13107综采工作面设计说明书

13107综采工作面设计说
明书
第一章工作面参数及巷道布置
第一节工作面巷道布置
根据工作面所处地理位置、周边地质构造矿井3#煤层工作面回采的经验，结合综采设备选型情况，确定工作面的参数为：可采走向长度为300-378m,可采倾斜长度为116m，巷道掘进沿3#煤直接顶砂质泥岩施工，工作面巷道布置如下：
1、进风顺槽：布置在工作面的西侧，沿3#煤层掘进，设计巷道总长378米。

2、回风顺槽：布置在工作面的东侧，沿3#煤层掘进，设计巷道总长300米。

3、切眼：布置在工作面的北侧，与工作面皮带巷及轨道巷垂直，切眼长116m。

4、绞车硐：根据运输、安装设备的实际需要，以及巷道的情况布置绞车硐，绞车硐深3m，绞车硐的总工程量为4×3=12m。

5、油脂库和乳化泵站硐室：在距进风顺槽口往西55m的位置，在煤柱帮侧打一个深5m的乳化泵站硐室，间距13m打一个深5m的硐室作为油脂库，总工程量为10m。

6、备件库：在进风顺槽煤柱帮侧利用原硐室作为备件库深5m。

第二节巷道断面的选择
一、巷道高度的选择
巷道高度以通过最高设备为依据进行计算。

H ＝ h移＋a＋S＝1.7+0.3+0.2=2.2（m）
式中， H ——巷道的净高度；
H移——移动变压器高度（包括平板车），取1.7m；
a ——轨道、轨枕的高度，取0.3m；
S ——安全间隙，取0.2m。

考虑到巷道挤压变形影响，为满足通风的要求，皮带巷、轨道巷、切眼的高度取2.5m。

二、巷道宽度的确定
1、进风顺槽
根据《煤矿安全规程》第22条的规定，巷道从道渣面起1.6m的高度，运输巷一侧必须留有1.0m的人行道，另一侧必须留有0.5m的安全间隙，即：
B＝Bx＋p＋C 清煤＋C 运输＝1.0＋1.2＋0.2＋0.5＝2.9（m）
式中： B ——进风顺槽的宽度；
Bx ——进风顺槽行人侧人行道宽度，取1.0m；
p ——皮带巷运输设备宽度，为1.2m；
C 清煤——安全间隙，取0.5m。

C 运输——安全间隙，取0.2m。

根据该区3#煤工作面开采情况经验，为满足通风的要求，13107进风顺槽采用矩形断面，上宽3.6m，下宽4.4m，能满足运料、运煤的要求。

2、回风顺槽
根据《煤矿安全规程》第22条的规定，巷道从道渣面起1.6m的高度，运输巷一侧必须留有1.0m的人行道，另一侧必须留有0.5m的安全间隙，即：
B＝Bz＋Bx＋C＝1.0＋1.0＋0.2＋0.5＝2.7（m）
式中： B ——回风顺槽的宽度；
Bz ——回风顺槽中运输设备宽度最大，为1.0m；
Bx ——人行道宽度，取1.0m；
C清煤——安全间隙，取0.5m。

C运输——安全间隙，取0.2m。

根据该区3#煤工作面开采情况经验，为满足通风的要求，13107回风顺槽采用矩形断面，上宽2.8m，下宽3.6m，同时能满足行人回风的要求。

3、切眼宽度的确定
切眼是可弯曲刮板输送机、采煤机的场所。

根据该区3#煤工作面切眼掘进及安装的现场经验，该切眼采用矩形断面，宽度确定为6m。

能同时满足安装及通风的要求。

根据以上计算，巷道断面参数选择如下：见附表2-1
1、进风顺槽：采用梯形断面，净宽4.0m，净高2.5m，净断面10m2。

2、回风顺槽：采用梯形断面，净宽3.6m，净高2.5m，净断面面积9m2。

3、切眼：采用梯形断面，净宽6.0m，净高2.5m，净断面15m2。

4、油脂库和备件库、绞车硐、移变硐：采用矩形断面，宽4.0m，高2.5m,与巷道同高，采用不燃支护。

巷道特征表
第三节巷道支护参数的确定
一、巷道支护形式
工作面顶板为砂质泥岩。

顺槽采用端锚支护，顶部采用金属螺纹钢锚杆φ22L2200mm，进风巷间排距900×800mm；回风巷间排距800×800mm；金属平焊网为2000×1000mm。

回采面煤帮侧采用玻璃钢锚杆，规格φ20L1800mm，保护煤柱煤帮采用金属螺纹钢锚杆，规格φ20L1800mm，顶板下500mm打设，间距1000mm。

切眼采用全锚支护，顶部采用螺纹钢锚杆φ22L2200 mm，间排距800×800mm。

（详见断面支护图）
二、巷道支护参数的计算
锚杆参数验算：
1、按悬吊理论计算
（1）锚杆长度：L=L1＋L2＋h
=0.6＋0.05＋0.5=1.15m
h =软弱岩层的厚度取0.5m
L1=锚杆锚固段长度取0.6m
L2=锚杆外露长度取0.05m
（2）锚杆杆体直径：d=35.52(Q∕δt)1∕2
=35.52×（100∕490）1∕2=16mm
d=锚杆杆体直径,mm
Q=设计的锚固力，KN
δt=杆体材料抗拉强度，MPa
（3）锚杆间排距：a=(Q/khr)1∕2
=【100/(2×4×2.7】1∕2=2m
a=锚杆间、排距，m
Q=锚杆设计锚固力,KN
k=锚杆安全系数，一般取1.5～2
r=岩石重力密度取2.7T/m3
通过以上计算，采用φ22L2200mm金属螺纹钢锚杆，进风顺槽900×800mm，回风顺槽800×800mm间排距完全符合设计要求。

附：13107工作面平面布置图及断面支护图
第三章巷道工程量及准备期
一、巷道工程量
1、巷道总长
掘进巷道总长＝进风顺槽+回风顺槽+切眼
＝378＋300＋116＝794(m)
2、硐室总长
硐室总长＝绞车硐+乳化泵站硐室＋油脂+备件库+避难硐室
＝3×4＋5＋5＋5＝27(m)
3、总工程量
总工程量＝巷道总长+硐室总长＝821(m)
二、工作面准备工期
1、巷道掘进期
13107工作面进风顺槽、回风顺槽，两条巷道均未开始施工，采用炮掘施工，2011年7月15号至10月23号施工完毕。

2、工作面安装工期
工作面的安装工期按一个月考虑。

13107工作面准备工期为3.1个月。

第四章采煤方法及生产系统
第一节采煤工艺的选择及设备的选型
一、采煤工艺的选择
13107工作面采用走向长壁后退式采煤方法采煤，全部垮落方法管理顶板，机械化采煤工艺回采。

采煤工艺流程：
采煤机割煤（装煤）→刮板运输机运煤→拉架→移溜→采空区处理
↑_____________________________________↓
１、割煤
采煤机在机头、机尾斜切进刀，自开缺口，采煤机双向割煤，往返一次进两刀，循环进尺0.6m。

２、移架
距采煤机后滚筒10～15m进行移架，遇断层等地质构造或出现片帮时，必须紧跟前滚筒移架。

３、移刮板输送机
距采煤机后滚筒15～20m进行推移刮板输送机, 刮板输送机的弯曲段不小于20m。

４、移机
每割一个循环，移一次机。

5、端头（超前）支护
(1)超前支护的形式是在原有巷道支护基础上，采用单体液压支柱配合3.2m∏型梁一梁两柱棚式支护，柱距2.8m，排距1.0m。

(2)工作面支护采用液压支架。

二、主要机电设备的选型
所有机电设备及其设施的安装必须按《煤矿安全规程》《机电质量标
准化标准》《煤矿机电安装工程质量标准》进行安装和调试。

附13107设备安装明细表：
工作面设备配套表
附表：13107工作面电气设备明细表
第二节工作面生产能力及生产组织
一、作业形式
采用“三八”制作业，两班出煤，一班检修，每班工作八小时。

循环进度：0.6米；循环产量：
Q循=采长×采高×截深×容量=116×2.1×0.6×1.46=214(吨)，每班完成两个正规循环。

日产量：Q日=214×4=856（吨）
月产量：Q月=24000（吨）
二、劳动组织
采用专业工种与综合工种相结合的追机作业方式。

以正规循环作业为前提，出煤班按工种和工序以采机为中心，追机作业；检修班五大工种包机组负责设备检修、维护、保养及大型设备的更换，并且按要求搞好两顺槽超前维护。

三、技术经济指标
附：技术经济指标表
经济技术指标表
第三节生产系统
一、采煤方法及回采工艺
本工作面采用倾斜长壁后退式综合机械化采煤方法，采空区采用全部垮落法管理。

主要工艺流程：
采煤机割煤（装煤）→刮板运输机运煤→拉架→移溜→采空区处理
二、运输系统
1、运煤系统：工作面→13107进风顺槽→二部皮带→采区煤仓→一部皮带→井底煤仓→箕斗提升
2、运料系统：地面→副斜井→集中轨道巷→13107运输平巷→13107进风顺槽→工作面及材料使用地点
第五章通风系统及配风量
一、瓦斯
因13107工作面属3#煤，根据相邻已采3#煤层13105工作面瓦斯涌出量情况为，绝对瓦斯涌出量为1.2m3/min。

该工作面的绝对瓦斯涌出量和相对瓦斯涌出量预计与13105工作面相近，绝对瓦斯涌出量预计为
0.12m3/min，工作面产量按856吨/日，相对瓦斯涌出量为2.0m3/t。

二、煤尘爆炸指数、煤的自燃倾向性
3#煤煤尘具有爆炸性。

煤的自燃倾向性为Ⅲ类不易自燃煤层。

三、通风系统：
新鲜风流：
主立井→集中轨道巷→13107运输平巷→13107进风巷→13107工作面副斜井→集中运输巷→13107运输平巷→13107进风巷→13107工作面乏风风流：
13107工作面→13107回风巷→13107回风联络巷→第五联络巷→总回风巷→回风立井→地面
附：13107工作面通风系统图
四、13107综采工作面风量、风速计算：
1、按井下适宜的气候条件配风：
Q基本=60×L×M×70%×V
Q采= Q基本×K采高×K采面长×K温
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
L——平均控顶距，最大控顶距L大=4.47m，最小控顶距
L小=3.87m
L均＝（4.78＋3.48）／2＝4.13m
M——工作面采高取2.1m
V——工作面气温18—20℃，相应风速为1.0m/s；
K采高——回采工作面采高调整系数，采高2.1m，取1.1
K采面长——回采工作面长度调整系数，面长116m，取1.0
K温——回采工作面温度与对应风速调整系数，温度18-20℃，取1.0 得：Q基本=60×4.13×2.1×70%×1.0=364m3/min
Q采=364×1.1×1.0×1=400m3/min
2、按瓦斯涌出量计算：
Q采=100×qCH4×KCH4
式中：Q采——采煤工作面实际需要风量，m3/min
qCH4——瓦斯绝对涌出量，该工作面绝对涌出量为3.5m3/min KCH4——工作面瓦斯涌出不均衡系数取1.65
得：Q采=100×3.5×1.65＝578m3/min
3、按人数计算：
按工作面同时作业人数计算，每人供风量不少于4m3/min
Q采=4×N
式中：4——以人数为单位的供风标准，即对每人每分钟供给4m3的规定风量
N——工作面同时作业人数，取50人
得：Q采=4 ×50 ＝200 m3/min
4、按工作面温度选择适宜风速进行计算
Q采=60×V采×S采（m3/min）
其中：V采——采煤工作面适宜风速，m/s（取1m/s）
S采——采煤工作面有效断面积，取10m2
代入数值：
Q采=60×V采×S采
=60×1×10
=600m3/min
工作面风量应取以上三种风量计算的最大值，应取600m3/min。

根据相邻其他工作面开采过程中瓦斯涌出及处理情况，当工作面风量为900m3/min 左右时，处理瓦斯效果最好，因此确定该工作面计划配风1000m3/min。

5、按风速进行验算
60×0.25×S＜Q采＜60×4×S
式中：S——工作面平均断面积，S＝3.8×2.5＝9.5m2
得：60×0.25×9.5＝143m3/min
60×4×9.5＝2280m3/min
Q采=900m3/min
150＜Q采＜2402
根据上述计算该工作面所需风量确定为900m3/min
6、工作面能力核定
（1）根据Q采计算出工作面最大配风时所能稀释的安全值以下的瓦斯绝对量q采
按照
1440Q
T
q
瓦
瓦算出采面的日产量。

其中：
Q瓦=q采×1.2=4.2m3/min
q瓦=6.05m3/t(参照上半年工作面的相对瓦斯涌出量)
瓦瓦q 1440Q T =1000t
式中：T---采面日产量，t;
Q 瓦---一天平均绝对瓦斯涌出量，m3/min
q 瓦---一天平均相对瓦斯涌出量 m3/t
（2）瓦斯验算
①工作面瓦斯验算
C= q 绝/Q 风量=3.5÷900(工作面风量)=0.38%＜0.8%
符合规定
②采区回风巷的瓦斯验算
C= q 绝/Q 风量=3.5÷1100(采区总回风量)=0.31%＜0.8%符合规定
（3）结论
13107工作面总配风量为900m3/min,可以保证工作面安全生产。

7、通风系统示意图附后。

五、13107进风巷掘进工作面风量分配
13107进风巷施工采用炮掘，掘进工作面风机选型及所需风量计算如下：
1、掘进工作面配风量计算：
1.1、按掘进工作面瓦斯涌出量计算：
Q=100×q ×K
式中: q ——瓦斯平均绝对涌出量，根据下部12107工作面掘进时瓦斯涌出情况分析，绝对瓦斯涌出量为0.54m3/min 。

K ——瓦斯涌出量不均衡系数，即工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与其平均值之比，通常机掘工作面取1.5～2.0，炮掘工作面取1.8～2.0，这里取2.0。

得：Q=100×0.54×2=108m3/min
1.2、按人数计算：
Q=4×N
式中：4——以人数为单位的供风标准，即对每人每分钟供给4m3的规定风量
N——工作面同时工作的人数，取N为30人。

得： Q=4×30=120m3/min
1.3、按良好气候条件计算：
Q=60×V小×S
式中：V小——创造良好的劳动气候条件最低风速，取0.25m/s
S——掘进巷道的净断面，取10m2。

得： Q=60×0.25×10=150m3/min
1.4、按稀释、排除巷道跑烟计算：
Q掘=
32 8.7
）
（SL
A
t
⨯
T——掘进巷道通风时，排除炮烟时间，一般取20-30分钟，取30分钟。

S——掘进巷道的净端面，取10m2
A——一次爆破的炸药量取18.6kg。

L——巷道排烟长度，100m；
得：Q掘=
3
2
2.1
100
10
6.
18
30
8.7
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⨯
⨯
=61 m3/min
根据上述工作面配风计算取其中最大值作为掘进工作面最低需风量为Q掘≥150m3/min
2、局扇的选型：
Q掘实= Q吸（1-L%×η%）=170×（1-400%×2%）=157m3/min
其中：Q掘实：掘进工作面实际供风量 170m3/min
L：风筒的最长供风距离 400m
η%：风筒百米漏风率取2%
因为Q掘实≥Q掘，13107回风顺槽掘进工作面采用二台局部通风机工作(一用一备)，该局部通风机吸风量为165-295m3/min，功率为 2×7.5KW，可满足该掘进作业面供风需求。

3、按局扇的配风计算：
Q=N×Q局+Q循
式中：N——需安设局扇的台数，取1
Q局——选择11KW的局扇，局扇的吸入风量150—250 m3/min，取170m3/min
Q循——防止产生循环风所需的风量，即保证局扇吸入口至掘进工作面回风口之间的风速不低于0.25m/s，巷道断面面积取9m2
Q循=60×0.25×9=135m3/min
得：Q=170+=305m3/min
4、风速验算：
根据《规程》规定，煤巷掘进工作面风速不低于0.25m/s和最大允许不超过风速4m/s的要求进行验算，工作面断面积取10m2
Q低=60×0.25×10=150m3/min
Q高=60×4×10＝2400m3/min
Q低<Q掘<Q高符合标准。

根据以上计算，确定13107进风巷掘进工作面巷道全负压配风量为305m3/min。

六、13107回风巷掘进工作面风量分配
13107回风巷施工采用炮掘，掘进工作面风机选型及所需风量计算如下：
1、掘进工作面配风量计算：
1.1、按掘进工作面瓦斯涌出量计算：
Q=100×q×K
式中: q——瓦斯平均绝对涌出量，根据下部13107工作面掘进时瓦斯涌出情况分析，绝对瓦斯涌出量为0.54m3/min。

K——瓦斯涌出量不均衡系数，即工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与其平均值之比，通常机掘工作面取1.5～2.0，炮掘工作面取1.8～2.0，这里取2.0。

得：Q=100×0.54×2=108m3/min
1.2、按人数计算：
Q=4×N
式中：4——以人数为单位的供风标准，即对每人每分钟供给4m3的规定风量
N——工作面同时工作的人数，取N为30人。

得： Q=4×30=120m3/min
1.3、按良好气候条件计算：
Q=60×V小×S
式中：V小——创造良好的劳动气候条件最低风速，取0.25m/s
S——掘进巷道的净断面，取9m2。

得： Q=60×0.25×9=135m3/min
1.4、按稀释、排除巷道跑烟计算：
Q掘=
32 8.7
）
（SL
A
t
T——掘进巷道通风时，排除炮烟时间，一般取20-30分钟，取30分钟。

S——掘进巷道的净端面，取9m2
A——一次爆破的炸药量取14.6kg。

L——巷道排烟长度，100m；
得：Q掘=
3
2
2.1
100
9
6.
14
30
8.7
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
⨯
⨯
=53 m3/min
根据上述工作面配风计算取其中最大值作为掘进工作面最低需风量为Q掘≥135m3/min
2、局扇的选型：
Q掘实= Q吸（1-L%×η%）=170×（1-470%×2%）=154m3/min
其中：Q掘实：掘进工作面实际供风量 170m3/min
L：风筒的最长供风距离 470m
η%：风筒百米漏风率取2%
因为Q掘实≥Q掘，13107回风顺槽掘进工作面采用二台局部通风机工作(一用一备)，该局部通风机吸风量为165-295m3/min，功率为 2×7.5KW，可满足该掘进作业面供风需求。

3、按局扇的配风计算：
Q=N×Q局+Q循
式中：N——需安设局扇的台数，取1
Q局——选择11KW的局扇，局扇的吸入风量150—250 m3/min，取170m3/min
Q循——防止产生循环风所需的风量，即保证局扇吸入口至掘进工作面回风口之间的风速不低于0.25m/s，巷道断面面积取9m2
Q循=60×0.25×9=135m3/min
得：Q=170+=305m3/min
4、风速验算：
根据《规程》规定，煤巷掘进工作面风速不低于0.25m/s和最大允许不超过风速4m/s的要求进行验算，工作面断面积取9m2
Q低=60×0.25×9=135m3/min
Q高=60×4×10＝2400m3/min
Q低<Q掘<Q高符合标准。

根据以上计算，确定13107回风巷掘进工作面巷道全负压配风量为305m3/min。

因13107进、回风巷道掘进通风机在13107运煤平巷，该巷道配风量不小于两台局扇的同时吸风量，确定该巷道的配风量大于 500m3/min。

七、防灭火设计
1、13107皮带巷皮带头20m围采用不燃性支护(2处)，保证机头处机械运转部位与煤岩体完全隔绝。

2、13107皮带巷皮带头处、轨道巷备件库配备灭火器(合计4台)和洒水软管，软管长度不小于30m，并配备容积为0.2m3砂箱各1箱；轨道巷油脂库配备灭火器3台，其中1台干粉灭火器，2台泡沫灭火器，0.5m3砂箱1箱，保证砂质符合防灭火要求。

3、在采煤面回采结束后45天撤出物料予以永久封闭。

4、13107皮带巷皮带机头2台CO传感器和烟雾传感器、回风巷巷口10-15m安设CO传感器和温度传感器，由通风队加强传感器的调校移吊，保证显示灵敏准确，加强工作面CO气体和温度监测。

5、由通风科每周对13107工作面上隅角、工作面回风流等处有害气体检查和气温、水温检查，并做好预测预报记录。

6、在13107工作面回采期间，必须按《13107工作面作业规程》规定回采，不得在采空区遗留浮煤，对支架的浮煤要及时清除，采空区不得丢弃棉纱、油脂等易燃物品。

7、强化工作面电气设备管理，电气设备必须经机电科防爆检查合格后方准许下井安装，保运队和采煤队加强皮带等机械设备的安全维护检修，保证机械运转部分润滑符合要求。

8、所采煤层属Ⅱ类自燃煤层，通过使用束管监测系统对工作面及采空区的自燃发火情况进行观测，通过对工作面煤壁及采空区喷洒阻化剂的方法防止煤层发生自燃发火。

八、防尘设计
1、在13107进风巷、回风巷中安装防尘管路，管路直径Φ75mm，合计长度680m，管路要求敷设平直、吊挂牢固、接头严密。

在巷道口均设置管路阀门，控制水源。

安装水质过滤器加强水质管理，由防尘队定期清理水质过滤器，保证水源水质。

进风巷、回风巷各敷设一趟直径Φ75mm排水管路，合计长度680m。

2、在进风巷、回风巷防尘管路上安装洒水三通，每隔50m设置1个三通。

3、在皮带头设置触控喷雾装置(2处)，在其它点设置手动喷雾(3处)，水压满足要求，雾化良好。

4、采煤机外喷雾齐全，雾化良好(外喷雾喷嘴数量可按厂家设置，但必须保证喷雾效果)。

支架喷雾每架安设1个架间喷雾。

5、风流净化水幕设置：轨道巷1道、皮带巷2道(第一道距切眼30m 处、第二道50m处)。

6、隔爆水袋设置：轨道巷、中间巷、皮带巷在每隔200m处安设隔爆水袋，隔爆水袋水量≥80×20L，排距1.2～3m。

7、定期冲洗巷道，皮带巷机和轨道巷泵站以里每天冲洗1次，以外每旬至少冲洗一次，不得有煤尘堆积。

8、煤层注水：
（1）钻孔布置：在工作面副巷距切眼30米开始打钻,设计施工钻孔18个，从付巷施工。

钻孔间距：合理的钻孔间距应等于2倍的湿润半径，根据经验，钻孔间距确定为15m。

（2）超前工作面30m实行煤体注水，日常注水孔5个，孔深达到采长
2/3以上，要安设水表、分阀门等设施，水分增加率达到2%。

九、监测监控设计
1、13107工作面监控设备共计安设瓦斯传感器3台，CO传感器2台，温度传感器1台，烟雾传感器1台、风速传感器1台、分站1台，设备开停传感器2台，实现全电压断电。

2、安装位置：各类传感器应垂直悬挂，距顶板(棚梁)不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm，并应安装维护方便，不影响行人和行车。

传感器、T0吊挂在工作面上隅角，传感器T1吊挂在距工作面≤10m，TCO 、T 温、T2吊挂在13107皮带巷回风口10m～15m处。

3、具体参数设置及断电围规定：
⑴、T0传感器报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.3%，复电浓度＜0.8%，断电围为13107工作面全部非本质安全型电气设备。

⑵、T1传感器报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.3%，复电浓度＜0.8%，断电围为13107工作面全部非本质安全型电气设备。

⑶、T2传感器报警浓度≥0.8%，断电浓度≥0.8%，复电浓度＜0.8%，断电围为13107工作面全部非本质安全型电气设备。

⑷、TCO传感器报警浓度≥24ppm，当监测到CO浓度达到24ppm时发出声光报警。

⑸、T温传感器报警浓度≥26℃，当监测到工作面温度达到26℃时发出声光报警。

⑹、采煤机监控参数设置：报警浓度≥0.8%，断电浓度≥1.3%，复电浓度＜0.8%，断电围为13107工作面采煤机及刮板输送机电源。

⑺、监测分站安装在13107运煤平巷新鲜风流中，使用分站保护箱1台。

4、监测信号经过分站通过3#煤监测通讯电缆传输至地面监测中心机房。

5、其它地点及环节人员配备甲烷报警仪情况：采煤队组跟班队长、班组长配备报警仪，采煤机司机随身携带报警仪，随时检测机组附近瓦斯浓度，若发现瓦斯浓度超过0.8%时要立即停止采煤机工作，采取相应措施。

电钳工等环节人员配备报警仪，在检修时要严格按规定检查电气设备附近瓦斯浓度，只有瓦斯浓度符合规定时方可作业。

十、瓦斯抽采设计
（一）瓦斯抽采设计
1、积瓦斯抽放方法的选择
根据上述对13107工作面瓦斯来源的分析，决定采用上隅角区域抽放的方法解决瓦斯问题。

上隅角区域抽放：在回风顺槽布置瓦斯抽放管在上隅角区域进行瓦斯抽放。

2、上隅角区域抽放工艺
从瓦斯抽放泵站向13107回风顺槽辅设一趟DN450的瓦斯抽放管路，到13107回风顺槽距离工作面20m处时，使用变径管将管路变为DN200的钢管，并用弯头使管路升至距顶板300mm之的高度，钢管每3m一节，延伸至工作面上隅角，上隅角处的钢管使用DN200的花管实现工作面上隅角的瓦斯抽放工作。

随着工作面的推进，通过拆除DN200的钢管，保证花管处于工作面上隅角位置。

在工作面推进到DN450管路处时，将DN450拆除4根（一根5m），再将20m的DN200的钢管连接至工作面上隅角处。

DN450抽放管靠巷道右帮布置，管路离地不小于300㎜，距帮不小于400mm，瓦斯抽放管路全部用自制的H架进行支撑固定，每根管有两个支撑点，支撑点间距为3m，抽放管路在13107回风斜坡口处安装一个堞阀用于控制上隅角抽放。

在13107回风巷设置一个自动放水装置。

（二）瓦斯抽放系统管路和设备选型
1、瓦斯抽放系统的选型计算
（1）瓦斯抽放管的选型
瓦斯抽放管径，公式：D=0.1457V
Q
式中：
D—瓦斯管径，m；
Q—管瓦斯混合流量，m3/min；预计13107工作面抽出纯瓦斯量为2.01m3/min，抽放瓦斯浓度预计为2％左右，则瓦斯抽放管中混合量为100.5m3/min
V—瓦斯在管路中的平均流速，m/s，取V=15m/s。

代入数据计算：
=0.1457155.
100
=0.377
根据计算得D =0.377m，按规定应该有不小于15%的备用系数，经计算抽放管路直径为0.434m。

因此抽放管路采用Φ450mm矿用聚乙烯瓦斯抽放管，能够满足抽放要求。

（2）瓦斯抽放泵的选型
我矿选用的瓦斯抽放设备选型为：ZWY160/200-G瓦斯抽放泵，该泵能够满足矿井抽放要求。

2、瓦斯抽放系统布置
（1）瓦斯抽放系统负压抽放侧：
抽放站→13107回风顺槽Φ450mm抽放管
采用Φ450mm聚乙烯瓦斯抽放管，每根长5米，管路节头采用活法兰盘连接，长度约600m。

（2）正压抽放侧：
瓦斯抽放站→总回风巷
13107瓦斯抽放系统正压侧的管路采用Φ450mm聚乙烯瓦斯抽放管，每根长5米，管路节头采用活法兰盘连接，布置在总回风巷，全长270m。

（3）瓦斯抽放泵站：
泵站监控系统要灵敏可靠，电气设备采用双回路供电系统，配备有直通调度室的专用，
（4）供排水：
供水：地面水池→付斜井→集中皮带巷→皮带下山→抽放站
排水：抽放泵站→皮带下山→集中皮带巷→集中轨道巷→主水仓→主立井→地面
十一、抽放系统安全管理
1、抽放数据观测管理
（1）要建立瓦斯抽放观测制度，做到“对口”管理。

即观测牌板、观测记录和抽放日报“三对口”；抽放系统观测做到观测班报和调度台帐“二对口”（指抽放泵站的节流、压力、浓度等）。

（2）瓦斯抽放泵站坚持每小时检查一次，每2小时汇报一次，管路每周检查汇报一次，检查容包括负压、节流、瓦斯浓度、温度、大气压、管网情况等，并做好记录。

（3）观测工必须将每次观测的结果，当日填写瓦斯抽放日报表，报科值班人员审阅，抽放队每月填写瓦斯抽放月报表，由通风科技术主管审阅后，报送矿总工程师和集团公司通风处。

（4）抽放瓦斯观测工负责抽放瓦斯系统中各参数的定时观测、计算；管路工负责抽放管路的联接、拆除以及抽放管路的检查、维护、放水、管理工作。

（5）对所负责地区抽放系统及设施要定期进行全面检查，发现漏气、
断管、埋管、积水等问题时，应立即汇报，并采取措施进行处理。

（6）观测数据过程
1）应根据当天的工作任务和目标带全所需工具、仪器，并保证完好。

2）如需进入栅栏工作，必须两人前后同行，并随时检查巷道瓦斯。

瓦斯浓度超规定时，应停止进入，经请示后再采取措施。

3）瓦检仪的气泵应选择合适，尽量采用高负压气泵。

如使用仪器本身气泵不合适，必须用气样泵抽取管道瓦斯进行测定。

4）采用仪器泵检查管道瓦斯时，应连续挤压气泵（即一鼓起立即再捍扁），在挤压5-6次后，气泵一复原的瞬间，立即将仪器的进气口从管道拔出。

5）检查管道瓦斯浓度时，必须检查两次以上，发现差别较大时，应查明原因，进行处理。

6）观测所用U型水柱计必须是蒸溜水。

7）观察时，要将U型水柱计垂直放置，使两水柱凹面持平。

8）用U型水柱计测定抽放压力时，应按规定将水柱计的胶管与管道上的压力接孔联接，并使其稳定1-2分钟后读取压力值。

9）要测定流量或负压时，如U型水柱计跳动不止，应检查积水情况，并采取放水措施。

10）抽放瓦斯钻孔及分路观测点必须悬挂观测记录牌，并注明观测点和孔号，每次观测后，应将有关参数（如负压、静压差、瓦斯浓度、流量、观测时间及观测人）填写在记录牌上，并保证牌板、记录和报表三对口。

11）抽放孔应设置气门，放水器和观测瓦斯、负压和流量的装置。

12）必须经常清理和润滑抽放瓦斯管路的阀门，以确保阀门使用灵活。

13）对所负责地区抽放系统及设施要定期进行全面检查，发现漏气、断管、埋管、积水等问题时，应立即汇报，并采取措施进行处理。

2、抽采系统日常维护检查管理制度。