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綜采工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)

作者:佚名 2011-04-13 19:48 來(lái)源:本站原創(chuàng)

綜采工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)

一、工作面概況  
(1)****回采工作面相應(yīng)地表南段位于老貓頂西側(cè)山坡,北段位于茶葉溝上端。地表地勢(shì)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(wú)建筑物,北部有林地?! ?BR> (2)井下:****回采工作面位于2118工作面采空區(qū)西側(cè) 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(jìn),南北延伸長(zhǎng) 980米 。  
二、通風(fēng)方式及方法  
****工作面采用“U+L”全負(fù)壓通風(fēng)。即:運(yùn)輸順槽作為進(jìn)風(fēng)巷,回風(fēng)順槽作為回風(fēng)巷,尾巷作為專用排瓦斯巷。在回風(fēng)順槽和尾巷每隔 30米 布置一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷,平時(shí)封閉,當(dāng)工作面推進(jìn)到聯(lián)絡(luò)巷附近時(shí),把密閉拆開(kāi),調(diào)節(jié)回風(fēng)、尾巷的風(fēng)量,解決上隅角瓦斯。另外****尾巷利用采外配風(fēng),選用2×22KW對(duì)旋局扇通風(fēng),風(fēng)機(jī)位置在****尾巷進(jìn)風(fēng)聯(lián)巷調(diào)節(jié)窗外,風(fēng)筒直徑 800 mm ,風(fēng)筒出口距尾巷掌頭必須小于5米 。  
三、配風(fēng)量計(jì)算  
1、按工作面瓦斯涌出量計(jì)算(考慮抽放因素)  
2008年瓦斯等級(jí)鑒定12#煤瓦斯相對(duì)涌出量在 43.04m3 /t,回采時(shí)按日產(chǎn)量2000t計(jì)算,瓦斯絕對(duì)涌出量為 59.78 m3 /min,根據(jù)以往工作面回采經(jīng)驗(yàn),工作面抽放率在80%以上,因此****工作面風(fēng)排瓦斯絕對(duì)涌出量為 11.95m3 /min?! ?BR> 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(fēng)300 m3/min)  
通過(guò)工作面的風(fēng)量為:1200-300=900 m3/min。  
其中: Q采——采煤工作面所需風(fēng)量m3/min;  
q回ch4、q尾ch4——采煤工作面回風(fēng)、尾巷瓦斯絕對(duì)涌出量m3/min;(取2008年瓦斯等級(jí)鑒定值計(jì)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(fēng)速計(jì)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(fēng)量m3/min;  
V采——工作面良好氣候條件下的風(fēng)速m/s;  
S采——工作面斷面 6.06m2 。  
3、按工作面人數(shù)計(jì)算  
Q采=4N=4×60= 240m3 /min  
其中:4——每人所供給風(fēng)量不得少于4 m3/min;  
N——采煤工作面同時(shí)工作最多人數(shù)。  
4、風(fēng)速驗(yàn)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(jī)噴霧降塵等綜合防塵措施后的最低風(fēng)速為 0.25m /s,最高風(fēng)速不得高于 5 m /s,通過(guò)上面三種方法計(jì)算后,取最大值進(jìn)行驗(yàn)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(fēng))  
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(fēng)速符合規(guī)定。  
5、配風(fēng)量的確定及風(fēng)量分配:  
****工作面經(jīng)以上計(jì)算,按正常生產(chǎn)2000噸,需配風(fēng) 1200 m3 /min。其中:運(yùn)輸順槽風(fēng)量: 900m3 /min;****回風(fēng)順槽風(fēng)量: 720m3 /min;****尾巷風(fēng)量: 480m3 /min,其中采外配風(fēng): 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(jī)房,舊機(jī)房安裝有三臺(tái)CBF610—2BV3—IN298型水環(huán)真空泵,配套電機(jī)功率355KW,額定流量298 m3/min,目前為兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用,在新抽放系統(tǒng)投入使用后,一臺(tái)工作,一臺(tái)備用;新機(jī)房安裝二臺(tái)2BEC72型水環(huán)真空泵,配套電機(jī)功率630KW,額定流量480m3/min,一臺(tái)工作,一臺(tái)備用;擔(dān)負(fù)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?! ?BR>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(fù)壓側(cè)分別安裝一套φ500mm孔板計(jì)量裝置,每臺(tái)CBF610抽放泵安裝有獨(dú)立的正壓排空系統(tǒng),通過(guò)管路的不同連接,三臺(tái)泵可實(shí)現(xiàn)高低濃度分別抽放、三臺(tái)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(fēng)井(4#井)進(jìn)入舊回風(fēng),再經(jīng)回風(fēng)暗立井分別進(jìn)入12#采區(qū),采區(qū)管路沿采區(qū)回風(fēng)大巷鋪設(shè),在每個(gè)回采工作面的回風(fēng)聯(lián)巷口進(jìn)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(shè)置相應(yīng)的閥門(mén)、計(jì)量裝置。根據(jù)抽放管路的實(shí)際情況,選擇地勢(shì)較低的位置設(shè)置管路高負(fù)壓放水裝置。現(xiàn)井下抽放管路總長(zhǎng)約12650米,其中φ 500mm 的瓦斯管7400多米,其余為φ 380mm 瓦斯管?! ?BR>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(fù)壓側(cè)安裝一套φ800mm孔板計(jì)量裝置,每臺(tái)2BEC72型抽放泵安裝有獨(dú)立的正壓排空系統(tǒng),通過(guò)管路的不同連接,兩臺(tái)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(fēng)井進(jìn)入回風(fēng)斜井回風(fēng),再經(jīng)第二回風(fēng)大巷、集中回風(fēng)巷,通過(guò)2117回風(fēng)聯(lián)巷進(jìn)入12#采區(qū)****尾巷口。根據(jù)抽放管路的實(shí)際情況,選擇地勢(shì)較低的位置設(shè)置管路高負(fù)壓放水裝置?,F(xiàn)井下抽放管路總長(zhǎng)約2100米,其中φ800mm的瓦斯管500米,其余為φ630mm瓦斯管?! ?BR>(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(yù)抽放、上隅角抽放、采空區(qū)抽放等綜合瓦斯抽放方式對(duì)工作面進(jìn)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(jìn)行本煤層和鄰近層抽放;布置在回風(fēng)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(jù)工作面瓦斯涌出情況決定)施工閉墻,接管進(jìn)行采空區(qū)低濃度抽放;回尾貫眼進(jìn)入落山且頂板跨落后接管進(jìn)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(fēng)布置一趟φ 380mm 鍍鋅瓦斯管?! ?BR>尾巷布置的φ500mm瓦斯管,在每個(gè)鉆場(chǎng)預(yù)留一個(gè)三通閥門(mén),接中位鉆孔、尾巷閉墻、回尾貫眼進(jìn)行低濃度抽放;尾巷內(nèi)的φ500mm瓦斯管,在每個(gè)鉆場(chǎng)預(yù)留一個(gè)三通閥門(mén),接高中位鉆孔進(jìn)行高濃度抽放?;仫L(fēng)順槽布置的φ380mm鍍鋅瓦斯管,在每個(gè)鉆場(chǎng)預(yù)留四個(gè)三通,接高濃度或低濃度鉆孔進(jìn)行抽放,回風(fēng)順槽管路在與尾巷管路交叉處分別與兩趟管路進(jìn)行連接,并分別設(shè)閥門(mén),根據(jù)低位鉆孔抽放濃度進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)回尾貫眼用埋線管將回風(fēng)順槽低位鉆孔(高濃度孔)與尾巷高濃度抽放系統(tǒng)連接,進(jìn)行高濃度抽放,回風(fēng)順槽的抽放管路一般情況下只進(jìn)行低濃度抽放?! ?BR>(三)****工作面抽放設(shè)計(jì)  
1、鉆孔設(shè)計(jì)  
(1)、****工作面高中位鉆孔布置在尾巷內(nèi)。鉆場(chǎng)布置在兩個(gè)回尾貫眼中間,共布置32個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)中施工兩個(gè)鉆孔,第一個(gè)鉆孔仰角31o左右,偏向落山側(cè)與尾巷夾角75o,鉆孔長(zhǎng)度70m;第二個(gè)鉆孔仰角在25o左右,垂直于尾巷布置,鉆孔長(zhǎng)度 76m ??偣こ塘?690米?! ?BR> (2)、****工作面初采瓦斯抽放鉆孔共設(shè)計(jì)6個(gè),全部布置在回尾1#貫眼和2#貫眼中間的尾巷內(nèi)。1#貫眼和2#貫眼中間布置3個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)內(nèi)分別布置兩個(gè)鉆孔,鉆孔間距為 1m ,直徑 200mm ,仰角13o—21o交錯(cuò)布置。水平方向與順槽垂直,鉆孔長(zhǎng)度 76m ,并在工作面尾巷形成后按標(biāo)高及時(shí)調(diào)整鉆孔參數(shù)?! ?BR>1#貫眼和2#貫眼中間布置3個(gè)鉆場(chǎng),鉆場(chǎng)內(nèi)布置工作面初采瓦斯抽放鉆孔;從2#貫眼開(kāi)始,每?jī)蓚€(gè)回尾貫眼間布置一個(gè)鉆場(chǎng),鉆場(chǎng)內(nèi)布置高中位大直徑鉆孔;具體見(jiàn)《****工作面尾巷鉆孔布置圖》?! ?BR> (2)、****工作面低位大直徑鉆孔布置在回風(fēng)順槽內(nèi),回風(fēng)順槽內(nèi)共布置37個(gè)鉆場(chǎng),1#鉆場(chǎng)與工作面間距為 25m ,沿回風(fēng)順槽依次向北每間隔 25m 布置一個(gè)鉆場(chǎng),每個(gè)鉆場(chǎng)布置4個(gè)低位鉆孔,共設(shè)計(jì)低位鉆孔148個(gè),鉆孔總工程量 9027.6m ?! ?BR>1#鉆場(chǎng)布置的4個(gè)鉆孔的參數(shù)分別為1#鉆孔仰角28.9°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為22°,孔長(zhǎng) 30.8m ;2#鉆孔仰角25.1°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為39°,孔長(zhǎng) 35.3m?。?#鉆孔仰角21.0°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為50°,孔長(zhǎng) 41.8m?。?#鉆孔仰角17.7°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為58°,孔長(zhǎng) 49.3m 。  
2#鉆場(chǎng)布置的4個(gè)鉆孔參數(shù)分別為5#鉆孔仰角15.5°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為11°,孔長(zhǎng) 56m??;6#鉆孔仰角14.7°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為21°,孔長(zhǎng) 58.9m??;7#鉆孔仰角13.8°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為30°,孔長(zhǎng) 62.8m ;8#鉆孔仰角12.6°,偏向落山與回風(fēng)順槽夾角為38°,孔長(zhǎng) 68.7m??;  
3#鉆場(chǎng)至37#鉆場(chǎng)的鉆孔參數(shù)與2#鉆場(chǎng)的參數(shù)相同。(具體見(jiàn)《****工作面回風(fēng)順槽低位瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)圖a》、《****工作面回風(fēng)順槽低位瓦斯抽放鉆孔設(shè)計(jì)圖b》)?! ?BR>2、尾巷管路設(shè)計(jì)  
(1)尾巷內(nèi)鋪設(shè)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?! ?BR>(2)尾巷瓦斯管與12#煤回風(fēng)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(gè)鉆孔連接處都要留有三通,鉆孔間要安裝氣門(mén)、放水裝置及計(jì)量裝置,抽放管路必須設(shè)觀察孔,以便調(diào)節(jié)抽放量?! ?BR>(4)兩趟鐵瓦斯管在與主管連接處各設(shè)一個(gè)旁通,并加設(shè)孔板?! ?BR>3、回風(fēng)順槽管路設(shè)計(jì):  
(1)回風(fēng)順槽內(nèi)鋪設(shè)一趟φ380mm的抽放管,距工作面25m開(kāi)始間距25m在每個(gè)鉆場(chǎng)施工預(yù)留三通,每個(gè)鉆孔要安裝氣門(mén)及計(jì)量裝置,抽放管路必須設(shè)觀察孔,以便調(diào)節(jié)抽放量?! ?BR>(2)回風(fēng)順槽內(nèi)的φ380mm的抽放管通過(guò)****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(shè)置有三通閥門(mén)?! ?BR>五、瓦斯監(jiān)控布置  
在距****回尾聯(lián)巷口10—15米處的回風(fēng)順槽內(nèi)及工作面上隅角最后一排切頂柱上布置三個(gè)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(bào)警濃度:≥0.0024%。(附《****工作面瓦斯傳感器設(shè)置表》)  
****工作面瓦斯傳感器設(shè)置表 

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