回采工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)

****綜采工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)　　

一、工作面概況　　

（1）****回采工作面相應(yīng)地表南段位于老貓頂西側(cè)山坡，北段位于茶葉溝上端。地表地勢(shì)南高北低，高程971~　1132米　，蓋山厚441~　492米　。地表大部分為原巖裸露，零星分布著黃土覆蓋層。地表無建筑物，北部有林地。　　

（2）井下：****回采工作面位于2118工作面采空區(qū)西側(cè)　40米　，南鄰礦界，西部為未采區(qū)，北與12#煤的采區(qū)軌道巷相接。工作面與下部15#煤層8122工作面采空區(qū)水平投影位置相距65米。工程自北向南推進(jìn)，南北延伸長　980米　。　　

二、通風(fēng)方式及方法　　

****工作面采用“U+L”全負(fù)壓通風(fēng)。即：運(yùn)輸順槽作為進(jìn)風(fēng)巷，回風(fēng)順槽作為回風(fēng)巷，尾巷作為專用排瓦斯巷。在回風(fēng)順槽和尾巷每隔　30米　布置一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷，平時(shí)封閉，當(dāng)工作面推進(jìn)到聯(lián)絡(luò)巷附近時(shí)，把密閉拆開，調(diào)節(jié)回風(fēng)、尾巷的風(fēng)量，解決上隅角瓦斯。另外****尾巷利用采外配風(fēng)，選用2×22KW對(duì)旋局扇通風(fēng)，風(fēng)機(jī)位置在****尾巷進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷調(diào)節(jié)窗外，風(fēng)筒直徑　800 mm　，風(fēng)筒出口距尾巷掌頭必須小于　5米　。　　

三、配風(fēng)量計(jì)算　　

1、按工作面瓦斯涌出量計(jì)算（考慮抽放因素）　　

2008年瓦斯等級(jí)鑒定12#煤瓦斯相對(duì)涌出量在　43.04m³　/t，回采時(shí)按日產(chǎn)量2000t計(jì)算，瓦斯絕對(duì)涌出量為　59.78 m³　/min，根據(jù)以往工作面回采經(jīng)驗(yàn)，工作面抽放率在80%以上，因此****工作面風(fēng)排瓦斯絕對(duì)涌出量為　11.95m³　/min。　　

Q_采回=q_回ch4/1.0%×K_回ch4=4.5/1.0%×1.6=　720m³　/min　　

Q_采尾= q_尾ch4/2.5%×K_尾ch4=7.45/2.5%×1.6= 　480m³　/min　　

Q_采=Q_采回＋Q_采尾=　1200m³　/min（含采外配風(fēng)　300 m³　/min）　　

通過工作面的風(fēng)量為：1200－300=900 m³/min。　　

其中: Q_采——采煤工作面所需風(fēng)量m³/min；　　

q_回ch4、q_尾ch4——采煤工作面回風(fēng)、尾巷瓦斯絕對(duì)涌出量m³/min；（取2008年瓦斯等級(jí)鑒定值計(jì)算得）；　　

K_回ch4、 K_尾ch4——瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.6；　　

2、按工作面溫度與風(fēng)速計(jì)算　　

Q_采＝60V_采S_采＝60×2×6.06＝　727m³　/min　　

其中:Q_采——采煤工作面所需風(fēng)量m³/min；　　

V_采——工作面良好氣候條件下的風(fēng)速m/s；　　

S_采——工作面斷面　6.06m²　。　　

3、按工作面人數(shù)計(jì)算　　

Q_采＝4N＝4×60＝　240m³　/min　　

其中:4——每人所供給風(fēng)量不得少于4 m³/min；　　

N——采煤工作面同時(shí)工作最多人數(shù)。　　

4、風(fēng)速驗(yàn)算：　　

依照《煤礦安全規(guī)程》第101條規(guī)定，12#煤****綜采工作面在采取煤層注水、采煤機(jī)噴霧降塵等綜合防塵措施后的最低風(fēng)速為　0.25m　/s，最高風(fēng)速不得高于　5 m　/s，通過上面三種方法計(jì)算后，取最大值進(jìn)行驗(yàn)算。　　

0.25×60×S_大≤Q_采≤5×60×S_小　　

0.25×60×6.69≤900≤5×60×5.43（不含采外配風(fēng)）　　

100.35≤900≤1629　　

其中：S_小——工作面最小有效斷面m²，取5.43；　　

S_大——工作面最大有效斷面m²，取6.69；　　

因此風(fēng)速符合規(guī)定。　　

5、配風(fēng)量的確定及風(fēng)量分配：　　

****工作面經(jīng)以上計(jì)算，按正常生產(chǎn)2000噸，需配風(fēng)　1200 m³　/min。其中：運(yùn)輸順槽風(fēng)量:　900m³　/min；****回風(fēng)順槽風(fēng)量:　720m³　/min；****尾巷風(fēng)量：　480m³　/min，其中采外配風(fēng):　300 m³　/min。　　

四、瓦斯抽放　　

（一）礦井抽放系統(tǒng)　　

礦井地面瓦斯抽放泵站共有兩座機(jī)房，舊機(jī)房安裝有三臺(tái)CBF610—2BV₃—IN298型水環(huán)真空泵，配套電機(jī)功率355KW，額定流量298 m³/min，目前為兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用，在新抽放系統(tǒng)投入使用后，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；新機(jī)房安裝二臺(tái)2BEC72型水環(huán)真空泵，配套電機(jī)功率630KW，額定流量480m³/min，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用；擔(dān)負(fù)礦井的瓦斯抽放工作。抽放泵電源取自礦井35KV雙回路供電變電所。　　

礦井井下舊抽放系統(tǒng)布置兩趟φ500mm的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路負(fù)壓側(cè)分別安裝一套φ500mm孔板計(jì)量裝置，每臺(tái)CBF610抽放泵安裝有獨(dú)立的正壓排空系統(tǒng)，通過管路的不同連接，三臺(tái)泵可實(shí)現(xiàn)高低濃度分別抽放、三臺(tái)泵交換抽放。舊抽放主管路從地面瓦斯抽放泵站接出，由舊回風(fēng)井（4#井）進(jìn)入舊回風(fēng)，再經(jīng)回風(fēng)暗立井分別進(jìn)入12#采區(qū)，采區(qū)管路沿采區(qū)回風(fēng)大巷鋪設(shè)，在每個(gè)回采工作面的回風(fēng)聯(lián)巷口進(jìn)入回采工作面尾巷。在地面瓦斯抽放泵站、井下管路分支處、回采工作面尾巷與抽放鉆孔間設(shè)置相應(yīng)的閥門、計(jì)量裝置。根據(jù)抽放管路的實(shí)際情況，選擇地勢(shì)較低的位置設(shè)置管路高負(fù)壓放水裝置?，F(xiàn)井下抽放管路總長約12650米，其中φ　500mm　的瓦斯管7400多米，其余為φ　380mm　瓦斯管。　　

新抽放系統(tǒng)布置一趟φ630mm（其中φ800mm的500m）的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路負(fù)壓側(cè)安裝一套φ800mm孔板計(jì)量裝置，每臺(tái)2BEC72型抽放泵安裝有獨(dú)立的正壓排空系統(tǒng)，通過管路的不同連接，兩臺(tái)泵可互換抽放。新抽放主管路從地面瓦斯抽放泵站接出，由新回風(fēng)井進(jìn)入回風(fēng)斜井回風(fēng)，再經(jīng)第二回風(fēng)大巷、集中回風(fēng)巷，通過2117回風(fēng)聯(lián)巷進(jìn)入12#采區(qū)****尾巷口。根據(jù)抽放管路的實(shí)際情況，選擇地勢(shì)較低的位置設(shè)置管路高負(fù)壓放水裝置。現(xiàn)井下抽放管路總長約2100米，其中φ800mm的瓦斯管500米，其余為φ630mm瓦斯管。　　

（二）****工作面抽放系統(tǒng)　　

****綜采工作面采用鄰近層抽放、本煤層預(yù)抽放、上隅角抽放、采空區(qū)抽放等綜合瓦斯抽放方式對(duì)工作面進(jìn)行瓦斯抽放。其中布置在尾巷的高中位鉆孔在工作面正?；夭善陂g進(jìn)行本煤層和鄰近層抽放；布置在回風(fēng)的低位鉆孔用于本煤層和上隅角的瓦斯抽放；在尾巷每隔一定距離（根據(jù)工作面瓦斯涌出情況決定）施工閉墻，接管進(jìn)行采空區(qū)低濃度抽放；回尾貫眼進(jìn)入落山且頂板跨落后接管進(jìn)行上隅角低濃度抽放。　　

****工作面共布置三趟抽放管路，尾巷布置兩趟（一趟φ　500mm　鐵瓦斯管，一趟φ　380mm　鐵瓦斯管）；回風(fēng)布置一趟φ　380mm　鍍鋅瓦斯管。　　

尾巷布置的φ500mm瓦斯管，在每個(gè)鉆場預(yù)留一個(gè)三通閥門，接中位鉆孔、尾巷閉墻、回尾貫眼進(jìn)行低濃度抽放；尾巷內(nèi)的φ500mm瓦斯管，在每個(gè)鉆場預(yù)留一個(gè)三通閥門，接高中位鉆孔進(jìn)行高濃度抽放。回風(fēng)順槽布置的φ380mm鍍鋅瓦斯管，在每個(gè)鉆場預(yù)留四個(gè)三通，接高濃度或低濃度鉆孔進(jìn)行抽放，回風(fēng)順槽管路在與尾巷管路交叉處分別與兩趟管路進(jìn)行連接，并分別設(shè)閥門，根據(jù)低位鉆孔抽放濃度進(jìn)行調(diào)整。通過回尾貫眼用埋線管將回風(fēng)順槽低位鉆孔（高濃度孔）與尾巷高濃度抽放系統(tǒng)連接，進(jìn)行高濃度抽放，回風(fēng)順槽的抽放管路一般情況下只進(jìn)行低濃度抽放。　　

（三）****工作面抽放設(shè)計(jì)　　

1、鉆孔設(shè)計(jì)　　

（1）、****工作面高中位鉆孔布置在尾巷內(nèi)。鉆場布置在兩個(gè)回尾貫眼中間，共布置32個(gè)鉆場，每個(gè)鉆場中施工兩個(gè)鉆孔，第一個(gè)鉆孔仰角31^o左右，偏向落山側(cè)與尾巷夾角75^o，鉆孔長度70m；第二個(gè)鉆孔仰角在25^o左右，垂直于尾巷布置，鉆孔長度　76m　?？偣こ塘?SPAN lang=EN-US>4690米。　　

（2）、****工作面初采瓦斯抽放鉆孔共設(shè)計(jì)6個(gè)，全部布置在回尾1#貫眼和2#貫眼中間的尾巷內(nèi)。1#貫眼和2#貫眼中間布置3個(gè)鉆場，每個(gè)鉆場內(nèi)分別布置兩個(gè)鉆孔，鉆孔間距為　1m　，直徑　200mm　，仰角13^o—21^o交錯(cuò)布置。水平方向與順槽垂直，鉆孔長度　76m　，并在工作面尾巷形成后按標(biāo)高及時(shí)調(diào)整鉆孔參數(shù)。　　

1#貫眼和2#貫眼中間布置3個(gè)鉆場，鉆場內(nèi)布置工作面初采瓦斯抽放鉆孔；從2#貫眼開始，每兩個(gè)回尾貫眼間布置一個(gè)鉆場，鉆場內(nèi)布置高中位大直徑鉆孔；具體見《****工作面尾巷鉆孔布置圖》。　　

（2）、****工作面低位大直徑鉆孔布置在回風(fēng)順槽內(nèi)，回風(fēng)順槽內(nèi)共布置37個(gè)鉆場，1#鉆場與工作面間距為　25m　，沿回風(fēng)順槽依次向北每間隔　25m　布置一個(gè)鉆場，每個(gè)鉆場布置4個(gè)低位鉆孔，共設(shè)計(jì)低位鉆孔148個(gè)，鉆孔總工程量　9027.6m　。　　

1#鉆場布置的4個(gè)鉆孔的參數(shù)分別為1#鉆孔仰角28.9°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為22°，孔長　30.8m??；2#鉆孔仰角25.1°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為39°，孔長　35.3m??；3#鉆孔仰角21.0°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為50°，孔長　41.8m　；4#鉆孔仰角17.7°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為58°，孔長　49.3m　。　　

2#鉆場布置的4個(gè)鉆孔參數(shù)分別為5#鉆孔仰角15.5°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為11°，孔長　56m　；6#鉆孔仰角14.7°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為21°，孔長　58.9m　；7#鉆孔仰角13.8°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為30°，孔長　62.8m??；8#鉆孔仰角12.6°，偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為38°，孔長　68.7m??；　　

3#鉆場至37#鉆場的鉆孔參數(shù)與2#鉆場的參數(shù)相同。（具體見《****工作面回風(fēng)順槽低位瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)圖a》、《****工作面回風(fēng)順槽低位瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)圖b》）。　　

2、尾巷管路設(shè)計(jì)　　

（1）尾巷內(nèi)鋪設(shè)兩趟瓦斯管路，其中一趟用φ500mm鐵瓦斯管，一趟用φ380mm鐵瓦斯管分別用作低、高濃度抽放管路。　　

（2）尾巷瓦斯管與12^#煤回風(fēng)巷瓦斯管連接處都要留有三通，并安裝絕緣管。　　

（3）尾巷瓦斯管與每個(gè)鉆孔連接處都要留有三通，鉆孔間要安裝氣門、放水裝置及計(jì)量裝置，抽放管路必須設(shè)觀察孔，以便調(diào)節(jié)抽放量。　　

（4）兩趟鐵瓦斯管在與主管連接處各設(shè)一個(gè)旁通，并加設(shè)孔板。　　

3、回風(fēng)順槽管路設(shè)計(jì)：　　

（1）回風(fēng)順槽內(nèi)鋪設(shè)一趟φ380mm的抽放管，距工作面25m開始間距25m在每個(gè)鉆場施工預(yù)留三通，每個(gè)鉆孔要安裝氣門及計(jì)量裝置，抽放管路必須設(shè)觀察孔，以便調(diào)節(jié)抽放量。　　

（2）回風(fēng)順槽內(nèi)的φ380mm的抽放管通過****回尾貫眼分別與****尾巷的φ500mm鐵瓦斯管和φ380mm鐵瓦斯管連接，并設(shè)置有三通閥門。　　

五、瓦斯監(jiān)控布置　　

在距****回尾聯(lián)巷口10—15米處的回風(fēng)順槽內(nèi)及工作面上隅角最后一排切頂柱上布置三個(gè)傳感器。分別為瓦斯傳感器T₀、T₂；溫度傳感器W₀、W₂；一氧化碳傳感器CO₀、CO_（2）。一氧化碳傳感器報(bào)警濃度：≥0.0024%。（附《****工作面瓦斯傳感器設(shè)置表》）　　

****工作面瓦斯傳感器設(shè)置表　　

六、防塵、防滅火系統(tǒng)　　

1、****工作面防塵（防滅火）管路由12#采區(qū)主管分支用4寸管沿運(yùn)輸順槽接到工作面，用2寸管沿回風(fēng)順槽接到工作面，為工作面及順槽供防塵（防滅火）用水。　　

2、回風(fēng)順槽的防塵（防滅火）水管上每隔　100m　安裝一個(gè)三通閥門。運(yùn)輸順槽的防塵水管上每隔　50m　安裝一個(gè)三通閥門，并用高壓膠管將閥門引到行人側(cè)。　　

3、綜采工作面運(yùn)輸順槽各轉(zhuǎn)載點(diǎn)安設(shè)能覆蓋轉(zhuǎn)載點(diǎn)的觸控自動(dòng)灑水噴頭；在距運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷口20～　50m　處的運(yùn)輸順槽內(nèi)和距回尾聯(lián)巷口20～　50m　處的回風(fēng)順槽內(nèi)分別安設(shè)一道全斷面觸控自動(dòng)噴霧；從距運(yùn)輸順槽進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷口20～　50m　處的全斷面觸控自動(dòng)噴霧開始，向工作面方向每間隔　200m　設(shè)置1道全斷面觸控自動(dòng)噴霧；從回風(fēng)順槽距回尾聯(lián)巷口20～　50m　處的全斷面觸控自動(dòng)噴霧開始，向工作面方向每間隔　200m　設(shè)置1道全斷面觸控自動(dòng)噴霧（保證回風(fēng)順槽內(nèi)設(shè)置的全斷面觸控自動(dòng)噴霧不少于2道），且最后一道全斷面噴霧距工作面距離不得大于　50米?。辉诰嗷匚猜?lián)巷　10m　的尾巷內(nèi)安裝1道全斷面手動(dòng)噴霧；在距回尾聯(lián)巷　10m　的回風(fēng)聯(lián)巷內(nèi)安裝1道全斷面手動(dòng)噴霧。　　

4、在****工作面安裝過程中同步進(jìn)行了束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試，并對(duì)****工作面進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。　　

七、隔爆設(shè)施布置　　

1、隔爆設(shè)施采用隔爆水袋棚，分別在距工作面60—　200m　的進(jìn)回風(fēng)順槽、距進(jìn)回風(fēng)順槽聯(lián)巷拐彎處50-　-75m　范圍內(nèi)和從進(jìn)回風(fēng)順槽靠工作面的第一組隔爆水袋棚開始，每隔　200米　分別安裝一組。每組隔爆水袋的數(shù)量根據(jù)巷道斷面按大于　200L　/m²由隊(duì)組安裝。　　

2、第一排隔爆水袋棚與工作面的距離必須保持在60-　-200米　之間。每組隔爆水袋棚的距離不得大于　200米　。　　

3、水袋棚架之間距離為1.2至　3m　,棚區(qū)長度不小于　20m　。　　

4、水袋與水袋、水袋與巷道的間距不得小于　0.1m　，之和不得大于　1.5m　。　　

5、水袋距離巷道軌面不小于　1.8m　。　　

6、水袋與頂板間距不小于　0.1m　。　　

7、在一組隔爆水袋棚中必須使用相同規(guī)格的水袋。　　

八、煤層注水　　

1、鉆孔布置：　　

****工作面采用短壁注水。煤層注水鉆孔垂直布置于工作面煤壁，呈三花眼布置，孔徑　73 mm　，孔深　5m　，鉆孔水平間距　3m　。　　

2、鉆孔及注水設(shè)備：　　

鉆孔采用架拉支撐手持式氣動(dòng)鉆機(jī)打孔，注水泵注水。　　

3、煤層注水系統(tǒng)：　　

靜壓水—煤層注水泵—注水總閥門—注水表—Ф16mm高壓水管—工作面三通—膠管—注水槍—橡膠封孔器。　　

3、質(zhì)量要求：　　

（1）、注水壓力為8～12Mpa，注水流量要達(dá)到60～　80L　/min，注水時(shí)間、注水量要達(dá)到使煤體普遍濕潤、鄰孔出水、煤壁掛汗為止。　　

（2）、遇頂板破碎、當(dāng)日不生產(chǎn)、過構(gòu)造或放炮等，經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，可以不注水。　　

（3）、距機(jī)頭、機(jī)尾各　5米　可以不注水。　　

（4）、封孔用橡膠封孔器受壓膨脹自行封孔，封孔深度可根據(jù)注水壓力而定，一般為1.0～1.5米。 　　

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