謝橋煤礦1242工作面設計說明書日產5萬噸(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 線東風井→西一C組回風大巷→西一B組回風大巷→610m西一B組軌道石門→610m西翼軌道石門→西翼112軌道下山→720m西翼軌道石門→720m西一號岔→西翼C組131煤層軌道下山→1242（3）下順槽→工作面上、下順槽各安裝一路清水管。在順槽外口車場處各安設一控制閘閥，規格為DN80、PN64。在順槽內每隔500m設置一個控制閘閥，每50m設一水撥頭，并安裝Ф16mm截止閥。四、供風系統（一）上順槽地面→610m副井西門→610m井底車場→610m西翼軌道石門→610m西一號岔→1232（3）下順槽提料斜巷→1242（3）上順槽→工作面（二）下順槽地面→610m副井西門→610m井底車場→清理斜巷→720m井底車場→720m西翼軌道石門→720m西一號岔→西翼C組131煤層軌道下山→1242（3）下順槽→工作面上、在順槽外口車場處設一控制閘閥，規格為DN100PN10。在順槽內每隔500m設置一個控制閘閥，每50m及道岔口設一壓風撥頭，并安裝2寸閘閥。第六章 瓦斯治理設計一、瓦斯涌出量預計（一）鄰近工作面瓦斯情況1242（3）工作面臨近1232（3）、1222（3）W工作面已經回采，其中1222（3）, 平均日產8700t，回采期間采用風排瓦斯；1232（3）工作面正常回采期間平均絕對瓦斯涌出量16m3/min, 平均日產11600t，回采期間采用頂板抽采巷、老塘埋管等方法抽采瓦斯。（二）保護層預抽情況1242（1）工作面1242(1)工作面回采期間平均瓦斯涌出量15～25m3/min，采用地面鉆井、底板抽采巷及穿層鉆孔抽采131煤卸壓瓦斯，地面鉆井和底板抽采巷累計抽采瓦斯純量1618萬m3，預抽率42%。1252（1）工作面1252(1)工作面回采期間平均瓦斯涌出量36～55m3/min，采用地面鉆井、底板抽采巷及穿層鉆孔抽采131煤卸壓瓦斯，地面鉆井和底板抽采巷累計抽采瓦斯純量2277萬m3，預抽率43%。（三）1242（3）工作面瓦斯基礎參數原始瓦斯含量根據瓦斯地質圖，～。 西翼131煤層瓦斯壓力及含量統計表測定地點瓦斯壓力（MPa）/標高(m)瓦斯含量（m3/t）/標高（m）1232（3）上順槽1232（3）下順槽1252（3）底板抽采巷1242（3）工作面標高524m～661m，131煤瓦斯含量梯度為80m/m3/t,根據上表實測瓦斯數據計算得1242（3）。殘余瓦斯壓力及瓦斯含量在1252（3）底板抽采巷向131煤被保護區域施工鉆孔，＜,根據a:吸附常數，試驗溫度下煤的極限吸附量，m3/t。 ；b：吸附常數,MPa1。 ；P:煤層絕對瓦斯壓力，MPa。 ；M:煤的水分，%。%；A:煤的灰分，%。%；F:煤的孔隙率，%。%；k:煤的容重，t/m3。 ；把數據代入上述公式，計算結果Q=。（四）1242（3）工作面瓦斯涌出量瓦斯涌出量預測（1）采用類比法計算根據公式：q=q參+haq—已采工作面相對瓦斯涌出量（m3/t）；q參—以1232（3）已采工作面為參考工作面，； h—預測工作面與參考工作面標高差（m），取100m；a—瓦斯涌出量梯度（m3/t/m）。則：q=+100= m3/t（2）采用分源法計算根據公式：式中：—回采工作面相對瓦斯涌出量（m3/t）；—本煤層相對瓦斯涌出量（m3/t）；—鄰近煤層相對瓦斯涌出量（m3/t）；—圍巖瓦斯涌出系數，全部垮落法，；—工作面殘煤瓦斯涌出系數，=1/c，c為工作面回采率，取93%；—掘進巷道預排瓦斯影響系數，為工作面長度；為巷道寬度；x為預排系數，取4；計算得=。—不同通風方式的瓦斯涌出系數，；—本煤層抽采瓦斯影響系數，本面綜合抽采取=—采高與本煤層厚度，m；本面一次采全高；—殘存瓦斯含量，m3/t，一般Xc= ，根據1252（3）底板抽采巷實測瓦斯含量計算。代入上述計算公式得：＝。鄰近層瓦斯涌出量按本煤層的10％計算，代入計算得：＝。則1242（3）。預測結果1242（3）工作面日產15000t時，預計回采期間絕對瓦斯涌出量為56m3/min,。二、1242（3）工作面瓦斯治理設計工作面布置上順槽、下順槽，下順槽進風，上順槽回風。工作面回采期間采用風排、頂板抽采巷、1252（3）底板抽采巷、頂板走向鉆孔及上隅角埋管抽采治理工作面瓦斯。第七章 通風設計一、掘進通風設計（一）通風系統1242(3)上順槽新風→610m西翼進風石門→1231（3）運輸順槽提料斜巷→局扇、風筒→1242(3)上順槽掘進工作面；回風∽→1232(3)下順槽回風聯巷∽→西翼C組下山采區回風上山∽→西翼C組回風石門∽→西風井∽→地面。1242(3)下順槽新風→720m西翼軌道石門→西翼C組軌道上山→局扇、風筒→1242(3)下順槽掘進工作面；回風∽→1242(3)下順槽回風聯巷∽→西翼C組回風上山∽→西翼C組回風石門∽→西風井∽→地面。1242(3)上順槽中部回風聯巷新風→610m西翼進風石門→1231（3）運輸順槽提料斜巷→局扇、風筒→1242(3)上順槽中部回風聯巷掘進工作面回風∽→1242(3)下順槽回風聯巷∽→西翼C組回風上山∽→西翼C組回風石門∽→西風井∽→地面。工作面掘進至上、下順槽西段時，為降低局部通風阻力，上、下順槽局扇設置在上、下順槽內，兩個掘進面回風均由上順槽中部回風聯巷回至西風井。（二）風量計算及局扇選型工作面需風量計算（1）按人數計算Q=4N=430=120（m3/min）式中 N：工作面同時工作最多人數，取30人（2）按瓦斯涌出量計算Q=100qK式中 q：掘進工作面瓦斯涌出量。根據1232(3)工作面掘進時的瓦斯涌出量統計，預計1242(3)， 1242(3)。k:；則 Q上順槽=100 =256（m3/min）Q下順槽=100 = 320（m3/min）風速驗算 60VminS≤Q≤60VmaxS 式中 S:掘進巷道凈通風斷面面積, 1242(3)上、下順槽均取17m2。 Vmin:巷道允許的最小風速， Vmax:巷道允許的最大風速，取4m/S則風速驗算：1242(3)上順槽：255≤Q≤4080（m3/min）1242(3)下順槽：255≤Q≤4080（m3/min）根據以上計算，1242(3)上順槽綜掘進期間工作面配風量不小于256m3/min； 1242(3)下順槽綜掘進期間工作面配風量不小于320m3/min。 局扇選型（1）局扇風量計算Q局上順槽==256=307(m3/min)Q局下順槽==320=384(m3/min)式中P:風筒的風量比，（2）局扇風壓計算H=RQ局Q掘+hV式中R:風筒風阻 hV：風筒出口動壓R=aLU/S03+nΔR+βρ/2S02+R0其中a：風筒摩擦阻力系數, L：風筒長度，U：風筒斷面周長，U= S。：風筒斷面積，S0=，n: 風筒接頭數ΔR:風筒接頭風阻,；β:彎頭局部阻力系數,；ρ:空氣密度,；R。：其它局部阻力，取0hV=ρQ掘2/2 S02計算如下：1242(3)上順槽最遠通風距離1850m，則H=3613Pa；1242(3)下順槽最遠通風距離1850m，則H=5646Pa。根據以上計算結果， 1242(3)上順槽（包括切眼)綜掘時，可以選三臺：FBD№∕245型局扇，一臺使用，一臺備用；1242(3)下順槽（包括切眼)在綜掘時，可以選兩臺FBD№∕245型局扇和兩臺FBD№∕230型局扇，兩臺使用，兩臺備用。FBD№∕245局扇技術參數：電機功率：245kW 風量：800～500 m3/min全 壓：1200～6800Pa FBD№∕230型局扇技術參數：電機功率：230kW 風量：630～420 m3/min全 壓：1000～5800Pa 二、回采通風設計（一）通風系統下順槽進風，工作面上行通風，上順槽回風。進風新風→1242（3） 下順槽→工作面；回風上順槽中部回風聯巷以西段：回風∽→1242(3)上順槽∽→1242(3)上順槽中部回風聯巷∽→西翼1124煤底板回風石門∽→西風井∽→地面。上順槽中部回風聯巷以東段：回風∽→1242(3)上順槽∽→1232(3)下順槽回風聯巷∽→西翼C組回風上山∽→西翼C組回風石門∽→西風井∽→地面。（二）工作面需風量計算按人數計算Q=4N=4100=400（m3/min）式中N：工作面同時工作最多人數，取100人按工作面溫度計算Q= K60VS ；m3/min式中，K：配風調整系數，采煤工作面空氣溫度26℃；V：采煤工作面空氣溫度26℃，；S：采煤工作面平均凈通風斷面積，取15m2。Q=1980m3/min按瓦斯涌出量計算Q=100Kq/c式中，q：工作面絕對瓦斯涌出量，預計1242(3)回采期間日產14530t時，絕對瓦斯涌出量為56m3/min，其中風排瓦斯量為16m3/min。C：回風流中瓦斯管理濃度，%K：采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數，則 Q=10016/=3000（m3/min）風速驗算Q≥60S=6015=225（m3/min）Q≤460S=46015=3600（m3/min）據以上結果，工作面回采期間配風3000m3/min，生產期間根據實際情況適量調整。第八章 瓦斯抽采設計一、抽采方法根據《煤礦安全規程》第145條的相關規定，1242（3）工作面必須采取瓦斯抽采措施，因1242（3）工作面屬被保護層，其保護層1242（1）及1252（1）工作面已回采結束，煤層瓦斯壓力得到釋放。為此，回采期間將主要采用頂板抽采巷、底板抽采巷、上隅角埋管等方法治理瓦斯。二、 抽采工藝回采期間將采用頂板抽采巷、底板抽采巷、上隅角埋管等方法治理瓦斯，具體情況如下：（1）頂板抽采巷工作面布置頂板抽采巷，內錯上順槽45m，工作面回采期間，抽采采動卸壓瓦斯，采用地面永久系統進行瓦斯抽采。（2）底板抽采巷利用1252（3）底板抽采巷進行抽采，工作面回采期間，抽采采動卸壓瓦斯，采用地面永久系統進行瓦斯抽采。（3）上隅角埋管在1242（3）上順槽敷設1路DN300抽采管，用于抽采上隅角瓦斯，采用移動系統進行瓦斯抽采。預計抽采情況，抽采濃度27%；1252（3）底板抽采巷抽采瓦斯純量6m3/min，抽采瓦斯濃度18%； 1242（3），抽采瓦斯濃度5%。三、抽采系統（一）抽采路線1242（3）頂板抽采巷：地面→中央風井→738m西翼回風大巷→720m西翼進風石門→720m西翼軌道石門→西翼C組下山采區回風上山→中部拆架聯巷→西翼C組下山采區皮帶上山→1242（3）頂板抽采巷1252（3）底板抽采巷：地面→矸石井西門→清理斜巷→720m西翼進風石門→西翼C組下山采區回風上山→1252（3）底板抽采巷1242（3）上隅角埋管（西段）：1242（3）上隅角→移動泵站→1242（3）中部回風聯巷→西翼1124煤底板回風石門→西風井1242（3）上隅角埋管（東段）：1242（3）上隅角→移動泵站→1242（3）上順槽回風聯巷→西翼C組回風上山→西翼C組回風石門→西風井（二）抽采管徑選擇抽采管徑 D=式中：Q——管道內抽采混合氣體流量（m3/min） V——管道內氣體流速，取12m/s1242(3)，瓦斯濃度27%，所以D=462mm；1252(3)底板抽采巷預計抽采瓦斯量為6m3/min，瓦斯濃度18%，所以D=243mm。1242（3），瓦斯濃度5%，則抽采混合流量為303/min，所以D=230mm。通過以上計算，各種抽采方法預計抽采瓦斯量、瓦斯濃度、。 1242（3）工作面預計抽采統計表時期抽采方法抽采瓦斯量（m3/min）瓦斯濃度（%）抽采混量（m3/min）抽采管直徑（mm）選用抽采直徑（mm）抽采系統回采期間頂板抽采巷27462600永久1252（3）底抽巷618243300永久上隅角埋管530231300移動合計40依據《淮南礦業集團瓦斯抽采管理規范》，～。因此，需敷設一路DN600抽采管至1242（3）頂板抽采巷密閉墻口，用于頂板抽采巷密閉抽采；在1242（3）上順槽敷設一路DN300抽采管用于上隅角埋管抽采。四、瓦斯泵選型（一）瓦斯泵流量計算瓦斯泵流量應能滿足抽采瓦斯系統最大抽采量的需要，瓦斯泵流量按下式計算： 　 Q泵= 式中　Q泵──瓦斯抽采泵的額定流量，m3/min；　　　Q──最大抽采瓦斯純量，m3/min；　　　C──瓦斯泵入口處的瓦斯濃度，%；　　　η──瓦斯泵的機械效率，；　　　K──瓦斯綜合抽采系數。1242（3）頂板抽采巷：，瓦斯濃度27%；代入上式，計算得瓦斯泵流量為181m3/min，采用地面2BEF72型水環式真空泵(額定流量為500m3/min)能滿足要求；1252（3）底板抽采巷：預計抽采瓦斯