9301综采工作面通风设计

9301一、通风方式9301综放工作面承受U槽进风，回风顺槽回风。二、配风量计算1、按瓦斯涌出量计算以采煤工作面回风巷瓦斯浓度不超过0.8%，且应低于最4m/s。10.8%为标准计算：=100·q瓦采·K采通式中：Q采——采煤工作面需风量q瓦采mK采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，1.64；则Q采=100×1.68×1.64=275.5m3/min2、按二氧化碳涌出量计算Q=67q×k式中：Q—采煤工作面实际需要风量，m3/minq2.68×75%=2.01m3/min；K—采煤工作面的二氧化碳涌出不均衡系数，机实行1.6。Q=67×2.61×1.6=279.8m3/min。3、按气象条件计算采高·K采面长·K温(m3/min)式中：Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min；Q根本——不同采煤方法工作面所需的根本风量，m3/min；Q根本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%·适宜风速工作面平均控顶距：控顶距分为最大控顶距和最小控顶距.由液压支架的顶梁长度(L1)、端面距(L2)及采煤机的实际截深(S)打算。本3750mm150mm,煤600mm，则:最大控顶距Lmax＝L1＋L2＋S最小控顶距Lmin＝L1＋L2其中：L13750mmL2－－端面距，为150mmS600mm最大控顶距Lmax＝3750＋600＋150＝4500mm最小控顶距Lmin＝3750＋150=3900mmQ根本=60×4.2×3.5×70%×1.0=652.68(m3/min)K采高——回采工作面采高调整系数1.2。K采面长——回采工作面长度调整系数1.3。K温——回采工作面温度与对应风速调整系数1.0。Q=679.1×1.2×1.3×1.0=1018.2m3/min=16.97(m3/s)采4、按炸药使用量计算采煤工作面不使用炸药，不进展此项计算。⑤、按人数计算Q=4×N采式中：Q——工作面供风量，m3/min；采4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；N——采煤工作面同时工作的最多人数，按交接50Q=4×50=200m3/min=3.33m3/s采回采工作面风量取以上计算的最大值ΣQ=16.97m3/s。采5、按风速验算依据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进展验算。即：Q采Q≥15S=15×8.19=122.85(m3/min)=2.05m3/s〔注：采 采工作面最大断面6×3×0.7=8.19m2〕按最高风速验算，采煤工作面的最高风量Q采Q≤240S=240×6.55=1572(m3/min)=26.2m3/s〔注：采 采工作面最小断面〔4.8×3×0.7=6.55m2〕阅历算，Q=16.97m3/s，即1018.2m³/min，满足风速要采求。综合以上计算，9301综放工作面需风量1018.2m³/min。三、防尘系统供水系统9301综采工作面防尘水源为地面消防水池，地面消防水池2座，1座处在主井口西侧，锅炉房院内，容量400m³。另一500m³。管路布置①主斜井-集中胶带大巷-车场联络巷-集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9301②主斜井-集中胶带大巷-车场联络巷-集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9302回风顺槽-9301运输材料一联巷-9301运输顺槽防尘管路选用4寸钢管，9301轨道顺槽的防尘管路上每100m安装150m1个三通阀门，并用高压胶管将阀门引到行人侧。采煤工作面两顺槽必需安设风流净化水幕。运输顺槽两道：第一道全断面净化水幕在运输顺槽向里50m范围内；其次道在运输顺槽距工作面30m范围内安设一道全断面净化水幕。轨道顺槽两道：综采工作面回风巷第一道水幕距工作面30m20m综采工作面各转载点安设洒水降尘装置，每个转载点装置喷头个数不得少于2600mm处，45°，喷嘴直接对准落煤点。一部皮带、二部皮带、裂开机共三道转载喷雾。采煤机必需安装内外喷雾装置。割煤时必需喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2Mpa，外喷雾压力不得小于4Mpa，喷雾流量应与机型相匹配。6、工作面支架〔端头支架除外〕必需每架都安设一组喷雾，在支架升柱、降柱、拉柱时喷雾能保证掩盖巷道全断0.5Mpa—1.5Mpa。7、煤层预注水：综采工作面配备煤层注水设备，对煤〔详见9301工作面煤层注水设计。8、粉尘监测：矿井配备防尘人员，配备粉尘采样器，呼吸性防尘测定仪，对综采工作面及转载点粉尘定期监测。四、防灭火系统依据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告，9#煤层煤样吸氧量为0.65cm3/g，自燃倾向为Ⅱ级，属自燃煤层。自燃发火期为80天。因此特制定本工作面防治煤层自燃发火措施：本措施承受喷洒阻化剂、黄泥灌浆、束管监测、注凝胶并配备消防器材、防火墙设施，具体施工时可依据现场状况确定。1、皮带机头和液压泵站各配备一套消防器材，灭火器要求完好不过期，存放在皮带机头上风侧；沙箱内沙量不得少于0.3m3，且放置在机头10m范围的上风侧。设备列车、转载机处配备各一套消防器材。2、井下移动式阻化剂灭火系统①、阻化剂选择阻化剂的选取必需不污染井下空气阻化率高，阻化寿命长。配制简洁，井下使用操作便利，工艺〔CaCl·HO〕20%，2 2阻化率70%。②、喷洒或雾化工艺承受井下移动式喷洒雾化系统向采空区送入雾化阻化剂，工艺流程框图如下：喷枪 工作面工作面阻化 注工作面剂 泵 钢管 上下顺槽口煤壁喷雾③、设备选型 泵见表6-4-1。

雾化 喷枪器

采空区12设备、配件名称钻机12设备、配件名称钻机阻化剂喷射泵技术特征及型号ZYJ-500/18011KWBH-40/2.5，压力2-3Mpa单位数量台 1台 2备注回采配备2.2KW3封孔器YPA-120个24无缝钢管与泵配套m505胶管与喷枪配套m806闸阀JBH-160Ⅲ个47喷枪QWF-3，工作压力3Mpa只29雾化器单系统Ⅱ型个210过滤器GL-1型 50目个211高压干管Ф25mmm1012高压支管Ф13mmm2013储液箱2m3个214压力表15Mpa个215流量仪1m3/h个28高压泵XRB-50/12512.5Mpa台8高压泵XRB-50/12512.5Mpa台2采空区喷雾用式中：G1——按重量计算浮煤一次喷洒量，t；K1——一次喷洒加量系数，一般取1.2；K2——松散煤〔浮煤〕密度，K2=0.9t/m³；L——工作面长度，9号层L=171m；B——一次喷洒宽度，B=0.6m；h1h1=0.1m；A1——原煤〔浮煤〕的吸液量，取A1=0.047t/t。9G1=K1K2LBh1A1=1.2×0.9×171×0.6×0.1×0.047=0.52t工作面一次喷洒量9：G=G

=0.52t1工作面一次喷洒所需阻化剂用量G=G×ρ式中：ρ——阻化剂溶液的浓度，ρ=10%。9G=G×ρ=0.52×10%=0.52t=52kg⑤、阻化剂喷洒方法喷洒阻化剂在放煤班进展雾。⑥、阻化剂泵位置阻化剂泵安装在9301700m⑦、工作面每3天喷射一次，喷射必需均匀，不留死角，从溜子机头向机尾方向进展，隔绝外部供氧，防止采空区残52kg。3、黄泥灌浆灭火系统①、灌浆方法矿井在KDZS-1火灌浆系统一套，为全矿灌浆效劳。井下回采工作面实行埋管灌浆。在灌浆工作中，灌浆与回采保持适当距离，以免灌浆影响回采工作。预防性灌浆方法有多种，采煤与灌浆先后挨次关系可分为：采前预灌、随采随灌和采后灌浆。依据本矿实际状况，由于该工作面承受机械化综采综放开采，故消灭特别时承受埋管灌浆法，正常状况下承受采后灌浆方法。采后灌浆是回采完毕后，将整个采空区封闭起来进展灌浆。但在工作面回采期间预防意外火灾的发生，故管路必需到位。②、埋管灌浆布置在放顶前沿回采工作面上顺槽在采空区预先铺好灌浆管(一般预埋10～20m钢管)，预埋管一端通采空区，一端接20～30m，灌浆管用回柱绞车渐渐牵引移动。埋管灌浆原理如下图。埋管灌浆示意图埋管灌浆示意图1-预埋注浆管；2-高压胶管；3-灌浆管；4-回柱绞车；5-钢丝绳；6-采空区③、灌浆管路布置回采面采空区是该矿灌浆重点区域，因此，灌浆主管路应针对回采面进展铺设，其它地点的灌浆，则依据需要从主管路上分叉连接。从主斜井由地面灌浆站铺设一趟管路至回采面，管路铺设路线为：地面灌浆站→主斜井→集中轨道巷→轨道大巷→工作面回风顺槽→工作面。地面灌浆管道一般选用铸铁管；井下灌浆管道承受无φ159×6无缝钢管，轨道大巷承受φ108×4φ108×44④、灌浆设备黄泥灌浆主要设备表号1水泵ZBA-6B台32泥浆搅拌机自制台33管路〔无缝钢管〕D89×6米100044DN100米4005下液式泥浆泵50NPL20台36 供水〔软管 φ30米400序设备名称序设备名称设备型号单位数量⑤、灌浆治理为了使灌浆防灭火工作取得预期的效果，加强治理是不可缺少的重要环节。⑴、合理确定灌浆量灌浆质量的主要标志是泥浆的灌浆数量，应依据灌浆参数计算区域灌浆量及土量。灌浆量初步计算如下：日灌浆所需土量按下式计算：Q＝K·G/V式中：Qm³/次；G——矿井日产量，93636tV煤——煤的容重，9号煤层为1.42t/m³；K——灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，取0.05。Q土9＝0.05×〔3636/1.42〕＝128t土式中：Q——每次灌浆所需实际开采土量，m³/次；α——取土系数〔考虑土壤含肯定杂质和开采，运输过程中的损失；取1.1。Q9＝α·Q土＝1.1×128＝141m³灌浆泥水比应依据泥浆的输送距离，煤层倾角，灌浆方式及灌浆材料和季节等因素通过试验确定，一般状况下为1：5。每次泥浆用水量按下式计算：Q＝Q·δ1式中：水1——制备泥浆用水量，m³；δ——泥水比的倒数，取5。Q水1＝141×5＝705m³日泥浆用水量按下式计算：Q2＝K水·Ql式中：Q水2——灌浆用水量，m³：K水——用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数，取1.1。Q水2＝1.1×705＝776m³。Q浆＝(Q水1+Q土)M式中：Q浆——每次灌浆量，m³；M0.94。其余符号同前。Q浆2＝〔705+128〕×0.94＝783m³。日灌浆时间为12小时，9号煤层小时灌浆为65m³。为了提高灌浆效果，就必需保持适宜的泥浆浓度。在灌浆期间要随时测量泥浆浓度(波美度)，埋管灌浆的泥浆浓度以注浆管的出浆口到采煤工作面的距离确定，原则是距离小敏捷把握，选择适宜的泥浆浓度和灌浆量，以取得最正确灌浆效果。⑵、充分利用自燃火灾监测监控系统，加强气体采样分析和温度检测，并把握灌浆效果。对灌浆材料的要求：①颗粒要小于2mm，而且细小颗粒〔粘土：≤0.005mm者应占60～70％〕要占大局部。②主要物理性能指标比重为：2.4～2.8t/m3，塑性指数为9～11(亚粘土)胶体混合物〔按MgO含量计〕为25～30％：含砂量为25～3〔颗粒为0.～0.25mm以下简洁脱水和具有肯定的稳定性。③不含有可燃物⑷、灌浆疏水系统灌浆前后要严密观测采空区涌水量大小状况，如确定采空区内有较大积水区域或较大水量，可能威逼到工作面安全工作面采煤方法及回采方式、采空区内积水区位置、推测水量大小、工作地点排泄水设施、设备力量综合考虑，并应符合井下防治水的有关要求。对于采空区积水，可承受探水钻施工疏水钻孔或通过密闭上预留的放水孔疏放，也可以通过接近顺槽施工疏水钻孔或顺槽间联络巷内密闭上的放水孔排水。从采空区疏放出的积水，通过顺槽内水沟排到大巷水沟〔或流入顺槽集水坑，通过水泵外排，后排入井下水仓。疏水系统设施设备主要有：水沟、集水坑、密闭墙、排水管路、探水钻机及配套设备、小水泵等。⑹、灌浆前疏水和灌浆后防止溃浆、透水的措施水比，并掌握灌浆量不使过大。②工作面顺槽内设有水沟和集水坑，并配备小水泵，能够满足工作面俯斜开采时的涌水和浆液析水的排放要求。③本矿井下灌浆承受埋管灌浆法，一局部灌浆水会从采空区流入工作面运输机道或顺槽水沟内〔俯斜开采时〕，这时最好在巷道内构筑滤浆密闭将泥浆滞留于采空区，使水放出。④加强水情观测，对采空区的灌浆量与排水量进展观测记录。排水量过少，灌浆区内可能有泥浆水积存；排水中含泥量较大，采空区可能形成了泥浆通路。处理方法有：a马上停顿灌浆，承受连续灌浆。b在泥浆中参加砂子填塞通路。c提高泥浆浓度。d移动灌浆管口位置，转变浆液流淌路线。e工作面下部运输机道见水即停顿灌浆。⑤回采完毕的工作面与接替〔相邻〕20m保安煤柱，联络巷准时按要求密闭并在密闭上部安置放水管，可保证工作面回采时采空区积水不致溃入生产工作面顺槽。如觉察密闭内积水较多，必需制定措施，或进展放水。4、监测系统建立井下束管监测系统：1、测点布置。①在9301工作面进回风顺槽按50m间距布置束管测点，测定采空区范围大约距工作面150m50m保持采空区内部进、回风侧各三个测点，上下顺槽同时观测，待距工作面最远测点进入采空区150m②9301工作面开采完毕后，在进、回风侧密闭分别设观测孔，并在密闭内各布置一个测点。2、选择KYSC-1精度：CO：0-50-500PPm；CH：0-4%；4O：0-25%；2CH：0-100PPm；243、束管的敷设束管敷设管道的吊挂高度不低于1.8m设平、直、稳，与动力电缆之间的距离不小于0.5m，并要避免与其他管线穿插。束管入口处必需安设滤尘器，整条束管34、地面色谱分析当采样点进入采空区时每周由专人负责对气体进展抽取，然后送至地面再送到西易集团公司通过色谱仪进展分析，分析参数主要有氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、乙烯、乙烷、甲烷、氢气，正常状况下，每周检测一次，工作面特别时，每周检测两次。5、凝胶防灭火系统①凝胶防灭火技术是近几年进展起来的型防灭火技术，该技术集堵漏、降温、阻化、固结水等性能于一体，较好地解决了灌浆、注水的泄漏流失问题；技术工艺及设备与井下有限作业空间等实际条件的适应性，使该技术在灭火过程中充分发挥其效能，快速有效地掌握和扑灭火势。已成为煤矿井下必不行少的防灭火技术之一。依据我矿井下实际状况，觉察特别或有火灾时承受注凝胶灭火。该技术具有如下特点：⑴灭火速度快：由于胶体独特的灭火性能，其灭火速度很快，通常巷道小范围的火仅需几小时即可扑灭，工作面后方大范围的火也只需几天即可扑灭。⑵安全性好：胶体在松散煤体内胶凝固化、堵塞漏风通道，故有害气体消逝快；在高温下，胶体不会产生大量水蒸汽，不存在水煤气爆炸和水蒸汽伤人危急。⑶火区启封时间短：注胶灭火工程实施完，不需等待(《煤矿安全规程》规定各项指标到达启封条件后还需观看稳定一个月才能启封)，即可启封火区。⑷火区复燃性低：高温区内只要有胶体渗透到的地点都不会复燃。②凝胶材料选择及配比凝胶由基料、促凝剂和水按比例混合而成。主料为硅酸钠水溶液、促凝剂为碳酸氢钠。设计比例：基料：促凝剂：水=10：4：86(重量比)。③注凝胶设备⑴注胶设备：NJB-1-806-4-1。该设备是一种用来输送凝胶(水+基料+促凝剂)的泵组，它可自动地将水、基料、促凝剂按肯定比例混合后，经三个出液口输送到用胶地点。依据各种材料的配比不同，凝胶混合液可在十几秒至几格外钟内形成固态胶体，用于煤矿直接灭火和堵漏。1—防爆电动机2—主泵3—从动皮带轮4—三角皮带5—主动皮带轮6—主泵支承拖板7—无级变速器8—三爪联轴器9—机架1011、12—防护罩6-4-1凝胶泵构造简图⑵凝胶泵性能参数主泵流量：80L/min；可无级调整；压 力：0.5-2.0MPa；电机功率：5.5kW；1440rpm；整机重量：220kg；外形尺寸：长×宽×高=1100×540×780(mm)。⑶输送胶管输送胶管规格见表6-4-3。主泵井口胶管6-4-3主泵井口胶管输送胶管规格辅泵进口胶管辅泵进口胶管内径长度内径长度内径长度内径长度(mm)(m)(mm)(m)(mm)(m)(mm)(m)19～20≤49～20≤30032～33≤624～26≤300④操作步骤⑴、起动操作a、首先检查机器各紧固螺丝，不得有松动现象。b30～40UDc、盘车检查各泵能否转动自如。d、检查电器开关、起动器。e、检查各输送胶管、接头和过滤网。f胶管的吸管和溢流管放入胶料箱(或胶料桶)中。g3掉1～2个。任何状况下必需保证有1个阀门全开且畅通。h、接通电源。⑵、注胶过程中的操作a速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。吸料胶管。b调整，严禁停机时调整。c、泵的调压器是用来限定注胶压力并防止电机过载的，供货时已经调好，不要随便调整。注胶时假设觉察溢流管有溢流，首先要检查输送管和混合器是否堵塞，混合器出口阀门是否翻开。一般状况下是不会有溢流的。⑶、停泵操作a3上，并同时将混合器的3个出料阀门都翻开，以保证泵内、管内和混合器内没有混合液和胶料存在。b杂物的地方(最好用手拿着)，让泵连续运转吸水5分钟，这样可将泵内的积水排出。c、断电。d、清洗混合器，确保畅通。⑷、正常维护a润滑油。b维护和保养，以备下一阶段注胶时机器能准时、正常地投入使用，同时也可延长机器使用寿命。c、觉察流量偏小时，检查泵的密封圈和吸、排液阀，磨损严峻或损坏应即时更换。d钉调整拉紧。假设仍不能拉紧，可考虑将泵垫高。只要皮带不损坏就不需更换。假设需要更换时，必需每泵的两根或两泵的四根皮带同时更换。⑤施工预备及步骤⑴、施工预备a0.5m3的铁箱(φ0.8m1m)，用于储存基料；并预备1个0.6m3(φ0.9m，高度1m)的铁箱，用于配制促凝剂溶液。将3个铁箱放置于灭火巷道内的注胶设备四周；b、配好设备入口管路，并配好设备出口的变头，使之能25mmc、配好混合器出口变头，使之能与25mm的注胶高压软25mm10(10m65m4d、16时关闭阀门)；预备l寸管(接钻孔口的l25mm的高压接头(接25mm的注胶高压软管)的变头6个，连接设备出口和注胶钻孔；e为了便于井下基料运输，可将基料用汽油桶运至巷道开口处，用泥浆泵将基料通过管道输送到注胶设备的基料储存箱；f、每班按注胶6小时计算，每班注胶量为30m3。井下胶体材料需保证2天的用量，基料量为18t(54桶)，促凝剂量为7t(140袋)。地面需保证5天的用量，基料量为45t，促18t；g3m3/h。并铺设输送基料的管路。⑵、注胶挨次先注终孔位置较低的钻孔，再注终孔位置较高的钻孔，防止因注高位孔时，堵塞低位孔。⑶、施工步骤a3t)，第一次输送41m31.3t)，依据注胶设备流量，可使用约3小时，其次次输送5桶。b3～5c3个)，注胶泵入口管路放入相应的料箱，启动注胶泵压注凝胶。待基料料箱内的基料注完后，可在不停机的状况下快速地把吸料管和溢流管换进另一只基料料箱中，这样可保持连续注胶。促凝剂箱只需不断地往料箱中补充材料(每3分钟向料箱内添加1袋)，不需要来回移动吸料胶管。d应准时将其拆下，接上清水管冲冼。e从料箱中拿出，待注胶管冲冼过后，再关闭该钻孔的阀门，然后再将基料吸液管放入料箱连续注胶。待将该钻孔处理好后，再翻开阀门连续注胶(或接至其它钻孔注胶)。f、停顿注胶后，再用泵连续注清水5分钟，冲冼注胶管路，防止凝胶堵塞高压软管。g下一班查询，并向防火办公室汇报。⑥其它安全技术问题⑴、在施工过程中应制订各工序操作规程和安全技术措施。⑵、预防水、电、机械等人身损害事故。⑶、对操作人员进展培训教育，确保工程质量。⑷、材料要防雨、防风；包装带要收集，以免造成环境污染。⑸、灌浆站及材料库要建立在洪水水位线以上。⑹、各工程在施工过程中按各自行业标准操作。⑺、施工期间要严格监控地面灌浆浆液是否流入井下工作面和巷道，并加固全部与采空区联通的密闭。⑦凝胶防灭火系统设备选型NJB-1-8025.5kW混合器、分别器1现场加工主泵进口胶管Φ204m辅泵进口胶管Φ326m主泵出口胶管Φ20300m辅泵出口胶管Φ24300m0.75m3翻斗式矿车5⑧凝胶泵位置9301700m6、构筑防火门墙9301开状态，930140米处，9301回风顺槽构筑防火门布置在距巷道口向里40米处，当工作面发生火灾时，关闭防火门，防止火势集中。防火门所用的门板厚度30mm，每块板材宽度300mm，并要包铁皮。木板要逐次编号，指定人员定期负责检查，觉察问题及时更换和补充。五、隔爆设施布置1、水棚的构造9301工作面两顺槽承受关心隔爆水棚，水棚水量不小200L/m³，40L隔爆水袋。2、水棚设置位置①水棚应设置在直线巷道内。50-70m;与25m。③首列水棚距工作面的距离在60-200m。1.2-3m。⑤棚区长度不得小于20m。3、水棚安装方式①水棚的安装方式为上托式，水袋的安装方式为吊挂式。②水棚距轨道面不应小于1.8m，水棚应保持同一高度，需要挑顶时，水棚区内的巷道断面应与其前面各20m的巷道断面全都。③水袋承受易脱钩的布置方式，挂钩位置要对正，每对挂钩的方向要一样布置，挂钩承受购置的S型钩。制止用铁丝捆绑。4、水棚的治理①主要水棚由通风队负责安装、维护，通风工区指定安装位置。②统一挂牌治理，牌板要注明安装地点、巷道断面、总水量、棚区长度、水袋个数、安装时间、检查人姓名。③水棚设专人治理，每周检查一次。觉察水袋损坏，必须准时更换，并随时补充水量，保持水量充分。5、水棚数量依据现场状况，9301工作面共布置844组。六、压风供水装置1、安装位置距工作面25-40m200m安装10m范围内安装一组。2、安装要求①压风供水施救装置要安装在地点宽阔、支护良好、没有杂物积存的行人侧。②每个压风供水施救点可供6人使用的带阀门的压风0.3m³/min。③压风供水施救装置距底板的高度为1.2-1.5m，便于现场人员自救。④压风供水施救装置每旬检查一次，统一挂牌治理。3、管路布置①副斜井-9#集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9301轨道顺槽②副斜井-9#集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9302回风顺槽-9301运输顺槽材料一联巷-9301运输顺槽59#54寸风管，93014寸风管。4、压风供水装置数量930155组，10组。七、瓦斯治理1、9301巡回路线，每班检查三次。2、综采工作面设十二个点：①距采煤工作面>10m②采煤工作面前切口测点③、④、⑤采煤工作面前半部煤壁侧、输送机槽和采空区测⑥、⑦、⑧采煤工作面后半部煤壁侧、输送机槽和采