安泰煤矿2117工作面通风设计.docx

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安泰煤矿2117工作面通风设计

安泰煤矿2117工作面通风设计

生产矿长：

总工程师：

安全矿长：

机电矿长：

调度室：

安监处：

生技部：

机电部：

通风区：

施工队：

编制：

2117工作面通风设计

一、概况

根据我矿采掘部署计划，2115工作面即将回采完毕，2117工作面准备接替。

2117工作面（切眼）位于集中皮带巷原L8密闭处。

开启L8密闭后与原大巷联络巷构成2117工作面，采煤方法为倾向长壁采煤法，工作面长度30m-112m（初采阶段为30m）,平均采高2.0m。

工作面回风巷风流中绝对瓦斯涌出量为0.52m3/min；绝对二氧化碳涌出量为0.62m3/min。

二、通风系统的调整（详见附图1）

1、2115工作面回撤设备及时密闭，拆除中央变电所、2115移变的电气设备，然后对两硐室进行永久密闭，东翼采区只留中央水仓、2107排水仓两个通风地点，中央水仓采用局部通风机供风（风量满足作业需求）。

西翼回风巷改铺皮带为2117运输巷作为进风；集中运输巷作为2117面的辅助进风；在距安设压力平衡风门的联络巷左侧的集中回风巷和集中运输巷巷口3-5米处各进行密闭，与东翼系统隔开。

2、在副斜井底与采区回风巷之间选一段平整巷道构筑4道连锁风门并安设调节风窗。

在2117运输巷腰巷、2117回风巷腰巷各构筑一道调节风门（窗）。

在2117运输巷、回风巷以及采区回风巷各设测风站一个（位置详见附图1）。

3、顺2117工作面--2117回风巷--采区回风巷--总回风巷，将沿途不利用的联络巷、交叉巷等有打“X”处的地段全部进行永久密闭，巷道杂物清理干净，发现有漏风地点及时处理。

4、完成以上作业工序后，对全矿井的风量进行测定和调整，根据测风结果调整2117工作面及各用风地点的风量、风速，使之符合《煤矿安全规程》及相关要求，并保证其它用风地点（变电所、两水仓、联络巷、工作面中部两腰巷等）的风量符合规定。

5、2117工作面末采阶段，开启2112工作面的密闭接替，为保证两工作面的风量需求必须调整采区通风系统。

调整通风系统必须制定相关技术措施，风量不够时可采用增大主扇风量、减小巷道通风阻力、优化通风系统、及时密闭采空区等措施增大矿井进风量。

6、工作面按规定的循环进尺，不丢弃顶底煤，两巷杂物及时清理运走，以确保正常的通风断面，回风巷材料分类码放整齐，保证通风断面不小于设计断面的70％。

三、工作面需风量计算：

工作面实际需要风量，按我矿制定的“一通三防”管理办法分别根据瓦斯涌出量、工作面的温度、同时工作的最多人数、风速等因素分别进行计算，取其中最大值进行风速验算，满足要求时，该最大值即是工作面的实际需要风量。

2117回采工作面采长为30m-112m，平均采高2.0m。

工作面空气温度一般在18℃以下，最小控顶距3.6m,最大控顶距4.2m，平均控顶距为3.9m。

1）、机采工作面需风量

（1）按气象条件计算

Qcf=60×70%×Vcf×Scf·kch·kcl

式中：

Vcf—采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流温度从表1中选取，取1.0m/s；

Scf—采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，m2；

kch—采煤工作面采高调整系数，取1.1；

kcl—采煤工作面长度调整系数，取1.0；

70%—有效通风断面系数；

60—为单位换算产生的系数。

Qcf=60×70%×1.0×7.8×1.1×1.0=361m3/min

（表1）采煤工作面进风流气温与对应风速

采煤工作面进风流气温℃

采煤工作面风速m/s

＜20

1.0

（表2）kch－采煤工作面采高调整系数

采高m

＜2.0

2.0～2.5

＞2.5及放顶煤面

系数kch

1.0

1.1

1.2

（表3）kcl－采煤工作面长度调整系数

采煤工作面长度m

长度风量调整系数kcl

80～150

1.0

150～200

1.0～1.3

＞200

1.3～1.5

（2）按瓦斯涌出量计算

Qcf=100·qcg·kcg

式中：

qcg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，取0.52m3/min；

kcg—采煤工作面瓦斯涌出不均等备用风量系数，取1.4；

100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不超过1%的换算系数。

Qcf=100×0.52×1.4=73m3/min

（3）按二氧化碳涌出量计算

Qcf=67·qcc·kcc

式中：

qcc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，取0.62m3/min；

kcc—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，取1.3；

67—按采煤工作面回风流中二氧化碳浓度不超过1.5%的换算系数。

Qcf=67×0.62×1.3=55m3/min

（4）按工作人员数量验算

Qcf≥4Nef

式中：

Ncf—采煤工作面同时工作的最多人数，取40人；

4—每人需要风量，m3/min；

361≥4×40

（5）2117回风腰巷和运输腰巷按0.25m/s的最低风速配风为100m3/min。

所以。

2117工作面最终选取461m3/min进行配风。

（6）按风速进行验算

ａ）验算最小风量

Qcf≥60×0.25Scb

Scb=1cb×hcf×70%

b）验算最大风量

Qcf≤60×4.0Scs

Scs=1cs×hcf×70%

式中：

Scb—采煤工作面最大控顶有效断面积，取5.88m2；

lcb—采煤工作面最大控顶距，取4.2m；

hcf—采煤工作面实际采高，取2.0m；

Scs—采煤工作面最小控顶有效断面积，取5.04m2；

1cs—采煤工作面最小控顶距，取3.6m；

0.25—采煤工作面允许的最小风速，m/s；

4.0—采煤工作面允许的最大风速，m/s；

461≥60×0.25×5.88=88.2

461≤60×4.0×5.04=1209.6

经验算符合要求。

综上计算比较：

2117回采工作面的配备风量为Qcf=461m3/min。

工作面要根据实际随时进行风量测定，应根据测风结果采取相应措施。

若以上条件发生变化，应在每月通风能力核定中重新调整该工作面的需风量。

四、工作面通风系统风流路线：

主斜井→主斜井绕道→2117运输巷

集中运输巷→2117运输巷腰巷→2117工作面→2117回风巷腰巷和2117回风巷→采区回风巷→总回风巷→回风立井

五、风量分配及后期调整

根据我矿后期采掘部署，全矿共1个机采面，1个备用工作面。

分布情况：

西翼采区2117回采工作面和2112备用工作面。

根据6月18日测风报表：

矿井总进风量1290m3/min，总回风量1380m3/min，其中，2115工作面风量536m3/min，其它移变硐室、联络巷总风量为330m3/min，风量富余424m3/min。

2115采毕后密闭采空区，东翼采区只保留两个排水点的独立供风，可满足2117工作面、2212备用面和其它用风地点的要求。

六、工作面防尘系统布置（详见附图2）

工作面采用综合防尘措施，实施防尘措施后必须满足以下基本要求：

一是落煤工序在下风侧10～15m处全尘降尘效率不小于85%；二是支护、放顶时产生粉尘下风侧10～15m处全尘降尘效率不小于75%；三是回风巷距工作面10～15m处全尘降尘效率不小于75%。

主要措施有：

1、完善防尘系统和防尘设施。

运煤系统各转载点设洒水喷雾装置并保持完好，做到开机喷雾，喷雾水压要达到要求，各防尘设施正常使用，由通风区安装和维护，施工队设专人负责管理。

2、采煤机必须安装内、外喷雾装置。

割煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于4MPa，采煤机下风侧除尘效率不得低于85%。

3、从采区回风巷到工作面运输回风两巷、中部两腰巷铺设直径2英寸的静压水管，采用地面静压水池供水，水管每隔50米设一个三通阀门，并加设高压水管，吊挂齐整。

每部皮带头、溜子机头必须设一个三通阀门。

水管端头安设截止阀。

工作面静压水管管路安设过滤器，水质必须达到防尘用水标准，水压不得低于1.2mpa。

每月清洗一次过滤设施。

每班作业结束后冲洗两巷管线煤尘，采区回风巷每周至少冲洗一次。

4、在距工作面（60--200m）范围内的运输巷、回风巷各安装一组隔爆水棚，采用集中式吊挂，水量不小于200L/m2，棚区长度不小于20米。

采区回风巷以里50-75米处安设一组隔爆水棚，水量不小于400L/m2，棚区长度不小于30米

5、工作面运输巷在距进风口50m范围内，回风巷在距工作面50m范围内各安设一道净化水幕，并随着工作面的推进，逐渐外移。

6、工作面机头及各转载点的喷雾，水幕等洒水设施要做到出煤时及时打开。

无煤时及时关闭，设备上的煤尘应班班进行清理，做到无煤尘积聚和飞场。

7、搞好个体防尘防护、输送机司机、支护工等作业时，必须配带防尘口罩。

七、工作面防灭火措施

1、井下消防管路与防尘管路并用，刮板输送机、皮带机机头必须用不燃性材料支护，配备灭火器至少两台,不少于20m的灭火软管一根。

作业人员要熟悉灭火器材的使用方法。

2、工作面备有足够长度的洒水胶管，液力偶合器必须使用易熔合金塞。

3、井下检修设备时用的棉纱、纸、油脂等，必须存放在盖严的铁桶内，定期送到地面处理，不准随意乱扔，严禁将剩油、废油泼洒在巷道和硐室内。

油桶与油料要集中存放，设专人加强管理。

4、保持工作面畅通，有足够的通风断面，尽可能减少向采空区漏风。

工作面回采中，不得任意留顶煤。

工作面回采结束后，采空区不准有丢弃木材、浮煤等。

5、防灭火要严格按《煤矿安全规程》中第218、221～224、226、244条的规定执行。

6、井下皮带输送机必须使用阻燃胶带。

皮带机头应设有消防沙箱，沙量不少于0.4m3。

7、加强电气设备的检查维护，杜绝电气设备失爆。

按照机电检修计划认真检修各种设备和电缆，防止设备失爆和电缆放炮。

8、任何人发现井下火灾时应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可行的方法直接灭火，控制火势并迅速报告矿调度室。

电气设备着火时，应首先切断电源，在切断电源前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。

八、预防自然发火的措施

1、物料码放整齐，优化通风系统，降低通风系统的阻力，减小采空区两侧的压差，尽可能地减少向采空区漏风。

2、合理控制采高，在进行工作面回采时必须跟顶、跟底回采，不得留顶煤、底煤,不得向采空区丢煤，端头及工作面的浮煤应清扫干净，提高煤炭回收率。

煤巷冒顶垮帮处，由生产技术部安排采取充填封闭等措施。

不得把材料、棉纱、油脂等易燃品丢入采空区，每班的安全员必须认真检查，严格把关，发现有此类问题，追查责任者。

对于巷道在进入采空区以前应将托板取掉，以保证采空区顶板能够充分垮落密实。

3、加强自然发火的预测预报工作，工作面上隅角、回风巷及巷道冒顶处等容易自燃地点设立观测点，每周至少检测一次气体成分、气温和水温；采空区可能发火的地点每周要检测一次气体、温度、压差等参数，及时掌握自然发火动态。

4、工作面回采结束后，电气设备、顶梁、支柱等应尽快撤出，通风队要及时封闭采空区，最迟不得超过45天。

永久密闭工程必须严格按《工种安全操作规程》要求施工。

九、2217工作面安全监测监控系统布置（附图3）

1、甲烷、一氧化碳、温度、风速传感器的安装位置：

甲烷传感器（T0）：

安装在工作面的上隅角

甲烷传感器（T1）：

安装在工作面回风巷距工作面小于10m处。

甲烷传感器（T2）、一氧化碳传感器（CO）、温度传感器（℃）：

安装在2117回风巷距采区回风巷10～15m处。

风速传感器：

安装在2117回风巷测风站内。

2、传感器的悬挂标准：

要垂直悬挂，距顶板不大于0.3米，距巷道侧壁不小于0.2m且顶板完好无淋水的安全地点，便于检修，不影响行人过车。

3、甲烷传感器的设置：

报警浓度：

T0≥1.0%CH4、T1≥1.0%CH4、T2≥1.0%CH4；

断电浓度：

T0≥1.5%CH4、T1≥1.5%CH4、T2≥1.0%CH4；

复电浓度：

T0＜1.0%CH4、T1＜1.0%CH4、T2＜1.0%CH4；

CO传感器报警浓度≥0.0024%。

风速传感器报警浓度≥4.0m／s。

断电范围：

T0传感器：

工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备；T1传感器：

工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备；T2传感器：

工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。

4、分站安装位置和要求

（1）工作面传感器接2#分站，安装在采区回风巷（位置如图）与引自副斜井底的主电缆相接，通过采区回风巷到西翼变电所接7#分站。

（2）分站必须设置在便于人员观察、调试的位置，安设时应垫支架或吊挂在巷道中，使其距巷道底板不小于300mm。

（3）分站应悬挂标识牌，进出电缆整齐并表明去向和用途，分站箱内应贴有输出、输入定义表，有变动时及时修改。

（4）安全监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，断电控制器与被控开关要正确接线，能实现闭锁功能。

（5）监测系统要求：

24h不间断监测。

遇无计划停电后，电池至少供电2小时。

（6）当CO浓度达到24ppm时，及时停止工作，撤出人员，进行处理。

十、瓦斯综合防治措施

1、生产前，通风区要完善工作面通风安全监测监控系统。

2、加强通风管理，爱护通风设施，保证足够风量，保证通风系统安全、合理、可靠。

3、严格执行瓦斯检查制度，每班检查两次，严禁空班、假检、漏检。

防止瓦斯积聚、严禁超限作业。

做到井下牌板、检查记录手册、瓦斯台帐三对口。

4、加强工作面上、下隅角的瓦斯管理，通风死角加挂风帘。

如瓦斯仍超限，必须采取有效措施。

5、班组长、采煤机司机、电工上岗必须携带便携式瓦检仪并能正确使用。

6、提高工作面支柱的支护质量，确保支柱接顶有效，保证足够的初撑力，以预防工作面片帮、冒顶积聚瓦斯。

十一、灾害应急措施

1、所有入井人员必须经过安全知识培训，熟悉避灾路线及避灾方法，知道应急措施，且能自救、互救。

每一位入井人员要掌握自救和互救方法，当发生顶板、机械等伤害及触电事故时，应积极进行自救和互救，及时进行人工呼吸及包扎止血等自救互救方式进行救助，并应注意防止伤势进一步扩大等。

2、当工作面发生顶板、瓦斯、煤尘、火灾、水灾等灾害时，现场人员应立即将灾害时间、地点、灾害程度及受灾害威胁的人员等向矿调度室及区队汇报清楚，以便及时调动矿山救护人员救援和撤离受灾害威胁的人员。

3、现场人员应尽可能就地取材，控制灾害，将灾害控制在最小范围内。

现场人员要沉着冷静，不慌忙，有序抗灾或撤离灾区

4、当无法撤离灾区时，应及时采用现场物料构筑临时避难场所，发出有规律的救援信号，等待救援。

5、当发生水灾时，人员应沿最短路线向高处撤离灾区。

6、当发生火灾及瓦斯事故时，应及时佩戴自救器并沿最短路线进入新鲜风流撤离灾区。

7、进行避灾时沿途要做好标记，以便救护人员及时营救。

8、当发生灾变时，应尽量保持体力，节约使用矿灯等。

十二、灾后的安全撤离路线（附图4、5）

当工作面或两巷发生瓦斯、煤尘爆炸事故时，要就地卧倒，用湿衣服、湿毛巾等捂住口鼻，以防冲击波和高温，以及有毒有害气体的伤害。

冲击波过后，遇险人员应迅速佩戴好自救器，和发生火灾事故撤退原则一样，选择最近路线撤退到新鲜风流中或躲在避难硐室等待营救并及时向调度室汇报。

1、发生瓦斯、煤尘爆炸事故或火灾事故沿如下路线撤退（反风前）：

2117回采工作面（2117运输、回风腰巷）→2117运输巷→主斜井绕道→主斜井→地面（逆风撤退）。

2、水灾事故沿如下路线撤退：

（1）2117回采工作面（2117运输腰巷）→2117运输巷→主斜井绕道→主斜井→地面。

（由里到外，由低到高）

（2）2117回采工作面（2117回风腰巷）→2117回风巷→采区回风巷→副斜井井底车场→副斜井→地面。

（由里到外，由低到高）

3、发生瓦斯、煤尘爆炸事故或火灾事故沿如下路线撤退（反风后）：

2117工作面（2117运输、回风腰巷）→2117回风巷→采区回风巷→风井→地面。