綜采工作麵通風設計

綜采工作麵通風設計

一、工作麵概況　　
（1）****回采工作麵相應地表南段位於老貓頂西側山坡，北段位於茶葉溝上端。地表地勢南高北低，高程971~　1132米　，蓋山厚441~　492米　。地表大部分為原岩裸露，零星分布著黃土覆蓋層。地表無建築物，北部有林地。　　
（2）井下：****回采工作麵位於2118工作麵采空區西側　40米　，南鄰礦界，西部為未采區，北與12#煤的采區軌道巷相接。工作麵與下部15#煤層8122工作麵采空區水平投影位置相距65米。工程自北向南推進，南北延伸長　980米　。　　
二、通風方式及方法　　
****工作麵采用“U+L”全負壓通風。即：運輸順槽作為進風巷，回風順槽作為回風巷，尾巷作為專用排瓦斯巷。在回風順槽和尾巷每隔　30米　布置一個聯絡巷，平時封閉，當工作麵推進到聯絡巷附近時，把密閉拆開，調節回風、尾巷的風量，解決上隅角瓦斯。另外****尾巷利用采外配風，選用2×22KW對旋局扇通風，風機位置在****尾巷進風聯巷調節窗外，風筒直徑　800 mm　，風筒出口距尾巷掌頭必須小於5米　。　　
三、配風量計算　　
1、按工作麵瓦斯湧出量計算（考慮抽放因素）　　
2008年瓦斯等級鑒定12#煤瓦斯相對湧出量在　43.04m3　/t，回采時按日產量2000t計算，瓦斯絕對湧出量為　59.78 m3　/min，根據以往工作麵回采經驗，工作麵抽放率在80%以上，因此****工作麵風排瓦斯絕對湧出量為　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300 m3/min）　　
通過工作麵的風量為：1200－300=900 m3/min。　　
其中: Q采——采煤工作麵所需風量m3/min；　　
q回ch4、q尾ch4——采煤工作麵回風、尾巷瓦斯絕對湧出量m3/min；（取2008年瓦斯等級鑒定值計算得）；　　
K回ch4、 K尾ch4——瓦斯湧出不均衡係數，取1.6；　　
2、按工作麵溫度與風速計算　　
Q采＝60V采S采＝60×2×6.06＝　727m3　/min　　
其中:Q采——采煤工作麵所需風量m3/min；　　
V采——工作麵良好氣候條件下的風速m/s；　　
S采——工作麵斷麵　6.06m2　。　　
3、按工作麵人數計算　　
Q采＝4N＝4×60＝　240m3　/min　　
其中:4——每人所供給風量不得少於4 m3/min；　　
N——采煤工作麵同時工作最多人數。　　
4、風速驗算：　　
依照《煤礦安全01manbetx 》第101條規定，12#煤****綜采工作麵在采取煤層注水、采煤機噴霧降塵等綜合防塵措施後的最低風速為　0.25m　/s，最高風速不得高於　5 m　/s，通過上麵三種方法計算後，取最大值進行驗算。　　
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）　　
100.35≤900≤1629　　
其中：S小——工作麵最小有效斷麵m2，取5.43；　　
S大——工作麵最大有效斷麵m2，取6.69；　　
因此風速符合規定。　　
5、配風量的確定及風量分配：　　
****工作麵經以上計算，按正常生產2000噸，需配風　1200 m3　/min。其中：運輸順槽風量:　900m3　/min；****回風順槽風量:　720m3　/min；****尾巷風量：　480m3　/min，其中采外配風:　300 m3　/min。　　
四、瓦斯抽放　　
（一）礦井抽放係統　　
礦井地麵瓦斯抽放泵站共有兩座機房，舊機房安裝有三台CBF610—2BV3—IN298型水環真空泵，配套電機功率355KW，額定流量298 m3/min，目前為兩台工作，一台備用，在新抽放係統投入使用後，一台工作，一台備用；新機房安裝二台2BEC72型水環真空泵，配套電機功率630KW，額定流量480m3/min，一台工作，一台備用；擔負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。　　
礦井井下舊抽放係統布置兩趟φ500mm的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路負壓側分別安裝一套φ500mm孔板計量裝置，每台CBF610抽放泵安裝有獨立的正壓排空係統，通過管路的不同連接，三台泵可實現高低濃度分別抽放、三台泵交換抽放。舊抽放主管路從地麵瓦斯抽放泵站接出，由舊回風井（4#井）進入舊回風，再經回風暗立井分別進入12#采區，采區管路沿采區回風大巷鋪設，在每個回采工作麵的回風聯巷口進入回采工作麵尾巷。在地麵瓦斯抽放泵站、井下管路分支處、回采工作麵尾巷與抽放鑽孔間設置相應的閥門、計量裝置。根據抽放管路的實際情況，選擇地勢較低的位置設置管路高負壓放水裝置。現井下抽放管路總長約12650米，其中φ　500mm　的瓦斯管7400多米，其餘為φ　380mm　瓦斯管。　　
新抽放係統布置一趟φ630mm（其中φ800mm的500m）的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路負壓側安裝一套φ800mm孔板計量裝置，每台2BEC72型抽放泵安裝有獨立的正壓排空係統，通過管路的不同連接，兩台泵可互換抽放。新抽放主管路從地麵瓦斯抽放泵站接出，由新回風井進入回風斜井回風，再經第二回風大巷、集中回風巷，通過2117回風聯巷進入12#采區****尾巷口。根據抽放管路的實際情況，選擇地勢較低的位置設置管路高負壓放水裝置。現井下抽放管路總長約2100米，其中φ800mm的瓦斯管500米，其餘為φ630mm瓦斯管。　　
（二）****工作麵抽放係統　　
****綜采工作麵采用鄰近層抽放、本煤層預抽放、上隅角抽放、采空區抽放等綜合瓦斯抽放方式對工作麵進行瓦斯抽放。其中布置在尾巷的高中位鑽孔在工作麵正常回采期間進行本煤層和鄰近層抽放；布置在回風的低位鑽孔用於本煤層和上隅角的瓦斯抽放；在尾巷每隔一定距離（根據工作麵瓦斯湧出情況決定）施工閉牆，接管進行采空區低濃度抽放；回尾貫眼進入落山且頂板跨落後接管進行上隅角低濃度抽放。　　
****工作麵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）；回風布置一趟φ　380mm　鍍鋅瓦斯管。　　
尾巷布置的φ500mm瓦斯管，在每個鑽場預留一個三通閥門，接中位鑽孔、尾巷閉牆、回尾貫眼進行低濃度抽放；尾巷內的φ500mm瓦斯管，在每個鑽場預留一個三通閥門，接高中位鑽孔進行高濃度抽放。回風順槽布置的φ380mm鍍鋅瓦斯管，在每個鑽場預留四個三通，接高濃度或低濃度鑽孔進行抽放，回風順槽管路在與尾巷管路交叉處分別與兩趟管路進行連接，並分別設閥門，根據低位鑽孔抽放濃度進行調整。通過回尾貫眼用埋線管將回風順槽低位鑽孔（高濃度孔）與尾巷高濃度抽放係統連接，進行高濃度抽放，回風順槽的抽放管路一般情況下隻進行低濃度抽放。　　
（三）****工作麵抽放設計
1、鑽孔設計
（1）、****工作麵高中位鑽孔布置在尾巷內。鑽場布置在兩個回尾貫眼中間，共布置32個鑽場，每個鑽場中施工兩個鑽孔，第一個鑽孔仰角31o左右，偏向落山側與尾巷夾角75o，鑽孔長度70m；第二個鑽孔仰角在25o左右，垂直於尾巷布置，鑽孔長度　76m　。總工程量4690米。　　
（2）、****工作麵初采瓦斯抽放鑽孔共設計6個，全部布置在回尾1#貫眼和2#貫眼中間的尾巷內。1#貫眼和2#貫眼中間布置3個鑽場，每個鑽場內分別布置兩個鑽孔，鑽孔間距為　1m　，直徑　200mm　，仰角13o—21o交錯布置。水平方向與順槽垂直，鑽孔長度　76m　，並在工作麵尾巷形成後按標高及時調整鑽孔參數。　　
1#貫眼和2#貫眼中間布置3個鑽場，鑽場內布置工作麵初采瓦斯抽放鑽孔；從2#貫眼開始，每兩個回尾貫眼間布置一個鑽場，鑽場內布置高中位大直徑鑽孔；具體見《****工作麵尾巷鑽孔布置圖》。　　
（2）、****工作麵低位大直徑鑽孔布置在回風順槽內，回風順槽內共布置37個鑽場，1#鑽場與工作麵間距為　25m　，沿回風順槽依次向北每間隔　25m　布置一個鑽場，每個鑽場布置4個低位鑽孔，共設計低位鑽孔148個，鑽孔總工程量　9027.6m　。　　
1#鑽場布置的4個鑽孔的參數分別為1#鑽孔仰角28.9°，偏向落山與回風順槽夾角為22°，孔長　30.8m　；2#鑽孔仰角25.1°，偏向落山與回風順槽夾角為39°，孔長　35.3m　；3#鑽孔仰角21.0°，偏向落山與回風順槽夾角為50°，孔長　41.8m　；4#鑽孔仰角17.7°，偏向落山與回風順槽夾角為58°，孔長　49.3m　。　　
2#鑽場布置的4個鑽孔參數分別為5#鑽孔仰角15.5°，偏向落山與回風順槽夾角為11°，孔長　56m　；6#鑽孔仰角14.7°，偏向落山與回風順槽夾角為21°，孔長　58.9m　；7#鑽孔仰角13.8°，偏向落山與回風順槽夾角為30°，孔長　62.8m　；8#鑽孔仰角12.6°，偏向落山與回風順槽夾角為38°，孔長　68.7m　；　　
3#鑽場至37#鑽場的鑽孔參數與2#鑽場的參數相同。（具體見《****工作麵回風順槽低位瓦斯抽放鑽孔設計圖a》、《****工作麵回風順槽低位瓦斯抽放鑽孔設計圖b》）。　　
2、尾巷管路設計　　
（1）尾巷內鋪設兩趟瓦斯管路，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#煤回風巷瓦斯管連接處都要留有三通，並安裝絕緣管。　　
（3）尾巷瓦斯管與每個鑽孔連接處都要留有三通，鑽孔間要安裝氣門、放水裝置及計量裝置，抽放管路必須設觀察孔，以便調節抽放量。　　
（4）兩趟鐵瓦斯管在與主管連接處各設一個旁通，並加設孔板。　　
3、回風順槽管路設計：　　
（1）回風順槽內鋪設一趟φ380mm的抽放管，距工作麵25m開始間距25m在每個鑽場施工預留三通，每個鑽孔要安裝氣門及計量裝置，抽放管路必須設觀察孔，以便調節抽放量。　　
（2）回風順槽內的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，並設置有三通閥門。　　
五、瓦斯監控布置　　
在距****回尾聯巷口10—15米處的回風順槽內及工作麵上隅角最後一排切頂柱上布置三個傳感器。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）。一氧化碳傳感器報警濃度：≥0.0024%。（附《****工作麵瓦斯傳感器設置表》）　　
****工作麵瓦斯傳感器設置表