装在发热量大的机电设备上方。 （5） 采掘工作面监控电缆与动力电缆必须同侧吊挂时，间距必须大于100mm，且监控电缆必须位于动力电缆上方。 （6） 巷道内刷漆时或存放油漆等不得与传感器距离过近。 3.4 甲烷传感器的维护 （1）甲烷传感器移动的规定移动甲烷传感器操作过程中必须由两人进行，其中一人为班长，负责移动甲烷传感器，移动过程中必须用两手操作，一手拿吊环，一手托住甲烷传感器下部；一人为班长指定人员，负责回撤监控电缆，移动过程中必须相互配合，轻拿轻放，防止硬拉硬拽。 （2）施工单位负责瓦斯监控设备的维护与检查工作。 （3）施工过程中，施工单位要采取好保护措施，每天清尘，保证甲烷传感器干净、完好。 3.5 安全监控系统甲烷传感器故障状态情况下的瓦斯监控 （1）工作面安全监控系统甲烷传感器出现突然停电、不正常显示、损坏等故障时，必须由跟班队长命令现场人员立即停止工作，并向矿调度室、通风调度、监控中心及通风队报告。 （2）矿调度室接到报告后，应及时通知值班矿长和相关区队值班队长，做出相应对策，加强瓦斯检查工作。 （3）工作面现场跟班队长（班长）发现安全监控系统甲烷传感器出现故障后，要用随身所带的便携式瓦斯监测报警仪检查工作地点20m范围内瓦斯情况，无异常后将便携式瓦斯监测报警仪悬挂在原悬挂安全监控系统甲烷传感器位置，进行连续监测瓦斯。 （4）通风队接到报告后，要立即通知现场瓦斯检查工对甲烷传感器发生故障的工作面（或巷道内）进行认真检查，并向矿调度室、通风队汇报。 （5）监控中心要立即通知监测巡检工对故障地点传感器进行维修处理，处理完成后要立即向矿调度室、通风调度、监控中心及通风队报告，瓦斯员确认工作面及其回风流中的瓦斯浓度小于1.0，无异常后，由瓦斯检查工通知矿调度，工作面人员方可恢复生产。 （6）当拆除、改变监控设备或与安全监控设备关联的电气设备电源线、控制线及电气设备时，必须事先办理申请，经影响单位、调度室、通风副总、总工程师批准后并向公司进行汇报后方可在规定时间内进行施工。 4 10207工作面防尘系统 （1）在10207皮带顺槽、10207轨道顺槽各设置2道喷雾，各转载点设喷雾设施，以减少扬尘；10207皮带距回风口30m范围内设置2道净化水幕；10207瓦斯治理巷距回风立眼30m范围内设置2道净化水幕。10207工作面距回风口30-50m设置2道捕尘网。 所有喷雾必须能够覆盖全断面，雾化效果要好，并保证喷雾正常使用。 （2）综采队应安排专人每班对10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽、全面冲洗巷道不少于一次，各个转载点必须设置转载喷雾，出煤时保证正常开启使用。 （3）10207工作面割煤机内外喷雾，在割煤时必须正常开启使用，内喷雾压力不低于2MPa,外喷雾压力不低于4MPa。 （4）10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽防尘管路必须齐全，主供水管路直径不小于4寸，其它供水管路直径不得小于3寸。每隔50m设置一个三通阀门，手柄设置在行人侧并开关自如；地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。 （5）工作面移架时必须及时派专人洒水灭尘，对回风隅角四周充分润湿，同时润湿煤体，防止碰撞产生火花。 （6）破碎机内部安设自动喷雾装置或除尘器和防尘罩。 （7）各作业地点人员必须佩带防尘口罩，搞好个人保护。 （8）通风队定期对工作面进行测尘，做好原始记录。 （10）在10207皮带顺槽、轨道顺槽各设置两组隔爆水棚，距工作面位置 ≤200m处一组，距巷道口50-75m处一组，10207瓦斯治理巷距切眼≤200m处设置一组隔爆水棚，10207瓦斯治理巷距回风立眼口50-75m处一组，共计6组。10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽每处隔爆水棚的需水量，按辅助水棚200L/m2计算。 水棚排间距1.2m～3m，水棚距巷道轨面大于1.8m，棚区长度大于20m，综采队要加强对隔爆水袋的维护与管理，通风队派专人每周检查一次，以免发生水槽水量不足或损坏现象，严禁损坏防尘隔爆设施。 （11） 煤层注水回采工作面采用静压注水工艺，结合回采工作面长度，设计采用单侧孔注水方式，利用10207工作面瓦斯抽放钻孔，采用静压注水的方法进行煤层预注水。钻孔直径为Ф94mm，钻孔深度为110～140m，钻孔间距为12m。 （12）煤层注水参数的确定 注水系统 设计采用静压注水系统，在10207工作面皮带顺槽静压供水管路的三通阀门上引出Ф10高压胶管的高压胶管作为注水管路，并在注水管路上接流量表和流量调节阀等。注水超前回采的距离不小于1个月的推进度，超前时间不少于1个月。 ‚注水压力 由于设计采用静压注水，所注水为纯水，因此注水压力以1.5～5Mpa为宜；一般采用调节钻孔的注水量流量来控制注水压力，注水时从低压逐渐升压，直至注水压力稳定为止。 ƒ单孔注水量 QBLMγ（W1-W2）K 121101.61.37（4-0.35）1.5158 m3 QBLMγ（W1-W2）K 121401.61.37（4-0.35）1.5202 m3 式中Q一个钻孔注水量，m3 B孔间距，m L钻孔长度，m M工作面煤层厚度，m，根据10207工作面实际情况，取1.6m γ煤容重，t/ m3 ，02煤层1.37 t/ m3 W1注水后要求达到的水分取，取4 m3/t W2煤层原有水分，取0.35 m3/t （W1-W2）一般取1～2，本设计中取3.65 m3/t k考虑围岩吸收水分，水的漏失和注水不均匀系数，取1.5 ④注水流量 注水流量不宜过大，小流量注水对煤层的湿润效果最好。只要时间允许，应尽量采用小流量注水，注纯水时注水流量可取80L/min。 ⑤单孔注水时间 t＝[Q / 60q] 1000＝33h/42h 式中t ─ 单孔累计注水时间，h Q ─ 单孔注水量，Q＝158/202 m3 q ─ 注水流量 q＝80 L/min 在实际注水中，亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。“出汗”后即可结束注水。 ⑥注水超前于回采的距离和时间 为提高煤层注水效果，煤层注水工作应在常压带内进行。为保证足够的注水量，注水工作不易过迟。 根据煤层注水技术标准（Q/.02.1.09.002-2008）注水超前回采的距离不小于月推进度，超前时间不小于1个月，10207工作面注水超前回采的距离暂定为150m，超前回采时间暂定为30d。注水过程取样分析，并根据上述计算结果合理选取注水超前回采的距离和超前回采时间。 5 10207工作面防灭火系统 5.1 防治外因火灾措施 （1）10207工作面作业人员必须熟悉火灾预兆，发现明火及不明烟雾或出现煤油味及其它橡胶、木材等烧焦气味，要立即查明原因并向矿调度汇报，及时采取措施，消除隐患。 （2）严格执行入井检身制度，严禁携带烟草和点火物品下井，严禁穿化纤衣服及戴电子手表入井。 （3）严禁带电检修及搬运电气设备，严禁井下拆修矿灯。 （4）各皮带输送机转载处及机电硐室必须配有灭火器材，控制台放置2个灭火器、1个沙箱；刮板运输机尾放置2个灭火器，转载机头设置2个灭火器；沙箱不得少于0.3m3黄砂、并有消防铲子及防尘喷雾，同时要备用一盘不少于10m的消防软管。 （5）工作面作业人员应熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材存放地点，发现明火时必须采取一切措施，首先直接灭火，如电气着火，先切断电源，否则只准用不导电的灭火器材灭火。 （6）井下机电设备严禁超负荷运转，加强机电设备的检查与维护，杜绝机电设备失爆。 （7）工作面使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸也必须放在盖严的铁桶内，并由专人定期送地面处理，不得乱放乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。 （8）井下使用的橡套电缆、运输皮带等都必须是不延燃或阻燃材料制成。 （9）加强机电设备维修，机械转动部分必须经常加油，防止摩擦起火，胶带输送机必须保证上下托辊正常运转，及时清理机尾及皮带下的浮煤。 （10）灭火时，应遵循由边缘向火源中心的原则，灭火人员要站在进风侧灭火。 （11）用水灭火时，要有足够的水源，水流应从火区外援向中心喷射，禁止直接用水喷射高温火源中心，防止产生水煤气爆炸和蒸气伤人。 （12）根据煤矿安全规程规定开采容易自燃和自燃煤层时，在采（盘）区开采设计中，必须预先选定构筑防火门的位置。当采煤工作面通风系统形成后，必须按设计构筑防火门墙，并储备足够数量的封闭防火门的材料。10207采煤工作面防火门建在10207皮带顺槽、10207轨道顺槽、10207瓦斯治理巷各一处。 5.2 防治内因火灾措施 5.2.1、防灭火预测预报措施 （1）工作面回采前在10207轨道顺槽、10207皮带顺槽分别敷设三路直径为φ8mm监测束管，三路束管采样器间隔50m，进入工作面采空区15m位置时开始监测。当进入50m时断开，使用另外一根束管，如此往复，监测工作面回风隅角至采空区15-30m范围内的气体成分变化情况，束管在进入采空区前，束管监测端必须采用4分铁管制作为花管（每隔50mm打直径5mm的孔）做为束管的保护套管，确保正常监测，采样管用作束管分析与防火观测用。 2加强束管监控检测分析的管理，确保JSG-4束管监测设备正常运行，管路吊挂在巷道的顶帮，并且要平直、无折弯。气样能及时传输到地面束管监测分析室。通风科每天必须安排专人检查束管系统，井下分站箱及放水工作等保证束管吊挂整齐，连接处严密不漏气。 3地面气体分析人员必须坚守岗位，严禁脱岗、睡岗，严格按系统操作规程操作。每天至少对井下所有采样点分析一次，分析报告及时传达科领导、矿领导审阅，以便通风科根据实际情况采取措施进行处理。 4严格按照相关规定布置安设一氧化碳、温度传感器，密切注意传感器检测数据变化情况。当一氧化碳传感器显示出现一氧化碳时，监控中心必须立即汇报通风调度，并派人查明原因。当风流中一氧化碳达到并超过24PPm时，应立即停止工作面作业，撤出回风流区域所有人员，并派人立即到现场查明原因，采取处理措施。 5人工每周必须在采空区取样进行化验分析一次，如传感器、束管监测、人工监测出现CO超过规定，必须查明原因，进行处理。 5.2.2、综合防灭火措施 10207工作面所开采的02煤层为自燃煤层，根据矿井防灭火设计要求，需采取两种综合防灭火措施，因10207工作面采用Y型通风，工作面切眼后期作为回风巷道保留，且工作面切眼处于工作面最低处，采用黄泥灌浆作为采空区防灭火措施会导致浆液进入切眼，不利于通风管理，因此本工作面采用采空区喷洒阻化剂和注凝胶两种防灭火措施。 （1）采空区喷洒阻化剂防灭火工艺 应用阻化剂防火的主要方法有表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。 阻化汽雾的实施需靠采空区漏风将其带入采空区而惰化浮煤，对全工作面实施困难较大，而且大的漏风对采空区防火是不利的。 因此，正常回采期间选用在采煤工作面直接向采空区浮煤喷洒阻化剂。 正常回采期间采空区每天喷洒一次，安排在检修班工作面移架后进行，由人工拉上胶管利用喷枪沿工作面向采空区浮煤上喷洒阻化剂。 1-供水管路；2-药液箱；3-吸液管；4-压力表； 5-阻化多用泵；6-高压胶管；7-阀门；8-三通；9-喷枪 在工作面轨道顺槽适当位置（尽量靠近工作面）放置阻化剂药箱，交换使用，按需浓度（15）将工业MgCl2倒入储液箱，用供水管路严格按比例加足清水，配成溶液搅拌均匀后，用矿用液压泵（置于平板车上）将阻化液沿顺槽铺设（每20m安设一个三通接一个截止阀）的φ25mm高压胶管压至工作面，与φ13mm的胶管和喷枪相连。一台泵配一支喷枪，由专人手持喷枪，从溜子机头向机尾从支架间隙向采空区喷洒。如遇停产、过断层、收尾等情况时，必须对采空区加大喷洒频率。 工作面一次喷洒量 式中G 按重量计算一次喷洒量，t； K1 一次喷洒加量系数，取1.2； K2 松散煤（浮煤）的密度，由实测取得，暂取1.29t/m； L 工作面长度，取155m； B 一次喷洒宽度，m，取0.6m； h 底板浮煤厚度，m，取0.03m； A 原煤（浮煤）的吸药液量，t/t，由实测取得，暂取0.050t/t。 工作面一次喷洒体积 VG/γ 式中V按体积计算一次喷洒量，m3； γ阻化剂溶液的密度，t/m3，由实测取得，暂取0.9t/m3。 G1.21.291550.60.030.050.22t V0.22/0.90.25m3 经计算，可得工作面一次喷洒量为G0.22t；喷洒体积V0.25m3. 所需阻化剂用量为G0Gρ0.22150.03t。 （2）阻化设备基本要求 ①需配备BH-40-25型煤矿用阻化剂喷射泵2台，一用一备。 ②其它配套设备如下 A、贮液箱（2个，一用一备）由钢板焊成矩形箱体，容积1m3（可以1t固定矿车代之）。 B、排液管干管选用φ25mm高压胶管（200m），支管选用φ13mm20m高压软胶管连接干管和雾化器或喷嘴，胶管压力要求不小于2Mpa。 C、三通选用K型三通，分别与干管和支管配套。 D、阀门开关设计在干管与支管中分别设置阀门，控制系统中的喷嘴。 E、压力表设计在系统中安装压力表，压力范围为10MPa。 F、喷嘴设计在工作面上、下端头，各配备一个喷嘴，工作面每隔30m设置一个喷嘴，喷嘴选用扁形，出口尺寸为420mm2。 G、雾化器设计选用Ⅲ型雾化器。 （3）阻化效果考察与管理 ①为保证汽雾阻化防火的有效性，应建立有效的气体监测系统，定期检查工作面及采空区气体成分，需检查的气体成分主要为氧气、甲烷、一氧化碳和二氧化碳等，同时观测温度、湿度和漏风量。 ②定期检测阻化率 不同的阻化剂阻化效果不同，同一阻化剂在不同的使用地点其阻化效果也不完全一样，因此，在实际应用中，应对阻化效果进行考察，在实际喷洒过程中，要经常性在采空区分段10～20m拾取遗煤样，每段至少取4个煤样，然后分选成小于0.6mm、0.6～5mm、5～15mm、大于15mm粒度煤样，分别送有关检测部门，测定阻化剂阻化率，为及时调整阻化剂配比及材料，以适应煤层自燃防治要求提供依据。 ③必须建立汽雾阻化防火设备的操作规程、工种岗位责任制等规章制度。 5.2.3、注凝胶防灭火 注凝胶防灭火技术是近几年发展起来的新型防灭火技术，该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体，较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题；技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性，使该技术在灭火过程中充分发挥其效能，快速有效地控制和扑灭火势。已成为煤矿井下必不可少的防灭火技术之一。 该技术具有如下特点 ① 灭火速度快由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快，通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。 ② 安全性好胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道，故有害气体消失快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危险。 ③ 火区启封时间短注凝胶灭火工程实施完，不需等待煤矿安全规程规定各项指标达到启封条件后还需观察稳定一个月才能启封，即可启封火区。 ④ 火区复燃性低高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。 （1）凝胶材料选择及配比 凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。 设计比例 基料促凝剂水10486（重量比）。 （2）注凝胶设备 ① 注凝胶设备ZHJ-80/1.2-G型凝胶泵，见下图。 该设备是一种用来输送凝胶（水基料促凝剂）的泵组，由山西先导科技开发有限公司研制开发。它可自动地将水、基料、促凝剂按一定比例混合后，经三个出液口输送到用胶地点。根据各种材料的配比不同，凝胶混合液可在十几秒至几十分钟内形成固态胶体，用于煤矿直接灭火和堵漏。 1防爆电动机 2主泵 3从动皮带轮 4三角皮带 5主动皮带轮6主泵支承拖板 7无级变速器 8三爪联轴器 9机架 10基料泵 11、12防护罩 图 凝胶泵结构简图 ② 凝胶泵性能参数 主泵流量80L/min； 辅泵流量3～8L/min，可无级调节； 压 力0.5～2.0MPa； 电机功率5.5kW； 电机转速1440rpm； 整机重量220kg； 外形尺寸长宽高1100540780（mm）； ③ 输送胶管 输送胶管规格下表。 表 输送胶管规格 主泵井口胶管 主泵井口胶管 辅泵进口胶管 辅泵进口胶管 内径 （mm） 长度 （m） 内径 （mm） 长度 （m） 内径 （mm） 长度 （m） 内径 （mm） 长度 （m） 19～20 ≤4 19～20 ≤300 32～33 ≤6 24～26 ≤300 （3）设备连接（见下图） 图 注胶设备连接图 （4）操作步骤 ① 起动操作 a. 首先检查机器各紧固螺丝，不得有松动现象。 b. 检查各泵和流量调节器（变速器）油箱内的润滑油，必要时加入各自的润滑油。泵用润滑油是30～40号机油，变速器用专用的UD润滑油（不可用其它机油代替）。 c. 盘车检查各泵能否转动自如。 d. 检查电器开关、起动器。 e. 检查各输送胶管、接头和过滤网。 f. 将主泵吸水管和溢流管放入配好促凝剂的水箱中；将胶管的吸管和溢流管放入胶料箱或胶料桶中。 g. 打开混合器出口的3个阀门。待起动正常后再按需要关掉1～2个。任何情况下必须保证有一个阀门全开且畅通。 h. 接通电源。 ② 注胶过程中的操作 a. 待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。 促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料，不需要来回移动吸料胶管。 b. 胶料流量无级调节器（变速器）只能在泵运转的情况下调节，严禁停机时调节。 c. 泵的调压器是用来限定注胶压力并防止电机过载的，供货时已经调好，不要随意调节。注胶时若发现溢流管有溢流，首先要检查输送管和混合器是否堵塞，混合器出口阀门是否打开。一般情况下是不会有溢流的。 ③ 停泵操作 a. 注胶结束后，必须将主泵和胶泵都输送清水3分钟以上，并同时将混合器的3个出料阀门都打开，以保证泵内、管内和混合器内没有混合液和胶料存在。 b. 将各泵的吸管从清水箱中拿出，将吸口放在无粉尘和杂物的地方最好用手拿着，让泵继续运转吸水5分钟，这样可将泵内的积水排出。 c. 断电。 d. 清洗混合器，确保畅通。 ④ 正常维护 a. 新机器运转一个月后，应全部更换泵内和变速器内的润滑油。 b. 阶段性注胶结束后，应将机器全部运上地面进行清洗、维护和保养，以备下一阶段注胶时机器能及时、正常地投入使用，同时也可延长机器使用寿命。 c. 发现流量偏小时，检查泵的密封圈和吸、排液阀，磨损严重或损坏应即时更换。 d. 检查三角皮带是否放松。过松是可首先用皮带张紧螺钉调节拉紧。若仍不能拉紧，可考虑将泵垫高。只要皮带不损坏就不需更换。若需要更换时，必须每泵的两根或两泵的四根皮带同时更换。 （5）施工准备及步骤 ① 施工准备 a. 准备两个0.5m3的铁箱（φ0.8m，高度1m），用于储存基料；并准备一个0.6m3（φ0.9m，高度1m的铁箱，用于配制促凝剂溶液。将3个铁箱放置于灭火巷道内的注胶设备附近； b. 配好设备入口管路，并配好设备出口的变头，使之能与混合器通过25mm的高压软管相连； c. 配好混合器出口变头，使之能与25mm的注胶高压软管连接，并准备25mm的注胶高压软管10根（10m长的6根，5m长的4根）； d. 1寸阀门6个注胶时接在钻孔上，钻孔泄漏时可随时关闭阀门；准备l寸管（接钻孔口的l寸阀门）变25mm的高压接头（接25mm的注胶高压软管）的变头6个，连接设备出口和注胶钻孔； e. 根据其它矿的灭火经验，基料在井下的运输相当困难，为了便于井下基料运输，可将基料用汽油桶运至巷道开口处，用泥浆泵将基料通过管道输送到注胶设备的基料储存箱； f. 每班按注胶6小时计算，每班注胶量为2m3。井下胶体材料需保证2天的用量，基料量为6t（2桶），促凝剂量为2.4t（48袋）。地面需保证5天的用量，基料量为15t，促凝剂量为6t； g. 基料的泥浆泵两台，流量为3m3/h。并铺设输送基料的管路。 ② 注胶顺序 先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。 ③ 施工步骤 a. 将基料用泥浆泵输送到基料储存箱，每班需用泥浆泵输送基料两次（共2t），第一次输送1桶（约1m3，重1t），根据注胶设备流量，可使用约3小时，第二次输送1桶。 b. 注胶前先接清水管冲冼每个钻孔3～5分钟。 c. 将注胶管路连接好（每次连接3个），注胶泵入口管路放入相应的料箱，启动注胶泵压注凝胶。待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的情况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料（每3分钟向料箱内添加1袋，不需要来回移动吸料胶管。 d. 随时检查各钻孔的进胶情况，如发现有不进胶的钻孔，应及时将其拆下，接上清水管冲冼。 e. 如有钻孔从钻孔周围向巷道返胶，应先将基料吸液管从料箱中拿出，待注胶管冲冼过后，再关闭该钻孔的阀门，然后再将基料吸液管放入料箱继续注胶。待将该钻孔处理好后，再打开阀门继续注胶或接至其它钻孔注胶。 f. 停止注胶后，再用泵继续注清水5分钟，冲冼注胶管路，防止凝胶堵塞高压软管。 g. 将每班注胶量及注胶情况及时填入现场记录本，以便下一班查询，并向通防办公室汇报。 6 其它安全技术问题 ① 在施工过程中应制订各工序操作规程和安全技术措施。 ② 预防水、电、机械等人身伤害事故。 ③ 对操作人员进行培训教育，确保工程质量。 ④ 材料要防雨、防风；包装带要收集，以免造成环境污染。 ⑤ 材料库要建立在洪水水位线以上。 ⑥ 各工程在施工过程中按各自行业规范操作。 ⑦ 施工期间要加固所有与采空区联通的密闭。 （5）凝胶防灭火系统设备选型 ZHJ-80/1.2-G凝胶泵 2台 5.5kW 混合器、分离器 1套 现场加工 主泵进口胶管 Φ20 4m 辅泵进口胶管 Φ32 6m 主泵出口胶管 Φ20 300m 辅泵出口胶管 Φ24 300m 0.75m3翻斗式矿车 5辆