一、通防系统
1、相关参数:75211掘进工作面位于-1096m水平,紧邻即将回采结束的75209工作面。该面掘进期间参照75209工作面掘进施工的瓦斯涌出情况,瓦斯平均涌出量为1.5m3/min。该面发火期参照“950工作面三带研究项目”确定,发火期为6~9个月。该面煤尘爆炸性确定为:挥发份Vdaf =44.56%。
2、通风方式及风量的确定:掘进期间局扇采用压入式供风,工作面的需要风量计算取值如下。
1)按照CH4绝对涌出量计算:
Q掘=100×q掘×K掘通 (m3/min)
式中:Q掘——单个掘进工作面需要风量,m3/min;
q掘——掘进工作面回风流中瓦斯平均绝对涌出量,1m3/min;
K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数。(正常生产条件下,连续观测1个月,日最大瓦斯绝对涌出量与月平均日瓦斯绝对涌出量的比值);
100——掘进工作面回风流中瓦斯浓度不超过1%所换算的常数。
按CO2绝对涌出量计算需要风量时,可参照CH4绝对涌出量计算方法进行。
-1025胶带石门横管、75211溜子道、切眼以及材料道施工掘进:
Q掘=100×q掘×K掘通=100×1×1.33=133(m3/min)
注:75211工作面施工掘进时,平均绝对瓦斯涌出量取1.5 m3/min,日最大瓦斯绝对涌出量约为2m3/min ,故K掘通取1.33。
2)按照风速、温度计算掘进工作面需要风量
Q掘=60×V掘×S掘max×K温 m3/min
式中:V掘——局部通风机供风巷道内最低允许风速,m/s;
岩巷V掘≥0.15m/s,煤巷和半煤岩巷V掘≥0.25m/s;
S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积(掘进工作面因出现断层、高冒、地质构造造成巷道断面积的增大除外),m2;
K温——局部通风机供风巷道空气温度调整系数,(见表1);
表1,K温——掘进工作面空气温度调整系数
| 掘进工作面空气温度(℃) | 配风调整系数K温 |
| 18~20 | 1.00 |
| 20~23 | 1.00~1.10 |
| 23~26 | 1.10~1.25 |
| 26~28 | 1.25~1.4 |
| 28~30 | 1.4~1.6 |
煤巷掘进时:
Q掘=60×V掘×S掘max×K温 =60×0.25×12×1.4=252m3/min
注:掘进施工时,参照温度为28℃~30℃。
岩巷掘进时:
Q掘=60×V掘×S掘max×K温 =60×0.15×12×1.4=151.2m3/min
注:掘进施工时,参照温度为28℃~30℃。
3)按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量:
每人供风≮4m3/min,Q掘>4Nm3/min
Q掘=4×26=104m3/min
(掘进工作面同时工作的最大人数26人)
每千克炸药供风≮25 m3/min:
Q掘>25A m3/min
式中:N,掘进工作面最多人数;A,一次爆破炸药最大用量,Kg。
由于矿井使用乳化炸药,故不采用此式计算。
4)按风速进行验算:
岩巷掘进最低风量, Q岩掘>9S掘max ( m3/min)
煤巷掘进最低风量, Q煤掘>15S掘max (m3/min)
岩煤巷道最高风量, Q掘<240S掘min (m3/min)
式中:S掘max——局部通风机供风巷道的最大净断面积,m2;
S掘min——局部通风机供风巷道的最小净断面积,m2。
Q岩掘=9×12=108( m3/min)
15S掘max =15×12=180(m3/min)
240S掘min=240×12=2880(m3/min)
按照风速、温度计算掘进工作面需要风量符合风速验算要求。故掘进工作面的风量确定按照风速、温度计算掘进工作面需要风量。煤巷掘进时:
Q掘=60×V掘×S掘max×K温 =60×0.25×12×1.4=252 m3/min
注:掘进施工时,参照75209工作面掘进施工温度为28~30℃。
岩巷掘进时:
Q掘=60×V掘×S掘max×K温 =60×0.15×12×1.4=151.2 m3/min
注:掘进施工时,参照75209工作面掘进施工温度为28~30℃。
局部通风机选型确定:
①局部通风机工作风量计算,Q扇= Q掘×P m3/min 。
式中:Q扇——局部通风机工作风量,m3/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:=1/(1-nL接),
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。
75211溜子道、切眼施工掘进:
Q扇=Q掘×P =252×1/(1-120*0.002)=331.58m3/min
(巷道供风设计1200m,每节风筒长度为10 m。)
75211材料道掘进:
Q扇=Q掘×P =252×1/(1-100*0.002)=315m3/min
(巷道供风设计1000m,每节风筒长度为10 m。)
②局部通风机工作风压及风量计算:
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 =Rp×Q扇×Q掘Pa
式中:hft——压入式局部通风机全风压,Pa;
Rp——压入式风筒的总风阻,N.S2/m8 ;
Rp=6.5α×L/(d5)+(n×ζj0+∑ζbei+ζin)×[ρ/(2s2)]
α——风筒摩擦阻力系数(无实测资料时可参用表2),N.S2/m4;
L——风筒长度,m;d——风筒直径,m;
ρ——空气密度,kg/m3;s——风筒断面积,m2;
n——风筒接头个数;
ζj0——风筒接头局部阻力系数(参用表2);
ζbei——风筒拐弯局部阻力系数(参用表3);
ζin——风筒入口局部阻力系数,当入口处完全修圆时,取ζin =0.1;不加修圆的直角入口时,取ζin=0.5~0.6。
表2 胶质风筒α、ζj0选用范围参考表
风筒直径
| (mm) | 摩擦阻力系数α(N.S2/m4) | 接头局部阻力系数ζj0 | 备 注 |
| 300 | 0.0053 | 0.15 | 接头为插接、反边接头 |
| 400 | 0.0049 | ||
| 500 | 0.0045 | 0.15~0.13 | |
| 600 | 0.0041 | ||
| 700 | 0.0038 | 0.13~0.09 | |
| 800 | 0.0032 | ||
| 1000 | 0.0029 |
| 拐弯角度 | 20° | 40° | 60° | 80° | 90° | 100° |
| ζbei | 0.18 | 0.4 | 0.62 | 1.0 | 1.25 | 1.55 |
Rp=6.5α×L/(d5)+(n×ζj0+∑ζbei+ζin)×[ρ/(2s2)]=(6.5×0.0032×1200)/(0.8)5+(120×0.12+2×1.25+0.1)×[1.2/(2×0.50242) ]=76.17+19.38=95.55
hft =Rp×Q扇×Q掘 = 95.55×252/60×331.58/60=22217.71Pa
(巷道供风设计1200m、Φ800mm的胶质风筒、2个90°拐弯、风筒入口修圆、取标准密度1.2 kg/m3)(2×15KW对旋局扇)
75211溜子道、切眼施工掘进全负压配风量的确定:
Q掘全=∑Q扇+60*V安*S=331.58+60×0.15×12≈440m3/min
75211材料道施工掘进风阻计算:
Rp=6.5α×L/(d5)+(n×ζj0+∑ζbei+ζin)×[ρ/(2s2)]=(6.5×0.0032×1000)/(0.8)5+(100×0.14+2×1.25+0.1)×[1.2/(2×0.50242) ]=69.82+42.79=112.61
hft =Rp×Q扇×Q掘 = 112.61×252/60×315/60=2483.05Pa
(巷道供风设计1100m、Φ800mm的胶质风筒、2个90°拐弯、风筒入口修圆、取标准密度1.2 kg/m3)(2×15KW对旋局扇)
75211材料道施工掘进全负压配风量的确定:
Q掘全=∑Q扇+60*V安*S=315+60×0.25×10=465m3/min
3、通防系统路线确定,如下图:
4、防尘系统
-750西巷净化水池→-1025轨道下山主干防尘管路→-880回风下山→-1025轨道大巷→-1025西一九煤回风下山→-1025回风石门联络巷→75211溜子道、切眼掘进头
-750西巷净化水池→-1025轨道下山主干防尘管路→-880回风下山→-1025轨道大巷→-1025西一九煤回风下山→-1025回风石门→-1025回风石门联络巷→75211材料道
由于该面为综采工作面,为防尘消防的需要,施工掘进期间,均布置4寸防尘管路。施工所需的综合防尘设施:风流净化、转载点喷雾、放炮喷雾等必须按规定要求设置。
5、通防监测监控系统
1)为保证巷道施工期间的安全生产,施工掘进工作面均KJ335型分站一台,安装瓦斯传感器KGJ25二台,具体位置详见图。瓦斯传感器KGJ25编号分别为T1、T2,其中T1随巷道掘进延深距迎头始终不得大于5m, T2设在全负压通风的三角门内侧10—15m处。放炮员负责放炮前、后挪移瓦斯传感器瓦斯传感器,以免放炮崩坏探头,具体位置详见图。
2) 分站入井前必须按照使用说明书进行调校,各项技术指标应于说明书相符,接入系统运行48小时后,确认无问题后才能下井。入井前应按矿电管部门要求,核查防爆性能和完好情况,取得“防检证”后方可入井安装。井下KJ335型分站安置在新鲜风流中,电源搭接在局扇开关的一次侧,分站吊在便于观察、调试、检验,支护良好、无滴水、无杂物的地点,分站距底板不得小于300mm。
3)分站搭接电源时,必须先停电,设专人看管电源,并经试电、放电、断路、接地后,方可工作。监测分站必须搭接断电联锁线和该头实行风电、瓦斯电闭锁,当瓦斯浓度超限而切断设备电源时,严禁自动复电,只有瓦斯浓度降到0.8%以下时,方可人工复电。
4)瓦斯传感器应垂直悬挂,严格按要求设置,距顶板不得大于300mm,距巷道侧壁不小于200mm,且无积水、支护良好的巷道中。
5)报警点设置为:T1、T2-0.8%CH4;断电点设置为:T1-0.8%CH4;T2-0.8%CH4;复电点设置: T1、T2小于0.8%CH4。
6)断电范围:T1、T2均为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。
第八章 主要技术安全措施
二、一通三防
(一)通风、瓦斯管理措施、
1、局扇的安装、使用、管理应符合《煤矿安全规程》 第126、127、128、129条规定,局扇安装高度不得低于0.3m。
2、巷道掘进必须安装两台局扇供风(其中一台备用),局扇具体安装位置为: -1025胶带石门横管施工掘进:局扇先期安装在-1025胶带石门进风巷道内;75211溜子道切眼施工掘进:局扇安装在-1025胶带石门中段绕道进风巷道内,距-1025回风石门横管三角门不少于10米处。75211材料道施工掘进:局扇安装在-1025七煤区段回风绕道进风侧,距75211材料道回风三角门不少于10m处。施工过程中,若局扇位置有变动,另行措施为据。局扇安装“三专两闭锁”装置,主备局扇必须自动切换,每天由维护员负责局扇切换试验,切换时间不得小于30min。
3、掘进工作面附近的通风设施,一律由通风工区负责统一安装、维护、拆除,其它任何单位和个人不得随意挪移、损坏。任何人不得将两道风门同时打开,确保通风系统稳定、可靠。
4、工作面贯通后,立即由通风工区负责调整好通风系统,防止风流短路。
5、两巷掘进使用φ800mm的柔性风筒供风,风筒吊挂要平直,环环必扣,接头牢固严密不漏风,风筒吊挂要靠帮壁,以防运输时刮坏。
6、当班瓦斯员每天要检查风筒质量,发现问题及时修补或更换。
7、根据每月初编制的供风计划调整供给风量,每5天至少测风一次,发现风量不足立即进行处理,直至达到规定要求。
8、风筒口到迎头距离煤巷不得超过5m,岩巷不得超过8m.
9、必须保持良好的回风断面,巷道中堆积的煤、矸石、物料不得超过巷道断面的三分之一。
10、巷道施工期间每头设专职瓦斯员一名,瓦斯员要严格执行“三人联锁放炮”和工作面巡回检查制度,每班至少检查三遍瓦斯情况,其检查点为:⑴迎头风流;⑵ 独头巷道内的回风流;⑶迎头向后10m处上方风流。
11、瓦斯员每班要检查局扇是否喝循环风,如发现局扇喝循环风,必须立即撤出迎头工作人员到安全地点,同时汇报通风值班室,听候处理。
12、瓦斯和二氧化炭管理严格按《煤矿安全规程》第136、138、139、140、149条规定执行。
13、瓦斯员要现场交,对上一班留下的问题要交清接明,及时处理,不能立即处理的要及时汇报通风值班室。
14、施工单位设专人看管局扇,并进行现场交。
15、局扇安装要按有关规定执行,备用局扇的风筒要接分流器与专用局扇连接。
(二)防尘措施
1、巷道施工期间,必须严格执行洒水防尘制度,采用湿式钻眼,冲刷巷壁,放炮使用水炮泥,放炮前后及装煤岩时,都要洒水防尘,严禁粉尘的堆积、飞扬。
2、放炮前后施工单位每班多次负责对迎头50m范围内进行洒水防尘,掘进工作面距迎头50米以外巷道由施工单位防尘员每天至少负责冲洗防尘一次,出现积尘时,必须随时安排专人洒水防水,确保整个巷道无粉尘积聚或飞扬。防尘管路每30m设一个三通阀门。
3、在距迎头20m内安装放炮喷雾一道,水幕应覆盖巷道全断面,每次放炮前放炮员必须开启喷雾,放炮后10—15分钟关闭喷雾,工人方可进入迎头工作。
4、巷道施工期间在距迎头不大于50m范围内设置净化水幕一道,水幕要封锁巷道全断面。转载点喷雾、水炮泥必须齐全,并正常使用。考虑到掘进机施工掘进时,风流中含尘量较高,故每100m应安装净化水幕一道,要求开启灵活,水幕雾化效果好且履盖巷道全断面。条件具备时,安装掘进机二次除尘装置。
5、巷道施工期间,由通风部门制作,由施工单位延接多用水头。具体包括放炮喷雾接头、耙装喷雾接头、消防栓快速接头、放炮水针接头及迎头洒水防尘接头。
6、施工单位必须爱护防尘设施,任何人不得破坏。防尘设施由通风部门安装齐全后,经生产、安监部门参加验收合格后移交施工单位管理使用及维护。
7、每15天对生产工序的全尘及呼吸性粉尘测定一遍并有记录。
8、接尘人员必须自觉做好个体防护工作。
(三) 防火措施
1、掘进设计中煤柱距离必须符合《煤矿安全规程》 规定要求。
2、在施工过程中出现冒顶或施工完的巷道出现冒顶,施工单位负责用不燃性材料将顶接实,通风工区记录牌板,并由查火员按规定检查高冒气体情况。
3、发现高冒内气体异常增高时,查火员要立即汇报,及时采取措施进行处理。
4、对有发火可能的高冒疑点,通风部门必须采取灭火措施。
5、巷道施工必须使用水打眼、水炮泥,对封泥不足或水炮泥数量达不到要求的不准放炮。在掘进过程中,必须将巷道中的浮煤清理干净。
6、每次放炮后,班组长、放炮员和瓦斯员要及时到迎头进行检查。
7、掘进头必须配齐泡沫灭火器2台,放置位置距迎头不得超过50m。
8、在迎头必须安装消防栓,并要备有一根直径50mm,长不少于40米的消防软管。
9、加强机电设备防爆检查,严禁失爆现象发生,使用的机电设备必须包机到人,专人管理。
(四)监测措施:
1、瓦斯监测断电仪关联设备应使用专用不延燃电缆和专用接头,仪器的安装、电缆的敷设严格按《煤矿安全规程》及《井下机电安装的有关规定》执行。放炮员与瓦斯员共同负责每班挪移瓦斯传感器,采掘班组长、瓦斯员每班对所辖范围内监测装置和电缆进行一次外观检查,发现问题及时汇报值班室,值班员安排监测值班人员下井及时处理,并将瓦斯监测监控装置的工作和完好情况纳入瓦斯员现场交内容。
2、仪器在运行期间,安全监测人员每隔7天必须调校一次,校正时必须用标准瓦斯气样和空气对照进行并做好详细记录,每班巡回检查时必须对瓦斯超限断电功能进行测试,发现问题及时处理,保证安全监测设备正常连续运行,以便确保信号准确上井。
3、地面监测人员要保证瓦斯监测监控系统井上部分的正常运行,不得私自关掉监测系统电源,如因意外事故必须关掉电源时,要提前通知通风值班室,并及时复电。并确保实现井下故障闭锁功能,按规定检查中心机房设备运行状况,发现异常及时汇报处理。
4、施工单位负责监护好监测分站、瓦斯传感器和电缆线等监测设备,如发现人为损坏、丢失,对施工单位加倍处罚。
5、施工单位负责将监测分站搭好火并连接好瓦斯电闭锁,现场须有监测工监护进行,否则该头不得施工掘进。
6、其它按《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》及《井下机电安装的有关规定》执行。
(五)瓦斯抽放管路安装及钻孔施工措施
根据计划安排本工作面在施工时将在先期由通风三区施工本层瓦斯抽放钻孔,后期由掘进单位施工高位岩石长钻钻场,具体施工方案及参数以现场情况及工作面可采长度另行具体安全技术措施。
1、安装管路安全技术措施:
(1)提前开好工前会,由施工负责人认真把安全施工措施传达到每个施工人,明确分工,统一指挥。
(2)安装管路时,应根据管路的安装施工场所的条件要求,带齐所需用具和配件,并检查其完好情况。
(3)安装前应详细检查顶板、帮壁完好,确定完好后方可施工。
(4)管路搬运、拖挂、垫起要统一指挥,喊清口号。
(5)管路用双股8#铁丝每隔3米一个吊点,吊挂要平直,管子的接口螺丝要拧紧,做到不漏气。
(6)连接管子时,用螺丝刀或专用工具对接法兰盘螺丝眼时,严禁手指插入两个法兰盘间隙及螺丝眼,以防错动挤手。
(7)在斜巷中安装要和上下口信号工及司机联系好,严格执行斜巷行人不行车,行车不行人制度。
(8)在斜巷内接管子时,应先用绳子将准备接的管子拴好,绳子的另一头牢固的拴在支架或其它支承物上,以防止管子掉下,连接时用8号铁丝捆绑到托架上后在接下一节。
(9)在倾角较大的斜巷内,必须佩带保险带,并有工具袋,用完的工具及配件随时装入袋内,防止工具滑落伤人。
(10)经过架线处必须架线停电并有专人看管的接地保护方可施工。
(11)接上过道必须有起吊点,用千不拉起吊。站在高度超过2米的架上必须使用保险带。
(12)安装路线经过通风设施必须汇报工区领导,同意后方可施工,施工完毕及时将通风设施恢复到完好状态。
(13)系统管路上每隔200米或低洼处安装放水器,保证系统正常运行。
(14)进入工作面止采线后每隔50米安装一个连网四通。
2、钻孔施工安全技术措施:
(1)运送钻机要严格按“四超”车辆运输技术安全措施执行。
(2)钻机甩火或搭火时,必须有专业机电维护人员严格按照《停送电工作票》及安全施工措施进行施工,搭火后,将电缆线及辅助设备吊挂整齐,检查设备防爆及完好情况,确认无误后,方可送电施工。
(3)钻机施工过程中需要钻机挪移时,起吊点由施工单位负责施工。
(4)钻孔的起始点在地质测量部门给的止采线上,从止采线向里每隔2.5米一个孔,钻孔的高度应取煤层中间。
(5)如有特殊情况不能打钻或打不进钻的地段,写出报告后由生产办、安监部和地质测量等技术部门鉴定后,方可对此地段不打钻。
(6)钻机稳固地点必须地势平坦、顶板完好、无漏顶或片帮现象。稳固钻机时,钻机底部用方道板作钻机平台,钻机高度达到要求时,用压柱或液压单体支柱将钻机稳牢固。使用压柱和液压单体支柱时,必须将压柱和单体支柱的顶部用铁丝与顶板或棚梁连接牢固,以防支柱自动卸载倒柱伤人。
(7)挪移钻机时不得带电挪移,并听从施工负责人统一指挥,用手拉葫芦将钻机缓慢向前挪移。须拆卸挪移时,拆卸的零备件必须收拾好以防丢失。在搬运钻机时必须稳拿轻放、口号一致,以防发生意外。
(8)打钻施工前,施工地点20米范围内必须洒水防尘,每班结束钻场回风侧50米范围内必须洒水除尘,打钻时,使用风流净化喷雾。
(9)钻机施工地点及钻机回风侧5米内必须悬挂便携式瓦斯检测报警仪,当瓦斯浓度达到0.8%时,必须停止作业,打钻人员必须携带便携仪,及时观察钻机附近的瓦斯浓度。
(10)打钻时必须正确操作,均匀将钻杆推进,以防卡钻杆或钻杆脱落。
(11)打钻施工时,施工人员要严格按技术要求施工,互相配合,协调作业,做好安全。
(12)打钻钻进过程中,如发现顶钻、孔口出水异常时,必须停止打钻,不得将钻杆从孔内拔出,并及时汇报矿调度室计通风科值班室,以便有关部门分析原因,采取措施进行处理。
(13)钻孔按要求施工完毕后,及时将钻杆取出,在退取钻杆时,用两把牙钳卡住钻杆,人工拆卸钻杆并将钻杆缓慢取出。
(14)施工及封孔过程中要加强瓦斯检查,施工人员至少一人佩带便携仪,及时检查现场瓦斯情况。
(15)每个钻孔打到位后必须拔钻验收,并现场签字。钻孔施工完毕要及时封孔、联网。
(16)钻孔封孔长度不得低于8米。
(17)用AB树脂、封孔专用彩条布和特定的封孔管子进行封孔,必须保证封孔不漏气,如有漏气再用水泥沙浆封孔,不能消除漏气点时,必须在孔的附近再施工一处钻孔。
(18)必须用抽放管专用连孔胶、直通、三通、弯头连孔,不能漏气,要有测量负压、瓦斯的测量孔。
(19)十个钻孔为一组用2寸弹簧管和主干管连接,支管要保持平直。
(20)钻孔要实行挂牌管理,并严格按规定记录相关参数。
(21)确保钻孔口抽放负压不小于13Kpa,抽放软管与抽放支管之间要安装截止阀门。
3、其它按《煤矿安全规程》、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》、《井下机电安装的有关规定》及相关管理制度执行。 措施编制:万军
2008年5月8日下载本文