注氮系統聯合試運轉安全技術措施

為了預防我礦煤塵自燃發火，公司加大防滅火投入，購置了注氮設備，經過3個月的努力，注氮硐室已裝修完畢，注氮設備及整個系統已安裝完成。經礦、公司領導及廠家研究決定，以13101綜采工作面為試點，對注氮系統進行聯合試運轉，為確保安全順利，并到達預期效果，特制定安全技術措施：
        一、工作面概況
        13101綜采工作面是峁底煤礦兼并重組整合后第一個首采工作面，采高3.2米，是公司首次采用大采高綜采放頂煤工藝。
        該面走向長度平均1200米，傾斜長度160米，切眼及上下巷道均為錨網支護，所采煤層為太原組13號煤層，煤層厚度12.06米，夾矸2-4層，為低灰、中高硫、中高熱值氣煤，2012年6月25日由山西煤礦礦用安全產品檢驗中心對13號煤層的煤塵爆炸性進行了測試：火焰長度為≥30mm，抑制煤塵爆炸性最低巖粉用量75%，鑒定結論煤塵具有爆炸性。
        揮發分（Vdaf）為39.36%,全硫（St,d）為2.31%，煤的吸氧量（Vd）為86cm3/g，自燃傾向性等級為Ⅰ類，屬容易自燃煤層。
        據山西省呂梁市煤炭工業局呂煤安字［2012］57號文，礦井瓦斯絕對涌出量為0.23 m3/min，二氧化碳絕對涌出量為0.28 m3/min，屬于低瓦斯礦井。
        該工作面現為全負壓U型通風方式。
        工作面采高3.2米，放頂8.86米，采用一采一放回采，循環進度0.8米，采用“三八”制、“兩采一準”作業方式，晝夜四循環，月進度80m，月產量16.09萬噸。
        二、聯合試運轉組織機構 
        組  長：張江濤  負責全面協調，組織對注氮系統全面驗收。
        副組長：高蟬清  協助組長組織驗收。
        成  員：董  建  負責驗收管路系統及注氮參數是否達標（包括氮氣流量、氮氣純度、氮氣出口壓力）附驗收表。
                張照平  負責制氮設備運行情況的驗收（制氮設備的各項指標、性能是否達標、運行是否正常）。附驗收表
                張愛民  負責組織人員實施注氮（包括制氮司機、管路巡查、監護警戒組織協調）。
        三、 聯合試運轉時間
        聯合試運轉時間：2013年1月10日 上午8點至13點
        四、注氮工藝和方法
        1、制氮工藝流程：氣源車（為制氮裝置提供原料氣）→凈化車（得到潔凈的壓縮空氣）→制氮車（氧氮分離過程）→緩沖車（輸出穩壓氮氣）。
        2、直接輸送到采空區。敷設路線：制氮硐室→運輸下山→13101皮帶順槽→13101綜采工作面。
        3、根據礦井具體條件，我礦采用拖管注氮防火。基本做法是：在工作面回采過程中，在進風側采空區預埋20米左右的2寸厚壁鋼管，并與注氮主管保持相聯通，外部用4寸膠管相連，安裝在離底板0.5m以上巷幫，防止管口堵塞，2寸鋼管必須延伸至轉載機（與轉載機固定，可隨轉載機前移）。鋼管端頭2m范圍內穿孔，孔直徑Φ10-20mm。當預埋管路的端頭處于采空區氧化帶位置時則開始注氮（埋入采空區約20米左右）。隨著工作面的推進預埋的注氮管路也同步前移（附注氮管路輔設示意圖）。
        注氮時必須有專用記錄本和臺帳，記錄開關機時間、注氮量、壓力、開關司機等，以便對注氮情況進行分析。
        采空區注入氮氣飽和，氮氣全部泄露對工作面影響：制氮設備最大輸出流量為30m3/min，綜采工作面最小風量為862m3/min，氮氣全部泄露，工作面及工作面回風氮氣濃度增加：30/862=3.5%  即氧氣濃度最低為：17.5%，短時間內不會造成人身傷害。
        四、安全技術措施
        1、為了防止氮氣涌出，注氮期間每班至少派一名瓦斯員和防火員或救護隊員在13101上隅角及采面監護警戒，攜帶多功能氣體測量儀隨時進行檢測瓦斯、CO、O2等氣體濃度。
        2、注氮期間通風科派一名管理干部到現場巡查，一旦風流及窩風地點CO濃度超過0.0024%或氧氣濃度小于18%時，瓦斯員、防火員或救護隊員，必須立即撤離受威脅地點，匯報通風科和礦調度進行處理。
        3、在13101皮帶順槽注氮入口事先安設氣體檢測孔。注氮初期，使管路內“憋氣”，防火隊管道工迅速巡視注氮管路系統檢查有無漏氣，發現漏氣立即處理。系統無問題后先進行排空，管路中O2低于3%時方可向采空區內注氮。
        4、巡視管工要保證注氮管路三通閥門關閉，不被人打開，以免發生氮氣泄漏，造成人員傷害，注氮時必須有三人檢查管路漏氣現象，處理漏氣管路時，要有3人以上。
        5、為保證氮氣不泄漏或少泄漏，在下、上隅角分別用風筒布建起阻隔風帳墻，并備足風帳，同時拉好警戒線。
        6、13101綜放工作面系統內工作人員一旦有呼吸急促等缺氧征兆時，要立即外撤到新鮮風流中。
        地面束管監測系統監控分析13101綜采工作面上隅角等處的氣體成分，監測采空區內氧氣濃度是否控制在3-7%之間，以便驗證注氮效果。
        試機注氮時間不低于2小時，并每2個小時為一循環，一小時注氮，一小時觀察采面的氣體含量，發現氧氣濃度低于18.5%時，立即停止注氮。
        9、加強通風管理，確保工作面的風量不低于862m?/min，不高于1100m?/min。因故達不到上述要求的，應立即整改，整改完畢后再進行注氮。
        10、注氮過程中，工作場所的氧氣濃度不得低于18．5％，否則應立即停止作業撤除人員，同時電話通知制氮司機降低注氮流量或停止注氮。
        11、注氮人員安排：防滅火隊注氮司機一名，管路工三名，負責對注氮管路進行巡視，一旦有問題立即處理，1名警戒人員，負責在運輸下山口設警戒。
        12、受威脅區域：13101綜采工作面及回風順槽、采區回風上山。
        13、氮氣泄漏避災路線：
        綜采工作面上隅角→綜采工作面→13101皮帶順槽→運輸上山（13101進風機頭聯絡巷）→主斜井機頭聯絡巷（軌道上山）→主斜井升井（副斜井井底車場）→副斜井升井。
        14、注氮期間無關人員嚴禁進入注氮區域的窩風區域。
        15、其他執行《煤礦安全規程》等有關規定和《煤礦井下移動式碳分子篩制氮裝置使用說明書》。