灌注二氧化碳安全措施

1、5141工作面采空区灌注二氧化碳安全技术措施潞新公司一矿2013年4月15日会签栏：总 工：安全矿长：生产矿长：机电矿长：生 产 科：调 度 室：安 检 科：救 护 队：运输一队：运输二队：采 煤 队：掘 进 队：机 电 科：通 风 科：5141工作面采空区灌注二氧化碳安全技术措施一、5141综放工作面自燃发火防治现状和分析1.基本概况5141工作面是580水平西翼第一个综采放顶煤工作面，东邻西轨下山，北邻+715水平4143f采空区，南邻未采动的5142实体煤，开切眼倾斜长度为271米。煤层厚度平均为14米。工作面走向全长269米。有关涉及灾变因素如下：1）5141工作面瓦斯等级鉴定情况20

2、10年矿井瓦斯等级鉴定结果：矿井ch4绝对涌出量8.94m3/min,相对涌出量3.57m3/t,矿井co2绝对涌出量5.22 m3/min，相对涌出量2.08m3/t，其中5141回采工作面ch4绝对涌出量为7.63 m3/min，相对涌出量为3.09m3/t，co2绝对涌出量2.42m3/min，相对涌出量0.98m3/t。在工作面回采期间，工作面内未出现瓦斯超限，上隅角瓦斯超限现象经常出现，通过利用压入式风机向上隅角引入新鲜风流的方式对上隅角瓦斯进行稀释引排，但超限现象时有发生，工作面回风巷瓦斯含量有时均值达到0.5%，在工作面的推进过程中，随着工作面倾角的减小，工作面回风巷瓦斯含量也呈

3、下降趋势，上隅角瓦斯超限现象也有所减少，在工作面发火前回风巷瓦斯含量在0.3%左右。2）工作面通风情况5141工作面采用上行通风的通风方式，下顺槽为皮带运输巷兼进风巷，上顺槽为材料运输巷兼回风巷，工作面计划配风量为1220m3/min,工作面回采初期，实际配风量在1350m3/min左右，由于工作面瓦斯涌出量较大，将风量提高至1600m3/min左右。3）自燃发火鉴定情况2010年5141工作面煤层自燃发火倾向性30常压煤吸氧量为0.6857（cm3/g干基），为自燃煤层，自燃等级为级。发火期为3-6个月。 2.5141工作面自燃发火情况及启封情况 5141工作面于2009年3月5日开始试生产

4、，试生产期间，工作面平均斜长269米，平均倾角16，最大倾角28。工作面在推进至100米左右位置时，在4月初工作面30-60#段支架发生倾倒，工作面被迫停产调整，2009年5月工作面回风巷co浓度在0.002%左右，利用向工作面老塘注氮和预防性灌浆，工作面回风巷co一直较稳定，直至9月初才恢复正常生产。在支架倒扶架期间，工作面总推进度约为20米。在9月初工作面恢复正常生产，到2010年5月份后，工作面采空区co气体涌出量开始有上升趋势，由0.002%左右上升至0.005%左右，至5月27日，回风巷co浓度达到了0.05%，之后回风巷co浓度在0.02%-0.05%之间波动，直至7月7日，c2h

5、4开始封闭工作面时，回风巷co浓度升至0.12%，封闭后，回风密闭内co浓度高达1.4%。5141工作面封闭后，立即向密闭内进行了注氮，密闭内co浓度逐渐下降，2010年12月，5141工作面进回风密闭内co浓度降至0.001%以下，回风密闭内c2h4为0.0023%，直至2011年4月5141进回风密闭内co浓度降至为0，c2h4浓度0.009%，随后c2h4浓度逐渐下降，进风密闭c2h4消失，回风密闭c2h4稳定在0.0003%左右。2011年12月29日对工作面进行了启封，启封后工作面回风巷内无co，次日对5141回风及老塘内气体进行采样分析，回风巷co为0.0005%，老塘内co为0.

6、0009% ，2012年1月1日后回风巷co稳定在0.002%左右，1月6日采面开始全排打顶眼进行顶煤松动爆破，1月9日凌晨5141工作面回风巷内co浓度迅速上升，至22时封闭前回风巷co浓度升至0.05%，从启封到工作面封闭采面推进6.4米。工作面封闭时工作面斜长256米，工作面平均倾角13。工作面已推进725米，剩余可采长度为90米。分析认为，5141工作面在第一次封闭过程中，封闭时间长达17个月仍未能将采空区的高温点消除（密闭内长期存在乙烯），导致在启封后仅10天时间氧化煤体再次发生自燃倾向。说明采空区存在的阴火暗火、高温点的问题，仅依靠工作面封闭、注氮、降低氧浓度措施尚不能完全保证将火

7、灾隐患全部消除，必须在原有措施落实的基础上，同时从降温、便于控制遗煤氧化速度方面采取更加针对性措施，加大主动防灭火手段，来彻底解决自然发火问题，达到安全启封、安全恢复生产、安全将现火区推到窒息带。2012年7月30日在5141回风巷与4143保护煤柱之间施工一条工艺巷，利用液态二氧化碳直注设备在井下通过防灭火钻孔向5141采空区内灌注液态二氧化碳，灌注后采空区及密闭内彻底消除了一氧化碳和乙烯，但密闭内氧含量时有反复。后通过对密闭进行锚喷，并对密闭周边煤体注密封材料，并经常性对密闭进行抹面封堵，都未能有效控制密闭内氧含量。2012年12月底，为控制5141进回风密闭内氧含量，对5141进、回风密

8、闭内进行注二氧化碳气体，效果不理想。未能有效控制密闭内氧含量浓度。二、灌注方案为了给5141工作面启封工作奠定良好的基础，我矿决定在5141工作面启封前，对5141采空区进行灌注液态二氧化碳，把5141采空区内氧含量严格控制防在防灭火指标以内并进一步降低采空区内温度。具体方案如下：1.将液态二氧化碳槽车放置于5141回风巷口，将增压车放置于580回风下山口处，通过5141上隅角老塘内上隅角切顶线16米，28米的高位灌浆管将液态二氧化碳注入5141采空区。附图一：二氧化碳直注系统布置示意图2.后期通过5141-2号工艺巷施工的4个钻孔对5141采空区灌注液态二氧化碳。附图二：二氧化碳直注系统布置

9、图；附图三：5141-2号工艺巷钻孔施工图3.附图四：液态二氧化碳井下降温防灭火工艺流程图4.灌注量：100吨三、准备工作1.通风科做好管路连接配件的准备工作。2.运输队做好运输线路检查和维护，确保运输线路各项设施良好。3.通风科做好5141进回风密闭的堵漏工作。4.供应科提前做好液态二氧化碳的订购。5.由通风科对救护队员及参与操作的人员进行培训。6.提前排除运输线路上影响槽车运行的障碍物。7.救护队做好呼吸器的准备工作。8.调度室做好灌注地点通讯联络设施的安设，确保通讯设施完好。四、相关安全措施1.灌注液态二氧化碳前，由通风科技术人员对参与我矿灌注液态二氧化碳的工作人员进行技术培训，保证参与

10、我矿灌注液态二氧化碳的工作人员能够正确操作液态二氧化碳直注设备。2.灌注液态二氧化碳前一天，必须对灌注管路进行检查，保证管路连接、密封可靠。3.灌注液态二氧化碳前一天，必须对井下所有通风设施和反风设施进行检查，保证通风设施和反风设施灵敏可靠。4.715回风下山底弯道处运输二氧化碳槽车需动用绞车，因此在灌注前需在715回风下山底弯道和5141回风巷内安装两部绞车，供运输液态二氧化碳槽车使用。5.灌注前一天必须对所有绞车信号进行检查，确保绞车信号灵敏可靠。6.灌注液态二氧化碳前，应用氮气将管路中水等杂物吹出，保证管路内部干净、通畅。并使管路内部充满氮气。7.在液体二氧化碳槽车下井前，必须利用空车进

11、行模拟试验，确保槽车在运输过程中不刮碰任何物体，如有妨碍槽车通过的物体，必须进行处理。8.在液体二氧化碳槽车下井前一天，需对运输沿线的绞车、底辊，阻车器等运输设施等进行严格检查，发现隐患必须在槽车下井前处理完毕。9.液态二氧化碳槽车在用绞车运输前，必须严格按照把钩信号工操作规程要求，严格检查挂钩、保险绳、链车的可靠性，并检查槽车个部件是否有松动现，发现异常及时进行紧固。10.液态二氧化碳槽车在用绞车运输时，需采用慢速，以免颠簸造成二氧化碳泄露。11.摘挂钩人员必须在救护队员的监护下进行工作，在大巷中运输时，人员应在槽车的上风侧方向跟车随行。12.槽车运输时，应采用单车运输，严禁同时多车连挂运输

12、。13.槽车运输至副井口、810井底车场、715上部车场、715回风下山底弯道时，必须对罐体与矿车底盘链接的牢固性进行检查，以免在运输过程中发生脱节造成事故。14.在动用绞车前，应仔细检查绞车状况，确保绞车运行正常，仔细检查挂钩连接的可靠性，防止跑车事故的发生。15.二氧化碳槽车到位后，必须用26b链子将车固定于铁轨上，以免槽车滑动发生碰撞。16.液态二氧化碳槽车在运输过程中，应注意避免碰撞，防止液体外泄，在运输过程中，必须有救护队员进行监护，槽车运到位后，绞车司机和摘挂钩人员立刻升井。17.灌注时，严禁人员进入715回风下山及以上回风巷到内。18.5141工作面灌注二氧化碳期间，除救护队员外

13、，严禁其它人员进入灌注现场，在井下进行施工时，液态二氧化碳直注设备的操作由救护队员负责，通风科人员在现场指导。19.地面大罐向小罐充装液体二氧化碳时，通风科技术人员在现场指导进行，非操作人员须远离施工现场，防止液体喷溅伤人，安检科做好警戒工作，严禁非工作人员进入工作区域。20.参与灌注工作的实际操作人员必须带防寒手套和防护面具，尽可能避免减少皮肤的暴露面积，以防液态二氧化碳溅到皮肤上，灼伤皮肤。21.储罐运送至灌注地点后，进行管路对接，管路对接完毕后，应对输液管路进行加固，以免由于管道压力过高造成管路摆动伤人。22.灌注施工时，先对灌注管路内利用气态二氧化碳进行充气，由救护队员对灌注管路进行巡

14、查，检查是否有漏气的接头，如有漏气，应先进行卸压，卸压后再对管路进行处理，如此反复检查，直至管路无漏气方可向管路里灌注液态二氧化碳。23.在灌注过程中，救护队员应对井下5141皮带道交岔点起始端以里5米处及715回风下山底弯道处的ch4、co、co2浓度进行检测。如发现三种气体中任何一种气体浓度明显增大时，应立即通知调度室，由灌注领导小组组长下令停止二氧化碳灌注工作，查明气体浓度增大原因，进行处理。24.救护队员必须严密监测各处地点有毒有害气体，防止中毒及窒息事故的发生。25.灌注施工期间，巡查灌注管路人员严禁用身体的任何部位直接接触二氧化碳液体，严禁在无防护措施的情况下接触管路表面，防止冻伤

15、事件发生。26.灌注施工期间，巡查灌注管路人员若发现管路泄露，若泄露不严重人员可以靠近时，用湿毛巾对泄露部位进行包裹。若人员不能靠近时，应立即通知调度室，停止灌注，等管路温度升至0以上后再进行相应处理。27.灌注施工期间，任何人不得撬动或用硬物敲打灌注管路，如有必要，须先停止施工，等管路温度升至0以上后再进行相应操作。28.灌注施工期间，调度室应密切观测好5141进、回密闭安装的负压传感器数值的变化情况。29.地面液态二氧化碳运输槽车的操作及指挥协调由通风科技术人员进行指挥作业，其它人员不得擅自操作槽车部件，以防造成不必要的损失和安全事故。30.注二氧化碳期间，调度室应严密观测安全监控状态，如

16、有异常立即停止灌注工作，由救护队员前往查看。31.如果发生接触二氧化碳液体事件，应立即把接触部位置于低于40度的温水中进行水浴，并及时送医。32.救护队员必须严格按照煤矿救护规程进行救护作业。33.避灾路线：（1）二氧化碳槽车在副井或810大巷运输过程中，二氧化碳出现大面积泄露，运输槽车人员应在槽车进风侧就近找电话通知调度室，调度室应立即报告灌注二氧化碳领导小组组长，由组长下达进行反风的指令，由调度室通知风机房进行矿井反风，并通知井下工作人员，反风后井下工作人员避灾路线如下：810大巷及井底车场人员应佩戴好自救器或呼吸器中央老石门通过中央石门上山风门（可摘掉自救器或呼吸器）中央石门上山西翼回风巷总回风巷第三通道地面其它地点作业人员就近通过联络巷进入到回风下山，沿回风下山上行至总回风巷，通过第三通道升井。（2）灌注现场如果发生二氧化碳大面积泄露，应立即佩带好