采煤工作面一通三防設(shè)計說明書

1、*回采工作面“一通三防”設(shè)計說明書編制單位：*編 制 人：*時 間：*回采工作面“一通三防”設(shè)計審批單設(shè)計審批單：設(shè)計說明書名稱*回采工作面“一通三防”設(shè)計總工程師主管副總經(jīng)理通風(fēng)副總工程師通防部部長安監(jiān)部部長生產(chǎn)技術(shù)部部長機(jī)電部部長調(diào)度信息中心主任*回采工作面“一通三防”設(shè)計一、工作面概況1、瓦斯33³³/td，41盤區(qū)平均絕對瓦斯涌出量為4.09 m³/min，相對瓦斯涌出量為1.22 m³/td，屬瓦斯礦井。2、煤塵47.10%，煤塵具有爆炸性。3、煤的自燃傾向性煤炭科學(xué)研究總院沈陽研究院對*煤樣進(jìn)行最短自然發(fā)火期試驗，確定煤層為自燃煤層，發(fā)火溫度

2、為336。發(fā)火期為36個月，最短59天。二、*工作面通風(fēng)初步設(shè)計（一）工作面通風(fēng)方式及風(fēng)流路線該工作面采用“U”型全負(fù)壓通風(fēng)；進(jìn)風(fēng)流路線：輔運大巷工作面運輸順槽工作面回風(fēng)流路線：工作面工作面回風(fēng)順槽東翼回風(fēng)大巷回風(fēng)立井地面（二）工作面需風(fēng)量計算1）按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算Q采=100×qC×Kc式中：Q采采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；qC回采工作面瓦斯絕對涌出3/min（根據(jù)4102回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測）;Kc工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比，取1.5.（最大瓦斯涌出量預(yù)測為1.20 m3/min，平均瓦斯涌出

3、量預(yù)測為0.8 m3/min）Q采 = 100×1.2×1.5 = 180m3/min 采煤工作面按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計算需風(fēng)量 工作面編號一盤區(qū)4103綜采面瓦斯絕對涌出量（m3/min）瓦斯不均衡系數(shù)KCH4需風(fēng)量Q采（m3/min）180 2） 按工作面氣象條件計算Q采= 60×V采×S采式中：Q采采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；V采采煤工作面風(fēng)速，m/S；S采采面工作面平均斷面積。Q采 = 912m3/min 采煤工作面按氣象條件計算需風(fēng)量 工作面編號一盤區(qū)4103綜采面采高（m）平均斷面積（m2）長度（m）178風(fēng)速（m/S）溫度21溫

4、度調(diào)整系數(shù)K溫控頂距（m）3/1需風(fēng)量Q采（m3/min）912 3）按工作面最大班人員數(shù)量計算采煤工作面的需風(fēng)量：Q采 = 4×nc式中：4每人每分鐘應(yīng)供應(yīng)的最低風(fēng)量，m3/ min；nc采煤工作面同時工作的最多人數(shù)。按80人計Q采=4×80 =320m3/min采煤工作面按同時作業(yè)人數(shù)計算采煤工作面需風(fēng)量 工作面編號一盤區(qū)4103綜采面作業(yè)人數(shù)（個）80需風(fēng)量Q采（m3/min）320按1）、2）、3）項中取最大原則，取Q采=912 m3/min，工作面取958m3/min。 4）按風(fēng)速驗算根據(jù)現(xiàn)行煤礦安全規(guī)程的規(guī)定，綜采工作面的最低風(fēng)速不得小于0.25 m/s，最大風(fēng)

5、速不得大于4m/s的要求進(jìn)行驗算，即綜采工作面風(fēng)量應(yīng)滿足。0.25×MINc Q采 4×MINc式中，MINc回采工作面平均有效面積，2 0.25×16.4 Q采 采煤工作面風(fēng)速驗算表 工作面編號一盤區(qū)4103綜采面采高（m）平均斷面積S（m2）60×（m3/min）228需風(fēng)量Q采（m3/min）95860×4S（m3/min）3648（四）通風(fēng)管理措施 1）采煤工作面風(fēng)量必須達(dá)到計劃供風(fēng)要求，測風(fēng)員每10天進(jìn)行一次測風(fēng)，根據(jù)需要隨時測風(fēng)，每次測風(fēng)結(jié)果應(yīng)記錄并寫在測風(fēng)地點的記錄牌板上，及時做好風(fēng)量調(diào)節(jié)。 2）確保通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定。工作面范圍內(nèi)共有

6、一組無壓風(fēng)門，綜采隊必須加強(qiáng)風(fēng)門管理，通防隊必須加強(qiáng)風(fēng)門維護(hù)，嚴(yán)禁兩道風(fēng)門同時敞開，確保4103工作面通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。3）工作面如果有配風(fēng)不正常，有毒有害氣體超標(biāo)，應(yīng)立即停止生產(chǎn)，由通防部進(jìn)行處理，恢復(fù)正常后再進(jìn)行生產(chǎn)。三、瓦斯防治 （一）瓦斯檢查（設(shè)點、次數(shù)）工作面瓦斯檢查牌板設(shè)置在上、下巷距工作面50m范圍內(nèi)，瓦斯檢查員必須檢查工作面以下地點：進(jìn)風(fēng)流 工作面風(fēng)流 工作面煤墻上隅角后溜子尾回風(fēng)流。以上地點每班檢查三次，每次檢查三遍以結(jié)果最大者記錄入檢查手冊，并做到瓦斯檢查手冊、瓦斯日報表、瓦斯牌板檢查數(shù)據(jù)“三對口”。檢查內(nèi)容：瓦斯?jié)舛取⒁谎趸紳舛?、二氧化碳濃度、風(fēng)流溫度、檢查時間等。瓦斯

7、檢查員必須認(rèn)真執(zhí)行瓦斯巡回檢查制度和請示報告制度，并認(rèn)真填寫瓦斯檢查記錄本及瓦斯檢查牌、瓦斯臺賬。瓦斯檢查員每班至少對上述地點檢查三次，間隔時間不得低于2小時，不大于3小時。每次檢查結(jié)果必須 匯報信息站及填寫在記錄本上。（二）工作面瓦斯抽放設(shè)計1）瓦斯抽放系統(tǒng)概況礦井在6#橫川建設(shè)有一套EMY130/160移動瓦斯抽放泵站，主要采用上隅角埋管抽放，解決上隅角瓦斯。2）瓦斯抽放管路鋪設(shè)及布置在工作面回風(fēng)順槽布置一趟¢355mmPE瓦斯抽放管路，用于連接工作面上隅角采空區(qū)瓦斯抽放。在6#瓦斯抽放泵站以西至回風(fēng)立井布置一趟¢355mmPE瓦斯抽放管路，用于排放瓦斯。3）瓦斯抽放安

8、全措施抽放主管路應(yīng)在低洼處安裝防水器及測定流量、溫度、負(fù)壓的裝置。抽放管路應(yīng)進(jìn)行防腐處理。抽放管路應(yīng)設(shè)可靠的接地裝置及絕緣裝置。泵站出、入氣管應(yīng)分別安裝防爆、防回火網(wǎng)裝置。礦安全監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)對泵站瓦斯?jié)舛?、流量、?fù)壓、泵溫實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，泵房傳感器應(yīng)有斷電功能。抽放管路安裝時要求接頭嚴(yán)密不漏風(fēng)，螺絲墊片齊全緊固，管路鋪設(shè)平直，轉(zhuǎn)彎圓滑。其它未提及部分嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程執(zhí)行。四、工作面防滅火設(shè)計 我礦主要采取以黃泥灌漿、三相泡沫為主，制氮、氣霧阻化、噴灑阻化劑、瑞米封堵為輔，束管系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測的綜合防滅火措施。 （一）黃泥灌漿及注三相泡沫系統(tǒng)1）灌漿、三相泡沫系統(tǒng)及管路鋪設(shè)風(fēng)井安裝一套MZG-60型

9、黃泥灌漿系統(tǒng)，灌漿管路采用¢108mm無縫鋼管沿風(fēng)井東翼回風(fēng)大巷工作面回風(fēng)順槽工作面上隅角采空區(qū)。KSF型三相泡沫在灌漿系統(tǒng)泥漿里添加。KSB-II型三相泡沫發(fā)泡器在距上隅角50m處連接到灌漿管路上。2）灌漿方法工作面預(yù)防性灌漿采用隨采隨灌和采后灌漿相結(jié)合的方法。隨采隨灌，隨著工作面向前不斷推進(jìn)，滯后工作面2030m從回采工作面上隅角埋管灌漿（灌漿一次）；采后灌漿，在回采工作面采完，將整個采空區(qū)封閉后進(jìn)行預(yù)防性灌漿，防治封閉后的采空區(qū)遺煤自燃。A隨采隨灌灌漿量Q黃土³式中：Q黃土灌漿用土量； K灌漿系數(shù)，取0.05； M煤層開采厚度，取5.6m； H灌漿區(qū)的走向長度，取3m

10、； L灌漿區(qū)的傾斜長度，取178m； C煤炭回收率，取75%Q水=KSSQ黃土=1³ 式中：Q水灌漿用水量； KS灌漿用水備用系數(shù)，取1.1； S水土比（取25）；Q漿=（Q黃土+ Q水）*M³³=551m³式中：MB采后灌漿量 Q黃土=KMhLC=0.05*5.6*100*178*75% =3738m³ 式中：Q黃土灌漿用土量； K灌漿系數(shù)，取0.05； M煤層開采厚度，取5.6m；L灌漿區(qū)長度，取100m； h灌漿區(qū)的傾斜長度，取178m； C煤炭回收率，取75% Q水=KSSQ黃土=3738*1.1*4³ 式中：Q水灌漿用水量；

11、 KS灌漿用水備用系數(shù)，取1.1； S水土比（取25）； Q漿=（Q黃土+ Q水）*M=(3738m³³³式中：M日灌漿量因灌漿系統(tǒng)灌漿能力為60m³/h，排除灌漿泵隱患影響及其它影響，確定平均每小時灌漿量為42m³/h,每天灌漿時間為12h，預(yù)計采后灌漿時間為45天。3）注三相泡沫量，灌漿時每小時添加三相泡沫25Kg，隨采隨灌共預(yù)計添加三相泡沫8100Kg，采后灌漿預(yù)計添加三相泡沫10800Kg。共計添加三相泡沫18900Kg。4）灌漿后排水措施黃泥灌漿后脫水和排水十分重，工作面邊采邊脫水進(jìn)入運順，然后經(jīng)水溝自流到運順?biāo)畟}，通過水倉水泵排到中

12、央水倉，經(jīng)水倉排至地面蓄水池。采后集中灌漿必須要探查灌漿積水位置、水量及水流方向，采用打鉆防水、砌擋密閉墻、堵水等辦法處理，確保安全生產(chǎn)。（二）制氮系統(tǒng)1）制氮系統(tǒng)及管路鋪設(shè)我礦井下3#橫川制氮硐室安裝有2套DT-800/0.6型制氮設(shè)備，制氮能力為800m³/h。注氮管路采用¢108焊接無縫鋼管從制氮硐室輔運大巷工作面運輸順槽下隅角采空區(qū)2）注氮工藝回采工作面采空區(qū)采用埋管注氮，在工作面運輸順槽鋪設(shè)一趟注氮管路，當(dāng)管路埋入采空區(qū)10m時開始注氮；但管路埋入40m時，埋設(shè)第二趟管路。當(dāng)?shù)诙斯苈仿袢?0m時向采空區(qū)注氮，同時停止第一趟管路注氮。循環(huán)往復(fù)至工作面采完。3）注氮

13、量計算按產(chǎn)量計算QN=A/(24P Tn1n2)*(c1/c2-1) =1500000/（24*1.4*330*0.9*0.8）*（0.2/0.07-1） =349m³/h式中：QN注氮流量，m³/h； T年工作日，取330d；A年產(chǎn)量，t; P ³；n1管路輸?shù)剩?0%； n2采空區(qū)注氮效率，80%；c1空氣中氧含量，取20%； c2采空區(qū)防火惰化指標(biāo)，取7%。按噸煤注氮量計算QN=5AK/(330*24) =5*1500000*0.75/（330*24） =710 m³/h式中：QN注氮流量，m³/h； K工作面回采率，取75%；A年產(chǎn)

14、量，t?，F(xiàn)礦井制氮設(shè)備制氮能力為800m³/h，滿足礦井生產(chǎn)時注氮防滅火要求。（三）阻化劑防滅火 1）阻化劑系統(tǒng)簡況及管路鋪設(shè)工作面安裝一套*型阻化劑噴霧泵，管路采用19高壓膠管沿工作面上、下隅角敷設(shè)于工作面后部溜子后部，沿工作面走向共安裝6個噴霧頭（上、下隅角、25#、50#、75#、100#支架處），噴灑阻化劑時（濃度1015%），阻化劑形成霧狀，隨著采空區(qū)漏風(fēng)飄進(jìn)采空區(qū)，阻化劑附在遺煤表面上，阻止煤氧接觸，起到隔氧阻化作用。 2）阻化劑防滅火工藝過程將氯化鎂按1015%比例加入氣霧阻化儲液箱中溶解后，經(jīng)汽霧阻化發(fā)生器轉(zhuǎn)化為氣霧，隨采空區(qū)漏風(fēng)進(jìn)入采空區(qū)。3）每班噴灑阻化劑量計算根

15、據(jù)工作面煤的厚度、采煤高度、采空區(qū)遺煤量計算噴灑阻化劑量，根據(jù)綜放工作面防滅火氣霧阻化的經(jīng)驗，每噸煤噴灑阻化劑量510kg，平均按8kg計算，則每割一刀煤噴灑阻化劑總量為：噴灑阻化劑總量：V=(MHBPCK)/（RD）=（178*5.6*0.8*1.4*0.25*8）/（0.8*1050）³式中：V每割一刀煤需噴灑阻化劑總量，m³； M工作面傾斜長度 ，取178m； H工作面平均采高，取5.6m; B每刀割煤寬度，取0.8m； P³； C工作面煤的損失率，取25%； R霧化率，取80%； K噸煤吸藥量，取8kg/t; D阻化劑比重，取1050Kg/m3噴灑時間T=

16、V/(m*Q)=2.66/(6*0.25)式中：T每割一刀煤噴灑阻化劑所需時間，h m氣霧發(fā)生器的個數(shù)； Q氣霧發(fā)生器的流量，取0.25Kg/h;根據(jù)上述計算，每班噴灑阻化劑時間確定為不少于6小時。（四）堵漏與均壓防滅火1）堵漏防滅火工藝隨著工作面推進(jìn)，如果上、下隅角不能完全充分跨落，應(yīng)及時用袋子墻進(jìn)行封堵，并進(jìn)行黃泥灌漿處理，防治漏風(fēng)造成采空區(qū)遺煤自燃。2）均壓防滅火工藝保證工作面風(fēng)量充足，盡可能降低工作面進(jìn)回風(fēng)口的壓差，減小采空區(qū)漏風(fēng)，抑制遺煤自燃。（五）構(gòu)筑防火門（墻） 在工作面上、下巷停采線以外10m范圍內(nèi)各構(gòu)筑一道防火鐵門，墻體用磚塊構(gòu)筑，厚度不小于750mm，在上、下巷800m處分

17、別構(gòu)筑一道防火門（內(nèi)插式），墻體用磚塊構(gòu)筑，厚度不小于750mm。（六）束管監(jiān)測1）束管監(jiān)測系統(tǒng)簡況及布置方式礦井安裝一套KSS-200型束管監(jiān)測裝置，中心機(jī)房設(shè)在副井口束管檢測室。該系統(tǒng)主束管敷設(shè)12芯、支束管敷設(shè)8芯至工作面上隅角，分別在工作面30#、60#、90#及上隅角埋設(shè)4個采樣頭。 2）束管監(jiān)測工藝束管監(jiān)測通過抽取采空區(qū)氣體進(jìn)行分析，實時掌握采空區(qū)各項指標(biāo)氣體濃度變化情況，從而判斷采空區(qū)遺煤自燃發(fā)火狀況。束管監(jiān)測采樣裝置遇埋在采空區(qū)，當(dāng)工作面推進(jìn)30m后，重新在工作面布置采樣頭，直至工作面推采完成。五、工作面綜合防塵設(shè)計 （一）防塵系統(tǒng)工作面防塵系統(tǒng)采用地面200m3靜壓供水系統(tǒng)。

18、工作面進(jìn)、回風(fēng)巷分別接¢108mm無縫焊接防塵灑水管路，上巷管路每隔100m設(shè)置一個球閥，下巷管路每隔50米設(shè)一個球閥。（二）綜合防塵1）噴霧采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)（含二次負(fù)壓降塵裝置）使用內(nèi)外噴霧裝置。放煤口、液壓支架間、轉(zhuǎn)載點均安設(shè)噴霧裝置。2）凈化風(fēng)流礦井主要巷道按照規(guī)程規(guī)定均安設(shè)自動化全斷面凈化水幕，實施風(fēng)流凈化。工作面進(jìn)、回風(fēng)順槽，上、下安全出口以外50m處各安設(shè)一道手動凈化水幕，由此向外每間隔500m各安設(shè)自動化全斷面凈化水幕一道，水幕覆蓋全斷面，生產(chǎn)期間須正常使用。皮帶機(jī)頭、機(jī)尾及各轉(zhuǎn)載點全部安裝自動化噴霧。3）巷道沖洗每天對回順沖洗一次巷幫積塵，每班對工作面支架沖洗一次。4）

19、個體防護(hù)采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)司機(jī)、放煤工、支架工以及井下工作人員都必須佩帶防塵口罩。5）隔爆設(shè)施隔爆水袋（棚）的布置在4103采面運、回順各布置兩道隔爆水袋棚組。第一組隔爆水棚距切眼不超過200米，第二組隔爆水棚距施工聯(lián)絡(luò)巷不超過100米隔爆水袋棚的規(guī)格及吊掛要求水袋棚組用水量按巷道斷面進(jìn)行計算，隔爆水棚水量不小于200L，水棚的排間距1.2米，棚區(qū)長度不少于20米。水袋棚距離頂板、兩幫間隙不得小于100毫米，距巷道底板不少于1.8米，棚組內(nèi)各排水棚安裝要平齊，水棚與巷道交岔口、轉(zhuǎn)彎處、變坡處的距離不少于50米。6）粉塵檢測礦井配備測塵員兩名，配備測塵儀2臺，對各個作業(yè)場所進(jìn)行粉塵檢測，每月應(yīng)不少于三次，對粉塵超限地點及時采取針對性措施。 7）除塵風(fēng)機(jī)及降塵劑除塵工作面安裝一臺型號為KCS-ZZ的濕式除塵風(fēng)機(jī)，除塵風(fēng)機(jī)在工作面設(shè)備列車上安裝，隨著設(shè)備列車外移跟著移動。工作面割煤時必須開啟除塵風(fēng)機(jī)。3工作面安裝一臺降塵劑泵站，降塵劑泵連接在工作面機(jī)組噴霧上，降塵液通過降塵劑泵站到機(jī)組噴霧，通過噴嘴噴出，有效遏制煤塵飄散。降塵劑每班計劃使用25KG，根據(jù)實際使用情況，可及時添加和減小降塵劑添加量。六、工作面監(jiān)測監(jiān)控設(shè)計 （一）傳感器布置1）各類傳感器的布置地點3工作面上隅角安設(shè)一個瓦斯傳感器和一氧化碳傳感器；工作面回風(fēng)流安設(shè)一個瓦斯傳感器；工作面回風(fēng)巷口各安設(shè)