东翼暗主斜井揭131下及131煤防突设计.docx
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东翼暗主斜井揭131下及131煤防突设计
东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤
防突设计
一、概述
(一)概况
东翼暗主斜井的主要用途是做为张集矿(中央区)二水平采掘活动的运煤胶带机大巷。
巷道设计标高:
-485~-820m,设计工程量1605m,该巷道位于东一13-1、11-2煤层系统巷道下方,一部分处在井底车场附近,巷道目前从-600m联络巷施工接近该巷道,施工进入该巷道后转向方位264°、以+15°变坡掘进;从设计G3点向上约170~190m巷道揭露13-1下、13-1煤;从设计G3点向上426m落平,平巷掘进80m至新煤仓上口。
巷道为“U”型锚喷巷道,遇地质构造、顶板破碎及过煤期间采用架棚支护,主体巷道断面为18.49m2,净断面面积为17.38m2。
巷道从13-1下煤层底板进入13-1煤层顶板,揭煤区段的13-1下煤层底板标高约为-550.7m,13-1煤层底板标高约为-547.4m,处于无突出危险区。
该巷道掘进区域内已有较多的采掘工程,西边还有3个井筒,所以该掘进巷道的煤层和构造形态控制程度较高。
东翼胶带机斜巷及胶带机进风斜巷掘进中均揭露了13-1、13-1下煤层。
巷道在平面上位于东一11-2煤轨道下山和东翼13-1
(1)回风大巷之间。
其南侧还有13-1轨道大巷、胶带机大巷等,其东部11-2、13-1煤均有采掘活动。
该巷道附近西侧有4个井筒检查孔,临近有五东1、五东8、222、五6等钻孔,所以即将掘进巷道的煤层和构造形态勘探控制程度比较可靠。
目前,该巷道由开拓六区613队施工,具备揭煤资格,进入揭煤范围时,将采用远距离放炮的方式揭露13-1下及13-1煤层。
为安全揭穿13-1下及13-1煤层,特编制该揭煤防突设计报批。
该区域内煤岩层倾向145°~190°,倾角3°~7°,平均倾角5°。
(二)上覆(下伏)煤层采掘情况
该巷道掘进区域内已有较多的采掘工程,西边还有3个井筒,东翼胶带机斜巷及胶带机进风斜巷掘进中均揭露了13-1、13-1下煤层。
巷道在平面上位于东一11-2煤轨道下山和东翼13-1
(1)回风大巷之间,其南侧还有13-1轨道大巷、胶带机大巷等,其东部11-2、13-1煤均有采掘活动。
(三)预揭煤层控制程度
该巷道附近西侧有4个井筒检查孔,临近有五东1、五东8、222、五6等钻孔,所以即将掘进巷道的煤层和构造形态勘探控制程度比较可靠。
(四)煤层及其顶底板岩性
1、煤层情况
13-1煤:
黑色,块状构造,属于稳定厚煤层,煤层厚度在4.50m左右,赋存稳定,局部含有一层夹矸,临近揭煤点西边的第二副井检查孔13-1煤厚3.35m。
13-1下煤:
黑色,粉末状构造,局部块状、磷片状,煤厚约1.0m,属于局部可采定薄煤层,赋存较稳定。
2、顶底板岩性及厚度
13-1煤层顶板深灰色泥岩,含植物化石碎片,厚度1,5m,其上多为深灰色砂质泥岩;13-1煤层底板深灰色泥岩,含较多植物化石,厚度1.80m,该层又是13-1下煤层顶板,13-1下煤层底板为深灰色泥岩~砂泥岩,厚度2.60m左右含植物化石碎片,其下为细砂岩。
(五)地质构造情况
根据已有资料分析,区域内总体地质构造较简单,仅在该巷道西段将揭露FD6断层,落差约0~8m,断层附近岩性裂隙发育,揭煤段处在FD6断层下盘。
(六)水文地质及防治水措施
巷道掘进区域水文地质条件简单,巷道主要充水水源为13-1煤层顶、底板的砂岩裂隙水,其出水量以静储量为主。
出水形式多以顶板滴、淋水现象出现。
该巷道为上山掘进,施工期间要及时清理挖好水沟,在低洼处安装能力适应的水泵,并确保排水设施能正常运行。
(七)瓦斯地质概况
1、巷道揭煤标高预计:
13-1煤层底板标高约为-547.4m,13-1下煤层底板标高约为-550.7m。
按照矿井煤层突出危险性区划,13-1煤在-600m以上为无突出危险区,在-600m及以下为突出危险区。
2、预计揭煤区段13-1煤层瓦斯含量约5.3m3/t,瓦斯压力约0.6MPa。
(八)局部通风情况
目前,该巷道掘进期间已安装四台FBDNo6.3/2×30型局扇,其中2台运转,2台处于热备状态,局扇安设在东翼暗主斜井-600m水平联络巷内已建好的两道正反向风门之外的新鲜风流中,通过两路直径800mm的风筒向迎头供风,供风量大于500m3/min。
该巷道揭煤期间回风影响到的相关区域主要为东翼13-1岩石回风大巷、西翼13-1新增回风巷(风井东段)、风井。
(九)揭煤地质说明书
后附。
(十)揭煤防突工序安排
东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距10m以外,施工3个地质探煤钻孔,探明东翼暗主斜井与13-1下及13-1煤层的相对位置、煤层赋存、地质构造及瓦斯情况。
在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距10m以外,施工4个测压钻孔测定13-1下及13-1煤层综合瓦斯压力P,并取煤样化验,测定13-1下及13-1煤的相关参数,计算瓦斯含量W,利用瓦斯压力P、瓦斯含量W和前探、测压等各类钻孔施工过程中有无喷孔、顶钻等其他异常现象对13-1下及13-1煤层突出危险性进行区域预测。
如果预测有突出危险,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距7m以外,施工卸压钻孔进行抽采,然后进行效果检验直至有效。
若区域预测无突出危险,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距5m以外,施工3个钻孔,采取综合指标法和钻屑瓦斯解吸指标法进行工作面预测。
如果预测有突出危险时,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1煤层底板最小法距5m以外,施工工作面防突措施钻孔进行抽采,然后进行效果检验直至有效。
若工作面预测无突出危险,在采取钻探手段边探边掘,保证工作面到煤层的最小法向距离不小于2m。
在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距2m以外,施工3个钻孔,采取钻屑瓦斯解吸指标法进行最后一次验证。
当最后一次验证无突出危险后,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距2m时执行远距离放炮揭穿13-1下及13-1煤层,直至巷道穿过13-1煤层并且迎头巷道底板距13-1煤层顶板最小法距超过2m时揭煤结束;如果区域预测和工作面预测均无突出危险时,可不采取防治突出措施,但必须采取安全防护措施,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤层底板最小法距2m时执行远距离放炮揭穿13-1下及13-1煤层,直至巷道穿过13-1煤层并且迎头巷道底板距13-1煤层顶板最小法距超过2m时揭煤结束。
揭煤防突工序流程图如下:
二、前探钻孔设计
为探明东翼暗主斜井与13-1下及13-1煤层的相对位置、煤层赋存、地质构造及瓦斯情况,初步评价揭煤工作面的突出危险性,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距10m以外,施工2个地质探煤钻孔,前探钻孔均沿井巷掘进正前方布置(其中1个钻孔控制待掘巷道揭煤处煤层层位),且必须穿过13-1下及13-1煤,并进入13-1煤顶板不小于0.5m。
钻孔必须全程取芯,并详细记录岩芯资料。
所有钻孔必须测斜。
钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤10m前探、测压钻孔设计图》。
三、测压(取样)
在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距10m时,在迎头施工3个测压钻孔,测定揭煤区域13-1下及13-1煤瓦斯压力P,并取煤样化验,测定揭煤区域13-1下及13-1煤的瓦斯放散初速度指标△p和煤的坚固性系数f以及a、b常数。
测压钻孔必须有2个布置在井巷轮廓线外15m处,测压钻孔与其它钻孔见煤点间距不少于5m。
钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤10m前探、测压钻孔设计图》。
(一)测压孔施工工艺
1、测压孔施工前,先按测压孔设计参数用Ф133mm钻头施工注浆孔,钻进至距待测煤层2m时停钻撤出钻杆。
2、注浆孔施工完毕,进行全孔注浆封堵周边裂隙。
按水灰比0.9︰1配比水泥浆,注浆终压达4MPa并稳定30分钟。
3、注浆孔水泥浆凝固24h后,用Ф94mm钻头沿原孔中心钻进至测压孔设计孔深,准确记录钻孔见煤位置、深度。
穿层测压孔需穿透待测煤层全厚进入煤层顶板0.5m止。
(二)封孔操作程序
1、测压钻孔成孔后,必须24h内完成封孔。
封孔前必须排尽孔内积存的水、渣,并对测压管路系统进行通畅性与气密性检查,4'的镀锌铁管连接处必须用生料带缠绕,确保不漏气。
2、测压管、返浆管和注浆管均采用4'的镀锌铁管加工,每根2米,测压花管长度=测压煤层实际长度。
3、依次将测压管、返浆管和注浆管下入孔内,其测压管长度=钻孔实际长度;返浆管长度=距测压煤层底板1m的钻孔长度;注浆管长度=2m。
4、测压管上部前端为花眼管置于测压气室内,花眼管段后设钻孔封孔的前挡板(挡板间距不少于0.5m)。
挡板间用适量棉纱,用适量聚氨酯浸透棉纱,并用双抗编织袋包裹后,迅速捅入钻孔至见煤点处。
挡板前方花管长度等于见煤长度。
5、孔口外段1m用聚胺脂、棉纱和彩条布进行封堵严实后,按水灰比为0.8︰1配制水泥浆,用封孔泵注入孔内,返浆后关闭返浆管闸阀,间歇性地继续注浆,注浆终压达4MPa后结束注浆,返浆管外口安装高压闸阀。
6、待浆液凝固24小时后,安装机械式压力表和在线监测压力表,并将压力表与测压管的连接处用生胶带缠绕密闭。
孔口要用水泥填实,抹平。
做到密实不漏气。
7、压力表连接管上必须留有四通,并安装气水分离器。
测压期间加强瓦斯压力观测,建立专项台账。
台账必须同时记录机械压力表和在线监测压力表的显示值,最终以各表稳定后的最大值为准。
四、区域性突出危险性预测
2009年12月经中国矿业大学鉴定,张集矿中央区一水平13-1号煤层-600m以上划定为无突出危险区域,-600m及其以下划为突出危险区域。
东翼暗主斜井所揭露13-1下煤层的标高为-550.6~-549.6m,13-1煤层的标高为-547.4~-544m,属于无突出危险区。
区域预测采用实测瓦斯压力P、瓦斯含量W和钻孔施工有无异常现象,有下列情况之一时,预测为突出危险区:
1、瓦斯压力P≥0.74MPa;
2、瓦斯含量W≥8m3/t;
3、前探、测压等各类钻孔施工过程中有吸钻、顶钻、喷孔等其他异常动力现象。
瓦斯含量W根据现场实测的煤层瓦斯压力和吸附实验参数,按朗格缪尔方程计算13-1下及13-1煤层瓦斯含量,再加上游离瓦斯量即得13-1下及13-1煤层的瓦斯含量,计算公式为:
W=
式中:
W—煤层原始瓦斯含量,m3/t;
a、b--吸附常数;
p—煤层绝对瓦斯压力,Mpa;
A—煤的灰份,%;
M—煤的水份,%;
F—煤的孔隙率,m3/m3;
r—煤的容重,t/m3。
以上参数取值按集团公司通风实验室测定结果。
五、区域性防治突出措施
若区域预测有突出危险时,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距7m时停止掘进,在迎头施工抽采钻孔,对13-1下煤及13-1煤进行消突。
具体要求如下:
1、抽采瓦斯钻孔孔径113mm。
2、抽采瓦斯钻孔孔底间距不大于3m,且均匀布孔。
3、抽采钻孔一次穿透13-1煤,并进入岩石0.5m以上。
4、若0.74MPa≤P<2MPa,措施孔两侧控制到巷道轮廓线外12m处,轴向控制从巷道迎头顶板距13-1下煤底板最小法距5m起至巷道迎头底板距13-1煤顶板最小法距5m止,钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤7m区域防突措施及效果检验钻孔设计图(控制范围:
巷道轮廓线外12m)》。
若P≥2MPa或前探钻孔施工过程中有吸钻、顶钻、喷孔等其他异常动力现象,措施孔两侧控制到巷道轮廓线外15m处,轴向控制从巷道迎头顶板距13-1下煤底板最小法距7m起至巷道迎头底板距13-1煤顶板最小法距7m止,钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤7m区域防突措施及效果检验钻孔设计图(控制范围:
巷道轮廓线外15m)》。
5、在东翼暗主斜井内敷设一趟Φ325mm瓦斯抽采管路,与东翼13-1岩石回风大巷内的Φ426mm系统抽采管路合茬,由地面抽采系统进行抽放,在巷道进尺及揭煤过程中,钻场内的钻孔必须保持连续抽采(防突措施效果检验期间可以停止抽采),以拦截巷道两侧煤体向巷道内涌出的瓦斯。
措施孔抽采期间必须采用旋进漩涡自动在线计量系统与孔板流量计人工计量相结合的方式对抽采流量、瓦斯浓度、管路温度及抽采负压等数据进行计量。
具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤期间瓦斯抽采管路安装设计示意图》。
六、区域防突措施效果检验
区域防突措施实施后,当卸压范围内的煤体瓦斯预抽率η≥45%以后,进行区域防突措施的效果检验。
效果检验采用测定残余瓦斯压力PC、残余瓦斯含量WC和钻孔施工有无异常现象。
必须同时满足以下条件:
1、预抽区域内煤体瓦斯预抽率η≥45%;
2、残余瓦斯压力PC<0.74MPa;
3、残余瓦斯含量WC<8m3/t;
4、预测时无吸钻、顶钻、喷孔等其他异常现象。
效果检验无效时,必须延长抽采时间或采取补充钻孔措施,补充措施的控制范围为揭煤处巷道轮廓线外12m(瓦斯压力P≥2MPa时为15m)范围内的预测有突出危险煤层煤体,直至效果检验有效方可进尺。
(一)煤层瓦斯预抽率考察
预抽率的计算:
η=
×100%
式中:
η-预抽率,%;
Q抽放-抽放瓦斯总量,m3;
Q总-钻孔卸压影响范围内的总瓦斯储量(按措施控制范围轮廓线外1.5m计算),m3。
其中Q抽放=q抽采×t+q排放
式中:
q抽采-抽采瓦斯纯量,m3/min;
q排放-打钻期间排放瓦斯纯量,m3/min;
t-抽采时间,min。
Q总按措施控制范围计算:
Q总=V×r×W
式中:
r-煤的容重,t/m3;
W-煤层瓦斯含量,m3/t;
V-卸压影响范围内煤体体积(按措施控制范围轮廓线外1.5m计算),m3。
(二)残余瓦斯压力和残余瓦斯含量效检
1、检验钻孔施工位置应在采取措施的位置,共布置4个,分别位于预抽区域内的上部、中部和两侧,并且至少有1个检验测试点位于预抽区域内距边缘不大于2m的范围,且与其它钻孔不得套孔。
钻孔设计详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤7m区域防突措施及效果检验钻孔设计图(控制范围:
巷道轮廓线外12m)》和《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤7m区域防突措施及效果检验钻孔设计图(控制范围:
巷道轮廓线外15m)》。
2、效果检验指标同时满足以下条件时,效检有效。
(1)残余瓦斯压力Pc<0.74MPa;
(2)残余瓦斯含量Wc<8m3/t;
(3)检验钻孔施工过程中无吸钻、顶钻、喷孔等其他异常现象。
效果检验无效时,必须延长抽采时间或采取补充钻孔措施,补充措施的控制范围为揭煤处巷道轮廓线外12m(瓦斯压力P≥2MPa时为15m)范围内的预测有突出危险煤层煤体,直至效果检验有效方可进尺。
七、区域验证(工作面预测)
区域措施效检合格或区域预测无突出危险后,在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距5m以外,施工3个钻孔,采取综合指标法和钻屑瓦斯解吸指标法进行区域验证(工作面预测),预测钻孔至少有1个控制到巷道轮廓线外不少于5m的位置,钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤5m工作面预测钻孔设计图》。
无突出危险必须同时满足以下要求:
1、综合指标D<0.25且K<15;
2、钻屑解吸指标K1<0.5mL/(g·min1/2);
3、预测钻孔施工过程中无吸钻、顶钻、喷孔等其他异常现象。
D、K值根据取样化验及测压结果计算求得:
D=(0.0075H/f-3)*(P-0.74);
K=△P/f;
式中:
D——煤层突出危险性综合指标;
K——煤层突出危险性综合指标;
H——煤层开采深度,m;
P——煤层瓦斯压力,取钻孔实测压力的最大值,MPa;
△P—软分层煤的瓦斯放散初速度;
f——软分层煤的平均坚固性系数。
区域验证(工作面预测)无突出危险时,巷道可掘进至巷道顶板距13-1下煤层底板法距2m位置。
八、工作面防突措施
若区域验证(工作面预测)有突出危险时,必须采取工作面防突措施。
工作面防突措施必须在东翼暗主斜井迎头顶板距13-1下煤底板最小法距5m前进行,具体要求如下:
1、抽采瓦斯钻孔孔径113mm。
2、抽采瓦斯钻孔孔底间距不大于3m,且均匀布孔。
3、抽采钻孔一次穿透全煤,并进入岩石0.5m以上。
4、措施孔两侧控制到巷道轮廓线外5m处,轴向控制从巷道迎头顶板距13-1下煤底板最小法距5m起至巷道迎头底板距13-1煤顶板最小法距5m止,钻孔具体情况详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤5m工作面防突措施及效果检验钻孔设计图》。
5、抽采时间根据预抽率和防突措施效果检验情况确定,当预抽率大于45%且防突措施效果检验有效时工作面防突措施钻孔方可停止抽采。
但是,在巷道进尺及揭煤过程中,距13-1下煤层法距7m位置钻场内的钻孔必须保持连续抽采(防突措施效果检验期间可以停止抽采),以拦截巷道两侧煤体向巷道内涌出的瓦斯。
九、工作面防突措施效果检验
采用工作面防突措施且瓦斯抽采率η≥45%后,进行防突措施效果检验。
钻屑瓦斯解吸指标K1<0.5mL/(g·min1/2)和检验钻孔施工过程中无喷孔、顶钻等其他异常现象,工作面防突措施有效,否则,必须补充措施或延长抽采时间,直至效果检验有效。
检验孔孔数5个,其中石门上部、中间、下部各一个,其它2个位于石门两侧,所有检验孔均布置在措施孔控制范围内且距边缘不大于2m的位置(中部检验孔除外)。
检验孔先采用钻机配合Φ75mm的三翼钻头钻透岩层,见煤后再用Φ42mm的麻花钻杆钻进采用钻屑解吸指标进法行效检。
钻孔设计详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤5m工作面防突措施及效果检验钻孔设计图》。
工作面防突措施有效或经工作面预测无突出危险后,必须编制揭煤作业的防突专项安全技术措施,经矿总工程师组织会审后,方可进入距13-1下煤最小法距5m内施工。
工作面施工至远距离爆破揭煤位置必须采用钻屑指标S、K1进行最后验证,钻孔设计详见《东翼暗主斜井揭13-1下及13-1煤2m验证钻孔设计图》。
巷道顶板距13-1下煤层底板法距2m起,采取钻屑指标法进行循环验证,验证不合格必须采取局部防突补充措施,直至检验有效。
十、安全岩柱确定
在巷道迎头顶板距13-1下煤层底板法距5~2m范围内,每循环进尺前在巷道迎头垂直于煤层面打2个深度为3.0m的超前钻孔,确保工作面到13-1下煤的最小法距不小于2.0m。
十一、远距离放炮
1、远距离放炮范围:
从巷道顶板距13-1下煤底板最小法距2m起至巷道迎头底板距13-1煤顶板最小法距2m止。
2、放炮地点:
东翼暗主斜井-600m水平联络巷两道正反向风门外(东一11-2轨道下山上车场内)的全风压通风的新鲜风流中,且距工作面的距离不得小于300m,具体见揭煤放炮警戒图。
3、警戒位置:
所有与揭煤地点及其回风流相联的进、回风通道均必须揭示警标、设人警戒。
警戒地点共10处,具体见揭煤放炮警戒图。
4、停电范围:
每次远距离放炮前,东翼暗主斜井及回风系统中的所有非本质安全型电器设备全部断电。
5、撤人范围:
警戒范围内的所有人员全部撤离。
巷道揭煤区域必须采用“U”型棚支护,加强顶板管理,巷道过煤阶段,顶板为岩层,且顶板完整的情况下执行“一掘两架”;顶板为煤层时或顶部破碎的情况下执行“一掘一架”。
远距离揭煤范围内必须使用安全等级不低于三级的煤矿许用含水炸药,放炮结束30min后方可由矿山救护队员先进入迎头进行验炮,待确认安全无误后,其他人员方可进入施工地点。
远距离揭煤期间严禁使用风镐、耙矸机,严禁使用抓岩机直接抓实体煤(矸)。
十二、防突系统及安全防护
(一)通风系统
1、揭煤地点通风路线
进风:
副井→副井车场北绕道→东翼轨道石门→东一11-2轨道下山上车场→东翼暗主斜井-600m水平联络巷→局扇及风筒→迎头
回风:
迎头→东翼暗主斜井→东翼暗主斜井-600m水平联络巷→东翼暗主斜井回风联巷→东翼岩石回风大巷→中央风井→地面
2、风量计算及局扇选型
揭煤时所需风量计算
按瓦斯绝对涌出量计算:
Q=q·k/c=2×2/0.8%=500m3/min
Q----掘进工作面需要风量,m3/min;
q----掘进工作面的瓦斯绝对涌出量,取q=2m3/min;
k----掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数,一般炮掘可取2.0;
c----回风流中允许瓦斯浓度,取0.8%。
按工作面现时工作最多人数计算:
Q=4N=4×30=120m3/min
Q----掘进工作面需要风量;
N----指工作面同时工作最多人数,取30人。
按一次爆破最大使用炸药量计算:
Q掘=7.8×(A·L2·S2/P2)1/3/t
=7.8×(61.6×2002×17.382/1.082)1/3/30
=224m3/min
A—一次爆破的炸药消耗量,取61.6Kg;
L—炮烟稀释安全长度,L=200m;
S—掘进巷道的净断面积,取17.38m2;
P—风筒进出风量比,即局扇风量与风筒末端风量之比;
P=1/(1-1.3%×578/100)=1.08;
t—放炮后通风时间,取30min;
按风速验算:
、按最低风速进行验算:
Q掘≥15×S掘=15×18.49=277.35m3/min
S掘——掘进工作面的最大断面积,取18.49m2。
、按最高风速进行验算:
Q掘≤240×S掘=240×16.32=3916.8m3/min
S掘——掘进工作面的最小断面积,取16.32m2。
根据以上计算取:
Q=500m3/min,满足揭煤时通风要求。
局扇选型
局扇风量的确定
Q扇=P×Q掘=1.08×500=540m3/min
P——风筒的进出风量比,P=1.08;
Q掘——掘进工作面的需风量,m3/min。
局扇风压的确定
根据实测,直径800mm风筒的百米风阻R100=8.34Ns2/m8,节长10m、直径800mm风筒的百米漏风率为1.3%。
掘进期间最大通风距离L为578m,则整列风筒的风阻R为:
R=R100×L/100=8.34×578/100=48.2Ns2/m8
局扇的全压Ht为:
Ht=R·Q扇·Q掘+hv
Ht——局扇的全压,Pa;
Q扇——局扇工作风量,m3/s;
Q掘——掘进工作面需风量,m3/s;
ρ——空气密度,取1.2Kg/m3;
hv——风筒出口动压,Pa;
hv=ρ·Q掘2/(2S2)
=1.2×(500/60)2/(2×0.5032)=41.4Pa
Ht=R·Q扇·Q掘+hv
=48.2×(540/60)×(500/60)+41.4=3656Pa
根据以上计算,本掘进工作面揭煤期间,选用4台2*30KW局扇(2专2备)和直径800mm的胶质风筒向迎头供风,可满足需要(FBDNo6.3/2×30型局扇:
功率2*30Kw,风量260~630m3/min,全压360~6300Pa)。
且局扇必须采用“双三专”供电方式。
远距离放炮揭煤期间,每天对风电闭锁、瓦斯电闭锁、局扇自动切换功能试验一次,确保灵敏可靠。
(二)抽采系统
1、抽采能力设计
⑴抽采管路管径设计
d=0.1457×(Q/V)1/2
式中:
d——抽放管路内径,m
Q——混合气体流量,m3/min;Q=抽采瓦斯纯量/抽采瓦斯浓度
V——气体流速,一般取12m/s
预计区域性穿层钻孔抽采纯量为0.6m3/min,抽采浓度10%,则穿层抽采钻孔总混合量为6m3/min。
通过以上公式计算:
d=0.103m,故穿层抽采选用Φ325mm(12吋)螺纹焊管可满足抽采需求。
⑵抽采泵选型: