回采工作面通风设计

****综采工作面通风设计　　

一、工作面概况　　

（1）****回采工作面相应地表南段位于老猫顶西侧山坡，北段位于茶叶沟上端。地表地势南高北低，高程971~　1132米　，盖山厚441~　492米　。地表大部分为原岩裸露，零星分布着黄土覆盖层。地表无建筑物，北部有林地。　　

（2）井下：****回采工作面位于2118工作面采空区西侧　40米　，南邻矿界，西部为未采区，北与12#煤的采区轨道巷相接。工作面与下部15#煤层8122工作面采空区水平投影位置相距65米。工程自北向南推进，南北延伸长　980米　。　　

二、通风方式及方法　　

****工作面采用“U+L”全负压通风。即：运输顺槽作为进风巷，回风顺槽作为回风巷，尾巷作为专用排瓦斯巷。在回风顺槽和尾巷每隔　30米　布置一个联络巷，平时封闭，当工作面推进到联络巷附近时，把密闭拆开，调节回风、尾巷的风量，解决上隅角瓦斯。另外****尾巷利用采外配风，选用2×22KW对旋局扇通风，风机位置在****尾巷进风联巷调节窗外，风筒直径　800 mm　，风筒出口距尾巷掌头必须小于　5米　。　　

三、配风量计算　　

1、按工作面瓦斯涌出量计算（考虑抽放因素）　　

2008年瓦斯等级鉴定12#煤瓦斯相对涌出量在　43.04m³　/t，回采时按日产量2000t计算，瓦斯绝对涌出量为　59.78 m³　/min，根据以往工作面回采经验，工作面抽放率在80%以上，因此****工作面风排瓦斯绝对涌出量为　11.95m³　/min。　　

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（含采外配风　300 m³　/min）　　

通过工作面的风量为：1200－300=900 m³/min。　　

其中: Q_采——采煤工作面所需风量m³/min；　　

q_回ch4、q_尾ch4——采煤工作面回风、尾巷瓦斯绝对涌出量m³/min；（取2008年瓦斯等级鉴定值计算得）；　　

K_回ch4、 K_尾ch4——瓦斯涌出不均衡系数，取1.6；　　

2、按工作面温度与风速计算　　

Q_采＝60V_采S_采＝60×2×6.06＝　727m³　/min　　

其中:Q_采——采煤工作面所需风量m³/min；　　

V_采——工作面良好气候条件下的风速m/s；　　

S_采——工作面断面　6.06m²　。　　

3、按工作面人数计算　　

Q_采＝4N＝4×60＝　240m³　/min　　

其中:4——每人所供给风量不得少于4 m³/min；　　

N——采煤工作面同时工作最多人数。　　

4、风速验算：　　

依照《煤矿安全规程》第101条规定，12#煤****综采工作面在采取煤层注水、采煤机喷雾降尘等综合防尘措施后的最低风速为　0.25m　/s，最高风速不得高于　5 m　/s，通过上面三种方法计算后，取最大值进行验算。　　

0.25×60×S_大≤Q_采≤5×60×S_小　　

0.25×60×6.69≤900≤5×60×5.43（不含采外配风）　　

100.35≤900≤1629　　

其中：S_小——工作面最小有效断面m²，取5.43；　　

S_大——工作面最大有效断面m²，取6.69；　　

因此风速符合规定。　　

5、配风量的确定及风量分配：　　

****工作面经以上计算，按正常生产2000吨，需配风　1200 m³　/min。其中：运输顺槽风量:　900m³　/min；****回风顺槽风量:　720m³　/min；****尾巷风量：　480m³　/min，其中采外配风:　300 m³　/min。　　

四、瓦斯抽放　　

（一）矿井抽放系统　　

矿井地面瓦斯抽放泵站共有两座机房，旧机房安装有三台CBF610—2BV₃—IN298型水环真空泵，配套电机功率355KW，额定流量298 m³/min，目前为两台工作，一台备用，在新抽放系统投入使用后，一台工作，一台备用；新机房安装二台2BEC72型水环真空泵，配套电机功率630KW，额定流量480m³/min，一台工作，一台备用；担负矿井的瓦斯抽放工作。抽放泵电源取自矿井35KV双回路供电变电所。　　

矿井井下旧抽放系统布置两趟φ500mm的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路负压侧分别安装一套φ500mm孔板计量装置，每台CBF610抽放泵安装有独立的正压排空系统，通过管路的不同连接，三台泵可实现高低浓度分别抽放、三台泵交换抽放。旧抽放主管路从地面瓦斯抽放泵站接出，由旧回风井（4#井）进入旧回风，再经回风暗立井分别进入12#采区，采区管路沿采区回风大巷铺设，在每个回采工作面的回风联巷口进入回采工作面尾巷。在地面瓦斯抽放泵站、井下管路分支处、回采工作面尾巷与抽放钻孔间设置相应的阀门、计量装置。根据抽放管路的实际情况，选择地势较低的位置设置管路高负压放水装置。现井下抽放管路总长约12650米，其中φ　500mm　的瓦斯管7400多米，其余为φ　380mm　瓦斯管。　　

新抽放系统布置一趟φ630mm（其中φ800mm的500m）的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路负压侧安装一套φ800mm孔板计量装置，每台2BEC72型抽放泵安装有独立的正压排空系统，通过管路的不同连接，两台泵可互换抽放。新抽放主管路从地面瓦斯抽放泵站接出，由新回风井进入回风斜井回风，再经第二回风大巷、集中回风巷，通过2117回风联巷进入12#采区****尾巷口。根据抽放管路的实际情况，选择地势较低的位置设置管路高负压放水装置。现井下抽放管路总长约2100米，其中φ800mm的瓦斯管500米，其余为φ630mm瓦斯管。　　

（二）****工作面抽放系统　　

****综采工作面采用邻近层抽放、本煤层预抽放、上隅角抽放、采空区抽放等综合瓦斯抽放方式对工作面进行瓦斯抽放。其中布置在尾巷的高中位钻孔在工作面正常回采期间进行本煤层和邻近层抽放；布置在回风的低位钻孔用于本煤层和上隅角的瓦斯抽放；在尾巷每隔一定距离（根据工作面瓦斯涌出情况决定）施工闭墙，接管进行采空区低浓度抽放；回尾贯眼进入落山且顶板跨落后接管进行上隅角低浓度抽放。　　

****工作面共布置三趟抽放管路，尾巷布置两趟（一趟φ　500mm　铁瓦斯管，一趟φ　380mm　铁瓦斯管）；回风布置一趟φ　380mm　镀锌瓦斯管。　　

尾巷布置的φ500mm瓦斯管，在每个钻场预留一个三通阀门，接中位钻孔、尾巷闭墙、回尾贯眼进行低浓度抽放；尾巷内的φ500mm瓦斯管，在每个钻场预留一个三通阀门，接高中位钻孔进行高浓度抽放。回风顺槽布置的φ380mm镀锌瓦斯管，在每个钻场预留四个三通，接高浓度或低浓度钻孔进行抽放，回风顺槽管路在与尾巷管路交叉处分别与两趟管路进行连接，并分别设阀门，根据低位钻孔抽放浓度进行调整。通过回尾贯眼用埋线管将回风顺槽低位钻孔（高浓度孔）与尾巷高浓度抽放系统连接，进行高浓度抽放，回风顺槽的抽放管路一般情况下只进行低浓度抽放。　　

（三）****工作面抽放设计　　

1、钻孔设计　　

（1）、****工作面高中位钻孔布置在尾巷内。钻场布置在两个回尾贯眼中间，共布置32个钻场，每个钻场中施工两个钻孔，第一个钻孔仰角31^o左右，偏向落山侧与尾巷夹角75^o，钻孔长度70m；第二个钻孔仰角在25^o左右，垂直于尾巷布置，钻孔长度　76m　。总工程量4690米。　　

（2）、****工作面初采瓦斯抽放钻孔共设计6个，全部布置在回尾1#贯眼和2#贯眼中间的尾巷内。1#贯眼和2#贯眼中间布置3个钻场，每个钻场内分别布置两个钻孔，钻孔间距为　1m　，直径　200mm　，仰角13^o—21^o交错布置。水平方向与顺槽垂直，钻孔长度　76m　，并在工作面尾巷形成后按标高及时调整钻孔参数。　　

1#贯眼和2#贯眼中间布置3个钻场，钻场内布置工作面初采瓦斯抽放钻孔；从2#贯眼开始，每两个回尾贯眼间布置一个钻场，钻场内布置高中位大直径钻孔；具体见《****工作面尾巷钻孔布置图》。　　

（2）、****工作面低位大直径钻孔布置在回风顺槽内，回风顺槽内共布置37个钻场，1#钻场与工作面间距为　25m　，沿回风顺槽依次向北每间隔　25m　布置一个钻场，每个钻场布置4个低位钻孔，共设计低位钻孔148个，钻孔总工程量　9027.6m　。　　

1#钻场布置的4个钻孔的参数分别为1#钻孔仰角28.9°，偏向落山与回风顺槽夹角为22°，孔长　30.8m　；2#钻孔仰角25.1°，偏向落山与回风顺槽夹角为39°，孔长　35.3m　；3#钻孔仰角21.0°，偏向落山与回风顺槽夹角为50°，孔长　41.8m　；4#钻孔仰角17.7°，偏向落山与回风顺槽夹角为58°，孔长　49.3m　。　　

2#钻场布置的4个钻孔参数分别为5#钻孔仰角15.5°，偏向落山与回风顺槽夹角为11°，孔长　56m　；6#钻孔仰角14.7°，偏向落山与回风顺槽夹角为21°，孔长　58.9m　；7#钻孔仰角13.8°，偏向落山与回风顺槽夹角为30°，孔长　62.8m　；8#钻孔仰角12.6°，偏向落山与回风顺槽夹角为38°，孔长　68.7m　；　　

3#钻场至37#钻场的钻孔参数与2#钻场的参数相同。（具体见《****工作面回风顺槽低位瓦斯抽放钻孔设计图a》、《****工作面回风顺槽低位瓦斯抽放钻孔设计图b》）。　　

2、尾巷管路设计　　

（1）尾巷内铺设两趟瓦斯管路，其中一趟用φ500mm铁瓦斯管，一趟用φ380mm铁瓦斯管分别用作低、高浓度抽放管路。　　

（2）尾巷瓦斯管与12^#煤回风巷瓦斯管连接处都要留有三通，并安装绝缘管。　　

（3）尾巷瓦斯管与每个钻孔连接处都要留有三通，钻孔间要安装气门、放水装置及计量装置，抽放管路必须设观察孔，以便调节抽放量。　　

（4）两趟铁瓦斯管在与主管连接处各设一个旁通，并加设孔板。　　

3、回风顺槽管路设计：　　

（1）回风顺槽内铺设一趟φ380mm的抽放管，距工作面25m开始间距25m在每个钻场施工预留三通，每个钻孔要安装气门及计量装置，抽放管路必须设观察孔，以便调节抽放量。　　

（2）回风顺槽内的φ380mm的抽放管通过****回尾贯眼分别与****尾巷的φ500mm铁瓦斯管和φ380mm铁瓦斯管连接，并设置有三通阀门。　　

五、瓦斯监控布置　　

在距****回尾联巷口10—15米处的回风顺槽内及工作面上隅角最后一排切顶柱上布置三个传感器。分别为瓦斯传感器T₀、T₂；温度传感器W₀、W₂；一氧化碳传感器CO₀、CO_（2）。一氧化碳传感器报警浓度：≥0.0024%。（附《****工作面瓦斯传感器设置表》）　　

****工作面瓦斯传感器设置表　　

六、防尘、防灭火系统　　

1、****工作面防尘（防灭火）管路由12#采区主管分支用4寸管沿运输顺槽接到工作面，用2寸管沿回风顺槽接到工作面，为工作面及顺槽供防尘（防灭火）用水。　　

2、回风顺槽的防尘（防灭火）水管上每隔　100m　安装一个三通阀门。运输顺槽的防尘水管上每隔　50m　安装一个三通阀门，并用高压胶管将阀门引到行人侧。　　

3、综采工作面运输顺槽各转载点安设能覆盖转载点的触控自动洒水喷头；在距运输顺槽进风联巷口20～　50m　处的运输顺槽内和距回尾联巷口20～　50m　处的回风顺槽内分别安设一道全断面触控自动喷雾；从距运输顺槽进风联巷口20～　50m　处的全断面触控自动喷雾开始，向工作面方向每间隔　200m　设置1道全断面触控自动喷雾；从回风顺槽距回尾联巷口20～　50m　处的全断面触控自动喷雾开始，向工作面方向每间隔　200m　设置1道全断面触控自动喷雾（保证回风顺槽内设置的全断面触控自动喷雾不少于2道），且最后一道全断面喷雾距工作面距离不得大于　50米　；在距回尾联巷　10m　的尾巷内安装1道全断面手动喷雾；在距回尾联巷　10m　的回风联巷内安装1道全断面手动喷雾。　　

4、在****工作面安装过程中同步进行了束管监测系统的安装、调试，并对****工作面进行有效监测。　　

七、隔爆设施布置　　

1、隔爆设施采用隔爆水袋棚，分别在距工作面60—　200m　的进回风顺槽、距进回风顺槽联巷拐弯处50-　-75m　范围内和从进回风顺槽靠工作面的第一组隔爆水袋棚开始，每隔　200米　分别安装一组。每组隔爆水袋的数量根据巷道断面按大于　200L　/m²由队组安装。　　

2、第一排隔爆水袋棚与工作面的距离必须保持在60-　-200米　之间。每组隔爆水袋棚的距离不得大于　200米　。　　

3、水袋棚架之间距离为1.2至　3m　,棚区长度不小于　20m　。　　

4、水袋与水袋、水袋与巷道的间距不得小于　0.1m　，之和不得大于　1.5m　。　　

5、水袋距离巷道轨面不小于　1.8m　。　　

6、水袋与顶板间距不小于　0.1m　。　　

7、在一组隔爆水袋棚中必须使用相同规格的水袋。　　

八、煤层注水　　

1、钻孔布置：　　

****工作面采用短壁注水。煤层注水钻孔垂直布置于工作面煤壁，呈三花眼布置，孔径　73 mm　，孔深　5m　，钻孔水平间距　3m　。　　

2、钻孔及注水设备：　　

钻孔采用架拉支撑手持式气动钻机打孔，注水泵注水。　　

3、煤层注水系统：　　

静压水—煤层注水泵—注水总阀门—注水表—Ф16mm高压水管—工作面三通—胶管—注水枪—橡胶封孔器。　　

3、质量要求：　　

（1）、注水压力为8～12Mpa，注水流量要达到60～　80L　/min，注水时间、注水量要达到使煤体普遍湿润、邻孔出水、煤壁挂汗为止。　　

（2）、遇顶板破碎、当日不生产、过构造或放炮等，经矿总工程师批准，可以不注水。　　

（3）、距机头、机尾各　5米　可以不注水。　　

（4）、封孔用橡胶封孔器受压膨胀自行封孔，封孔深度可根据注水压力而定，一般为1.0～1.5米。 　　

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