4301回采工作面通风设计

白芦煤业有限公司4301回采工作面通风设计

山西朔州平鲁区茂华白芦煤业通风科

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安监科

机电科

通风科

调度室

生产技术科

矿领导机电副总安全副总采掘副总技术副总机电副矿长安全副矿长生产副矿长总工程师

一、采煤工作面需要风量计算

每个采煤工作面需要风量，应按瓦斯、二氧化碳绝对涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取Q采1～Q采5的最大值作为该采煤工作面需要风量。

表1 K采高—回采工作面采高调整系数表采高(m) ＜2. 0 2.0～2.5 2.5～5.0及放顶煤调整系数(K长) 1.0 1.1 1.5

表2 K采面长——采煤工作面长度调整系数表采煤工作面长度(m) 100～150 150～200 200～250

调整系数(K长) 1.0 1.1 1.2

表3 K温——采煤工作面温度与对应风速调整系数

采煤工作面空气温度（℃）采煤工作面风速配风调整系数K温

<18 18～20 20～23 23～26 26～28 28～30 0.3～0.8

0.8～1.0

1.0～1.5

1.5～1.8

1.8～

2.5

2.5～

3.0

0.90

1.00

1.00~1.10

1.10~1.25

1.25~1.4

1.4~1.6

1、按瓦斯涌出量计算

以采煤工作面回风巷瓦斯浓度不超过1%，且应低于最高风速4m/s。

a、根据采煤工作面回风巷瓦斯浓度不超过1%为标准计算：

Q采=100·q回·K采通

式中：Q采——采煤工作面需风量

q回——采煤工作面回风流绝对瓦斯涌出量，m3/min

K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，取1.60；

则Q采=100×0.41×1.60=65.6m3/min

2、按CO2涌出量计算

根据采煤工作面回风巷二氧化碳浓度不超过1.5%为标准计算：

Q采=66.7·q碳回·K采通

式中：q碳回——采煤工作面回风流绝对二氧化碳涌出量，m3/min；

K采通——采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的风量备用系数，取1.60；

则Q采=66.7×2.31×1.60=247 m 3/min

3、按采煤工作面同时作业人数计算需要风量：每人供风量≮4m3/min

Q采1=4N=4×50= 200（m3/min）

式中：N——工作面最多人数；

4、按气象条件计算

Q采=Q基本·K采高·K采面长·K温(m3/min)

式中：Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min；

Q基本——不同采煤方法工作面所需的基本风量，m3/min；

Q基本=60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%·适宜风速(m3/min)

=60×6.0×3.0×70%×1.0

=756(m3/min)

K采高——回采工作面采高调整系数1.5。

K采面长——回采工作面长度调整系数1.2。

K温——回采工作面温度与对应风速调整系数1.0。

Q采=756×1.5×1.2×1.0=1361m3/min

5、按风速验算

根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m2/s，最高风速为4m2/s的要求进行验算。即：

按最低风速验算，采煤工作面的最低风速Q采

Q采≥15S采=15×14.6=219(m3/min)

按最高风速验算，采煤工作面的最高风量Q采

Q采≤240S采=240×14.6=3504(m3/min)

经验算，Q采=1361m3/min，满足风速要求。

经过以上计算和验算4301工作面风量取值为1361m3/min。

6、通风设施及路线

新鲜风流→主斜井→井底车场→运输上山→运输大巷→4301运输顺槽→4301工作面→4301回风顺槽→总回风巷→回风斜井→地面

新鲜风流→副斜井→井底车场→集中轨道大巷→东轨汇风→4301运输顺槽→4301工作面→4301回风顺槽→总回风巷→回风斜井→地面

7、通风系统图

二、黄泥灌浆系统

根据茂华白芦煤矿自燃发火的实际情况，4301工作面采用埋管灌浆、洒浆结合的采后灌浆方法。

1、黄泥灌浆管路布置

地面灌浆站→主斜井→主斜井机尾联络巷→轨道上山→回风上山→回风大巷→集中回风上山→东翼回风大巷→4301回采工作面回风顺槽→工作面

2、灌浆时机

灌浆防灭火系统主要用于以下情况，直至工作面恢复正常回采、自然发火征兆消失并持续稳定在3天以后停止灌浆。

⑴工作面初采距开切眼30m，撤架期间距停采线30m时，启动灌浆防灭火措施，以防止开切眼和停采线自燃。

⑵工作面无法正常推进时或日推进度小于合理推进度时：

⑶回采工作面回采结束永久封闭后;

⑷出现自然发火隐患，检测到自然发火的标志气体且呈持续上升趋势时。

3、灌浆管理

⑴灌浆区温度检测

派专人定期检测灌浆灭火区、灌浆防火工作面及其采空区的气温、煤温和出水温度。

⑵灌浆区气体检测

利用火灾束管监测系统和地面气体分析实验室定期对灌浆防火区域进行气体成分的监测。气体分析成分主要有：氧气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳、乙烯。

采集气体的地点为：4301回采工作面的采空区束管监测点、回风巷、上隅角；通向火区的密闭墙内侧或钻孔内；其他需要的地点。

采集气体的时间为：灌浆防火期间每天取一次样；回采工作面或其他地点在发火期间（未封闭的情况下）每班取一次样；灭火封闭区域内每班取一次样。

4、灌浆安全技术措施

⑴注浆前的操作：将注浆泵电源和吸浆排浆管接通后，变速箱先置于空档，启动电机运转正常后，打开高压管路上的卸压阀，对各档位进行吸清水实验，检查泵的运转和吸、排浆管路的通畅程度等情况，发现异常及时处理（如果压力表有明显的压力显示，表明高压胶管内有杂物堵塞，必须处理，只有一切正常后方可注浆）。

⑵每次注浆前，必须检查安全阀的灵敏度，并调整到规定注浆终压（可大0.1～0.2MPa）位置。

⑶压力表和安全阀必须安装在排浆管路上，严禁吸水泥浆，避免水泥堵塞而损坏压力表造成安全阀失灵。

⑷安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的连接必须拧紧。注浆过程中必须有专人观察井壁情况，发现异常马上停止注浆。

⑸注浆初期，若表压骤升，这并非注浆已达终压，而是注浆孔堵塞，此时立即停注，重新扩孔再继续注浆。若注浆孔吸浆量突然增大，表压迅速下降，这表明可能在某处管壁开裂跑浆，立即检查，并作堵缝处理。