工作面注氮设计方案

综采工作面注氮设计方案及安全技术组织措施因工作面前期开采期间，防灭火系统未能同时建设，故采取在8103回顺打钻注氮，此方法可根据工作面推进情况灵活选取最能控制氧化带发生氧化的地点进行打钻注氮，使其渗入到采空区冒落区、裂隙带及遗煤带，降低这些区域的氧含量，形成氮气惰化带，从而达到抑制采空区自燃的目的。

二、注氮系统选取
选用一台DT-800/97移动式矿用碳分子筛制氮装置为井下综采工作面注氮。

DT-800/97主要性能指标参数:
(1)产N2量：800Nm3/h
(2)N2纯度：≥97%
(3)N2压力： 0～0.6MPa(可调)
(4)工作压力： 0.5～0.8MPa
三、注氮工艺
钻孔注氮：从8103回风顺槽H5测点向西30m处向8101采空区打钻孔注氮。

管路铺设路线：制氮机组→8103回风顺槽→钻孔→8101综采工作面采空区
配套注氮管路为4寸聚乙烯管路。

四、注氮方式
注氮方式选为开放式注氮
五、注氮量
1、因工作面为停产待验收状态，故注氮量以工作面及回风顺槽氧气浓度不低于19%为准连续注氮，低于19%时停止注氮，间歇一个班后再注。

2、注氮地点安全通风量计算
Q0=Q N（C N+C1-1）/(C1-C2)
式中：
Q0——工作场所的安全通风量，m3／min；
Q N——最大氮气泄漏量，m3／min；
C N——泄漏氮气中的氮气浓度，％；
C1——工作面或巷道中原始氧气浓度，一般取20．8％；
C2——工作场所的安全氧浓度指标，18．5％。

则：Q0=12×（0.97+0.208-1）/（0.208-0.185）=92.9m3／min
经计算安全通风量为93m3／min就可以稀释采空区泄漏出的氮气量。

六、注氮气体监测
在8101工作面采空区预埋了束管监测探头，测点包括下隅角、上隅角、工作面回风流及采空区。

七、氮气防灭火注意的问题
1）应注意观察氮气的流向，工作面配风要能够冲淡氮气浓度，为减少耗氮量，可将采空区注氮与通风调压相配合。

2）严格禁止在综采工作面周期来压时向采空区注氮，防止来压时采空区氮气压入工作面造成工作面缺氧。

3）要认真封堵工作面及上、下两端漏风点。

职责：组长全面负责组织协调注氮系统的安装和系统运行
常务副组长具体负责系统安装和系统运行的实施工作
副组长配合和协助系统安装和系统运行的安全性检查
通风科负责对安装系统和系统运行的日常监管
综采工作面瓦斯员负责对8101工作面气体检测工作
地测科负责对8101综采工作面采空上方地表裂隙的排
查及回填工作。

供销科负责及时采购注氮系统安装期间所需设备及材料
安监科负责对作业人员进入禁注氮危险区域的监管
机电科负责注氮设备的检修和维护
探水队负责从8103回顺向8101运顺打注氮钻孔
准备队负责日常注氮系统运行的具体操作和对注氮管路的巡查
九、安全技术措施
1、探水队从8103回顺向8101运顺打钻孔时，在按设计钻孔孔深钻进剩两米时，停止打钻，进行退钻，在孔口安装管路，将管路外围和煤体密封好，然后再钻完剩余两米。

2、为了防止氮气涌出造成人员窒息，在采面安排瓦斯员监护，携带多功能气体测量仪及多种气体检定管随时进行检测瓦斯、CO、O2等气体浓度。

检查地点包括架间、上隅角、8101回顺、8103回顺注氮孔下风侧等处。

3、注氮期间每班至少派一名瓦斯员和一名安全员到现场监护及警戒。

当检查发现CO浓度超过0.0024%或氧气浓度小于19%时，必须立即撤离受威胁地点，并汇报调度室，根据现场情况采取措施、进行处理。

4、巡视管工要保证注氮管路三通阀门在埋入采空前关闭，不被人打开，以免发生氮气泄露，造成人员伤害。

5、为保证氮气不泄露或少泄露，在下隅角和上隅角用黄土装袋堵漏。

6、8101工作面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。

7、地面束管监测系统监控分析8101进风、8101上隅角等处的气体成分。

8、注氮系统安排专人操作注氮泵，另派一名管工，负责对注氮管路进行巡视，一旦发现有漏气问题，立即停止注氮进行处理。

9、监控中心负责在注氮系统旁安装一部电话。

10、注氮期间无关人员严禁进入注氮区域的窝风区域，在注氮影响范围内严禁单独行人。

11、各生产队组、科室应充分发挥其协作配合作用，不得私自拆移、破
坏矿井注氮设施。

矿井注氮防灭火系统、设施的拆移必须由通风科安排综采队注氮组进行作业。

12、注氮期间，8101工作面必须设置专职瓦检人员，加强采空区的氮气泄漏情况与工作面的氧气浓度检查。

13、每班的氮气注入量不得随意调整；需要调整时由通风科根据推进度、配风量等因素进行计算、经矿总工程师同意后进行调整。

14、在管路上安设观察孔，定期测定注氮管路中的氧气浓度，发现氧气浓度大于3%时，应及时停止注氮，查明原因，进行处理。

首次注氮时（含以后每次重新开启制氮设备），应将管路中的空气排空，待注氮管路中的氧气浓度低于3%时，方可开始注氮。

15、必须建立制氮设备的操作规程、工种岗位责任制、机电设备维护检修规程、注氮防灭火管理试行规定等规章制度。

16、建立注氮防灭火台帐，台账应有注氮时间，注氮压力，注氮流量等记录。

17、注氮管路连接好后，由空压机加载空气进行管路耐压试验，检查泄漏，耐压压力必须达到1MPa。

18、为确保安全，注氮前巡管路人员必须巡视管路的完好情况，确认完好汇报调度室。

由调度室通知综采队工作面当班第一安全负责人和采面专职瓦检员后，方可进行注氮。

19、注氮前必须认真检查管路、注氮位置和各阀门开关状况是否符合要求。

20、为防止注氮管路开关被随意开和关应在阀门上挂上“注氮危险，勿动”文字警告牌，并对所有开关加锁。

21、定期对氮气出口的安全阀进行可靠性检测。

22、采空区防火注氮时，应在进风顺槽挂上“工作面正在注氮”的文字警告牌，并通知三班作业工人。

专职瓦检员进行工作面上隅角、工作面回
风顺槽的氧气浓度降到19%时，立即通知制氮机司机停止注氮，及时查找原因和撤离人员。

23、在注氮过程中，如发生主扇停风，造成工作面停风，瓦斯检查员与综采队值班队长应立即将人撤至进风巷，并通知制氮司机立即停止注氮。

24、注氮结束后，继续检测工作面及回风流的各种气体浓度。

25、采煤工作面大面积垮落可能造成工作面采空区注入的氮气大量涌出，给采面工作人员带来危险，为此要做好采面顶板垮落的预测预报工作，在顶板大面积垮落前，要加强气体监测，顶板大面积垮落时工作面及回风巷人员可由工作面撤到采面进风顺槽。

26、用阻车器将放置在轨道上制氮设备固定好。

27、领导干部带班跟班时重点巡查工作面注氮系统安全运行情况。

28、所有参与注氮及相关的人员，必须由各有关科（队）组织学习，并严格按措施执行。

29、避灾路线：
8101工作面→8101运顺→集中辅运巷→辅运大巷→副斜井
30、其他执行《煤矿安全规程》等有关规定和《煤矿用变压吸附制氮装置使用说明书》。