10207采煤工作面通风设计3.0(1)
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10207采煤工作面“一通三防”设计
1 概况
10207工作面位于南翼采区,本工作面位于10205工作面西南部,10209工作面西北部,东北有南二辅助轨道巷,西南部为矿界。
本工作面位于02#煤层中,煤厚在1.10~1.75m之间,平均厚1.60米。
夹石1~2层,厚度0.10~0.50米。
工作面走向可采长度为949.6m,倾向长度为155m。
设计采用综合机械化一次采全高工艺。
根据巷道打钻期间实测煤层残余瓦斯含量,该区域内煤层瓦斯含量最大为 6.4m³/t。
根据中煤科工集团重庆研究院出具的煤尘爆炸性及自燃倾向性鉴定报告:02#煤尘具有爆炸危险性;02#煤层自燃倾向性等级为∏类,属自燃煤层。
2 10207工作面通风系统
2.1 通风路线
工作面采用“Y”型通风,即工作面皮带顺槽进风、轨道顺槽进风,瓦斯治理巷回风。
进风风流:地面→主(副)斜井→胶带大巷→10207皮带顺槽
进风风流:地面→主(副)斜井→轨道大巷→10207轨道顺槽→10207采煤工作面。
回风风流:10207采煤工作面→10207切眼→回风立眼→10207瓦斯治理巷→南二辅助皮带巷→南一辅助回风巷→第二回风巷→第一总回风巷→回风立井→地面。
2.2 工作面风量分配
回采工作面实际需要风量,应按瓦斯和二氧化碳涌出量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算,然后取其中最大值,其计算过程为:
2.2.1 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
——采煤工作面需要风量,m3/min;
Q
基本
——不同采煤方式工作面所需的基本风量,m3/min。
Q
基本
——60×工作面控顶距4.4m(最大4.8m,最小4.0m)×工作面实际采高1.9m×70%×适宜风速(不小于1m/s);
K
采高
——回采工作面采高调整系数,工作面采高1.9m,K采高取1.0。
K
采面长
——回采工作面长度调整系数,10207工作面长度155m,K采面长取1.2。
K
温
——回采工作面温度与对应风速调整系数,经实测,02#煤工作面采面温度23度,风速取1.5m/s。
工作面所需风量:Q
基本
=60×4.4×1.9×70%×1=351m3/min
Q
采=Q
基本
×K
采高
×K
采面长
×K
温
=351×1.0×1.2×1.5(m3/min)
=632(m3/min)
2.2.2 按瓦斯、二氧化碳涌出量计算
Q
采=125q
采
·K
采
,m3/min
式中:Q
采
——工作面实际需要风量,m3/min;
q
采
——采煤工作面瓦斯的平均绝对涌出量5m3/min;
K
采
——采煤工作面对应的瓦斯涌出不均衡通风系数(正常生产时连续观察1个月,日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值),一般机采工作面取1.1;
Q
采
=125×5×1.1=688m3/min。
工作面二氧化碳涌出较小,因此不需按二氧化碳涌出量计算需风量。
2.2.3 按回采工作面同时作业人数计算需要风量
每人供风不小于4m3/min,综采工作面人数38人,按40人计算(加检查及其它人员):
Q
采
=4N(m3/min)=4×40=160m3/min
2.2.4 按风速进行验算
根据《煤矿生产能力核定标准(2014版)》规定:回采工作面最低风速为0.25m/s,综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,验算最高风速为5m/s。
15S
采大≤Q
采
≤300S
采小
式中:Q采—采煤工作面实际需风量,m3/min;
15—采煤工作面的最低风速值,m/min;
300—综采采煤工作面在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后的最高风速值,m/min;
S
采大、S
采小
—采煤工作面最大、最小控顶距时有效通风断面积,其值是最大
或最小控顶距×工作面实际采高×70%,m2。
按10207工作面最大控顶距取4.8 m,最小控顶距取4m,工作面实际采高取1.9m。
10207工作面: 15S
采大≤Q
采风速
≤300S
采小
15×4.8×1.9×0.7 m3/min≤Q
采风速
≤300×4×1.9×0.7 m3/min
96m3/min≤Q
采风速
≤1596m3/min
根据以上计算,最后确定工作面选取风量为688m3/min。
2.2.5其他巷道需要风量计算
按风速计算:Q
其=9(15)S
其
式中Q
其
—其他巷道需要风量,m3/min;
9(15)—无瓦斯涌出的岩巷(煤巷、半煤岩巷或有瓦斯涌出的岩巷)掘进工作面的最低风速值,m/min;
S其—其他井巷最大净断面,m2。
故:10207皮带顺槽断面为13.44m2,Q
其
=15S=15×13.44=202m3/min;
10207原轨道顺槽断面为13.44m2,Q其=15S=15×13.44=202m3/min;
2.3 通风管理
(1)合理设置该工作面通风设施,保证该工作面通风系统稳定、可靠。
10207瓦斯治理巷第二处回风立眼外5m处及10207皮带顺槽口向里50m处各砌筑两道正反向风门;风门必须安设风门连锁装置及风门开关传感器,连锁装置要牢固、可靠、有效。
(2)在10207工作面的所有施工人员都要保护好所有通风设施,严禁损坏或同时敞开两道风门。
(3)10207瓦斯治理巷风门安设的开关传感器,必须连入安全监控系统,能够随时监测风门的开关情况,发现问题,通风队及时派专人到现场查看处理。
(4)综采队及相关施工单位的人员必须爱护风门、瓦斯监测装置等通防设施,保证设施完好有效,发现问题及时联系处理。
(5)10207工作面瓦斯检查员要熟悉该区域的所有通风设施,当发现通风设施损坏及时进行处理并汇报。
(6)严格按作业规程规定配备工作面风量,每隔10天对10207工作面的风量进行测定一次,通风系统调整时及时进行测定,发现问题及时进行风量调整,确保该工作面风量满足要求。
(7)10207皮带顺槽、轨道顺槽、瓦斯治理巷必须保证足够的通风断面,巷道断面不得小于原设计断面的70%。
2.4 瓦斯管理
(1)对10207工作面每班配备2名业务能力、责任心强的专职瓦斯检查员,严格现场交接班制度,并做到持证上岗。
跟机瓦斯检查员负责随时检查机组前后20m范围内风流、煤壁和两滚筒间的瓦斯浓度,巡检瓦斯检查员负责对工作面风流及进回风流、工作面回风隅角、回风流中机电设备附近20m范围内风流。
专职瓦斯检查员不在场严禁开机割煤。
每班按照制定的瓦斯巡回检查图表进行检查,对回风隅角、沿空留巷施工地点等处等异常地点要随时检查瓦斯情况,发现问题及时汇报处理,并加强生产过程中的监督检查。
专职瓦斯检查员应严格执行一班三汇报、瓦斯巡回检查及请示报告制度。
(2)瓦斯检查员必须随时检查工作面风流、回风流、回风隅角等地点瓦斯浓度,严格执行《煤矿安全规程》和公司、矿相关规定;
当工作面区域及其他作业地点风流、电动机及其开关安设地点附近20m以内或其他巷道体积大于0.5m3空间内瓦斯浓度达到2.0%、风流中瓦斯浓度达到1.5%或二氧化碳浓度超过 1.5%时时,必须停止一切工作,切断电源,撤出人员,查找原因并进行处理;
瓦斯超限情况和处理过程必须汇报矿调度及通风调度。
上述瓦斯超限的地点、只有当瓦斯浓度降到1%以下且稳定后,方可恢复工作面正常作业。
(3)加强瓦斯监测,综采队班组长、跟班管理人员、采煤机司机、电气维修工必须随身携带瓦斯便携仪。
(4)在工作面回风隅角采取瓦斯抽采措施,回风隅角进行埋管抽采,抽排管埋深不得少于2m,综采队必须配合抽采队现场跟班人员,作好抽采管的移设管理工作,确保采空区瓦斯得到有效抽采。
(5)当工作面或上下安全出口因发生冒顶及片帮而形成空顶,出现局部瓦斯积聚时,附近20m范围内停止与处理瓦斯无关的工作,采取措施处理瓦斯,只有当瓦斯浓度降至1%时,方可从事其它工作。
(6)当瓦斯浓度超限时,瓦斯检查员要立即采取有效措施进行处理,并向矿调度、通风调度汇报。
(7)综采队派专职电工要加强对工作面及回风巷中的所有电气设备的日常检查与维护工作,杜绝失爆,机电科要加强监督检查。
(8)若工作面在回采过程中瓦斯涌出量较大,用调风、调压等措施难以解决时,抽采队必须加大对采空区、10207工作面及下邻近层的瓦斯抽采力度。
(9)必须加强抽采系统的管理,提高抽采质量,管路巡查人员每天必须加强管路的巡查与维护,每天必须对10207区域抽采管路进行放水,每三天测定一次抽采负压、流量、浓度等参数。
(10)工作面支架尽量升平整,不出现差错,保证减小风阻,防止瓦斯积聚。
3 10207工作面安全监控系统
3.1 监控设备的配备、使用与安装
(1)设备配备与具体安设地点
监控分站及电源各2台,安设在10207皮带顺槽口及10207皮带顺槽第八联巷处;
甲烷传感器5台,分别安设在10207轨道顺槽、皮带顺槽距离工作面10m 范围内、10207皮带顺槽距工作面回风口≤10m范围内、10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处。
风速风向传感器3台,安设在10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处、10207皮带顺槽绕道向里10-15m处、10207轨道巷三岔口往里10-15m处。
风门传感器3台,声光报警器3台,分别安设在10207瓦斯治理巷、10207皮带顺槽、10207皮带皮带顺槽绕道风门上。
一氧化碳传感器5台,分别安设在10207皮带顺槽一部、二部、三部皮带机头下风侧10-15m处、10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处,10207皮带巷距回风口10-15m处。
温度传感器1台,安设在10207瓦斯治理巷距回风立眼10-15m处。
烟雾传感器3台,安设在一部、二部、三部皮带机滚筒下风侧10-15m处。
粉尘传感器1台,10207皮带巷距回风口10-15m处。
(2)传感器的安装要求
风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点;传感器设置在距顶部不大于300mm,距帮不小于200mm位置,回风隅角甲烷传感器距顶板不大于300mm,距巷帮和老塘侧充填带不小于800mm,不影响行人,维修,校验方便的位置。
风门传感器安装在风门上(3)断电馈电器的安装。
安设在10207皮带顺槽绕道、10207皮带顺槽第八联巷、10207轨道顺槽设备列车、10207轨道顺槽巷口四处,用于切断10207皮带顺槽、原10207轨道顺槽、工作面、轨道顺槽内的设备电源。
(4)监控分站取电。
10207皮带顺槽监控分站电源均取自660V运输馈电开关电源侧。
3.2 瓦斯传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度的参数
2016年10月1日前,每10天进行调校、测试一次,10月1日后,每15天调校、测试一次,确保灵敏可靠。
监测队负责传感器的安装,综采队负责后期的维护与检查工作。
3.3 瓦斯误报警产生原因及防范措施
3.3.1 施工单位现场操作不当易引起的误报警
(1)甲烷传感器进水;
(2)甲烷传感器受到摔、碰等强烈震动;
(3)传输线路意外断线或接线盒接触不好;
(4)传感器距离煤壁距离小于200mm。
(5)采用物品包裹甲烷传感器致使其透气性不好,出现报警。
3.3.2 操作时预防措施
(1)洒水、打钻时防止作业用水洒到传感器上、吊挂传感器避免有水地点。
(2)甲烷传感器的挪移必须指定专人,其他人不得私自移动探头。
在挪移传感器时必须轻挪轻放,挪移甲烷传感器时要一人挪移,一人收线(班长、当班电工配合),严禁碰撞传感器或手拽传感器电缆。
防止压风直吹传感器。
(3)甲烷传感器的引出线必须固定于吊环上,达到“三扎一固定”,避免插头受力造成接触不良。
按照标准接线,严禁出现虚接、短接、压接不牢。
(4)甲烷传感器应避免安装在发热量大的机电设备上方。
(5)采掘工作面监控电缆与动力电缆必须同侧吊挂时,间距必须大于100mm,且监控电缆必须位于动力电缆上方。
(6)巷道内刷漆时或存放油漆等不得与传感器距离过近。
3.4 甲烷传感器的维护
(1)甲烷传感器移动的规定:移动甲烷传感器操作过程中必须由两人进行,其中一人为班长,负责移动甲烷传感器,移动过程中必须用两手操作,一手拿吊环,一手托住甲烷传感器下部;一人为班长指定人员,负责回撤监控电缆,移动过程中必须相互配合,轻拿轻放,防止硬拉硬拽。
(2)施工单位负责瓦斯监控设备的维护与检查工作。
(3)施工过程中,施工单位要采取好保护措施,每天清尘,保证甲烷传感器干净、完好。
3.5 安全监控系统甲烷传感器故障状态情况下的瓦斯监控
(1)工作面安全监控系统甲烷传感器出现突然停电、不正常显示、损坏等故障时,必须由跟班队长命令现场人员立即停止工作,并向矿调度室、通风调度、
监控中心及通风队报告。
(2)矿调度室接到报告后,应及时通知值班矿长和相关区队值班队长,做出相应对策,加强瓦斯检查工作。
(3)工作面现场跟班队长(班长)发现安全监控系统甲烷传感器出现故障后,要用随身所带的便携式瓦斯监测报警仪检查工作地点20m范围内瓦斯情况,无异常后将便携式瓦斯监测报警仪悬挂在原悬挂安全监控系统甲烷传感器位置,进行连续监测瓦斯。
(4)通风队接到报告后,要立即通知现场瓦斯检查工对甲烷传感器发生故障的工作面(或巷道内)进行认真检查,并向矿调度室、通风队汇报。
(5)监控中心要立即通知监测巡检工对故障地点传感器进行维修处理,处理完成后要立即向矿调度室、通风调度、监控中心及通风队报告,瓦斯员确认工作面及其回风流中的瓦斯浓度小于1.0%,无异常后,由瓦斯检查工通知矿调度,工作面人员方可恢复生产。
(6)当拆除、改变监控设备或与安全监控设备关联的电气设备电源线、控制线及电气设备时,必须事先办理申请,经影响单位、调度室、通风副总、总工程师批准后并向公司进行汇报后方可在规定时间内进行施工。
4 10207工作面防尘系统
(1)在10207皮带顺槽、10207轨道顺槽各设置2道喷雾,各转载点设喷雾设施,以减少扬尘;10207皮带距回风口30m范围内设置2道净化水幕;10207瓦斯治理巷距回风立眼30m范围内设置2道净化水幕。
10207工作面距回风口30-50m设置2道捕尘网。
所有喷雾必须能够覆盖全断面,雾化效果要好,并保证喷雾正常使用。
(2)综采队应安排专人每班对10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽、全面冲洗巷道不少于一次,各个转载点必须设置转载喷雾,出煤时保证正常开启使用。
(3)10207工作面割煤机内外喷雾,在割煤时必须正常开启使用,内喷雾压力不低于2MPa,外喷雾压力不低于4MPa。
(4)10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽防尘管路必须齐全,主供水管路直径不小于4寸,其它供水管路直径不得小于3寸。
每隔50m设置一个三通
阀门,手柄设置在行人侧并开关自如;地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。
(5)工作面移架时必须及时派专人洒水灭尘,对回风隅角四周充分润湿,同时润湿煤体,防止碰撞产生火花。
(6)破碎机内部安设自动喷雾装置或除尘器和防尘罩。
(7)各作业地点人员必须佩带防尘口罩,搞好个人保护。
(8)通风队定期对工作面进行测尘,做好原始记录。
(10)在10207皮带顺槽、轨道顺槽各设置两组隔爆水棚,距工作面位置≤200m处一组,距巷道口50-75m处一组,10207瓦斯治理巷距切眼≤200m处设置一组隔爆水棚,10207瓦斯治理巷距回风立眼口50-75m处一组,共计6组。
10207瓦斯治理巷、皮带顺槽、轨道顺槽每处隔爆水棚的需水量,按辅助水棚200L/m2计算。
水棚排间距1.2m~3m,水棚距巷道轨面大于1.8m,棚区长度大于20m,综采队要加强对隔爆水袋的维护与管理,通风队派专人每周检查一次,以免发生水槽水量不足或损坏现象,严禁损坏防尘隔爆设施。
(11)煤层注水:回采工作面采用静压注水工艺,结合回采工作面长度,设计采用单侧孔注水方式,利用10207工作面瓦斯抽放钻孔,采用静压注水的方法进行煤层预注水。
钻孔直径为Ф94mm,钻孔深度为110~140m,钻孔间距为12m。
(12)煤层注水参数的确定
①注水系统
设计采用静压注水系统,在10207工作面皮带顺槽静压供水管路的三通阀门上引出Ф10高压胶管的高压胶管作为注水管路,并在注水管路上接流量表和流量调节阀等。
注水超前回采的距离不小于1个月的推进度,超前时间不少于1个月。
②注水压力
由于设计采用静压注水,所注水为纯水,因此注水压力以1.5~5Mpa为宜;一般采用调节钻孔的注水量流量来控制注水压力,注水时从低压逐渐升压,直至注水压力稳定为止。
单孔注水量
Q=BLM γ(W 1-W 2)K
=12×110×1.6×1.37×(4%-0.35%)×1.5=158 m 3
Q=BLM γ(W 1-W 2)K
=12×140×1.6×1.37×(4%-0.35%)×1.5=202 m 3
式中:Q —一个钻孔注水量,m 3
B —孔间距,m
L —钻孔长度,m
M —工作面煤层厚度,m ,根据10207工作面实际情况,取1.6m
γ—煤容重,t/ m 3 ,02#煤层1.37 t/ m 3
W 1—注水后要求达到的水分取,取4% m 3/t
W 2——煤层原有水分,取0.35% m 3/t
(W 1-W 2)一般取1%~2%,本设计中取3.65% m 3/t
k —考虑围岩吸收水分,水的漏失和注水不均匀系数,取1.5
④注水流量
注水流量不宜过大,小流量注水对煤层的湿润效果最好。
只要时间允许,应尽量采用小流量注水,注纯水时注水流量可取80L/min 。
⑤单孔注水时间
t =[Q / (60×q)] ×1000=33h/42h
式中:t ─ 单孔累计注水时间,h
Q ─ 单孔注水量,Q =158/202 m 3
q ─ 注水流量 q =80 L/min
在实际注水中,亦可把预定湿润范围内“出汗”现象作为煤体受到全面湿润的标志。
“出汗”后即可结束注水。
⑥注水超前于回采的距离和时间
为提高煤层注水效果,煤层注水工作应在常压带内进行。
为保证足够的注水量,注水工作不易过迟。
根据煤层注水技术标准(Q/.02.1.09.002-2008):注水超前回采的距离不小于月推进度,超前时间不小于1个月,10207工作面注水超前回采的距离暂定为
150m,超前回采时间暂定为30d。
注水过程取样分析,并根据上述计算结果合理选取注水超前回采的距离和超前回采时间。
5 10207工作面防灭火系统
5.1 防治外因火灾措施
(1)10207工作面作业人员必须熟悉火灾预兆,发现明火及不明烟雾或出现煤油味及其它橡胶、木材等烧焦气味,要立即查明原因并向矿调度汇报,及时采取措施,消除隐患。
(2)严格执行入井检身制度,严禁携带烟草和点火物品下井,严禁穿化纤衣服及戴电子手表入井。
(3)严禁带电检修及搬运电气设备,严禁井下拆修矿灯。
(4)各皮带输送机转载处及机电硐室必须配有灭火器材,控制台放置2个灭火器、1个沙箱;刮板运输机尾放置2个灭火器,转载机头设置2个灭火器;沙箱不得少于0.3m3黄砂、并有消防铲子及防尘喷雾,同时要备用一盘不少于10m 的消防软管。
(5)工作面作业人员应熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉本职工作区域内灭火器材存放地点,发现明火时必须采取一切措施,首先直接灭火,如电气着火,先切断电源,否则只准用不导电的灭火器材灭火。
(6)井下机电设备严禁超负荷运转,加强机电设备的检查与维护,杜绝机电设备失爆。
(7)工作面使用的润滑油、棉纱、布头和纸等必须存放在盖严的铁桶内。
用过的棉纱、布头和纸也必须放在盖严的铁桶内,并由专人定期送地面处理,不得乱放乱扔,严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。
(8)井下使用的橡套电缆、运输皮带等都必须是不延燃或阻燃材料制成。
(9)加强机电设备维修,机械转动部分必须经常加油,防止摩擦起火,胶带输送机必须保证上下托辊正常运转,及时清理机尾及皮带下的浮煤。
(10)灭火时,应遵循由边缘向火源中心的原则,灭火人员要站在进风侧灭火。
(11)用水灭火时,要有足够的水源,水流应从火区外援向中心喷射,禁止直接用水喷射高温火源中心,防止产生水煤气爆炸和蒸气伤人。
(12)根据《煤矿安全规程》规定:开采容易自燃和自燃煤层时,在采(盘)区开采设计中,必须预先选定构筑防火门的位置。
当采煤工作面通风系统形成后,必须按设计构筑防火门墙,并储备足够数量的封闭防火门的材料。
10207采煤工作面防火门建在10207皮带顺槽、10207轨道顺槽、10207瓦斯治理巷各一处。
5.2 防治内因火灾措施
5.2.1、防灭火预测预报措施
(1)工作面回采前在10207轨道顺槽、10207皮带顺槽分别敷设三路直径为φ8mm监测束管,三路束管采样器间隔50m,进入工作面采空区15m位置时开始监测。
当进入50m时断开,使用另外一根束管,如此往复,监测工作面回风隅角至采空区15-30m范围内的气体成分变化情况,束管在进入采空区前,束管监测端必须采用4分铁管制作为花管(每隔50mm打直径5mm的孔)做为束管的保护套管,确保正常监测,采样管用作束管分析与防火观测用。
(2)加强束管监控检测分析的管理,确保JSG-4束管监测设备正常运行,管路吊挂在巷道的顶帮,并且要平直、无折弯。
气样能及时传输到地面束管监测分析室。
通风科每天必须安排专人检查束管系统,井下分站箱及放水工作等保证束管吊挂整齐,连接处严密不漏气。
(3)地面气体分析人员必须坚守岗位,严禁脱岗、睡岗,严格按系统操作规程操作。
每天至少对井下所有采样点分析一次,分析报告及时传达科领导、矿领导审阅,以便通风科根据实际情况采取措施进行处理。
(4)严格按照相关规定布置安设一氧化碳、温度传感器,密切注意传感器检测数据变化情况。
当一氧化碳传感器显示出现一氧化碳时,监控中心必须立即汇报通风调度,并派人查明原因。
当风流中一氧化碳达到并超过24PPm时,应立即停止工作面作业,撤出回风流区域所有人员,并派人立即到现场查明原因,采取处理措施。
(5)人工每周必须在采空区取样进行化验分析一次,如传感器、束管监测、人工监测出现CO超过规定,必须查明原因,进行处理。
5.2.2、综合防灭火措施
10207工作面所开采的02#煤层为自燃煤层,根据矿井防灭火设计要求,需采取两种综合防灭火措施,因10207工作面采用Y型通风,工作面切眼后期作为
回风巷道保留,且工作面切眼处于工作面最低处,采用黄泥灌浆作为采空区防灭火措施会导致浆液进入切眼,不利于通风管理,因此本工作面采用采空区喷洒阻化剂和注凝胶两种防灭火措施。
(1)采空区喷洒阻化剂防灭火工艺
应用阻化剂防火的主要方法有:表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用
设备向采空区送入雾化阻化剂。
阻化汽雾的实施需靠采空区漏风将其带入采空区而惰化浮煤,对全工作面实
施困难较大,而且大的漏风对采空区防火是不利的。
因此,正常回采期间选用在采煤工作面直接向采空区浮煤喷洒阻化剂。
正常回采期间采空区每天喷洒一次,安排在检修班工作面移架后进行,由人
工拉上胶管利用喷枪沿工作面向采空区浮煤上喷洒阻化剂。
1-供水管路;2-药液箱;3-吸液管;4-压力表;
5-阻化多用泵;6-高压胶管;7-阀门;8-三通;9-喷枪
在工作面轨道顺槽适当位置(尽量靠近工作面)放置阻化剂药箱,交换使用,
按需浓度(15%)将工业MgCl2倒入储液箱,用供水管路严格按比例加足清水,配成溶液搅拌均匀后,用矿用液压泵(置于平板车上)将阻化液沿顺槽铺设(每20m 安设一个三通接一个截止阀)的φ25mm 高压胶管压至工作面,与φ13mm 的胶管和喷枪相连。
一台泵配一支喷枪,由专人手持喷枪,从溜子机头向机尾从支架间隙向采空区喷洒。
如遇停产、过断层、收尾等情况时,必须对采空区加大喷洒频率。
工作面一次喷洒量: 12G K K LBhA
式中:G ——按重量计算一次喷洒量,t ;
8 6 5 4 3 2 2 采 空
工作1 7 9
K
——一次喷洒加量系数,取1.2;
1
——松散煤(浮煤)的密度,由实测取得,暂取1.29t/m;
K
2
L ——工作面长度,取155m;
B ——一次喷洒宽度,m,取0.6m;
h ——底板浮煤厚度,m,取0.03m;
A ——原煤(浮煤)的吸药液量,t/t,由实测取得,暂取0.050t/t。
工作面一次喷洒体积:
V=G/γ
式中:V——按体积计算一次喷洒量,m3;
γ——阻化剂溶液的密度,t/m3,由实测取得,暂取0.9t/m3。
G=1.2×1.29×155×0.6×0.03×0.05=0.22t
V=0.22/0.9=0.25m3
经计算,可得工作面一次喷洒量为G=0.22t;喷洒体积V=0.25m3.
所需阻化剂用量为G0=G×ρ=0.22×15%=0.03t。
(2)阻化设备基本要求
①需配备BH-40-25型煤矿用阻化剂喷射泵2台,一用一备。
②其它配套设备如下:
A、贮液箱(2个,一用一备):由钢板焊成矩形箱体,容积1m3(可以1t固定矿车代之)。
B、排液管:干管选用φ25mm高压胶管(200m),支管选用φ13mm(20m)高压软胶管连接干管和雾化器或喷嘴,胶管压力要求不小于2Mpa。
C、三通:选用K型三通,分别与干管和支管配套。
D、阀门开关:设计在干管与支管中分别设置阀门,控制系统中的喷嘴。
E、压力表:设计在系统中安装压力表,压力范围为10MPa。
F、喷嘴:设计在工作面上、下端头,各配备一个喷嘴,工作面每隔30m设置一个喷嘴,喷嘴选用扁形,出口尺寸为4×20mm2。
G、雾化器:设计选用Ⅲ型雾化器。
(3)阻化效果考察与管理
①为保证汽雾阻化防火的有效性,应建立有效的气体监测系统,定期检查工。