第六章 生产系统 第一节 通风系统
一、掘进工作面风量计算:
掘进工作面实际需要风量应按瓦斯涌出量、人数、风速等规定分别进行计算,取其中最大数值作为工作面迎头的需要风量。
⑴按照瓦斯涌出量计算
=10030.9431.2=113 式中:
qhg—掘进工作面回风流中平均绝对瓦斯涌出量0.94m3/min; Khg—掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1.2;
100—按掘进工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。 ⑵按照二氧化碳涌出量计算
Qhf?100?qhg?KhgQhf?67?qhc?Khc
=6730.1431.5=14 式中:
qhc—掘进工作面回风流中平均绝对二氧化碳涌出量67m3/min; Khc—掘进工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数,取1.5;
67—按掘进工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。 ⑶按同时工作最多人数计算: Qcf≥4Ncf=4325=100; ⑷按最低风速计算:
最大施工断面计算Q4煤掘≥15S掘=15318.05=271m3/min ⑸按一次爆破使用炸药量计算: Qhf=10Acf=10315=150m3/min A— 一次爆破使用炸药量
以上风量计算最大值为271m3/min,所以取其中最大值271m3/min作为工作面迎头的需要风量。
二、掘进工作面迎头风量验算:
⑴按人员数量验算:Q=4N=4325=100≤2714m3/min,符合要求 ⑵按风速进行验算:
验算最小风量:Q=6030.253S=6030.25318.05=271m3/min
验算最大风量:60343S≥Q=6034318.05=4332≥2621m3/min, 271m3/min≤271m3/min≤4332m3/min,符合要求。 三、局部通风机的选型 ⑴局部通风机工作风量计算
Q扇= Q掘3P =27131.39=377m3/min 式中:
Q扇——局部通风机工作风量,m3/min;
3
Q掘——掘进工作面需要风量m/min;
P——局部通风机供风巷道风筒漏风系数,柔性风筒应按下式计算:
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P=1/(1-nL接)=1.39 n——风筒接头数。
L接——一个接头漏风率,反压边连接时,L接=0.002。 ⑵局部通风机工作风压计算
根据掘进工作面设计长度、局部通风机需要工作风量、掘进工作面需要风量、风筒风阻,计算掘进工作面局部通风机工作风压值:
hft =Rp3Q扇3Q掘÷60÷60 =332.9Pa 式中:
Rp——压入式风筒的总风阻,N.S2/m8 ;风筒风阻是由摩擦风阻、局部风阻组成,其大小取决于风筒的直径、接头方式、风筒总长度、风压、单节风筒长度、风筒的材质等。
hft——压入式局部通风机全风压,Pa;
Rp=6.5α3L/(d5)+(n3ζj0+∑ζbei+ζin)3[ρ/(2s2)] α——风筒摩擦阻力系数; L——风筒长度; d——风筒直径;
ρ——空气密度,取1.071kg/m3; s——风筒断面积; n——风筒接头个数;
ζj0——风筒接头局部阻力系数; ζbei——风筒拐弯局部阻力系数;
ζin——风筒入口局部阻力系数,入口处已修圆,取ζin=0.1; ⑶局部通风机需风量为271m3/min,需风压为332.9Pa,选择的局部通风机为FBD—№
6.3型2330KW对旋型风机,风机铭牌显示风量为410~640m3/min,风压为1800~5200 Pa,能够满足要求。
⑷根据所选用局部通风机型号,选取510m3/min作为局部通风机工作风量。计算掘进工作面局部通风机安装处巷道全风压供风量:
Q=Q局吸3I+6030.253S=41031+6030.25310=560m3/min Q局吸—局部通风机实际吸风量 I—局部通风机台数 S—局扇处断面
根据以上计算掘进工作面迎头需要风量不小于271m3/min,局部通风机前巷道需要风量不小于560m3/min。
四、局通风机安装地点和通风系统
1、风机安装在10#东轨道大巷新鲜风流中,局扇距底板高度在300mm以上,局部通风机吸风口至掘进工作面回风口巷道的最低风速不得低于0.25m/s。
2、通风系统:
地面→主副井→副井底车场→10#东轨道大巷→局部通风机→迎头→10#东轨道大巷→10#东轨道大巷与10#东回风大巷联络巷→10#东回风大巷→风井→地面
第二节 综合防尘
本煤层易产生煤尘,因此在掘进过程中巷道内不得留有浮煤,并要求每个工作面转载点及其巷道内设喷雾及洒水降尘装置,每天进行一次煤尘清理,每班冲洗巷道帮壁,棚架上的煤尘。在每个转载点都必须设置一个喷雾洒水装置。
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一、防尘洒水系统:
1、深水泵:VQS-200-45kw,静压水池容量:600立方,地面高山静压池二级供水泵:DAL-B37型15KW,水压8MPa-15MPa。
2、主供水管路为4寸无缝钢管,工作面为2寸无缝钢管。
3、距工作面20-30m范围内设置水幕一组,风流汇合处设置水幕一组。
4、隔爆水槽设置:距迎头60-200m各设置一组,以后每延伸200m设置一组,每7天由通风队换水检查一次
5、个体防护:工作面工作人员要佩戴防尘口罩,不准不戴口罩上岗。
第三节 防 灭 火 我矿煤层经山西煤矿矿用安全产品检验中心鉴定为煤层自燃倾向性等级为Ι级,容易自燃,因此在掘进过程中,要加强对煤层自然发火的管理。 一、防治煤层自燃发火的措施:
(1)通风部门必须对巷道的温度以及CO的浓度进行检测,将检查结果及时汇总,汇总后上报有关矿领导。
(2)综合防灭火措施
1、如发生霉气,煤雾高温点,一氧化碳等异常现象时及时汇报矿调度室,调度室及时通知通风科、救护队,迅速查明原因,采取紧急措施进行处理,同时要向矿长、总工汇报。
2、工作面设备损坏及时回收并出井维护,严禁采掘作业范围内进行电焊、氧焊操作 3、工作面发生火灾时,应视火灾性质,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。现场的班组长应依照矿井灾害预防处理计划的规定,将所有可能受火灾威胁地区的人员撤离危险区域,并组织现场人员利用一切工具及消防器材进行灭火。
工作面的静压洒水管路同时兼做消防管路,全路管路中每隔50m一个三通,每100m设置一个闸阀,方便于各个地段防尘灭火使用。消防器材库设于东轨道巷内,且消防器材充足。
第四节 安全监测系统 一、监控设备的设置:
采用KJ83型安全监测监控系统,瓦斯传感器型号为KG3019型,开停传感器型号为KGT-L型,分站型号为KGF-39-2。掘进工作面≤5m范围内,距回风口10m~15m处,在距迎头30m范围内安设风筒状态传感器一台,工作面控制电源侧安设智能分站一台,馈电传感器一个,局扇电源线路上安设开停传感器一台。井下每班配置专职的巡检人员和监控系统维护人员,随时与地面监控中心取得联系,及时查找井下各点报警原因和系统故障,做到人员,设备仪器双检测。 二、监控设备的安装:
监控分站安装在进风巷机电设备前。
瓦斯传感器的安装位置:工作面5m范围内回风侧设一瓦斯传感器J1,在工作面回风
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口10-15m处设瓦斯传感器J2,各传感器悬挂于巷道顶部距顶板30cm处,距帮不小于20cm处,且无淋水,顶板与支护完好处。
4.断电、复电、报警浓度以及断电范围 传感器 名 称 T1 T2 报警 浓度 断电 浓度 复电 浓度 断电范围 安装位置 ≥1.0% ≥1.5% <1.0% 巷道内全部非本质安全型电器设备 距工作面﹤5m处 ≥1.0% ≥1.0% <1.0% 巷道内全部非本质安全型电器设备 距回风口10-15m处 5、监控电缆型号为矿用传输线缆。
三、矿级领导,科(队)长、班组长、流动电钳工、安检人员、爆破工等按《规程》要求的有关人员下井必须携带便携式报警仪,矿灯按要求使用合格厂家的自动报警矿灯且报警率符合规定要求。
四、井下采、掘供电分开,“三专”“两闭锁”规范,矿井总回风、采区回风安设风速、瓦斯监测传感器,主要进、回风联络风门设风门开关传感器,变电站安设温度传感器一台。
五、各种传感器每周校验一次,保证其灵敏可靠。
第五节 供电系统
供电电源来自10#变电所,电压660V,其供电设备、电压等级、电缆种类、电缆断面、馈电开关额定值,安全系数三大保护都符合供电系统的安全要求。
附:工作面配电系统示意图
第六节 排水系统
工作面预计涌水量不大,在掘进过程中顶板可能会有间断性的淋水出现,有涌水出现直接通过底板流入大巷水沟排至井底水仓,再排出地面。
附:排水系统示意图
第七节 运输系统
(一)运煤系统: 迎头采用扒装机装车→10#东轨道大巷25KW绞车→10#东皮带大
巷与10#东轨道大巷SGB620/40型溜子→采区运输大巷可伸缩式DZJ-100型皮带输送机→井底煤仓→地面
(二)出矸系统: 迎头无排矸系统,矸石直接入系统。
(三)进料路线:地面→副井→副井底车场→10#东轨道大巷→迎头。
第八节 通讯系统 临时通讯设施:通讯设施采用矿用防爆型电话,电话在开门处安设一部。
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第七章 灾害预防及避灾路线
一、灾害预防:
(一)防治瓦斯的措施
1、严格执行瓦斯检查制度,瓦斯检查员每班至少3次到迎头检查瓦斯,并及时了解工作面有害气体状况,坚决做到瓦斯超限不作业。便携式甲烷检测报警仪悬挂在迎头回风侧5m范围内。
2、掘进工作面风流中瓦斯浓度达到1%时,必须停止钻眼;掘进工作面风流中瓦斯浓度达到1.5%时,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理;电动机或开关地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1.5% 时,必须停止运转,撤出人员,切断电源,进行处理。掘进工作面内,体积大于0.5m3的空间内积聚的瓦斯浓度达到2%时,附近20m内必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
3、对发生高冒地点,要及时采取充填或导风措施。防止有害气体积聚,并将处理结果记入专用记录本中备查。
4、掘进头供电要与采煤面分开,并使用风电闭锁装置。 (二)防止自燃发火的措施
1、掘进巷道严禁堆积浮煤,积尘要及时清除。
2、凡发生冒高超过2m或空洞体积超过6m3的情况要及时填实或设导风板,防止积聚热量发火,并将处理结果记录。
3、健全完善防火管路系统(与防尘共用),管好用好本工作面防火管路,装备及设施。
4、完善检测措施,做到一氧化碳超限不作业。 二、避灾路线
若迎头发生水、火、瓦斯、煤尘等灾害时,施工人员应按如下路线进行撤离并熟悉各避灾路线:
迎头→10#东轨道大巷→副井底车场→副井→地面
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