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1072采面通风系统设计及安全措施

遵义县纸房煤矿

1072综采工作面通风设计及安全措施

遵义县纸房煤矿通防科

2015年12月

1072综采工作面通风设计及安全措施

一、通风系统改造设计依据：

1、《煤矿安全规程》，版煤炭工业出版社，2007年

2、《矿井通风与空气调节》，中国矿业大学出版社，1990年

3、《煤矿安全工程设计》煤炭工业出版社，1994年

4、《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社，2003年

5、《通风安全学》，中国矿业大学出版社，2000年

二、通风系统改造设计原则：

1、按“以风定产”原则，使改造后的通风系统能力与矿井生产能力相匹配。

2、改造设计技术上合理可靠，风量充足，风流稳定、风速合理。

3、以最少的投资，较少的工程量与材料消耗，获得最好的经济效益。

4、根据本公司的实际情况，尽可能选用先进技术和装备。

5、改造后的系统安全可靠，防灾、抗灾能力强。

三、概述

1、工作面概况

1072综采工作面位于井田东部布置在C7煤层中，东部为井田边界，西部为一采区轨道下山、回风下山、运输下山，北部为未采区，南部为1071采空区。

工作面标高+870m—+917m。

1072综采工作面运输顺槽长1520米，回风顺槽长1590米，采面平均斜长90m，煤层平均厚度为1.8m，设计采高1.8m，面积为147725m2，煤的容重为1.45t/m3。

工业储量：

工作面走向长度×工作面长度×工作面煤层厚度×煤的容重=（1520+1590）÷2×90×1.8×1.45=36.5万t。

2、C7煤层自燃倾向性、煤尘爆炸性

据重庆煤科院对C7煤层进行的煤的自燃倾向性等级鉴定报告，结论显示自然倾向分类均为Ⅲ类，不易自然。

据重庆煤科院对C7煤层进行煤尘爆炸性鉴定报告，结论煤尘无爆炸性。

3、矿井瓦斯等级鉴定

据黔能源煤炭[2012]494号文件，遵义县纸房煤矿为高瓦斯矿井，相对瓦斯26.54m³/t、绝对瓦斯95.54m³/min。

4、C7煤层突出危险性鉴定

据黔煤生产字[2008]371号批复文件，C7煤层在+925m标高以上为非煤与瓦斯突出煤层不具有煤与瓦斯突出危险性。

四、通风方式选型

采用合理的工作面通风方式，可以有效地排出工作面瓦斯，特别是高瓦斯矿井需要风量大，是工作面安全生产的重要保证。

长壁式工作面通风方式的选择与回采顺序、通风能力和巷道布置有关。

通风方式是否合理，成为影响采煤工作面正常生产的重要因素。

1、工作面通风应满足的要求

（1）采煤工作面要有足够的风量，并符合《煤矿安全规程》的要求，特别要防止在工作面上隅角处瓦斯的积聚；

（2）风流最好是单向顺流，尽量减少折返、逆流，力求系统简单、风路短；

（3）根据通风要求，进风巷、回风巷应有足够的断面和数目。

（4）根据《煤矿安全规程》第一百一十五条：

有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的采煤工作面不得采用下行通风。

2、工作面通风方式的确定

长壁式采煤工作面通风方式主要有U型、U+L型、Z型、Y型、W型以及H型等几种。

根据1072综采工作面现有巷道布置，工作面长度、瓦斯、粉尘情况综合分析，工作面通风采用“U”型通风方式,1072运输巷进风、1072回风巷回风。

（1）有利于采面控制采面风速，煤尘的稀释，改善工作环境。

（2）巷道风流直射上、下隅角，携带出的瓦斯从中部平巷回出，不会出现上下隅角瓦斯积聚现象的发生。

工作面上下段都有独立的进风道，保持独立的通风，因工作面较长便于上、下段风量控制，不会出现上或下段风速过大现象，降低煤尘飞扬，有利于改善环境。

（3）工作面上下段发生火灾事故时不会影响上或下段的人身安全，便于事故扑救。

综合上述分析：

1072综采工作面设计采用“U”型通风方式，采用一条巷进风，一条巷回风，此种方式的通风系统有利于采面防治瓦斯积聚，解决通风、防尘方面的问题都有很好的效果。

六、风量计算

1、按照瓦斯涌出量计算：

1、工作面实际需要风量计算

（1）.按瓦斯涌出量计算

Q采1=100×q采×KCH4=100×2.5×1.5=350（m³/min）

Q采—采煤工作面需风量，m³/min

q采—回采工作面瓦斯的平均绝对涌出量，2.5m³/min；

KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数取1.5。

（2）.按工作面温度选择适宜的风速计算

Q采2＝60×80%V采×S采×K采；m3/min

式中V采--------采煤工作面适宜风速，取1.0m／s。

S采--------采煤工作面的平均断面积，可按最大和最小控顶面积的平均值计算，m2；故取S采=（4.8＋5.4）/2×2.2=11.22m2;

K采--------工作面长度系数，取1.2；

Q采i＝60×80%×1.0×11.22×1.2=647m3/min

（3）.按工作面气象条件计算

Q采3＝Q基本×K采高×K采面长×K温

＝60×5.1×1.8×70%×1.0×1.1×1.0×1.1

＝467

其中：

Q采——采煤工作面需风量，m3/min；

Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量（Q基本＝60×工作控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速，适宜风速取1.0m/s），m3/min；

K采高——回采工作面采高调整系数，取1.1；

K采面长——回采工作面长度调整系数，取1.0；

K温——回采工作面温度与对应风速调整系数，取1.1；

（4）.按采煤工作面同时作业人数计算

Q采i＝4×N采；m3/min

式中N采——采煤工作面同时工作的最多人数

Q采＝4×60＝240m3/min

（5）.按风速进行验算

根据规程规定，采煤工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行计算，即采煤工作面的最低风量：

按最低风速进行验算，采煤工作面的最低风量：

Q采≥15×S采＝0.25×60×9.18＝138m3/min

按最高风速进行验算，采煤工作面的最高风量：

Q采≤240×S采＝4×60×9.18＝2203m3/min

根据上述计算结合我矿具体情况，取Q采＝647m3/min作为1072综采工作面回采时的计划配风量。

七、通风路线

新鲜风流：

主平硐、副平硐→轨道下山→1072运输顺槽→1072综采工作面。

污风风流：

1072综采工作面→1072回风顺槽→1072回风绕道→回风下山→回风平硐→地面。

八、安全技术措施

（一）通风、瓦斯管理部分

1、施工单位应管理好分管区域内的所有通风设施，严禁将任何一处的两道风门同时打开，防止造成风流短路。

2、工作面回采期间必须加强工作面所涉及四条巷道的管理，确保有足够的有效通风断面，严禁出现风量不足和四条巷道风速超限现象，并在工作面的进风隅角设置挡风帘。

3、工作面回采期间如与其它掘进工作面发生串联通风时，必须制定串联通风安全措施。

4、工作面回采期间，三班都必须配备一名经培训合格的专职瓦斯检查员，每班不少于三次检查瓦斯，检查的点为工作面（上、中、下）部，回风上隅角、回风流5个点，并坚持现场交接班，严禁空班、漏检和假检。

5、工作面需要放炮时，瓦斯检查员必须坚持执行“一炮三检”和“三人连锁”放炮制度。

6、工作面回采期间，必须在回风巷距工作面10m范围内、距工作面回风出口10～15m范围内各安装瓦斯传感器一台，安装位置应距巷道顶部不大于300mm，距巷帮不少于200mm处。

其报警点瓦斯浓度为≧1.0%、断电点瓦斯浓度为≧1.0%、复电瓦斯浓度为<1.0%。

断电范围：

工作面中全部电气设备。

传感器的移动由通风队的当班瓦斯员负责。

7、在工作面回风隅角要悬挂瓦斯传感器一台，由当班瓦斯员负责管理，断电范围与工作面传感器的断电范围相同，其位置在切顶线处距巷帮不大于200mm，距顶板不大于300mm。

8、工作面及回风隅角瓦斯浓度超过1.0%时，必须立即停止工作面的生产，并汇报矿调度室和通风值班室进行处理。

9、副矿长以上管理人员下井时必须携带便携式甲烷报警仪，对其分管范围内的甲烷进行不间断的监测，如有报警现象（甲烷报警点为≧1.0%）必须停工进行处理。

10、当班班组长下井时必须携带便携式甲烷报警仪，如有报警现象（甲烷报警点为≧1.0%）必须停工进行处理。

11、流动电钳工下井工作时，必须携带便式报警仪，在检修工作地点20m范围内检查甲烷气体浓度，有报警现象时，不准通电或检修。

（二）防尘

1、煤尘爆炸指数：

1072综采工作面煤层爆炸指数为45.71%。

2、工作面温度为：

18～20℃。

3、防尘水源：

工作面的防尘水源来自东翼蓄水池的水。

4、防尘设施：

工作面进回风顺槽的防尘管路为直径Ø54mm的钢管、三通及其它设施必须按要求安设齐全，工作面的防尘软管必须贯穿整个面长，每隔50m设一个三通管。

5、各皮带机头、溜头等各转载点必须安装转载点喷雾装置。

6、在工作面进风道安装一道净化水幕、在回风道至少安装二道净化水幕。

7、管道队每班沿工作面及三通50m范围内全断面洒水防尘一次，50m以外及其它巷道至少每天洒水防尘一次。

负责采煤区域的防尘设施都必须正常使用，所有地点都必须做到无积尘现象。

8、下井人员必须配带自救器和防尘口罩，搞好个人防护，搞好整个区域的文明生产，所有设备、电缆表面及管路上不得有积尘。

9、测尘员每半月对工作面进行一次全工序测尘，并将测得的结果上报矿总工程师审阅，发现粉尘浓度超过规定及时分析和处理。

10、进回风顺槽各安装一道隔爆水棚，距工作面的距离在60m，装水量、水袋吊挂，安装长度等必须符合要求。

11、通风队定期移水棚和净化风流设施，使之符合规定，同时定期检查、维修和加水，确保正常使用。

（三）安全监测系统

1、瓦斯、CO检查

工作面设专职瓦斯检查员随时检查瓦斯浓度。

瓦斯传感器设置在采面上隅角（T0）、采面上出口往外≤10m位置（T1）、1072回风顺槽距1072回风绕道10～15m的位置（T2）和温度传感器Wd、采面下出口往外≤10m位置（T3）；CO传感器设在距1072回风绕道10～15m的位置。

瓦斯检查牌板设置在1072回风顺槽中距工作面不大于50m位置，检查结果要及时填写，并及时把检测结果汇报调度。

传感器安装位置：

安装位置应距巷道顶部不大于300mm处，距帮部不少于200mm。

瓦斯传感器报警浓度：

≥1.0%，瓦斯传感器断电浓度：

≥1.5%，瓦斯传感器复电浓度≤1.0%，一氧化碳传感器报警浓度≥24ppm。

断电范围：

工作面及回风流中全部非本质安全型电器设备。

2、由各采煤班的班长负责工作面进、回风顺槽各种传感器的日常移动，移动后的传感器的位置符合上述位置，并保证传感器不受到破坏。

传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于300mm，距巷帮不小于200mm（回风隅角处的一台距巷帮不大于200mm）。

3、所有人员都有责任保护好传感器不被损坏，一旦发现传感器损坏应及时向调度室汇报；任何人不得故意破坏安全监测设施，任何人都有权制止、揭发破坏安全设施的行为。

（四）防灭火

1、为落实防灭火措施，在工作面两道要配备消防器材，布置防尘管路，皮带机头、机尾均设置消防栓、消防水龙带、消防沙、灭火器、灭火器不少于2台，消防沙不小于0.2m³。

2、在运输巷安设两道隔爆水棚，连续长度不小于20m，水量符合要求，按每平方米不小于20cm³水量配置。

工作面进、回风顺槽出口安设不小于45m的消防软管。

3、建立自然发火预测预报制度，对采空区密闭、工作面回风隅角、回风道及中间道地点进行预测预报，并报总工程师审阅。

4、工作面回采结束后，在规程规定时间内封闭1072综采工作面各巷道。

附：

通风系统示意图