煤业综采64106工作面一通三防专项设计.docVIP

*煤业煤业 64106 综采工作面综采工作面“一通三防一通三防”专项设计专项设计 编编 制：制： 审审 核：核： 日日 期：期：20172017 年年 7 7 月月 1010 日日 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 目 录 第一章 64106 工作面通风设计 .1 第一节 工作面概况1 第二节 工作面通风系统1 第三节 通风设施5 第二章 64106 工作面防灭火设计 .6 第一节 预防煤层自燃安全技术措施6 一、注氮防灭火.7 二、注浆防灭火.9 三、均压防灭火14 四、煤层自然发火预测预报措施14 五、皮带防灭火安全技术措施16 六、收面拆架期间的防灭火措施16 七、其他防火技术措施17 第三章 防治瓦斯安全技术措施.18 第一节 工作面瓦斯涌出分析及防治重点18 第二节 预防瓦斯超限安全技术措施.18 第三节 64106 工作面安全监控设置 .19 第四章 综合防尘安全技术措施.21 第一节 防尘供水系统.21 第二节 防尘用水量计算.21 第三节 防尘安全技术措施23 第四节 预防瓦斯/煤尘爆炸隔爆措施24 第五节 防尘设施安装技术要求.25 第五章 应急措施及紧急避险系统.27 第一节 应急措施.27 第二节 避火灾/爆炸灾线路27 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 第一章第一章 64106 工作面通风设计工作面通风设计 第一节第一节 工作面概况工作面概况 64106 工作面是*煤业项目重组前原矿方遗留工作面，工作面顺槽长度 1140 米，接收 时已回采 470 米。工作面东部和北部为矿井边界，南部是采区辅运大巷，西部是 64105 备用 工作面，周边无小窑破坏区。 工作面基本参数：本工作面回采煤层为 4 煤，煤层平均厚度为 10.01m。工作面长度为 150m，剩余采长 560 米，工作面采用综采放顶煤生产工艺，布置有 2 条顺槽：主运顺槽（兼 进风）和辅运顺槽（兼回风），工作面采取 U 型通风方式。 煤尘瓦斯及自燃情况：根据*省煤矿设备安全技术检测中心 2013 年度矿井瓦斯等级鉴 定报告表明，CH4绝对涌出量为 0.65m3/min，CO2绝对涌出量为 1.67m3/min，为瓦斯矿井。 根据*煤矿设备安全技术检测中心对我矿煤样进行的鉴定：64106 煤层自燃倾向性为级， 属易自然发火煤层，发火期为 36 月；煤尘爆炸指数为 53.89%，具有爆炸性。 第二节第二节 工作面通风系统工作面通风系统 1、通风方式、通风方式 64106 工作面通风方式为主运巷进风、辅运巷回风的“”型全负压通风。 2、通风路线、通风路线 新鲜风流 地面副平硐东一辅运大巷东二辅运大巷64106 主运绕道64106 主运工作面。 回风风流 工作面64106 辅运末端回风联巷东二回风大巷东一回风大巷回风斜井地面。 3、工作面风量的确定、工作面风量的确定 根据煤矿通风能力核定标准（AQ 1056-2008），每个采煤工作面的实际需要风量， 应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员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。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 3.1 采煤工作面的需要风量 每个采煤工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量 以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。 （1）按气象条件计算 Qcf =6070%VcfScfkchkcl （1-1） 式中： Qcf采煤工作面需要风量，m3/min； Vcf采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度从表1-1中选取，m/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； kch采煤工作面采高调整系数，具体取值见表 1-2； kcl采煤工作面长度调整系数，具体取值见表 1-3； 70%有效通风断面系数； 60单位换算产生的系数。 表 1-1 采煤工作面进风流气温与对应风速 采煤工作面进风流气温（）采煤工作面风速（m/s） 201.0 20231.01.5 23261.51.8 表 1-2 kch采煤工作面采高调整系数 采高（m）2.02.02.52.55.0 及放顶 煤 调整系数（kch）1.01.11.2 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 表 1-3 kcl采煤工作面长度调整系数 采煤工作面长度（m）长度风量调整系数（kcl） 150.8 15800.80.9 801201.0 1201501.1 1501801.2 1801.301.40 （2）按瓦斯涌出量计算 Qcf=125qcgkcg (1-2) Qcf采煤工作实际需要风量，m3/min； qcg采煤工作面回风巷风流中平均瓦斯绝对涌出量，m3/min；抽放矿井的瓦斯涌出量， 应扣除瓦斯抽放量进行计算； khg采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下连续观测 1 个月，日 最大绝对瓦斯涌出量与月平均日绝对瓦斯涌出量的比值； 125按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 0.8的换算系数。 （3）按二氧化碳涌出量计算 Qcf=67qcckcc (1-3) Qcf采煤工作实际需要风量，m3/min； qcc采煤工作面回风巷风流中平均二氧化碳绝对涌出量，m3/min； kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,正常生产条件下连续观测 1 个 月，日最大绝对二氧化碳涌出量与月平均日绝对二氧化碳涌出量的比值； 67按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 1.5的换算系数。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 （4）按炸药量计算 (1)一级煤矿许用炸药 Qcf25Ahf (1-4) (2)二、三级煤矿许用炸药 Qcf10Ahf (1-5) 式中： Ahf采煤工作面一次爆破所用的最大炸药量，kg； 25每千克煤矿一级许用炸药需风量，m3/min； 10每千克煤矿二级许用炸药需风量，m3/min。 （5)按工作人员数量验算 Qcf4Ncf (1-6) 式中： Ncf采煤工作面同时工作的最多人数，人； 4每人需风量，m3/min。 （6）按风速进行验算 验算最小风量 Qcf600.25Scb (1-7) Scb=Icbhcf70% (1-8) 验算最大风量 Qcf604.0Scs (1-9) Scs=Icshcf70% (1-10) 式中： Scb采煤工作面最大控顶有效断面积，m2； Icb采煤工作面最大控顶距，m； hcf采煤工作面实际采高，m； *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 Scs采煤工作面最小控顶有效断面积，m2； Ics采煤工作面最小控顶距，m； 0.25采煤工作面允许的最小风速，m/s； 4.0采煤工作面允许的最高风速，m/s； 70有效通风断面系数。 2.64106 工作面需风量计算 64106 工作面通风参数见表 1-4。 表 1-4 64106 工作面通风参数表 温度（温度（） ）面面长长（ （m） ） 最大控最大控顶顶距距 （ （mm） ） 最小控最小控顶顶距距 （ （mm） ） 采高（采高（m） ） 回采工回采工艺艺 1418150609652962.9综采放顶煤 CO2 （ （m3/min） ） CH4 （ （m3/min） ） 最大人数（人）最大人数（人）风风速速 （ （m/s） ） 平均控平均控顶顶距距 （ （mm） ） 柴油机柴油机车车 1.640.77581.05696130KW kchkcl炸炸药药量量kcgkcc 1.21.2不涉及2.02.0 （1）按按气象条件计算 Qcf =6070%VcfScfkchkcl =6070%1.02.95.701.21.20=1000 m3/min （2）按瓦斯涌出量计算 Qcf=125qcgkcg=1250.772.0=192.5m3/min （3）按二氧化碳涌出量计算 Qcf=67qcckcc =671.642.0=219.8 m3/min *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 （4）按炸药量计算 64106 工作面采用综采放顶煤生产工艺，故此项不涉及。 按上述条件计算，64106 工作面需风量取其中最大值 1000m3/min。 （5）按工作人员数量验算 Qcf4Ncf =458=232 m3/min （6）按风速进行验算 验算最小风量 Qcf600.25Scb=600.256.092.9=265 m3/min 验算最大风量 Qcf604.0Scs = 604.05.292.9=3682m3/min 经过经过工作面最大工作人数、最低工作面最大工作人数、最低风风速、最高速、最高风风速的速的验验算，算，64106 工作面需工作面需风风量量 1000m3/min 符合要求。符合要求。 第三节第三节 通风设施通风设施 1、在 64106 辅运绕道内安装有一组正反风门，风门规格为 2.62.8m。两道风门之间安装 机械闭锁装置，每道风门安装风门开关传感器。正常情况下，反风门常开、正风门常闭，有效 隔断风流；反风时关闭反风风门。 2、64106 辅回联巷（64106 回风巷至东二回风）内砌筑有 2 道调节风门，每道安装 1800800mm 风门一道、12001000mm 插板式调节窗一道，用以调整 64106 工作面风量和行 人。 3、工作面进风隅角设置有一道挡风障，隔断新鲜风流进入后溜采空区；正常生产时，工作 面机尾距辅运巷 10m 处吊挂一道引风障，风障自工作面煤壁接至支架将工作面风流引入回风 隅角，稀释回风隅角有毒有害气体。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 第二章第二章 64106 工作面防灭火设计工作面防灭火设计 第一节第一节 预防煤层自燃安全技术措施预防煤层自燃安全技术措施 为防止 64106 工作面在生产或停产期间煤层自燃发火，确定该综放面生产期间采用以加 快回采推进度为主，采空区注氮、注浆等为辅的综合防灭火措施；停产期间以降低风量为主、 采空区注氮、采空区气体化验、采空区预测预报为辅的综合防灭火措施。 一、注氮防灭火一、注氮防灭火 （一）（一） 、注氮防灭火原理、注氮防灭火原理 氮气是一种无色、无味、无嗅、无毒的气体，其化学性质相对稳定，在常温、常压条件 下氮气很难与其它物质发生化学反应，所以它是一种良好的惰性气体，随着空气中氮气含量 的增加，氧气含量必然降低。据有关资料介绍：当氧气含量低到 510%时，可抑制煤炭的 氧化自燃；氧气含量降至 3%以下时，可以完全抑制煤炭等可燃物的阴燃与复燃。基于上述 氮气的性质及煤的氧化机理，向采空区及遗煤带注入氮气，使其渗入到采空区冒落区、裂隙 带及遗煤带，降低这些区域的氧含量，形成氮气惰化带，可达到抑制采空区自燃，同时还能 防止瓦斯爆炸事故的发生。 （二）（二） 、 供氮能力计算供氮能力计算 （1）供氮能力计算 根据回采工作面的实际情况，采用吨煤注氮量、氧化带内的氧含量两种方法进行计算、 比较，取其最大值。 按吨煤注氮量计算。该方法是指采煤工作面每采出 1t 煤所需的防火注氮量。根据 国内外经验，每吨煤需 5m3氮气，其矿井供氮能力可按公式（1）计算： QN=5AK/24 （1） 式中：QN供氮能力，m3/h； A日产量，取 2727t； K工作面回采率，取 80%。 可计算得供氮能力：QN=5272790%/24=511m3/h） 按工作面采空区漏风量计算。根据中煤矿用氮气防灭火技术规范规定：制氮设 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 备或装置的供氮能力应按矿井注氮工作面防火需要选取，供氮能力（1 个工作面注氮量）可 按下计算： QN=60KQ0 1 2 21 CC CC N 式中： QN供氮能力，m3/h； K备用系数，取1.2； Q0采空区氧化带内漏风量，m3/min；采空区氧化带的范围受工作面的通风状况、采 空区的冒落等诸多因素的影响而在很大的范围内变化，因此采空区氧化带的漏风量的变化范 围也较大，此范围内的漏风量一般按工作面风量的 1/601/100 选取；采取堵漏风措施后， 采空区氧化带内的漏风量取为 5m3/min； C1采空区氧化带内平均氧浓度，%；目前国内应用较普遍的是将采空区氧浓度在 1018%之间的区域视为氧化带，因为氧化带的范围不同而平均氧浓度值也不同，一般可选 为 15%； C2采空区惰化防火指标，其值为煤自燃临界氧浓度，%；煤的自燃临界氧浓度值随 煤种、煤质、赋存条件等因素的不同而变化，其具体数值应根据实验室试验而取得，此值得 范围一般为 7%10%。根据煤矿安全规程中的规定：采用氮气防火注入的氮气浓度不 得低于 97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于 7%，所以此值取 7%； CN注入氮气的氮气浓度，%；根据煤矿安全规程中的规定：采用氮气防火注入 的氮气浓度不得低于 97%，注入后采空区内氧气浓度不得大于 7%。同时根据煤矿用氮气 防灭火技术规范关于氮纯度的规定：向采空区注入氮气的纯度要视其能将采空区的氧浓度 降低到煤自燃临界氧浓度而定。而向火区注入氮气浓度应不低于 97%，因此取97%； 可计算得供氮能力：QN=601.25（0.15-0.07）/（0.97+0.07-1）=720（m3/h） 通过以上两种方法的计算、比较，确定64106 工作面的注氮能量为720m3/h。 （三）（三） 、 设备选取设备选取 根据*煤业初步设计和矿井安全专篇，我矿 选用GT-1000 型变压吸附制氮装置两套，配两 台 M2502S 型螺杆式空压机；注氮管路为4 寸无缝钢管，自管道斜井井筒敷设至井下，经主 运顺槽埋入工作面采空区。 （四）（四） 、 注氮方式和防灭火方法注氮方式和防灭火方法 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 (1)注氮方式：注氮方式分为开放式注氮和封闭式注氮。 开放式注氮对正在开采的采空区进行注氮； 封闭式注氮对已封闭的采空区或火区进行注氮。 在不影响工作面的正常生产和人身安全时，可采用开放式注氮。火灾及其火灾隐患影响 工作面的正常生产，或突然性外因火灾，或瓦斯积聚区域达到爆炸界限时，可采用封闭式注 氮。 (2)注氮防灭火方法 连续性注氮工作面开采初期和停采撤架期间，或因地质原因，或因机电设备原因造 成工作面推进缓慢，宜采用连续性注氮。 间断性注氮工作面正常回采期间，可采用间断性注氮。 64106 自然发火危险主要来自生产工作面后部采空区，因此，64106 正常生产条件下注 氮方式采用开放式注氮，注氮方法采用间断性注氮；当 64106 工作面停产或推进缓慢根据采 空区气体观测情况可以改用连续性注氮，加大注氮力度。 （3）注氮工艺 根据我矿实际情况，选用埋管注氮工艺，即在工作面的胶带顺槽（进风顺槽）埋设一趟 管路，其中第一个氮气释放口设在工作面进风隅角。当第一个释放口埋入采空区 30m 后开 始注氮，同时埋入第二趟注氮管路(注氮管口的移动步距暂时选定为 30m，可通过实际注氮 效果考察进行修正)。当第二趟注氮管口埋入采空区 30m 后向采空区注氮，同时停止第一趟 管路注氮，并又重新埋设注氮管路，如此循环，直至工作面采完为止。如果发现注氮压力异 常或管路堵死，必须立即倒换管路。 二、注浆防灭火二、注浆防灭火 （一）（一） 、注浆防火机理、注浆防火机理 一是浆液中的固体物沉淀，充填于浮煤裂隙之间，包裹浮煤，隔绝氧气与煤体的接触， 杜绝漏风，防止氧化；二是浆液中的水分有助于增加煤的外在水分，抑制煤自热氧化的发展， 同时有利于已自热煤体的散热。由于本矿区黄土含沙量大，泥浆沉淀快，易发生堵管或爆管， 因此必须在浆泥中加入一定量的浮分子和胶凝剂，使其能够使用当地注浆材料（干燥、松散 黄土） ，并实现高浓度浆液的制备及管路输送，提高注浆效率。 （二）（二） 、预防性注浆工艺、预防性注浆工艺 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 预防性注浆就是将水、浆材按适当比例混合，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路输 送到可能发生自燃的区域，用以防止煤炭自燃，是使用最为广泛、效果最好的一种技术。 根据矿井开拓布局和采煤方法，设计在工业场地东南，主斜井井口北侧设 FMH-40T 全 自动防灭火注浆系统一套，为全矿注浆服务，注浆方法采用当工作面束管采样分析系统检测 到煤层自燃隐患时即进行注浆，即向采空区灌注浆液。在注浆工作中，注浆与回采保持有适 当距离，以免注浆影响回采工作，对其可行性、技术参数及效果分析等分析如下： （1） 、注浆方法 注浆方法采用生产中通常采用的采空区埋管注浆方法，即在辅运顺槽敷设管路，并用胶 管接短钢管（预埋采空区内） ，随着工作面的推进隔一定距离拔管一次，每次灌到下顺槽能 见到水为止，并要求随采随灌。当远离管口的地方注浆效果不佳时，可采用洒浆的方法从工 作面向采空区喷洒泥浆。 （2） 、注浆材料 注浆材料采用矿井工业场地附近的粘土就地取材，使用矿井周围的黄土，容易开采，数 量充足。对粘土要求如下： a.颗粒要小于 2mm，而且细小颗粒（粘土：0.005mm 者应占 6070） 。 b.主要物理性能指标： 密度为 2.42.8； 塑性指数为 911（亚粘土） ； 胶体混合物（按 MgO 含量计）为 2530； 含砂量为 2530（粒径为 0.50.25mm 以下） ； 容易脱水和具有一定的稳定性。 c.不含有（或少含有）可燃物。 （3） 、制浆工艺流程 注浆防灭火系统由联合制浆机、水泵、渣浆泵、浮分子添加机、流量计和输浆管网系统 等部分构成，见图 6-1-2。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 图图 6-1-2 黄泥注浆防灭火系统工艺流程图黄泥注浆防灭火系统工艺流程图 （4） 、参数计算及选择 工作制度：与矿井工作制度相匹配，但需注意以下原则：注浆工作是与回采工作紧密配 合进行。设计注浆为三班注浆，每天纯注浆时间为 10h，若矿井自燃发火严重，且所需注浆 的工作面较多，宜采用四班注浆，每天注浆时间为 15h。 注浆所需土量 日注浆所需土量按下式计算： 式中： Q土=KG/V煤 Q土日注浆所需土量，m3/d； G矿井日产量，根据设计，日产量为 2727t； V煤煤的容重，根据地质报告，4 号煤层容重为 1.54 t/m3； K注浆系数，为注浆材料的固体体积与需要注浆的采空区容积之比，取 0.05。 则：Q土=0.052727/1.47=120.78（t） 日注浆所需实际开采土量 Q=Q土 式中： Q日注浆所需实际开采土量，m3/d； 取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失） ；取 1.1。 Q=Q土=1.1120.78=132.86（t） 经主斜井、4 号煤 辅运大巷、 工作面顺槽至注 浆地点 管道斜井井筒 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 注浆泥水比的确定 注浆泥水比应根据泥浆的输送距离，煤层倾角，注浆方式及注浆材料和季节等因素通过 试验确定，参照大同局经验，一般情况下为 1：5，冬季时为 l：6。 每日制泥浆用水量 每日泥浆用水量按下式计算： Q水 1=Q土 式中：Q水 1制备泥浆用水量，m3/d： 泥水比的倒数，取 5。 则：Q水 1=132.865=664.29（m3/d） 每日注浆用水量 每日泥浆用水量按下式计算： Q水 2=KQ水 l 式中：Q水 2注浆用水量，m3/d： K水用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取 1.1。 则：Q水 2=1.1664.29=730.72(m3/d) 每日注浆量 Q浆 1=(Q水 1+Q土)M 式中： Q浆 1日注浆量，m3/d： M泥浆制成率，取 0.93 其余符号同前。 则：Q浆 1=(664.29+120.78)0.93=730.12（m3/d） (5) 注浆管路的选择 注浆管路布置注浆管路布置 64106 回采面采空区是*煤业注浆重点区域，因此，注浆主管路应针对回采面进行铺设， 其它地点的注浆，则根据需要从主管路上分叉连接。 由地面注浆站铺设一趟管路至回采面，管路铺设路线为： 地面注浆站管道斜井东一、东二回风大巷64106 辅运顺槽64106 工作面采空区 注浆管道 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 主要注浆干直径是根据管内泥浆的流速来选择。在设计中，泥浆给定后，先确定泥浆在 管道中流动的临界流速，再求出泥浆的实际工作流速，使之大于临界流速即可。 实际工作流速： 2 max 3600/4dQv 浆 式中：v管道内泥浆的实际工作流速，m/s； Q浆 max小时注浆量，取 40m3/h； d管道内径，m。取 108mm v=1.2m/s 该实际工作流速处于临界流速最大值(泥浆钢管的临界流速通常为 14m/s)，可满足工 程需要。 地面注浆管道一般选用铸铁管；井下注浆管道采用无缝钢管，其钢管直径取 108mm； 支管直径取 75mm；工作面管道直径取 4 寸胶管。 (6) 系统布置及主要设备 该系统具有室内作业，不受天气影响，封闭制浆，车间环境干净整洁等特点，制浆的主 要设备见表 6-1-1。 表表 6-1-1 注浆设备一览表注浆设备一览表 序号设备名称设备型号单位数量 1FMH-40T 防火注浆系统FMH-40T套1 2管路（无缝钢管）1086米2300 3污 水 泵PN台6 4供水管（软管）30米200 （三）（三） 、注浆前疏水、注浆后防止溃浆、透水安全技术措施、注浆前疏水、注浆后防止溃浆、透水安全技术措施 1、各工种作业人员要坚守岗位，各负其责，保证注浆各环节正常运转。 2、注浆时，根据所用注浆管路长度适时安排人员巡查管路，是否有漏液处；注浆地点 前后 50 范围内除监护人员外，其余人员不得逗留。 3、要严格遵守注浆顺序、注浆方式、注浆结束标准，不经批准，注浆过程中不得擅自 停止注浆或放水。 4、注浆期间，注浆工应密切注意管路及各处阀门的情况，发现跑浆或管路漏浆时，应 首先通知注浆站停止送浆，同时派人关闭上一级阀门，然后进行处理。且处理人员要站在出 浆口反向一侧，出浆口严禁对准任何人。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 5、检查管路跑浆及处理泄露浆液事故时，应先将管路内的浆液排除放干净，确认管路 内无压力时再拆开管路，或将管路接头盖住后再拆除，面部及手部或身体其他部位不得对着 接口处，以防止浆液高压伤人。 6、对浆液的杂物、过滤网前杂物进行清理。 7、每次注浆完毕，都必须使用清水清洗注浆管路，直到注浆管出水口为清水为止。 8、为防止密闭墙内积水，每个地点注浆完毕 7-10 天后，要打开密闭墙反水管堵盖进 行观察，若有水则需将水排出，积水排完后重新接好反水管堵盖。 9、防止地表水流入井下。灌浆时，要及时填塞地表塌陷坑及钻孔，防止地表水流入井 下。 10、灌浆材料应满足相关规定的要求严格控制浆液泥水比并控制灌浆量不应过大。 三、均压防灭火三、均压防灭火 （一） 、停产期间 1、64106 工作面在满足工作面需风量和有害气体不超限的前提下，尽量降低工作面风 量，即正常回采时保持配风在 1000m3/min；工作面停产期间按要求可以将其风量降至正常 风量的 50%，即 500 m3/min，但考虑到巷道最优排尘风速，将工作面停产期间风量调整为 600m3/min。通过降低工作面风量以减小 64106 采空区主辅顺槽两出口的压差，减小采空区 漏风量。 2、保持工作面上下出口净断面达原设计断面的 95%以上，保持工作面两道材料设备堆 放整齐、风流顺畅；停产期间在进风隅角设置挡风帘，减少进风隅角向老塘漏风量；在回风 侧设置引风帘，增大回风隅角的风量，冲淡并排除回风隅角有害气体，减少工作面上下端头 压差。 3、在正常回采过程或停产中，出现 CO 大量涌出等自燃迹象危及生产安全的，采用安 装局扇增压防火时，另制定专项措施。 （二） 、采后封闭期间 工作面回采结束后及时对采空区进行封闭，要求主辅顺槽密闭墙同在进风侧或回风侧， 避免出现密闭墙选址不正确造成人为压力差；密闭墙施工完成后及时对采空区进行注浆，并 观测墙内气体。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 四、煤层自然发火预测预报措施四、煤层自然发火预测预报措施 1、*煤业公司煤层自然发火等级为 II 级，属自燃煤层。根据本矿实际情况，确定 CO 为我矿煤层自然发火的指标气体。 2、由瓦检员兼任所在区域的查火工，职责范围做到覆盖全矿井，瓦检班长负责划分区 域，责任到人。 3、查火工必须对责任范围的煤巷，半煤岩巷道和采煤工作面每天至少全部巡查一遍， 对冒顶处，断层破碎带重点监测。排查的主要范围包括： 3.1、生产区域的回采工作面（包括进回风隅角） 、掘进煤巷、采空区、老巷和其它可能 发火的地点。 3.2、非生产区域通风的煤巷、半煤岩巷。 3.3、高冒点（冒高超过设计 0.8 米） 、围岩与顶板松软的地点。 3.4、采空区密闭以及盲巷密闭。 4、查火工必须至少携带光瓦、多种气体检定器、测温仪等基本仪器仪表和监测束管及 其相关工具下井，测定气体浓度、温度，并记录责任区域内所有“一通三防”设施的使用情 况。 5、防火密闭，采煤工作面上隅角、回风巷及其它可能发火地点，每周观察一次，观测 内容包括气体成分、温度、压差等，并做好记录。有发火预兆地点随时取样分析，并填写专 用防火记录本。 6、防火墙检查由瓦斯检查班班长负责，发现墙体损坏、漏风、气体变化异常时，及时 向队领导汇报。 7、如果检查 CO 达 24PPm（排除车辆尾气的原因）以上或 CO 有明显上升趋势的隐患 点，查火员必须及时检查汇报，查看是否因汽车尾气造成，通风队要做好专项记录，并分析、 总结发展趋势，对发火情况进行预测预报。 8、确定 CO 为我矿煤层自然发火指标气体，利用束管监测系统，每天对全矿采空区及 回采工作面回风隅角进行抽气化验，每周进行一次优选记录及分析报告。 9、CO 不同浓度时所采取对应措施 CO 浓度 （ppm） 相应处理措施 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 24 正常监测，每天利用束管监测分析采空区 CO 浓度，利用监 控系统连续监测 24100 超标区域停工撤人，查明是否是车辆引起；局部调整通风系 统，增加风量，稀释 CO；加强采空区内的气体分析和分析预报； 做好注氮注浆防灭火准备；测定地表是否漏风。 100300 对采空区进行注氮；有利情况下进行注浆；回填地表裂隙； 加快推进速度；每天取样分析；专人巡视火情；增加 CO 传感器， 24 小时连续监测。 300采区均压防灭火及其它综合防灭火技术措施。 10、每周编制矿井自然发火预测周报，每月编制矿井自然发火预测月报，并与我矿自然 发火指标进行对比、分析，及时掌握矿井自然发火各项指标的变化趋势。 11、每周由通风队、地测部对矿地表裂隙塌陷区进行一次日常检查，发现裂隙扩大等异 常变化要及时汇报。同时做好日常检查和处理记录，定期向公司领导汇报。 12、定期对工作面风量进行测定，并分析采空区漏风情况，漏风发生明显变化要及时汇 报矿领导。 五、皮带防灭火安全技术措施五、皮带防灭火安全技术措施 1、必须使用阻燃皮带 2、皮带各种保护装置齐全、完好可靠。 （烟雾报警装置、防跑偏装置、超温自动洒水装 置、防撕裂装置、过载保护装置） 3、皮带机头、机尾各设置两只干粉灭火器和两只泡沫灭火器，沙箱（不小于 0.2m3） ， 任何人不得随意使用和挪动。 4、每班设专人维护清理皮带，底皮带、底托辊不得接触到底板的煤矸或杂物。 5、皮带运输巷、工作面皮带巷每隔 50 m 设一个三通阀门，三通阀门拔梢应平行于巷帮， 并配备不小于 25 m 的消防软管及穿心管；辅运巷与工作面回风巷每隔 100 m 设一个三通阀 门。 6、每班设专人巡视检查皮带运行情况，发现异常立即通知相关单位处理。 7、加强皮带机电设备管理，严格执行机电设备管理制度。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 六、六、收面拆架期间的防灭火措施收面拆架期间的防灭火措施 1、距停采线 60m 位置加强放顶煤管理，在收面前在采空区放一条宽不低于 10 米的隔 离带，生产技术部确定好收面位置，收面位置尽量选择在顶板完整地段，防止顶煤破碎松散。 2、工作面回撤前期工作： 调控 64106 工作面进风风量达到设计的 1000m3/min。 在 64106 辅运巷、主运巷各安装 1 台 FBD6.7 237Kw 的局部通风机向，回撤期 间工作面中部跨落风路堵塞后，为回撤工作面供风。 3、工作面回撤后期工作 （1）工作面中部跨落风路堵塞后，开启局部通风机供风，64106 主运和辅运均采用局 部通风机供风。 （2）工作面回撤完毕后，清理浮煤，45 天内在主运、辅运巷建立永久性防火密闭，封 闭采空区，密闭建成后，立即向采空区灌浆。 4、对采空区及地面漏风裂缝进行检查和封堵，减少采空区漏风。 5、64106 工作面从回撤到封闭结束，时间不得超过 45 天。 6、永久密闭墙施工完成后，对采空区进行一次性灌浆。 七、其他防火技术措施七、其他防火技术措施 1、正常生产期间保证正规循环进尺，加快推进度，加强放顶煤提高回采率，减少采空 区丢煤量；由综采队分别在综采工作面的进、回风隅角用快速砌垒材料（FSA 快砌材料）每 隔 30 米构筑一道阻燃隔离墙（墙体要紧贴垮落区，墙宽以并排两个编织袋宽度为准） 。 2、正常回采期间，顶板出现高冒区，施工队组必须用不燃性材料及时充填接实，以防 发火或积聚有害气体。 3、任何人发现井下煤炭自然火灾预兆时，应立即向矿调度室汇报，调度室应立即通知 矿长、矿总工程师、通风副总、通风队长及有关单位和人员，并根据领导安排汇报公司有关 部门。 4、一旦发生煤层自然发火事故，必须立即成立矿井救灾灭火指挥部，矿长任总指挥， *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 矿总工程师任副指挥，根据火情制定灭火方案，各单位全力配合，保证灭火工作人、财、物 的落实。 5、发火地点必须由救护队员负责监护，随时监测火灾范围内各观测点气体成份和温度， 掌握变化情况。 6、发生自然发火事故后，未经灭火救灾指挥部同意，严禁改变火区通风系统。 第三章第三章 防治瓦斯安全技术措施防治瓦斯安全技术措施 根据 2013 年度*煤业矿井瓦斯等级鉴定结果及批复，其结果是：CH4绝对涌出量为 0.65m3/min，CO2绝对涌出量为 1.67m3/min，定为瓦斯矿井。 第一节第一节 工作面瓦斯涌出分析工作面瓦斯涌出分析及防治重点及防治重点 根据瓦斯等级鉴定结果和以往经验：矿井采空区和回采工作面的绝对瓦斯涌出量是全矿 井主要的瓦斯涌出来源，应相应的做好工作面回采过程中的通风管理和采空区封闭处理。采 煤工作面采用 U 型通风方式，进回风隅角位置通风不良容易造成瓦斯积聚和瓦斯浓度超限， 作业队组要做好工作面引风障、瓦斯便携仪、瓦斯传感器等设施的现场管理和使用。 采煤工作面生产时受矿压变化的影响，使煤层中处于吸附状态的瓦斯迅速解吸为游离瓦 斯，造成瓦斯涌出量增大，采煤工作面现场要加强瓦斯测定仪器仪表的规范使用和瓦斯检查 员的巡检管理，做到瓦斯检查及时准确、安全监控到位。 根据我矿采掘工作面生产工艺及通风系统布置方式，综采工作面进回风隅角、巷道髙冒 区及顶板破碎区、煤仓上口是生产区域瓦斯防治的重点，容易形成瓦斯积聚和超限，在日常 的瓦斯管理中不容忽视。 第二节第二节 预防瓦斯超限安全技术措施预防瓦斯超限安全技术措施 1、加强通风管理，保证 64106 工作面风量满足配风计划要求，工作面风流畅通，以冲 淡和排除井下涌出的瓦斯。 2、在生产过程中，做好进风隅角挡风障和工作面引风障管理，保证风障完好、吊挂规 范。 3、64106 风门和回风控制风流的调节设施必须可靠，通风队定期进行检查，发现设施 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 出现问题及时通知人员进行修复。 4、废弃的巷道和盲巷要及时封闭，并挂牌说明，定期检查，防治漏风。 5、人员进入回风隅角作业前，必须吊挂好风障，保证作业区氧气浓度在 18%以上，其 它有害气体符合规定方可进入。 6、瓦斯检查工对所负责区域通风设施的完好情况、瓦斯传感器读数都要进行检查、对 照。 7、循环检查瓦斯的次数、顺序及人员配备： 7.1 采煤工作面是从进风巷开始，经机电设备群、采煤工作面后部溜子、回风隅角、 回风巷等为一次循环检查； 7.2 采煤工作面、有人作业地点每班检查两次，检查瓦斯的间隔时间要均匀，其相隔 时间要求不允许超过 3 小时。每班检查三次。 7.3 被串联通风的采掘工作面进风流中要设点检查瓦斯，每班检查 3 次。 7.4 综放采煤工作面每班 1 名专职瓦检员。 7.5 瓦斯检查具体地点以月度瓦斯测点计划为准，每旬进行更新一次。每次检查瓦斯 后，填写瓦斯记录手册、牌板，及时向调度室汇报。瓦检员应将瓦斯检查情况及工作面“一 通三防”方面注意事项，向当班班长说明。 8、当瓦斯或其它有害气体超限时，必须按煤矿安全规程第 136 条、138 条、139 条 规定处理，并立即汇报矿调度室；瓦检员进行现场“手拉手”交接班。 9、综采队当班班长、跟班队长、电钳工、采煤机司机必须随身携带瓦斯便携仪。 10、综采工作面严格执行烧焊作业管理制度，烧焊前必须经过专职瓦检员检查瓦斯，烧 焊作业过程的消防器材、消防沙、消防水管必须到位、可用，烧焊焊渣能够有效处理，烧焊 完成后必须现场留守 1 小时。 第三第三节节 64106 工作面安全监控设置工作面安全监控设置 1、在64106工作面回风隅角安装甲烷传感器一台和CO传感器一台，连续监测工作面及回 风隅角瓦斯气体浓度，甲烷报警浓度CH40.8%，断电浓度为CH41.2，复电浓度为 CH40.8%，断电范围为64106工作面所有非本质安全型电气设备；CO报警值0.0024。 2、在64106回风顺槽距工作面10米范围内安装一台甲烷传感器，甲烷报警浓度CH40.8%， 断电浓度为CH41.2，复电浓度为CH40.8%，断电范围为64106工作面所有非本质安全 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 型电气设备。 3、在64106工作面回风顺槽距回风口1015米处安装甲烷传感器、CO传感器、温度传感 器和风速传感器各一台，对工作面的回风流进行监测监控，报警浓度为： CH40.8，CO0.0024%，温度26，风速4m/s或0.25m/s，甲烷断电浓度为 CH40.8，断电范围为64106辅运巷及工作面内所有非本质安全型电气设备；甲烷传感器 复电浓度为CH40.8。 4、工作面溜煤眼上口安装一台甲烷传感器，报警值为：CH41.2，断电浓度为 CH41.2，复电浓度为CH41.2。断电范围为主运巷及工作面内所有非本质安全型电气 设备。 5、皮带滚筒下风侧5米范围内安装一台CO传感器和烟雾传感器，报警浓度为： CO0.0024%，随时监测皮带是否有摩擦起火迹象。 6、远程运动开关和分站安装在工作面进风巷内，电源取自变电所的低压柜，信号电缆的 型号为MHYV2*3+2*0.85,电源电缆型号MYQ3*2.5，信号电缆与动力电缆敷设在巷道的同一 侧时，必须敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。 7、监控主机安设在通风调度室，监控机房值班人员要随时观察监测数据，发现问题及时 处理。 8、甲烷、一氧化碳吊挂距顶不大于300mm，距帮不小于200mm，风速传感器设置在巷道 前后10m范围内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。 9、通风队瓦检工必须每班使用便携式甲烷检测议或光学甲烷检测仪对所辖范围内的甲烷 传感器监测值进行对照并做好记录，当两者误差大于允许误差时，应将结果报中心站值班员， 先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8小时内对两种设备调校完毕。 10、机电队负责每7天用标准气样和空气气样严格按照规程对采用载体催化元件的甲烷传 感器和一氧化碳传感器进行一次调校，其他传感器严格按照规程定期进行调校。 11、机电队每7天必须进行一次断电闭锁试验，试验前后，现场试验人员应同调度人员及 中心站值班员进行联络，确保断电试验成功，同时要确保监测主机内完整记录断电试验数据。 12、机电队应定期对井下各后备电源进行充放电维护，以确保电网停电后，各装置正常 工作不得少于2小时，备用电源不能保证设备连续工作1小时时，应及时更换。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 第四章第四章 综合防尘安全技术措施综合防尘安全技术措施 第一节第一节 防尘供水系统防尘供水系统 一、供水系统一、供水系统 辅运顺槽：地面消防水池管道井东一回风大巷东二回风大巷64106 辅回联巷 64106 辅运顺槽64106 工作面； 主运顺槽：地面消防水池管道井东一回风大巷东二回风大巷64106 主回联巷 64106 主运顺槽64106 工作面； 二、防尘系统二、防尘系统 综放工作面生产集中，产尘点多，产尘量大，而且该工作面的煤尘爆炸指数高，因此需 特别加强综合防尘工作。 1、主运巷管线布置 铺设四寸进水无缝钢管一路，每隔 50m 设一个三通阀门，每处三通安装一个消防盘管 器并外接 25m 长软管用于消防和巷道防尘。同时供给皮带、前后部刮板运输机及转载机冷 却用水，以及各卸煤转载点喷雾、水幕、隔爆水袋用水。 2、辅运巷管线布置 铺设二寸进水无缝钢管一路，每隔 50m 设一个三通阀门，外接加长软管用于消防和巷 道防尘。同时供给水幕、隔爆水袋用水。 第二节第二节 防尘用水量计算防尘用水量计算 一、工作面防尘用水计算一、工作面防尘用水计算 1、采煤机内外喷雾用水量 Qc1 Qc1Gq 式中：Qc1采煤机内外喷雾用水量，m3/h； G采煤机平均小时产量，t/h； q吨煤喷雾用水量，q0.020.04m3/t； 根据64106 综放工作面回采作业规程：64106 工作面日产量为 2727t，采煤机按每天 工作 10h 计算，G=2727/10=272.7t/h，q 取 0.03m3/t，则采煤机内外喷雾用水量 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 Qc1=272.70.03=8.18m3/h 2、放顶煤支架及放煤口喷雾用水量 Qc2 根据经验：放顶煤支架有支架喷雾和放煤口喷雾，其支架喷雾就应为支架降、移架时喷 雾，一般取 3.0m3/h；放煤口喷雾用水量一般取 24m3/h，此处取 3.0m3/h，则 Qc2=3.0+3.0=6.0m3/h。 3、净化水幕用水量 Qc3 Qc3=NNc3Qcm 式中：Qc3进回风顺槽风流净化水幕用水量，m3/h； N 水幕个数，个； Nc3 一处水幕喷嘴个数，个； Qcm一个喷嘴的喷雾流量，设计中可取 0.18 m3/h。 64106 工作面进回风顺槽共安装 6 道全断面水幕，每道水幕 8 个喷头，则 Qc3=680.18=8.64m3/h。 4、转载点喷雾用水量 Qc4 Qc4= nc4 T 转P 转 式中：Qc464106 工作面转载点喷雾用水量，m3/h； nc4 转载点个数，个； T 转转载点尘源覆盖面积，设计中取 4m2 ； P 转喷雾强度，可取 3L/minm2 。 64106 工作面前部运输机、后部运输机、转载机、皮带机头转载点各有一处转载喷 雾，根据公式，Qc4=443=2.88m3/h。 5、冲洗巷道用水量根据经验，每小时耗水量 2m3左右。 采煤机喷雾用水时间按 10h 计，放顶煤喷雾用水时间按 8h 计，转载点喷雾用水时 间按 12h 计，风流净化水幕用水时间按 16h 计，冲洗巷道用水时间按 6h 计。则上述情况总 用水量 Q=8.188+68+8.6416+2.8812+26=298.2m3/d 6、其它用水量 Qc6取上述用水量的 10%，即 298.210%=29.8m3/d。 综上所述，64106 工作面每日防尘用水量为 298.2+29.8=328.0m3。 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 第三节第三节 防尘安全技术措施防尘安全技术措施 一、煤层注水一、煤层注水 经过采集煤样化验分析，4#煤层全水含量达到 4.3%，根据煤矿安全规程第 154 条 规定：“原有自然水分或防灭火灌浆后水分大于 4%的煤层不进行煤层注水”。因此本面不涉 及煤层注水。 二、采煤机内外喷雾降尘二、采煤机内外喷雾降尘 要求采煤机内外喷雾完好，雾化程度高，特别是喷雾能够封闭产尘全部位。故必须做到 以下几点： 加强采煤机内外喷雾系统的管理，每天检修维护，保证喷嘴完好不堵塞； 采煤机内外喷雾安装过滤装置； 采煤机内外喷雾由 52mm 的高压胶管开关列车的灭尘泵供水，外喷雾压力不低于 1.5MPa，内喷雾压力不低于 2MPa。喷雾泵布置在进风巷开关车附近靠工作面的一端，随移 变列车一起移动。 三、架下与放煤口降尘三、架下与放煤口降尘 工作面支架架间喷雾与放煤口喷雾在移架、放煤时必须开启，并保证喷头雾化效果。 四、破碎机处降尘四、破碎机处降尘 封闭破碎机，在封闭空间与出口处各设一组（两个喷嘴）喷雾装置，通过球阀手动喷雾， 并加强破碎机 50m 范围内的洒水工作。 五、净化水幕五、净化水幕 在辅运巷、主运巷距工作面 20m 及 30m 处，辅运巷、主运巷口 50m 范围内各设一道风 流净化水幕，要求能覆盖巷道全断面，雾化效果好，并必须坚持正常使用。 六、转载点喷雾六、转载点喷雾 64106 工作面前部运输机、后部运输机、转载机、皮带机头转载点各有一处转载喷雾， 要求灵敏可靠，雾化程度高，能覆盖产尘全部位。 七、洒水降尘七、洒水降尘 工作面回风巷每天冲刷一次，进风巷每周冲刷一至二次，工作面两道出口 50m 以内、 皮带机头尾及转载机段生产班每班冲刷一次。 八、个体防护八、个体防护 *煤业 64106 综采工作面“一通三防”专项设计 工作面及回风侧所有作业人员均应佩戴复式防尘口罩。 九、粉尘测定九、粉尘测定 按生产情况要求每月制定煤尘测点计划，每半个月测定一次全尘，地面扬尘点和呼吸性 粉尘每月测定 1 次，游离 SiO2浓度每半年测定 1 次。测尘结果及时向有关单位和领导汇报。 第四节第四节 预防瓦斯预防瓦斯/煤尘爆炸隔爆措