隔爆煤層注水增強劑價格

『壹』 煤層注水的種類有哪些

煤層注水是通過鑽孔，將壓力水和水溶液注入煤體，增加水分，以改變煤的物理力學性質，可減少煤塵的產生，還可減少沖擊地壓，煤與煤層氣突出和自燃發火。
煤層注水按鑽孔深度分深孔注水和淺孔注水。
深孔注水是在回採工作面前方進風巷或回風巷沿煤層傾斜平行於工作面打孔，孔深一般為工作面斜長的2/3，孔徑75～100mm。用水泥漿或橡膠封孔器封孔後，即可開始注水。與淺孔注水相比，深孔注水成本較高，打鑽較困難，只適用於中厚與厚煤層。優點是預濕范圍大，能充分濕潤，而且不影響採煤工作。但在有些礦區，由於煤層沒有受到破壞，注水較困難，注水量小。

『貳』 什麼是臂式採煤

你是說壁式採煤法吧？
壁式採煤法回採工作面長度較長；工作面兩端有可供運輸、通風和行人的巷道；回採工作面向前推進時，必須不斷支護；采空區要隨工作面推進按一定方法及時處理；回採工作面內煤的運輸方向與工作面煤壁平行。
特點是：回採工作面長度較長；工作面兩端有可供運輸、通風和行人的巷道；回採工作面向前推進時，必須不斷支護；采空區要隨工作面推進按一定方法及時處理；回採工作面內煤的運輸方向與工作面煤壁平行。壁式採煤法有多種分類。①按煤層厚薄不同，薄及中厚煤層，通常按煤層全厚一次開采，稱整層(單一)開采；厚煤層,一般分為若干中等厚度的分層進行開采,稱分層開采。②按工作面推進方向不同，可分為走向長壁採煤法和傾斜長壁採煤法。在分層開采中，由於分層的回採順序和頂板管理方法不同，可分為下行垮落法和上行充填法等。在中國，開采傾斜和緩傾斜煤層時常用單一（整層）走向長壁採煤法、單一(整層)傾斜長壁採煤法、傾斜分層走向長壁下行垮落採煤法、傾斜分層傾斜長壁下行垮落採煤法、傾斜分層走向長壁上行充填採煤法和傾斜分層V型傾斜長壁充填採煤法和開采堅硬頂板煤層的刀柱採煤法等。開采急傾斜煤層時，有水平分層採煤法、倒台階採煤法、倉貯採煤法和掩護支架採煤法，這些都屬於壁式採煤法。20世紀初，刮板輸送機開始使用，壁式採煤法隨之有很大發展，目前已成為各國的主要採煤方法。除美國和澳大利亞等國外，在蘇聯、英國、聯邦德國、波蘭等國壁式採煤法佔礦井總產量的90％；中國煤礦自50年代開始採用壁式採煤法，1980年占統配煤礦總產量的90％左右，隨著採煤機械化程度不斷提高，壁式採煤法的使用范圍將日益擴大。
單一走向長壁採煤法 也稱整層走向長壁採煤法，特點是回採工作面沿煤層傾斜方向布置，沿走向方向推進;工作面長度較長,一般為100～150m，短的有30～40m，長的超過200m。在回採工作面的上方和下方沿走向分別布置回風平巷和運輸平巷，構成回採工作面和采區巷道之間的通風、運輸和行人的通道。根據煤回採工藝不同，每一循環的推進度一般為0.6～1.2m（圖1）。通常在回風平巷內鋪設軌道，用礦車或平板車運送材料和設備；運輸平巷內用帶式輸送機、刮板輸送機或礦車運送煤炭。回風平巷和運輸平巷採用單巷布置，也有採用雙巷布置的。回採工作面的推進方向有兩種：①後退式，由采區邊界向采區上山（或石門）推進；②前進式，由采區上山（或石門）向采區邊界推進。中國各礦區大都採用後退式回採。在綜采采區，為減少綜采設備的長距離搬移，有的採用混合式，即上區段回採工作面用前進式回採至采區邊界後，將綜采設備搬移至下區段邊界的開切眼中，用後退式回採。

壁式採煤法
目前，在走向長壁採煤法的回採工作面中，炮采、機采和綜采均有使用。中國隨著採煤機械化程度的提高，近期回採工作面的平均長度已在100m左右，工作面月平均產量炮采為1萬噸左右，機采為1.5萬噸左右，綜采為3.5 萬噸左右。此法主要適用於緩傾斜和傾斜的薄及中厚煤層。
傾斜分層走向長壁下行垮落採煤法 開采緩傾斜厚煤層時，需將煤層按傾斜方向劃分為若干分層，每個分層的厚度在炮采和普采工作面為1.8～2.4m,在綜采工作面可達3.5m左右，各分層由上而下利用全部垮落法依次逐層開采。頂分層的回採與單一中厚煤層回採相同，回採以下各分層時，由於其頂板是上一分層回採時冒落的破碎岩塊，管理上困難極大。過去曾採用分層間留煤皮的方法解決，但煤炭損失大，自燃發火嚴重，後來逐步改用木板、金屬網、竹笆或荊笆等人工假頂。煤層頂板為頁岩或含泥質成分較高的岩石時，向采空區注水或灌注泥漿，有的在冒落岩石中加固結劑，在上覆岩層的壓力作用下，使其結合成一個整體，成為再生頂板，供下一分層使用。在鋪設人工假頂時進行注水或注漿，效果更好。金屬網分單層網和雙層網兩種。開采兩個分層時鋪荊笆、竹笆或單層網；開采三個以上分層時鋪雙層網。因金屬網假頂成本高，中國現時採用荊笆、竹笆假頂較多。金屬網假頂的鋪設方法有底網和頂網兩種。目前不少礦區已將鋪底網改為鋪頂網，分層頂板破碎或有偽頂難於管理時，鋪頂網優點更多。
本法的巷道有分層布置和聯合布置兩種。分層布置是將每一個分層作為一個中厚煤層看待，各有獨立的巷道系統，通常是分層分采。聯合布置，除每分層都有為本層服務的分層平巷外，還有為各分層共用的平巷和上山、下山。在共用巷道與分層巷道之間用平巷、斜巷或立眼聯系（見礦山井巷）。為便於維護，應將共用巷道布置在受采動影響較小的煤層底板岩石中（圖2）。上下分層工作面可同時回採，其超前距離取決於上分層回採後頂板岩層垮落狀況，一般為80～200m，但下分層工作面必須在上分層采空區岩層活動已經穩定後方可回採。為了提高厚煤層開採的經濟效益，目前許多國家正在發展增大采高、減少分層數目的新工藝。設計和使用大采高的自移式液壓支架和採煤機，煤層采高可達3.5～5.0m。此外,還有將特厚煤層分為兩個分層：開采頂分層時，鋪金屬網假頂，開采底分層的同時回收網下頂煤。

壁式採煤法
傾斜分層走向長壁上行充填採煤法 各分層自底至頂用充填法依次逐層開采，上分層的回採工作在下分層的充填體上進行。如用水砂充填管理頂板，回採工藝復雜化，因為增加了充填工序；在巷道布置上增加了輸砂、疏干係統和泥砂沉澱裝置。因此，水砂充填工作面除落煤、裝煤、運煤和支護等工序與一般垮落法相同外，還有疏導和沉澱充填廢水等臨時構築物。充填采區的巷道布置，應合理解決運料與輸砂、運煤與疏乾的關系問題，方能保證正常生產。充填採煤法工序復雜，增加一套充填設備，成本高，投資大，效率低；但有利於防止井下自燃發火和煤塵爆炸，有效地減少圍岩移動和地表沉陷，是建築物下採煤、鐵路下採煤和水體下採煤的有效方法之一。中國阜新、遼源、鶴崗等礦區曾廣泛採用本法。近年來，由於擴大了垮落法的使用范圍，充填法的百分比逐漸減少,但不能採用垮落法的傾角為5°～25°的厚煤層，仍多採用本法。
傾斜長壁採煤法 回採工藝與走向長壁採煤法基本相似,不同點是回採工作面沿走向布置,沿傾斜推進。即在井田范圍內，沿煤層走向布置主水平大巷，在大巷兩側沿傾斜向上山或下山方向掘進工作面的運輸斜巷和回風斜巷,掘至采區邊界後,掘進開切眼使兩斜巷連通。在開切眼和巷道內安裝設備，沿煤層傾斜方向，用仰斜或俯斜方式採煤。用本法開采單一薄層及中厚煤層，巷道布置十分簡單（圖3）。回採工作面有成對布置的，也有按單一工作面布置的。每個工作面長 150～200m或更長。工作面沿傾斜的推進長度即運輸斜巷和回風斜巷長度,可達1000～1500m。在運輸斜巷中鋪設可伸縮帶式輸送機，回風斜巷中鋪設軌道，用無極繩絞車或單軌吊車運送設備和材料。在厚煤層中採用本法時，由於掘進和維護長距離的分層回採斜巷比較困難，維護費用高，故需在煤層底板岩石中布置供各分層共用的集中巷，每隔150～200m開掘聯絡巷道,與分層回採斜巷相連接。各分層的回採斜巷可逐段超前於工作面掘進，並隨采隨廢。各分層工作面回採順序，可在保持一定錯距的條件下，上下分層同時回採，也可在上分層工作面采至邊界後再採下部分層，以利形成再生頂板。

壁式採煤法
傾斜長壁工作面按推進方向分仰斜開采和俯斜開采兩種。如煤質較硬或頂板淋水較大，一般宜用仰斜開采；如煤層厚度大，煤質松軟容易片幫，宜用俯斜開采。回採工作面一般應朝大巷方向推進，即水平大巷上方的煤層用俯斜方式開采，水平大巷下方的煤層用仰斜方式開采，以利於工作面通風和巷道維護。在地質條件適宜的礦井中，本法與走向長壁採煤法相比，優點是：①巷道布置簡單，巷道掘進和維護費用低，投產快。據蘇聯礦井對比資料，在相同的礦山地質條件下，傾斜長壁開采比走向長壁開採的巷道長度減少10～20％，大型礦井的建設工期可縮短1～2年。②運輸系統和通風系統均較簡單，回採工作面技術經濟效果好。③易於實現等長工作面，減少了由於工作面長度變化而增加拆裝自移式液壓支架和接長或縮短輸送機的工序。本法的缺點是傾斜巷道距離長，使輔助運輸和行人比較困難。中國自70年代開始推廣使用。適用於傾角12°以下的煤層,機采和炮采可擴大應用於開采15°～18°的煤層。國外採用俯斜綜采工作面開采傾角為33°的煤層已獲成功。
傾斜分層傾斜長壁V型工作面上行充填採煤法 工作面沿走向布置，沿傾斜向上推進；為便於工作面的通風、運輸和充填工作，自開切眼開始回採後，將工作面逐步調整成兩端高、中間低的偽傾斜 (8°～12°)。整個工作面由兩個偽傾斜工作面組成，形成V型。隨著分層工作面沿傾斜向上推進，在充填體中逐漸維護出一條分層溜道，以便溜煤、進風和流水。為了不使工作面與溜煤道相交處頂板的懸露面積太大而難於維護，V型兩側工作面始終保持 5～6m的錯距。回採工作面從運輸水平向上推進直到回風水平為止(圖4)。V型工作面目前仍用打眼放炮落煤,小型輸送機運煤。落煤中的50％,自行裝入輸送機內,其餘用人力裝載。工作面支護用帶帽木柱或棚子。采區走向長度通常為 320～400m。沿走向可布置4～5個V型工作面,每個長度為80～100m,每翼長40～50m。與走向長壁充填法相比，優點是：充填准備工作簡單，工作量少，充填事故少，采區產量較高；缺點是：目前尚未實現機械化，工作面容易片幫，巷道系統復雜，通風路線曲折，容易聚集瓦斯。本法適用於傾角20°～45°的特厚煤層，或地質構造復雜，走向斷層較多的煤層。

壁式採煤法
倒台階採煤法 用於急傾斜薄煤層的一種走向長壁採煤法，其采區巷道布置與走向長壁採煤法基本相同。由於傾角大，為了安全，采區上山由3～4個上山眼組成，分別用於溜煤、溜矸石、運料、通風和行人。急傾斜工作面用風鎬落煤時，為適應多台風鎬同時安全作業而布置成倒台階方式。倒台階工作面全長通常為40～50m,有時可達100m。一個台階長度為10～20m，台檐寬為2～3m。最下部的台階溜放煤塊，兼作通風及安全出口用。其台檐寬度應加大到 4～6m。工作面支架既用於維護頂底板，又作為工人操作的腳手架，必須牢固。為操作安全，還應設置護身板、腳手板及溜煤板。頂板管理一般用全部垮落法。為開采近距煤層，可用矸石充填，以消除上下層的采動影響。本法巷道布置簡單，對地質變化適應性強，回採率較高；但回採工序多，勞動條件差，頂板管理困難，不安全，坑木消耗大，煤塵大。主要用於開採煤質松軟的急傾斜較薄煤層，現正逐步被掩護支架採煤法代替。
倉貯採煤法 在區段（或階段）內沿走向劃分成若干個倉房，房內用爆破法回採。采落的煤大部分貯在倉內，臨時支護頂底板。整個倉房采完後，再把貯存的煤全部放出(圖5)。本法與留礦法相同（見空場采礦法）。為了平衡出煤，應同時配備工作倉、貯煤倉、放煤倉和准備倉。倉房的形狀一般為傾斜條帶和偽斜條帶等。倉房內工作面沿走向布置，仰斜推進。倉房間多用煤柱隔離。為降低煤柱損失並減少掘進工作量，也可用密集支柱護倉。區段高度和倉房尺寸主要根據頂板穩定情況和工作面推進速度等因素確定。區段高度一般為40～60m，倉房寬度為15～30m。本法工序簡單，易於操作，勞動強度較低，效率較高，坑木損耗少；但回採率低，煤質差，難於實現機械化。本法只適用於頂底板堅固，煤層傾角在45°以上,煤層厚4m以下，煤質堅硬，節理不發育，不易自燃,瓦斯含量低,淋水小等條件。

壁式採煤法
水平分層採煤法 把急傾斜厚煤層沿水平方向分成若干2～3m厚的分層,由上而下依次開采。在每個分層內布置回採工作面和分層平巷，采區巷道可按雙翼或單翼布置。區段高度一般為 15～30m。回採工作面長度就是煤層的水平厚度，工作面沿走向推進。煤層水平厚度小於8m時,僅需在分層底板掘一條分層平巷；大於8m時,應在頂板位置再掘一條分層平巷，兩條分層平巷間，沿走向每隔 15～18m用煤門貫通。回採時要經常保持2～3個溜煤眼與分層工作面相通。上下分層工作面的超前距離應保持15～30m,同時生產的工作面可達5～7個。工作面用風鎬或爆破法落煤,人力裝煤,工作面較長時應安設刮板輸送機。用木支架或金屬支柱配合鉸接頂梁支護。分層間可鋪設假頂。用全部垮落法處理采空區。本法能適應煤層厚度和傾角的變化，回採率高；但巷道布置復雜，產量低，掘進量大，通風、運料困難，回採工序多，勞動強度大，機械化程度低。厚度大於4m的急傾斜煤層可用本法，但目前已逐步被其他方法代替。
斜切分層採煤法 巷道布置和回採工藝與水平分層採煤法基本相同，不同的是分層面與水平面成25°～30°交角。通常分層面向底板傾斜。本法簡化了工作面的裝煤和運煤工序，改善了勞動條件，在煤層傾角和厚度比較穩定的情況下，用本法比水平分層採煤法更有利。
掩護支架採煤法 在急傾斜煤層的回採工作面安裝一種特殊支架（一般由鋼梁和木料構成），把采空區與工作空間隔開，工人在支架掩護下進行回採。長期以來，中國使用平板型掩護支架採煤法。在區段內，沿走向劃分成20～30m的條帶，在每個條帶內掘進4條相距6m的溜煤眼，將區段運輸平巷和回風平巷貫通。在回風平巷內預先擴巷並安裝一個長 24m、寬比煤層厚度小0.5m以內的掩護支架。采落的煤經溜煤眼自溜到運輸平巷，隨著回採，掩護支架靠自重和上部垮落岩石的推力，沿傾斜自動向下移動，直到采完全部條帶為止。最後拆除支架。本法的主要優點是：消除了回採過程中架設支架的繁重勞動,坑木消耗少。但巷道掘進的工程量大，煤塵大,勞動條件差。近年來為擴大本法的使用范圍，有的礦井對支架結構作了許多改進:如用於開采1.3～1.5m煤層的八字形鋼梁；用於開采3.5m以上厚煤層的組合梁以及在傾角45°～65°，煤厚4m左右的條件下試驗了「ㄑ」型掩護支架和帶腿的「ㄑ」型掩護支架等，均取得了一定的效果。
70年代，中國淮南礦務局創造了偽傾斜柔性金屬掩護支架採煤法(圖6)。在距采區邊界5m處掘兩條上山眼，貫通平巷後，在回風平巷中擴巷並安裝掩護支架。安裝工作進行15m後,逐步調斜掩護支架,使其與水平面成25°～30°,然後在掩護支架下進行正常回採。隨著工作面沿走向推進，要不斷接長回風平巷中的掩護支架，同時在工作面下端的順槽內拆除支架。採下的煤沿工作面鋪設的搪瓷溜槽經溜煤眼溜到運輸平巷。掩護支架下可用風鎬或爆破法落煤。支架隨著出煤而逐漸下降，生產時應注意調正支架，使之處於正常位置。

壁式採煤法
偽傾斜柔性掩護支架採煤法具有以下優點：工藝簡單；勞動強度低；工人在掩護支架下工作比較安全；材料消耗少；與水平分層採煤法相比，巷道掘進量可減少60～70％，工作面月產量提高46％。但由於支架結構還不完善，煤層厚度和傾角有變化時開采困難。本法的適用條件是：煤層賦存穩定,傾角大於60°,煤層厚度1.8～8.0m。中國開灤、淮南、通化等礦區,廣泛使用本法。
刀柱採煤法 在采空區內沿走向每隔25～50m留寬5m左右、與工作面等長的煤柱，簡稱刀柱（見礦柱），用以支撐頂板，使其不致冒落。工作面至采後的最近刀柱間，用木支柱或金屬支柱支護。工作面轉入下兩個刀柱之間後，即回收前兩刀柱間的支柱。在頂板不易冒落的煤層，可只在近工作面支護。要在工作面回採到留刀柱前把下一工作面准備出來。本法的采區巷道布置見圖 7，其落煤、裝運、通風、下料等其他工藝與單一走向長壁採煤法相同。

壁式採煤法
本法用於不易冒落的堅硬頂板煤層,工作面長度60～120m。采高1～4m,最高可達6m。優點是:使用設備少,工序簡單,適於炮采和機械裝煤，工效和產量較高,坑木消耗少，噸煤直接成本較低。缺點是：①殘留煤柱多、資源回收低；②采近距煤層時，上層刀柱對下層煤開采造成強大集中壓力，用刀柱重疊開採下層時，刀柱越留越寬，在刀柱下開采困難大，往往會造成近距煤層整層丟失；③刀柱工作面較短，切割巷多，掘進率低；④丟煤多,通風不好，易造成自燃發火；⑤隨采空區的增大,會造成大面積懸空頂板的隱患，一旦來壓，就會大面積塌頂，產生井下暴風的嚴重事故（見長壁工作面地壓）。
為了消除大面積頂板懸空的隱患，可在已采完煤的兩刀柱間用深孔爆破法人工強迫放頂，使采空區頂板沿刀柱切斷，以防止大面積冒頂造成的災害，目前，大同礦區已採用強力支架、強制放頂等措施，逐步以長壁垮落採煤法代替本法。
參考書目
中國礦業學院等編：《採煤學》,煤炭工業出版社,北京，1979。
劉吉昌、王慶康、呂光華編：《傾斜長壁採煤法》，煤炭工業出版社，北京，1981。

『叄』 礦山粉塵治理哪個方法最有效

隨著當今社會科技水平的進步，各行各業的機械化程度走在不斷提高，在煤礦生產作業中也是如此，由於井下採煤的空間狹小，並且通風效果差，生產過程中不可避免的產生煤礦井下粉塵，嚴重污染井下環境，給作業環境帶來一定程度的威脅。

從目標源上考慮，井下除塵主要可以分為「防」、「堵」、「消」三種類別。「防」就是從根源上防治，減少或阻止粉塵的生成，最常見的就是回採面的注水工藝；「堵」就是堵截粉塵的傳播途徑，阻止粉塵擴散，常見的有各類水噴霧除塵、泡沫除塵等；「消」就是消除工作面上已經生成的粉塵，降低粉塵的危害，常見的就是通風除塵、除塵器除塵等。

煤層注水除塵

井下回採工作面可以通過注入高壓水的方式，預先對回採煤層進行浸潤，以降低回採時浮游煤塵的產生率，並可以通過增加氯化鈣等潤滑劑來提高浸潤程度，提升降塵效果，一般可降低粉塵濃度60%~90%。

水噴霧除塵

水噴霧除塵是最常見的除塵方式，通過水霧的附著、浸潤增加粉塵的重量，以達到降塵的目的，具有低成本，效果明顯等優點。。由於多數全岩巷道都是疏水性粉塵，水霧的附著性不強，加上井下的水質較差，噴嘴易堵塞、生銹，加大了維護的工作量，所以在岩石工況下使用效果並不理想。

通風除塵

通風除塵是國內煤礦生產中最早採用，技術最成熟，應用最廣的除塵技術，通過「送風——循環——回風」的風流循環，將工作面中的大部分粉塵帶走，起到降塵的目的。由於一些粉塵會在巷道內逐漸沉積，為盡量避免粉塵的二次飛揚，通風的速度不宜過高。

除塵器除塵

除塵器通過負壓風筒將工作面的空氣吸入，經洗滌或過濾裝置將空氣中的粉塵分離，達到凈化空氣的目的。除塵器從風機的角度可以分為旋流式和離心式，從有無水源上可以分為乾式和濕式，從除塵原理上可以分為洗滌式和過濾式等。除塵器除塵最高可降塵約90%，具有除塵效率高、效果好等優點，但由於設備體積相對較大，較笨重，在工作面內不易調度。

泡沫除塵

泡沫除塵是以高壓空氣促使發泡劑產生無空隙濕潤泡沫體覆蓋塵源，使剛產生的粉塵得以浸潤、附著、沉積，失去飛揚能力，整體除塵效果好，一般可達90%以上，尤其對5mm以下的呼吸性粉塵，除塵率可達80%以上。泡沫除塵能夠無空隙地覆蓋塵源，從根本上阻止粉塵向外擴散，液體形成泡沫後，總體積和表面積大幅度增大，增加了與粉塵的碰撞效率，泡沫的液膜中含有特製的發泡劑，能大幅度降低水的表面張力，迅速增加粉塵被濕潤的速度。泡沫具有很好的粘性，粉塵和泡沫接觸後會迅速被泡沫粘附，抑塵效果明顯，比傳統除塵方法有絕對優勢。在現場利用原有的防塵系統和壓風系統，安裝工作量小，成本低，它將使煤礦現場環境質量得到根本性改變，在煤礦有良好的推廣價值。

『肆』 關於煤礦煤塵治理措施

煤礦粉塵預防措施及條列
煤礦井下粉塵綜合防治技術規范

黨中央、國務院十分重視煤礦職工的生命安全和身體健康，建國以來出台了一系列防治職業危害的法律、法規，並採取有力措施，開展了職業危害防治工作，為了保護職工的生命安全和身體健康，促進了社會主義和諧社會的健康發展。但由於我國煤礦的生產作業條件普遍較差，粉塵濃度超標現象嚴重，接塵人員勞動防範意識不強，給國家、企業、職工及家庭生命財成非常嚴重的經濟損失，使得煤炭行業職業病形勢仍相當嚴峻。
⒈總體要求
一、採煤工作面應採取粉塵綜合治理措施，落煤時產塵點下風側10m—15m處總粉塵降塵效率應大於或等於85%；支護時產塵點下風側10m—15m處總粉塵降塵效率應大於或等於75%；放頂煤時產塵點下風側10m—15m處總粉塵降塵效率應大於或等於75%；回風巷距離工作面10m—15m處總粉塵降塵效率應大於或等於75%.
二、掘井工作面應採取綜合治理措施，高瓦斯、突出礦井的掘進司機工作點和機組後回風側產塵點下風側總粉塵降塵效率應大於或等於85%；呼吸性粉塵降塵效率應大於或等於70%；其他礦井的掘進司機工作點和機組後回風側總粉塵降塵效率應大於或等於90%；呼吸性粉塵效率應大於或等於75%；鑽眼工作地點的總粉塵降塵效率應大於或等於85%；呼吸性粉塵降塵效率應大於或等於80%；放炮15min後工作地點的總粉塵降塵效率應大於或等於95%；呼吸性粉塵降塵效率應大於或等於80%。
三、錨噴作業應採取粉塵綜合治理，作業人員的工作點總粉塵降塵效率應大於或等於85%。
四、井下煤倉放煤口、溜媒眼放煤口、轉載及運輸環節應採取粉塵綜合治理措施，總粉塵降塵效率應大於或等於85%。
五、煤礦井下所使用的防、降塵裝置和設備必須符合國家及相關標準的要求，並保證其正常運行。
六、個體防護：作業人員必須佩戴個體防塵用具。
⒉粉塵治理
一、井下必須建立完善的符合要求的防塵供水系統：
①、永久性的防塵水池容量不小於200m3且貯水量不小於井下連續2h的用水量，並設有備用水池，其容量不得小於永久性防水池的一半。
②、防塵水管應鋪設到所能產生粉塵和沉積的地點，並且在需要用水沖洗和噴霧的巷道內，每隔50m或100m安設一個三統及閥門
③、防塵用水系統中，選裝水質過濾裝置，懸浮物的含量不超過150mg\L粒徑不大於0.3mm，水的PH值應在6.0-9.5范圍內。
二、井下所有煤倉和溜煤眼都應保持一定的存煤，不得放空；有涌水的煤倉和溜煤眼可以放空，但放空後放媒口閘板必須關閉，並設置引水管。
三、對產生煤（岩）塵的地點應採取防塵措施
①、掘進井巷和硐室時，必須採取濕式鑽眼、沖洗井壁和巷幫、水泡泥、爆破噴霧、裝煤（岩）灑水和凈化風流等綜合防範措施，凍結法鑿井和在遇水膨脹的岩層中不能採用濕式鑽眼時，可採用乾式鑽眼，但必須採用捕塵措施。
②、採煤工作面應有由國家認定的機構提供的煤層可注性鑒定報告，並應對可注水煤層採取注水防塵措施。
③、炮采工作面應採取濕式鑽研法，使用水泡泥；爆破前、後應沖洗煤避，爆破時應噴霧降塵，出煤時灑水。
④、液壓支架和放頂煤採煤工作面的放煤口，必須安裝噴霧裝置，降柱、移架或者放煤時同步噴霧。破碎機必須安裝防塵罩和噴霧裝置或降塵器。採煤機必須安裝內外、噴霧裝置。掘進機作業時，應使用內、外噴霧裝置和降塵器構成綜合防塵系統。
⑤、採煤工作面回風巷應安設至少兩道風流凈化水幕，並宜採用自動控制風流凈化水幕。
⑥、井下煤倉放煤口、溜媒眼放煤口、輸送機轉載點和卸載點，都必須安設噴霧裝置或降塵器，作業時進行噴霧降塵或用降塵器降塵。
⑦、在煤、岩層中鑽孔，應採取濕式鑽孔。煤（岩）與瓦斯突出煤層或軟煤層中瓦斯抽放鑽孔難以採取濕式鑽孔時，可採用乾式鑽孔，但必須採用捕塵、降塵措施，必要時必須採用降塵器降塵。
⑧、為提高防塵效果，可在水中添加降塵劑。降塵劑必須保證無毒、無腐蝕無污染環境，並不影響煤質。
四、預先濕潤媒體：
①、煤層注水
a）注水過程中應進行流量及壓力的計量。
b)單孔注水總量應使該鑽孔預濕媒體的平均水分含量增量大於或等於1.5%
c)封孔深度應保證注水過程中煤壁及鑽孔不滲水、漏水或跑水。
②、采空區注水：
當採用下行陷落法分層開采厚煤層時，可以採用在上一層的采空區內灌水，對下一層的媒體進行濕潤，開采近距離煤層群時，在層間沒有不透水岩層或夾矸的情況下也可以在上部煤層的采空區內灌水，對下部煤層進行濕潤。
五 、煤礦防塵用噴嘴應符合MT/T240的規定，降塵器應符合MT159的規定。
六 採煤防塵
①、綜采工作面防塵，採煤機割煤防塵
A、採煤機割煤必須進行噴霧並滿足以下要求：
a）噴霧壓力不得小於2.0MPa，外噴霧壓力不得小於4.0MPa.如果內噴霧裝置不能正常噴霧，外噴霧壓力不得小於8.0MPa。噴霧系統應與採煤機聯動，工作免得高壓膠管應有安全防護措施。高壓膠管得來壓強度應大於噴霧泵站額定壓力的1.5倍。
b)泵站應設置兩台霧泵，一台使用，一台備用。
B、自移式液壓支架和放頂煤防塵，
液壓支架應自動噴霧降塵系統並滿足以下要求：
a）噴霧系統各部件的設置應可靠的防止砸壞措施，並便於從工作面一側進行安裝和維護。
b)液壓支架的噴霧系統，應安設向相鄰支架之間進行噴霧的噴嘴；採用放頂煤工藝時應安設向落煤窗口方向噴霧的噴嘴；噴霧壓力均不得小於1.5MPa
c)在靜壓供水的水壓達不到噴霧要求時，必須設置噴霧泵站，其供水壓力及流量必須與液壓支架噴霧參數相匹配。泵站應設置兩台霧泵，一台使用，一台備用。
②、炮采防塵
① 鑽眼應採取濕式作業，供水壓力為0.2MPa-1.0 MPa，耗水量為5Lmin-6Lmin，使排出的煤粉呈糊狀。
② 炮眼內應填塞自封式水炮泥，水炮泥的充水榮容量應為200ML-250ML
③ 放炮時應採用高壓噴霧等高效降塵措施，採用高壓噴霧降塵措施時，噴霧壓力不得小於8.0MPa
④ 在放炮前後宜沖洗煤壁、頂板並澆濕底板和落煤，在出煤過程中，宜邊出煤邊灑水。
七 掘進防塵
①、機掘作業的防塵
a）掘進機內噴霧裝置的使用水壓不得小於3.0MPa，外噴霧裝置的使用水壓不得小於1.5MPa
b)掘進機上噴霧系統的降塵效果達不到本標准（總體要求第2點）的要求時應採用除塵器抽塵凈化等高效防塵措施。
c)採用除塵器抽塵凈化措施時，應對含塵氣流進行有效控制，以阻止截割粉塵向外擴散。工作面所形成的混合式通風應符合MT/T441的規定
②、炮掘作業防塵
a）鑽眼應採取濕式作業，供水壓力以3.0MPa左右為宜，但應低於風壓0.1MPa-0.2MPa,耗水量以2L/min-3L/min為宜，以鑽孔流出的污水呈乳狀岩漿為准。
b)炮眼內應填塞自封是的水泥炮，水泥炮的裝填量應在一節級以上。
c)放炮前應對工作面30m范圍內的巷道周邊進行清洗。
d)放炮時必須在距離工作面10m-15m地點安裝壓氣噴霧器或高壓噴霧降塵系統實行放炮噴霧。霧幕應覆蓋全斷面並在放炮後連續噴霧5min以上。當採用高壓噴霧降塵時，噴霧壓力不得小於8.0MPa
e)放炮後，裝煤（矸）前必需對距離工作面30m范圍內的巷道周邊和裝煤（矸）對灑水。在裝煤（矸）過程中，邊裝邊灑水，採用鏟斗裝煤（矸）機時，裝岩機應安裝自動或人工控制水閥的噴霧系統，實行裝煤（矸）噴霧。
③、通風防塵：掘進巷道排塵風速應符合《煤礦安全規程》規定。
④、其他防塵措施
a）、距離工作面50m內應設置一道自動通過控制風流凈化水幕。
b）、距離工作面20m范圍內的巷道，每班至少沖洗一次；20m以外的巷道每旬至少應沖洗一次，並清除堆積浮煤
八、錨噴支護的防塵
①、打錨桿眼宜實施濕式鑽孔，採取有效防塵措施後可採用乾式鑽孔。
②、錨噴支護的防塵：
a）、打錨桿眼宜實施濕式鑽孔，採取有效的防塵措施後可採用乾式鑽孔。
b）、噴射機上料口及排氣口應配備捕塵除塵裝置。
c）、採用低風壓近距離的噴射工藝，其重點是控制一下參數：
輸料管長度 小於或等於50m
工作風壓 0.12—0.15MPa
噴射距離 0.4-0.8m
d）、距錨噴作業地點下風流方向100m內應設置兩道義上的風流凈化水幕，且噴射混泥土時工作地點應採用除塵器抽塵凈化。
九、轉載及運輸防塵
① 轉載點防塵
a）、轉載點落差宜小於或等於0.5 m，如超過0.5m，則必須安裝溜槽或導向板。
b）、各轉載點應實施噴霧降塵，或採用除塵器除塵。
c）、在裝煤點下風測20m內，必須設置一道風流凈化水幕。
② 運輸防塵
運輸巷內應設置自動控制風流凈化水幕。
3.粉塵檢測
一、煤礦粉塵濃度和游離SiO2含量測定應按GB5748規定的方法進行，粉塵粒度分布測定應按MMT422規定的方法進行。
二、煤礦使用的粉塵檢測儀器儀表，必須具有有效的計量檢驗合格證。
三、井下主要接塵人員應配戴個體粉塵采樣器，並建立個人健康檔案。
四、各礦測塵部門必須根據本礦的生產情況配備足夠數量且經培訓合格的測塵人員：每個采區至少一人。
五、煤礦井下粉塵測定時間
①、對井下每個測塵點的粉塵濃度每月測定兩次。
②、採掘工作面每月應該進行一次全工作班連續粉塵測定。
③、粉塵粒度分布每半年測定一次，採掘工作面有變動時，應及時進行游離SiO2測定。
④、粉塵中游離的SiO2含量每半年測定一次。
⑤、煤礦粉塵濃度測定結果按季度綜合上報主管部門。
⑥、採掘工作面回風應安設粉塵濃度感測器進行粉塵濃度連續監測。
六、礦井井上下作業場所測塵點的選擇和布置
礦井上下作業場所測沉澱的選擇和布置應符合表一1的規定。

表1煤礦井上下作業場所測塵點的選擇和布置要求
類別 生產工藝 測塵點布置
採掘工作面 1.採掘機割煤
2.移架
3.放頂煤
4.風鎬落煤、手工落煤及人工攉煤
5.工作面巷道鑽孔鑽機
6.電煤鑽鑽眼
7.回柱放頂、移刮板運輸機
8.落煤層工作面風鎬和手工落煤
9.薄煤層刨煤機落煤
10.刨煤機司機操作刨煤機
11.倒台階工作面風鎬落煤
12.掩護支架工作面風鎬落煤
13.工作面多工序同時作業
14.採煤工作面同時作業
15.帶式運輸機作業
16.工作面回風巷 採煤機回風側10m—15m
司機工作地點
司機工作地點
司機工作地點
一人作業，在其回風巷3m處，多人作業，在最後一人會風側3m出
打鑽地點回風側3m—5m處
操作人員回風側3m—5m處
工作人員工作范圍
作業人員回風側3m—5m處
工作面作業人員回風側3m—6m處
司機工作地回風側3m—5m處
作業人員回風側3m—5m處
作業人員回風側3m—5m處
回風巷內距工作面端頭10m—15m處
放炮後工人已經進入工作面開始作業前在工人作業的地點
轉載點回風側m—10m
距工面端頭15m—20m
採掘工作面 1.掘進機作業
2.機械裝岩
3.人工裝岩
4風鑽鑽眼
5.電煤鑽鑽眼
6.鑽眼與裝岩機同時作業
7.砌碹
8.抽出式通風
9.切割聯絡眼作業
10.刷幫作業
11.挑頂作業
12.拉底作業
13.工作面放炮作業 機組後4m—5m處的回風側
司機工作地點
在未安設風筒的巷道一側，距裝岩機4m—5m處的會風流中
在未安設風筒的巷道一側，距礦車4m—5m處的會風流中
距作業點4m—5m巷道中部
距作業點4m—5m巷道中部
距裝岩機回風側3m—5m巷道中部
在作業人員的活動范圍內
在距作業點回風側4m—5m處
在距作業點回風側4m—5m處
在距作業點回風側4m—5m處
放炮工人在工作面開始作業前的地點
錨噴 ⒈鑽眼作業
⒉打錨桿作業
⒊噴漿
⒋攪拌上料
⒌裝卸料
⒍帶式輸送機 工人操作地點回風側5m—10m處
工人操作地點回風側5m—10m處
工人操作地點回風側5m—10m處
工人操作地點回風側5m—10m處
工人操作地點回風側5m—10m處
轉載地點回風側5m—10m處

轉載點 1. 刮板運輸機
2. 帶式運輸機作業
3. 裝煤岩點及翻罐籠
4. 翻罐籠及溜煤口司機進行翻罐籠和放煤作業
5. 人工裝卸材料 1. 距兩台輸送機轉載點回風側5m—10m處
2. 距兩台輸送機轉載點回風側5m—10m處
3. 塵源回風側5m—10m處
4. 司機工作地點
5. 作業人員工作地點
井下其他場所 1. 地質刻槽
2. 巷道內維修作業
3. 材料庫、配電室、水泵房、機電硐室等處工人作業 1. 作業人員回風側3m—5m處
2. 作業人員回風側3m—5m處
3. 作業人員回和活動范圍

4.預防和隔絕煤塵爆炸
一、新礦井的地質精查報告中，必須有所有煤層煤塵爆炸性鑒定資料。生產礦井每延伸一個水平，應進行一次煤塵爆炸性鑒定工作。煤塵的爆炸性鑒定由國家授權單位為按MT78規定進行，鑒定結果必須報煤礦安全監察機構備案。
二、礦井每年應制定綜合防治措施、預防和隔絕煤塵爆炸措施及管理制度，並組織實施。礦井應每周至少價差一次煤塵隔爆設施的安裝地點、數量、水量或岩粉量及安裝質量是否符合要求。
三、開采有煤塵爆炸危險煤層的礦井，必須有預防和隔絕煤塵爆炸的措施。礦井的兩翼、相鄰的采區、相鄰的煤層、相鄰的採煤工作面間，煤層掘進巷道同於相連的巷道間，必須用水棚或岩粉棚隔開。
必須及時清除巷道中的浮煤，清掃或沖洗沉澱煤塵，每年應至少一次對主要進風大巷進行刷漿。
四、預防煤塵爆炸
①、井下運輸機巷道、轉載點附近、翻罐籠附近和裝車站附近等地點的沉積煤塵應定期進行清掃，清掃周期有過礦總工制定，並將堆積的煤塵和浮煤清除。
②、對煤塵沉積強度較大的巷道，可採取水沖洗的方法、沖洗的周期應根據煤塵的沉積強度及煤塵的爆炸下限濃度確定，在距離塵源30m的范圍內，沉積強度大的地點，應每班或每日沖洗一次；距離塵源較遠的或沉積強度較小的巷道，可幾天或一天沖洗一次；運輸大巷可半月或一月沖洗一次；工作面巷道必須定期清掃或沖洗煤塵，並清除堆積的煤塵，清掃或具體沖洗周期有總工程師決定。
③、巷道內設置了隔爆棚，也應按下列規定撒岩粉：
a）、巷道的所有表面，包括頂、幫、底以及背板後暴露處都應岩粉覆蓋；
b）、巷道內的煤塵和岩粉的混合粉塵中不燃物質組分不得低於60%，如果巷道中含有0.5%以上的甲烷，則混合塵中不燃物質組分不得低於90%；
c）、撒布岩粉巷道長度，不得小於300m，如果巷道長度低於300m時，全部巷道都應撒布岩粉；
d）、岩粉撒布周期按下式計算：
e）、岩粉（包括岩粉棚的岩粉）的質量，應符合以下規定：
1.)可燃物的含有度不超過5%；
2.)游離二氧化硅的含量不超過10%；
3.)不含有任何有害或有毒的混合物（如磷、砷等）；
4.)岩粉的粒度必須全部通過50目篩小於0.3mm),其中70%以上通過200目篩（小於0.075mm），一般採用石灰石岩粉；
f)撒布岩粉的巷道，應遵守下列規定定期進行檢查：
1.)在距離采、掘工作面300mm以內的巷道每月取樣一次；
2.)每隔300m為一個采樣段，每段內設5個采樣帶，帶間距約50m。每個采樣帶在巷道兩幫頂底板周邊采樣，取樣帶寬0.2m；
3.)將每個取樣帶內的全部粉塵分別收集起來，除去大於1mm粒徑的粉塵；
4.)化驗室應及時將分析結果報告總工程師，如果不燃物組分低於規定，則該巷道應重新撒布岩粉。
五、隔絕煤塵爆炸
①、主要採用被動式隔爆水棚（或岩粉棚）也可採用自動隔爆裝置隔絕煤塵爆炸的傳播。隔爆棚分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚，隔爆棚應符合下列規定。
主要隔爆棚應在下列巷道設置：
a）、礦井兩翼與井筒向聯通的主要大巷；
b）、相鄰采區之間的集中運輸巷和回風巷；
c）、相鄰煤層之間的運輸石門和回風石門。
輔助隔爆棚應在下列巷道中設置：
a）、採煤工作面進風、回風巷道；
b）、采區內的煤和半煤巷掘進巷道；
c）、採取獨立通風並有煤塵爆炸危險的其它巷道。
②、水棚
a）、水棚包括水槽和水袋，水槽和水袋必須符合MT157的規定，水袋宜作為輔助隔爆水棚。
b）、水棚分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚，各自的設置地點見4. 下五、下①、條，按布置方式又分為集中式和分散式，分散式水棚只能作為輔助水棚。
c）、水棚用水量
集中式水棚的用水量按巷道斷面積計算：主要水棚不小於400L/m2,輔助水棚不小於200L/m2；分散式水棚的水量按棚區所佔巷道的空間體積計算，不小於水棚不小於1.2L/m2
d）、水棚的巷道設置位置：
 水棚應設置在直線巷道內；
 水棚與巷道交叉口、轉彎處的距離須保持50m—75m,與風門的距離應大於25m；
 第一排集中水棚與工作面的距離必須保持60m—200m,第一排分散式水棚與工作面的距離必須保持30m—60m；
 在應設輔助隔爆棚的巷道應設多組水棚，每組距離不大於200m
e）、水棚排間距離與水棚的棚間長度：
 集中式水棚排間距離為1.2m—3.0m,分散式水棚沿巷道分散布置，兩個槽（袋）組的間距為10m—30。
 集中式主要水棚的棚間長度不小於30m,集中式輔助棚的棚區長度不小於20m，分散式水棚的棚區長度不得小於200m。
f）、水棚的安裝方式：
 水棚的安裝方式，即可採用掉掛式或上托式，也可採用混合式；
 水袋（棚）安裝方式的原則是當受到爆炸沖擊力時，水袋中的水容易潑出；
 水袋（棚）的必須之必須符合以下規定：
斷面S＜10m2時，nB/L×100≥35%;
斷面S＜12m2時，nB/L×100≥60%;
斷面S＜12m2時，nB/L×100≥65%;
g）、水棚的管理：
 要經常保持水槽和水袋的完好和規定的水量
 每半個月檢查一次。
③ 岩粉棚
a）、岩粉棚分為重型岩粉棚和輕型岩粉棚，重型岩粉棚作為主要岩粉棚，輕型岩粉棚作為輔助岩粉棚。
b）、岩粉棚的岩粉用量按巷道斷面積計算，主要岩粉棚為400kg/m2, 輔助岩粉棚為200kg/m2,
c）、岩粉棚及岩粉棚架的結構及其參數：
 岩粉棚的寬度為100mm—150mm;岩粉棚長度：重型棚為350m—500mm，輕型棚為≤350mm
 堆積岩粉的板與兩側支柱（或兩幫）之間的間隙不得小於50mm;
 岩粉板面距頂梁（或頂板）之間的距離為250mm—300mm,使堆積岩粉的頂部與頂梁（或頂板）之間的距離不得小於100mm
 岩粉棚的排間距離：重型棚1.2m--3.0m，輕型棚為1.0m--2.0m；
 岩粉棚與工作面之間的距離，必須保持在60m--300m之間；
 岩粉棚不得用鐵絲或鐵釘固定；
 岩粉棚上的岩粉，每月至少進行一次檢查，如果岩粉受到潮濕、變硬則應立即及更換，如果岩粉的量減少，則應立即補充，如果在岩粉表面沉積有煤塵則應將加以清除。
六、在煤和半煤岩掘進巷道中，可採用自動隔爆裝置，根據選用的自動隔爆裝置性能進行布置原裝。自動隔爆裝置必須符合MT694的規定。

『伍』 煤礦的降塵方法

噴霧降塵霧化效果好，霧粒超細微，直徑僅3-5um，呈煙霧狀，快速融入空氣之中.增濕量可以自由調節，短期內可以達到空氣中的濕度，不滴水、不凝水、因此不會弄濕機台、地面。其原理是利用噴霧產生的微粒由於其及其細小，表面張力基本上為零，噴灑到空氣中能迅速吸附空氣中的各種大小灰塵顆粒，形成有效控塵。對大型開闊范圍的控塵降塵有很好的效果。同時這種效果完全是一種霧化效果。

更主要的優點是:其霧化水顆粒粒徑特別小，容易與粉塵顆粒結合而凝聚沉降下來，故其用水量比濕法除塵大大減小，只需傳統濕式除塵用水量的千分之一，甚至更小；噴嘴每小時的耗電量為0.02度，電費支出只需0.015元。由此可見，高壓噴霧的運行費用是相當低的。

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『陸』 智慧礦山

智慧礦山GIS綜合管理系統解決方案（請將pdf格式的智慧礦山綜合獎城管理文件放在下面）7智慧礦山實時視頻再現及廣播系統 解決方案一、 智慧礦山感知以及終端的探討對於礦山感知層以及終端的展望，目前的應用已經提出了很多，主要是集中在音視頻和感測器方面，思路是，要依靠整體的鏈路傳輸平台，提供一個技術手段，將更多的數據（圖像、照片、語音、控制量等），採集到地面以供分析和處理。WIFI無線移動模塊1、綜述WIFI無線移動模塊可實現礦用設備（IP攝像機、感測器、IP廣播或其他數據採集單元）由有線轉換為無線，無線增加漫遊移動切換的功能。該模塊，主要解決了以下問題：有線的IP型設備，經過該模塊後，可以講數據透過wifi基站，以無線的方式傳輸；提供專有的移動數據演算法，使得依靠wifi信號無線傳輸的數據，在不同的wifi基站移動（漫遊）時，鏈路保持不間斷，基站間切換速度少於1秒；2、應用領域在有wifi信號部署的區域內，通過集成WIFI無線移動模塊，可實現以下用途：1) 移動目標（礦車、人員、罐籠、提升等）的視頻採集回傳：小型的IP攝像機（不受限制），通過網口與WIFI無線移動模塊相連接，可以集成為無線移動攝像機。礦山工作人員通過無線移動攝像機實現井下視頻圖像實時回傳，而且在井下WIFI基站/無線AP之間實現智能切換，視頻圖像傳輸不間斷，切換時間<1s,監控中心隨時都可觀察到井下的實時運動情況。2) 無線移動感測器：感測器通過集成WIFI無線移動模塊成為無線移動感測器，礦山監控監測系統可利用無線移動感測器實時獲取井下各處的監測數據。3) 無線移動廣播：礦山可以藉助此模塊，實現IP廣播通信話站（內置WIFI無線移動模塊的小型IP廣播話站）的無線靈活位置部署，節約線纜成本、施工和維護線纜工作量，可隨時接收調度室/調度員的廣播指令和喊話。4) 無線移動數據接入模塊等。3、模塊組成：WIFI無線移動模塊由IP埠、管理埠和WIFI天線組成。1） IP埠提供一個RJ45網口；2） 管理埠負責WIFI無線移動模塊的IP地址注冊、訪問和管理；3） WIFI天線介面實現WIFI無線移動模塊和WIFI基站/無線AP之間的漫遊切換；規格：● 符合IEEE802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b、IEEE802.3、IEEE802.3u
● 支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、PPPoE、DHCP、ICMP、NAT協議
● 提供1個WAN口、1個LAN口10/100M自適應，支持埠自動翻轉
● 無線接入器、有線路由器合二為一
● 支持高達150Mbps的穩定傳輸
● 提供多種工作模式：橋接模式和網關模式
● 支持 NAT/NAPT IP 共享，廣域網支持協議：PPPoE/Static IP /DHCP
● 支持虛擬伺服器、DMZ主機功能
● 支持64/128位WEP及WPA-PSK, WPA2-PSK等最新無線安全標准
● 支持UPnP功能，DDNS功能
● 支持遠程和Web管理，全中文配置界面
● 提供Web管理頁面復位，恢復出廠設置 三、SIP廣播話站設計說明1、綜述新一代礦用SIP廣播開發模塊組基於SIP協議設計開發，可以直接通過IP網路接入IP調度系統。該模組由IP廣播通信板、功放板、電源板、撥號盤等組成。2、應用領域礦山、鐵路、石化、冶金等行業，需要電話聯絡、廣播、喊話、緊急呼叫等實際調度聯絡業務。3、 設備特性1) 具備電話機的所有功能，可以和通信調度系統的有線調度電話、3G手機、無線WIFI手機、調度台等終端撥號互通，全雙工。2) Rj45就近接入，或者無線接入乙太網3) 具備一鍵呼叫調度台的緊急呼叫功能，全雙工;4) 通過調度台，可向任何一部、一組、多部SIP廣播話站播送廣播、發起喊話；5) 任何一部SIP廣播話站可以按照分組，進行組內通信，全雙工；4、 模塊組成：IP廣播板：廣播話站的控制核心模塊；功放板：實現語音進行放大，在通過揚聲器或喇叭放出;撥號按鍵定義板：實現0~9，#，*的撥號信號接入；電源板：負責給整個設備供電;5、技術參數：工作電壓： AC 127V/220V工作電流：≤0.5A；功放板的輸出功率 ：≥10W聲音響度：90dB輸入介面：標准RJ45介面輸出介面：音頻輸出支持協議：SIP、TCP/IP、UDP支持音量平衡調節接入方式：就近接入工業乙太網介面方式：rj45或者無線8智慧礦山二氧化碳防滅火系統解決方案一、目的及意義在煤化工過程中，有大量的二氧化碳產生，如果不對提煉過程中產生的二氧化碳進行回收利用，不僅造成經濟損失，而且會嚴重污染大氣環境。採用低溫液化原理和凈化流程。對煤化工過程中產生的二氧化碳進行回收，產出高純度低壓的二氧化碳，不僅可以保護大氣環境，而且企業的經濟效益也十分可觀。同時煤礦井下發生高溫火點或火區是極易導致火災事故和瓦斯爆炸事故的重大危險源之一,也是造成開采壓煤、威脅正常生產、影響經濟效益提高的主要因素。許多煤礦屬於容易自燃的煤層，工作面采高高、采面長、開采強度一般比較大， 一旦發生自然發火，實行封閉停產滅火，極易造成巨大經濟損失。因此防火問題，始終是煤礦突出重點。為了預防煤礦工作面生產期間發生自然發火，以及一旦發火，實施快速滅火，各煤礦雖然礦採取一系列防滅火綜合措施，包括灌漿、注泡、撒惰化劑等多重措施，起到了一定積極作用，也暴露了許多防滅火技術的局限性。如在日常生產中許多礦井採用上述技術，基本可以控制住自然發火。但對於在一些特殊情況下，如因異常情況影響開采正常推進，特別是開採到停采線，要進行機組支架大搬家，需要若干時間，發火期的三代難以正常實現更替，將會使自燃發火帶停滯時間超過自燃發火期，引起自燃。如何保障煤礦能夠實施快捷有效地防滅火，近幾年來，國內外不少煤礦積極採用液態CO2實施防滅火，不僅從技術上或經濟適用上均取得取得了比較明顯效果。根據這樣的信息，將大量回收液化煤化CO2副產品，變害為利，開展將其推廣應用於礦井防滅火實踐研究更是有重大現實意義。液態二氧化碳作為一種新型防滅火技術具有滅火迅速、降溫效果顯著、安全可靠、操作簡單等優點，一直以來受到國內外的廣泛關注。所以，開展液態二氧化碳灌注技術進行礦井防滅火，對於保障煤礦火災防治、保證礦井安全生產具有極其重要的意義。液態二氧化碳灌注防滅火技術的關鍵是研發液態二氧化碳低溫氣化裝置、研發液態二氧化碳直接注入火區技術保證液態二氧化碳降溫效果，同時研發液態二氧化碳輸送裝置及配套管路設備，確定液態二氧化碳灌注系統工藝、技術參數，建設千萬噸級礦井井下移動式液態二氧化碳輸運及灌注防滅火系統，實現封閉礦井的大型火災快速滅火技術，現已在全國范圍具有廣闊的前景。二 、重點內容1、回收液化煤化廠CO2副產品項目：本項技術整合了工業催化、化學工程、化工機械、化工工藝和化工自動化五個專業的技術優勢，長期從事多種氣體回收、分離、凈化技術的科學研究和技術開發工作，已成功地開發出多種氣源二氧化碳回收凈化技術。尤其是開發成功吸附精餾法二氧化碳回收凈化技術，通過研製選擇吸附二氧化碳中微量雜質的高效吸附劑，結合特殊精餾技術，可以把多種高濃度氣源中的二氧化碳提純到99.99%以上，達到（GB10621—2006）國家食品添加劑和國際飲料協會標准。這一技術已經在2004年12月通過教育部級科技成果鑒定，被評為國際先進、國際首創的工業化生產技術，並獲得兩項國家專利授權（專利號ZL03238678.8）、（ZL200310105015.6，國際專利主分類號B01J20/18）和四項專利受理；2005年4月13號和12月21號的《中國化工報》科技創新版，兩次大篇幅報道了該技術工業化成功的事例。2005年5月20號和2006年9月27號國家氣體專業委員會兩次在大連召開全國二氧化碳行業會議，重點推廣該項技術，受到全國同行專家的好評。2005年9月和11月該技術同時被評為遼寧省和教育部重點科技成果，獲得石油化工部和遼寧省政府兩個科技進步獎、全國技術市場協會金橋獎。2、液態CO2防滅火技術項目：1）國內外常規防滅火技術分析和比較煤礦井下火災發生離不開三要素:可燃物的存在、熱源、具有一定濃度氧的空氣供給。實踐表明，只要能夠消除至少其中一個因素就會防止火災發生或者把火災消滅。這是我們採取防滅火措施應考慮的基本理念。按照這個理念，國內外已研究探索形成了一系列成熟的煤礦礦井防滅火技術。1）.1灌漿技術在20世紀50年代，灌漿技術成為我國煤礦防滅火技術的主要手段，並且一直沿用到今天。灌漿技術是一項傳統的、簡單易行的、比較可靠的防滅火技術。在一些缺少灌漿材料的礦區，通常採用注水來代替灌漿，增加煤體的水分，也取得了較好的效果。灌漿防滅技術的原理是通過漿液包裹煤塊保水增濕減緩煤體氧化速度、漿體固化沉澱物充填煤體縫隙隔絕漏風阻止氧化來達到防滅火的效果。1).2阻化劑技術阻化劑技術在美國、波蘭、前蘇聯等國家得到了較好的應用；近些年來，阻化劑技術在我國也得到推廣應用。該技術主要是讓利用阻化原理將具有阻化性能的葯劑送入擬處理區，利用阻化劑的負催化作用，煤炭經阻化處理後，在煤炭表面上形成一層能抑制氧與煤接觸的保護膜，阻止了氧氣和煤結構上的活動鏈環的羧基反應，使煤炭和氧的親合力降低，阻化劑有一種主動排斥氧和煤化合的功能，但它並不和煤、氧等物質化合，從而達到防滅火的目的。目前常用的阻化劑主要是氯化物．阻化劑防滅火技術包括：①噴灑阻化劑防滅火技術，是將含有阻化劑的水溶液均勻噴灑到煤體表面，以達到防滅火的目的．②汽霧阻化防滅火技術，是將受一定壓力下的阻化劑水溶液通過霧化器轉化成為阻化劑汽霧，汽霧發生器噴射出的微小霧粒可以漏風風流為載體飄移到采空區內，從而達到采空區防滅火的目的。1).3惰性氣體技術惰性氣體技術從20世紀70年代開始在德、法、英等發達國家煤礦中大量使用；從80年代起，我國開始了氮氣防滅火技術的研究與推廣。惰化技術是將惰性氣體送入擬處理區，達到抑制煤自燃或撲滅已生火災的技術。按惰性氣體的種類可分為氮氣防滅火技術、燃油惰氣防滅火技術和CO2防滅火技術。氮氣防滅火技術是集約化綜采及綜放開采條件下采空區防滅火的主要技術手段，但從目前看，氮氣防滅火系統仍落後於綜采、綜放開采技術的發展，還需要進一步提高制氮裝備的穩定性和可靠性。燃油惰氣滅火技術主要用在當發生外因火災或因自燃火災而導致的封閉區，以民用煤油和空氣為原料，經過急劇的化學反應，形成惰性氣體產物（主要成分是CO2及少量的O2、微量CO、水蒸汽等)，然後將具有一定壓力的惰氣注入預處理區，達到防滅火的目的。CO2防滅火技術是利用液態CO2對預處理區進行防滅火的技術，利用CO2分子量比空氣大、抑爆性強、吸附阻燃等特點，可在一定區域形成CO2惰化氣層，對低位火源具有較好的控製作用，並能壓擠出有害氣體以控制災區災情。1).4堵漏技術堵漏風技術用於采空區密閉堵漏風、隔離煤柱裂隙堵漏風、無煤柱工作面巷道巷幫隔離帶堵漏風等多個場合，初期的堵漏防滅火措施主要為灌注黃泥漿、砂漿等，近年來研究成功了各種性能優良的新型充填堵漏材料，如無機固化粉煤灰、輕質膨脹快速密閉堵漏材料等。1).5凝膠技術近年來，凝膠技術在我國得到較廣泛應用，適用於處理巷道幫、頂、高溫區域、撤面期間的自燃隱患以及火區治理。凝膠技術應用於防火時起到覆蓋、堵漏、隔氧、阻化的作用，應用於滅火時起到降溫、覆蓋、堵漏、隔氧、防復燃的目的。凝膠主要由基料、促凝劑和水組成，把所選擇的基料和促凝劑按一定比例配成水溶液，再按一定比例均勻混合後，發生「膠凝作用」化學反應，形成無流動性、半固體狀的凝膠。凝膠分為無機凝膠和高分子凝膠兩大類，其防滅火機理是凝膠通過鑽孔或煤體裂隙進入高溫區，其中一部分未成膠時在高溫下水分迅速汽化，快速降低煤表面溫度，殘余固體形成隔離層，阻礙煤氧接觸而進一步氧化自燃；而流動的部分混合液隨著煤體的溫度的升高，在不遠處及煤體孔隙里形成膠體，包裹煤體，隔絕氧氣，使煤氧化、放熱反應終止；乾涸的膠體還可以降低原煤體的孔隙率，使得通過的空氣量大大減少，從而抑制復燃。1).6泡沫防滅火技術泡沫防滅火技術是以化學方法產生膨脹惰性泡沫，以進行防滅火處理的一種技術手段。常用的泡沫防滅火技術有化學惰氣泡沫防滅火技術和三相泡沫防滅火技術。化學惰氣泡沫防滅火材料由多種原料組成，其原料皆為固態粉狀，井下滅火時一般採用鑽孔壓注方法將其溶液注人自然發火的區域。發生化學反應生成的惰氣泡沫可迅速向周圍空間、漏風通道及煤壁裂隙擴展，充填火區空間，窒息火區，而且惰泡具有較好的穩定性，可以起隔絕空氣的作用。目前國內外主要防滅火技術及優缺點見表1所示。表1 防滅火技術與材料優缺點比較防滅火技術主要材料優點缺點經濟成本（元/m3）預防性灌漿技術黃泥、粉煤灰，矸石、砂子、水泥砂漿、石膏、高水材料等。1．包裹煤體，隔絕煤與氧氣的接觸；2．吸熱降溫；3．工藝簡單；4．成本較低。1．只流向地勢低的部位，不能向高處堆積，對中、高及頂板煤體起不到防治作用；2．漿體不能均勻覆蓋浮煤；容易形成「拉溝」現象；覆蓋面積小；3．易跑漿和潰漿，造成大量脫水，惡化井下工作環境，影響煤質。10～30注水技術礦井水或自來水1．吸熱降溫速度快，大量的水能迅速降低火源表面的溫度；2．大量的水蒸氣能降低空氣中氧氣的濃度，有利於惰化防滅火區域；3．成本低。1．流動性強，覆蓋面積小，只流向地勢低的部位，難以在高處停留；2．易出現「拉溝」現象而跑水，惡化井下環境；3．流過一些空隙，會把微小的煤塵沖刷走，增加煤體的空隙率，使漏風通道更加通暢；4．一旦水分揮發到一定程度後，容易放出潤濕熱，使煤層自燃的可能性增加。很少阻化劑技術MgCl：、水玻璃、NaCl、Ca(OH)2以及有機物質如甲基纖維素、離子型表面活性劑等1．惰化煤體表面活性結構，阻止煤炭的氧化；2．吸熱降溫，並使煤體長期處於潮濕狀態。1．不容易均勻分散在煤體上，且噴灑工藝難實施；2．腐蝕井下設備，影響井下工人的身體健康。30～50惰性氣體技術氮氣、二氧化碳等惰性氣體1．減少區域氧氣濃度；2．可使火區內瓦斯等可燃性氣體失去爆炸性；3．對井下設備無腐蝕，不影響工人身體健康。1．易隨漏風擴散，不易滯留在注入的區域內；2．注氮機需要經常維護；3．降溫滅火效果差。成本較低堵漏技術羅克休、馬力散、高水速凝材料、堵漏凝膠、聚胺酯泡沫等1．聚胺酯泡沫抗壓性好、堵漏效果好；2．隔絕氧氣進入煤體，防止漏風效果較好。1．工作量大；2．成本高；3．聚胺酯泡沫在高溫下分解放出有害氣體；4．羅克休等泡沫材料高溫下易燃燒。80～1000凝膠技術銨鹽凝膠1．包裹煤體、封堵裂隙效果較好；2．耐高溫；3．對局部火源效果明顯。1．流量小，流動性差，較難大面積使用；2．時間長了膠體會龜裂；3．胺鹽凝膠會產生有毒有害氣體；4．成本較高。60～80高分子凝膠100～150惰性氣體泡沫技術氮氣泡沫、二氧化碳泡沫等1．避免「拉溝」現象；2．水能均勻分布；3．適於采空區或煤堆深都的煤炭自燃。1．泡沫很容易破滅；2．只有液相水，一旦水分揮發，防滅火性能就消失。成本較低2）液態CO2防滅火的機理及效果分析2).1 CO2的物理性質1．CO2常溫、常壓下是無色略帶酸味的窒息氣體。CO2不可燃，正常情況下也不助燃。2．CO2在大氣中的體積分數僅為0.037%。它在不同的壓力、溫度條件下有三種形態，即在低溫加壓下（-20℃、2MPa）或高壓常溫（約8MPa、30℃）下氣體可變為液態，液體氣化過程中，當溫度降到-78.5℃後將形成雪花狀的固態乾冰（固體碳酸）。3．CO2熔點為-56.6℃(0.52MPa)，臨界溫度為31.3℃，臨界壓力7.28 MPa， CO2具有升華特性，升華點為-78.5℃(0.1 MPa)。4．CO2相對空氣密度為1.529，密度為1.976kg/m3(0℃、0.1 MPa)，液態CO2的密度隨溫度的變化而變化較大，-20℃時，其密度是1.01kg/L，在溫度為15℃、0.1 MPa下，1t液態CO2體積膨脹約640倍。2).2液態CO2防滅火機理分析1．窒息氧作用煤的自然發火是煤與氧的氧化反應過程，氧氣是氧化反應的必要條件，沒有氧氣，氧化反應就無法進行。試驗結果證明，氧濃度低於8%時失燃,低於3%時，氧化反應徹底被中止，燃燒現象不能持續進行。向發火或具有高溫火點的采空區內注入液態CO2立即會形成大量的高濃度CO2，會使采空區內原有O2濃度相對減小，並且由於CO2比空氣密度大，重於空氣，以及煤體對CO2具有較強吸附作用（吸附量為48L/kg，而煤對氮氣的吸附量為8 L/kg，前者是後者的6倍）等特點 ，很容易替代O2而覆蓋煤體燃燒點表面，減少煤體燃燒體表面O2濃度，使O2濃度低於自然發火的臨界O2濃度，從而防止煤的氧化自燃，或使已形成的火災因缺O2而窒息滅火。與此同時，大量的高濃度CO2的擴散會必然會提高采空區內氣體靜壓，進而會降低采空區的漏風量，造成氧化自燃帶供氧不足，進而阻止氧化反應的進程。2．冷卻降溫作用煤的燃燒過程實際就是煤的氧化過程，其氧化速度與供氧有關系，也與溫度有關系。煤炭自燃往往經歷三個階段:升溫氧化階段(110-130℃)，加速升溫階段(140-190℃)，急速升溫階段(200℃以上)。如直接噴注液態CO2時，可使火源明顯降溫，加速熄滅火源。液態CO2噴入火區空間會瞬間氣化，體積將膨脹640倍左右，需要吸收大量熱，溫度急劇下降到-78.5℃。1KG液態CO2蒸發氣化需要吸收577.8×103焦耳／KG的熱量。加之煤對 CO2極易吸附特點，在吸附過程中將吸附熱轉移給CO2氣體，從而會遏止燃燒的鏈鎖反應。同時擴散采空區內的CO2氣體也會吸收氧化反應過程中所產生的熱量，降低周圍介質的溫度，以減緩煤的升溫速度，促使煤的氧化反應由於聚熱條件的破壞而延緩或終止。3. 惰化抑爆作用氣化後的CO2在沖淡可燃氣與氧的含量過程中，也使火區空間氣體惰化程度不斷增大，從而使混合氣失去可爆性。CO2 的惰化作用優於其他惰性氣體。在以氮氣注入的火區阻爆臨界氧濃度為12%，火區內明火被熄滅的臨界氧濃度為9.5%；而以CO2注入的火區阻爆臨界氧濃度為14.6%，火區內明火被熄滅的臨界氧濃度為11.5%。經兩者比較，CO2惰氣的阻燃、阻爆性能明顯優於氮氣，兩者相差2個百分點以上。2).3研製液態CO2防滅火工藝系統裝備的實際意義通過表1對國內外常規防滅火技術和材料的優缺點比較，以及結合國內個別煤礦試驗將液態CO2用於煤礦礦井防滅火的應用實踐，如兗州南屯礦2003年11月曾利用在地面將液態CO2氣化成氣態CO2通過管路輸入井下火區實施滅火，取得明顯滅火效果；鶴崗礦區在去年曾經試驗過將液態CO2直接從地面利用通往井下火區管道向火區灌注，也取得滅火明顯效果。我們總結分析，相比其它常規防滅火技術，液態CO2防滅火技術存在以下優點：（1）液態CO2灌注入火區空間會瞬間體積膨脹氣化，並吸收大量熱，使得火區溫度和氧氣濃度降低加快，降溫效果明顯。（2）適用范圍廣，液態CO2經過吸收熱量氣化後，可充擴散充滿任何形狀的燃燒空間，因而便於對礦井采空區深部、高冒窩等人們不便接近的地點進行滅火。（3）液態CO2灌注火區後，能有效降低煤氧復合速度，迅速抑制燃燒，更有利於防止瓦斯、煤塵爆炸。（4）負面損失少，不會損壞設備和井巷設施，因而滅火後恢復工作量少且容易。（5）輸送便利。（6）滅火用材成本低於其他滅火成本。通過對液態CO2防滅火作用和機理研究，以及國內外防滅火技術比較分析，我們認為利用液態CO2防滅火技術思路是沒問題的，正好充分體現通過控制煤礦礦井火災三要素（可燃物的存在、熱源、具有一定濃度氧的空氣供給）之一的防滅火理念，而且利用其防滅火與其他防滅火技術方法比較具有速度快，操作簡單，成本低，防滅火效果顯著可靠等特點，是一項先進的防滅火技術，甚至可能將不失為當前煤礦井下防滅火最佳技術措施。但是要想將這項技術措施推開，必須解決高壓低溫下防止管道爆裂及保障CO2以液態形式注入火區等工藝安全問題，研究開發出適宜於液態CO2特性及煤礦井下特點的液態CO2防滅火工藝系統裝備，並制訂和落實相關安全保障措施。3)各種有關裝備的安全可靠性論證；質量保證體系液態二氧化碳滅火裝置的主機部件是低溫壓力容器。為保證中華人民共和國國務院令第373號發布的《特種設備安全監察條例》和國家質量技術監督局頒發的《壓力容器安全技術監察規程》及有關技術法規的全面貫徹執行，保證產品質量，確保壓力容器在煤礦井下安全運行，特製定本質量保證體系。3).1.1 質量目標質量目標是：生產符合《特種設備安全監察條例》、《壓力容器安全技術監察規程》、GB150-2011、GB151-1999等有關標准和規范要求的合格產品、優質產品、名牌產品。3).1.2 質量保證體系公司對壓力容器質量保證體系作了明文規定，並設置了壓力容器質量控制系統、控制環節和控制點，以保證壓力容器產品質量目標的實現。我公司壓力容器製造質量保證體系中設置了設計、工藝准備、材料、製造檢驗（含探傷）四大控制系統。 以《特種設備安全監察條例》、《壓力容器安全技術監察規程》等法規為准則，國家標准，專業標准及有關規范為基礎，制定了我公司壓力容器質保體系，它是壓力容器設計、工藝准備、材料、製造和檢驗必須遵循的法規性文件。1）設計、工藝質控系統壓力容器設計圖紙必須由壓力容器設計資格的單位提供。壓力容器的圖樣必須由總經理任命的承接設計工藝責任人員負責。設計零件圖、測繪、工藝性工作均應符合《容規》現行標准、規范、圖樣要求。2）材料質控系統公司對壓力容器所需的原材料（包括焊接材料、外協件、外購件），從材料計劃、訂貨、采購、驗收到保管發放，均由壓力容器材料質控系統保證。3）焊接質控系統公司對壓力容器焊接材料、焊工、焊接工藝評定，焊縫返修，產品焊接試板的質量控制提出了具體要求和規定。壓力容器焊接工藝評定應符合國家標准《鋼制壓力容器焊接工藝評定》的規定。4）檢測質控系統公司對壓力容器檢測的管理，人員資格、職責、設備、條件，工藝流程和探傷程序做出規定，以保證無損檢測結果正確可靠。所有壓力容器的X射線探傷，必須經過初評和復評，並按「無損檢測管理制度」執行。壓力容器產品最終無損檢測結果，由探傷室負責出具報告，並按「無損檢測管理制度」進行審批。3).1.3 產品檢驗公司對壓力容器產品的檢驗人員、檢驗程序以及「停點」的檢查內容做出規定，以保證壓力容器的檢驗符合《規程》、GB150—2011、GB151—1999標準的要求。產品檢驗包括原材料復驗，生產工序檢驗和成品檢驗，統一由檢驗科負責。產品及其主要零部件和關鍵工序檢驗應按標准、規范和產品圖樣文字的規定進行。檢驗科應編制檢查工藝，並有檢查記錄。轉運儲罐須經耐壓試驗和氣密性試驗並合格後方能出廠。3).1.4 質量保證體系與組織機構質量保證體系是製造壓力容器的法規性文件。質量管理制度和各質控系統責任人員的職責許可權，是實施質量保證體系正常運行的管理基礎,全廠各類質控系統責任人員必須認真貫徹執行。質量保證體系由總經理批准後生效，並由質量保證體系中各類質控系統責任人貫徹執行。全廠質量保證體系機構由質保責任人員組成，在總經理的領導下由質保工程師直接主持和擔負質量保證法規的實施和質量控制，監督活動。質量保證工程師及各類質控系統責任人員，由總經理任命，報上級監督機構和主管部門備案。3、項目主要技術難點及重點目前對於液態二氧化碳在采空區內與環境的熱交換機理有待進一步明確，液態二氧化碳防滅火工藝有待進一步成熟與完善。現有的注液態二氧化碳技術與傳統的二氧化碳防滅火技術類似，並沒有充分發揮液態二氧化碳臨界狀態對采空區火災的降溫惰化作用，因此需要保障液態二氧化碳可控溫的調節，這也是本研究的難點。此外由於液態二氧化碳溫度低，一般為-56.6℃，低溫液態二氧化碳的井下罐裝及運輸，特別是在井下條件復雜，大量液態二氧化碳源井下供給難度非常大，同時管路受壓、受砸特別嚴重，對低溫液態二氧化碳輸送管道的要求也很高，如何科學有效的解決這系列關鍵性技術難題成為技術成敗的關鍵。因此，項目實施過程要重點解決以下問題：（1）輸送液態二氧化碳的管路低溫絕熱輸送的關鍵技術與溫度的可控式調節；（2）液態二氧化碳在采空區內的運移規律及熱交換過程；（3）如何對二氧化碳廢氣進行液化回收。鑒於以上三方面的原因，多年防滅火技術僅限於現場試驗及井下局部應用階段。通過本項目的研究和實施，研究建立液態二氧化碳防滅火技術及成套裝備、實現極復雜條件下礦井大型火災快速治理、解決煤層自然發火的有效防治，並大規模推廣應用到礦井的高效安全生產具有重要意義。成果表述1）二氧化碳液化回收及防治煤礦火災的液態二氧化碳灌注技術以火區的降溫惰化為主，集二氧化碳回收利用＋「降溫+抑爆+惰化+淹沒覆蓋」的作用機理，構建礦用井下移動式液態二氧化碳輸送及灌注系統，構建地面液態二氧化碳輸送及灌注系統，構建一套完整的液態二氧化碳防滅火裝備；2）通過地面鑽孔和管路液態二氧化碳灌注直接滅火、井下鑽孔和埋管移動式液態二氧化碳灌注防治自燃火災等在現場的實施，形成一套完善的液態二氧化碳防滅火工藝技術：①確定注液態二氧化碳參數。鑒於液態二氧化碳在采空區內的擴散半徑，為防止低溫二氧化碳大量湧出到工作面，凍壞工作面支架液壓部件造成不必要的損失，合理優化並確定注液態二氧化碳口位置、孔間距、注二氧化碳量、注二氧化碳壓力等注二氧化碳技術參數，並制定井下不確定環境下，液態二氧化碳釋放口及輸送管路的保護措施；

『柒』 煤礦設計的安全專篇

安全專篇是指在煤礦初步設計的基礎上對煤礦安全設施和條件的設計，包括煤礦初步設計安全專篇說明書和附圖兩部分。
3 基本規定
3.1 礦井初步設計安全專篇必須在以下資料基礎上編制：
a） 經國土資源部門評審備案的相應級別的井田勘查地質報告；
b） 省級及以上政府有關主管部門項目核准（審批）的批復文件；
c） 國土資源部門劃定井田范圍批復文件或頒發的采礦許可證；
d） 安全預評價報告。
3.2 礦井初步設計安全專篇編制必須符合《煤炭產業政策》、《煤炭工業礦井設計規范》、《煤礦安全規程》等政策、法規、標准要求。
3.3 礦井初步設計安全專篇必須在初步設計的基礎上進行編制，礦井初步設計及其安全專篇應由同一個設計單位進行編制，編制單位必須具有相應設計資質。
4 編制內容
4.1 概況
4.1.1 礦區開發情況。包括礦區總體規劃，現有生產、在建礦井的分布和開采情況，小窯分布及開采情況；屬於非新建項目的，要介紹其建設、安全生產情況。
4.1.2 項目設計依據。包括建設單位提出的要求和目標、提供的主要技術資料與審批文件，設計編制的主要原則和指導思想，國家有關安全法律法規、規范和標准等。
4.1.3 建設單位基本情況。項目建設單位的組成、主營業務、煤炭建設與生產業績、近年安全生產狀況。
4.1.4 設計概況
4.1.5.1 地理概況。礦區、礦井所在地理位置、交通情況、地形地貌、水系河流、氣象與地震、環境狀況等情況。附：交通位置圖。
4.1.5.2 主要自然災害。井田所在區域洪水、泥石流、滑坡、岩崩、不良工程地質、災害性天氣等方面。
4.1.5.2 工程建設性質，新建、改建、擴建。
4.1.5.3 井田開拓與開采。井田境界、儲量、設計能力及服務年限；井田開拓方式、采區布置、採煤工藝及主要設備，建設工期等。
附：井筒特徵表。
附插圖：開拓方式平、剖面圖。
4.1.5.4 提升、排水、壓縮空氣系統。主要設備型號和主要技術參數。
4.1.5.5 井上下主要運輸設備。地面鐵路、公路及其它運輸方式，井下主要、輔助運輸方式及設備。
4.1.5.6 供電及通訊。供電電源、電壓、電力負荷、送變電方式、地面供配電、井下供配電、安全監控與計算機管理，通訊及鐵路信號等。
4.1.5.7 地面輔助生產系統。包括原煤進倉裝車、洗選加工、矸石排放，以及供排水、污水處理、井口降溫採暖等系統。
4.1.5.8 地面設施。工業場地及周邊用於生產生活的重要建築物與構築物。
附：工業場地總平面布置圖。
4.1.5.9 技術經濟。勞動定員匯總表，主要技術經濟指標。
4.2 礦井開拓與開采
4.2.1 煤層埋藏及開采條件
4.2.1.1 地質構造及特徵。地層、煤系地層及含煤性。煤系地層走向、傾向、傾角及其變化規律；斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發育情況及其分布規律；火成岩侵入情況及對煤層和煤層頂底板的影響；構造類型。
附表：主要斷層特徵表
4.2.1.2 煤層及煤質。煤層賦存情況（包括可採煤層層數、厚度、傾角、結構、節理、層理發育情況等）、煤層頂底板岩性特徵、物理力學性質、結構及變化規律；煤層露頭（含隱露頭）及風化帶情況；煤質及煤種。
附：可採煤層特徵表。煤質特徵表。
附：煤層柱狀圖。
4.2.2 礦井主要災害因素及安全條件。
煤層瓦斯賦存及規律，煤層瓦斯含量、壓力，礦井瓦斯等級，礦井煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性，其它有毒有害氣體情況；各煤層煤塵爆炸指數及爆炸危險性；煤層自燃發火期和自燃傾向性；煤層頂、底板情況；沖擊地壓危險性；地溫情況。
鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出、地溫等實際情況及鑒定研究成果。
4.2.3 礦井開拓系統
4.2.3.1 井筒
井筒的設置及功能。井筒和工業場地工程地質條件、防洪設計標准、保護煤柱的留設等；進、回風井口的安全性。
4.2.3.2 采區（或盤區、下同）劃分、采區及煤層開采順序、采區接替關系，劃分依據及其合理性分析；煤層下行開採的順序確定；煤層上行開採的分析論證。
4.2.3.3 主要巷道
主要巷道布置層位、安全煤柱、安全間隙、支護方式、安全風速、其它安全措施等。
插圖：井筒、開拓、采區主要巷道斷面圖。
附：開拓方式平、剖面圖。
4.2.3.4 竣工投產應具備標准條件，采區包括盤區大巷應貫穿整個采（盤）區。
4.2.4 採煤方法及采區巷道布置
4.2.4.1 採煤方法的合理性分析。
應對綜合機械化採煤、放頂煤採煤法、水文地質條件復雜、煤層自燃、高瓦斯礦井、煤（岩）與瓦斯突出礦井、沖擊地壓礦井、薄煤層、大傾角煤層和特厚煤層等難採煤層的適應性和安全性進行分析。
4.2.4.2 採掘設備的安全性
液壓支架的支護強度、防倒、防滑措施；傾斜和急傾斜煤層開采時的防飛矸措施等。
4.2.4.3 采區巷道布置。
采區上、下山、採煤工作面順槽等巷道布置方式。
對有沖擊地壓、煤層自燃和煤與瓦斯突出等條件下巷道層位的選擇與分析。
高瓦斯礦井、有煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出危險礦井采區和開采容易自燃煤層的采區以及低瓦斯礦井開採煤層群和分層開采採用聯合布置的采區，其專用回風巷的設置情況。
采區及工作面加強支護的要求等。
附：采（盤）區巷道布置及機械配備平、剖面圖；井下運輸系統圖。
4.2.5 頂板管理及沖擊地壓
4.2.5.1 頂板災害防治及裝備
影響礦山壓力顯現基本因素分析：煤層頂板岩性、頂底板類別、物理力學性質對可能產生頂板事故的影響分析；斷層與褶曲、擠壓帶與破碎帶、沖刷、節理、裂隙、煤層傾角、開采深度、采高、控頂距對礦山壓力顯現的影響。
一般頂板冒落災害的防治措施及裝備：回採工作面頂板管理方式的選擇，回採工作面支架的選擇論證，采區順槽巷道支護的選擇論證；沿空掘（留）巷的安全措施。掘進工作面支護選擇論證、交叉點支護的選擇論證。
礦山壓力觀測設備：綜采工作面、高檔普采工作面、其它採煤工作面及掘進工作面各種礦山壓力觀測設備。
堅硬頂板跨落災害的防治措施：頂板岩石特性、物理力學性質、頂板岩層厚度、臨近礦井頂板冒落情況等。
預防措施及裝備：頂板高壓注水、強制放頂等措施分析。岩石鑽機、高壓注水泵、礦山壓力觀測設備（如：微震儀、地音儀、超聲波地層應力儀等）。
4.2.5.2 沖擊地壓
礦區或鄰近礦井或本礦沖擊地壓發生的歷史資料；影響本礦沖擊地壓發生的因素分析（地質因素、開拓開采因素）；沖擊地壓預測（沖擊地壓預測方法、預測儀器儀表和設備選型）；沖擊地壓防治措施（設計原則、防治措施等）。
附：上下煤層對照圖、沖擊地壓的預測和防治工程圖（必要時附）。
4.2.6 井下主要硐室
井下架線式電機車修理間及變流室、井下蓄電池式電機車修理間及充電變流室、井下防爆柴油機車修理間及加油(水)站、井下換裝硐室、井下消防材料庫、防水閘門硐室、井下急救站、避災硐室、井下降溫系統硐室等的規格、要求（裝備）、服務范圍、層位位置選擇、支護形式、通風方式等。
4.2.7 井上、下爆炸材料庫
位置、庫房型式、支護、通風、照明、通訊；距主要井巷（建構築物）距離；爆炸材料庫採取的安全防範措施。
4.2.8 安全出口
礦井、采區、工作面安全出口設置及保證措施。
4.2.9 礦山壓力及地質測量類儀表、設備配置
4.3 瓦斯災害防治
4.3.1 瓦斯災害因素分析
4.3.1.1 瓦斯賦存狀況
瓦斯成分、瓦斯參數（瓦斯風化帶、瓦斯壓力、各煤層瓦斯含量及梯度等）、煤層逶氣性系數、煤（岩）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性、其它有毒有害氣體情況。
4.3.1.2 瓦斯湧出量預測及變化規律分析
根據不同水平的瓦斯參數預測礦井不同水平或開采區域的瓦斯湧出量、礦井瓦斯等級，從不同區域不同埋深分析研究礦井瓦斯湧出的變化規律等。
4.3.1.3 瓦斯災害治理措施選擇
研究確定降低礦井瓦斯濃度的可能途徑，對風排、抽排比例關系進行定性、定量分析。
4.3.2 防爆措施
4.3.2.1 防止瓦斯積存的措施。健全穩定、合理、可靠的通風系統；保證工作面有充足的風量和合理的風速；確定瓦斯異常區裝備、管理標准。
4.3.2.2 控制和消除引爆火源。防止爆破引燃瓦斯；防治自燃措施；電氣防爆措施；防止撞擊產生火花的措施；防止產生引燃（爆）火源（明火）的措施。
4.3.2.3 地面儲、裝、運等輔助生產系統防爆措施
4.3.3 隔爆措施（見4.5.5）
4.3.4 瓦斯抽采
4.3.4.1 礦井瓦斯儲量
瓦斯儲量、可抽量及瓦斯湧出量計算。
4.3.4.2 抽采系統和方法
瓦斯抽采系統的選擇及合理性分析；地面集中抽采（預抽）的預抽量、預抽時間、預抽效果分析。
本煤層瓦斯抽采方法；臨近層抽采方法；采空區抽采方法；抽采巷道的選擇和布置；鑽場布置和鑽孔參數。
4.3.4.3 抽采管路及其設備
抽放系統的主、干、支管管徑、材質、連接方式，主管路的趟數；抽放管路的布設和敷設方式，安全間距；管路的附屬設施（如閥門、計量裝置、放水器、除渣裝置、管路瓦斯參數測定孔等）及其布設原則；井下管路的阻燃性和防砸、防靜電、防腐、防漏氣、防下滑措施，地面管路的防凍和防雷電、靜電措施；
礦井不同時期的抽放流量、負壓及時間界限；瓦斯儲存、利用方式及所需正壓，抽放設備選型及工況點（應考慮抽放設備實際工況與標准工況的換算），設備富裕能力（≮15%）校驗，設備工作及備用台數；
瓦斯抽放站的輔助設施（起重、冷卻、採暖、通風、測量及計量）、安全設施（防爆器、防回火裝置、放空管、避雷、滅火器具），安裝布置方式，防火間距，機房安全出口；抽放設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析；
附：抽放管路系統圖、抽放泵特性曲線圖。
4.3.4.4 安全保障措施
抽放系統及抽放泵站安全措施：抽放站場、鑽孔施工防治瓦斯措施；管路及抽放瓦斯站防雷電、防火災、防洪澇、防凍措施；抽放瓦斯濃度規定；安全管理措施。
監測監控子系統的組成、功能及設置。
4.3.5 防突措施
4.3.5.1 煤與瓦斯突出的危險性分析
煤層賦存、頂底板等情況；瓦斯特徵；煤層的物理力學性質；礦井或鄰近礦井煤與瓦斯突出情況；各煤層瓦斯突出危險性鑒定結果。
4.3.5.2 綜合防突措施（開拓方式和開采順序；採煤方法和巷道布置；采區巷道和頂板管理；通風等）。
4.3.5.3 煤層注水防突（煤層注水的布孔形式、位置、長度、注水量等參數結合防塵、防突等因素綜合考慮，詳見4.5.2）。
4.3.5.4 開采保護層：保護層的確定；保護層作用有效范圍的圈定；開采保護層的幾個技術問題—主要巷道布置、井巷揭突出煤層地點的選擇、預抽被保護層的瓦斯、保護層的有效保護范圍及有關參數確定、保護層的回採工作面與被保護層的掘進工作面超前距離的確定、防止應力集中的影響、留煤柱時採取的措施、掘進通風和局部扇風的選擇、井巷揭煤前通風系統和通風設施及采區上山布置方式、其它應注意的問題。
4.3.5.5 預抽煤層瓦斯；石門和井巷揭煤的防突措施；煤巷掘進防突措施；回採工作面防突措施。
4.3.5.6 預測預報措施，煤與瓦斯突出預測儀器。
4.3.5.7 安全防護措施
井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進行採掘作業時的安全防護措施；壓風自救系統（壓風自救硐室；壓風自救點；自救系統需風量校驗，管路設施）；個人防護措施等。
附：壓風自救系統圖。
4.3.6 礦井瓦斯及其它氣體檢測儀器、設備配置

4.4 礦井通風
4.4.1 通風系統
礦井通風方式和通風方法。
礦井初、後期進回風井數目及位置、功能、服務的范圍及時間；改擴建礦井增加和棄用的井筒情況。
附插圖：通風系統圖（初、後期）、通風網路圖（初、後期）。
4.4.2 礦井風量、風壓及等積孔
礦井不同時期的需風量計算及風量分配、風壓、等積孔計算及通風難易程度評價，應考慮自然風壓及海拔高度影響。
附表：初、後期風壓計算表。
4.4.3 掘進通風
掘進通風方法、通風設備、防止產生循環風的安全措施。
4.4.4 硐室通風
井下獨立通風硐室的通風系統及安全措施，採用擴散通風的硐室及通風要求。
4.4.5 井下通風設施及構築物
井下各種風門、擋風牆、風簾和風橋、調節風門、測風站的設置及技術要求。
4.4.6 礦井主通風機及礦井反風
礦井通風設備選型及正常、反風工況點（應考慮自然風壓影響及海拔高度對特性曲線的修正），通風設備的餘量及電機功率（包括反風功率）校驗；工況調節方式，輔助設施（防爆門、風硐、風門、起重、潤滑、液壓、冷卻散熱、消音、測壓、滅火器具），安裝布置方式，機房安全出口，風門防凍措施，性能測試方式；反風方式、反風系統及設施；多風機聯合運轉時的性能匹配及工況點穩定性；通風設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析。
多風井實施反風的技術措施和方法。
附：初、後期風機工作和反風特性曲線圖。
4.4.7 井筒防凍
井筒防凍方式、計算參數、設備選型及相應的安全措施。
4.4.8 降溫措施及設備選型
4.4.8.1 礦井致熱因素
熱害種類、熱害程度及致熱因素分析。
4.4.8.2 礦井地熱、熱水分布狀況及岩石熱物理性質
可採煤層上下主要層段岩石熱物理性質及參數；熱水型礦井的熱水形成、運移、水溫及水量等主要參數；地熱型礦井的原始岩溫、干濕球溫度等主要參數。
4.4.8.3 礦井熱源散熱量計算
地溫情況及熱害對職工的影響；風溫預測計算及採取的降溫措施。
4.4.8.4 降溫措施及設備選型
開拓、採掘布置措施；通風系統及通風管理措施；地熱及熱水型礦井封堵、疏干措施；人工製冷、降溫等措施；降溫設備選型；採用各種措施的經濟技術比較；降溫措施及預期效果。
4.4.9 礦井通風檢測類設備配置

4.5 粉塵災害防治
4.5.1 粉塵危害及防塵措施
4.5.1.1 粉塵種類和危害程度分析
粉塵的種類、游離二氧化硅含量、煤塵的爆炸性、粉（煤）塵的危害性等。
4.5.1.2 防塵措施的確定
各採掘工作面、裝載點、卸載點、運輸、倉儲．．．．．．等產生粉塵的塵源地點，採用的降塵、除塵、捕塵以及對沉澱在巷道中的煤塵所採取的綜合防塵措施。
回採、掘進工作面除塵。
4.5.2 煤層注水
4.5.2.1 煤層注水設計依據
煤層的物理特性、煤層頂底板的物理特性、煤層的結構特徵等；論述煤層注水的必要性。
4.5.2.2 注水工藝、參數及設備
注水方式的選擇、注水參數及水質的確定；注水系統的選擇、注水設備和儀表的選擇。
4.5.3 井下消防、灑水（給水）系統
井下消防灑水系統：水源及水處理、水量、水壓、水質、給水系統（系統選擇、水池、蓄水倉、加壓、減壓、管網）、用水點裝置（滅火裝置、給水栓、噴霧裝置）、管道、加壓泵站、自動控制。
4.5.4 粉塵監測及個體防護設備
4.5.4.1 粉塵檢測
主要檢測方法及頻率，粉塵感測器布置及檢測儀表。
4.5.4.1 個體防護設備
個體防護設備的選擇及配置。
4.5.5 防爆措施（有煤塵爆炸危險礦井）
防塵降塵措施、電氣設備及保護、撒布岩粉、防止火源引起煤塵爆炸的措施等。
4.5.6 隔爆措施（有煤塵爆炸危險或有瓦斯湧出礦井）
防止爆炸由局部擴大為全礦性的災難所採取的措施。
4.5.6.1 隔爆水棚（水槽、水袋）
水棚的結構、選型、計算與布置以及水棚給水系統。
4.5.6.2 隔爆岩粉棚
粉棚的結構、布置、計算，對岩粉的要求與岩粉原料。
附：隔爆水棚、岩粉棚布置圖。
4.5.7 礦井地面生產系統防塵
地面生產系統防塵；排矸系統防塵；噴霧灑水除塵措施及裝備。
4.5.8 礦井總粉塵、呼吸性粉塵檢查、檢測類儀器儀表配置

4.6 防滅火
4.6.1 煤層自然發火危險性及防滅火措施
4.6.1.1 煤層自然發火危險性
煤層自燃發火危險性參數及礦井的火災特點。鄰近礦井煤層自燃發火的特點和規律、煤層的發火期。
4.6.1.2 煤的自燃分析預測
從煤的化學成分及變質程度、孔隙率、地質構造和內生裂隙、水分、炭化程度、煤岩組分、硫磷含量、瓦斯含量、吸氧速度、溫度及開拓方式、採煤方法、通風方式等等方面分析。
4.6.1.3 煤層的自燃預防措施
應根據礦井煤層自然發火的特點、開拓開采方式、先進適用的科技成果，選擇適宜的開拓開采和通風方式，確定預測預報自然發火的方法，火災監測系統設置等。
4.6.2 防滅火方法
4.6.2.1 灌漿防滅火：設計依據及主要技術資料、灌漿系統的選擇、灌漿方法的選擇、灌漿參數的計算及選擇、灌漿材料的選擇、泥漿制備、注漿管道和泥漿泵選擇。
附：灌漿系統圖。
4.6.2.2 氮氣防滅火：設計依據及主要技術要求、注氮工藝系統及設備、注氮參數。
附：注氮工藝系統圖。
4.6.2.3 阻化劑防滅火：設計依據、阻化劑的選擇、噴灑壓注工藝系統、參數計算、噴灑壓注設備。
4.6.2.4 凝膠防滅火：主料、基料及促凝劑的選擇、參數計算、壓注、噴灑設備選擇等。
4.6.2.5 其它防滅火方法：泡沫滅火技術、均壓通風等。
4.6.3 井下外因火災防治
4.6.3.1 電氣事故引發的火災防治措施
井下機電設備硐室防火措施、井下電氣設備的防火措施、井下電纜、井下電氣設備的各種保護。
4.6.3.2 帶式輸送機著火的防治措施
井下阻燃輸送帶選擇、巷道照明、驅動輪防滑保護、煙霧保護、溫度保護和堆煤保護裝置，自動灑水裝置和防膠帶跑偏裝置，機頭機尾硐室自動滅火系統、火災報警裝置以及監測監控裝置。
4.6.3.3 其它火災的防治措施
防止地面明火引發井下火災的措施；防止地面雷電波及井下、防止井下爆破引發火災的措施；空壓機的防火與防爆措施；防止機械摩擦、撞擊等引燃可燃物的措施等。
4.6.4 井下防火構築物
井下防火門硐室、消防材料庫、防火牆、采區和工作面密閉等。

4.7 礦井防治水
4.7.1 礦井水文地質
4.7.1.1 水文地質情況
井田水文地質條件，主要含（隔）水層類型，礦井水文地質條件、水文地質類型；井田臨近礦井和小（古）窯涌水及積水情況以及地表水體、廢棄的礦井、小窯老塘積水情況、地質構造的導水性；第四系含（隔）水層特徵及積水情況；封閉不良鑽孔情況；礦井主要含水層或積水區與主要開採煤層之間的關系；礦井正常涌水量和最大涌水量。
4.7.1.2 礦井水文地質特點、水患類型及威脅程度分析、可能發生突水的地點和突水量預計。
4.7.2 礦井防治水措施的確定
4.7.2.1 礦井開拓開采所採取的安全保證措施。礦井開拓工程位置及層位選擇、採掘工程所採取的防治水措施。
4.7.2.2 防治水煤（岩）柱的留設。防治水煤（岩）柱的種類、防治水煤（岩）柱的留設原則、計算依據、方法與結果。
4.7.2.3 區域、局部探放水措施及設備。探放水原則、探放水方法的確定、探放水設備的選擇、探放水時的安全措施。
4.7.2.4 疏水降壓。根據礦井具體水文地質條件確定：疏水降壓地點、方法和降低水頭值的確定，疏水工程設計，疏水降壓設備選擇。
4.7.2.5 防水閘門。分析設置防水閘門的必要性，防水閘門規格，防水閘門硐室位置及設計計算結果，施工及管理要求。
4.7.2.6 井下排水。礦井不同時期井下正常、最大涌水量；排高及時間界限，地面所需附加揚程，排水方式；排水設備選型及管路淤積前、後的工況點（應考慮海拔高度對參數進行修正，以及並聯運行）；排水泵的工作、備用、檢修台數，預留預設情況，排水能力校驗，電機功率和吸上真空高度校驗，泵與管路的運行組合，水泵的充水方式和起動、調節方式；排水管路管徑、材質、連接方式和壁厚校驗，閥門，管路趟數及敷設井巷和方式；水質pH＜5時的防酸措施，管路的防腐，排水系統防水力沖擊措施，管路預留位置；泵房附屬設施[引水、起重、運輸、配水井/閥及硐室，大功率泵房的通風散熱和降噪措施；配水井、聯軸器的安全防護；排水設備及設施選型合理性和運行安全、穩定性分析。
水泵房位置及通道，水倉布置及容量。
附：水泵特性曲線圖、排水系統圖。
4.7.2.7 地表水防治。設計依據、地面水防治、地面水防治工程及裝備。
4.7.2.8 小窯、老窯水防治。小窯、老窯分布范圍、積水情況，與礦井的開拓開采之間的關系、影響程度，提出其積水區域實現安全開採的防治水技術途徑和安全技術措施。
4.8 電氣安全
4.9 提升、運輸、空氣壓縮設備
4.10 礦井監控系統
4.11 礦井救護、應急救援與保健
4.12 安全管理機構與安全定員、培訓
4.13 待解決的主要問題及建議
施工圖階段和施工中應注意和解決的問題。
對於改擴建礦井，改擴建期間的安全措施和新老系統轉換的說明。
對需要進行專項安全設計的說明。

『捌』 煤層注水的作用機理效果是什麼

煤層注水是通過鑽孔，將壓力水和水溶液注入煤體，增加水分，以改變煤的物理力學性質，可減少煤塵的產生，還可減少沖擊地壓，煤與煤層氣突出和自燃發火。
防塵
煤層注水是回採工作面最有效的防塵措施。水的除塵機理包括以下3個方面：
（1）濕潤煤體內的原生煤塵，使其失去飛揚的能力；
（2）有效地包裹煤體的每個細小部分，當煤體在開采中破碎時，避免細粒煤塵的飛揚；
（3）水的濕潤作用使煤體塑性增強，脆性減弱。當煤體受外力作用時，許多脆性破碎變為塑性形變，因而大量減少了煤體被破碎為塵粒的可能性，降低了煤塵的產生量。
預防煤與瓦斯突出
研究和試驗考察表明，注水濕潤煤體，可使煤的力學性質發生明顯變化，煤的彈性和強度減小，塑性增大，從而使巷道前方的壓力分布發生變化，即高壓力向煤體深部轉移，壓力集中系數減小。煤體濕潤後，其透氣性也將成百上千倍的降低，水對瓦斯的運動起到明顯的阻礙效應，煤中瓦斯湧出量和湧出速度都在大幅度下降。上述的各種變化，都表明注水濕潤煤體，可以消除或降低煤層的突出危險。
減小工作面回風流中的瓦斯濃度
煤層注水對治理瓦斯的作用，不僅表現在預防煤與瓦斯突出，而且也表現在減小工作面生產時回風流中瓦斯濃度，其原因有2個。
（1）濕潤煤體中的水分對瓦斯的運動起阻礙作用，使一部分瓦斯在煤體破壞後不湧入採掘空間而是隨煤體被運出工作面。
（2）打孔破壞了煤體內原有的煤－瓦斯體系的平衡，注水前後則形成了新的煤－瓦斯－水三相體系，體系的這些變化都會導致瓦斯的湧出。
防治沖擊地壓
煤層注水的卸壓原理是在高壓水流的沖擊作用下，使高壓水沖擊入煤體的層理、節理中，使煤體逐漸龜裂，產生較大裂隙，破壞煤體的整體性，使煤體脆性減弱，塑性增強，從而改變了煤體的物理力學性質，使煤體失去了沖擊傾向性。煤體內部結構中注入大量水之後，煤體在水的浸泡作用下，促使煤體塑性變形區增加，實現高應力區向未注水軟化的煤體側轉移，降低了煤體的應力集中程度，從而起到較好的防沖效果。
防火與降溫
分層法開采厚或特厚易燃煤層時，在放頂後，向采空區注水，或在放頂前用水遍灑放頂步距條帶，能起到防火作用。因為注水後煤體的導熱系數和熱容量增大，使煤體的溫度不易升高，如果頂板為泥質岩石，則此法效果更佳，注水（或灑水）後，冒落的矸石濕潤，膨脹成再生頂板，覆蓋浮煤，減少漏風，從而抑制了采空區的浮煤氧化。陝西崔家溝礦和徐州大黃山礦採用此法防火均取得了良好效果。溫度較低的冷水注入煤體後，由於水有較大的比熱容和汽化潛熱，對高溫工作面的降溫也是有利的。

『玖』 油水井增產增注措施是什麼

採油井或注水井，由於某些因素，使井底附近的油層堵塞，結果使油井產量降低，甚至不出油，或注水井注不進水，影響油層壓力和水驅油效果，降低油層採收率。在這種情況下，人們提出了改造油層的兩項技術措施：壓裂和酸化。

一、壓裂

壓裂，也稱水力壓裂，是利用地面高壓泵組，以超過地層吸收能力的排量將高黏液體（壓裂液）泵入井內，在井底產生高壓。當該壓力超過地層破裂壓力時，就在井底產生一條或數條裂縫。然後將帶有支撐劑的壓裂液注入裂縫中，停泵後，就可在地層中形成具有足夠長度、一定寬度和高度的不再閉合的裂縫。這種填砂裂縫具有很高的導流能力，從而大為改善近井地帶油氣的滲流條件，達到油井增產或水井增注的目的。

近年來，隨著技術水平不斷提高，水力壓裂已成為低滲透儲集層改造和增產、增注的重要手段。

（一）壓裂液

壓裂液是水力壓裂改造油氣層過程中的工作液，起著傳遞壓力、形成和延伸裂縫、攜帶支撐劑的作用。壓裂液及其性能與造縫尺寸的大小和裂縫的導流能力有著密切的關系，所以，壓裂液是影響壓裂效果的重要因素。

壓裂液是壓裂施工液的總稱。根據壓裂液在壓裂過程中不同階段的作用，可分為：

清孔液——5%HCl和0.2%的表面活性劑水溶液與堵球配合，疏通壓裂井段射孔孔眼。

前墊液——對水敏、結垢或含蠟量高的地層進行壓裂時，需要提前泵注黏土穩定劑、除垢劑或清蠟劑；同時，這段液體還可以對高溫、深井地層起到降低地層溫度的作用。

前置液——一般用不含支撐劑的壓裂液作前置液，用以壓開地層，降低地層溫度和延伸裂縫，為攜砂液進入裂縫准備空間。

攜砂液——用來進一步擴伸裂縫，攜帶支撐劑進入裂縫，填鋪高導流能力的砂床。攜砂液是完成壓裂作業、評價壓裂液性能的主體液。

頂替液——用來將攜砂液全部頂入地層裂縫，以免沉砂井底。頂替液量為井筒容積，不能過量頂替。

隨著壓裂工藝水平的不斷提高，性能優越的壓裂液也不斷涌現。現在經常使用的壓裂液有水基壓裂液、油基壓裂液、乳狀壓裂液、泡沫壓裂液等。尤其近十幾年發展起來的水基凍膠壓裂液具有黏度高、摩擦阻力低及懸砂性能好的優點，現已成為國內外使用最廣泛的壓裂液。

（1）活性水壓裂液（水基）：在水溶液中加入表面活性劑的低黏壓裂液。此壓裂液配製簡單、成本低廉、黏度低、濾失量大、攜砂能力弱，適用於淺井低砂量、低砂比小型解堵壓裂和煤層氣井壓裂。

（2）稠化水壓裂液（水基）：以稠化劑及表面活性劑配製的黏稠水溶液。稠化水壓裂液比活性水壓裂液黏度有所提高，攜砂能力稍強，降濾失性能稍好，主要用於低溫（小於60℃）、淺井（小於1000m）和低砂比（小於15%）的小型壓裂。

（3）水基凍膠壓裂液（水基）：這是一種有彈性、不黏手和容器的膠凍狀壓裂液。水基凍膠壓裂液攜砂能力很強，摩擦阻力極小，是一種較理想的壓裂液。

（4）稠化油壓裂液（油基）：是高分子聚合物溶於油中配成的壓裂液。其基液為原油、汽油、柴油、煤油、凝析油。其優點是黏度高、懸砂能力強、濾失量小、不傷害油層；缺點是成本高、流動時摩擦阻力高，且黏度隨溫度升高降低很快，因此只適用於低壓、親油、強水敏地層。

（5）乳化壓裂液：為一種液體分散於另一種與它不相混溶的液體中形成的多相分散體系。以液珠形式存在的一相稱為分散質（或稱內相、不連續相）；起分散作用的一相稱為分散介質（或稱外相、連續相）。用作壓裂液的乳狀液中，一相是水或鹽水溶液、聚合物稠化水溶液、水凍膠溶液、酸液以及醇液；另一相則是原油、成品油、凝析油或液化石油氣。此外，體系中還須加入有利於形成穩定乳狀液的表面活性劑。乳化壓裂液的特點是：具有一定的黏度，濾失量低，對地層傷害小，但其摩擦阻力一般高於水或油，適用於水敏、低壓地層。

（6）泡沫壓裂液：是氣體分散於液體中的分散體系。為了使泡沫穩定，通常加入起泡劑。體系中氣相為CO2、N2、空氣；液相為稠化水、水凍膠、酸液、醇或油；起泡劑多為非離子型表面活性劑。這種壓裂液的特點是：摩擦阻力損失小，濾失量少，返排速度快，攜砂能力強，對地層傷害小，適用於含氣砂岩或頁岩地層，低滲、低壓、水敏性地層。

（二）支撐劑

在水力壓裂中，支撐劑的作用在於充填壓裂產生的水力裂縫，使之在岩石應力作用下不再重新閉合，且形成具有一定導流能力的流動通道。顯然，被支撐裂縫的長度、寬度越大，裂縫的導流能力越強，裂縫的增產效果越好。

壓裂用的支撐劑可大致分為天然、人造和天然改性三大類型。天然的以石英砂為代表，人造的以陶粒為代表，天然改性的以樹脂包層砂為代表。

1．石英砂

石英是一種分布廣、硬度大的穩定性礦物，也是首先得到廣泛應用的支撐劑，至今在國內外的用量仍然居於首位。石英砂硬度大，性脆，遇硬地層破碎後將大大降低裂縫的導流能力，遇軟地層又容易嵌入裂縫裡面。但石英密度低，便於施工泵送；價格便宜，容易獲得；圓球度好，導流能力強，仍為目前國內外最常用的支撐劑。

2．人造陶粒

自20世紀70年代末以來，隨著向深層、緻密層的勘探開發的需要，我國先後研製出噴吹的鋁礬土高強度支撐劑、中高密度高強度燒結鋁礬土陶粒和低密度中等強度燒結鋁礬土陶粒。我國將這些燒結或噴吹形成的人造支撐劑統稱為陶粒，其主要特點是：具有很高的強度，具有抗鹽、耐溫性能，破碎率低；但其相對密度較高，對壓裂液的性能及泵送條件都提出了更高的要求，且加工工藝復雜，成本較高。

3．樹脂包層砂

樹脂包層砂是採用一種特殊工藝，將改性酚醛樹脂包裹在石英砂的表面，並經熱固處理製成的一種支撐劑。按樹脂的包裹方法，可分為預固化和（可）固化兩種包層砂，它們在壓裂中承擔著不同的任務。前者是在石英砂的表麵包了一層樹脂，即使壓碎了包層內的砂子，外面的樹脂仍可以將碎塊、微粒包裹在一起，從而保持裂縫有較高的導流能力；後者是在石英砂表面上事先包裹一層與壓裂層溫度相匹配的樹脂，並作為尾隨支撐劑置於水力裂縫的近井縫段，當裂縫閉合且地層溫度恢復後，這種（可）固化的樹脂包層砂先在地層溫度下軟化成玻璃球狀，然後由軟至硬地將周圍相同的（可）固化的樹脂包層砂膠結起來，這樣在裂縫深處與井筒地帶形成一道「屏障」，起到防止縫內支撐劑反吐迴流的作用。

除上述類型外，20世紀50～60年代曾使用過的金屬鋁球、塑料球、核桃殼與玻璃球等支撐劑，由於受自身的缺點所限制，已被更好的支撐劑替代，現已不再使用。

（三）壓裂工藝

壓裂工藝包括壓裂井（層）的選擇、壓裂工藝方式的選擇、壓裂施工參數的優化設計等一系列工作。在壓裂液、支撐劑及壓裂設備都已確定的情況下，壓裂效果的好壞取決於壓裂工藝。

各地區的油層性質、壓力、溫度等條件不同，完井方法、技術設備條件也有差異，因此，壓裂工藝方式也不同。下面介紹幾種較為常用的壓裂工藝方法。

1．合層壓裂技術

油氣井的生產層往往是一個層組，壓裂時對這個層組的各個小層同時進行施工，就叫做合層壓裂，也叫籠統壓裂。對於裸眼完成的井，其裸眼段由於難以分小層，常用此方法壓裂。具體施工時又分為油管壓裂、套管壓裂和油套管同時壓裂三種情況。油管壓裂是將壓裂液由油管擠入井底，並採取了帶水力錨和套管加平衡壓力等保護措施；套管壓裂是井內不下油管，裝好井口直接壓裂；油套管同時壓裂是將油管和套管出口各接一些壓裂車，同時向井內注入壓裂液，從套管加砂。

2．分層壓裂技術

壓裂施工中，當目的層有多層時，為了達到徹底改造的目的，要採用分層壓裂技術。

目前國內外應用較為廣泛的一種壓裂技術是封隔器分層壓裂。它是通過封隔器分層管柱來實現的。封隔器是分層壓裂管柱的關鍵，它的作用是將目的層與上、下油層隔離開來，阻止壓裂液進入上、下油層，使目的層獨立地與壓裂管柱內壓力系統連接起來。對最下面一層，可以用單封隔器進行壓裂；對射開多層的井，可用雙封隔器對其中任意層進行壓裂；對射開多層的深井，也可以用「橋塞+封隔器」分層壓裂。

二、酸化

酸化是將按要求配製的酸液從地面經井注入到地層中，以用於除去近井地帶的堵塞物，恢復地層的滲透率，或通過酸、岩的化學反應，腐蝕油層中的某些成分，恢復或提高油層的滲透能力的一種化學增產增注措施。

（一）酸液類型

酸化時採用何種酸液，必須根據酸化井地層和堵塞物的特點、措施目的和施工要求進行選擇。

1．鹽酸

酸化時，鹽酸的濃度一般在6%～15%，但隨著高效緩蝕劑的出現，可直接使用工業鹽酸（濃度約30%）酸化。使用濃鹽酸可以酸化深層，減少地層水的稀釋，生成較多的CO2，利於殘酸的排出。

鹽酸可溶解堵塞水井的腐蝕產物，從而恢復地層的滲透率，例如：

根據地層條件、現場施工的實際情況，以及酸化目的的不同，可採用不同的酸化液進行酸化，如多組分酸、乳化酸、稠化酸、甲酸和乙酸等，都能起到不同的酸化效果。

（二）酸液添加劑

酸化用的酸液中，為了實現某一特定的目的所加入的化學物質稱為酸液添加劑。常用的酸液添加劑主要有緩速劑、緩蝕劑和鐵離子穩定劑。

1．緩速劑

用來降低酸、岩反應速度，提高酸化半徑的物質稱緩速劑。加有緩速劑的酸液稱為緩速酸。常用的緩速劑有表面活性劑和增稠劑。

表面活性劑如十二烷基磺酸鈉等，它們吸附於岩石表面上，疏水基團向外阻止了酸液與岩石的接觸反應，降低了反應速度。另外，表面活性劑在井底附近地層吸附量大，酸、岩反應速度小；當酸液進入到地層深部，表面活性劑濃度減小，吸附量小，酸、岩反應速度大。表面活性劑的加入也有利於殘酸返排。表面活性劑加量在1%左右。

增稠劑常用黃原膠、聚乙二醇（低溫時用）、高分子聚合物（如聚陽離子化合物）。增稠劑的加入，使酸液黏度提高，降低了酸液中H+向岩石表面的擴散速度，從而降低了酸、岩反應速度。

2．緩蝕劑

用來降低酸液對井下金屬設備（如油管、套管）的腐蝕速度的化學物質稱為緩蝕劑。緩蝕劑分有無機緩蝕劑、有機緩蝕劑。油田常用的是含有O、S、N雜原子的有機緩蝕劑，如7701、咪唑啉等。

3．鐵離子穩定劑

當酸、岩反應後，酸液pH值降低，酸液中鐵鹽（尤其是Fe3+）水解析出沉澱，造成二次堵塞地層孔隙，因此常在酸液中加入鐵離子穩定劑。常用的鐵離子穩定劑有兩類：一類是絡合劑，如檸檬酸、EDTA鈉鹽等；一類是還原劑，如異抗壞血酸、亞硫酸等。

（三）酸處理方式和酸化技術

常用的酸處理方式有常規酸化和壓裂酸化兩種。

常規酸化是注酸壓力小於地層的破裂壓力的酸化，以解除井底附近地層的堵塞作用，所以也稱為解堵酸化。

壓裂酸化是注酸壓力大於岩石破裂壓力的酸化，即在壓裂的基礎上進行酸化，一方面靠水力作用形成裂縫，另一方面靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕成凹凸不平的表面。停泵卸壓後，裂縫壁面不能完全閉合，具有較高的導流能力。

近些年來，隨著石油工業的發展，酸化技術也越來越先進。除普通鹽酸、土酸酸化外，還出現了泡沫酸酸化、膠束酸酸化、乳化酸酸化、稠化酸酸化和化學緩速酸酸化等技術。

（四）殘酸液返排

酸化施工結束後，停留在地層中的殘酸水活性已基本消失，不能繼續溶蝕岩石，而且隨著其pH值的升高，原來不會沉澱的金屬會相繼產生金屬氫氧化物沉澱。為了防止生成沉澱二次堵塞地層孔隙，影響酸化效果，一般說來，應盡快把殘酸盡可能排出。為此，應在酸化前就做好排液和投產的准備工作，酸化施工結束後立即排液。

殘酸流到井底後，如果剩餘壓力（井底壓力）大於井筒液柱回壓，可依靠地層能量進行放噴排液；如果剩餘壓力低於井筒液柱回壓，就需要用人工方法將殘液從井筒排至地面。目前，常用的人工排液法有：一是降低液柱壓力或降低液體密度，如抽汲法、氣舉法；二是增注液體助噴，如增注液體二氧化碳法和液氮法等。