4.2 注氮量的确定
如果采用吨煤耗氮量计算,按采空区注氮后氧含量降到5.0%以下,II863这个工作面设计年生产能力为120万吨,月产10万吨,日产3300吨计算:Qh=■×(■-1)
式中Qh———日耗氮量,m3/d;
r———煤的密度,t/m3;
n1———管路输氮效率60%;
n2———工作面输氮效率,50%;
A———II863工作面年生产能力,t;
m1———氧的含量,21%;
m2———氮的含量5%;
t———每年工作日,300d
则Qh=■×(■-1)=32820(m3/d)
按日产3300t计算,吨煤耗氮量为
Qd=■=■=9.9(m3/t)
4.3 实践中如何选择制氮设备
根据吨煤耗氮量的计算,选择煤炭科学研究总院抚顺分院制造的型号为MD-600井下移动式膜分离制氮机,该制氮机日产氮气33000m3(按20h计算)。氮气纯度达99.18%,出口压力为0.1-0.4MPa,即能够满足矿井注氮气的需要,氮气纯度也符合注氮的要求。
4.4 注氮管网系统
注氮干管选用4寸铁皮管,支管选用2寸铁皮管。
4.4.1 工作面管路的布置。II863工作面机巷内共布置两条巷道,第一趟布置到工作面下隅角处,第二趟管路滞后20m。
4.4.2 注氮工艺。当工作面推进20m后,将第一根注氮管埋入采空区,这时第一根注氮管开始向采空区注氮气。当工作面推进40m后,将第二根注氮管埋入采空区。这时将第一根注氮管掐断,做为第三根注氮管。将第二根注氮管的阀门打开向采空区注氮。这样依此类推。
5 效果分析
II863工作面遇断层、停产检修及推进速度缓慢期间,上隅角CO有明显上升趋势,超过《煤矿安全规程》规定的24m,通过预埋的注氮管路向采空区连续注氮,可将CO浓度逐渐稳定在5m以下,消除发火隐患,确保了II863工作面的安全生产。
6 几点建议
6.1 加强采空区内气体和温度监测检查。
6.2 在满足人员呼吸和清除有害气体等规定以及与注氮量相匹配后应考虑选择其较小的通风量,以减少采空区内氧化带的宽度。
6.3 完善通风系统,减少采空区漏风。
6.4 加大采区通风巷道的断面,尽可能降低采区负压。
6.5 实际中重视氧化带的宽度,确保注氮效果。
6.6 加强机风巷及冒高处的探查和处理。