综采面通风设计

1、综采面通风设计（一通三防与安全监测监控）一、通风系统（一）、风量计算本矿井属于瓦斯矿井，按以下方法计算风量：1、按瓦斯涌出量计算Q采=100×q绝×K式中：Q采工作面所需实际风量，m³/minq绝工作面瓦斯绝对涌出量，预测为0.88m³/minK瓦斯涌出不均衡系数，K=1.2故：Q采=100×1.2×0.88=105.6m³/min2、按二氧化碳涌出量计算Q=67QCO2×K采=67×1.73×2=231.8m³/min其中:QC02二氧化碳绝对涌出量1.73m³/minK采

2、工作面二氧化碳涌出不均衡系数（取2）3、按工作面温度计算：Q采=60×V采×S采m³/min式中：Q采采煤工作面安装实际需要风量，m³/min；V采采煤工作面适宜风速,按工作面进风流气温1719时，取1.0m/s；S采工作面平均有效断面积，取10.4。故：Q采=60×1×10.4=62m³/min4、按采煤工作面人数计算：Q采=4Nm³/minQ采工作面所需实际风量，m³/minN采煤工作面同时工作的最多人数，N=80人(考虑交接班)。故Q采=4×80=320m³/min取上述1234

3、结果最大值Q采=632m³/min5、按采煤工作面的最低风速验算，回采工作面风量应满足：式中：15工作面最低允许风速，m/min；240工作面最高允许风速，m/min；S有效巷道面积，平方米240scQ采15sc15sc=15×10.53=157.95m³/min240×sc=240×10.53=2527.2m³/min工作面所需风量Q采取632m³/min符合风速要求通过以上计算及验算，需风量取最大值。风量计算及结果见表3-7。工作面需要风量计算表参数单位11011工作面平均控顶距m5.5平均采高m2.2S采m210.53

4、V采m/min60K采高/5.3K采面长/1.1K温/1N个60Q采m³/min105.6Qm³/min231.8Q采温m³/min632Q采人m³/min320Q风速m³/min157.952527.2最终取值Q采m³/min632（二）通风方式与通风线路1、通风方式11011工作面采用全负压U形通风方式。2、通风路线进风风流地面主斜井（副斜井）轨道大巷一采区轨道巷材料道11011工作面回风风流11011工作面11011运输道一采区回风巷总回风巷回风立井地面。3、主要通风设施在工作面进运输道设置2座风门，风门结构：墙体为砖混结构，墙

5、厚0.5m；风门为木质风门铁皮包裹。二、防治瓦斯（一）瓦斯检查制度（设点、次数）1、每班设专职瓦斯检查员对工作面设定地点及特殊区域进行巡回检查，每班检查3次，检查时间间隔为3小时。2、检查地点为工作面、回风隅角，回风巷设定一个观测点及临时安排的特殊作业点。3、瓦斯检查员检查完瓦斯，须认真记录；及时填写瓦斯记录牌板；遇到异常情况及时向调度室汇报，同时采取措施进行处理；对出现瓦斯超限的，要及时向作业地点跟（带）班领导与调度室汇报，协助撤人、断电等工作。（二）分析并明确瓦斯易发生积聚或超限的地点1、工作面作业区域易发生积聚或超限的地点易发生积聚或超限的地点由于瓦斯的特性与采煤工作面通风方式等因素所致

6、，在回采工作面作业区域内容易造成瓦斯积聚与瓦斯超限的地点工作面上隅角、工作面老塘侧等地点。处理方法加强上隅角通风管理，采用风障导风、及时对上下道支护的锚杆（索）进行退锚，当上下道出现悬顶长度超过5m时，采用强制放顶或在切断线垛临时挡墙等措施。工作面回风流中瓦斯浓度超过0.8%或二氧化碳浓度超过1.2%时必须停止工作，撤出人员，并采取措施进行处理；三、综合防尘系统（一）防尘管路系统1、本工作面设施以下防尘设施安设喷雾泵以保证工作面供水压力；采煤机采用内外喷雾，进行降尘；采取架间洒水与放煤口喷雾；各部运输机转载点安设喷雾；在工作面进、材料道与皮带运输道设置风流净化喷雾；每班设专人，对工作面及两道进

7、行防尘；所有作业人员均佩戴防尘口罩。1、 防尘管路布设运输道：铺设83mm进水钢管一路，每隔50m设一个三通阀门，外接25m长软管用于消防和巷道防尘。同时供给皮带、前后部刮板运输机及转载机冷却用水，以及各卸煤转载点喷雾、水幕、隔爆水袋用水。材料道：铺设83mm进水钢管一路，每隔50m设一个三通阀门，外接加长软管用于消防和巷道防尘。同时供给乳化液泵、喷雾泵用水，前后部刮板运输机冷却用水，以及水幕、隔爆水袋用水。2、 隔绝瓦斯、煤尘爆炸的措施隔绝瓦斯、煤尘爆炸的设施的设置在材料道、运输道距工作面60200m范围内各设一组隔爆水袋，排距:1.2m，间距:0.2m，高度:距底板1.8m，水量:材料道&

8、gt;4×40×17=2720L，运输道>4×40×17=2720L，棚区长度20m。隔爆水袋吊挂要求：隔爆设施的管理要求水袋吊挂要整齐。吊挂时每排4个；注水量要充足，达到水袋的设计容量；水袋应设在巷道的直线段内，与巷道的交叉口、转弯处距离不小于50m。水袋挂钩位置要对正，相对布置（钩尖与钩尖相对），钩尖角度60度左右。设专职人员对隔爆水棚进行管理，发现损坏的及时更换，水量不足的及时补充水量。（二）防尘措施1、采煤机内外喷雾降尘：要求采煤机内外喷雾完好，雾化程度高，特别是喷雾能够封闭产尘全部位。故必须做到以下几点：加强采煤机内外喷雾系统的管理，每天

9、检修维护，保证喷嘴完好不堵塞；采煤机内外喷雾安装过滤装置；采煤机内外喷雾由51mm的高压胶管开关列车的喷雾泵供水，外喷雾压力不低于1.5MPa，内喷雾压力不低于2MPa。喷雾泵布置在进风巷开关车附近靠工作面的一端，随开关车一起移动。2、架下与放煤口降尘供水方式：采用32mm高压胶管从开关列车的喷雾泵向支架前后喷雾供水；动作方式：移架和放煤采用手动控制方式，每架实现放煤手动喷雾；每架架下安装手动喷雾装置。喷嘴布置：每架设四通阀门，前探梁下布置一组两个串联喷嘴，放煤口布置一组四个串联喷嘴。安设要求：架下喷雾顺风流方向喷雾，放煤口喷雾呈半包围形式，罩住产尘部位。3、破碎机处降尘封闭破碎机，在封闭空间

10、与出口处各设一组（两个喷嘴）喷雾装置，通过球阀手动喷雾，并加强破碎机50m范围内的洒水工作。4、净化水幕在运输道、材料道距工作面30m及50m处，各设一道风流净化水幕，要求能覆盖巷道全断面，雾化效果好，并必须坚持正常使用。5、转载点喷雾各转载点喷雾均设手动喷雾装置，要求灵敏可靠，雾化程度高，能覆盖产尘全部位。6、洒水降尘工作面回风巷每天冲刷一次，进风巷每周冲刷一至二次，工作面两道出口50m以内、皮带机头尾及转载机段生产班每班冲刷一次。7、个体防护工作面及回风侧所有作业人员均应佩戴复式防尘口罩。四、防治煤层自然发火技术措施（一）消防管路系统消防管路系统采用防尘管路系统（二）综合防灭火措施1、防灭

11、火系统（1）灌浆防灭火。1）工作面异常时埋管灌浆采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管(一般预埋1020m钢管)，预埋管一端通采空区，一端接高压胶管。在正常生产条件下不注浆，但在初次放顶、结束放顶注浆，回采时预埋管随着工作面的推进用回柱绞车逐渐牵引往外移，使预埋管始终保持在采空区内58m；当推进缓慢时、非正常生产超过一天或回风流中CO浓度上升超过24ppm的情况下启动注浆系统对采空区进行灌浆，直到工作面恢复正常生产为止。2）采后闭墙插管灌浆即在工作面两端的密闭墙上分别预设12个50mm的注浆孔，实行“连续足量，充分灌注”，大量向闭后灌注浆液，同时可以起堵漏风作用，防止发生自燃火

12、灾。3）、埋管灌浆时灌浆量计算日灌浆所需黄土量Q土1=K·G/（V煤×H采）式中：Q土1日灌浆所需土量，m3/d；G 矿井日产量，2680t；V煤煤的容重，10-11号煤层容重为1.47t/m3；H采采出煤体高度，m；K 灌浆系数，以灌浆量高出采出煤体面积100mm，水土比为5比1时按经验值取K0.02；（根据江苏省大屯煤电公司、山东兖州矿务局使用经验取值）Q土=0.02×2680/（1.47×4.8）=7.6m3/d日灌浆所需实际开采土量Q土2=×Q土式中：Q土2日灌浆所需实际开采土量，m3/d；取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中

13、的损失）；取1.1。Q土2=×Q土=1.1×7.6=8.4 m3/d日制浆用水量Q水1Q·式中：Q水1制备泥浆用水量，m3/d：泥水比的倒数，取5。Q水18.4×542m3/d每日灌浆用水量Q水2K水·Q水l式中：Q水2灌浆用水量，m3/d：K水用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取1.1。Q水2=1.1×42=46m3/d 日灌浆量Q浆1(Q水1+Q土2)M式中：Q浆1日灌浆量，m3/d：M泥浆制成率，取0.93。其余符号同前。Q浆1=(46+7.6)×0.93=50m3/d每小时灌浆量Q浆2= Q浆1/(n×t

14、)式中：Q浆2每小时灌浆量，m3/h；n每日灌浆班数，班/日；t每班纯灌浆时间，小时/班；Q浆1符号注释同上式。Q浆2=50/（1×1）=50m3/h（2）采后闭墙插管灌浆要求 采后在回采工作面停采线上口预设一根50mm的注浆管，从回回风巷的闭墙上部穿出，外端安装一个50mm的闸阀，上下顺槽采用双墙密闭，墙体厚度为500mm，两道墙体之间间隔500mm，用黄土填实，及时进行闭墙插管灌浆。 灌浆管路铺设路线：地面灌浆泵站副立井回风大巷11011运输道11011工作面施工前准备注浆前，先将双液泵运到位，距密闭3m处水平放置；泵液池两个，距注浆1m距离水平放置。设备防爆及接电由机电科安排电

15、工将注浆泵电源接好，并确保总开关电源停、送电灵敏可靠。每台电源开关只准接一台动力设备，必须安设操作按钮。防爆、密闭装置按要求安装，如发现失爆要立即修复。严格执行不能带电工作的规定。（3）注浆机投入使用前必须将吸浆管放入清水池中开机试运转进行检查:一是检查电动机和齿轮的转向是否正确；二是检查液压方向阀块是否能能控制油缸往复运转。启动电动机，将系统压力调到12Mpa,试运转5分钟，（此时混合器放浆闸全部打开），如果运转正常，就将混合器上的阀门关闭，将油压调到3Mpa,然后停泵，准备正式工作。施工现场必须提前一个班将所用的黄土运到位，将黄土存放在距浆液池3m范围内，并确保安全通道畅通。施工地点确保水

16、路供水畅通，以便于工作使用。 1）主要技术参数 ZSY50/70双液注浆泵流量：70L/min;压力0.59Mpa;电机功率11KW；外形尺寸：1.7*0.8*1m，总重量470kg。 浆液采用水和黄土混合制成，其两者比例为：黄土：水=1：5。 2）施工方法 首先将两根放液管分别接到密闭墙上注浆管上，吸液管放进浆液池中专人进行搅拌，然后启动电动机，开始注浆。 注浆完毕标准：当发现密闭顶板出现向外漏水，同时压力表显示明显增大12Mpa时，即为密闭墙已注满。 3）安全注意事项 注浆泵应放置在水平位置，避免油管、吸浆管扭曲、打折。 安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的连接必须拧紧。 注浆过程中，注浆

17、人员的身体要避开注浆管的正面；开关放浆阀门时要在侧面操作，防止喷漏浆伤人；严防注浆管弹出伤人。 注浆过程中如果要处理注浆泵或注浆管路时，必须先停机。打开卸压阀并确认卸压后，再打开管路进行处理。 操作注浆泵司机与把注浆孔人员要密切配合好，其注浆给压、停泵、开泵要听从把注浆泵孔人员的口令。 注浆施工： 所有参与注浆人员必须带防护眼罩和乳胶手套。 注浆管路要连接牢靠，浆液要充分搅拌过筛。 检查2寸球阀是否堵塞，球阀开、闭是否灵活。球阀丝扣、法兰盘丝扣、三通丝扣是否由倒丝、乱丝、滑扣等现象。如果有，应及时更换，且2寸球阀丝扣必须上满。 孔口注浆软管要用双股8#铁丝绑扎牢靠，栓在扣扣4寸闸阀上。所有注浆

18、软管两头都用双股8#铁丝捆牢，铁丝栓在注浆管另一端法兰盘上注浆前输浆管路要用清水做耐压试验，试验压力不能低于注浆终压(1Mpa). 每班班长要认真填写原始记录看，下班后要及时向调度室汇报情况，并将原始记录交予技术科存档。 注浆过程中，如果出现设备异常响声，压力及不稳定，要立即停机查明原因并进行处理。如果突发事件危及安全时，立即停机后撤离工作面。 提升、下放注浆设备时，必须栓牢调稳，并检查钢丝绳、保险绳、绳卡、矿车销子符合要求，安全可靠。斜巷运输时，必须使用好档车杠和阻车器。与绞车司机联系好，打好信号，慢提慢放。4）停机保养注浆完毕后，应立即将两个吸浆管移到清水池中，清洗泵内残存浆液，防止时间一

19、长造成浆液凝固，增加不必要的麻烦。如果机器近期不在使用，应将排阀体及工作缸拆开，清洗干净，刷上防锈液或油脂，在装起来备用。拆卸方法：拆下进排阀体：拆下工作缸端螺杆上的两个螺母，取下缸头、缸筒即可，拆卸时不准损伤个密封件。（三）阻化剂防火为减少喷洒阻化剂对采煤工作的影响，采用半永久性喷洒系统。在回回风巷出口附近设置阻化剂配制站，配置溶液池与阻化剂材料存放池以及4KW溶液泵1台。喷洒系统为阻化泵站输出（2寸钢管）回回风巷工作面尾部（1寸胶管）工作面各处喷洒地点。喷洒时间安排在检修班放顶前进行，首先对工作面全面喷洒一次，然后重点喷洒工作面浮煤较厚地点。喷洒工作与放顶班操作规程配合，按循环进行随采随喷

20、洒。 1）阻化剂喷洒量计算1.阻化剂液底板浮煤喷洒量G1=K1·K2·L·B·h1·A1式中：G1按重量计算浮煤一次喷洒量，t；K1一次喷洒加量系数，一般取1.2；K2松散煤（浮煤）密度，K2=0.9 t/m3；L工作面长度，10号L=135m, 11号L=125m；B一次喷洒宽度，B=1.6m；h1底板浮煤厚度，取h1=0.05m；A1原煤（浮煤）的吸液量，取A1=0.047 t/t。10号:G110=K1·K2·L·B·h1·A1=1.2×0.9×135×1.6

21、×0.05×0.047=548.21(kg)11号:G111=K1·K2·L·B·h1·A1=1.2×0.9×125×1.6×0.05×0.047=507.6(kg)2.阻化剂液工作面一次喷洒量10号G=G110=548.21kg11号G=G111=507.6kg3.工作面一次喷洒所需阻化剂用量G=G×式中：阻化剂溶液的浓度，=20%；10号G= G110×=548.21×20%=109.64kg11号G= G111×=507.6

22、15;20%=101.52kg。2）安全技术措施1.喷洒前应对喷头、管路、阻化泵仔细检查，无任何问题后方可喷洒。2.每天对喷头清洗1次。3.教育职工严禁食用工业盐，以免中毒。4.喷洒时喷头应远离液压支柱和各种机械，以免腐蚀设备。5.喷洒阻化剂专职人员必须穿防腐蚀衣服，带橡胶防腐手套，配戴口罩等防护措施。6.喷洒阻化剂时，喷洒范围内人员应站于上风侧，避免吸入阻化剂，对身体造成伤害。7.采用压注阻化剂防灭火前，应首先编制操作规程，分析可能发生的情况及危险，制定相应防治措施。8.压注阻化剂时，应随时注意压力表，当压力超出预计范围是，应立即停止压注，分析原因及解决办法，避免造成煤体及阻化剂喷出等事故。

23、9.在喷洒段液压支架靠采空区侧采用阻燃PVC胶布将液压支架与采空区分隔,其它机械采用阻燃PVC胶布覆盖，以免腐蚀设备。（四）、束管监测分析安装GSJ8束管监测系统一套，束管监测系统中心机房设在地面。分析参数主要有O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4。正常情况下，每天人工进行气体采样，带到地面束管监测系统中心机房，进行气体分析，有异常时，及时向矿领导汇报。2、防灭火措施（五）特殊时期的防灭火要求1、工作面临近结束的防灭火要求工作面临近结束，推进度较慢，故需采取以下防火措施跟煤层顶板回采，认真清理架前、架间浮煤，减少老塘浮煤量；在工作面上下隅角设置风障，风障长度不低于5米，挡风墙长

24、度以能够封堵两隅角未冒落空间为准；加强上下道退锚，如上下道出现悬顶，及时用编织袋装碎矸石进行封堵，以减少向老塘漏风；加强检测，发现CO超限，及时进行处理。2、暂停开采、停止开采、回撤防灭火措施暂停开采前，必须把顶煤认真放净；每循环放煤后，把后部刮板机附近的遗煤清理干净；暂停开采、停止开采、回撤期间在工作面上下隅角设置风障；暂停开采、停止开采、回撤前认真清理架前、架间浮煤，减少老塘浮煤量；在能够满足稀释瓦斯等有害气体与满足基供风风量的前提下，在暂停开采、停止开采、回撤期间减小工作面的风量；必要时，暂停开采、停止开采、回撤前向采空区注射黄泥浆。加强暂停开采、停止开采、回撤期间气体检测，发现CO超限

25、，及时进行处理。五、安全监控系统地面监控室（KJF2000N）11011进回风联络巷分站11011工作面各类传感器。(一）瓦斯监测监控1、分别在工作面材料道距工作面510m内、工作面回风隅角、工作面材料道出口1015m处各安装甲烷传感器各一台，连续监测测点处瓦斯浓度情况，其设置情况详见下表：11011甲烷传感器设置情况一览表表4-2-1序号传感器名称设置地点型号报警值（%）断电值（%）复电值（%）断电范围1甲烷工作面材料道距工作面面510m内GJC4/400.81.2<0.811011工作面及回风顺槽所有非本安型电气设备2甲烷工作面回风隅角GJC4/400.81.2<0.811011工作面及材料道所有非本安型电气设备3甲烷工作面材料道出口1015m处GJC4/400.80.8<0.811011工作面及材料道所有非本安型电气设备4甲烷采煤机GJC4/400.81.2<0.811011工作面及