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　?！　?BR>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　?！　?BR>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?！　?BR>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　?！　?BR>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)?！　?BR>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?！　?BR>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?！　?BR>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?！　?BR>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。　　
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、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。　　
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?！　?BR>****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。　　
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，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，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，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。　　
（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)。　　
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?。?#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　?！　?BR>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?！　?BR>（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、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。　　
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