均压防灭火设计

均压防灭火设计

一、 概况：

1、 工作面地点：+645水平南大槽B1-2综采工作面

2、 工作面采煤方法：综合机械化采煤

3、 本分层预计生产起止日期：自2005年12月至2007年11月

4、 自然发火期：3~6个月

5、 工作面相对瓦斯涌出量：1.49m3 /t

6、 作业规程计算风量：420m3/min（在全负压通风的条件下）

7、 矿井总负压：548.86pa

8、 与周围关系：

（1） 与邻近煤层关系：B1+2北距B3+6煤层97米，均为坚

硬岩层，倾角87度，两个煤层之间开采不会受到相互影

响。

（2） 上部回采及发火情况: +645水平 B1+2工作面的上部为

+660水平，采煤方法为仓储式。根据有关图纸资料可知：

该采空区内煤炭自然发火比较严重，大部分采空区都曾

由于发火而封闭。

（3） 本区域地面情况：地面塌陷无煤层露头，无自燃状况，

且地表黄土覆盖较厚，有利于地面回填减少采空区漏风。

（4） 采空区漏风情况

9、 其它防灭火措施：除采取均压防灭火外，还有氮气防灭火和黄

泥灌浆。

二、 均压目的：均衡工作面与地面之间的压力差，减少采空区漏风，

防止上部老火复燃和采空区遗煤自燃，减少火患对工作面的影响。

三、 均压设计：

1、 均压区域巷道系统图（见附图）

2、 均压区通风网络图（见附图）

3、 风量计算及均压风机选择：

（1）按工作面瓦斯涌出量计算

Q=100×KCH4×q CH4m3/min

=100×1.4×0.167

=117m3/min

式中KCH4：瓦斯绝对涌出量不均衡系数，取1.4

q CH4：瓦斯绝对涌出量，据2006年瓦斯等级鉴定瓦斯绝对涌

出量为0.836 m3/min。

（2）按工作面温度计算

Q =60×V×S

=60×1×7

=420m3/min

式中：S——工作面平均断面面积，取7 m2

V——按工作面气温18~20度，工作面适宜风速1m/s。

(3)按工作面人数计算

Q=4×Nm3/min

=4×40m3/min

=160m3/min

式中：N——工作面同时作业的最大人数，N=40

（4）按低沼气综采工作面参数计算

Q=200×K1×K2×K3×K4

=200×1.97×0.9×0.8×1.1

=312.1m3/min

式中：K1——采高系数1.97

K2——工作面长度系数0.9

K3——温度系数0.8

K4——支架后方空顶系数1.1

(5)按工作面的风速验算

Qmin=15×s=15×7=105m3/min

Qmax=240×s=240×7=1680m3/min

105＜Q=420＜1680

通过计算比较确定+645水平B1-2综采工作面风量为420m3/min

2、均压风机选型

（1）局扇工作风量

Qf=φ×Q

式中φ—风筒漏风备用系数，风筒6米

φ=1/（1—5%）=1.05

Q——工作面风量

Qf=φ×Q=1.05×420=441m3/min

（1） 局扇工作风压

hf=Rp×Qf×Q

Rp—风筒的风阻

Rp=(L/100)×R100=6/100×23.33=1.4

hf=1.4×441×420÷3600=72pa

增加15%的局部阻力损失后得

h=hf(1+15%)=82.8 pa

(3)选择局扇

根据矿井现有风量对+645水平一分层阻力计算可知，工作面自南巷均压风门位置（500米处）起至回风侧阻力为285.37 pa，矿井总负压为548.86 pa，故主扇作用于均压区的负压为：548.86—285.37=263.5 pa，故均压风机要达到均压目的，所克服的总阻力为：82.8+263.5=346.3 pa ，参照局扇技术参数，选用DBKJNO6

对旋式44KW风机，风压为440~6000pa，风量为250~550 m3/min。

4、 风门设计及安装要求

进风侧风门设计及安装要求：两道风门间距不少于5米，风门安设在顶帮牢固的良好地方。风门前后5米内支护良好、无杂物、无积水淤泥，门墙四周接触严密，门墙留有水沟。

（1） 回风侧风门设计及安装要求：两风门间距不少于5米，

门框0.7×1.6米，调节风窗0.7×0.5米。风门安装时要

求迎风开启风门。

5、 风量调节方式

利用回风侧均压风门的调节风窗进行均压区内的风量调节。

6、 均压观测

（1） 压力观测系统

参照工作面均压系统图。U型水压计A观测均压区与地面大气零点压差，U型水压计B观测工作面与地面大气零点压差，U型水压计C观测调节风门内外压差。

设计要求：均压区域内气压应小于上部采空区气压0~6毫米水柱，若观测过程中发现上部采空区气压低于均压外气压时，停止均压系统。均压系统启动时，上部采空区气压比均压区气压过大或过小时，可以通过回风侧的调节风窗进行调节，从而达到增压或减压效果。

（2） 压力观测：每天不少于1次

（3） 风量测定：除按照《规程》的时间进行测风外，一般情

况下，每周进行2次测风。出现异常情况，根据实际需

要随时进行测风，主要对进风巷和回风巷进行风量测定，

比较进回风量的大小，与观测到的均压压力差相结合，

对采区风量进行调整，要求回风风量大于进风风量10

m3/min左右。

（4） 气体测定：每班对端头及回风巷的气体进行测定（不少

于两次）出于火灾预测预报的目的，每周对B1端头采气

样分析。

（5） 温度测定：每班对工作面回风巷空气温度测定不少于一

次，对架后放煤温度不少于一次。

四、 均压系统的使用规定及相应安全技术措施：

（一）、均压通风系统启用条件

+645水平B1+2综采工作面原则上使用全负压通风方式通风，当工作面发生自然发火、瓦斯气体异常等情况时，在采取风障导风、水射流冲击、增大风量手段没有显著效果时选用。

（二）、均压通风系统启用程序

根据现场情况由通风部门向矿通风副总或总工程师提出启用均压通风系统的申请（在遇到危急等特殊情况下可口头申请），在征得领导同意后由通风部门实施均压。通风部门在实施均压前后要通过矿调度室调度员通知施工单位及相关部门。

（三）、均压通风系统停用程序

当工作面火、气等灾害情况得到控制后，根据现场情况由通风部门向矿通风副总或总工程师提出停止均压通风系统的申请，在征得领导同意后由通风部门实施停止使用均压通风系统恢复全负压通风的工作。通风部

门在停用均压后要通过矿调度室调度员通知施工单位及相关部门。

（四）、在使用均压通风系统期间对通灭区的要求

1、加强均压区内通风设施的日常管理工作，每天安排人员对均压风机进行检查，确保两台风机同时运转，如有单机运行的情况，立即通知综采区电工进行送电。

2、通灭区技术人员每2天对均压区进回风巷道的风量、工作面的瓦斯气体进行测定，并及时调整好均压区压力（一般要求均压区压力低于地面压力0~6毫米水柱），并做好调节、测定记录。由通风技术主管负责提出压力调整方案，并进一步实施调整工作。

3、通灭区每天安排人员对进风侧和回风侧的均压风门进行保养性维护，保证风门不漏风且能自动关闭。

4、在实施均压期间瓦斯员在工作面每班检查不少于2次，尤其是对端头气体及煤温测定，并将检查结果汇报到通灭区值班人员处。

（五）、在使用均压通风系统期间对综采区的要求

1、爱护通风设施，尤其是均压风门、风机、风筒及观测水柱计等设施。

2、进出工作面的人员要随手关好风门，严禁同时将两道风门打开。

3、发现有破坏均压设施的行为要制止，并严格按破坏通风设施进行处理。

4、遇到异常情况及时向通灭区反映，以便通灭区及时安排人员进行处理。

（六）均压风机不停电的措施

1、为保证均压风机正常工作，必须给均压风机设两个专用电源电路，且用专用电缆、专用开关、专用变压器，一条使用，一条备用。综采区安

排电工每班检查均压风机的电源电路，防止因漏电、短路等原因跳闸断电，检查工作必须由专人负责。

2、井下因特殊情况需要停电时，必须向矿调度室请示，确定停电时间和停电原因，防止无计划停电造成均压风机停电。

3、检查均压风机人员要做好专用运行记录，便于检查。

（七）均压风机突然停止运转时

1、均压风机突然停止运转时，采区工作面人员应立即撤至进风侧的新鲜风流中。

2、及时向调度室汇报，并根据工作面气体情况由现场安全员决定是否切断工作面的所有电源。

3、工作面跟班领导立即安排人员将进风侧和回风侧的均压风门全部打开，使工作面处于全负压通风状态。

4、瓦斯员应当加强工作面气体监测，发现异常要立即向调度室和通风区汇报。

5、尽快查明风机停转原因，进行处理尽快恢复运转。

（八）防止瓦斯爆炸措施

1、加强工作面的气体检查工作，每班检查不少于两次，尤其是对上隅角和B1端头及架后重点检查，发现问题及时采用水射流、风障导风等方法进行处理。

2、均压风机停转，检修后启动前，必须检查风机和其附近20米范围内的瓦斯，浓度不超过1%时方可启动。

3、工作面严禁明火作业，如必须进行电焊等明火作业时，必须提交报告和措施，经矿领导及相关部门审批后才可作业。

4、放顶煤时，如需放炮时，必须严格执行“一炮三检”制度，同时要加强火工产品管理。

5、综采工作面皮带运输机的各转载点严禁有浮煤，各种机械油类严禁乱泼，使用过后的废大布要及时清理，以免引起火灾。

6、综采区应当加强电器设备管理，坚决杜绝“失爆”。

7、对局部出现的瓦斯积聚，必要时可利用端头局扇进行排放。

小红沟煤矿通风灭火区

2006年3月1日