采煤工作面通风设计
20315采煤工作面通风设计
一、 通风路线
新鲜风:
地面→主、副斜井→南轨道大巷→南轨道配巷→20315进风顺槽、20315皮带顺槽→工作面
乏风:
工作面→20315轨道顺槽、20315尾巷→南第一回风巷、南第二回风巷→东翼回风巷、一区回风巷→回风立井→地面
二、采煤工作面风量计算
1、工作面配风计算
1)气象条件计算
Q 采=Q基本×K 采高×K 采面长×K 温 m3/min
式中:
Q 采—采煤工作面需要风量,m 3/min;
Q 基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量,m 3/min;
Q 基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速
(不小于1m/s);
K 采高—工作面采高调整系数取1.1;
K 采面长—工作面长度调整系数取1.0;
K 温—工作面温度与对应风速调整系数取1.0;
故:Q 采=60×3.69×2×70%×1×1.1×1.0×1.0=341 m3/min
2、按瓦斯涌出量计算
根据10211工作面回采时,绝对瓦斯涌出量为12.4m 3/min,其中:抽放量3.93m 3/min,风排量为13.79 m 3/min。风排量中:工作面绝对瓦斯涌出量为10.2m 3/min,工作面专用回风量绝对瓦斯涌出量为3.6 m 3/min。
Q 采=Q采回+Q专回
式中:
Q 采—采煤工作面实际需要的总风量,m 3/min;
Q 采回—采煤工作面实际需要的风量,m 3/min;
Q 专回—工作面专用回风巷实际需要的风量,m 3/min。
(1)工作面需要风量
Q 采回=100×q CH4×K CH4=100×10.2×1.4=1428 m3/min
式中:
q CH4—回采工作面风流中瓦斯平均绝对瓦斯涌出量,m 3/min;
K CH4—工作面瓦斯涌出不均衡通风系数,取1.4;
(2)工作面专用回风巷需要风量
Q 专回= q专回/1.5%×K CH4=3.6/1.5%×1.4=336 m3/min
式中:
q 专回—回采工作面专用回风巷的风排瓦斯量,m 3/min;
故:Q 采=Q采回+Q专回=1428+336=1764 m3/min
取1800 m3/min。
3、按工作面温度选择适宜的风速进行风量计算
Q 采=60×V 采×S 采 (m 3/min)
式中:
V 采-采煤工作面风速,m/s;
S 采-采煤工作面的平均断面积,m 2。
故:Q 采=60×V 采×S 采=60×1.1×20.56=1357 m3/min
S 采=[(L大+ L小)/ 2] ×H=(5.44+4.84)/2=20.56 m2
式中:L 大—最大控顶距,5.44m
L 小—最大控顶距,4.84m
H —平均采高,2.0m
4、按回采工作面同时作业人数计算需要风量
Q 采>4N (m 3/min)
式中: N-采煤工作面同时工作的最多人数, 取30人。
故Q 采>4N >4×30>120 m3/min。
5、按风速进行验算
60×0.25S <Q 采<60×4S (m 3/min)
式中:S-工作面平均断面积, 取20.56m 2。
Q采=1600 m3/min>60×0.25×20.56=308.4 m3/min;
Q 采=1600 m3/min<60×4×20.56=4934.4m3/min;
符合《煤矿安全规程》要求,所以取20315回采工作面的配风量为1800 m3/min。
三、安全技术措施
(一)通风、瓦斯管理部分:
1、施工单位应要管理好分管区域内的所有通风设施,严禁将任何一处的两道风门同时打开,防止造成风流短路。
2、工作面回采期间必须加强工作面各顺槽的管理,确保有足够的有效通风断面,严禁出现风量不足和风速超限现象。
3、工作面回采期间如与其它掘进工作面发生串联通风时,必须制定串联通风措施。
4、工作面回采期间,三班都必须配备一名经培训合格的专职瓦斯检查员,每班三次检查瓦斯,检查的点为工作面进风、工作面(头、中、尾)部、机组、上隅角、回风流、回风尾巷,并坚持工作面手拉手交接班,严禁空班、漏检和假检。
5、工作面需要放炮时,瓦斯检查员必须坚持执行“一炮三检”和“三人连锁放炮”制度。
6、工作面回采期间,在回风巷距工作面10m 范围内、回风巷口10-15m 范围内、回风尾巷口10-15m 范围内、上隅角各安装甲烷传感器一台,安装位置应距巷道顶部不大于300mm ,距巷帮不少于200mm 。其报警点为≥0.8%、断电点为≥1.0%、复电浓度为<0.8%。断电范围:工作面全部非本质安全型电气设备。
7、在回风尾巷口10-15m 范围内安装一氧化碳传感器,由当班瓦斯员负责管理,断电范围与工作面传感器的断电范围相同,其安装位置距巷帮不大于200mm ,距顶板不大于300mm 。
8、工作面及上隅角瓦斯浓度超过1.0%时,必须立即停止工作面的生产,并汇报矿调度室和通风调度进行处理。
9、当班班组长下井时必须携带便携仪甲烷报警仪,如有报警现象(甲烷报警点为≧0.8%),必须停工进行处理。
10、电钳工下井工作时,必须携带便携仪,在检修工作地点20m 范围内检查甲烷气体浓度,有报警现象时,不准通电或检修。
(二)防尘:
1、煤尘爆炸指数:20315回采工作面煤层煤尘爆炸指数为
2、工作面温度为:18-20℃
3、防尘水源:工作面的防尘水源来自地面蓄水池的水。
4、防尘设施:工作面铺设两趟2寸的钢管、三通及其它设施必须按要求安设齐全,工作面的防尘软管必须贯穿整个面长,轨道顺槽每隔100m 设一三通;皮带顺槽每隔50m 设一三通。
5、 各皮带机头、溜头等各转载点必须安装转载点喷雾装置。
6、在工作面进风巷道安装一道净化水幕、在回风巷内至少安装二道净化水幕。
7、生产队组每班沿工作面及两巷50m 范围内全断面洒水防尘一次,50m 以外及其它巷道至少每两天洒水防尘一次,生产队组要负责区域内的防尘设施的管理和维护,确保煤机内外喷雾、转载点喷雾、净化水幕等所有防尘设施都必须正常使用,所有地点都必须做到无积尘现象。
8、下井人员必须配带自救器和防尘口罩,搞好个人防护,搞好整个区域的文明生产,所有设备、电缆表面及管路上不得有积尘。
9、测尘员每半月对工作面进行一次全工序测尘,并将测得的结果上
报矿总工程师审阅,发现粉尘浓度超过规定及时分析和处理。
10、进、回风巷各安设一道隔爆水棚,距工作面的距离在60-200米之间,装水量、水袋吊挂,安装长度等必须符合煤矿安全规程要求。
11、生产队组移水棚和净化风流设施时,使之符合规定,同时定期检查、维修和加水,确保正常使用。
12、采煤机的内外喷雾必须完好,在开机时先开喷雾,停机时先停机后停水。
四、安全监测系统
1、监测系统的种类:分站1台;低浓度甲烷传感器4台;一氧化碳传感器1台;风门开闭传感器4台;局扇开停传感器4台;设备开停传感器5台;风筒开关传感器1台;断电/馈电传感器1台。 分站安装位置:南翼变电所
瓦斯传感器安装位置:回风巷距回风口10-15m 范围内、回风巷距工作面10m 范围内、回风尾巷及上隅角各安装瓦斯传感器一台,安装位置应距巷道顶部不大于300mm 处,距帮部不少于200mm 。
一氧化碳传感器安装位置:在回风尾巷内距回风口10-15米处,安装位置应距巷道顶部不大于300mm 处,距帮部不少于200mm 。
风门开闭传感器安装位置:20315轨道顺槽调节2台;第一回风巷与南轨道配巷风门2台
局扇开停传感器安装位置:20315回风尾巷局扇
设备开停传感器安装位置:采煤机、运输机、转载机、泵站、皮带机 风筒开关传感器安装位置:20315尾巷风筒末端
断电/馈电传感器安装位置:南翼变电所20315高爆开关
瓦斯传感器报警点:0.8%
瓦斯传感器断电点:1.0%
复电点:﹤0.8%
一氧化碳传感器报警点:24ppm
断电范围:工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备
2、由各采煤班的班长负责工作面进、回风巷各种传感器的日常移动,移动后的传感器的位置符合上述位置,并保证传感器不受到损坏。
3、所有人员都有责任保护好传感器不被损坏,一旦发现传感器损坏应及时向通风区监测队汇报;任何人不得故意破坏安全监测设施。
五、防灭火
02#煤层有自然发火倾向,属I 类自燃煤层。
1、为落实防灭火措施,在工作面两道要配备消防器材,布置防尘管路,皮带机头、机尾均设置消防栓、消防水龙带、消防沙、灭火器,灭火器不少于4台,消防沙不小于0.2m ³。
2、在进、回风顺槽内安设隔爆水棚,连续长度不小于20米,水量符合要求,按每平方米不小于200 m³水量配置。工作面进、回风巷口安设不小于50米的消防软管。
3、建立自然发火预测预报制度,对采空区密闭、工作面上隅角、回风巷地点进行预测预报,并报总工程师审阅。
4、工作面回采结束后,在规程规定时间内封闭20315回采工作面巷道。