回采工作面通風設計

****綜采工作面通風設計　　

一、工作面概況　　

（1）****回采工作面相應地表南段位于老貓頂西側山坡，北段位于茶葉溝上端。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　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，南北延伸長　980米　。　　

二、通風方式及方法　　

****工作面采用“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(lián)絡巷，平時封閉，當工作面推進到聯(lián)絡巷附近時，把密閉拆開，調節(jié)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(lián)巷調節(jié)窗外，風筒直徑　800 mm　，風筒出口距尾巷掌頭必須小于　5米　。　　

三、配風量計算　　

1、按工作面瓦斯涌出量計算（考慮抽放因素）　　

2008年瓦斯等級鑒定12#煤瓦斯相對涌出量在　43.04m³　/t，回采時按日產量2000t計算，瓦斯絕對涌出量為　59.78 m³　/min，根據以往工作面回采經驗，工作面抽放率在80%以上，因此****工作面風排瓦斯絕對涌出量為　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　300 m³　/min）　　

通過工作面的風量為：1200－300=900 m³/min。　　

其中: Q_采——采煤工作面所需風量m³/min；　　

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

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

2、按工作面溫度與風速計算　　

Q_采＝60V_采S_采＝60×2×6.06＝　727m³　/min　　

其中:Q_采——采煤工作面所需風量m³/min；　　

V_采——工作面良好氣候條件下的風速m/s；　　

S_采——工作面斷面　6.06m²　。　　

3、按工作面人數(shù)計算　　

Q_采＝4N＝4×60＝　240m³　/min　　

其中:4——每人所供給風量不得少于4 m³/min；　　

N——采煤工作面同時工作最多人數(shù)。　　

4、風速驗算：　　

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、采煤機噴霧降塵等綜合防塵措施后的最低風速為　0.25m　/s，最高風速不得高于　5 m　/s，通過上面三種方法計算后，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；　　

因此風速符合規(guī)定。　　

5、配風量的確定及風量分配：　　

****工作面經以上計算，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）礦井抽放系統(tǒng)　　

礦井地面瓦斯抽放泵站共有兩座機房，舊機房安裝有三臺CBF610—2BV₃—IN298型水環(huán)真空泵，配套電機功率355KW，額定流量298 m³/min，目前為兩臺工作，一臺備用，在新抽放系統(tǒng)投入使用后，一臺工作，一臺備用；新機房安裝二臺2BEC72型水環(huán)真空泵，配套電機功率630KW，額定流量480m³/min，一臺工作，一臺備用；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。　　

礦井井下舊抽放系統(tǒng)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，每臺CBF610抽放泵安裝有獨立的正壓排空系統(tǒng)，通過管路的不同連接，三臺泵可實現(xiàn)高低濃度分別抽放、三臺泵交換抽放。舊抽放主管路從地面瓦斯抽放泵站接出，由舊回風井（4#井）進入舊回風，再經回風暗立井分別進入12#采區(qū)，采區(qū)管路沿采區(qū)回風大巷鋪設，在每個回采工作面的回風聯(lián)巷口進入回采工作面尾巷。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?，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，泵站抽放管路負壓側安裝一套φ800mm孔板計量裝置，每臺2BEC72型抽放泵安裝有獨立的正壓排空系統(tǒng)，通過管路的不同連接，兩臺泵可互換抽放。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(lián)巷進入12#采區(qū)****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(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、本煤層預抽放、上隅角抽放、采空區(qū)抽放等綜合瓦斯抽放方式對工作面進行瓦斯抽放。其中布置在尾巷的高中位鉆孔在工作面正?；夭善陂g進行本煤層和鄰近層抽放；布置在回風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（根據工作面瓦斯涌出情況決定）施工閉墻，接管進行采空區(qū)低濃度抽放；回尾貫眼進入落山且頂板跨落后接管進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）；回風布置一趟φ　380mm　鍍鋅瓦斯管。　　

尾巷布置的φ500mm瓦斯管，在每個鉆場預留一個三通閥門，接中位鉆孔、尾巷閉墻、回尾貫眼進行低濃度抽放；尾巷內的φ500mm瓦斯管，在每個鉆場預留一個三通閥門，接高中位鉆孔進行高濃度抽放?；仫L順槽布置的φ380mm鍍鋅瓦斯管，在每個鉆場預留四個三通，接高濃度或低濃度鉆孔進行抽放，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，并分別設閥門，根據低位鉆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鉆孔（高濃度孔）與尾巷高濃度抽放系統(tǒng)連接，進行高濃度抽放，回風順槽的抽放管路一般情況下只進行低濃度抽放。　　

（三）****工作面抽放設計　　

1、鉆孔設計　　

（1）、****工作面高中位鉆孔布置在尾巷內。鉆場布置在兩個回尾貫眼中間，共布置32個鉆場，每個鉆場中施工兩個鉆孔，第一個鉆孔仰角31^o左右，偏向落山側與尾巷夾角75^o，鉆孔長度70m；第二個鉆孔仰角在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個鉆場，每個鉆場內分別布置兩個鉆孔，鉆孔間距為　1m　，直徑　200mm　，仰角13^o—21^o交錯布置。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高及時調整鉆孔參數(shù)。　　

1#貫眼和2#貫眼中間布置3個鉆場，鉆場內布置工作面初采瓦斯抽放鉆孔；從2#貫眼開始，每兩個回尾貫眼間布置一個鉆場，鉆場內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順槽內，回風順槽內共布置37個鉆場，1#鉆場與工作面間距為　25m　，沿回風順槽依次向北每間隔　25m　布置一個鉆場，每個鉆場布置4個低位鉆孔，共設計低位鉆孔148個，鉆孔總工程量　9027.6m　。　　

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

2#鉆場布置的4個鉆孔參數(shù)分別為5#鉆孔仰角15.5°，偏向落山與回風順槽夾角為11°，孔長　56m?。?SPAN lang=EN-US>6#鉆孔仰角14.7°，偏向落山與回風順槽夾角為21°，孔長　58.9m??；7#鉆孔仰角13.8°，偏向落山與回風順槽夾角為30°，孔長　62.8m?。?SPAN lang=EN-US>8#鉆孔仰角12.6°，偏向落山與回風順槽夾角為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《****工作面回風順槽低位瓦斯抽放鉆孔設計圖a》、《****工作面回風順槽低位瓦斯抽放鉆孔設計圖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，并安裝絕緣管。　　

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

（4）兩趟鐵瓦斯管在與主管連接處各設一個旁通，并加設孔板。　　

3、回風順槽管路設計：　　

（1）回風順槽內鋪設一趟φ380mm的抽放管，距工作面25m開始間距25m在每個鉆場施工預留三通，每個鉆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(jié)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，并設置有三通閥門。　　

五、瓦斯監(jiān)控布置　　

在距****回尾聯(lián)巷口10—15米處的回風順槽內及工作面上隅角最后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《****工作面瓦斯傳感器設置表》）　　

****工作面瓦斯傳感器設置表　　

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寸管沿運輸順槽接到工作面，用2寸管沿回風順槽接到工作面，為工作面及順槽供防塵（防滅火）用水。　　

2、回風順槽的防塵（防滅火）水管上每隔　100m　安裝一個三通閥門。運輸順槽的防塵水管上每隔　50m　安裝一個三通閥門，并用高壓膠管將閥門引到行人側。　　

3、綜采工作面運輸順槽各轉載點安設能覆蓋轉載點的觸控自動灑水噴頭；在距運輸順槽進風聯(lián)巷口20～　50m　處的運輸順槽內和距回尾聯(lián)巷口20～　50m　處的回風順槽內分別安設一道全斷面觸控自動噴霧；從距運輸順槽進風聯(lián)巷口20～　50m　處的全斷面觸控自動噴霧開始，向工作面方向每間隔　200m　設置1道全斷面觸控自動噴霧；從回風順槽距回尾聯(lián)巷口20～　50m　處的全斷面觸控自動噴霧開始，向工作面方向每間隔　200m　設置1道全斷面觸控自動噴霧（保證回風順槽內設置的全斷面觸控自動噴霧不少于2道），且最后一道全斷面噴霧距工作面距離不得大于　50米　；在距回尾聯(lián)巷　10m　的尾巷內安裝1道全斷面手動噴霧；在距回尾聯(lián)巷　10m　的回風聯(lián)巷內安裝1道全斷面手動噴霧。　　

4、在****工作面安裝過程中同步進行了束管監(jiān)測系統(tǒng)的安裝、調試，并對****工作面進行有效監(jiān)測。　　

七、隔爆設施布置　　

1、隔爆設施采用隔爆水袋棚，分別在距工作面60—　200m　的進回風順槽、距進回風順槽聯(lián)巷拐彎處50-　-75m　范圍內和從進回風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)量根據巷道斷面按大于　200L　/m²由隊組安裝。　　

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　?！　?/SPAN>

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、鉆孔及注水設備：　　

鉆孔采用架拉支撐手持式氣動鉆機打孔，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、質量要求：　　

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

（2）、遇頂板破碎、當日不生產、過構造或放炮等，經礦總工程師批準，可以不注水。　　

（3）、距機頭、機尾各　5米　可以不注水。　　

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

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