灌注二氧化碳安全措施

1、5141工作面采空區(qū)灌注二氧化碳安全技術(shù)措施潞新公司一礦2013年4月15日會簽欄：總 工：安全礦長：生產(chǎn)礦長：機電礦長：生 產(chǎn) 科：調(diào) 度 室：安 檢 科：救 護 隊：運輸一隊：運輸二隊：采 煤 隊：掘 進 隊：機 電 科：通 風(fēng) 科：5141工作面采空區(qū)灌注二氧化碳安全技術(shù)措施一、5141綜放工作面自燃發(fā)火防治現(xiàn)狀和分析1.基本概況5141工作面是580水平西翼第一個綜采放頂煤工作面，東鄰西軌下山，北鄰+715水平4143f采空區(qū)，南鄰未采動的5142實體煤，開切眼傾斜長度為271米。煤層厚度平均為14米。工作面走向全長269米。有關(guān)涉及災(zāi)變因素如下：1）5141工作面瓦斯等級鑒定情況20

2、10年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果：礦井ch4絕對涌出量8.94m3/min,相對涌出量3.57m3/t,礦井co2絕對涌出量5.22 m3/min，相對涌出量2.08m3/t，其中5141回采工作面ch4絕對涌出量為7.63 m3/min，相對涌出量為3.09m3/t，co2絕對涌出量2.42m3/min，相對涌出量0.98m3/t。在工作面回采期間，工作面內(nèi)未出現(xiàn)瓦斯超限，上隅角瓦斯超限現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，通過利用壓入式風(fēng)機向上隅角引入新鮮風(fēng)流的方式對上隅角瓦斯進行稀釋引排，但超限現(xiàn)象時有發(fā)生，工作面回風(fēng)巷瓦斯含量有時均值達到0.5%，在工作面的推進過程中，隨著工作面傾角的減小，工作面回風(fēng)巷瓦斯含量也呈

3、下降趨勢，上隅角瓦斯超限現(xiàn)象也有所減少，在工作面發(fā)火前回風(fēng)巷瓦斯含量在0.3%左右。2）工作面通風(fēng)情況5141工作面采用上行通風(fēng)的通風(fēng)方式，下順槽為皮帶運輸巷兼進風(fēng)巷，上順槽為材料運輸巷兼回風(fēng)巷，工作面計劃配風(fēng)量為1220m3/min,工作面回采初期，實際配風(fēng)量在1350m3/min左右，由于工作面瓦斯涌出量較大，將風(fēng)量提高至1600m3/min左右。3）自燃發(fā)火鑒定情況2010年5141工作面煤層自燃發(fā)火傾向性30常壓煤吸氧量為0.6857（cm3/g干基），為自燃煤層，自燃等級為級。發(fā)火期為3-6個月。 2.5141工作面自燃發(fā)火情況及啟封情況 5141工作面于2009年3月5日開始試生產(chǎn)

4、，試生產(chǎn)期間，工作面平均斜長269米，平均傾角16，最大傾角28。工作面在推進至100米左右位置時，在4月初工作面30-60#段支架發(fā)生傾倒，工作面被迫停產(chǎn)調(diào)整，2009年5月工作面回風(fēng)巷co濃度在0.002%左右，利用向工作面老塘注氮和預(yù)防性灌漿，工作面回風(fēng)巷co一直較穩(wěn)定，直至9月初才恢復(fù)正常生產(chǎn)。在支架倒扶架期間，工作面總推進度約為20米。在9月初工作面恢復(fù)正常生產(chǎn)，到2010年5月份后，工作面采空區(qū)co氣體涌出量開始有上升趨勢，由0.002%左右上升至0.005%左右，至5月27日，回風(fēng)巷co濃度達到了0.05%，之后回風(fēng)巷co濃度在0.02%-0.05%之間波動，直至7月7日，c2h

5、4開始封閉工作面時，回風(fēng)巷co濃度升至0.12%，封閉后，回風(fēng)密閉內(nèi)co濃度高達1.4%。5141工作面封閉后，立即向密閉內(nèi)進行了注氮，密閉內(nèi)co濃度逐漸下降，2010年12月，5141工作面進回風(fēng)密閉內(nèi)co濃度降至0.001%以下，回風(fēng)密閉內(nèi)c2h4為0.0023%，直至2011年4月5141進回風(fēng)密閉內(nèi)co濃度降至為0，c2h4濃度0.009%，隨后c2h4濃度逐漸下降，進風(fēng)密閉c2h4消失，回風(fēng)密閉c2h4穩(wěn)定在0.0003%左右。2011年12月29日對工作面進行了啟封，啟封后工作面回風(fēng)巷內(nèi)無co，次日對5141回風(fēng)及老塘內(nèi)氣體進行采樣分析，回風(fēng)巷co為0.0005%，老塘內(nèi)co為0.

6、0009% ，2012年1月1日后回風(fēng)巷co穩(wěn)定在0.002%左右，1月6日采面開始全排打頂眼進行頂煤松動爆破，1月9日凌晨5141工作面回風(fēng)巷內(nèi)co濃度迅速上升，至22時封閉前回風(fēng)巷co濃度升至0.05%，從啟封到工作面封閉采面推進6.4米。工作面封閉時工作面斜長256米，工作面平均傾角13。工作面已推進725米，剩余可采長度為90米。分析認為，5141工作面在第一次封閉過程中，封閉時間長達17個月仍未能將采空區(qū)的高溫點消除（密閉內(nèi)長期存在乙烯），導(dǎo)致在啟封后僅10天時間氧化煤體再次發(fā)生自燃傾向。說明采空區(qū)存在的陰火暗火、高溫點的問題，僅依靠工作面封閉、注氮、降低氧濃度措施尚不能完全保證將火

7、災(zāi)隱患全部消除，必須在原有措施落實的基礎(chǔ)上，同時從降溫、便于控制遺煤氧化速度方面采取更加針對性措施，加大主動防滅火手段，來徹底解決自然發(fā)火問題，達到安全啟封、安全恢復(fù)生產(chǎn)、安全將現(xiàn)火區(qū)推到窒息帶。2012年7月30日在5141回風(fēng)巷與4143保護煤柱之間施工一條工藝巷，利用液態(tài)二氧化碳直注設(shè)備在井下通過防滅火鉆孔向5141采空區(qū)內(nèi)灌注液態(tài)二氧化碳，灌注后采空區(qū)及密閉內(nèi)徹底消除了一氧化碳和乙烯，但密閉內(nèi)氧含量時有反復(fù)。后通過對密閉進行錨噴，并對密閉周邊煤體注密封材料，并經(jīng)常性對密閉進行抹面封堵，都未能有效控制密閉內(nèi)氧含量。2012年12月底，為控制5141進回風(fēng)密閉內(nèi)氧含量，對5141進、回風(fēng)密

8、閉內(nèi)進行注二氧化碳氣體，效果不理想。未能有效控制密閉內(nèi)氧含量濃度。二、灌注方案為了給5141工作面啟封工作奠定良好的基礎(chǔ)，我礦決定在5141工作面啟封前，對5141采空區(qū)進行灌注液態(tài)二氧化碳，把5141采空區(qū)內(nèi)氧含量嚴(yán)格控制防在防滅火指標(biāo)以內(nèi)并進一步降低采空區(qū)內(nèi)溫度。具體方案如下：1.將液態(tài)二氧化碳槽車放置于5141回風(fēng)巷口，將增壓車放置于580回風(fēng)下山口處，通過5141上隅角老塘內(nèi)上隅角切頂線16米，28米的高位灌漿管將液態(tài)二氧化碳注入5141采空區(qū)。附圖一：二氧化碳直注系統(tǒng)布置示意圖2.后期通過5141-2號工藝巷施工的4個鉆孔對5141采空區(qū)灌注液態(tài)二氧化碳。附圖二：二氧化碳直注系統(tǒng)布置

9、圖；附圖三：5141-2號工藝巷鉆孔施工圖3.附圖四：液態(tài)二氧化碳井下降溫防滅火工藝流程圖4.灌注量：100噸三、準(zhǔn)備工作1.通風(fēng)科做好管路連接配件的準(zhǔn)備工作。2.運輸隊做好運輸線路檢查和維護，確保運輸線路各項設(shè)施良好。3.通風(fēng)科做好5141進回風(fēng)密閉的堵漏工作。4.供應(yīng)科提前做好液態(tài)二氧化碳的訂購。5.由通風(fēng)科對救護隊員及參與操作的人員進行培訓(xùn)。6.提前排除運輸線路上影響槽車運行的障礙物。7.救護隊做好呼吸器的準(zhǔn)備工作。8.調(diào)度室做好灌注地點通訊聯(lián)絡(luò)設(shè)施的安設(shè)，確保通訊設(shè)施完好。四、相關(guān)安全措施1.灌注液態(tài)二氧化碳前，由通風(fēng)科技術(shù)人員對參與我礦灌注液態(tài)二氧化碳的工作人員進行技術(shù)培訓(xùn)，保證參與

10、我礦灌注液態(tài)二氧化碳的工作人員能夠正確操作液態(tài)二氧化碳直注設(shè)備。2.灌注液態(tài)二氧化碳前一天，必須對灌注管路進行檢查，保證管路連接、密封可靠。3.灌注液態(tài)二氧化碳前一天，必須對井下所有通風(fēng)設(shè)施和反風(fēng)設(shè)施進行檢查，保證通風(fēng)設(shè)施和反風(fēng)設(shè)施靈敏可靠。4.715回風(fēng)下山底彎道處運輸二氧化碳槽車需動用絞車，因此在灌注前需在715回風(fēng)下山底彎道和5141回風(fēng)巷內(nèi)安裝兩部絞車，供運輸液態(tài)二氧化碳槽車使用。5.灌注前一天必須對所有絞車信號進行檢查，確保絞車信號靈敏可靠。6.灌注液態(tài)二氧化碳前，應(yīng)用氮氣將管路中水等雜物吹出，保證管路內(nèi)部干凈、通暢。并使管路內(nèi)部充滿氮氣。7.在液體二氧化碳槽車下井前，必須利用空車進

11、行模擬試驗，確保槽車在運輸過程中不刮碰任何物體，如有妨礙槽車通過的物體，必須進行處理。8.在液體二氧化碳槽車下井前一天，需對運輸沿線的絞車、底輥，阻車器等運輸設(shè)施等進行嚴(yán)格檢查，發(fā)現(xiàn)隱患必須在槽車下井前處理完畢。9.液態(tài)二氧化碳槽車在用絞車運輸前，必須嚴(yán)格按照把鉤信號工操作規(guī)程要求，嚴(yán)格檢查掛鉤、保險繩、鏈車的可靠性，并檢查槽車個部件是否有松動現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)異常及時進行緊固。10.液態(tài)二氧化碳槽車在用絞車運輸時，需采用慢速，以免顛簸造成二氧化碳泄露。11.摘掛鉤人員必須在救護隊員的監(jiān)護下進行工作，在大巷中運輸時，人員應(yīng)在槽車的上風(fēng)側(cè)方向跟車隨行。12.槽車運輸時，應(yīng)采用單車運輸，嚴(yán)禁同時多車連掛運輸

12、。13.槽車運輸至副井口、810井底車場、715上部車場、715回風(fēng)下山底彎道時，必須對罐體與礦車底盤鏈接的牢固性進行檢查，以免在運輸過程中發(fā)生脫節(jié)造成事故。14.在動用絞車前，應(yīng)仔細檢查絞車狀況，確保絞車運行正常，仔細檢查掛鉤連接的可靠性，防止跑車事故的發(fā)生。15.二氧化碳槽車到位后，必須用26b鏈子將車固定于鐵軌上，以免槽車滑動發(fā)生碰撞。16.液態(tài)二氧化碳槽車在運輸過程中，應(yīng)注意避免碰撞，防止液體外泄，在運輸過程中，必須有救護隊員進行監(jiān)護，槽車運到位后，絞車司機和摘掛鉤人員立刻升井。17.灌注時，嚴(yán)禁人員進入715回風(fēng)下山及以上回風(fēng)巷到內(nèi)。18.5141工作面灌注二氧化碳期間，除救護隊員外

13、，嚴(yán)禁其它人員進入灌注現(xiàn)場，在井下進行施工時，液態(tài)二氧化碳直注設(shè)備的操作由救護隊員負責(zé)，通風(fēng)科人員在現(xiàn)場指導(dǎo)。19.地面大罐向小罐充裝液體二氧化碳時，通風(fēng)科技術(shù)人員在現(xiàn)場指導(dǎo)進行，非操作人員須遠離施工現(xiàn)場，防止液體噴濺傷人，安檢科做好警戒工作，嚴(yán)禁非工作人員進入工作區(qū)域。20.參與灌注工作的實際操作人員必須帶防寒手套和防護面具，盡可能避免減少皮膚的暴露面積，以防液態(tài)二氧化碳濺到皮膚上，灼傷皮膚。21.儲罐運送至灌注地點后，進行管路對接，管路對接完畢后，應(yīng)對輸液管路進行加固，以免由于管道壓力過高造成管路擺動傷人。22.灌注施工時，先對灌注管路內(nèi)利用氣態(tài)二氧化碳進行充氣，由救護隊員對灌注管路進行巡

14、查，檢查是否有漏氣的接頭，如有漏氣，應(yīng)先進行卸壓，卸壓后再對管路進行處理，如此反復(fù)檢查，直至管路無漏氣方可向管路里灌注液態(tài)二氧化碳。23.在灌注過程中，救護隊員應(yīng)對井下5141皮帶道交岔點起始端以里5米處及715回風(fēng)下山底彎道處的ch4、co、co2濃度進行檢測。如發(fā)現(xiàn)三種氣體中任何一種氣體濃度明顯增大時，應(yīng)立即通知調(diào)度室，由灌注領(lǐng)導(dǎo)小組組長下令停止二氧化碳灌注工作，查明氣體濃度增大原因，進行處理。24.救護隊員必須嚴(yán)密監(jiān)測各處地點有毒有害氣體，防止中毒及窒息事故的發(fā)生。25.灌注施工期間，巡查灌注管路人員嚴(yán)禁用身體的任何部位直接接觸二氧化碳液體，嚴(yán)禁在無防護措施的情況下接觸管路表面，防止凍傷

15、事件發(fā)生。26.灌注施工期間，巡查灌注管路人員若發(fā)現(xiàn)管路泄露，若泄露不嚴(yán)重人員可以靠近時，用濕毛巾對泄露部位進行包裹。若人員不能靠近時，應(yīng)立即通知調(diào)度室，停止灌注，等管路溫度升至0以上后再進行相應(yīng)處理。27.灌注施工期間，任何人不得撬動或用硬物敲打灌注管路，如有必要，須先停止施工，等管路溫度升至0以上后再進行相應(yīng)操作。28.灌注施工期間，調(diào)度室應(yīng)密切觀測好5141進、回密閉安裝的負壓傳感器數(shù)值的變化情況。29.地面液態(tài)二氧化碳運輸槽車的操作及指揮協(xié)調(diào)由通風(fēng)科技術(shù)人員進行指揮作業(yè)，其它人員不得擅自操作槽車部件，以防造成不必要的損失和安全事故。30.注二氧化碳期間，調(diào)度室應(yīng)嚴(yán)密觀測安全監(jiān)控狀態(tài)，如

16、有異常立即停止灌注工作，由救護隊員前往查看。31.如果發(fā)生接觸二氧化碳液體事件，應(yīng)立即把接觸部位置于低于40度的溫水中進行水浴，并及時送醫(yī)。32.救護隊員必須嚴(yán)格按照煤礦救護規(guī)程進行救護作業(yè)。33.避災(zāi)路線：（1）二氧化碳槽車在副井或810大巷運輸過程中，二氧化碳出現(xiàn)大面積泄露，運輸槽車人員應(yīng)在槽車進風(fēng)側(cè)就近找電話通知調(diào)度室，調(diào)度室應(yīng)立即報告灌注二氧化碳領(lǐng)導(dǎo)小組組長，由組長下達進行反風(fēng)的指令，由調(diào)度室通知風(fēng)機房進行礦井反風(fēng)，并通知井下工作人員，反風(fēng)后井下工作人員避災(zāi)路線如下：810大巷及井底車場人員應(yīng)佩戴好自救器或呼吸器中央老石門通過中央石門上山風(fēng)門（可摘掉自救器或呼吸器）中央石門上山西翼回風(fēng)巷總回風(fēng)巷第三通道地面其它地點作業(yè)人員就近通過聯(lián)絡(luò)巷進入到回風(fēng)下山，沿回風(fēng)下山上行至總回風(fēng)巷，通過第三通道升井。（2）灌注現(xiàn)場如果發(fā)生二氧化碳大面積泄露，應(yīng)立即佩帶好