一种开采易自燃煤层工作面的通风方法_2

文档序号:8278947阅读:来源:国知局
风时,关闭上巷外段和腰巷两组双向调节风门,打开下巷外段、腰巷两组常开风门,关闭并 调节下部回风联络巷双向调节风门,使工作面风量为950 m3/min (按《煤矿矿井风量计算方 法》得出); 6) 工作面通风路线为,新风:采区进风巷(21区行人下山)一21102下巷一工作面; 乏风:工作面一21102上巷一21102腰巷一21102回风上部联络巷一21102回风暗立 井一21102下部回风联络巷一采区回风巷(21区回风下山); 7) 当工作面需要局部反风时,关闭下巷外段和腰巷两组常开风门,打开上巷外段和腰 巷两组双向调节风门,关闭并调节下部回风联络巷双向调节风门,使工作面风量大于400 m 3/min ; 8) 局部反风路线为,新风:采区进风巷(21区行人下山)一21102上巷一工作面; 乏风:工作面一21102下巷一21102腰巷一21102回风上部联络巷一21102回风暗立 井一21102下部联络巷一采区回风巷(21区回风下山); 9) 利用腰巷向停采后工作面顶板平行布置防火钻孔,自腰巷以15°仰角每隔10米向 停采后工作面顶板平行施工20个56米深的防火钻孔,通过此钻孔进行大流量灌浆作业,即 减少了工作面拆除设备与施工防火工程平行作业时的相互干扰,又为防火工程质量提供了 保障,给工作面拆除赢得了宝贵的时间。
[0011] 为了保证通风系统的可靠性,所述的每组双向调节风门、每组常开风门均为2个。
[0012] 附: 1、工作面风量计算 21102工作面实际需风量计算 (1)按气象条件计算 Qcf =60X70%XvcfXScfXkchXkcl =60 X 70%X 1. 1 X 12. 87 X 1. 2 X 1. 3=927. 57m3/min 式中: vrf-采煤工作面的风速,该工作面进风流温度不超过22°C,取1. lm/s ; Srf-采煤工作面的平均有效断面积,取12. 87 m2; -采煤工作面采高调整系数,属于综采放顶煤回采,取1. 2 ; kcl一采煤工作面长度调整系数,切眼长193. 5m,取1. 3 ; 70%-有效通风断面系数; 60-为单位换算产生的系数; (2) 按照瓦斯涌出量计算 Qcf=100X^cgX4g=l〇〇Xl. 8X1. 19 = 214. 2m3/min 式中: -采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯量,1. 8m3/min ; -采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数,取1. 19 ; 100-按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1 %的换算系数; (3) 按照二氧化碳涌出量计算 Qcf=67X^ccX4c=67X2. 7 X 1. 15 = 208m3/min 式中: %。一采煤工作面回风巷风流中平均绝对C02涌出量,取2. 7m 3/min ; 夂。一采煤工作面C02涌出不均匀的备用风量系数,取1. 15 ; 67-按采煤工作面回风流中0)2的浓度不应超过1. 5%的换算系数; (4) 按工作人员数量验算 Qcf> 4 7\{f=324m3/min 式中: #cf一取采煤面交接班时最多人数,81人; 4一每人需风量,m3/min ; (5) 按风速进行验算 ① 验算最小风量 Qcf^ 60X0. 25 5;b =142. 5m3/min 4b =^cb X 4f X 70%=5. 2 X 2. 6 X 70%=9. 5 m2 式中: Sa-采煤工作面最大控顶有效断面积,m2; lcb-采煤工作面最大控顶距,取5. 2m ; hcf一米煤工作面实际米商,取2. 6m ; 0. 25-采煤工作面允许的最小风速,m/s ; 70%-有效通风断面系数; ② 验算最大风量 Qcf^ 60X4. 0 5;s= 2064m 3/min Scs=lcsXhcfX70%=4. 7X2. 6X70%=8. 6 m2 式中: 采煤工作面最小控顶有效断面积,m2; hcf-采煤工作面实际采高,取2. 6m ; lcs-采煤工作面最小控顶距,取4. 7m ; 4. 0-采煤工作面允许的最大风速,m/s ; 70%-有效通风断面系数; ③综合机械化采煤工作面,在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后,验算最大风 量 Qcf^ 60X5. OS cs =2580 m3/min Scs=lcsXhcfX70%=4. 7X2. 6X70%=8. 6 m2 式中: 5. 0-采煤工作面允许的最大风速,m/s ; 工作面实际需要风量应大于气象条件、瓦斯、二氧化碳规定计算的最大风量,且满足工 作人员、最小风量和最大风量的验算;通过以上计算及验算确定21102工作面配风量为950 m3/min〇
[0013] 本发明由于暗立井和回风联络巷围岩的稳定性,采用锚喷支护,后期基本不需要 维护,通过暗立井设计使得通风方法具有回风线路简单,通风系统稳定的特点;腰巷的布置 满足工作面反风需要外还可向回撤面施工防火钻孔,即优化了回撤面防火方案,又减少回 撤面内的防火工程量,缩短了回撤工期。减少了工作面拆除设备与施工防火工程平行作业 时的相互干扰,为防火工程质量提供了保障,给工作面拆除赢得了宝贵的时间,是开采易自 燃煤层工作面通风方法上的创新,具有良好的经济和社会效益。
【主权项】
1. 一种开采易自燃煤层工作面的通风方法,其特征在于,包括w下步骤: 1) 首先在工作面设计停采线W外掘进一条与切眼平行的腰巷,腰巷布置在工作面设计 停米线W外40-60米; 2) 在腰巷内靠近采区回风巷侧开口掘进一条10-20米的上部回风联络巷,上部回风联 络巷掘进到位后,向下掘进回风暗立井至与采区回风巷同一水平面后,掘进下部回风联络 巷与采区回风巷相连通,使上部回风联络巷、回风暗立井、下部回风联络巷与采区回风巷贯 通,完成工作面回风巷道的掘进; 3) 掘进工作面的上巷到达切眼位置,向下掘进切眼上段,工作面的下巷掘进到达切眼 位置,掘进切眼下段与切眼上段贯通,使上巷、下巷、腰巷、上部回风联络巷、回风暗立井、下 部回风联络巷与采区回风巷贯通,完成工作面巷道的掘进,在工作面的上、下巷掘进期间先 掘进腰巷、上部回风联络巷、暗立井、下部回风联络巷,构成工作面回风系统,减少掘进期间 的串联通风现象; 4) 下部回风联络巷与回风暗立井贯通前,在工作面的上巷外段布置一组双向调节风 n,下巷外段布置一组常开风口,下部回风联络巷布置一组双向调节风口,保证掘进通风系 统稳定可靠,工作面切眼贯通前,在腰巷布置一组双向调节风口、一组常开风口,H组双向 调节风口和两组常开风口构成通风系统; 5) 当工作面通风时,关闭上巷外段和腰巷两组双向调节风口,使巷道风速满足 V > 0. 15m/s,打开下巷外段、腰巷两组常开风口,关闭下部回风联络巷双向调节风口,使工 作面风量满足《煤矿矿井风量计算方法》的要求,具体是;工作面实际需风量计算, (1) 按气象条件计算 Qcf =60 X 70% X Vcf X Scf X kch X kci 式 1), 式中: V。,一采煤工作面的风速; S。,一采煤工作面的平均有效断面积; kch-采煤工作面采高调整系数; kci一采煤工作面长度调整系数; 70%-有效通风断面系数; 60-为单位换算产生的系数; (2) 按照瓦斯涌出量计算 Qc尸l〇〇X%gXAg 式 2) 式中: -采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯量; -采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数; 100-按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1 %的换算系数; (3) 按照二氧化碳涌出量计算 Qc产机 XqccXAcc 式 3) 式中: 一采煤工作面回风巷风流中平均绝对C〇2涌出量; 4。一采煤工作面C〇2涌出不均匀的备用风量系数; 67-按采煤工作面回风流中C〇2的浓度不应超过1. 5%的换算系数; (4) 按工作人员数量验算 Qcf>4 也式 4) 式中: 处f一取采煤面交接班时最多人数; 4一每人需风量,m3/min ; (5) 按风速进行验算 ① 验算最小风量 Qcf> 60X0. 25 Sb 式 5) 4b =7,bX4fX70% 式 6) 式中: Scb-采煤工作面最大控顶有效断面积,m2; Lb-采煤工作面最大控顶距,m; hcf一米煤工作面
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