综采工作面通风设计

综采工作面通风设计

、工作面概况

（ 1）**** 回采工作面相应地表南段位于老猫顶西侧山坡， 北段位于茶叶沟上端。 地表地势

南高北低，高程 971~ 1132 米 ，盖山厚 441~ 492 米 。地表大部分为原岩裸露，零星 分布着黄土覆盖层。地表无建筑物，北部有林地。

（2）井下： **** 回采工作面位于 2118工作面采空区西侧 40 米 ，南邻矿界，西部为未 采区，北与

12#煤的采区轨道巷相接。 工作面与下部 15#煤层 8122 工作面采空区水平投影位 置相距 65米。工程自北向南推进，南北延伸长 980 米 。

二、通风方式及方法

**** 工作面采用“ U+L ”全负压通风。即：运输顺槽作为进风巷，回风顺槽作为回风巷， 尾巷作为专用排瓦斯巷。在回风顺槽和尾巷每隔 30 米 布置一个联络巷，平时封闭，当 工作面推进到联络巷附近时，把密闭拆开，调节回风、尾巷的风量，解决上隅角瓦斯。另外

****尾巷利用采外配风，选用 2X 22KW对旋局扇通风，风机位置在 ****尾巷进风联巷调节

窗外，风筒直径 800 mm ，风筒出口距尾巷掌头必须小于 5 米 。

三、配风量计算

1、按工作面瓦斯涌出量计算（考虑抽放因素）

2008 年瓦斯等级鉴定 12#煤瓦斯相对涌出量在 43.04m3 /t ，回采时按日产量 2000t 计算， 瓦斯绝对涌出量为 59.78 m3 /min ，根据以往工作面回采经验， 工作面抽放率在 80%以上， 因此 **** 工作面风排瓦斯绝对涌出量为 11.95m3 /min 。

Q 采回=q 回 ch4/1.0% x K 回 ch4=4.5/1.0% x 1.6=720m3/min

Q 采尾=q 尾 ch4/2.5% x K 尾 ch4=7.45/2.5% x 1.6=480m3/min

Q采=Q采回+ Q采尾=1200m3/min （含采外配风 300 m3/min ） 通过工作面的风量为： 1200－300=900 m3/min 。

其中 : Q 采——采煤工作面所需风量 m3/min ；

q回ch4、q尾ch4 ------- 采煤工作面回风、尾巷瓦斯绝对涌出量 m3/min ;（取2008年瓦斯等

级鉴定值计算得） ；

K回ch4、 K尾ch4――瓦斯涌出不均衡系数，取 1.6;

2、按工作面温度与风速计算

Q 采=60V 采 S 采=60 x 2 x 6.06 = 727m3 /min

其中 :Q 采――采煤工作面所需风量 m3/min ;

V 采――工作面良好气候条件下的风速 m/s;

S 采――工作面断面 6.06m2 。

3、 按工作面人数计算

Q 采=4N = 4 x 60= 240m3 /min

其中:4 ----- 每人所供给风量不得少于 4 m3/min ;

N ――采煤工作面同时工作最多人数。

4、 风速验算：

依照《煤矿安全规程》第 101 条规定， 12#煤**** 综采工作面在采取煤层注水、采煤机喷雾 降尘等综合防尘措施后的最低风速为 0.25m /s,最高风速不得高于 5 m /s,通过上面

三种方法计算后，取最大值进行验算。

0.25x 60 x S 大w Q 采w 5x 60x S 小

0.25x 60 x 6.69w 900w 5x 60x 5.43 （不含采外配风）

100.35w 900w 1629 其中：S小——工作面最小有效断面 m2,取5.43;

S大一一工作面最大有效断面 m2，取6.69;

因此风速符合规定。

5、配风量的确定及风量分配：

****工作面经以上计算，按正常生产 2000吨，需配风 1200 m3 /min。其中：运输顺槽风 量: 900m3

/min ； **** 回风顺槽风量 : 720m3 /min ； **** 尾巷风量： 480m3 /min ,

其中采外配风 : 300 m3 /min。

四、瓦斯抽放

（一）矿井抽放系统 矿井地面瓦斯抽放泵站共有两座机房, 旧机房安装有三台 CBF610—2BV3—IN298 型水环真 空泵，配套电机功率 355KW，额定流量298 m3/min，目前为两台工作，一台备用，在新抽 放系统投入使用后,一台工作,一台备用；新机房安装二台 2BEC72 型水环真空泵,配套电 机功率 630KW ,额定流量 480m3/min ,一台工作,一台备用；担负矿井的瓦斯抽放工作。 抽放泵电源取自矿井 35KV 双回路供电变电所。

矿井井下旧抽放系统布置两趟 0 500mm的瓦斯抽放管路，泵站抽放管路负压侧分别安装一

套0 500mm孔板计量装置，每台 CBF610抽放泵安装有独立的正压排空系统，通过管路的 不同连接,

三台泵可实现高低浓度分别抽放、 三台泵交换抽放。 旧抽放主管路从地面瓦斯抽 放泵站接出,由旧回风井（ 4#井）进入旧回风,再经回风暗立井分别进入 12#采区,采区管 路沿采区回风大巷铺设, 在每个回采工作面的回风联巷口进入回采工作面尾巷。 在地面瓦斯 抽放泵站、 井下管路分支处、回采工作面尾巷与抽放钻孔间设置相应的阀门、计量装置。根 据抽放管路的实际情况, 选择地势较低的位置设置管路高负压放水装置。 现井下抽放管路总 长约 12650 米,其中 0 500mm 的瓦斯管 7400 多米,其余为 0 380mm 瓦斯管。

新抽放系统布置一趟 0 630mm （其中0 800mm的500m）的瓦斯抽放管路， 泵站抽放管路负 压侧安装一套 0 800mm 孔板计量装置, 每台 2BEC72 型抽放泵安装有独立的正压排空系统, 通过管路的不同连接, 两台泵可互换抽放。 新抽放主管路从地面瓦斯抽放泵站接出, 由新回 风井进入回风斜井回风,再经第二回风大巷、集中回风巷,通过 2117 回风联巷进入 12#采

区**** 尾巷口。根据抽放管路的实际情况,选择地势较低的位置设置管路高负压放水装置。 现井下抽放管路总长约 2100 米,其中 0 800mm 的瓦斯管 500 米,其余为 0 630mm 瓦斯管。

（二） **** 工作面抽放系统

**** 综采工作面采用邻近层抽放、 本煤层预抽放、 上隅角抽放、 采空区抽放等综合瓦斯抽放 方式对工作面进行瓦斯抽放。 其中布置在尾巷的高中位钻孔在工作面正常回采期间进行本煤 层和邻近层抽放； 布置在回风的低位钻孔用于本煤层和上隅角的瓦斯抽放； 在尾巷每隔一定

距离（根据工作面瓦斯涌出情况决定）施工闭墙, 接管进行采空区低浓度抽放；回尾贯眼进 入落山且顶板跨落后接管进行上隅角低浓度抽放。

**** 工作面共布置三趟抽放管路,尾巷布置两趟（一趟 0 500mm 铁瓦斯管,一趟 0

380mm 铁瓦斯管） ；回风布置一趟 0 380mm 镀锌瓦斯管。

尾巷布置的 0 500mm 瓦斯管,在每个钻场预留一个三通阀门,接中位钻孔、尾巷闭墙、回 尾贯眼进行低浓度抽放；尾巷内的 0 500mm 瓦斯管,在每个钻场预留一个三通阀门,接高 中位钻孔进行高浓度抽放。回风顺槽布置的 0 380mm 镀锌瓦斯管,在每个钻场预留四个三 通,接高浓度或低浓度钻孔进行抽放, 回风顺槽管路在与尾巷管路交叉处分别与两趟管路进 行连接, 并分别设阀门, 根据低位钻孔抽放浓度进行调整。 通过回尾贯眼用埋线管将回风顺 槽低位钻孔 （高浓度孔） 与尾巷高浓度抽放系统连接,进行高浓度抽放,回风顺槽的抽放管 路一般情况下只进行低浓度抽放。

（三） **** 工作面抽放设计

1、钻孔设计

( 1)、 **** 工作面高中位钻孔布置在尾巷内。钻场布置在两个回尾贯眼中间，共布置 32 个钻场， 每个钻场中施工两个钻孔， 第一个钻孔仰角 31o 左右，偏向落山侧与尾巷夹角 75o， 钻孔长度70m;第二个钻孔仰角在 25o左右，垂直于尾巷布置，钻孔长度 76m 。总工程

量 4690 米。

(2)、**** 工作面初采瓦斯抽放钻孔共设计 6 个，全部布置在回尾 1#贯眼和 2#贯眼中间的

尾巷内。 1#贯眼和 2#贯眼中间布置 3 个钻场，每个钻场内分别布置两个钻孔，钻孔间距为 1m ，直径 200mm ，仰角 13o—21o 交错布置。 水平方向与顺槽垂直， 钻孔长度 76m ，

并在工作面尾巷形成后按标高及时调整钻孔参数。

1#贯眼和 2#贯眼中间布置 3个钻场， 钻场内布置工作面初采瓦斯抽放钻孔; 从 2#贯眼开始， 每两个回尾贯眼间布置一个钻场， 钻场内布置高中位大直径钻孔; 具体见 《 **** 工作面尾巷 钻孔布置图》。

( 2 )、 **** 工作面低位大直径钻孔布置在回风顺槽内，回风顺槽内共布置 37 个钻场， 1#

钻场与工作面间距为 25m ，沿回风顺槽依次向北每间隔 25m 布置一个钻场，每个钻 场布置 4 个低位钻孔，共设计低位钻孔 148 个，钻孔总工程量 9027.6m 。

1#钻场布置的 4 个钻孔的参数分别为 1#钻孔仰角 28.9°，偏向落山与回风顺槽夹角为 22°， 孔长

30.8m ; 2#钻孔仰角 25.1°，偏向落山与回风顺槽夹角为 39°，孔长 35.3m ;

3#钻孔仰角 21.0°，偏向落山与回风顺槽夹角为 50°，孔长 41.8m ; 4#钻孔仰角 17.7°，

偏向落山与回风顺槽夹角为 58°，孔长 49.3m 。

2#钻场布置的 4 个钻孔参数分别为 5#钻孔仰角 15.5°，偏向落山与回风顺槽夹角为 11°，

孔长 56m ; 6#钻孔仰角 14.7°，偏向落山与回风顺槽夹角为 21°，孔长 58.9m ; 7#

钻孔仰角 13.8°，偏向落山与回风顺槽夹角为 30°，孔长 62.8m ; 8#钻孔仰角 12.6°，

偏向落山与回风顺槽夹角为 38°，孔长 68.7m ;

3#钻场至 37#钻场的钻孔参数与 2#钻场的参数相同。 (具体见《 **** 工作面回风顺槽低位瓦 斯抽放钻孔设计图 a》、《 **** 工作面回风顺槽低位瓦斯抽放钻孔设计图 b》)。

2、 尾巷管路设计

(1) 尾巷内铺设两趟瓦斯管路，其中一趟用 $ 500mm铁瓦斯管，一趟用 $ 380mm铁瓦斯 管分别用作低、高浓度抽放管路。

(2) 尾巷瓦斯管与 12#煤回风巷瓦斯管连接处都要留有三通，并安装绝缘管。

( 3)尾巷瓦斯管与每个钻孔连接处都要留有三通，钻孔间要安装气门、放水装置及计量装 置，抽放管路必须设观察孔，以便调节抽放量。

( 4)两趟铁瓦斯管在与主管连接处各设一个旁通，并加设孔板。

3、 回风顺槽管路设计：

( 1 )回风顺槽内铺设一趟 $ 380mm 的抽放管，距工作面 25m 开始间距 25m 在每个钻场施 工预留三通，每个钻孔要安装气门及计量装置，抽放管路必须设观察孔，以便调节抽放量。

(2)回风顺槽内的 $ 380mm 的抽放管通过 **** 回尾贯眼分别与 **** 尾巷的 $ 500mm 铁瓦 斯管和

$ 380mm 铁瓦斯管连接，并设置有三通阀门。

五、瓦斯监控布置

在距**** 回尾联巷口 10—15 米处的回风顺槽内及工作面上隅角最后一排切顶柱上布置三