采煤工作面设计

v集团公司区域性瓦斯治理集团公司区域性瓦斯治理v突出采煤工作面及保护层工作面突出采煤工作面及保护层工作面v设计报审管理规定设计报审管理规定 一、凡满足下列条件之一者，采面设计应报集团公司一、凡满足下列条件之一者，采面设计应报集团公司审查：审查：（一）突出区域采煤工作面。（一）突出区域采煤工作面。（二）开采保护层的工作面。（二）开采保护层的工作面。二、设计原则二、设计原则v（一）突出区域采煤工作面设计必须满足（一）突出区域采煤工作面设计必须满足煤矿瓦斯抽放规煤矿瓦斯抽放规范范 （AQ1026-2006）、）、煤矿瓦斯抽采基本指标煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1027-2006），严禁留有瓦斯抽放钻孔空白带，设计），严禁留有瓦斯抽放钻孔空白带，设计中要将防突及瓦斯治理工程和措施前移，做到采掘前治理，中要将防突及瓦斯治理工程和措施前移，做到采掘前治理，同时要体现强化支护和释放地应力并举、优化设计和优化采同时要体现强化支护和释放地应力并举、优化设计和优化采掘布署并举的设计思路。掘布署并举的设计思路。v （二）保护层工作面设计必须满足保护层开采的相关（二）保护层工作面设计必须满足保护层开采的相关管理规定，并通过瓦斯抽采、应力释放等手段解放被保护层。管理规定，并通过瓦斯抽采、应力释放等手段解放被保护层。v （三）突出区域采煤工作面及保护层工作面设计内容（三）突出区域采煤工作面及保护层工作面设计内容分别按采煤、掘进两个阶段编制。分别按采煤、掘进两个阶段编制。三、设计依据三、设计依据v 突出区域采煤工作面及保护层工作面设计必须有下列突出区域采煤工作面及保护层工作面设计必须有下列资料为设计依据：资料为设计依据：v （一）经集团公司批准的采区设计。（一）经集团公司批准的采区设计。v （二）区域性瓦斯治理规划。（二）区域性瓦斯治理规划。v （三）经单位技术负责人批准的地质说明书。（三）经单位技术负责人批准的地质说明书。v （四）煤层突出危险性鉴定报告及煤与瓦斯突出区域划（四）煤层突出危险性鉴定报告及煤与瓦斯突出区域划分报告。分报告。四、设计说明书主要内容四、设计说明书主要内容v （一）设计工作面概况：包括工作面位置、垂深、范围、（一）设计工作面概况：包括工作面位置、垂深、范围、地表概况，邻近煤层、采区、工作面的关系，区内煤层赋存地表概况，邻近煤层、采区、工作面的关系，区内煤层赋存状况及地质概况，工作面设计采长、设计能力等。状况及地质概况，工作面设计采长、设计能力等。v （二）危险源及有害因素分析，包括瓦斯、煤尘、水害、（二）危险源及有害因素分析，包括瓦斯、煤尘、水害、地温、矿压、地质构造等。地温、矿压、地质构造等。v （三）简要分析说明工作面回采对地面建筑物、水体的（三）简要分析说明工作面回采对地面建筑物、水体的影响。影响。v （四）设计采用的采掘工艺，并说明回采期间设备列车（四）设计采用的采掘工艺，并说明回采期间设备列车布置位置及支架、采煤机初步选型。布置位置及支架、采煤机初步选型。v （五）瓦斯涌出量预测（五）瓦斯涌出量预测v （六）巷道设计：说明巷道开口位置及施工顺序，详细（六）巷道设计：说明巷道开口位置及施工顺序，详细说明设计巷道的断面、支护形式及支护材料，简要介绍巷道说明设计巷道的断面、支护形式及支护材料，简要介绍巷道布置思路及各种参数选择的依据。布置思路及各种参数选择的依据。v（七）各系统设计说明中要包括下列内容（七）各系统设计说明中要包括下列内容:v 1.主运输系统设计主运输系统设计v 2.辅助运输系统设计辅助运输系统设计v 3.通风系统设计（包括掘进及回采期间的通风系统）通风系统设计（包括掘进及回采期间的通风系统）v 4.供电系统设计供电系统设计v 5.供水及综合防尘系统设计供水及综合防尘系统设计v 6.排水系统设计排水系统设计v 7.监测监控系统设计，包括顶板监测设计监测监控系统设计，包括顶板监测设计v 8.压风自救系统设计压风自救系统设计v 9.防灭火系统设计防灭火系统设计v 10.通讯系统设计通讯系统设计v 11.采面液压系统设计采面液压系统设计v 12.采面照明系统设计采面照明系统设计v 13.降温系统设计（地温高于降温系统设计（地温高于煤矿安全规程煤矿安全规程限定值时必须有此内限定值时必须有此内容容v（八）专项设计：（八）专项设计：v 1.防突专项设计防突专项设计v 设计中要分掘进和回采两个阶段分别进行防突设计设计中要分掘进和回采两个阶段分别进行防突设计v 2.瓦斯抽放设计瓦斯抽放设计v 工作面瓦斯抽放要分巷道掘进期间抽放、工作面采前预抽、工作面工作面瓦斯抽放要分巷道掘进期间抽放、工作面采前预抽、工作面回采期间抽放三个阶段分别设计。回采期间抽放三个阶段分别设计。v 3.水害防治专项设计水害防治专项设计v（九）安全技术措施：（九）安全技术措施：v 阐述工作面掘进及回采期间需要采取的主要安全技术措施，综合分阐述工作面掘进及回采期间需要采取的主要安全技术措施，综合分析采面瓦斯对掘进及回采造成的影响以及采用瓦斯综合治理措施后达到析采面瓦斯对掘进及回采造成的影响以及采用瓦斯综合治理措施后达到的预期效果。的预期效果。五、其它要求五、其它要求v （一）设计中要推广新技术、新工艺、新装备、新材料，（一）设计中要推广新技术、新工艺、新装备、新材料，充分体现科技兴矿的思路。充分体现科技兴矿的思路。v （二）设计中要考虑煤质问题，尽量减少断层等构造对（二）设计中要考虑煤质问题，尽量减少断层等构造对煤质的影响。煤质的影响。v （三）设计说明书中要附工作面巷道布置图、巷道断面（三）设计说明书中要附工作面巷道布置图、巷道断面图、通风系统图、供电系统图等相关示意图，尽量用图表的图、通风系统图、供电系统图等相关示意图，尽量用图表的方式表达出设计意图。方式表达出设计意图。采煤工作面设计说明书第一章第一章 工作面概况及危险源分析工作面概况及危险源分析v第一节第一节 工作面概况工作面概况v 一、采面概况一、采面概况v 二、煤层赋存情况二、煤层赋存情况v 三、地质构造三、地质构造v 四、顶底板岩性四、顶底板岩性v 五、水文条件五、水文条件v 六、瓦斯六、瓦斯v 七、地表情况七、地表情况第二节第二节 危险源分析及采掘工艺、采面生产能危险源分析及采掘工艺、采面生产能力确定力确定v 一、危险源分析一、危险源分析v 1、顶板、顶板v 2、水害、水害v 3、煤层自燃、煤层自燃v 4、瓦斯、瓦斯v 5、煤尘、煤尘二、采掘工艺二、采掘工艺 （一）回采工艺（一）回采工艺 根据工作面的地质构造、煤层务存条件确定适合的回采工艺根据工作面的地质构造、煤层务存条件确定适合的回采工艺 1、落煤的方式与装备选择、落煤的方式与装备选择 2、装煤装备的选择、装煤装备的选择 3、运煤、运煤 装备的选择装备的选择 4、支架选型、支架选型 5、工作面支护形式、工作面支护形式 6、端头支护、端头支护 7、顶板管理、顶板管理 (二二)掘进工艺掘进工艺 新开巷道均采用炮掘。新开巷道均采用炮掘。三、采面生产能力确定三、采面生产能力确定QLDmC 式中式中:Q-工作面日生产能力，工作面日生产能力，t/d L-工作面长度工作面长度,m D-工作面日推进度，工作面日推进度，m m-煤层平均采高，煤层平均采高，m -煤的容重，煤的容重，t/m3 C-工作面回采率，中厚煤层取工作面回采率，中厚煤层取0.95。第二章第二章 工作面工程工作面工程 第一节第一节 工作面巷道布置工作面巷道布置 第二节第二节 巷道断面及支护巷道断面及支护第一节第一节 工作面巷道布置工作面巷道布置 工作面巷道布置的方式大致有四种：工作面巷道布置的方式大致有四种：一、机轨分煤岩巷布置一、机轨分煤岩巷布置 二、机轨双岩巷布置二、机轨双岩巷布置 三、机轨合一巷布置三、机轨合一巷布置 四、机轨双煤巷布置四、机轨双煤巷布置第二节第二节 巷道断面及支护巷道断面及支护v 一、巷道的断面形状一、巷道的断面形状v 巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质、巷道的用途及服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进质、巷道的用途及服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。方法和采用的掘进设备等因素。v 二、巷道断面尺寸二、巷道断面尺寸v 1、巷道净宽度、巷道净宽度v 2、巷道净高度、巷道净高度v 3、巷道净断面面积、巷道净断面面积v 4、巷道掘进断面面积、巷道掘进断面面积v 三、支护三、支护v 现在多采用锚网支护和锚网索联合支护。现在多采用锚网支护和锚网索联合支护。第三章第三章 工作面各生产系统工作面各生产系统v 第一节第一节 主运输系统主运输系统v 第二节第二节 辅助运输系统辅助运输系统v 第三节第三节 通风系统通风系统v 第四节第四节 供水及综合防尘系统供水及综合防尘系统v 第五节第五节 排水系统排水系统v 第六节第六节 通讯系统通讯系统v 第七节第七节 监测监控系统监测监控系统v 第八节第八节 压风自救系统压风自救系统v 第九节第九节 防灭火系统防灭火系统v 第十节第十节 采面液压系统采面液压系统v 第十一节第十一节 采面照明系统采面照明系统第一节第一节 主运输系统主运输系统 一、主运输设备的选择一、主运输设备的选择 1、工作面输送机的选择工作面输送机的选择 2、机巷转载机、机巷转载机、输送机、输送机 的选择的选择 3、皮带下山输送机的选择、皮带下山输送机的选择 二、出煤系统二、出煤系统 已已15-13330采面生产系统示意图采面生产系统示意图 回采工作面回采工作面己己1513330机巷机巷己三扩大皮带上山己三扩大皮带上山己三中部运己三中部运输平巷输平巷己三采区煤仓。己三采区煤仓。第二节第二节 辅助运输系统辅助运输系统矿已矿已15-13330采面辅助运输系统：采面辅助运输系统：己三大巷己三大巷己三轨道上山三片己三轨道上山三片己三扩大上部运输平巷己三扩大上部运输平巷己三扩大己三扩大轨道上山轨道上山风巷片盘风巷片盘己己1513330风巷风巷采面。采面。见矿已见矿已15-13330采面生产系统示意图采面生产系统示意图v生产系统示意图生产系统示意图轨道上山皮带上山专回上山采区下部水仓采区下部变电所瓦斯抽放泵站风巷己1513330采面第三节第三节 通风系统通风系统一、掘进工作面风机选型一、掘进工作面风机选型 1、工作面机巷、风巷、工作面机巷、风巷1）按瓦斯涌出量计算：按瓦斯涌出量计算：Q掘掘100Qgk 式中：式中：Q掘掘采面需风量采面需风量,m3/min；K瓦斯涌出不均匀系数瓦斯涌出不均匀系数,1.52.0；Qg瓦斯绝对涌出量，瓦斯绝对涌出量，m3/min；QgqT日日/540式中：式中：T日日出煤量日日出煤量,t/日日；2）按最大炸药用量计算：）按最大炸药用量计算：Q掘掘=（7.3725）A式中：式中：A一次最大炸药用量，一次最大炸药用量，kg3）按同时工作最多人数计算：）按同时工作最多人数计算：Qc4N式中：式中：N掘进工作面同时工作最多人数掘进工作面同时工作最多人数4）、按风速验算：）、按风速验算：15S掘掘Q掘掘240S掘掘式中：式中：S掘掘巷道掘进断面巷道掘进断面 二、采煤工作面风量计算：二、采煤工作面风量计算：1、按瓦斯涌出量计算：、按瓦斯涌出量计算：Qc100QgK 式中：式中：Qc采面需风量采面需风量,m3/min；K瓦斯涌出不均匀系数，瓦斯涌出不均匀系数，1.21.8；Qg瓦斯绝对涌出量；瓦斯绝对涌出量；8各种抽放量总和，各种抽放量总和，m3/min；2、按劳动气象条件计算：、按劳动气象条件计算：QcQkKtKhK1 式中：式中：Qk基本风量，一般取基本风量，一般取330 Kt工作面温度系数，工作面温度系数，Kt=at-b，工作面温度在，工作面温度在2026时，时，a=0.1,b=1.24，Kh采高系数，采高系数，KhCH 式中：式中：C支护方式系数，综采取支护方式系数，综采取1.0；M采高；采高；采面有效支护采面有效支护断面系数，掩护式支架断面系数，掩护式支架0.550.6。K1采面走向长系数，采面走向长系数，1000m以上时，取以上时，取1.11.43、按同时工作最多人数计算：、按同时工作最多人数计算：Qc4N 式中：式中：N工作面同时工作最多人数。工作面同时工作最多人数。根据以上三种计算，取最大值根据以上三种计算，取最大值 4、按风速验算：、按风速验算：Qmax=460SminK Qmin=1/460SmaxK 式中：式中：Smax、Smin为最大、最小有效通风面积为最大、最小有效通风面积 K-有效断面积系数有效断面积系数 若若QmaxQcQmin ，则符合规定，则符合规定第四节第四节 供水及综合防尘系统供水及综合防尘系统v一、供水系统一、供水系统v1、采面主要用水点、采面主要用水点v（1）机风巷净化水雾、洒水灭尘）机风巷净化水雾、洒水灭尘v（2）泵站用水量）泵站用水量v（3）转载点、架间喷雾）转载点、架间喷雾v（4）煤机冷却、喷雾）煤机冷却、喷雾v（5）输送机冷却水）输送机冷却水Q=（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）Kv 式中：式中：K水量备用系数取水量备用系数取1.2v2、供水管径、供水管径v Dp=4Q/（3600Vp）式中：式中：VP水速水速 v二、综合防尘系统二、综合防尘系统v 1、防尘管路利用供水管路，每、防尘管路利用供水管路，每50m安设一个三通阀门。安设一个三通阀门。v 2、掘进及回采期间，各转载点要设喷雾；风、机巷各安设两道、掘进及回采期间，各转载点要设喷雾；风、机巷各安设两道净化水幕，距工作面净化水幕，距工作面60200m处安设隔爆水棚。处安设隔爆水棚。v 3、采面每隔、采面每隔10架设一个洒水喷头。采煤机按规定安设内外喷雾。架设一个洒水喷头。采煤机按规定安设内外喷雾。v 4、个人佩戴防尘口罩。、个人佩戴防尘口罩。第六节第六节 通讯系统通讯系统v 泵站列车、输送机机头、转载机机头、机尾分别设置电泵站列车、输送机机头、转载机机头、机尾分别设置电铃、信号装置。小绞车运输设置声光信号装置。工作面刮板铃、信号装置。小绞车运输设置声光信号装置。工作面刮板输送机安设信号的间距不超过输送机安设信号的间距不超过15米。米。v 按照按照煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出防治细则煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出防治细则及及煤矿安全规程煤矿安全规程第第213条、第条、第478条条之规定，须安设电话之规定，须安设电话地点：地点：v 1、机巷转载机头；、机巷转载机头；v 2、风巷切眼往外、风巷切眼往外100m处；处；v 3、瓦斯抽放泵站；、瓦斯抽放泵站；v 4、机巷外口；、机巷外口；v 5、乳化液泵站。、乳化液泵站。第七节第七节 监测监控系统监测监控系统v一、瓦斯检测一、瓦斯检测v1、掘进期间、掘进期间v 风巷上掘进机，司机必须佩戴便携式甲烷监测报警仪。风巷上掘进机，司机必须佩戴便携式甲烷监测报警仪。v 巷道在掘进期间需安设两个甲烷传感器，报警值为巷道在掘进期间需安设两个甲烷传感器，报警值为0.8%，断电值为，断电值为0.8%。其具体位置分别位于：。其具体位置分别位于：v （1）距掘进工作面）距掘进工作面5m处；处；v （2）巷道回风口以里）巷道回风口以里1020m处。处。v2、回采期间、回采期间v 采煤机司机必须佩戴便携式甲烷监测报警仪。采煤机司机必须佩戴便携式甲烷监测报警仪。v 采面回采期间，一般需要安设采面回采期间，一般需要安设4个甲烷传感器，报警值均为个甲烷传感器，报警值均为0.8%，断电值均为断电值均为0.8%v 其位置分别是：其位置分别是：v （1）风巷里口（距回采工作面）风巷里口（距回采工作面1015m）；）；v （2）风巷外段（风巷回风道以里约）风巷外段（风巷回风道以里约1020m）；）；v （3）采面（距上出口）采面（距上出口15m）；）；v （4）机巷（距采面）机巷（距采面510m）；）；v 机巷、采面、风巷所有高、低压电源必须由一个变压器引出，若机巷、采面、风巷所有高、低压电源必须由一个变压器引出，若2个甲烷传感器中有一个超限，都必须切断所有电源。个甲烷传感器中有一个超限，都必须切断所有电源。v二、顶板监测二、顶板监测v 掘进期间，风机巷原则上每隔掘进期间，风机巷原则上每隔3050m布设一个顶板离层观测仪、布设一个顶板离层观测仪、一个巷道帮顶位移观测站。及时掌握巷道压力变化、巷道变形情况，一个巷道帮顶位移观测站。及时掌握巷道压力变化、巷道变形情况，以便调整支护参数或合理确定二次支护时间。以便调整支护参数或合理确定二次支护时间。第八节第八节 压风自救系统压风自救系统v一、压风自救风量和风压要求一、压风自救风量和风压要求：v 风压不小于风压不小于0.4MPa，风量不低于，风量不低于Q=K1K2（K1、K2为漏为漏风系数与备用系数）风系数与备用系数）v二、压风自救管选择二、压风自救管选择v三、压风自救站设置三、压风自救站设置v 1、掘进期间：每隔、掘进期间：每隔50米安装一组压风自救，最后一组米安装一组压风自救，最后一组压风自救距掌子头压风自救距掌子头2540米，压风自救安装在支护良好且米，压风自救安装在支护良好且无杂物处，安装高度距离巷道底板无杂物处，安装高度距离巷道底板1.61.8米。米。v 2、回采期间：、回采期间：v （1）机巷安装一组压风自救，安装位置机巷切眼外）机巷安装一组压风自救，安装位置机巷切眼外100m处处 v （2）风巷）风巷v 1、在切眼往外、在切眼往外2540m处安装一组压风自救。处安装一组压风自救。v 2、在回风口以里、在回风口以里5m处安装一组压风自救。处安装一组压风自救。v 3、在风巷每组绞车处安装两个压风自救。、在风巷每组绞车处安装两个压风自救。v四、压风自救管理四、压风自救管理v 施工单位指定专人对压风管路进行检查，确保管路不漏气及压风自施工单位指定专人对压风管路进行检查，确保管路不漏气及压风自救完好，并及时移动压风自救，保证压风自救与掘进工作面保持合适救完好，并及时移动压风自救，保证压风自救与掘进工作面保持合适的距离，要对气水分离器进行及时的放水和排油，保证管路的畅通和的距离，要对气水分离器进行及时的放水和排油，保证管路的畅通和风流的清洁。风流的清洁。第九节第九节 防灭火系统防灭火系统v 采面煤层为自燃煤层采面煤层为自燃煤层 时，需采取防灭火措施。时，需采取防灭火措施。v一、采空区注浆一、采空区注浆v 、日注浆量、日注浆量QJ=(Qt+QS)Mv 式中：式中：QJ日注浆量，日注浆量，m3；v Qs日注浆水量，日注浆水量，m3；v Qt日注浆土量，日注浆土量，m3；v M泥浆制成率；泥浆制成率；v QS=KSQtv 式中：式中：KS水量备用系数，水量备用系数，m3；v Qs日注浆水量，日注浆水量，m3；v 浆水比的倒数；浆水比的倒数；v Qt=KmLHCv 式中：式中：K注浆系数；注浆系数；m煤层采高，煤层采高，m；L日推进度，日推进度，m；H-采面倾斜长度，采面倾斜长度，m；C-回采系数。回采系数。第十节第十节 采面液压系统采面液压系统v 1、泵站开关列车设置在工作面机巷车场（车场距采面、泵站开关列车设置在工作面机巷车场（车场距采面下出口不大于下出口不大于300m），不影响机巷正常通风、行人等，泵），不影响机巷正常通风、行人等，泵站列车放置地点保证支护完好。站列车放置地点保证支护完好。v 2、乳化液泵站向采面敷设供液管（、乳化液泵站向采面敷设供液管（32mm）、回液管）、回液管路（路（50mm）各一趟，在采面下端头供、回液管路分别安）各一趟，在采面下端头供、回液管路分别安设一个三通分别向采面液压支架和乳化液钻机供、回液。在设一个三通分别向采面液压支架和乳化液钻机供、回液。在供、回液管路的采面上、下端头和采面中间各设置一个截止供、回液管路的采面上、下端头和采面中间各设置一个截止阀以备检修和急用。阀以备检修和急用。第十一节第十一节 采面照明系统采面照明系统v 按照规程第473条规定，在采面、机巷转载点、机头硐室设固定照明，其中采面照明灯间距不得大于15m。第四章第四章 专项设计专项设计 v v 一、防突设计一、防突设计 v 二、瓦斯抽放设计瓦斯抽放设计v 三、水害防治专项设计三、水害防治专项设计 第一节第一节 防突设计防突设计v一、工作面掘进期间防突措施：一、工作面掘进期间防突措施：v 1、风巷、风巷v 风巷在掘进期间沿空送巷，按突出威胁工作面管理，采取连续风巷在掘进期间沿空送巷，按突出威胁工作面管理，采取连续预测的防突管理方案。预测的防突管理方案。v每每5m预测一次，预测孔深预测一次，预测孔深7m，预测不超允许进尺，预测不超允许进尺5m。v 2、机巷、机巷v 1）直接执行防突措施）直接执行防突措施v 2）效果检验）效果检验v 3）巷帮卸压孔）巷帮卸压孔v 4）前探孔）前探孔v 5）机巷预抽巷穿层孔）机巷预抽巷穿层孔 二、工作面回采期间的防突措施：二、工作面回采期间的防突措施：v 1)执行前探、卸压、抽放、注水孔执行前探、卸压、抽放、注水孔v 2)预测预报预测预报v三、安全防护三、安全防护 v （一）、压风自救（一）、压风自救v 1、压风自救的安装与调试与管理、压风自救的安装与调试与管理v （1）、压风自救风量和风压要求：风压不小于）、压风自救风量和风压要求：风压不小于0.4MPa，风量不低，风量不低于于Q=K1K2（K1、K2为漏风系数与备用系数）。为漏风系数与备用系数）。v （2）、掘进期间：每隔）、掘进期间：每隔50米安装一组压风自救米安装一组压风自救，个数不少于，个数不少于5个，个，最后一组压风自救距掌子头最后一组压风自救距掌子头2540米，个数不少于米，个数不少于15个，压风自救安个，压风自救安装在支护良好且无杂物处，安装高度距离巷道底板装在支护良好且无杂物处，安装高度距离巷道底板1.61.8米。米。v 回采期间：风巷在风巷切眼往外回采期间：风巷在风巷切眼往外2540m处安装一组压风自救，处安装一组压风自救，在回风口以里在回风口以里5m处安装一组压风自救。同时在风巷每组绞车处安装两处安装一组压风自救。同时在风巷每组绞车处安装两个压风自救。机巷安装一组压风自救，安装位置机巷切眼外个压风自救。机巷安装一组压风自救，安装位置机巷切眼外100m处。处。v （3）、压风自救管选用无缝钢管，对破损的压风管必须更换或进）、压风自救管选用无缝钢管，对破损的压风管必须更换或进行相应的处理，保证不漏气。行相应的处理，保证不漏气。v（4）施工单位指定专人对压风管路进行检查，确保管路不漏气及压）施工单位指定专人对压风管路进行检查，确保管路不漏气及压风自救完好，并及时移动压风自救，保证压风自救与掘进工作面保持风自救完好，并及时移动压风自救，保证压风自救与掘进工作面保持合适的距离，要对气水分离器进行及时的放水和排油，保证管路的畅合适的距离，要对气水分离器进行及时的放水和排油，保证管路的畅通和风流的清洁。通和风流的清洁。v （二）、防突反向风门的设置（二）、防突反向风门的设置v 防突反向风门严格按防突反向风门严格按防突细则防突细则第第95条规定条规定进行设置进行设置v （三）、避难硐室设置要求（三）、避难硐室设置要求v 当巷道需要设置避难硐室时，严格按当巷道需要设置避难硐室时，严格按防突细则防突细则第第97条以及条以及集团公司集团公司100号文件号文件的要求进行设置的要求进行设置。v （四）、放炮管理（四）、放炮管理v 采用远距离放炮时，放炮地点应设在进风侧反向风门之外或避难采用远距离放炮时，放炮地点应设在进风侧反向风门之外或避难所内，放炮地点距工作面的距离不得小于所内，放炮地点距工作面的距离不得小于300m。放炮员操纵放炮的。放炮员操纵放炮的地点，应配备压风自救系统或自救器。回风系统的采掘工作面及其他地点，应配备压风自救系统或自救器。回风系统的采掘工作面及其他有人作业的地点，都必须停电撤人，放炮有人作业的地点，都必须停电撤人，放炮30min后，方可进入工作面后，方可进入工作面检查。检查。第二节第二节 瓦斯抽放设计瓦斯抽放设计v一、概况一、概况v二、抽放瓦斯的必要性二、抽放瓦斯的必要性v三、抽放系统的选择三、抽放系统的选择v四、瓦斯抽放系统管径选择四、瓦斯抽放系统管径选择 v五、瓦斯抽放泵的选择五、瓦斯抽放泵的选择 v六、建立扩大泵站六、建立扩大泵站v七、泵站供电、排水的确定七、泵站供电、排水的确定v一、概况一、概况v 综合鉴定采区的突出情况，划分采面突出危险等级。综合鉴定采区的突出情况，划分采面突出危险等级。v二、抽放瓦斯的必要性二、抽放瓦斯的必要性v 1、工作面可以供给的风量、工作面可以供给的风量Qg=60LHvv 式中：式中：L最小控顶距，最小控顶距，mv H采高，采高，mv 有效断面系数有效断面系数v V 规程允许的最高风速，规程允许的最高风速，m/sv 2、采面瓦斯涌出量预测、采面瓦斯涌出量预测v （1）相对瓦斯涌出量）相对瓦斯涌出量Qa=（Wa-Wc）（L-Lh）/Lv 式中：式中：Qa 工作面相对瓦斯涌出量，工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；Wa开采煤层开采煤层原始瓦斯含量，原始瓦斯含量，m3/t；Wc残存瓦斯量，残存瓦斯量，m3/t，一般取煤层瓦斯含，一般取煤层瓦斯含量的量的10%15%；L工作面采长，工作面采长，m；Lh 机、风巷排放瓦斯机、风巷排放瓦斯带的总宽度，带的总宽度，m。v（2）绝对瓦斯涌出量）绝对瓦斯涌出量Qy=QaA/1440 v 3、工作面所需风量计算、工作面所需风量计算Qb=100QyKwv 式中：式中：Kw工作面瓦斯涌出不均衡系数工作面瓦斯涌出不均衡系数v 根据上述计算出的结果，若工作面的需风量远大于可以供给的风量，根据上述计算出的结果，若工作面的需风量远大于可以供给的风量，根据根据规程规程第第145条条规定：规定：一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5 m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于3 m3/min，用通风方法解决，用通风方法解决不合理时，必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下临时抽放系统。不合理时，必须建立地面永久瓦斯抽放系统或井下临时抽放系统。三、抽放系统的选择三、抽放系统的选择 v （1）本煤层抽放系统）本煤层抽放系统v （2）机巷预抽巷穿层孔抽放系统机巷预抽巷穿层孔抽放系统v （3）抽排巷抽放系统抽排巷抽放系统 v三、抽放系统的选择三、抽放系统的选择v 1、通风方法可以解决的瓦斯含量、通风方法可以解决的瓦斯含量Wb=2460Qg C/（100A Kw）+Wcv 式中：式中：Wb通风方法可以解决的瓦斯含量，通风方法可以解决的瓦斯含量，m3/t；v C 规程允许的最高瓦斯浓度；规程允许的最高瓦斯浓度；v Qg工作面可以供给的风量，工作面可以供给的风量，m3/min；v A 工作面日产煤量，工作面日产煤量，t；v Wc残存瓦斯量，残存瓦斯量，m3/t，一般取煤层瓦斯含量的，一般取煤层瓦斯含量的10%15%v Kw瓦斯涌出不均衡系数瓦斯涌出不均衡系数 v 2、煤层抽放可以解决的瓦斯含量、煤层抽放可以解决的瓦斯含量v 采面机风两巷各敷设一趟抽放管，抽放煤层钻孔采面机风两巷各敷设一趟抽放管，抽放煤层钻孔，煤层抽放可解，煤层抽放可解决瓦斯含量决瓦斯含量We=kWav 式中：式中：We本煤层抽放可解决瓦斯含量，本煤层抽放可解决瓦斯含量，m3/t；v Wa开采煤层原始瓦斯含量，开采煤层原始瓦斯含量，m3/t；v k 预抽率预抽率 v 3、机巷预抽巷穿层孔抽放可以解决的瓦斯含量、机巷预抽巷穿层孔抽放可以解决的瓦斯含量v 根据机巷预抽巷穿层孔抽放参数，计算机巷预抽巷抽放可解决瓦根据机巷预抽巷穿层孔抽放参数，计算机巷预抽巷抽放可解决瓦斯含量斯含量Wg=1440Wt/A v 式中：式中：Wt 抽放瓦斯纯流量抽放瓦斯纯流量 ，m3/min；v A 工作面日产煤量，工作面日产煤量，t；v 4、通风、本煤层、机巷预抽巷穿层孔抽放解决瓦斯含量合计通风、本煤层、机巷预抽巷穿层孔抽放解决瓦斯含量合计W=Wb+We+Wg v 根据上述计算结果，用通风方法、本煤层及机巷预抽巷穿层孔抽根据上述计算结果，用通风方法、本煤层及机巷预抽巷穿层孔抽放合计可解决的瓦斯含量小于煤层本身的瓦斯含量时，采面回采时有放合计可解决的瓦斯含量小于煤层本身的瓦斯含量时，采面回采时有必要采取其他抽放瓦斯措施。必要采取其他抽放瓦斯措施。v 5、抽排巷、抽排巷.抽放抽放v 抽排巷抽放需要解决的瓦斯含量抽排巷抽放需要解决的瓦斯含量 Ws=Wa-Wb-We-Wg v四、瓦斯抽放系统管径选择：四、瓦斯抽放系统管径选择：v 1、煤层抽放管径选择、煤层抽放管径选择v （1）煤层抽放混合流量计算）煤层抽放混合流量计算v 煤层抽放，百米钻孔抽放量按煤层抽放，百米钻孔抽放量按Qb计算，取成孔率计算，取成孔率K：v 1）、机巷布置）、机巷布置n1个钻孔，总长度个钻孔，总长度L1米，封孔长米，封孔长Lf1米，则抽放纯米，则抽放纯流量流量 Q1=（LK-Lf 1 n1）/100Qbv 抽放瓦斯浓度为抽放瓦斯浓度为av 则则 Qc1=Q1/av 2）、风巷布置）、风巷布置n2个钻孔，总长度个钻孔，总长度L2米，封孔长米，封孔长Lf2米，则抽放纯米，则抽放纯流量流量Q2=（L2 K-Lf2 n2）/100 Qbv 抽放瓦斯浓度为抽放瓦斯浓度为av 则则 Qc2=Q2/av 3）本煤层总抽放混合流量：）本煤层总抽放混合流量：Q纯纯=Qc1+Qc2 v（2）抽放管径的选择：）抽放管径的选择：v 1）机巷、风巷抽放混合流量）机巷、风巷抽放混合流量 Q1、Q2，则：，则：v d=0.1457 v 式中：式中：d 管道内径管道内径,m；v Qc 混合流量，混合流量，m3/min，v v 管内瓦斯流速，管内瓦斯流速，m/sv 计算出计算出d值，选取内径大于值，选取内径大于d的钢管作为煤层机巷、风巷的抽放支的钢管作为煤层机巷、风巷的抽放支管管v 2）本煤层总抽放混合流量）本煤层总抽放混合流量Q纯纯，则：，则：v d=0.1457 v 式中：式中：d 管道内径管道内径,m；v Qc 混合流量，混合流量，m3/min，v v 管内瓦斯流速管内瓦斯流速，mv 计算出计算出d值，选取内径大于值，选取内径大于d的钢管作为煤层抽放主干管的钢管作为煤层抽放主干管。v2、机巷预抽巷抽放管径选择、机巷预抽巷抽放管径选择v 1）机巷预抽巷抽放混合流量计算）机巷预抽巷抽放混合流量计算v 机巷预抽巷抽放瓦斯纯流量为机巷预抽巷抽放瓦斯纯流量为Q，瓦斯抽放浓度，瓦斯抽放浓度a，则抽排巷混合，则抽排巷混合流量为流量为Qc=Q/av 2）机巷预抽巷抽放管径的选择）机巷预抽巷抽放管径的选择d=0.1457 v 式中：式中：d 管道内径管道内径,m；v Qc 混合流量，混合流量，m3/min；v v 管内瓦斯流速，管内瓦斯流速，m/sv 计算出计算出d值，选取内径大于值，选取内径大于d的钢管作为抽排巷抽放主干管。的钢管作为抽排巷抽放主干管。v3、抽排巷抽放、抽排巷抽放v 1）抽排巷抽放需要解决的绝对瓦斯涌出量）抽排巷抽放需要解决的绝对瓦斯涌出量Qc=WsA/1440v 2）若抽排巷抽放浓度）若抽排巷抽放浓度k计算计算,混合瓦斯流量为混合瓦斯流量为:Qc=Qc/kv 由公式由公式d”=0.1457 v 算得算得d值值 选取内径大于选取内径大于d的钢管作为抽排巷抽放主干管的钢管作为抽排巷抽放主干管 v五、瓦斯抽放泵的选择五、瓦斯抽放泵的选择:v 1、抽排巷抽放阻力计算、抽排巷抽放阻力计算v 1）摩擦阻力）摩擦阻力Hm=9.81Q2L/（KD5）v 式中：式中：Hm 管路摩擦阻力，管路摩擦阻力，Pa；v Q 瓦斯流量，瓦斯流量，m3/h；v 混合瓦斯对空气的密度比；混合瓦斯对空气的密度比；v L 管路长度，管路长度，m；v K 系数；系数；v D 瓦斯管内径，瓦斯管内径，cm；v 4）抽放泵的负压）抽放泵的负压Hp=（Hc+Hh）Kbv 式中：式中：Hp泵的额定抽放负压，泵的额定抽放负压，kPa；v Hc管路沿程阻力，管路沿程阻力，kPa；v Hh孔口负压，孔口负压，kPa；v Kb泵的备用系数；泵的备用系数；v 5）抽放泵的额定流量）抽放泵的额定流量 Qp=Qc/(Ch)Kcv 式中：式中：Qp泵的额定流量，泵的额定流量，m3/min；v Qc抽放地点抽放量，抽放地点抽放量，m3/min；v C泵入口处瓦斯浓度；泵入口处瓦斯浓度；v h泵的机械效率；泵的机械效率；v Kc备用抽放量系数；备用抽放量系数；v 根据计算得出的额定负压根据计算得出的额定负压HP,额定流量额定流量Qp，对照瓦斯泵性能参数，对照瓦斯泵性能参数表选取适合的抽放泵表选取适合的抽放泵。v2、本煤层抽放系统抽放瓦斯泵选择、本煤层抽放系统抽放瓦斯泵选择v 1）本煤层抽放瓦斯）本煤层抽放瓦斯v 1）摩擦阻力）摩擦阻力v 机巷、风巷煤层支管摩擦阻力与煤层主干管摩擦阻力机巷、风巷煤层支管摩擦阻力与煤层主干管摩擦阻力的计算公式的计算公式Hm=9.81Q2L/（KD5）v 式中：式中：Hm 管路摩擦阻力，管路摩擦阻力，Pa；v Q 瓦斯流量，瓦斯流量，m3/h；v 混合瓦斯对空气的密度比；混合瓦斯对空气的密度比；v L 管路长度，管路长度，m；v K 系数；系数；v D 瓦斯管内径，瓦斯管内径，cm；v 计算出机巷煤层支管摩擦阻力计算出机巷煤层支管摩擦阻力Hm1，风巷煤层支管摩风巷煤层支管摩擦阻力擦阻力Hm2，煤层主干管摩擦阻力煤层主干管摩擦阻力Hm3。则摩擦阻力为：则摩擦阻力为：Hm=Hm1+Hm2+Hm3 2）局部阻力）局部阻力Hf 3）管路总阻力：）管路总阻力：Hc=Hm+Hf 4）抽放泵的负压）抽放泵的负压Hp=（Hc+Hh）Kbv 式中：式中：Hp泵的额定抽放负压，泵的额定抽放负压，kPa；v Hc管路沿程阻力，管路沿程阻力，kPa；v Hh孔口负压，孔口负压，kPa；v Kb泵的备用系数；泵的备用系数；v5）抽放泵的额定流量）抽放泵的额定流量Qp=Qc/(Ch)Kcv 式中：式中：Qp泵的额定流量，泵的额定流量，m3/min；v Qc抽放地点抽放量，抽放地点抽放量，m3/min；v C泵入口处瓦斯浓度；泵入口处瓦斯浓度；v h泵的机械效率；泵的机械效率；v Kc备用抽放量系数；备用抽放量系数；v 根据计算出的泵的额定负压根据计算出的泵的额定负压 Hp、额定流量、额定流量Qp，对照瓦斯泵性能，对照瓦斯泵性能参数表，选取适合的抽放泵。参数表，选取适合的抽放泵。v（2）机巷预抽巷穿层孔抽放瓦斯）机巷预抽巷穿层孔抽放瓦斯v 1）摩擦阻力）摩擦阻力Hm：Hm=9.81Q2L/（KD5）v 2）局部阻力）局部阻力Hf v 3）管路沿程阻力）管路沿程阻力Hc：Hc=Hm+Hfv 4）抽放泵的负压）抽放泵的负压Hp：Hp=（Hc+Hh）*Kbv 5）抽放泵的额定流量）抽放泵的额定流量Q：Qp=Qc/(Ch)Kcv 根据计算出的泵的额定负压根据计算出的泵的额定负压 Hp、额定流量、额定流量Qp，对照瓦斯泵性，对照瓦斯泵性能参数表，选取适合的抽放泵。能参数表，选取适合的抽放泵。v七、建立己三扩大泵站七、建立己三扩大泵站v 为了提高抽放效果为了提高抽放效果，实行分区抽放，实行分区抽放，依据以上计算，依据以上计算和选型该泵站抽放瓦斯泵和选型该泵站抽放瓦斯泵，分别抽放本煤层、机巷预抽分别抽放本煤层、机巷预抽穿层孔和抽排巷。穿层孔和抽排巷。v 安装抽放瓦斯泵时要根据安装抽放瓦斯泵时要根据规程规程第第146条条规定规定：“抽放瓦斯泵及其附属设备，至少应有抽放瓦斯泵及其附属设备，至少应有1套备套备用用。”第三节第三节 水害防治专项设计水害防治专项设计 v 1、煤层顶板含水情况、煤层顶板含水情况v 2、煤层底板含水情况、煤层底板含水情况v 3、水害评价、水害评价v水害评价水害评价v 根据根据斯列沙辽夫公式斯列沙辽夫公式计算计算v 计算公式如下：计算公式如下：v t临临=2 KpH实实2/L2+H实实v 式中：式中：H隔水底板临界厚度，（隔水底板临界厚度，（m）；）；v L周期来压前，工作面的最大控顶距离，（周期来压前，工作面的最大控顶距离，（m）；）；v P底板含水层水压，（底板含水层水压，（t/m2）；）；v Kp底板岩石抗张强度，（底板岩石抗张强度，（t/m2）；）；v 底板岩石容重，（底板岩石容重，（t/m3）。）。v t临临：隔水岩柱的临界水压值。：隔水岩柱的临界水压值。v 若若t临临t实实，无突水可能；若，无突水可能；若t临临t实实,有突水可能。有突水可能。ppKLPKLLH4822第五章第五章 注意事项及主要安全技术措注意事项及主要安全技术措施施 v 一、掘进期间的安全措施一、掘进期间的安全措施v 二、回采期间的安全措施二、回采期间的安全措施一、掘进期间的安全措施一、掘进期间的安全措施v 1、巷道及硐室在掘进时，严格执行瓦斯综合、巷道及硐室在掘进时，严格执行瓦斯综合治理措施。治理措施。v 2、巷道施工时必须坚持、巷道施工时必须坚持“有疑必探、先探后有疑必探、先探后掘掘”的原则，预防水、瓦斯等灾害的发生。的原则，预防水、瓦斯等灾害的发生。v 3、掘进期间过断层、过老巷，地测部门应及、掘进期间过断层、过老巷，地测部门应及时下发地质预报。时下发地质预报。v 4、完善顶板检测装置，及时掌握顶板压力变、完善顶板检测装置，及时掌握顶板压力变化。化。二、回采期间的安全措施二、回采期间的安全措施v 1、工作面按突出危险综采工作面管理，必须、工作面按突出危险综采工作面管理，必须严格执行瓦斯综合治理措施，确保安全生产。严格执行瓦斯综合治理措施，确保安全生产。v 2、完善采面顶板检测装置，及时掌握顶板压、完善采面顶板检测装置，及时掌握顶板压力变化。力变化。v 3、回采期间应采取措施防止采空区自然发火。、回采期间应采取措施防止采空区自然发火。v 4、回采期间过断层前地测部门应及时下发地、回采期间过断层前地测部门应及时下发地质预报。质预报。