综采面通风设计教材

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= 100Xq 绝XK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/min K瓦斯涌出不均衡系数，K=1.2故：Q采=100X 1.2 X 0.88=105.6 n3/min2、按二氧化碳涌出量计算Q=67QO2XK 采=67X 1.73 X 2=231.8 m8/min其中:Qco2二氧化碳绝对涌出量 1.73m3/minK采一一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=60xv 采XS 采 m

2、3/min式中： Q 采采煤工作面安装实际需要风量， m3/min ；V采一一采煤工作面适宜风速，按工作面进风流气温1719C时，取 1.0m/s ;S采一一工作面平均有效断面积，取 10.4川。故：Q采=60X 1 X 10.4=62 m3/min4、按采煤工作面人数计算：Q 采=4Nr0/minQ采工作面所需实际风量，m3/mi nN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=4X 80=320m3/min取上述1234结果最大值Q采=632n3/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/mi n;240 工作面

3、最高允许风速，m/min;S有效一巷道面积，平方米240scQ 采15sc15sc=15X 10.53=157.95 m3/min240X sc=240X 10.53=2527.2 m3/min工作面所需风量Q采取632n3/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2 m10.53V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/min157.9525

4、27.2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t主斜井（副斜井）t轨道大巷t一采区轨道巷t材料道t11011工作面回风风流11011工作面t 11011运输道T一采区回风巷T总回风巷T回风立井T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

5、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， 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

6、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

7、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 83mn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4X 40X17=2720L,运输道 4X 40X 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

8、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勺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

9、，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

10、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

11、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，防止发生自燃火灾。3）、埋管灌浆时灌浆量计算 日灌浆所需黄土量C土 1=K G/ （V煤 x H采）式中：Q土i日灌浆所需土量，m3/d ;G 矿井日产量， 2680t ；

12、V煤煤的容重，10-11号煤层容重为1.47t/m 3;Hb采出煤体高度，mK 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K= 0.02 ;（根据江苏省大屯煤电公司、山东兖州矿务局使用经验取值）3Q=0.02 x 2680/ （1.47 x 4.8 ） =7.6m/d 日灌浆所需实际开采土量Q土 2= aX Q土式中：Q土2日灌浆所需实际开采土量， m/d ；a取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失）；取1.1 。3Q土 2= aX Q土=1.1 x 7.6=8.4 m /d 日制浆用水量Qk 1 = Q式中：qk 1制备泥浆用水量，m/d:5泥水比的

13、倒数，取5。Qi = 8.4 x 5= 42m/d 每日灌浆用水量Q2= K水 Q7水i式中：Q72 灌浆用水量，mVd :Kk用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取 1.1Q72=1.1 x 42=46m/d 日灌浆量Q浆 1 = (Q 水 1+Q 2)M式中:Q1 日灌浆量，mVd :M泥浆制成率，取0.93。其余符号同前。Q定 1=(46+7.6 ) x 0.93= 50ni/d 每小时灌浆量Q浆2= Q 浆/(n x t)式中:Q浆2每小时灌浆量，mVh ;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 X 1) =50nVh2）采后

14、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勺注浆管， 从回回风巷的闭墙上部穿出，外端安装一个 50mm勺闸阀，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

15、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0.5 9Mpa;电 机功率11K

16、V；外形尺寸：，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1 2Mpa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

17、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

18、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

19、。 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容液泵1台。喷洒系统为阻化泵站输出（2寸钢管）一 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洒。1 ）阻化剂喷洒量计算1. 阻化剂液底板浮煤喷洒量G=K L B-hi A i式中：G按

20、重量计算浮煤一次喷洒量，t ;Ki一次喷洒加量系数，一般取 1.2 ;&松散煤（浮煤）密度，Kf0.9 t/m 3;L工作面长度，10号L=135m, 11号L=125mB次喷洒宽度，B=1.6m;hi底板浮煤厚度，取hi=0.05m;A原煤(浮煤)的吸液量，取 A=0.047 t/t 。10号：Giio=K L B-hi Ai = 1.2 X 0.9 X 135X 1.6 X 0. 05 X 0.047=548.21(kg)11号:Gm=K1 -K2 - L - B-h1 -A1 = 1.2 X 0.9 X 125X 1.6 X 0. 05 X 0.047=507. 6(kg)2. 阻化剂液

21、工作面一次喷洒量10 号 G二G。 =548.21kg11 号 G二GJ =507.6kg3. 工作面一次喷洒所需阻化剂用量G=3Xp式中：p阻化剂溶液的浓度，p= 20%10 号 G= G10Xp=548.21 X 20%=109.64kg11 号 G= G111Xp=507.6X20%=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

22、. 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。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、C2H

23、4。 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 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，

24、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， 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