2102回采工作面通风设计
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一、通风系统
(一)通风方式:
结合2102回采工作面瓦斯涌出量实际情况,确定2102回采工作面采用U型通风系统。
(二)通风设施设置
2102回采工作面通风设施包括风门、测风站。
1、测风站
① 在2102进风顺槽内距巷口80米处设置测风站。测风站长度为4米,测风站内无杂物、积水、淤泥。 规格:宽×高=3.6m×2m。
② 在2102回风顺槽内距巷口60米处设置测风站。测风站长度为4米,测风站内无杂物、积水、淤泥。规格:宽×高=3.2m×1.8m。
2、风门
① 在2102回风顺槽口构建调节风门一组,留调节风窗2个,调节2102回采工作面的风量。
② 在2102进风顺槽口构建气动平衡风门1组。风门规格为1.8m×
1.6m。
(三)通风系统
2102回采工作面采用全负压通风,即:2102运输顺槽进风,2102回风顺槽回风。
进风风流:地面→-主立井、副立井→西轨道运输巷→一采区南轨道运输巷→2102运输绕道顺槽→2102进风顺槽→2102回采工作面
回风风流:2102回采工作面→2102回风顺槽→-一采区南回风巷-西部回风巷→-西区回风立井→地面
二、通风风量管理
(一)风量计算
根据《矿井配风、风量计算标准》的有关规定,每个回采工作面实际需风量,应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员等规定分别进行计算,然后取其中最大值。
1、按气象条件计算
Q采=60×70%×V采×S采×Kch×Kcl
式中:V采--采煤工作面适宜风速,取1.2m/s;
S采--采煤工作有效断面,按最大和最小控顶有效断面的平均 值 8.145㎡
Kch--采煤工作面采高调整系数,<2.0米取1.0;
Kcl--采煤工作面长度调整系数,80-150米取1.0;
Q=60×70%×1.2×6.7×1.0×1.0=411m3/min
2、按照瓦斯绝对涌出量计算:
Q采=125×q绝×kc
式中:
125--采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不超过0.8%的换算系数。 Q采--采煤工作面需要风量,m3/min
q绝--采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量;(按照矿 井瓦斯等级鉴定报告取3.71m3/min)
kc--采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取2;
Q采= 125×3.71×2=928m3/min
3、按照二氧化碳涌出量计算:
Q采=83×q绝×kc
式中:
83-按采煤工作面回风流中二氧化碳浓度不应超过1.2%的换算系数。 Q采--采煤工作面需要风量,m3/min
q绝--采煤工作面回风巷中平均绝对二氧化碳涌出量,m3/min;
根据以往该矿井生产中二氧化碳涌出情况统计数据,回采工作面绝对二氧化碳涌出量不大于1m3/min,取1.0。
kc--采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.2;
Q采=83×1×1.2=99.6m3/min。
4、按工作面工作的最多人数计算:
Q矿进=4×N(m3/min)
式中:
Q矿进-矿井总进风量,m3/min;
4--每人需风量,m3/min.人;
N--工作面同时工作的最多人数(按照交接班时人数),34人;
Q矿进=4×34=136m3/min
根据以上计算,回采工作面风量取928m3/min.
5、按风速进行验算
按最小风速
Qcf=928m3/min>60×0.25Sd=60×0.25×5.67=85m3/min
Sd=Ld×Hc×70%=5.4×1.5×70%=5.67m2
Ld--表示最大控顶距,单位m
Hc___表示工作面采高,单位m
Sd---表示回采工作面最大控顶距计算面积,单位m2
按最大风速
Qcf=928m3/min<60×4.0SX=60×4.0×4.62=1109m3/min
SX=Lx×hc×70%=4.4×1.5×70%=4.62m2
Lx--表示最小控顶距,单位m
Hc___表示工作面采高,单位m
SX---表示回采工作面最小控顶距计算面积,单位m2
经验算:85m3/min<Qcf=928m3/min<1109m3/min满足要求。
一采区2102回采工作面风量取928m3/min。
(二)其他通风管理
1、上隅角管理:2102回采工作面回采期间随着工作面推进,要保证上隅角的支护到位,通风顺畅。工作面推进期间,回风顺槽端头锚索、锚杆螺母随着工作面回采要及时退掉,确保采空区顶板及时冒落,有利于上隅角的 通风、瓦斯管理。
2、工作面下隅角空顶面积超过10m2时,要进行强制放顶。随着工作面推进,下隅角要及时退掉锚索、锚杆螺母,确保下隅角顶板的及时冒落。
3、随着工作面推进及时调整2102回采工作面回风绕道调节风窗的大小,确保风量稳定可靠。
4、瓦检员每班巡查不少于三次,确保通风设施完好,通风正常。
三、瓦斯防治
(一)瓦斯监控系统
1、瓦斯监控设备
2102回采工作面回采期间安装安全监控一套,其中包括监控分站2台,不间断电源2台,馈电传感器2台,瓦斯传感器3台,CO传感器3台,温度传感器1台,风速传感器1台,风门传感器1对,二氧化碳传感器1台,粉尘传感器1台、烟雾传感器2台。
2、传感器安设位置
(1)2102工作面、上隅角、回风流分别安设1台瓦斯传感器;
(2)2102工作面回风流安装一台一氧化碳传感器;
(3)2102回风流安设1台温度传感器;
(4)2102回风流安设1台风速传感器;
(5)2102回风流安设1台二氧化碳传感器;
(6)2102回风流安设1台粉尘传感器;
(7)2102一部皮带机头下风侧10—15米处安装一氧化碳传感器1台、烟雾传感器1台。
(8)2102二部皮带机头下风侧10—15米处安装一氧化碳传感器1台、烟雾传感器1台。
3、传感器安设标准
(1)瓦斯传感器安设标准
瓦斯传感器应垂直悬挂,要求距顶不得大于300mm,距帮不得小于200mm。
①2102工作面瓦斯传感器T1设在工作面切眼煤壁向外10m范围内; ②2102上隅角瓦斯传感器T0安设在上隅角切顶线处;
③2102回风流瓦斯传感器T2安设在2102回风巷口10-15m处;
(2)CO传感器安设标准
①2102回风流距2102绕道口10-15m处安设一氧化碳传感器1台; ②2102一部皮带机头下风侧10-15m处各安设一台一氧化碳传感器、
一台烟雾传感器。
③2102一部皮带机头下风侧10-15m处各安设一台一氧化碳传感器、一台烟雾传感器。
(3)风速传感器安设标准
2102回风顺槽测风站处安设一台风速传感器,要求巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计量风量的地点。
(4)温度传感器安设标准
温度传感器安设在距2102回风绕道口10-15m处,要求距顶板不大于300mm、距巷壁不小于200mm。
4、日常管理
(1)瓦斯传感器每7天进行更换并用标准气样进行巡检,其它传感器须按照说明进行调校。
(2)装置发生故障应及时处理,处理故障时,必须严格执行各有关规定,并及时填写故障登记表,在井下无法处理时,应在8小时内更换。当瓦斯浓度超过规定而切断电气设备的电源后,严禁复电。只有当浓度降到规定值时,方可人工送电。
(3)各类实行挂牌管理,牌板要标注传感器安装地点、安装日期、更换日期、巡检日期、报警浓度、断电浓度、责任人等内容,确保传感器的管理责任落实到个人。
2102工作面传感器报警值、断电值、复电值及断电范围表
(二)瓦斯巡回检查:
回采工作面设置一名专职瓦检员负责工作面瓦斯检查工作。检查区域为工作面进风流、工作面、上隅角、回风流。
瓦检员每班正规巡回检查三次,其它时间在工作面巡回检查,负责工作面系统范围内进风流、回风流及工作面内所有绞车硐室、水仓的有害气体检查工作。负责处理工作面瓦斯超限等应急处置及通防管理的监督落实。
(三)瓦斯检测报警仪
每班带班长、采煤机司机、电钳工、跟班干部必须携带便携式瓦斯检测报警仪,随时随地监测工作区域内的瓦斯情况,必须保证采煤机上的瓦斯检测报警仪正常运行,瓦斯电闭锁完好可靠。
(四)初次放顶与周期来压期间的瓦斯管理
1、加强工作面通风设施的管理,确保工作面通风系统的稳定、可靠。
2、对工作面、2102进风顺槽、2102回风顺槽断面变化加强日常监督检查,发现巷道变形严重时,需安排人员及时扩巷维护,保证通风系统的巷道断面。
3、根据工作面初次放顶与周期来压的实际情况,采用适量增大工作面的配风量,最大限度的稀释和冲淡初次放顶与周期来压期间从采空区挤压
出来的瓦斯,防治瓦斯积聚。
4、采煤机割煤期间速度不得大于2m/min,防止瓦斯超限及积聚。
5、加强对工作面、上隅角、2102回风顺槽的瓦斯监测监控及日常瓦检检查,当发现瓦斯超过0.8%时,需立即停止工作,进行处理,杜绝出现瓦斯超限作业。
6、加强工作面防尘管理,正常使用机组喷雾,巷道发现煤尘大时及时冲洗,经常保持工作面、巷道的湿润。
(五)瓦斯日常管理
1、瓦检员按照瓦斯检查计划巡回图表对工作面巡回检查,与计划检查时间相差不得超过30分钟,每检查一个地点都必须填写图表、瓦斯手册和瓦斯检查牌。
2、工作面作业人员必须保护好通风设施,严禁破坏和拆除等。
3、工作面瓦斯检查员及采煤机司机注意上隅角、采煤机上的瓦斯监控探头,发现瓦斯浓度有上升趋势以及达到超限标准时,必须减慢割煤速度或停止割煤,待瓦斯浓度下降后方可再次割煤。
4、工作面割煤期间,采煤机速度不得超过2m/min,严禁瓦斯超限作业。
5、工作面上隅角、溜尾、工作面瓦斯监控探头由瓦斯检查员提前回撤吊挂,距顶不大于300mm,距帮不小于200mm。
6、工作面喷雾洒水时,严禁直接冲洗或将水飞溅到瓦斯传感器和其他监控设备上。
7、加强2102工作面风量测定,确保风量分配合理。
三、综合防尘系统
(一)管路安装
1、管路布置
(1)2102进风顺槽供水管路由一采区南回风大巷引DN50管路贯穿整
个2102进风顺槽;
(2)2102回风顺槽供水管路由一采区南胶带大巷引DN50管路贯穿整个回风顺槽;
2、水源分配
(1)2102进风顺槽供水管路为其冲洗巷道、净化水幕、转载喷雾、采煤机组;
(2)2102回风顺槽供水管路为其冲洗巷道、净化水幕;
3、安装标准及要求
(1)2102进风、回风顺槽供水使用的水管每隔50m设一个三通阀门,每隔300m设一个闸阀(巷道拐弯处同时也设闸阀)。
(2)各阀门手轮齐全,无漏水现象,不得随意将卡水阀关闭断水,各阀门编号管理,开启手把全部安装在行人侧。
(3)每根洒水管不得少于两个吊挂点,吊挂必须牢靠平直。
(4)采煤机内外喷雾采用直径不小于25mm的专用供水管路。
(二)净化水幕
(1)2102回风顺槽距巷口30m范围内安设净化水幕一道,距工作面30m范围内安设净化水幕2道。
(2)2102进风顺槽距巷口30m范围内安设净化水幕一道,距工作面30m范围内安设净化水幕2道。
使用管理要求如下:
(1)防尘员每天对净化水幕进行检查,发现水幕位置不当、喷头方向不对应及时进行更改。
(2)水幕下方不得放置电气设备。
(三)隔爆水袋
2102进、回风顺槽道安设30L/个水袋,每组隔爆水袋间距不大于200 m,最后一组隔爆水袋距工作面迎头不大于200 m,棚区长度不小于20 m,
每组隔爆水袋总水量不低于200L/m2。
1、吊挂要求
水袋距底板不低于1.8 m,水袋棚区长度不得小于20 m,水袋距离顶梁、两帮之间不小于0.1m,两排水袋之间的间隙以1.2~1.3m为宜。
2、使用管理
(1)防尘员每天必须进行检查,发现如有水量不足、脱钩、漏水等现象时,应及时维护加水或更换隔爆水袋。
(2)当隔爆水袋距工作面煤壁距离不足需要移动时,必须通知通风区,由通风区负责移动。
(四)喷雾
1、 2102工作面皮带机、刮板机等转载点必须按照要求安设喷雾,每组喷雾设双喷头,喷头间距不大于20cm。
2、各转载点喷雾要齐全,不漏水,雾化效果好,喷雾安装在机头中心线前方0.2-0.4m,上方0.3-0.6m处,要求上架固定,每组转载喷雾为双喷头,喷头间距不大于20cm。
3、机组喷雾外喷雾采用专用φ25mm高压软管进行供水。
4、使用管理要求
(1)机组司机在开机时先试运转,待喷雾雾化稳定后方可割煤,发现喷雾损坏立即更换处理。机组喷雾压力要求不小于4MPa,并实现泵机联锁。
(2)要求喷头齐全,不漏水,雾化效果好,喷头位置正确。
(3)必须保证采煤机割煤时喷雾能正常使用。
四、防灭火
1、皮带机头设三通接消防软管,软管长度不小于20m。
2、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。转载机处配备一套消防器材。
3、各类油脂、棉纱及布头等可燃物不得随意丢弃。
4、利用监测监控系统监测2102回风流CO及温度变化情况。
5、根据回采工作面实际情况,合理计算配风风量,在满足采煤工作面供风需要的情况下不超余量配风,降低采空区漏风量。
6、加大回采工作面两隅角及顶板管理,严禁出现大面积空顶,保证顶板及上隅角的及时冒落,减少窜入采空区风量,下隅角悬顶面积不超10平方米。
7、提高工作面回采率,减少采空区丢煤。
8、回采工作面回采完毕后及时回撤设备并密闭。
通 风 区 2015年1月17日
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