下工作面通防设计doc

1、编号： 20101201山东里能鲁西矿业有限公司采煤工作面通防专项设计 工作面名称：3下109采煤工作面编 制 人： 审 核： 科 长： 总 工 程 师： 编 制 单 位： 通 防 科 编 制 时 间：2010年12月6日3下109采煤工作面一通三防专项设计根据采掘等设计和3下109采煤工作面回采地质说明书编制一通三防设计：一、通风系统 1、风量计算（1）按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算按瓦斯涌出量计算：Q1=100×q瓦×K采通=100×0.030×1.6=4.8m3/min按二氧化碳涌出量计算：Q2=100×q二氧化碳×K采通=100

2、×0.040×1.6=6.4m3/min式中：q瓦-工作面的瓦斯绝对涌出量（m3/min），相邻工作面瓦斯鉴定数据为0.030m3/min；q 二氧化碳-工作面的二氧化碳绝对涌出量（m3/min），相邻工作面（瓦斯鉴定数据为0.040 m3/min； K采通-工作面瓦斯涌出不均衡的备用风量系数，取1.6。（2）按工作面温度计算Q3=60×V采×S采×KL=60×1.0×12.516×1.0=750.96751（m3/min）式中：V采-与3下109采煤工作面气温（19）相对应的风速，取1.0m/s；S采-3下109

3、采煤工作面的平均有效通风断面（m2）；S采=H· B均 ·Ks=3.5×（4.7704.170）×0.8/2 =12.516m2。式中：H-3下109采煤工作面采高（m），取3.5米；B均-采煤工作面平均控顶距（m），取4.470米；Ks -采煤工作面有效通风断面系数，取0.8；KL -采煤工作面面长系数，取1.0。（3）按工作面每班工作最多人数计算实际需要风量Q4=4N= 4×40=160（m3/min）式中：N该工作面同时工作最多人数取40人；4每人应供给的最小风量 m3/min。 （4）按风速进行验算按工作面风速不低于0.25m/s，不大

4、于4m/s进行验算（通风有效最大断面按13.356m2，最小断面按11.676m2）。按最低风速验算,各个采煤工作面的最低风量Q > 0.25×60×S大 = 0.25×60×13.356 = 200.34m3/min按最高风速验算,采煤工作面的最高风量Q < 4×60×S小 = 4×60×14.76 = 2802.24m3/minQ3Q4Q2Q1，200.34m3/min 751 m3/min2802.24m3/min。（5）风量的确定根据上述计算和验算的结果，采煤工作面所需风量为751 m3/min

5、。2、通风路线（具体标示详见附图1：3下109采煤工作面通风系统图）（1）进风路线：地面新风副井-300m水平轨道石门一采区轨道上山一采区顶部车场3下109轨道顺槽联络巷3下109轨道顺槽3下109采煤工作面（2）回风路线：3下109采煤工作面乏风3下109胶带顺槽一采区胶带上山-300m水平胶带石门上仓胶带输送机巷总回风巷主井地面 3、测风每10天对工作面进行一次测风，采煤工作面配风量为751 m3/min，测风工作由四监区负责。工作面进、回风巷都要进行测风，并将测风结果记录在测风牌板上。测风时要同时测定测风地点的瓦斯浓度、空气温度。测风结果以旬报和月报的形式报通防科和矿技术负责人（矿总工）

6、审阅，风量、温度或瓦斯浓度等参数异常立即汇报调度室和矿技术负责人。二、防治瓦斯 1、瓦斯检查（设点、次数）瓦斯检查点分别设在:工作面回风巷、工作面风流、回风隅角。工作面设瓦斯检查员巡回检查,每隔35小时检查一次,每班至少检查两次。 瓦斯检查牌板应设置在回风顺槽中距工作面小于50m的范围，检查结果要及时填写，并及时向有关人员汇报。 工作面确需放炮时，放炮员、瓦斯检查员、当班带工队长，必须遵守“一炮三检”和“三人连锁”制度，按爆破规定进行，严禁放明炮、糊炮。 2、瓦斯监测加强对工作面瓦斯的监测,布置4台瓦斯传感器，垂直悬挂在巷道的上方，距顶板不得大于300mm，距巷道巷帮不得小于200mm。其位置

7、与控制范围分别为：（1）第一台瓦斯传感器布置在回风隅角切顶排处。瓦斯报警浓度0.8%、断电浓度1.0%、复电浓度小于0.8%,断电范围为工作面内的全部非本质安全型电气设备。（2）第二台瓦斯传感器布置在距工作面煤壁小于或等于10米的回风巷道内，瓦斯报警浓度0.8%、断电浓度1.0%、复电浓度小于0.8%,断电范围为回风巷内的全部非本质安全型电气设备。（3）第三台瓦斯传感器布置在距回风巷道与3下107上顺槽相通联络巷交叉点1015m的回风巷道内，瓦斯报警浓度0.8%、断电浓度1.0%、复电浓度小于0.8%,断电范围为工作面及回风巷内的全部非本质安全型电气设备。（4）第四台瓦斯传感器布置在回风巷道内

8、、距离3下109面联络巷开口点以北5米，瓦斯报警浓度0.8%、断电浓度1.0%、复电浓度小于0.8%,断电范围为工作面及回风巷内的全部非本质安全型电气设备。传感器每隔10天调校一次，监测报表每天上报总工和矿长审阅。采煤面回风隅角和煤机上必须悬挂瓦斯报警仪，回风隅角的瓦斯报警仪悬挂在切顶排支柱处，煤机的瓦斯报警仪，割煤时由现场操作的煤机司机携带，检修时必须悬挂煤机上。分站和断电仪安设根据监控中心的监控设计和生产时的具体位置在规程中说明清楚。瓦斯监测系统由四监区进行专人维护,确保系统的灵敏可靠，每天用光瓦或便瓦和传感器对照，两者误差超过0.1时，必须查明原因进行处理并上报调度室监控人员。当瓦斯超限

9、或监控系统报警时，要按规定安排撤人，并及时查明原因，进行处理。瓦斯监控系统安装好后，任何人不得擅自更改，如需处理必须经调度室监控管理人员同意，上报总工程师批准，尤其不能擅自甩掉断电仪。监控系统布置详见附图2（3下109采煤工作面安全监控系统图），监控分站和监控线路布置具体见监控中心的监控设计。三、综合防尘系统 1、防尘管路系统（1）胶带顺槽供水管路：井上蓄水池副井主管路-300m水平轨道石门主管路一采区第一联络巷支管路一采区胶带上山支管路3下109胶带顺槽支管路3下109采煤工作面（2）轨道顺槽供水管路：井上蓄水池副井主管路-300m水平轨道石门主管路一采区轨道上山顶车场支管路109轨道联络巷

10、支管路3下109轨道顺槽支管路3下109采煤工作面详见附图3：3下109采煤工作面防尘供水系统图 2、防尘措施（1）工作面采煤机装有内外喷雾，与喷雾泵连接，确保内喷雾压力不小于2Mpa，外喷雾压力不小于1.5 Mpa，如果内喷雾装置不能正常喷雾，外喷雾压力不得小于4 Mpa。外喷雾采用二次负压降尘喷雾装置，压力控制在510 Mpa之间，喷雾水雾要能够封闭截割产尘部位。内喷雾和外喷雾装置与煤机开停同步连锁，压力和水质必须符合要求，确保喷雾的雾化效果，喷雾泵不能正常工作时必须停止割煤，上报调度室。液压支架全部安装自动喷雾装置，实现降柱、移架同步自动喷雾。在不降柱、不移架的情况下，采煤机割煤时，打开

11、前喷雾的手动阀，实现架间喷雾，喷雾长度必须满足水雾覆盖全断面的要求。综合防尘效果确保工作面不扬尘、不积尘。（2）轨道顺槽供水管路选用直径57mm的水管，每100米设一个三通阀门，做冲刷巷道和消防用，在轨道顺槽入口20米范围内处设净化水幕一道，距工作面30米50米范围内设净化水幕一道，每道水幕的喷雾喷头不少于5个,且雾化良好,覆盖全断面。净化进入工作面的风流，靠近工作面的水幕均随工作面的推进而向外移，但不能改变距离，开停根据工作面进风风流的干燥程度和含尘量控制。（3）胶带顺槽供水管路选用直径57mm的水管，每50米设一个三通阀门，各转载点（刮板输送机头、转载机头、皮带机头）必须设喷头、喷雾等洒水

12、灭尘装置，在胶带顺槽入口20米范围内处设净化水幕一道，巷道内每200米设一道净化水幕，距工作面3050米范围内设净化水幕一道，每道水幕的喷雾喷头不少于5个,且雾化良好,覆盖全断面。水幕均随工作面的推进而向外移，但距离不能改变。为实时监测采面的粉尘浓度，在胶带顺槽内安装一套粉尘在线监测系统，设定粉尘浓度的喷雾点为10mg/m3，当巷道内粉尘浓度大于10mg/m3时，水幕自动喷雾，具有效率高、喷雾及时、节省喷雾用水的优点。（4）煤层注水详见煤层注水设计。 （5）煤尘冲刷 每班割煤结束后必须对工作面及时超前支护以里的区域（轨道顺槽为移动变电站以内）的积尘进行冲刷，确保没有厚度超过2mm，连续长度超过

13、5m的积尘，尤其是容易积尘的死角，必须认真冲刷，做好冲刷记录。进风顺槽每月冲刷一次，回风顺槽每月至少冲刷三次，确保没有厚度超过2mm，连续长度超过5m的积尘。如果有煤尘堆积超过规定或扬尘，根据情况随时冲刷，并做好冲刷记录，由四监区负责。四监区每半月测尘一次，并将测尘情况上报矿长、矿技术负责人、通防科，及时反馈信息，加强工作面的防尘管理。(6)个体防护 进入工作面和回风侧工作的所有作业必须佩戴防尘口罩。 3、隔绝瓦斯煤尘爆炸措施3下109采煤工作面的进、回风顺槽巷道各设隔爆水棚一处，总长度不小于20米，总水量不小于200L/m2，吊挂覆盖全断面，水棚排距为1.2米，隔爆水棚距工作面60200米。

14、四、防灭火设计 1、监测系统加强对工作面自然发火的监测,一氧化碳传感器、温度传感器布置在距回风巷道与3下107上顺槽联络巷交叉点1015m的回风巷道内，垂直悬挂在巷道的上方，距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm。传感器每隔7天调校一次。束管监测探头布置在工作面回风侧端头切顶排支柱处，垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷道下帮不得小于200mm，随工作面的推进前移。每天通过色普分析自燃发火情况，监测报表每天上报通防科审核，然后上报总工和矿长审阅，有自燃发火征兆时需每班连续上报。及时监测系统和束管监测系统的数据，发现温度上升明显、有芳香族碳氢化合物、CO浓度超过24ppm或增加较

15、快时，要及时组织进行撤人、采取防止人员中毒措施和防灭火措施，CO达到或超过40PPM时作为自然发火征兆进行处理，编制特殊措施处理。详见附图2：3下109采煤工作面安全监控系统图 2、综合防灭火设计（1）防治自然发火 提高煤炭回收率，加强浮煤管理。从根源入手，减少丢煤，提高煤炭的回收。在回采过程中确保不留底煤，每班必须将浮煤清理干净，保证煤炭回收率不小于95，管理人员加强监督考核。 采取措施隔绝氧气供给。工作面的正常涌水量为20 m3/h,工作面直接顶为泥岩（平均厚度4.28m），工作面顶板随采随冒，加之淋水和喷洒阻化剂可使泥岩粉碎胶结，隔绝氧气，一监区每班按规定向采空区喷洒阻化剂。 加强漏风管

16、理，减少氧气供给，重点是3上109采空区和3下107采空区密闭，必须每天检查密闭的完好情况和漏风情况，每天通过束管监测气体情况，每周井下取样分析，检查发现问题及时制定相应的措施处理，防止造成3下109采煤工作面和3上109采空区、3下107采空区之间串连漏风发生煤炭自燃。特殊地点的防自燃处理。A、 工作面初次放顶前的防自燃处理。开切眼附近顶板不易垮落，存有较大空间，煤壁暴露的时间较长，开采前喷洒阻化剂：阻化剂用量计算V=RArIMS/p 式中：R循环喷雾量m3/L ，取0.02m3/L； A工作面丢煤率%，取5%；r实体煤容重，取1.37t/m3； I工作面长度，125m； M工作面采高，取3

17、.5m； S走向长度，即开切眼宽度，5.2m； p雾化率%，取90%。 V=0.02×5%×1.37×125×3.5×5.2/90%=3.46t 溶液配比根据经验取1:1，工作面支架安装前由四监区喷洒。B、 采面推进过程中采空区氧化带和两顺槽的自燃监测处理。3下109采煤工作面的回采时间为14.3个月，平均每个月推进95m，而煤层自燃发火期最短为64天，推采过程不注浆，根据相临3下107工作面的回采经验看对这种煤层厚度是可行的。每天对巷道破碎地段、高冒地点进行自燃发火检查。在采煤工作面推进过程中，对采空区每班喷洒阻化剂，喷洒量检修班为0.6t、

18、正常班为1.2t（计算方法同），可根据实际回采丢煤情况控制。一监区负责喷洒阻化剂。同时必须做好自燃发火的预测预报工作，这是关系到防治自燃的成败，具体采取的措施是：a、每周一次的采空区取样分析，分析一氧化碳浓度和烷烃比。可通过束管监测和人工取样两种方法。b、通过红外线遥感测温仪遥测采空区温度，及时掌握温度变化。c、通过束管检测探头检测工作面及回风隅角的自燃发火情况。d、通过在回风顺槽设一氧化碳探头检测回风风流中的一氧化碳变化，监控工作面及巷道的自燃发火情况。通过以上监测、监控手段，发现有采空区有高温点出现或有自燃发火征兆，在两顺槽打防火墙，对采空区进行灌浆或注氮，具体灌浆根据现场情况制定补充措施

19、决定。对于巷道破碎地段、高冒地点出现自燃征兆可采取填充后喷洒阻化剂喷浆等方法处理，具体操作根据现场出现的情况另行制定措施。C、 停采线注浆与工作面初次放顶前的情况一样，因回撤工作面致使该地段暴露时间较长，作为防治自燃的重点地段，停采线附近的空间必须注浆，注浆的措施、方法如下：a、浆液制备采用黄土加水混合制作浆液。要求参数：水:土=4:1（体积比），在地面采土场取土运至灌浆站过筛去除大颗粒，用高压水将土冲入搅拌池搅拌均匀后，用比重计法测量水土比符合要求后，将泥浆灌入井下。 b、对注浆量计算如下： 根据公式Qs=kmLHC式中：m-煤层开采厚度，3.5m；L、H-灌浆区的走向10m、倾斜长度取12

20、5m；C-煤炭回收率，95；k-灌浆系数，取0.05。灌浆用土总量为Qs=0.05×3.5×10×125×0.95=207.8m3灌浆用水总量Qw=kw×Qs×a式中：kw-冲洗管路用水量的备用系数，取1.2 a-水土比取4 Qw=1.2×207.8×4=997.4m3 灌浆总量为:Q=QsQw=207.8+997.4=1025.2m3。c、灌浆路线井上灌浆站主井井筒-300水平胶带石门一采区胶带上山3下109轨道顺槽3下109采煤工作面停采线 d、技术措施及要求为配合此注浆方案的切实有效实行，还必须做好以下几方面

21、工作：a）在灌浆过程中应及时检查，经常观测水情，采空区灌入水量与排出水量均应详细记录，应做好防溃浆措施。b）及时排水，做好疏水措施，防止灌浆水危及其他相邻巷道和工作面。c）掌握好水土比和灌浆速度，防止泥浆堵塞管路，每次灌浆完毕后要及时用清水冲刷管路，以不再流出泥浆为准。d）铺设和回撤管路时一定注意顶板、煤壁的支护情况，注意安全。e）严格遵守灌浆操作规程。f）在排水设备和管路的选型应考虑到灌浆水量的影响。g）四监区制定相应的安全措施后方可实施。（2）特殊时期的防灭火要求本工作面煤的自然发火期最短为64天，在正规的回采期间，应尽量保持设计的推进速度，在临时停产期间，要加大综合防灭火措施。工作面回撤完毕后，及时对工作面进行永久密闭，最长时间不得超过45天。（3）外因火灾的防治 工作面胶带输送机机头、机尾处及设备列车车场必须备有干粉灭火器（每处两台，容量8Kg），沙箱一个（沙量大于0.5m3），铁锹2把。皮带输送机必须设有温度保护、烟雾保护和自动洒水装置。 做好易燃易爆物品管理，井下使用的汽油、煤油必须装入盖严的铁桶内，剩余的汽油和煤油必须运回地面，严禁在井下存放。