1、2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:12713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施为缓解采掘接替紧张,提高煤炭资源回收率,在 2713 工作面下巷使用高水充填材料巷旁充填技术进行沿空留巷。为保证沿空留巷施工的顺利进行,特制订本安全技术措施。一、工程概况2713 工作面位于 27 采区下部,北为 27 采区下山保护煤柱,西为 2709 工作面,东为 2715 工作面(未掘),南为火成岩边界。工作面南北走向长10381054m,东西倾斜长 195m,标高-628.1m-741.5m。工作面煤层稳定,煤层厚度为 1.75.3m,平均煤厚 2.96m,煤层倾角为 715,平均倾角12。271
2、3 工作面顶板条件良好,直接顶为泥岩及砂质泥岩,厚度为 13.4m,基本顶为中、细、粉砂岩及泥岩,厚度为 23.68m,直接底为砂质泥岩,厚度为2.48m,基本底为细粒砂岩,厚度为 24.72m。2713 工作面下巷长 1118.5m(可采长度 1038m),为出煤、进风巷,采用锚网索(梁)+M 钢带联合支护。巷道断面为矩形断面,净宽 4.2m,净高不低于2.5m,巷道断面积不小于 10.5m。巷道顶板采用锚杆+锚网+锚梁+锚索联合支护。顶板每排使用一片 6 眼 4.2m 的 M 钢带(眼距 800mm),采用 222200mm高强锚杆(自下帮起钢带第一、三、四、六眼位内施工)和 21.642
3、00mm(每隔一排在自下帮起钢带第二、五眼位内施工)锚索,铺设小眼点焊钢筋网(网格7070mm);顶板施工四排锚索梁支护,锚索梁“迈步布置”,锚索规格为21.67200mm,锚索梁采用 16#槽钢加工,眼距 1600mm,锚索托盘采用 12mm厚钢板加工,规格为 12012012mm。两帮采用 222200mm 高强锚杆支护,使用竖向 M 钢带(采用两眼及三眼钢带搭配使用,分别为 1000mm 和 1700mm 长,眼距 700mm;600mm 长,眼距 400mm),锚杆排距为 800mm,铺设小眼点焊钢筋网(网格 7070mm);下帮施工一排锚索梁支护,锚索规格为21.64200mm,锚索
4、梁采用 16#槽钢加工,眼距 1600mm,锚索托盘采用 12mm厚钢板加工,规格为 12012012mm。附图 1:2713 下巷支护断面图。二、充填系统2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:2(一)充填材料高水充填材料由甲料、乙料两种组分构成,二者以质量比 1:1 配合使用,高水充填材料性能可根据具体条件进行配制与调整。针对 2713 工作面下巷具体情况,采用充填袋作为成形的方式来进行充填,以便充填体能有效接顶。通过工程类比,初步确定材料水灰比取 1.8:1,后续根据沿空留巷情况进行调整。(二)充填泵站布置结合 2709 工作面下巷充填泵站布置及充填施工经验,考虑充填泵布置空间
5、、充填泵输送能力、充填料运输等因素,将 2713 工作面下巷充填泵站布置于 2713 下巷底抽巷车场。(三)设备及管路选型、数量输送管路包括单浆管和混浆管。单浆管由高压胶管和无缝钢管组成,共 2趟,均从泵站到充填点,一趟输送甲料,另一趟输送乙料,采用三通外置式混合器进行混合。为使充填方便可靠,充填泵与钢管之间以及充填钢管与混合器之间均用高压胶管过渡连接,胶管与钢管间用快速接头相配合,单浆管的内径选为 51mm。混浆管采用高耐磨喷砂胶管,长度取 20m,混浆管的内径选为51mm。充填泵选用 ZBYSB700/8-55 型煤矿用液压双液注浆泵两台,1500 公升搅拌桶 4 个。ZBYSB700/8
6、-55 型液压双液充填泵技术参数如表 1 所示。表 1 ZBYSB700/8-55 型液压双液充填泵技术参数表型 号 最大流量 L/Min 压力/MPa 输入功率/Kw 质量/KgZBYSB700/8-55 700 8 55 1800(四)泵站管理1.充填泵站用一趟 4 吋钢管供水,供水能力不小于 40m3/h,以保障给搅拌桶加水,确保充填工作连续进行。2.泵站应有专人看守,避免设备零件损坏与丢失。3.泵站与充填点间使用电话或载波联系。三、充填体成形设计2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:3(一)活动充填框架结构为使充填袋内浆液按设计要求凝固成形,用充填框架完成此任务。充填框架包
7、括侧挡板(采空区侧和巷道侧)和前挡板两部分,均采用木板构筑,其中:1基础模板:由厚 30mm 的木质板材加工而成,两侧模板长高=4000mm200mm,前侧模板长高=3000mm200mm。2调节模板:由厚 30mm 的木质板材加工而成,两侧模板长高=4000mm100mm,前侧模板长高=3000mm100mm。(二)充填袋充填袋的材质应有足够的强度及抗静电与阻燃性能,符合煤矿安全规程相关要求。充填袋加工时,接缝要结实牢靠,要严格按设计要求加工(满足充填与吊挂)。在实际工作中,充填袋的尺寸及其上锚栓孔的位置不能满足使用要求时,可根据煤层地质条件变化及生产情况做适当调整。充填袋加工要求:1进料口
8、直径 120mm,进料管长度不宜小于 550mm;2充填袋留设 20 个锚栓口,要求:锚栓口直径为 60mm,锚栓套左右两边外露长度均为 150mm。附图 2:充填袋结构示意图。四、充填支护设计(一)充填体位置确定留巷宽度越大,越有利于使用,但留巷难度也越大,所留巷道的矿压显现更强烈,巷道维护工作量也更大。同时,若留巷宽度不能满足使用要求,则还需要扩帮,也会增加后期的工作量。综合考虑巷道围岩特性以及对于留巷断面的要求,根据 2713 下巷断面与原巷内支护方式,确定将充填体全部置于采空区。(二)沿空留巷加强支护设计为保证巷旁充填工作安全顺利的进行,减轻工作面采动时支承压力对巷道的影响,确保留巷达
9、到较好效果。在对巷旁充填作业点进行可靠支护,形成安2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:4全工作空间的同时,还需对工作面前后方巷内进行临时补强支护。1巷道超前支护2713 下巷超前支护根据巷道高度和宽度选取 DW25DW35 型单体支柱配合2.84.0m 长 型梁架倾向棚, 型梁打在顶板无钢带支护中间位置,棚距1000100mm,顶板破碎时,应该在 型梁上架设圆木或棚距变小为500800mm。超前支护范围内支设三排单体支柱,巷道两侧各支设一排单体支柱,距梁头距离为 200400mm;中间一排靠近转载机下帮侧,距转载机不小于200mm,与巷道下帮侧单体支柱形成双排柱,双排柱间即为巷内
10、的行人通道,人行宽度不小于 0.8m,高度不小于 1.8m。超前支护长度不小于 20m,超前支护的单体支柱必须成一条直线,其偏差不超过50mm,初撑力不小于 6.5MPa,单体支柱必须棵棵拴牢双防倒绳、穿柱鞋,钻底量不大于 100mm。单体支柱活柱伸出量 200700mm,严禁超高使用,巷道较高时穿大松木鞋或绞顶(绞顶不低于 4 层木料时,初撑力不小于 2.5MPa),单体支柱要支在硬底上或穿柱鞋。单体支柱三用阀和大把方向平行于巷道方向,三用阀注液端朝向巷道外口、大把朝向老塘侧。单体支柱全部编号管理,牌号清晰,不同型号的单体支柱不可交叉使用。2工作面后方巷道临时加强支护由沿空留巷矿压显现一般规
11、律可知,从工作面至后方约 5060m 范围内为围岩强烈沉降段,围岩活动剧烈,矿压显现明显。结合 2709 下巷沿空留巷经验,要求滞后加固距离不小于 60m,在地质条件较差的地段需适当扩大加强范围。支护形式与下巷超前支护形式一致。(三)充填作业空间支护充填作业空间采用锚网索和单体液压支柱配合铰接梁架走向棚复合支护。11 #3 #支架开始前移之前,必须对支架前方顶板进行锚网支护,并详细检查支架后方顶板支护及完好状态。(1)采煤机割透机头煤壁并拾净浮煤后,将采煤机、刮板运输机、转载机及破碎机停电闭锁,在架前挂金属网(网格规格为 100mm100mm 钢筋点焊网或菱形网)并向顶板打锚杆,网片搭接不小于
12、 100mm,并且搭接处每 200mm 采用2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:514#铁丝。挂网区域宽度 5m(从巷道向采空区内侧方向,充填体宽度 3.0m,充填作业道 1.5m,留有 0.5m 锚网支护减少窜矸),锚杆采用 222000mm 螺纹钢锚杆,间距 1200m,排距 1600mm,每根锚杆使用 MSK2350 锚固剂(白色,先装)和 MSZ2350 锚固剂(蓝色,后装)各一支,锚杆预紧力必须达到 200Nm。为避免铺网时出现空顶作业,必须坚持自上向下依次顺序降架、铺网,并使用 型梁或木梁托网、临时支护,只有当上方侧相邻支架升紧后,方可降架、铺网。铺网、上梁作业时,人
13、员站在两侧支护严密的支架下操作,两侧支架必须伸出伸缩梁,护帮板紧贴煤墙。(2)为了防止移架过程中支架顶梁将架前已打好的锚杆端头的螺母等部件压坏而影响支护效果,可在锚杆、锚索托盘两侧架设两道 型梁或木梁,移架时支架顶梁顶在木梁上而不会对锚杆、锚索端头部件造成破坏,同时也可作为架前打设锚杆时可作为临时支护。(3)1#3 #支架前移前,必须对架后走向铰接梁棚进行注液,确保单体液压支柱棵棵完好,柱压不低于 6.5MPa,铰接梁前端距支架尾梁不大于 600mm,否则必须先挂梁支护后移架。21 #3 #支架前移过程中必须对后方露出顶板及时支护。(1)前移支架速度要慢,使后方顶板慢慢裸露出来,此时位于支架后
14、方的两名支护工(安排经验丰富、操作熟练的技术工人担当此工作)必须认真细致地观察裸露出来顶板的完好状况,并与前方操作支架的工人时刻保持沟通,有情况及时处理。若情况复杂必须请求跟班队长、生产科,不能随意或擅自行动。同时,支架操作工要绝对听从位于支架后方的顶板支护工的指示,以保证充填空间安全可靠。在此过程中,支架后方的支护工可根据情况时刻注意顶板状况,若顶板情况确实完好,没有安全隐患,支架工可一次缓缓完成一个循环的支架前移工作,否则必须先停下来对顶板进行处理,一切安全无误后方可继续下一步操作。(2)为防止支架后方的顶板大面积露出而出现冒顶事故,必须坚持自上向下依次顺序移架,只有当上方侧相邻支架升紧后
15、,方可移架。3 #支架前移到位后,为防止充填作业道采空区侧窜矸,及时在 3#支架上方侧挂金属网以封挡采2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:6空区侧的矸石,为采空区回柱提供作业空间并防止矸石滚落到该区域造成人身伤害。挡矸网必须接顶接底,挡矸网与下巷上帮之间的距离必须满足充填作业空间的要求,一般要求 4.54.6m,并在挡矸网下帮打设挡矸点柱,柱距不大于 1200mm,点柱必须戴帽。31 #3 #支架前移后端头支架前移到位后,必须及时对充填作业空间进行临时支护,采用锚网索和单体液压支柱配合铰接梁架走向棚复合支护。(1)锚杆采用 222000mm 螺纹钢锚杆,间距 1200m,排距 1
16、600mm(因为架前已经按排距 1600mm 打设了锚杆,所以架后在两排锚杆之间补打一排锚杆即可,按排距 1600mm 施工,补打后锚杆排距为 800mm),位于充填区域外的顶板锚杆间距 1200m,排距 1600mm。每根锚杆使用 MSK2350 锚固剂(白色,先装)和 MSZ2350 锚固剂(蓝色,后装)各一支,锚杆预紧力必须达到 200Nm。(2)锚索采用 18.97200mm 的钢绞线(长度以能锚入上位稳定坚硬岩层不小于 1m 为宜),间距 1200m,排距 900mm,锚索托盘采用 12mm 厚钢板加工,规格为 400mm400mm,每根锚索使用三支 MSZ2350 锚固剂,锚索预应
17、力不小于150kN(张拉时压力表读数为 3035MPa)。(3)待充填区域的顶板选取 DW25DW35 型单体液压支柱配合 1.2m 长铰接梁架走向棚,一梁一柱,单体液压支柱倾向间距为 1000mm,走向排距1200mm。充填作业道(充填体采空区侧)采用两趟长约 1215m 的走向铰接梁棚支护,铰接梁上口间距不大于 1500mm,下口宽度不小于 800mm,充填体侧的铰接梁一梁一柱,采空区侧的铰接梁一梁两柱。单体液压支柱初撑力不低于6.5MPa,且迎山有力,铰接梁全部铰接,严禁出现丁字棚。4沿空留巷支架后方充填区域控顶走向长度不超过 8m,当吊挂充填袋时,去掉待充填区域内的单体液压支柱及铰接梁
18、,留出作业空间。附图 3:充填体位置及作业空间支护平面图。附图 4:架后支护剖面图。(四)充填体稳定性控制措施2713 工作面为俯斜开采工作面,在 2713 下巷实施沿空留巷技术时,其充2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:7填体稳定性控制主要包括三个方面:一是在顶板压力作用下,当横向变形较大时,充填体会出现失稳现象,需采取措施提高充填体的横向抗变形能力方能保证充填体的稳定;二是在重力、采空侧矸石及顶板回转下沉等复合作用下,充填体可能会失去稳定性,向巷道侧滑移;三是俯斜开采条件下,充填体存在向工作面滑移迹象,特别是在充填体构筑过程中,充入袋中的充填材料浆液有向工作面流动的迹象,易推
19、倒其前方支设的单体支柱,导致充填体不能按要求成形。2713 下巷附近工作面煤层倾角为 715,平均 12,沿巷道施工方向煤层倾角 19,平均 4。同时该巷道沿煤层顶板施工,故设计充填体稳定性控制措施如下:1充填体横向变形控制方法沿空留巷成功的关键在于构筑支护性能好的巷旁充填支护带。由矿压显现规律可知,采空区上方老顶的回转下沉属于给定变形,充填支护带是位于老顶下的一个小的支护承载体,它必须能适应这种变形。在充填体中置入锚栓来约束其横向变形,以提高充填体的整体支护性能。2充填体受侧向力控制办法由于工作面俯斜开采,煤层倾角为 715,平均为 12,在 2713 下巷进行沿空留巷时,充填体有向前方工作
20、面及巷内滑移的倾向。因此在构筑充填体时应事先将底板铲平,挂充填袋前,在底部铺钢筋网并打注锚杆,钢筋网沿长边从中间对折卷起,一半压在底板上,另一半立在充填袋外侧;然后在距下巷上帮底板边沿 300400mm 位置打注一排 1m 长的锚杆,间距为 1m;最后在钢筋网上铺双抗网。防止充填过程中充填包将其前方及巷道侧的单体支柱推倒导致充填体构筑失败,同时最大限度地减小充填体向前方工作面及巷内的滑移量,因此在支设护模单体支柱时,必须控制好单体支柱的角度。充填体采空区侧较高,且倾角较大,存在矸石向充填墙体下滑挤压现象,因此可采用木条等硬质材料配合金属网以封挡采空区侧的矸石。3充填体底部破坏与锚栓断裂控制办法
21、结合 2709 下巷沿空留巷相关施工经验与分析,充填体底角破坏的原因主2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:8要为:锚栓受剪切力断裂底角充填体无支护受压出现水平变形而鼓出破坏,故计划将最下面一排(或两排)锚栓改为锚索,同时继续对充填体底部进行锚网支护。附图 5:充填体锚栓与钢带布置示意图。(五)初采初放期间顶板管理回采初期顶板受到切眼里侧煤体、煤壁侧煤体、巷道侧煤体支撑,为四边固支。结合顶板垮落相关理论与现场实践,可知顶板在煤柱侧顶板存在一定的悬顶,且实体煤侧悬顶长度大于煤柱侧;同时由于工作面开切眼与下巷呈 79夹角,初采阶段机头需进行调斜回采,机头段顶板受开切眼里侧实体煤、下巷侧
22、实体煤(包括充填体)的支撑作用,矿压显现不明显,会造成机头段采空区顶板悬顶面积过大。此段顶板虽然在自重与矿压显现影响的作用下,会缓慢断裂、回转下沉,仍会出现垮落不充分、悬臂梁较长现象,使得充填体所承受载荷增加,不利于充填体的稳定。为使得顶板最大限度的垮落、尽量减少顶板悬臂长度,在充填体采空区侧打设切顶眼辅助放顶,或沿空留巷初期紧贴充填体打设一排木点柱加强支护,以减少充填体的所受载荷。附图 6:回采初期采空区管理示意图。五、充填工艺实施(一)巷旁充填工艺高水材料巷旁充填工艺包括充填泵站与充填点两部分。基本工艺流程如下:2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:9监 控 充 填 情 况搅
23、拌 桶 加 水搅 拌 桶 加 料31架 设 与 回 撤 采 空 侧 走 向 梁架 设 巷 道 、 采 空 侧 模 板清 理 浮 煤 、 开 挖 小 沟 槽加 水 、 拌 料搅 拌 桶 加 料开 动 搅 拌 机搅 拌 桶 加 水充 填 点 准 备准 备卸 料检 修 2 进 行 充 填开 泵 供 料监 控 出 料 4 支 柱 拆 除 6清 洗 整 理清 理 充 填 点5开 泵 供 清 水清 洗 设 备 结 束检 查 模 板 整 体 架 设 情 况架 设 前 挡 模 板 及 锚 栓充 填 点 支 护 、 拆 卸 模 板 框 架 及 紧 锚 栓1泵站准备(1)卸料与检修。卸料工将当天所需甲、乙料从矿车
24、中搬运到各自的存放处,避免混放。检修工检修充填泵、开关、搅拌桶以及通讯线路等内容。(2)充填泵站拌料。甲、乙料分别在 1#、2 #搅拌桶和 3#、4 #搅拌桶中搅拌。当 1#、3 #搅拌桶给充填泵供料浆时,2 #、4 #搅拌桶应加水上料并搅拌。而当2#、4 #搅拌桶给充填泵供料浆时,1 #、3 #搅拌桶开始加水上料搅拌。两对搅拌桶交替工作,直到完成充填工作。2充填点准备与充填充填班根据已经构筑好的充填体距端头支架的距离大小快速定位好充填空间位置与大小,并对充填空间区域顶板进行支护,以满足安全要求。随后进行清理浮煤与架设模板等工作,同时拆下前一天构筑好的充填体前挡板,挂起充填袋,拉紧四周挂环,使
25、充填袋下部成形,在充填袋四周架好模板,插入下部锚栓并扎紧封口,完成吊挂充填袋的初步准备工作。需要注意的是,吊挂充填袋之前,需对充填区域内 4 个角及中间位置处的顶底板距离进行量测,算出充填体预构筑区域内顶底板的平均距离,进而结合充填体的长度和宽度估算出本次充填所需要的充填浆液用量。当这些工作完成后,由专人进行全面检查,合格后发信号与充填泵站工作人员联系,通知其本次充填所需制浆量并开始启动充填泵进行充填。充填点人员观察出料口流出均匀甲、乙混合料浆后,将混浆管插入充填袋内进行正式充填。2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:10在充填过程中,应巡回检查充填袋周边情况,发现问题及时处理。在
26、充填初期,每充填 200mm 高度,上提一次充填袋,避免充填袋下坠打皱。充填时,等充填袋内料浆逐渐增高接近木制模板上端时,再加下一块模板,在充填高度过半时架设上部锚栓。如此循环上述过程,直到充填袋充满密实接顶为止。需要指出的是,当还差约 810m 3左右的充填浆液即可使充填袋充满时(即袋中已充填浆液的液面距顶板的平均距离约为 8001000mm 时),充填工应及时量测袋中已充填浆液的液面距顶板的平均距离,估算出充满充填袋还需多少立方浆液,结合管路中积存浆液量和每桶制浆量估算出泵站还需要制备几桶充填浆液,并汇报给充填泵站,以便泵站及时调整制浆量,防止造成材料浪费及因制浆量不够导致充填体无法密实接
27、顶;当充填体快要接顶时,应密切观察情况,尽可能地使充填体接顶密实,不应有缝隙。一旦接顶成功,应立即将混浆管从充填袋内拿出,即刻通知泵站停止注浆,并用绳将进料口捆扎结实,防止浆液外溢。同时,充填点工作人员应迅速将安设于甲、乙料混浆管头段的清水阀打开,冲洗混浆管,以防止混浆管被堵塞。如果此时充填工作已经结束,则应通知泵站,开始打清水,清洗管路。3模板与点柱拆卸框架模板主要是辅助充填袋成形。模板拆卸一般由上而下顺序进行,同时检查并拧紧上次充填所安设的锚栓。充填体巷道侧与采空区侧点柱与框架模板、采空区侧走向支护棚在充填完成第 3 天方可回撤,充填体作业道挡矸棚在充填完成第 7 天回撤(根据现场情况可适
28、当提前,但对应充填体充填时间不得小于 3 天) 。(二)劳动组织与作业安排1充填劳动组织在巷旁充填工艺过程中,需要各工种相互配合才能完成充填工作。各工种主要分布于以下各环节与工作地点:材料运输、充填泵站、充填点与液压支架后方顶板的支护等。劳动组织见表 2。表 2 充填劳动组织表班次人数序号 工种检修班 采煤班 1 采煤班 2 备注2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:111 充填工 72 配浆工3 搬运工 64 机修工5 司机 16 班长 17 支护工 3 3小计 15 3 3合计 15 3 3搬运工 4 名。实际中搬运工与配浆工属同一组人,共 4 名,负责将材料运输到泵站并码放好
29、,并在充填时负责配浆和上料。充填点:1 名充填组长(兼);泵站:1 名泵站组长(兼);班长:全面负责;支护工:由采煤班工人兼职。各工种职责为:充填工清理充填点,拆装模板框架、挂袋、回支临时支护、充填及架设锚栓等;配浆工冲洗泵、管路及混合器,负责甲、乙料搬运、配料及泵送等;机修工检修泵、管路、混合器及信号控制系统等;司机主要操作充填设备等;班长对整个充填系统及充填质量、安全、进度全面负责,并负责安排与采煤班的交接任务;搬运工将本班充填所用的充填材料搬运到充填硐室并放置好;支护工必须按要求支护好裸露的顶板,完成液压支架前移后裸露顶板与充填体采空区侧的支护任务。2充填工艺实施方法(1)充填点作业程序
30、充填工必须严格按照如下操作程序进行作业。第一步:在进入充填地点前,必须先敲帮问顶,观察煤壁、顶板及临时支护质量,并做好瓦斯检测等工作,一切安全正常后方可进入充填点进行作业。第二步:拆除上次充填框架及对应的固定点柱,安设好本班充填框架,挂好充填袋,打牢固定点柱等。第三步:上述工作按要求完成后,打电话通知泵站开泵,并通知泵站本次实际充填高度及需要的浆液量。第四步:充填过程中,密切观察充填袋周围情况,发现情况及时处理。第五步:充填快接顶时,打信号通知泵站,并依据顶板情况决定是否拆除其上的圆木。待充填体完全接顶后,将高压注浆软管从充填袋内取出并用细铁丝捆扎紧充填口。第六步:冲洗混合器及管路,见清水后通
31、知泵站停泵。2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:12(2)泵站各工种操作程序泵站人员必须严格按照如下程序进行作业。第一步:将充填材料运到泵站并存放好,检修人员检修充填设备、电控及信号系统,清除泵内、搅拌桶内污渣,并确保充填设备与管路等畅通无阻。第二步:配浆工接到充填点通知后,分头开始配制甲、乙料所需料浆。第三步:甲、乙料浆配好后,并打电话通知充填点,然后司机开泵充填。在充填过程中,司机要密切观察注浆压力的变化情况,遇到问题及时处理。第四步:充填完毕后配合充填点做好最后的清理与交接任务。(三)充填区与采空侧通风措施1通风路线如下:(1)2713 下巷沿空留巷里段(2713 工作面回
32、风巷以里)未密闭时:工作面新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29 采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27 采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷。下巷新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29 采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27 采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷。沿空留巷里段新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29 采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27 采区轨道下山2715 下巷底抽巷车场2715 下巷底抽巷2713 下巷沿空留巷里段(27
33、13 下巷回风巷以里)。充填作业道新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷2713 下巷充填作业道。工作面乏风流:2713 下巷沿空留巷段2713 工作面回风巷2713 上巷底板抽放巷27 采区回风下山南翼回风大巷南翼并联回风上山下段南翼并联回风上山上段南风井地面。沿空留巷里段乏风流:2713 下巷沿空留巷里段2713 工作面回风巷2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:132713 上巷底板抽放巷27 采区回风下山南翼回风大巷南翼并联回风上山下段南翼并联回风
34、上山上段南风井地面。充填作业道乏风流:2713 下巷充填作业道迎头2713 下巷充填作业道2713 下巷沿空留巷段2713 下巷里段2713 工作面回风巷2713 上巷底板抽放巷27 采区回风下山南翼回风大巷南翼并联回风上山下段南翼并联回风上山上段南风井地面。(2)2713 下巷沿空留巷里段(2713 工作面回风巷以里)密闭后:工作面新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29 采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27 采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷。下巷新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29 采区轨道上山29 采区轨道下部石门
35、南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27 采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷。充填作业道新鲜风流:地面(新鲜风)南二风井南二风井进风斜巷29采区轨道上山29 采区轨道下部石门南翼轨道大巷(南翼皮带大巷里段)27采区轨道下山2713 下巷车场2713 下巷2713 下巷充填作业道。工作面乏风流:2713 下巷沿空留巷段2713 工作面回风巷2713 上巷底板抽放巷27 采区回风下山南翼回风大巷南翼并联回风上山下段南翼并联回风上山上段南风井地面。充填作业道乏风流:2713 下巷充填作业道迎头2713 下巷充填作业道2713 下巷沿空留巷段2713 下巷里段2713 工作面回风巷2713 上巷
36、底板抽放巷27 采区回风下山南翼回风大巷南翼并联回风上山下段南翼并联回风上山上段南风井地面。2充填作业道通风参数计算及风机选型(1)风量计算按工作面最多人数计算所需风量Q1=4N=415=60m3/min式中 Q 1工作面按人数计算所需要的风量,m 3/min;2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:144每人每分钟需要的标准风量,4m 3/min人;N工作面同时工作的最多人数,15 人。按稀释工作面甲烷浓度计算所需风量Q2=kq/c=1.60.5/0.01=80m3/min;式中 Q 2工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量,m 3/min;k工作面瓦斯涌出不均衡系数,取 k=1.6;
37、q工作面绝对瓦斯涌出量,m 3/min;此处参照 2709 工作面回采期间采空区最大瓦斯涌出量,取 q=0.5m3/min;c工作面风流中允许的安全甲烷浓度,取 c=1.0%。(2)风速验算经上述计算,充填作业道需风量 Q1和 Q2中,最大值为 80m3/min。按照充填作业道煤巷最低风速计算:QL60V minS=600.254.5=67.5m3/min式中 V min煤巷允许最低风速 Vmin=0.25m/s;QL充填作业道工作面最低需风量,m 3/min;S充填作业道断面积,S=4.5m 2;按照充填作业道最高风速计算:QH60V maxS=6044.5=1080m3/min式中 V m
38、ax煤巷允许最高风速 Vmax=4m/s;QH充填作业道最高需风量,m 3/min;S充填作业道断面积,S=4.5m 2;根据以上计算可知,Q L80Q H,所以确定该充填作业道工作面风量Q=80m3/min。(3)计算局部通风机风量Q 计吸 =P 漏 Q=1.380=104m3/min式中 Q 计吸 局部通风机计算吸风量,m 3/min;P 漏 风筒漏风系数,取 1.3;Q充填作业道工作面风量 Q,80m 3/min。2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:15(4)风机选型根据以上计算结果,考虑充填作业道施工期间需风量,选择局部通风机型号为 FBDNo6.0(218.5kW)2
39、台,1 台工作,1 台备用,局部通风机安装在 27轨道下山距离 2713 下巷车场口向上 1030m 位置。其技术参数如表 3 所示。表 3 FBDNo6.0(218.5kW)局部通风机技术参数指标型号外径(mm)全风压(Pa)风量(m 3/min)转速(r/min)电机功率(kW) 级数FBDNo6.0 820 5135330 236486 2900 218.5 2根据车集煤矿使用 FBDNo6.0(218.5kW)局部通风机的经验,最小吸风量Q 吸小 =300m/min,最大吸风量 Q 吸大 =370m/min。因此,选定 FBDNo6.0(218.5kW)局部通风机作为充填作业道施工期间
40、供风风机。(5)局部通风机安装地点检验安装局部通风机处巷道的供风量验算Q巷 =Q吸1 Ii+60VminS巷 =3701+600.1512.8=485.2m3/min式中 Q 巷 安装局部通风机处巷道的需风量,m 3/min;Q吸1 根据经验值选定局部通风机的吸风量,取370m 3/min;Ii工作面同时通风的局部风机台数,I i=1;Vmin安设局部通风机巷道中风量除了满足局部风机吸风量,还应保证局部通风机吸风口至巷道回风口之间的最低风速,取Vmin=0.15m/s;S巷 安装局部通风机处巷道的断面积,取S 巷 =12.8m2。经现场测定,局部通风机安装处巷道全风压风量为 2200m3/mi
41、n,满足安装局部通风机处巷道需风量 485.2m3/min 的要求,所以充填作业道局部通风机安装在 27 采区轨道下山新鲜风流内选择合理。32713 下巷沿空留巷里段(与 2713 工作面回风巷交岔口以里)未密闭时,通风参数计算及风机选型(1)风量计算按工作面最多人数计算所需风量2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:16Q1=4N=410=40m3/min式中 Q 1工作面按人数计算所需要的风量,m 3/min;4每人每分钟需要的标准风量,4m 3/min人;N工作面同时工作的最多人数,10 人。按稀释工作面甲烷浓度计算所需风量Q2=kq/c=1.60.1/0.01=16m3/mi
42、n;式中 Q 2工作面按瓦斯涌出量计算所需要的风量,m 3/min;k工作面瓦斯涌出不均衡系数,取 k=1.6;q工作面绝对瓦斯涌出量,m 3/min;此处参照 2713 下巷煤体最大瓦斯涌出量,取 q=0.1m3/min;c工作面风流中允许的安全甲烷浓度,取 c=1.0%。(2)风速验算经上述计算,2713 下巷沿空留巷里段(与 2713 工作面回风巷交岔口以里)需风量 Q1和 Q2中,最大值为 40m3/min。按照煤巷最低风速计算:QL60V minS=600.2510.5=157.5m3/min式中 V min煤巷允许最低风速 Vmin=0.25m/s;QL工作面最低需风量,m 3/m
43、in;S巷道断面积,S=10.5m 2;按照煤巷最高风速计算:QH60V maxS=60410.5=2520m3/min式中 V max煤巷允许最高风速 Vmax=4m/s;QH工作面最高需风量,m 3/min;S巷道断面积,S=10.5m 2;根据以上计算可知,40Q L,为确保煤巷最低风速,所以确定 2713 下巷沿空留巷里段(与 2713 工作面回风巷交岔口以里)风量 Q=157.5m3/min。(3)计算局部通风机风量Q 计吸 =P 漏 Q=1.3157.5=204.8m3/min2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:17式中 Q 计吸 局部通风机计算吸风量,m 3/min
44、;P 漏 风筒漏风系数,取 1.3;Q充填作业道工作面风量 Q,157.5m 3/min。(4)风机选型根据以上计算结果,考虑充填作业道施工期间需风量,选择局部通风机型号为 FBDNo6.0(218.5kW)2 台,1 台工作,1 台备用,局部通风机安装在 27轨道下山距离 2715 下巷底板抽放巷车场口向上 1030m 位置。其技术参数如表 3 所示。根据车集煤矿使用 FBDNo6.0(218.5kW)局部通风机的经验,最小吸风量Q 吸小 =300m/min,最大吸风量 Q 吸大 =370m/min。因此,选定 FBDNo6.0(218.5kW)局部通风机作为 2713 下巷沿空留巷里段(与
45、 2713 工作面回风巷交岔口以里)供风风机。(5)局部通风机安装地点检验安装局部通风机处巷道的供风量验算Q巷 =Q吸1 Ii+60VminS巷 =3701+600.1512.8=485.2m3/min式中 Q 巷 安装局部通风机处巷道的需风量,m 3/min;Q吸1 根据经验值选定局部通风机的吸风量,取370m 3/min;Ii掘进工作面同时通风的局部风机台数,I i=1;Vmin安设局部通风机巷道中风量除了满足局部风机吸风量,还应保证局部通风机吸风口至巷道回风口之间的最低风速,取V min=0.15m/s;S巷 安装局部通风机处巷道的断面积,取S 巷 =12.8m2。经现场测定,局部通风机
46、安装处巷道全风压风量为 1800m3/min,满足安装局部通风机处巷道需风量 485.2m3/min 的要求,所以 2713 下巷沿空留巷里段(与 2713 工作面回风巷交岔口以里)局部通风机安装在 27 采区轨道下山新鲜风流内选择合理。4风机安装要求(1)每台风机的吊挂点不少于 3 个,吊挂点选用 222000mm 高强锚杆,使用 MSK2350、MSCK2350 型锚固剂各一根。2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:18(2)按照风机吊挂标准(每台风机采用三套卡具:即两接线盒外侧各固定一套,接线盒中间固定一套,具体固定位置根据风机重心来确定)将卡具固定在风机上。(3)风机距巷道
47、底板不小于 0.3m,风筒沿巷道下帮吊挂,风筒下沿距底板不小于 1.3m,风机采用 400mm 的风筒供风。风机安装完成后,需在风门右帮施工一个穿墙管,将风筒从穿墙孔内穿过风门,穿墙孔直径不能小于 400mm(4)通风队负责将风筒接至 2713 下巷沿空留巷施工地点处,风筒出风口距施工地点不超过 5m。(5)在风筒上安装一台型号为 KG5009 型风筒传感器,风筒传感器距出风筒风口的距离不大于 30m。(6)风机全部吊挂好后,由电工接风机电源线及监测电源线,监测电源线要接在风机电源的负荷侧,然后试运转风机,并对风机作自动倒台实验。(7)风机必须具有风机自动倒台功能,并实现“三专两闭锁”及“双风
48、机、双电源”(8)局部通风机必须挂牌专人管理,保证风机正常连续运转,任何人不得随意停、开风机。(9)经机电科、安检科、调度室、通风科对风机联合验收,验收合格后方可投入使用。5监测监控(1)充填作业道甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH 4,断电浓度为1.5%CH 4,复电浓度为1.0%CH 4,安装在 2713 下巷充填作业道迎头风筒对帮,距迎头 35m,距巷道顶板不大于 300mm,距巷帮不小于 200mm。(2)2713 下巷留巷段迎头甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH 4,断电值浓度为1.5%CH 4,复电浓度为1.0%CH 4,安装在距 2713 下巷留巷段距迎头 5m 范围内的风筒对侧,距顶板不超过 300mm、距帮不小于 200mm。当工作面机头推过 2713 工作面回风联巷后,2713 工作面回风联巷以里的留设巷道将密闭,将拆除此甲烷传感器。(3)充填作业道回风甲烷传感器,报警浓度为1.0%CH 4,断电浓度为2713 工作面下巷沿空留巷安全技术措施审批签字:191.0%CH 4,复电浓度为1.0%CH 4,安装在 1#液压支架切顶线里侧(老塘侧)1015m 处,距巷道顶板不大于 300mm,距巷帮不小于 200mm。当工作面机头推过 2713 工作面回风联巷后,将拆除此甲烷传感器。上述甲烷传