1031综采工作面“一通三防”管理安全技术措施

-1-1031采面工作面为松河公司采一区3#煤层的首采工作面，倾向长220米。1031采面于2010年8月开始回采，截止至2011年9月16日已回采748米，因遇断层，采取迈开断层重新开切眼的的方式进行回采作业，目前采面安装工作即将结束，将要进入回采阶段，为了保证顺利回采，特编制本技术报告呈矿审批。第一章通风系统及瓦斯抽放一、通风方式及通风系统1、1031回采工作面采用U型全风压通风方式。2、通风线路：新鲜风流经副斜井及主斜井→1490轨道石门→1031运输巷→1031采面→1031回风巷→1031回风联络巷→1580专用回风石门→总回风斜井→地面。二、瓦斯抽放系统根据瓦斯抽放量进行计算，1031采面上下巷各铺设一趟14寸的抽放管使用高负压进行本煤层抽放，另外在1031回风巷铺设一趟18寸的留管使用低负压进行回采期间老塘瓦斯抽放，留管采用预埋式三通抽放，回采过程中每隔30m预埋1个三通。具体抽放如下：1、高负压抽放：预计抽放量：Q顺层=72m³/min（抽放混合量）×15%×2（瓦斯浓度）=21.6m³/min。2、低负压抽放：预计抽放瓦斯Q上隅角=115m³/min（抽放混合量）×10%（瓦斯浓度）=11.5m³/min三、回采工作面风量计算：1、根据1031采面前700m回采过程中的瓦斯涌出量分析，回采过程中瓦斯-2-涌出量最大达14.5m3/min，剩余回采段均在运输巷及回风巷沿煤层走向垂直于煤层倾向布置了本层抽采钻孔，抽放时间均在6个月以上。参照已回采的700余米,故预计该采面在回采期间瓦斯涌出量为45m3/min左右。涌出瓦斯主要来源于本煤层及邻近层。2、根据预计涌出量情况，按留管抽放瓦斯量11.5m3/min，本煤层抽放21.6m3/min，剩余11.9m3/min采用风排。根据采面配风标准计算：1031采面回采期间配风量为2028m3/min，计算如下。A、按瓦斯涌出量计算Q采风=100×q瓦采×K采通=100×11.9×1.7=2023m³/min。式中：q瓦采—采煤工作面瓦斯涌出量，m³/min。K采通—采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数，取1.7。一般对于综采工作面Ka为1.2～1.7，对于炮采工作面Ka为1.4～2.0，根据本矿综采工作面以往经验，取Ka=1.7。B、按照采煤工作面同时作业人数计算需要风量Q1031采面＝4×N＝4×60=240m3/min式中：Na—回采工作面同时工作的最多人数，人；4—每人每分钟4m3的供风标准。C、按照采煤工作面温度选择适宜的风速进行计算Q1031采面＝60V采×S采＝60×0.8×10-3-=480m3/min式中：V采—采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流气温和风速应符合有关要求，经查表，设回采工作面气温取18°～20°，则工作面风速Va应为0.8～1.0m/s，取值0.8m/s；S采—回采工作面的平均断面积(m2)，为10m2D、按照风速进行验算风量采煤工作面最低风速计算：Q1031采面﹥60×0.25S1031采面＝60×0.25×10=150m3/min采煤工作面最高风速计算：Q1031采面60×4S1031采面＝60×4×10=2400m3/min根据以上计算，回采工作面计算最大风量为:Q1031采面=max(Qa1,Qa2，Qa3，Qa4)=2023m3/min，因此工作面风量为2023m3/min，满足风速验算要求。第二章监测系统管理1、探头严格按标准化要求进行调校、维护和吊挂，要保证仪器的灵敏、可靠、发挥其正常的报警、断电功能。2、按要求分别在1031采面上隅角安设T0或者吊挂便携式瓦检器，在进回风巷安设T3、T1、T2瓦斯监测探头，当进风巷T3瓦斯浓度达到0.50℅，瓦斯探头能发出警报信号并且能自动切断运输巷所有非本安型电器设备、当工-4-作面T1瓦斯浓度达到0.80℅或上隅角T0瓦斯浓度达到1.0℅时，必须保证瓦斯探头能发出警报信号并且能自动切断采面及进、回风巷内的所有非本安型电器设备。当回风瓦斯探头T2瓦斯浓度达到0.80℅时能发出警报信号并且能自动切断采面及回风巷内的所有非本安型电器设备。只有当T3瓦斯浓度降到0.50℅、T1、T2瓦斯监测探头瓦斯浓度将到0.8%以下、T0瓦斯浓度降到1.0%以下时，方可恢复送电进行生产。3、由于该煤层为自燃煤层，因此必须按设计要求在1031回风巷安设一氧化碳探头和温度探头。在1031运输巷安设风速探头。同时确保所有探头均能正确反映井下的真实数据。第三章瓦斯管理一、回采期间的瓦斯管理措施：1、加强通风管理(1)加强通风是防止瓦斯积聚最基本、最有效的措施。1031综采面工作面具有独立的通风系统，采面为U型通风。而通风系统或通风设施的破坏或异常(如风门该关的未关，风道堵塞、临时改变通风系统等)都会造成1031综采面工作面的风量不足甚至无风，产生瓦斯积存。因此回采期间必须得加强通风系统的管理。（2）建立完善的测风制度，每天安排测风人员对1031综采面工作面进行一次测风。将每次测风结果记录并写在测风地点的记录牌上，并根据测风结果调节风量。2、加强瓦斯检查(1)根据1031采面上、下巷掘进期间的情况观察分析，1031采面煤层平均厚度为2.9m，回采期间的绝对瓦斯涌出量为75.5m3/min，其中联合抽放-5-63.14m3/min，风排12.36m3/min。(2)回采期间严格执行瓦斯检查制度，严禁瓦斯超限作业。必须确保采面生产期间回风流中的瓦斯浓度小于0.8℅。当回风流瓦斯浓度达到0.8%时，必须立即停止作业，切断工作面电源，只有当回风流瓦斯浓度降到0.8℅以下方可恢复生产。(3)瓦检员随时对瓦斯进行检查，当体积大于0.5m3的空间内积聚瓦斯浓度达到2.0%时，附近20m内必须停止工作，撤出人员，切断电源，进行处理，在瓦斯浓度降到1%以下后，方可送电，恢复生产。(4)当班瓦检员必须随时对上隅角瓦斯进行检查，当上隅角瓦斯≥1.0%时，采面必须停止生产、切断电源、采用拉风障、码沙包的方法处理上隅角瓦斯，只有上隅角瓦斯1.0%后方可恢复采面生产。(5)回采工作面回风巷的电气设备必须安设在距上隅角20米以外的地点，每班由采煤一区设专人负责检查维修，严禁失爆，上隅角往外20米内严禁堆放杂物和存放火工品；回采工作面机尾必须安设急停按钮装置；“瓦斯电闭锁”装置必须按规定安设，保证灵敏可靠；当瓦斯超限时，安检员或瓦检员能操作急停按钮，切断割煤机和运输机的电源。(6)加强采面的瓦斯巡视检查工作，通风区每班必须有班（队）长对采面进行巡视检查，确保采面通风设施、设备完好可靠。（7）采面瓦检员、安监员、班队长必须配带便携式瓦检器。二、回采期间上隅角回收的瓦斯管理措施：1、上隅角瓦斯浓度大于或等于1.0%时，禁止回采，只有上隅角瓦斯浓度小于1.0%时，方可进行回采工作。2、当上隅角瓦斯浓度大于或等于1.0%时，处理瓦斯采用码放编织袋结合-6-挡风障的方法进行，码放沙袋时所有现场施工人员必须听从瓦检员的指挥，挡风帐时采煤队必须积极配合瓦检员。3、当上隅角瓦斯超限需要处理时，瓦检员负责在上隅角往采面方向20米之外和上隅角往回风巷20米之外悬挂“严禁入内”字样的警示牌，无关人员禁止进入。4、当采面瓦斯涌出异常时，回收上隅角期间，其它地段不得进行移架放顶工作。5、上隅角处理完毕后，瓦检员必须检查采面上隅角底板局部瓦斯浓度小于1.0%、上帮条带的局部瓦斯和回风瓦斯小于0.8%，采煤队方可恢复采面生产。6、采面上隅角回收时必须使用好铜制工具。三、回采期间的局部瓦斯管理和过钻场的瓦斯管理：1、回采期间瓦检员必须加强对回风巷各钻场的瓦斯检查工作，必须每班进行至少一次检查，并按照要求在钻场内记录下检查数据。当出现钻场瓦斯超限时，必须采取拉风帐等方式引风稀释瓦斯。2、回风巷下帮有抽放孔的钻场，通风部必须每班安排专人进行放水，清孔工作，在采面还未推到钻场位置时必须确保每个钻场能正常抽放。当采面推到距钻场3m位置时，通风部安排人员将该钻场的抽放管进行清理，然后用水泥或玛丽散将所有的抽放孔进行封堵。3、当采面推到钻出位置时，即采面过钻场时，采区必须采取相应的安全技术措施（包括沿倾斜方向打托棚，防止顶板垮落等）防止回采过程中造成回风瓦斯或上隅角瓦斯超限事故。第四章综合防尘管理：-7-一、为降低1031采面回采时的瓦斯涌出量及减少煤尘的产生，采用动压、一次多孔注水方式进行注水，每次注水孔的数量为2个。1、注水孔间距计算：B=R×h=5×2.5=12.5m式中：B-------钻孔间距，mR-------湿润半径，5m，h-------巷道净高（注水工作面、回风巷），2.5m根据计算，注水孔间距为12.5米，在1031回风巷每隔12.5米施工一个注水孔，设计注水孔单孔深度为80米。2、钻孔注水量的计算（按照吨煤注水量计算）Q=L×B×M×δ×q=80×12.5×2.9×1.4×0.03=121.8m3式中：Q-------表示一个钻孔注水量，m3L-------表示钻孔长度，取80米；B-------表示钻孔间距，取12.5米；M-------表示煤层开采厚度，取2.9米；δ-------表示煤的容重，取1.4t/m3q-------表示吨煤注水量，取0.03m3/t；即：单孔注水量为121.8m3。3、矿井日注水量（按照吨煤注水量计算）-8-Qh=G×q=4466.7×0.03=134.001m3/d式中：Qh-------矿井日注水量，m3/dG-------矿井计划注水采掘工作面日产量，t/d（取5100）q-------表示吨煤注水量，取0.03m3/t；4、注水时间T=Q/V=134.001÷6=22.33h式中：T-------表示一个钻孔注水时间，h；Q-------表示一个钻孔的注水量，m3；V-------每个孔注水流量，m3/h；取0.075m3/h·m=0.075m3/h·m×80m=6m3/h；即：单孔注水时间为22.33h。如在实际注水过程中，实际注水时间大于预计注水时间，煤帮在预定的范围内，未出现均匀的“出汗”现象，必须继续注水，直到煤帮均匀“出汗”现象，方可结束注水。5、注水超前于回采工作面的距离L=L1+L2=22.33×5+10=121.67米式中：L--------表示第一个注水孔与回采工作面煤壁间的距离，m；-9-L1--------表示在注水时间内采面推进的距离，m；L1=tv；t---------注水时间，v--------工作面推进速度，5m/d;L2--------表示停止注水时，注水孔与工作面之间的距离，一般取10～20米，此处取10米；即：第一个注水孔与回采工作面煤壁间的距离121.7米。6、技术要求及施工方法。：1）采用注水泵动压煤体注水孔径42ｍｍ，沿1031回风巷由里往外每隔12.5米进行施工钻孔封孔注水工作。(1)注水技术要求2）钻孔布置及施工：钻孔布置在煤厚的下部，距煤层底板约0.5ｍ。为防止综采面两端煤壁片帮，综采面两端各留10ｍ不打孔注水。3)煤层注水钻孔施工及注水工作在检修班进行。在煤层注水工作期间，采煤队必须指派一名跟班班长专门负责注水工作。4)封孔参数及封孔工艺：封孔采用橡胶快速封孔器封孔，封孔器长1ｍ，封孔深度不小于1ｍ。(2)注水参数要求1）注水压力：采用动压注水，工作面开采初期，清水泵的泵压控制10ＭＰａ，工作面长度开采到一半时可适当将泵压控制到9ＭＰａ。泵压最大不能超过10ＭＰａ。最小注水压力不能小于6ＭＰａ。2）单孔注水时间：实际单孔注水时间以煤壁出水时为准。3)采煤队必须在1031采面运输巷、回风巷铺设好防尘水管，并按照要求每隔50m设置一个三通阀门，在三通上必须安设不小于20m的软管。回采-10-过程中必须在上下出口不超过30m内安设并使用好移动水幕，水幕应能全断面封闭。各转载点必须按照要求配齐并使用好转载点喷雾装置。二、采面割煤时，必须按照要求使用好割煤机内外喷雾装置，能覆盖滚筒并坚持正常使用，同时要求内喷雾压力不得小于2Mpa，外喷雾压力不得小于1.5MPa。运输线路的