? 一、采面生产接继情况：
? 2010年度我矿正常生产时有一个回采工作面和2个掘进工作面，1003回采工作面三月正式开始回采，预计2010年5月份回采完毕，1005运输巷掘进工作面预计于2010年12月与回风巷贯通，8101-1掘进工作面计划于2010年4月下旬开始，于2010年7月份形成工作面。
? 二、采空区发火重点预防区域
? 工作面和下列地段有煤层自燃发火的可能：
? １、1003采煤面2009年5月份投产，目前正在回采，计划2010年5月份采完，如果采空区浮煤清理不干净，再者工作面推进速度缓慢，采空区封闭不严实，工作面采空区就有可能发生自燃发火。
? ２、8101首采面与现1003工作面存在相同问题，也有自燃发火的可能性。
? 3、已封闭的老采空区由于漏风通道存在有自燃发火的可能。
? 三、氮气防灭火设计方案
? (一)、概况：
? 现我矿煤矿井田内主采下10#煤层，属自燃的特厚煤层，矿井采煤工作面采空区采用以注氮为主的防灭火系统。矿井已购置 一台DQ-200的地面制氮设备，能满足井下小时注氮200m3的要求。
? (二)、氮气防灭火工艺
? 1、我矿氮气防灭火的氮气源由井上制氮机经已辅设好的φ100mm管道将纯度97%以上氮气注入到采空区以达到防灭火的目的。
? 此项措施作为采煤工作面采空区防治煤层自然发火的主要措施之一，矿井在工作面推进速度慢，采空区自燃发火隐患大的前题下，则必须采取向采空区实施注氮。
? 具体实施方案如下：在1003回采工作面上、下顺槽埋设直径为108mm（或70 mm）钢管，每隔30米设置一个三通，注氮严格按照规定的操作规程执行，一旦需要注氮则接通埋管与主管，对采空区实施注氮。埋管期间采煤队要注意保护好注氮管，严禁注氮管被撞开，影响埋管质量。
? 1003工作面通风
? 通风路线为：主斜井→井底车场→轨、皮下山→1003进风顺槽→工作面→1003回风顺槽→回风下山→总回斜井→地面。
? (三)、注氮气可靠性计算：
? 1、制氮设备主要技术指标
? DQ-200型
? 氮气产量200m3/h
? 出口压力 0.8MPa
? 氮气纯度≥97%，
? 2、输氮系统
? 从地面制氮机→1003进风顺槽，均采用直径为 100mm的钢管。
? 注氮管路能否满足输送氮气要求通过下式计算
? P21-P22=0.0056(Qmax/1000)*L………………①
? 式中:P1—管道始端的绝对压力MPa
? P2—管道末端的绝对压力MPa
? Qmax—最大输氮量m3/h
? L—管路当量长度 km
? L计算式为：
? L=∑(D0/Di)5×(λi/λo )× Li……………②
? 式中:D0------基准管径(D0=100mm)
? 阻力损失系数: λo =0.026
? Li-----相同直径管路长度 km
? Di----实际输氮管路内径 mm
? λi----实际输氮管路直径的阻力损失系数
? Di=99mm，λi=0.0296将以上数据代入②计算：
? L=（100/95）5×（0.0296/0.026）×1.10=1.597km
? 假设管路未端绝对压力0.2 Mpa
? 将以上数据代入①计算得:
? P21= 0.0056(200/1000)2×1.597+P22
? P1=0.21Mpa
? 根据以上计算,从地面制氮机到1003采空区的输氮管路长度为1100米的情况下,管路初端压力只需0.21Mpa，便可将200 m3/h的氮气输送到1003采空区内，未端的绝对压力还有0.2 Mpa,因此制氮机氮气出口压力0.8Mpa完全能满足要求。
? 3、注氮地点安全通风量
? 在输氮管路的沿途或工作面，假设200m3/h的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面，是否漏氮的地区缺氧，其安全通风量是多大可按下式计算：
? Q?RQn(Cn+C2-100)/( C1- C2) m3/min
? 式中：Q----安全通风量
? Qn----氮气最大泄漏量 3.33 m3/min
? C1----工作面或进风巷中的氧含量20.8%
? C2----注氮时采掘工作面安全氧含量>18.5%
? Cn----氮气纯度 99.95%
? 计算得: Q=3.33×(99.95+18.5-100)/(20.8-18.5)=26.7m3/min
? 根据计算工作面或巷道风量只要是大于26.7 m3/min便是安全的，同时可算出3.33m3/min的氮气量全部泄漏到巷道里或工作面中，则氧气含量只降到20.44%也是安全的。