2#煤运输大巷南部位2202回采工作面设计.doc

第一部分 工程概况一、概况：、位置及相邻煤层采掘情况：该工作面位于井田西部，西部为2#煤运输大巷南部位2203设计回采工作面，北部为保安煤柱，东部受4#煤采空区影响为不可采区域。上覆无工程，下伏无工程。、煤层情况： 该工作面煤层为简单结构，煤层顶板大多为泥岩，局部为砂质泥岩或粉砂岩。底部为泥岩、砂质泥岩，局部为粉砂岩。煤厚度0.81.0m平均0.9m。、顶、底板情况：煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）抗压强度（mpa）抗拉强度（mpa）岩 性 特 征直接顶泥岩8.5105.26.57灰色泥岩层理不清。伪顶砂质泥岩0.5 885.63深灰色砂质泥岩，含植物化石。直接底泥岩12.049.83.81砂质泥岩，层理不清，主演成分为长石，次为石英，基底式，泥质胶结，含泥核，煤屑丰富，节理发育。、地质构造情况：该工作面为2号煤辅助水平工作面，地质条件较简单，掘进时揭露的具体断层见下表：构造名称倾向（）倾角（）性质落差（m）预测位置（m）对 掘 进 影 响 程 度对回采影响较大的断层如下：、水文地质情况：该工作面为2煤层，受二叠系山西组砂岩裂隙含水层影响，在回采过程中可能出现顶板滴淋水现象，因此回采时要加强顶底板管理，完善排水系统，保证排水能力。正常涌水量0.33(m3/min)，最大涌水量0.67(m3/min)6、储量：工业储量为83632.5吨，可采储量为79450.9吨。二、工作面情况：、采煤方法：采用走向长臂后退式高档普采采煤法。2、工作面支护情况：巷道参数表工作面名称工程量(m)支护形式巷道规格(m)锚杆间排距(m)备注2202工作面运输顺槽414锚网支护4.62.40.90.9回风顺槽414锚网支护3.82.40.90.9切眼150锚网支护3.52.40.90.9第二部分 机电安装设计第一章 高档普采工作面设计第一节 选型的基本原则一、采煤机1、采煤机必须满足煤层开采厚度和煤的切割阻力的需要，要与煤层的倾角适应。2、采煤机以最小的电耗获得最大的采煤速度即最大的生产能力，以及获得最佳的块度。3、要考虑与运输机配套，运输机运煤能力相适应。二、运输机1、要满足工作面长度和倾角对于运输机铺设长度和稳定性的要求。2、运输机必须与采煤机的能力相适应，要保证采煤机效能的发挥。3、要与支架和采煤机配套，保证采煤机骑溜（或不骑溜）正常运行。4、能在正常状态下随采煤机之后适当弯曲，并配有清扫浮煤的装置，拖动电缆方便。三、液压支柱及顶梁1、支柱要顶得住，它的初撑力和工作阻力要适应直接顶和老顶岩层移动所产生的压力（包括二次来压），使控顶区的顶板下沉量限制到最小程度。初次来压与周期来压要制定专项安全技术措施。2、它的支护特性，要适应直接顶下部岩层的冒落特点，尤其要注意顶板在暴露后尚未支护情况下的破碎状态，要尽量保持该处顶板的完整性。支柱底座要考虑是否穿水柱鞋，以防底软而使液压支柱陷入底板。3、要适应采高变化和按煤层倾角考虑的对支护稳定性的要求。4、要满足通风（尤其是高瓦斯工作面）和行人的需要，以及要和采煤机、运输机配套。由于以上这些要求显而易见，故不拟作过多的说明。按开采技术特点，可将煤层厚度分三类：薄煤层-从最小可采厚度到1.3m；中厚煤层-1.33.5m；厚煤层-大于3.5m。按开采技术特点，将煤层倾角分为三类：缓倾斜煤层-025； 倾斜煤层-2545；急倾斜煤层-4590。倾角小于12的煤层对于普通高档机械化来说，最为有利，一般可以不考虑设备自重分力的影响。煤层倾角加大，会使采煤机上行采煤时的牵引阻力加大，并造成机器下滑的危险；输送机也会下滑，给采煤工作造成困难。下面主要介绍2202工作面的高档普采设备选型。第二节 采煤机的选型一、初选采煤机（确定型号）确定型号时考虑如下因素：1.根据煤的坚硬度选型滚筒式采煤机适于开采坚硬度系数f4的缓倾斜及急倾斜煤层，对f=2.54的中硬以上的煤层，应采用大功率采煤机。2.根据煤层厚度选型采煤机的最小采高、最大采高、过煤高度、过机高度等都取决于煤层的厚度，煤层厚度可根据技术要求分为三类： 1、薄煤层 煤层厚度小于是1.3m。最小采高在0.650.8 m时，只能采用爬底板式采煤机；最小采高在通常情况下0.750.90 m.时，可选用骑溜式采煤机。 2、中厚煤层 煤层厚度为1.33.5m。开采这类煤层在技术上比较成熟，根据煤的坚硬度等因素可选择中等功率的采煤机，如mg340、mxa300/3.5、mg300w（2300）、mg200w（2200）等。 3、厚煤层 煤层厚度在3.5 m以上。由于大采高液压支架及采煤、运输设备的出现，厚煤层大采高一次采全高综采工作面取得了较好的经济指标。适用于大采高的采煤机应具有调斜功能，以适应大采高综采工作面地质及开采条件的变化以及俯采的要求，此外由于落煤块度较大，采煤机和输送机应有大块煤机械破碎装置，以保证采煤机和输送机的正常工作。适于煤层大采高一次全高的采煤机有mxa300/4.5、mxa600/4.5、mg300wg（600）、am500等型采煤机，最大采高达4.5m。当采用厚煤层放顶煤综采工艺时，在长度大于60 m的长壁放顶煤工作面，采煤机选型与一般长壁工作面相同；但在短壁工作面，可选用正面截割的短工作面采煤机和侧面截割的短工作面采煤机两种机型。前者其滚筒轴线平行于工作面，致使顶底板由多个圆柱体相交而成为不平坦的表面，造成支架和输送机移动的困难，另外机身重心高，稳定性差。然而由于机身短、结构紧凑、操作维修方便，较为适于短工作面使用。侧面截割的mgd150nw采煤机则克服了上述缺点，该机摇臂在机身中间出轴，并可旋转270，机身短、工作平稳，装煤效果也很好。由于该工作面煤层厚度0.81.0m，平均煤厚为0.9m，为薄煤层开采所以选择小功率的采煤机，根据山西临县华烨煤业有限公司矿井兼并重组整合项目初步设计要求，应该选用mg100/240-bw型号采煤机3根据煤层倾角选型煤层倾角分为三类：025为缓倾斜煤层2545为倾斜煤层；45以上为急倾斜煤层。骑溜子或以溜子支承导向的爬底板采煤机在倾角较大时还应考虑滑问题,在干燥条件下金属间的摩擦系数为0.240.26，相应的摩擦角为13.514.5,故煤层倾角大于10时,须设置防滑装置；在工作面潮湿的条件下，摩擦系数减小，倾角大于8时，就应备用防滑装置。普遍采用的防滑装置是固定在工作面回风巷内的同步绞车，当采煤机由下向上截割时液压绞车除了防止采煤机下滑外，还起到辅助牵引的作用；而当采煤机由上向下截割时，液压绞车的液压马达，以液压泵工况运行，产生阻止采煤机下滑的阻力矩，一旦采煤机下行超速时，限速装置切断电源，绞车自动抱闸。mg2300、mg200qw、wg150w、am500等型采煤机具有双牵引部，牵引力大，其双自动抱闸装置，防滑性能强，在倾斜煤层中使用时，可取消辅助绞车。根据表2-1和采煤机的技术特征表（见附录一），来确定采煤机的型号。表2-1采高条件地质条件采高范围m倾角坚硬度f夹矸情况煤脆韧性直接顶级别老顶级别工作面长度l(m)地板允许比压q( kg/cm2)0.76-1.401191.10中等稳定不明显15059.4二、滚筒一种型号的采煤机通常配备几种规格的滚筒可供选择。1、滚筒直径的确定薄煤层双滚筒采煤机或一次采全高的单滚筒采煤机，滚筒直径按下式选取：式中：-最小煤层厚度m； （0.10.3）-考虑到割煤后顶板的自行下沉量m。中层煤层用的单滚筒采煤机（主要用于普采），滚筒直径为：式中：-最大煤层厚度m。中厚煤层用双滚筒采煤机：滚筒直径应略大于最大采高的一半或根据两个滚筒的装煤量相等的原则来选取。即：令有：整理得：式中：=螺旋滚筒装煤效率； 即： ； -计算时取最大采高m。注：综采工作面双滚筒采煤机一般都是一次采全高，故滚筒直径d应稍大于最大采高之半，即 滚筒直径已经系列化，分别为0.6、0.65、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.25、1.4、1.6、1.8、2.0、2.3、2.6m。考虑该采煤机的实际配备系列的滚筒规格。根据煤层情况d=（1-0.56）*2.4+0.56*2.4（1-0.8）=1.4m滚筒直径选择0.8m2、滚筒转向和叶片的转向转向和旋向根据采煤机的不同使用条件，二者应相匹配。左工作面和右工作面人在工作面下巷向上看，左侧为左工作面，右侧为右工作面。如图2-1所示。2202工作面为右工作面。叶片的旋向与滚筒转向为了使滚筒落下的煤能装入刮板输送机，滚筒上螺旋叶片的螺旋方向必须与滚筒旋转方向相适应，确定的原则为：人站在采空区侧看：顺时针旋转的滚筒（右转）-叶片为右旋。如图2-2a；逆时针旋转的滚筒（左转）-叶片为左旋。如图2-2b。即归结为：“右转右旋”、“左转左旋”。滚筒的转向在采煤机往返采煤的过程中，滚筒的转向虽然不变，却出现两种不同的情况：逆转：装煤效果好（能耗低、重复破碎低）顺转：装煤效果差（能耗高、重复破碎稿）双滚筒采煤机 为了使两个滚筒的截割阻力能相互抵消，以增加机器的工作稳定性。必须使两个滚筒转向相反。滚筒的转向分两种方式：前顺后逆和前逆后顺。小直径滚筒时：无论是骑运输机，还是爬底板的薄煤层采煤机，滚筒的转向为“前逆后顺”最为适宜。优点：由于薄煤层装煤问题比较突出，这样前后两滚筒都不经摇臂下面装煤，有利于提高滚筒的装煤效率和生产率。如图2-4b。 大直径滚筒时：滚筒的转向一般采用“前顺后逆”为好。其优点：煤尘较少，碎煤不易抛出伤人，装煤的能耗较低，装煤和截煤的效率都比较高。如图2-4a。图2-4由于2202采用小滚筒采煤机所以采用“前顺后逆”。3、滚筒截深截深是指一次截割深度，是由滚筒外约请緣到端盘外侧截齿齿尖的距离确定的。为有效地利用煤层的压张效应，现代采煤机的截深都小于1m。截深过小采煤机生产率受到影响。但加大截深会使顶梁长度和推移输送机行程加大；同时也使采煤机电动机功率及运输机的输送能力加大。因此，要综合权衡利弊，选用合理截深。目前多数采煤机采用的截深为0.6或0.8m，大功率采煤机可取0.75m左右。在薄煤层中，由于工作条件困难，牵引速度不能太大，为了达到较高的生产率，在顶板条件允许时，可选用截深0.751.0m。在厚煤层中，由于受输送机生产率的限制，截深可适当减小0.40.5 m，这对缩小控顶距，避免冒顶和片帮事故有益处。注：目前采煤机的截深有：0.5、0.6（0.63）、0.7、0.75、0.8、0.9、1.0m等几种（也可以与厂家联系定做非标准的）。选择滚筒的截深要与现有的滚筒系列和选定支架等设备配套。滚筒截深选择0.80m。三、电机功率根据采煤机的生产率来验算其装机功率，详见。双滚筒时，采煤机装机功率为：式中：-功率利用系数。单机驱动时取1，分别驱动时取0.8；-功率水平稀疏，见。-后滚筒的工作条件稀疏，见。后滚筒的转向如图2-5。-采煤机的生产率采煤机和其他工作面设备的基本功能就是按照所要求的生产率完成其生产过程。采煤机的生产率取决于矿山地质和矿山技术条件、机器工况和结构参数以及时间利用率等因素。因此采煤机的生产率分别以理论、技术和使用生产率表示。依据采煤工作面的设计尺寸和产量要求，矿井按每天“四六”制作业，三班生产，采煤机在循环生产中的开机率仅为45%左右，据此按下公式计算采煤机的小时生产能力。q采=60vmbr式中：q采采煤机的小时生产能力，t/h；60即60分钟为1小时；v采煤机牵引速度，框算需4m/min；m2号煤平均厚度，0.93m；b采煤机的有效截割深度，b=0.6；r2号煤层容重，1.50t/m3；开机率，0.45；则：q采=6040.930.61.500.45=90t/h。经计算后，参考国内同类型采煤工作面的实践经验，设计选用mg100/240-bw1型采煤机，电机总功率240kw，采煤机适应厚度0.76-1.40m，割深600mm。割煤牵引速度为05m/min，设计割煤速度取4m/min；适应矿井开采2号煤层的赋存条件。采煤机技术特征见下表。采煤机主要技术特征表 设备型号采煤高度（m）滚筒直径（m）截煤深度（mm）牵引速度（m/min）电机功率(kw)电压等级（kv）mg100/240-bw10.76-1.400.76、0.9、1.06000-52401140工作面日推进度为：s式中：s工作面日进度，m；q工作面日产量，606t/d；l工作面长度，150m；m工作面平均采高，取0.93m； 煤的容重，1.50t/m3； c工作面回采率，取97%；s工作面循环进尺为0.60m，日循环数n为：取工作面日循环数为6个，工作面日进度3.6m，正规循环率取0.85，年进度为1009m。四、采煤机安装要求mg100/240-bw1机组在回风顺槽口往下煤壁侧安装，要求机组窝规格不小于1572.3m。第三节 刮板输送机选型工作面刮板输送机能力要保证将采煤机采落的煤全部运出，并留有一定的富裕，刮板输送机能力应不低于采煤机最大割煤能力。qckckhkmkyqm式中：qc刮板输送机能力，t/h； kc采煤机截割不均衡系数，取1.2; kh采高修正系数，khhmax/h，其中hmax为最大采高，1.06m；h为采高，0.93m； km采煤机与刮板机同向运行时修正系数，kmve/（ve-vc），其中ve为刮板机链速55m/min，vc为采煤机牵引速度，4.0m/min； ky运输方向及倾角系数，取1.0；qm采煤机平均落煤能力，90t/h。故qc1.21.131.071.090=130t/h选与采煤机相配套的刮板输送机型号为sgb-630/150c型端卸刮板输送机，其技术特征见下表。刮板输送机技术特征型号设计长度(m)输送量(t/h)刮板链速(m/s)电动机中部槽机 头采煤机牵引方式质量型号功率(kw)电压等级(v)长宽高(mm)卸载方式最大尺寸长宽高(mm)单件重(kg)sgb630/150c2002500.86dsb-7527511401500630190端卸第四节 液压支柱的选型一、液压支柱选型高档普采工作面的采煤机及配套的运输、转载、破碎设备选择后，则工作面的支护设备是保证工作面设备正常运行和安全生产的关键设备。工作面单体液压支柱的支护强度按8倍采高经验公式计算后选择。p=8mr9.81(kpa)式中：p支架单位面积上的载荷能力，(kpa)；m开采的2号煤最大厚度，1.06m；r顶板岩石的容量，2.62t/m3；p=81.062.6298=217kpa。支架支护强度：q=300/s=620kpa620kpa217kpa支柱选型和支护密度能满足载荷要求。单体液压支架选dz12-30/100型，支护高度为1.2-0.76m，初撑力为118kn，工作阻力300kn，自重为37.5kg/根，柱距0.8m，排距0.8m，最大控顶距4.2m，最小控顶距3.4m。上、下顺槽选用dz20单体液压支柱配l=3800mm型梁进行超前支护，支护长度20m。单体液压支柱的主要技术特征见下表。单体液压支柱主要技术特征表产品型号工作阻力(kn)初撑力(kn)支护高度(m)单架重量(kg)dz-30/100300118-1571.2-0.78737.5二、工作面支护设计1、根据顶板岩性分析，结合已回采的2202工作面和2202工作面顶板来压强度的观测，为确保安全，该面周期来压时参与运动的岩层高度仍按采高的8倍计算，支架承受的来压强度按以下公式计算：p1=n.m.r.9.81其中：n-工作面采高的倍数，取8； m-工作面采高，取1.0m； r-直接顶、老顶的容重，取2.62t/m3 则p1=8*1.0*2.62*9.8=217kpa2、顶板周期来压时对支护密度的要求以下公式计算： s1=p1/(f*k)=1/a*b 式中：p1-顶板周期来压时支架承受的来压强度217kpa； f-dz-30/100型单体液压支柱的工作阻力为300kn/根； k-支柱承载不均匀系数，取0.38 则s1=217/(300*0.38)=1.44根/m23、顶板控制设计参数2202工作面为2号煤工作面，平均厚度0.9m，最大厚度1.0m。工作面倾角34沿顶板回采，一次采全高。部分煤层较低地段，可适当破底开采。支护选用dz12-30/100型单体液压支柱配合3.2m型金属钢梁支护。支护形式为错梁直线柱，采用三、四排管理，最大控顶距4.2 m,最小3.4m。工作面两端头采用dz12-30/100型单体液压支柱配合4.0m的型梁形成四对八梁支护。两顺槽超前工作面煤壁20m范围，采用dw25-300/100型单体液压支柱配合铰接梁进行一梁一柱沿顺槽支护。工作面采用倾向0.8m排距，柱距可根据顶板周期来压时对支护密度的要求求得： 因为 s1=1/a*b 式中a-设计排距为0.8m； b-设计柱距 所以b=1/a*s1=1/0.8*1.9=0.87m即工作面顶板控制设计时，柱距不得超过0.65m，故工作面的普通支护确定为：排距0.8m，柱距0.8m，三、四档管理，最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.4m，放顶步距为0.8m，设计支护密度为1.44根/m2.支护是满足生产安全需要的。4、根据2202回采地质说明书及辅助水平轨道巷打水沟经验，本工作面支柱不会钻底，不需要穿柱鞋。但要在老塘侧对梁与对梁之间补打带帽点柱。随着工作面的推进点柱交替挪移，点柱始终保持在对梁与对梁之间。考虑端头和超前支护，本工作面需要支护材料数量如表；柱梁使用地点合计工作面超前支护端头支护备用液压支柱1125200641701600梁1601604m钢梁164222铰接梁37557432第五节 其它设备选型转载机、破碎机、可伸缩胶带机考虑采煤机割煤不均衡性，转载机、破碎机、顺槽可伸缩胶带输送机的能力按下式确定：q式中：qm采煤机平均落煤能力，90t/h；km采煤机割煤速度不均衡系数，取1.5; q=135t/h根据以上计算，对工作面的转载机、破碎机和顺槽可伸缩胶带机选型如下：转载机选用szb730/40型刮板转载机，输送能力400t/h，电机功率40kw；顺槽可伸缩带式输送机选dsj80/40/125型2台，运量400t/h，带宽800mm，带速2.0m/s，电机功率125kw。其技术特征见下表。刮板转载机技术特征型号长度(m)输送能力(t/h)刮板链速(m/s)机头尺寸爬坡性能中部槽长宽高(mm)电动机行走方式高度(mm)宽度(mm)爬坡角度()爬坡长度(mm)爬坡高度(mm)型号功率(kw)电压(v)szb730/40254000.8510650016001500730190dsb-40401140骑带可伸缩带式输送机技术特征型 号输送量(t/h)输送长度(mm)带速(m/s)输送倾角()输送带电动机机头尺寸长宽(mm)质量(t)带宽(mm)抗拉强度(kn/m)贮带长度(m)型号功率(kw)电压(v)dsj80/40/1254008002.0380050dsb-125125660/11402038130043.6第二章 液压系统设计第一节 乳化液泵站的选型乳化液泵站应与设计选用的液压支柱满足工作的公称压力及公称流量的要求，为此选用了yrb2b80/200型乳化液泵站，其主要技术特征见下表。乳化液泵站主要技术特征产品型号公称压力(mpa)公称流量(l/min)电动机 外形尺寸长宽高(mm)配套液箱(型号)质量(kg)功率(kw)转速(r/min)ybr2b80/20020.080371470除上述主要采煤配套设备之外，还有煤电钻、喷雾泵站、探水钻、注水钻、注水泵、小水泵、调度绞车、型梁等辅助配套设备，不再一一列表说明，详见采煤设备配备表图。第二节 液泵位置的确定及标准液泵位置的确定标准1、液泵位置必须选择巷道支护完好地点，巷道上顶及两帮无片帮冒顶危险，插背良好；2、液泵位置必须选择巷道断面尺寸较大，且巷道受采动影响较小，变形不严重地点，便于检修、安装、回撤；3、液泵位置尽量选择新鲜风流侧；4、液泵位置尽量选择铺有轨道，运输方便的地点；5、安装时泵组应尽量水平放置，以保证良好的润滑条件。 6、将液箱按放在泵组附近的适当位置，液箱不得低于泵组。 根据2202现场情况，为满足液泵位置的确定标准，液泵位置于2202运输顺槽外侧15m范围内，底板硬化，施工排水设施（泵窝），管线重新排布，泵站距巷道帮大于500mm。第三节 巷道液压管路的布置一、巷道液压管路的选择供液主管路、回液管路选择。液压支柱额定流量为80l/min及以下的，主管路选用不小于10mm，回液管路选用不小于13mm，液压支柱额定流量大于80l/min，主管路选用不小于19.5mm，回液管路选用32mm。供液主高压管路上，应安装不大小40m的高压过滤器，主回液管路上必须安设有过滤器和磁过滤装置。由于2202采用ybr2b80/200液泵额定流量为80l/min, ,所以考虑主管路选用，10mm，回液管路选用13mm的管路。二、液压管路的布置标准1、管路按标准挂整齐，使用金属挂钩布置与巷帮非行人一侧。2、管路布置严禁大起大幅，坡度近似一直。3、拐弯处管路布置使用同直径高压胶管进行过度。4、管路进入超前后改用高压胶管进入采面。5、管路距离巷道底板1米，确保巷道畅通整洁。 6、管路严禁与电缆同侧布置，与其他管路间隔300mm以上，便于维护及更换。第三部分 通防设计第一章 概括一、瓦斯、煤尘及煤层自燃情况1.瓦斯绝对涌出量：3.23m3/min。2.二氧化碳绝对涌出量：0.27m3/min。3.煤尘爆炸指数：31.6%。4.煤层自燃倾向性：自燃。二、通风、供水、压风、注氮系统1、通风系统(1)新鲜风流：a、副井集中轨道大巷二绕道4#煤二采区轨道巷暗斜井2#煤二采区轨道巷2202运输顺槽2202工作面。b、主斜井4#煤二采区运输巷2#煤二采区进风行人斜巷2#煤二采区运输巷2202运输联巷2202运输顺槽2202工作面。(2)乏风风流：2202工作面2202回风顺槽2#煤二采区回风巷2#煤总回风巷2#回风井地面。2、供水系统a、主斜井一绕道4#煤二采区轨道巷暗斜井2#煤二采区轨道巷2202运输顺槽(2202回风顺槽)2202工作面。b、主斜井4#煤二采区运输巷2#煤二采区进风行人斜巷2#煤二采区运输巷2202运输联巷2202运输顺槽（2202回风顺槽）2202工作面。3、压风系统a、主斜井一绕道行人进风巷4#煤二采区轨道巷暗斜井2#煤二采区轨道巷2202运输顺槽（2202回风顺槽）2202工作面。b、主斜井一绕道4#煤二采区运输巷2#煤二采区进风行人斜巷2#煤二采区运输巷2202运输联巷2202运输顺槽（2202回风顺槽）2202工作面。4、 注氮系统地面注氮泵主斜井一绕道行人进风巷4#煤二采区轨道巷暗斜井2#煤二采区轨道巷2202运输顺槽2202工作面采空区。第二章 工作面通风设计一、工作面风量计算工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量等规定分别进行计算，然后取其中最大值。（一）采煤工作面按气象条件确定需要风量，其计算公式为： qcf6070%vcfscfkchkcl 6070%1.03.71.01.2 186.5m3/min式中：vcf采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度选取，m/s；取1.0m/s；scf采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；取3.7m2kch采煤工作面采高调整系数,（取1.0）kcl采煤工作面长度调整系数，（取1.2）70%有效通风断面系数 60为单位换算生产的系数（二）按照瓦斯涌出量计算：q采q采kch4/(c-co) （m3/min） 3.141.2/(0.8-0.1)% 538.3 m3/min式中： q采采煤工作面需要风量，m3/min； q采采煤工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量，取3.14m3/min。 kch4采煤工作面瓦斯涌出不均衡系数取1.2。 c回风流瓦斯允许浓度，不超过1%；取0.8% co进风流瓦斯浓度，不超过0.5%。取0.1%（三）按二氧化碳涌出量计算：q采q采kco2/(c-co) （m3/min） 0.271.2/(1.5-0.5)% 32.4 m3/min式中： q采采煤工作面实际需要风量，m3/min； q采采煤工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量，0.27m3/min； kco2采煤工作面二氧化碳涌出不均衡系数取1.2。 c回风流二氧化碳允许浓度，不超过1.5%；取1.5% co进风流二氧化碳浓度，不超过0.5%；取0.5%（四）按炸药量计算使用三级煤矿许用炸药：q采 10a （m3/min） 100 0 m3/min式中：q采采煤工作面实际需要风量，m3/min；a采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg；（取0）；10每千克二、三级煤矿许用炸药需风量，m3/min。经过上述计算选取最大值，2202工作面所需风量q采选取538.3m3/min （五）按工作人员数量验算；q采4ncf = 420 = 80 m3/min式中：ncf安装工作面同时工作的人数，取20人；4每人需风量，m3/min。6、工作面最小风速验算 （六）按风速进行验算15s最大q采240s最小 （ m3/min）63q采768式中：s最大采煤工作面最大控顶有效断面积，取4.2m2；（s最大=采煤工作面最大控顶距采煤工作面实际采高）。s最小采煤工作面最小控顶有效断面积，取3.2m2；（s最小=采煤工作面最小控顶距采煤工作面实际采高）。15按采煤工作面允许的最小风速0.25m/s的换算系数;240按采煤工作面允许的最大风速4m/s的换算系数根据规定q采选取538.3m3/min，符合煤矿安全规程规定，所以2202工作面配风量为538.3m3/min。第三章 工作面防尘供水设计一、供水管路校核根据2202采煤工作面各生产工序的需要水量，对供水量，供水压力和水质都提出了较高的要求，为此特制定防尘供水设计：工作面回风顺槽、运输顺槽供水管路均为70mm管路。采煤机耗水量q1双滚筒采煤机，每个滚筒安装6个pza-2/55型喷嘴，喷嘴水压为2.0mpa，根据喷嘴压力流量特性流量为3l/min，则机组的耗水量为：q13l/min6236 l/min运输顺槽运煤系统喷雾、净化水幕q2喷雾设置为：工作面刮板输送机、转载机、胶带输送机各一处喷雾流量为3l/min（每处1个喷 嘴）、（3个喷嘴），则最大耗水量为： q23l/min3=9l/min 回风顺槽安装2道净化水幕q3回复风顺槽安设2道净化水幕，每组5个喷嘴流量为3l/min，则最大耗水量为：q33 l/min5230l/min 由上可知，最大耗水量为：qmax q1q2q3 36930 75l/min2供水管路系统能力校和70mm管路内径d=0.065m 回风顺槽最大需水量qmax1 qmax1q330 l/min0.005m/s 工作面、运输顺槽最大需水量qmax2 qmax2q1+q245l/min0.0075m/s工作面运输、回风顺槽供水管路校核（经济流速3m/s）：4qmax1/(3.14d2)= 4*0.005/(3.1416*0.0652)= 1.81 m/s 4qmax1/(3.14d2)= 4*0.006/(3.1416*0.0652)= 2.26m/s 由上述计算可知，工作面管路选型能够满足经济流速供水要求。二、隔爆水袋设计 (一)隔爆水袋安装标准 1、隔爆水袋棚应设置在巷道的直线段内，且隔爆水袋安装地点前后20m范围内巷道断面必须保持一致； 2、隔爆水袋棚距离道交叉口5070m范围内；距离工作面60200m；隔爆水袋棚用水量按巷道断面积计算，不少于200l/，使用容量为40l的水袋； 3、隔爆水袋棚间距为1.2-3m，棚区长度不小于20m； 4、每架水袋之间的间隙与水袋同支架或巷道壁之间的间隙要相同，且大于0.1m； 5、根据nb/l10050%，计算每排隔爆水袋架挂4个，每组水袋棚挂15架； 6、隔爆水袋距巷道轨面不小于1.8m，水袋底距顶板不大于1.6m，且高度保持一致； 7、吊挂水袋，挂勾位置要对正，相向布置。挂勾材质为48mm的圆钢，挂勾角度为60，弯勾25mm。 8、辅助隔爆设置应设置多组每组间距不大于200m。 (二)2202工作面运输顺槽隔爆水袋设计 运输顺槽断面为11.04m2，按照每平方米200 l计算共需2208 l水。每个隔爆水袋装水40l，所以需要55.2个隔爆水袋，取60个，因此在运输顺槽距工作面60m和250m各安设60个隔爆水槽，并且挂牌编号管理。 (三)2202工作面运输顺槽隔爆水袋设计 回风顺槽断面为9.12m2，按照每平方米200 l计算共需2208 l水。每个隔爆水袋装水40l，所以需要45.6个隔爆水袋取60个，因此在运输顺槽距工作面60m和250m各安设60个隔爆水槽，并且挂牌编号管理。 (四)槽隔爆水袋安装方法 1、随着工作面的推进要及时移动隔爆水袋棚，确保隔爆水袋吊挂符合规定。 2、在巷道合适地点以巷道下邦为基准，距离顶板0.15m处用风钻打一个眼，在巷道另一侧与该处眼同一水平高度位置打一个眼，确保巷道中心线垂两个眼之间的连线与巷道中线垂直，并在两个眼内分别安装同规格膨胀螺丝或钢筋，外漏长度0.15m左右； 3、根据巷道宽度选择合适的2寸钢管在两端同一方向开一个20.15m小口，将钢管扣到两钢筋上，并用木楔子固定牢靠，避免钢管移位； 4、按照上述方法共安装5组2寸钢管，两钢管间距为5.8m，2寸钢管安装完毕后在上面沿巷道方向共架设4根长度为6m的1寸管，管与管连接处用长度为0.3m的钢筋平均穿插在1寸管内，1寸管靠帮0.2m，1寸管与2寸管连接处用铁丝固定牢靠，防止移位； 5、将加工好的隔爆水袋架，垂直与巷道方向均匀搭在1寸管上，排间距为1.5m，共15架； 6、水袋架子全部摆放整齐后，将编好号的隔爆水袋按规定挂到隔爆水袋架上，袋与袋之间的距离与袋与帮之间的距离保持一致； 7、水袋全部吊挂完毕后依次将水添满，并在隔爆水袋起止位置吊挂隔爆水袋管理牌板，并按规定填写，定期管理。第四章 防灭火设计一、概括 该工作面位于2#煤层，根据矿井瓦斯等级鉴定自燃倾向性为类自然发火煤层。二、防火注氮管路系统 采用矿井地面集中防火注氮系统进行注氮。灌氮系统：地面注氮泵主斜井一绕道行人进风巷4#煤二采区轨道巷暗斜井2#煤二采区轨道巷2202运输顺槽2202工作面采空区。管材规格：主管路使用108mm*4mm无缝钢管，采用法兰和高压胶垫连接方式，要求接头严密。系统形成后首先进行试压，无问