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矿井通风设计规范

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矿井通风设计规范

矿井通风设计规范范文第1篇

关键词:煤矿 提升机房 冷却通风 工程设计

0 引言

谢桥煤矿是淮南矿业集团公司下属的主力矿井之一,矸石井提升机是矿井提升矸石、井下材料等的提升装备, 是整个矿井生产工艺流程中的一个重要环节,因此必须要求其保证时间稳定运转。由于提升机所匹配的电动机功耗特别大,尤其是在夏季,如果不采取有效的通风散热措施,很容易因为电机过热造成提升机工作中断,从而带来严重的经济损失。提升机房电机冷却通风设计的目的就是对提升机电动机进行强迫冷却通风,确保提升机电动机能够长时间正常工作。

1 工程概况

谢桥煤矿矸石井提升绞车主要用于进风、及打运矸石等,选用的是JKMD-4X4(Ⅲ)-(XQ)型多绳落地摩擦式提升机1台,提升容器为一套14.8t的双罐笼,其配套电动机功率高达1700kW,要求进行强迫冷却通风,从而保证提升机能够长时间正常运转。

本设计依据电机厂家所提出冷却通风风量:13.06m3/s,通风阻力:0.61KPa,设计选用HL3-11(2A)9.5A混流式通风机1台进行送风,其风量:47040m3/h,风压:1908Pa,转速1450rpm,功率为37kW。

通风系统中的进风段为土建风道,其流程为室外空气进风百叶窗进风室袋式过滤器初效过滤风机室混流通风机。出风段流程为混流通风机通风管道电机送风小室电动机。其通风系统流程如图:

■电机冷却通风流程图

2 冷却通风流程各环节设计

2.1 进风百叶窗

进风百叶窗在选型上主要是控制流速,使阻力和噪音都不能过大,同时在安装高度的确定上,须考虑地面对吸入空气的污染以及防止雨季雨水的浸人。工程中最终选型尺寸为4500mmX2700mm,距离地面高度为600mm,面风速控制在2.0m3/s。

2.2 进风室

进风室是一土建风道部件,作用就是在其内部布置袋式过滤器。在设计进风室时候考虑便于袋式过滤器安装、更换、清洗,满足施工操作的安装距离且避免在该段产生过大的风道阻力,使得系统布置紧凑高效。依据土建情况,最终确定其净空长度为1500mm。

2.3 初效过滤

本工程对吸入的空气只要求进行初效过滤,按照流速不超过0.2m/s进行控制,最终选用ZW-1型无纺布袋式过滤器20只,采用5X4的方形布置方式,设计面风速为0.15m/s。工程中按照选定的型号和安装形式预留520x520mm的洞口并且预埋角钢边框,洞底距离地坪高度为450mm。过滤器框架由角钢与扁钢焊接而成。

2.4 风机室

整个风机室相当于进风静压箱,为保证较好的进风气流组织,风机室内的布置必须保证风机的两侧和后侧分别留有不小于1倍和1.5倍风机吸入口尺寸的净空,考虑到以后在实际中对风机采用就地检修方式,在机房内要预留风机检修及起吊更换的位置,设计中在风机的两侧和后侧分别留了适当的净空。为方便风机的运入和检修维护的方便,机房门设置为外开。

2.5 进风小室

进风小室三面侧壁为土建墙体,一面侧壁为钢板与电动机进风口焊接,用4根预埋于土建基础的10号槽钢做进风小室底板托架。整个进风小室是个密闭的空间,洁净空气经过进风小室进入所需通风冷却的电机。

2.6 减震降噪

本工程在初始设计阶段就考虑了减震降噪,主要体现在下列几个方面:①设备选型上采用低噪声型混流通风机。混流风机是介于离心通风机与轴流通风机之间的一种新颖通风机,与同机号风机相比较,它具有离心通风机的高压力、轴流风机的大流量。主要优点是结构紧凑进出气流不受方向限制,故而安装极为方便,噪音低、振动小、省电节能。②工程中为风机出风口设置了软接进行减震;③严格要求在风机房选用密封性好的机房门或者贴密封条进行降噪。④冷却风管道穿过机房维护结构处的缝隙使用具备隔声能力的弹性材料填充密实。

3 结语

整个通风系统流程设计方案的确定牵涉到机电、矿井四大件,土建等多个外专业工种,因此设计中不仅要熟悉本专业的工艺,同时对其他工种工艺也要了解。各个专业之间要不断协调、沟通,既要强调分工又要加强合作,只有在各工艺工种密切配合的基础上,才能做出正确合理的设计。同时为确保达到满足要求的送风风量和末端余压,在设计中要求进行详细的风道阻力计算。由于工程中的预埋件数量较多,并且在定位要求上相对较严格,在设计中需要进行仔细的布置和认真的核对,在整个设计过程中要求工程设计人员必须要有严谨、细致、求实的作风。

参考文献:

[1]采暖通风与空气调节设计规范[S]GB50019-2003.

[2]煤炭工业矿井设计规范[S]GB50215-2005.

[3]通风与空调工程施工质量验收规范[S]GB50243-2002.

矿井通风设计规范范文第2篇

关键词: 瓦斯发电;监控系统;通风控制;瓦斯泄露;减排计算

0 引言

煤矿瓦斯的主要成分是CH4(甲烷),CH4在100年时间框架内的温室效应指数是CO2的21倍,因此瓦斯气体对空排放对生态环境破坏性极强,同时瓦斯爆炸事故的防范和瓦斯有效治理一直也是困扰煤炭人的一大难题。目前多数煤矿坚持以“先抽后采、应抽尽抽、以用促抽、煤气共采”的方针,有效降低瓦斯爆炸事故率的同时兼顾了瓦斯气作为清洁能源的开发利用,一举多得,具有广泛的环保效应和安全效应。

煤炭工业合肥设计研究院从2004年开始在国内较早地开展利用煤矿瓦斯发电的工程设计与承包业务,与国内外众多的煤炭企业、咨询机构合作,一直致力于煤矿瓦斯利用领域的创新、研究与服务,目前作为主编单位正在进行《煤矿瓦斯发电工程设计规范》的编制工作。

瓦斯发电主要工艺是利用煤矿开采过程中矿井瓦斯抽放站抽排的30%以上浓度瓦斯为能源,经过脱水、除尘、增压等预处理措施后,输配至内燃式往复发电机组进行发电。目前进口发电机组自动化水平较高,安全保护完善,发电效率能达到40%以上,具有较好的经济效益和推广价值。

1 监控系统概述

在高瓦斯矿井,一般瓦斯组分中氧气>12%,甲烷>30%,利用矿井抽排的瓦斯气进行发电,必须严格做好瓦斯输配和发电过程中的安全防范工作,因此根据工艺特点设计一套完备的实时监控系统非常重要,是满足设备安全、经济运行和发电管理的内在要求。

煤矿瓦斯发电工程监控系统一般由现场检测仪表、现场控制系统、监控后台系统和监控网络构成。

1)现场检测仪表主要包括常规仪表和瓦斯气安全监测仪表,仪表的设置和选型应满足瓦斯预处理装置及发电机组等工艺设备安全、经济运转的监测要求,拟申报CDM(清洁发展机制)项目的还应满足CDM计量的要求;

2)现场控制系统目前多使用PLC(可编程控制器)实现对被控设备及工艺的监控和保护,现场控制站应具备通用可靠的工业控制网络接口便于各控制站和后台系统的通讯互联;

3)监控后台系统主要实现电站运行的监控、重要运行数据的记录与存储,宜配置操作、显示设备;

4)监控网络应使用成熟、标准的工业控制网络,各工艺系统监控设备的网络接口应尽量统一。

2 监控系统需要注意的主要问题

2.1 发电机房通风控制

《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》2.3.18条规定:爆炸性气体环境内的车间采用正压或连续通风稀释措施后,车间可降为非爆炸危险环境。内燃式往复发电机组厂房存在瓦斯泄露风险,而发电机组本身及其就地辅助电气控制设备和仪表均为非防爆设备,因此监控系统必须做到发电机组一旦运行即自动连锁启动通风机,风机故障或风压检测异常时应立即报警并作用于停机。同时通风机的自动控制还应满足发电机组的正常、经济运行对通风风量和风温的要求。

2.2 瓦斯气体泄露保护

使用爆炸危险气体为燃料,应有完备的瓦斯气泄漏的监测监控方案。在厂房上空应设置两段式(I段10%LEL;II段20%LEL)瓦斯泄露报警装置,当I段报警时监控系统应自动启动所有厂房通风机以稀释泄露的瓦斯气体,II段报警时监控系统应切断厂房内除通风机外所有电气设备的电源。当泄露浓度升高,瓦斯持续扩散时,应设置切断阀门切断瓦斯气源,避免事态扩大或影响供气系统的安全。有关瓦斯气源的切断阀门的选型,应选用正常情况下控制回路带电,切断阀开位的工作方式,在电源失电、回路断线或瓦斯泄露等异常工况需要切断气源的情况下自动连锁保护,迅速断电,关闭气源阀门。

2.3 瓦斯流量计的选择

笔者参与设计的瓦斯发电项目目前多选用V锥流量计,V锥流量计是采用在密闭管道中心线悬挂V型锥体作为节流件的一种差压式流量计,由于其独特的中心流线型节流结构的设计,使得经过节流件的不规则流场整流成近似理想气体,因此它能基于密闭管道中能量转换的伯努利定理进行准确测量。V锥流量计直管段要求前3D后1D,便于选择位置安装;精度可达到0.3%,利于贸易计量;量程比可达30:1,压力损失仅为孔板的1/5~1/10,降低了对差压变送器的要求和输送系统能耗;同时由于流过锥体后的流体加速,达到自吹扫的功能,克服了瓦斯脏污的测量难点,使得开孔比β长期不变,稳定性高。V锥流量计的这些特性恰恰克服了煤矿瓦斯含水量大,粉尘多,振动不稳定、输送压力低的种种特性,保证了瓦斯减排量的准确计量。

2.4 瓦斯减排量的计算

煤矿在生产过程中连续对空排放瓦斯,造成了大气污染和环境破坏,现在利用瓦斯进行发电,实现了温室气体的实际减排,这符合CDM项目的基本原则,发达国家通过提供资金和技术,在发展中国家获得温室气体减排指标,由缔约方用于完成在《京都议定书》的承诺。

减排量的确认本质上是一种国际贸易计量,在监测仪表的选择和减排计量方法学上都有严格的要求,减排量也必须经过定期的审核,要求数据做到完整、精确,而且监测计划中应该考虑到主监测新系统故障时有可比性的备用监测数据,避免由于数据不完整造成的减排量的损失。

减排量的计算最终折算到甲烷的质量,因此瓦斯气体的检测仪表主要配置温度、压力、浓度和流量四参数仪表,其中甲烷浓度的测量建议使用红外原理的产品,但需注意瓦斯取样气体需经过脱水和除尘,避免影响测量精度并有效延长传感器使用寿命。减排计量的方法学是否得当是CDM项目申请的第一步,也是关键的一步,因此在工程实践中应充分重视。

笔者根据以往工程实践经验列举常用的一种减排量计算方法如下(使用V锥流量计):

1)根据现场仪表反馈,获得瓦斯气体测量值:压力P(kPa);温度T(℃);浓度C(%VOL);流量差压 (kPa)。值得提醒的是压力参数的测量一般为表压,计算时需加上工程当地的标准大气压,标准大气压 (kPa)受海拔高度H(m)影响,可通过下面公式一进行校正,避免由此产生计算误差;

2)根据公式二计算瓦斯气体密度 (kg/m3);

3)根据V锥流量计流量公式计算工况瓦斯气体瞬时体积流量 (m3/h);

其中K为V锥流量计的仪表系数,由流量计管道内径D、锥体外径d、流出系数CF、开孔比β及气体膨胀系数Y五个参数决定的流量计的特性系数;

4)根据理想气体状态方程P1×V1/T1=P2×V2/T2计算标准状况下瓦斯气体瞬时体积流量QS(Nm3/h);

5)根据公式Qm=QS×0.7154×C/1000计算甲烷气体瞬时质量流量Qm(t/h);

6)通过监控系统对甲烷气体瞬时质量流量进行积算,获得累计减排的纯甲烷的质量,再乘以甲烷和二氧化碳的温室效应倍数21即可得到项目减排量的标准值。

3 结语

在目前能源局势趋紧的情况下,利用煤矿瓦斯发电为矿井补充了绿色电力,节约了能源,降低了温室气体的排放,同时作为储量丰富的气体能源,也是对国家能源结构的重要补充。

通过瓦斯发电监控系统的优化设计,提高了瓦斯发电项目的控制水平,完善了瓦斯利用过程的监控功能,为矿井带来更多的安全保障、经济效益和社会效应。

参考文献:

[1]GB50058-92.爆炸和火灾危险环境电力力装置设计规范[S].

矿井通风设计规范范文第3篇

井下二盘区瓦斯涌出量因为推采的进行,瓦斯抽放满足不了生产要求,但是四盘区瓦斯抽放泵站距离二盘区工作面太远,无法满足抽采要求,为了保证矿井的安全生产,特进行二盘区抽采系统进行设计。

【关键词】

瓦斯抽采;检测监控;设计;控制功能

黄陵二号煤矿瓦斯抽采检测系统分地面和井下抽采检测两大部分,包括实时检测抽采系统中管道参数、工况参数、环境参数、供水参数、供电参数,对抽采泵、循环水泵冷却塔管道等设备进行自动控制。

1检测监控系统的组成

抽采检测系统设计采用在现有的矿井瓦斯抽采检测监控系统的基础上,设计瓦斯抽采所需的检测传感器,并将传感器接入至瓦斯抽采监控系统。抽采检测监控系统采用全自动系统,主要由计算机、抽采显示控制装置、本安型可编程控制器、传感器、执行器和传输平台等组成。主要监控功能包括:对管道参数进行检测、环境参数检测、工况参数检测、供水参数检测、供电参数检测等五部分组成。管道参数检测:对井上下抽采管道内气体的流量、温度、压力、甲烷浓度、一氧化碳浓度进行连续检测。自动计算管道标况瓦斯混合量及累计量、标准瓦斯纯量及累积量。并能自动记录、查询、打印各类数据和表格。采用V型锥流量传感器、红外传感器等检测管道参数。当检测点数字超过设计报警值时,及时发出声光报警信号。环境参数检测:对瓦斯泵房和管道走廊的环境瓦斯浓度、环境温度等进行连续检测。采用甲烷浓度传感器、温度传感器等检测泵房、管道走廊环境参数。当检测点数字超过设计报警值时,及时发出声光报警信号。工况参数检测:对真空泵轴温、电机轴温、真空泵开停状态、阀门开闭状态、防爆安全装置压差等进行连续检测。采用温度传感器、开停传感器、压力传感器、抽采泵气分离器液位计等检测抽采泵参数。当检测点数字超过设计报警值时,及时发出声光报警信号。供水参数检测:对真空泵供水状态、热水池水位、水温、冷却水水池水位、水温等进行连续检测。采用供水传感器、压力传感器、液位传感器、温度传感器等检测真空泵的供水状态。当检测点数字超过设计报警值时,及时发出声光报警信号。供电参数检测:对真空泵供电电压、电流和功率、功率因数等进行连续检测。当检测点数字超过设计报警值时,及时发出声光报警信号。

2瓦斯抽放泵站控制功能

瓦斯抽采泵站控制方式采用就地控制和集中控制两种,同时实现上位机操作控制,具体控制内容有:

(1)对真空泵、循环水泵分别实现就地和集中开停控制;对冷却塔电机实现集中开停控制;

(2)对通风机、暖风机实现就地和集中开停控制;

(3)通风机与环境瓦斯检测传感器实现联动,即:环境瓦斯浓度超限时自动开启通风机排风,瓦斯浓度降至规定值以下自动停止。当环境瓦斯浓度在一段时间内仍不能降至规定值以下自动停止瓦斯真空泵;

(4)暖风机与环境温度传感器实现联动;(5)通风机与暖风机冬季实行联动,冬季启动通风机时候暖风机同时启动;

(6)真空泵与供水传感器实现闭锁,断水时候立即自动停泵,供水正常后方能重新启动真空泵;

(7)真空泵轴温、电机轴温与轴温传感器实现闭锁,轴温超过设定报警值时自动报警断电。

3瓦斯抽放泵站检测系统设计

3.1井下抽采检测地点和设备

二盘区井下有1个预抽面,工作面有1条预抽管路,按一条抽采管路一个抽采检测点计算。还有一个边采边抽工作面和一个采空区抽采面,边采边抽设1个监控点,插管采空区高位钻孔和采空区插管各设1个监控点,共四个检测点。井下共有3个掘进工作面抽采,每个工作面有1个抽采监控点,共有三个检测点。抽采主管路上设3个抽采监控点。瓦斯抽采检测有5个检测参数:甲烷浓度、抽采负压、瓦斯流量、瓦斯浓度和一氧化碳浓度。井下共有抽采监控检测点10个,需要10组抽采检测传感器。另外使用DN50mm孔板流量计,并配备4台便携式管路参数测试仪,对部分抽采钻孔弄进行日常检测

3.2地面检测点和设备

(1)对管道间内3趟进气管路气体参数进行检测;

(2)对6台抽采泵进行轴温、供水状态进行检测;

(3)对6台抽采泵电机进行轴温、开停状态检测;

(4)对3台抽采泵开停状态检测;

(5)对热水池2个、冷水池1个,进行水温、水温检测;

(6)对瓦斯泵房、管道间的瓦斯浓度、环境温度进行检测;

(7)对泵站供电状况进行检测。

地面监控设备:

(1)环境甲烷浓度传感器12个:泵房房顶8个、管道走廊房顶4个;

(2)管道甲烷浓度传感器3个:管道间内3个进气瓦斯抽采管路各1个;

(3)一氧化碳浓度传感器:管道间3个进气瓦斯抽采管路各1个;

(4)温度传感器7个:冷水池1个、热水池2个、泵房房顶2个、管道间2个;

(5)流量传感器3个:管道间3个进气瓦斯抽采管路各1个;

(6)轴温传感器:6台抽采泵12个、6台电机30个;

(7)开停传感器:6台抽采泵电机6个、3台循环水泵电机需3个、3台冷却塔电机3个;

(8)供水传感器:6台瓦斯抽采泵6个;

(9)液位传感器:6台瓦斯抽采泵6个;

(10)汽水分离器液位计:6台瓦斯抽采泵6个。监控分站6个,可编程控制柜1台,瓦斯抽采监控装置2台,上位机2台。

4瓦斯抽放泵站检测系统设计依据

(1)煤矿工业矿井设计规范。

(2)瓦斯抽采工程设计规范。

(3)煤矿安全规程。

(4)建筑设计防火规范。

(5)建筑物防雷设计规范。

(6)国家和工程所在地现行的主要电气设计标准及规范。

(7)煤矿瓦斯抽采抽放规范。

矿井通风设计规范范文第4篇

[关键词]边角煤;设备布置;安全开采

中图分类号:TD823.87 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)17-0062-01

1 工作面概况

该矿6201工作面位于二采区上部,东部为二采区轨道下山,北部为3C201工作面采空区,南部为工作面DF27断层。该工作面是在二采区6201-6207工作面回采结束后,与DF27断层形成了不规则的边角煤块段。该区域边角煤块段体现了边角煤工作面“不规则、高应力”的特点,存在断层落差大、倾角大、顶板破碎的开采难度。

6201工作面为边角煤面,为最大限度回收资源,该工作面呈梯形布置,分两个阶段回采:第一阶段净面长55.7米,推进长度61米;第二段(对接工作面,添加支架后)净面长72米,推进长度94米。工作面总推进长度为155米,可采储量为3.3万t。

6201工作面系统图

2 工作面巷道布置方式

6201轨道顺槽沿煤层顶板布置,轨道顺槽采用锚网支护及局部锚索加强支护。巷道为梯形断面,设计净宽3.4m,巷中净高2.7m,断面积9.18m2;靠巷道上帮敷设型号22kg/m轨道,主要用于该工作面的进风、运料和行人。6201胶带顺槽与轨道顺槽方位相同,平行布置,沿煤层顶板布置。胶带顺槽采用锚网支护及局部锚索加强支护。巷道为梯形断面,设计净宽3.4m,净高2.6m,断面积8.84m2。主要用于该工作面的回风和运煤。

6201胶带顺槽采用沿空掘巷方式,增加了回采率。其中原6202溜煤眼可以被重复利用,减少了巷道开挖量。

6201工作面受DF27大断层的影响,工作面轨道顺槽与断层走向大体上一致呈折线布置,工作面边采边加,加大资源的回收。

3 边角煤施工工艺流程

3.1 顶板支护

矿山压力显现是影响工作面顶板的主要原因,而顶板管理是煤矿安全生产的重点环节之一,因此回采6201采煤工作面三角煤必须先确定顶板的支护方式,确保回采过程中的安全。为提高工作面回采率,6201胶带顺槽采用无煤柱沿空掘巷,因此顶板压力相对较大。6201采煤工作面胶带顺槽的支护方式采为单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板。为保证推进过程中顶板的安全管理,根据规程规定,超前支护需不得低于20m。

3.2 通风要求

随着巷道的延深、工作面推进和更替以及瓦斯涌出量的变化等,常常需要对矿井风量进行调节,以满足矿井和各作业地点风量的按需分配。其中增减矿井总风量称矿井总风量调节,井下各用风区域或地点间的风量调节称局部风量调节。

《煤矿安全规程》规定:每个矿井,至少有两个安全出口,其中一个进风,另一个回风。若正常边推进边回采,工作面内就会出现风量小,影响安全的隐患。因为风量在进入工作面的时候,就会从采空区及其他地点漏出。漏风使有效风量减少,通风系统复杂,威胁安全生产。

对6201胶带顺槽沿空留巷段采空区使用编织袋装碴摆实,杜绝采空区漏风。

为保证6201采煤工作面第二段切眼通风,须在6201轨道顺槽设置局扇通风,以满足工作面通风的需要。

局部通风机至少要做到以下几点,才能保障掘进或独头巷道内的人员进行安全生产的工作,才能保证巷道内的有毒有害气体不会对人体造成伤害,杜绝重大事故的发生。

1、采用双回路供电方式并能够具有自动切换的功能;2、实行风电、瓦斯电联锁保护;3、安装风筒风压传感器闭锁装置;4、局部通风机的供风量必须满足掘进工作面或独头巷道所需要的最低风量要求;5、局部通风机安装位置必须设置在离回风口大于10米的进风侧;6、局部通风机处必须放置设备检修、检查、维护的工作记录牌;7、局部通风机必须放置在专门的台、架上,禁止直接放置在地面;8、局部通风机的风筒必须严密不漏风,并且每班有专人检查处理,9、使用专用电缆,专用开关,专用变压器。

4 安全措施

1、每次发生顶板变化时,必须根据顶板活动规律和现场收集的资料,判明根源和可能发生的顶板事故程度,以作为采取顶板处理措施的依据。

2、保持工作面液压支架完好,支架问题造成顶板恶化的必须立即恢复支架完好。

3、 确保工作面直线性;煤机割煤时不超割;前移支架直线性标准高,顶板应力不集中;支架不超高;支架间错茬不超过规定。

4、 遇顶板破碎条件时,必须组织快速推进,减轻破碎顶板的进一步恶化。

5、 根据现场实测,准确把握周期来压规律和顶板活动特点。特殊地段应加强支护,确保支架有效及时支护煤帮顶板。

6、 班前会必须布置明确的施工措施,现场由跟班管理人员负责指挥,由有经验的老工人进行移架或进行顶板支护。

7、 特殊地段每推进一刀,都必须根据现场实际情况制订下一步有针对性的施工措施,班组之间保持措施的连贯性,避免因组织不力造成事故后果。

8、 坚持“不掉顶不漏顶”的顶板管理原则,树立掉顶即是事故的顶板管理理念。

9、 坚持带压移架,有必要时用单体液压支柱协助带压移架,并做到边移架边收伸缩梁,避免顶板离层、煤矸块有自由冒落空间,杜绝掉顶漏顶事故发生。

10、 支架端面距超过规定或梁端顶帮松软时,必须采取超前移架或伸伸缩梁护顶护帮措施。

11、 煤机过特殊地段时,应放慢煤机牵引速度,减轻冲击震动影响;顶帮松软时降低截割高度,避免掉顶超高;坚持割一架伸一架伸缩梁及时护顶,护帮板及时护帮。

12、 支架前移后,以支架支撑状态良好为准,杜绝支架仰俯、超高现象,有必要时应降低支架高度护严顶板。

13、 顶板破碎时,必须采取防歪防倒措施,保持支架支护状态良好,有效支护顶板。

14、 在有可能发生大量漏顶时,必须停止输送机运转移架,避免边漏边移架,以致顶板漏空冒顶。(移架时利用碎煤矸堵塞梁端通道,减少漏顶量)

15、 梁端掉顶漏顶后,在确认煤帮顶板坚硬稳固、移架不继续掉顶和移架(或超前架)后端面距不超过规定时,可直接移架支护顶板。否则,必须先采取接顶护顶措施后再移架。

16、 顶板破碎煤矸不离顶时,可不进行接顶,但必须采取可靠的堵漏护顶措施。

17、 煤岩体松软、折帮较宽且空顶时,必须使用木料进行接顶支护。

18、 当特殊地段折帮漏顶严重且形成恶性循环时,必须及时采取铺网造人工假顶或注“马丽散”加固顶帮措施。

19、 工作面两端头严格落实临时支护等措施,避免与两巷顶板出现高低差。

5 结语

通过实践发现,边角煤的回采应尽可能利用现有生产系统,应针对各个边角煤块段的赋存状况及特点,开采前做好充分的调研论证工作,遵循技术可行、安全可靠、经济合理的原则,选择合适的开采技术方案,大胆试验,保证资源的回收率。

参考文献:

[1] 徐永圻,煤矿开采学〔修订本〕.徐州:中国矿业大学出版社,1999

[2] 陈炎光,徐永圻,中国采煤方法.徐州:中国矿业大学出版社,1990

[3] 刘兵,矿山供电.徐州:中国矿业大学出版社,2004

[4] 国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程.北京:煤炭工业出版社,2006

矿井通风设计规范范文第5篇

关键词:底抽巷技术;瓦斯治理;应用

一、5#煤层瓦斯基础参数

矿井瓦斯基础参数是确定瓦斯治理、抽放设计、抽采方法的主要依据,根据矿井瓦斯涌出量的预测结果,矿井瓦斯由以下三部分组成:回采工作面瓦斯涌出、掘进工作面瓦斯涌出和采空区瓦斯涌出。刘家梁矿回采面瓦斯涌出量占39%,掘进面瓦斯涌出量占20%,采空区瓦斯涌出量占41%,要进行采掘进工作面预抽并加强采空区抽采。

经测定的5#煤层瓦斯参数如下:

5#煤层的瓦斯压力在0.30~0.71MPa之间,煤层原煤瓦斯含量在4.19~7.66m3/t之间,为高瓦斯煤层

5#煤层结构复杂,厚度5.81m~13.26m,平均9.70m,顶板多为砂质泥岩,泥岩、底板泥岩、泥岩,岩性均软,为典型的三软煤层,是刘家梁矿的主采煤层,也是高瓦斯的主要原因。

二、瓦斯抽放的可行性

开采层瓦斯抽放的可行性是指在原始透气性条件进行预抽的可能性。刘家梁在5#煤层测定了煤层透气性系数0.0272m2/(MPa2・d),百米钻孔初始瓦斯涌出量为0.0971 m3/min,衰减系数为0.0074d-1。根据《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008)规定的开采层预抽瓦斯可行性评价标准见表1.1

从煤层透气性看,5#煤层的抽采难易程度为较难抽采类型;从瓦斯流量衰减系数看,5#煤层属于可以抽采类型。因此,5#煤层总体上属于较难抽采类型,可采用底抽巷施工向上孔提前卸压煤体中的瓦斯。

三、底抽巷在5134综采工作面治理瓦斯技术

1、概况

5134综采工作面,走向长度为1200米,倾向宽120米,工作面倾角11°煤层平均厚度9m。工作面采用U型通风,为上行通风。

5134底抽巷沿6#煤层掘进,5134底抽巷距5#煤层底板垂距8米,与5134进、回风顺槽均内错57米。

2、瓦斯抽放方法

刘家梁矿5#煤层以往掘进工作面采用巷道两帮开钻场向前施工钻孔,进行边掘边抽,回采时采用高抽巷、回风巷施工斜交高位孔,上隅角埋管,进行边采边抽。

5#煤层倾角11°,随着采掘工作面变化,开采深度也随着增加,瓦斯梯度也随着要变化,采、掘进工作面采用以往风排瓦斯和用边掘边抽,边采边抽,瓦斯治理比较单一,难以解决瓦斯超限问题,需进行采掘前提前预抽,采用了底抽巷施工向上孔,对开采层进行提前预抽,可以从根本上治理瓦斯。

另我矿5#煤层的邻进层为3#煤层和6#煤层,均为不可采煤层,所以不具备开采保护煤层,现刘家梁矿底抽巷在6#煤层布置,底抽巷为半煤岩巷道,施工底抽巷即能快速形成巷道又能降低巷道施工成本。利用底抽巷对5#煤层局部高瓦斯区域进行瓦斯治理,将高瓦斯区域变为低瓦斯区域进行开采,能保证安全生产的顺利进行。

5134底抽巷掘进期间上、下帮每间隔30m布置一个钻场(深4m、宽4m、高3m),上下帮钻场进行交错布置,上帮每个钻场施工21个向上孔,下帮每个钻场施工18个向上孔,孔深为16-70m,终孔位置在5#煤层底板向上9m左右,终孔成网格布置,(10m*10m),对5134采掘工作进行提前预抽,进行卸压5134工作面瓦斯。

抽放方法见图:

3、瓦斯抽放管理

现地面瓦斯抽放抽放系统已建成,在建成初期必须加强瓦斯抽放管理,做好管路的除渣放水及对瓦斯参数测定工作,同时保证钻孔质量和封孔质量,保证钻孔及管路负压,确保抽放效果。

预抽后各煤层瓦斯含量及可解吸量表

四、效果检验

在我矿5134综采工作面总钻孔工程量125637米,平均吨煤钻孔0.079米,平均万吨煤钻孔790米,瓦斯预抽率为36%,在掘进期间另采用边掘边抽,边采边抽,采、掘抽放率均超过45%,经过抽采,工作面瓦斯抽采达标,5134工作面在掘进期间回风流瓦斯浓度降到0.3%,回采期间瓦斯浓度降到0.4%,保证了安全生产的顺利进行,底抽巷在5#煤层治理瓦斯取得良好效果。