2403工作面回撤期间通风防灭火技术方案与安全技术措施.docx
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2403工作面回撤期间通风防灭火技术方案与安全技术措施
综采工作面回撤期间通风防灭火
技术方案与安全技术措施
总工程师:
主管生产副总经理:
主管安全副总经理:
安全质量检查科:
调度室:
生产技术科:
编制:
生产技术科
2403综采工作面运输顺槽设计长度1120m,回风顺槽设计长度1035.5m,工作面可采走向长度860m,倾斜长150m(内帮对内帮)。
从2015年2月底开始回采至2016年8月31日运输顺槽剩余78m,回风顺槽剩余74m,累计平均推进784m。
目前2403综采工作面回采已进入尾声,预计于2016年10月上旬开始注锚挂网,2016年10月下旬开始回撤。
自注锚挂网开始至回撤结束计划工期为35天,为确保在此期间工作面的通风及防灭火安全,保证工作面安全顺利回撤,特制定本技术方案与安全技术措施。
一、概况
1.2403工作面瓦斯情况
2014年8月,大柳煤矿公司对矿井瓦斯等级进行了鉴定,矿井绝对瓦斯涌出量为2.37m3/min,相对瓦斯涌出量为0.59m3/t,属瓦斯矿井。
2403工作面最大绝对瓦斯绝对涌出量为1.53m3/min。
2.煤自燃倾向性和爆炸性
2403工作面所采煤层为煤4,经甘肃煤矿安全监察局安全技术中心鉴定,煤4煤尘爆炸指数为34.36%,具有爆炸性;煤4具有自燃倾向性,为I类容易自燃煤层,自然发火期一般为3-6个月,最短发火期为39天。
3.2403回撤工作面地质情况
2403工作面在回撤通道位置老顶为灰白色中砂、细砂岩,直接顶为灰白色细砂岩、伪顶为灰黑色炭质泥岩及劣质油页岩,直接底为灰黑色油页岩。
煤层平均厚6.0m,煤层倾角1-3°,间夹夹矸2层。
自上而下第一层煤平均厚3.0m;第二层煤厚0.2-0.4m,平均厚0.3m;第三层煤厚2.1-3.0m,平均厚2.7m,第一层夹矸厚0.2m,第二层夹矸厚0.5m。
考虑到工作面回撤时顶板的完整性,计划回采至距停采线25m时工作面逐渐调整层位留煤皮托伪顶开采,煤皮厚度在1.0-1.5m,至停采位置。
4.采煤方法
2403工作面为走向长壁后退式综采放顶煤采煤法,采用全部垮落法管理顶板。
二、2403回撤工作面通风设计
1.通风方式
2403综采工作面回采期间为“U”型全负压通风,回撤期间利用回撤通道实行“U”型全负压通风,如在回撤后期已回撤区域受顶板来压回撤通道断面不能满足通风需要时,采用压入式局部通风方式。
2.风量计算
2.1按照瓦斯绝对涌出量计算工作面需要风量
Q=100×qCH4×K采=100×1.53×2.0=306m3/min
式中:
Q—2403回撤工作面回撤期间需要风量,m3/min;
qCH4—2403回撤工作面回采期间最大绝对瓦斯涌出量1.53m3/min(根据2014年8月份矿井瓦斯等级鉴定结果,2403综采工作面最大绝对瓦斯涌出量为1.53m3/min);
K采通—2403回撤工作面的通风系数,取2.0;主要包括瓦斯涌出不均匀系数和备用风量系数等,一般取1.2~2.1。
2.2按回撤工作面同时作业人数计算工作面需要风量
Q>4×N=4×40=160m3/min
式中:
Q—2403回撤工作面回撤期间需要风量,m3/min;
N—回撤工作面交接班时的人数,每班作业人数最多为20人。
2.3按回撤工作面最低风速进行验算
Q=60×V×S=60×0.25×21.39=320.85m3/min
式中:
Q—2403回撤工作面回撤期间需要风量,m3/min;
V—2403回撤工作面最低风速,0.25m/s;
S—回撤工作面通风净断面积,21.39m2;S=S采+S撤。
其中S采=L控×H×K=6.625×2.8×0.7=12.99m2,L控为2403工作面最大控顶距6.625m,H为2403工作面采高2.8m,K为工作面有效断面系数,取0.7;S撤=L撤×H=2.8×3.0=8.4m2,L撤为2403工作面回撤通道宽2.8m,H为2403工作面回撤通道高3.0m。
根据以上计算,2403工作面回撤期间设计风量为321m3/min。
3.2403回撤工作面风量分配
遵循“瓦斯矿井各用风地点风量不得高于设计风量的20%”的原则,2403工作面回撤期间的实际风量分配在350-380m3/min之间。
根据大柳煤矿公司历年回撤工作面的经验,按照上述条件设计的风量在工作面回撤初期完全满足安全作业需要,但在回撤后期,由于煤体氧化所产生的CO浓度越来越高,导致工作面风流中CO浓度超标的可能性很大,因此,在2403工作面回撤后期的风量分配应考虑工作面风流中的CO浓度超标因素。
4.2403工作面回撤期间风流路线
主要通风路线:
副立井→东翼辅助运输大巷→东翼辅助运输下山→2采区上部车场、绕道→2401运输联络巷→2401运输顺槽→2采区西翼集中运输大巷→2403运输顺槽→2403回撤工作面→2403回风顺槽→2采区西翼集中回风大巷→2401回风顺槽→2401回风联络巷→东翼回风大巷→回风立井→地面。
5.2403工作面回撤期间风流调整与风量分配
在2403工作面注锚、挂网、施工回撤通道时期,通灭队通过在2403运输顺槽施工临时风障,将2403工作面的风量控制在600m3/min左右,在2403工作面回撤时期,调整2403运输顺槽的临时风障将2403工作面的风量控制在350-380m3/min之间。
6.局部通风
在2403工作面回撤过程中,工作面沿倾向会产生顶板来压,可能会随着回撤进度而出现来压。
回撤通道支护木垛在受到顶板来压破坏时,由于无法对回撤通道进行维修,所以可能会造成回撤通道断面缩小而不能满足工作面通风的情况,在出现这种情况时,回撤工作面实行“U”型全负压通风风量达不到设计要求,甚至造成独头而导致通风系统回风通路不畅,届时需要进行局部通风。
6.1通风方式
压入式局部通风方式。
6.2局扇、风筒选型
根据2403工作面回撤期间设计风量,选用FBD№6.3(2*30kw)型局扇、Φ800mm的胶质阻燃抗静电风筒即可满足通风需要。
6.3局扇安装位置
局扇安装在2采区西翼集中运输大巷(原采用2404回风顺槽掘进期间使用的局扇和风筒对2403回撤工作面供风)
6.4局部通风风流路线
副立井→东翼辅助运输大巷→东翼辅助运输下山→2采区上部车场、绕道→2401运输联络巷→2401运输顺槽→2采区西翼集中运输大巷→局扇→风筒→2403回撤工作面→2403回风顺槽→2采区西翼集中回风大巷→2401回风顺槽→2401回风联络巷→东翼回风大巷→回风立井→地面。
三、工作面回撤期间的防灭火技术方案
1.喷洒阻化剂
在2403工作面回采距离停采线40m时,通灭队开始对2403工作面老塘侧遗留的浮煤喷洒阻化剂,直至工作面回采距离停采线15m时,停止喷洒阻化剂。
2.风、氮对应“双调”
2403工作面注锚挂网开始,将工作面风量下调至600m3/min,注氮释放口(埋管深度)为25m;挂网结束后,将工作面风量下调至350-380m3/min,注氮释放口(埋管深度)调整为15m。
通灭队要做好预埋注氮管路的标记工作。
3.工作面状态调整
2403工作面在回撤通道施工结束后,所有支架尾梁插板必须全部插到位,支架高度要保持一致,使支架尾梁形成屏障,封堵工作面老塘侧沿线漏风。
4.进风、回风隅角封堵
在2403工作面停采后,综采二队要将工作面进风、回风隅角放实,通灭队用罗克休进行封堵,并自工作面回风隅角向工作面中部延伸70m喷堵支架尾梁下部,为工作面封闭注氮创造条件。
喷堵前在工作面回风隅角设置检测管。
5.注氮
通灭队提前采用迈步式方式预埋注氮管路,根据工作面回风隅角气体指标,在适当时机开始向2403工作面采空区注氮,氮气流量为800m3/h。
制氮机采用2采区移动式制氮机,地面制氮机备用。
6.火灾预测预报
通灭队在2403工作面距离停采线40m、20m时沿工作面回风隅角(回风侧)分别埋入2趟单芯束管,束管用DN50钢管防护,外端与回风顺槽布置的束管接通,调度室信息中心要做好束管的三班检测工作。
通灭队指派专人负责束管的检查,并与束管检测室人员联系做好40m、20m两处束管的交换取样检测工作。
在2403工作面回撤期间,工作面瓦斯检查员严格执行现场交接班制度,做好“人机互检”,确保预测预报工作及时准确。
四、工作面回撤结束的防灭火技术方案
1.回撤绞车硐室充填
2403工作面与2404工作面煤柱为10m,2403工作面回撤结束、回撤绞车等设备回收后,通灭队回撤绞车硐室要先码放沙袋充填,厚度不小于2m,然后利用混凝土浇筑1m厚墙体。
2.2403回风顺槽溜煤眼封堵
2403回风顺槽溜煤眼先用矸石、沙灰等不燃材料进行充填,距离溜煤眼上口0.5m时采用黄土充填,充填物必须夯实。
3.工作面两顺槽密闭
工作面回撤结束后,对回撤绞车硐室和溜煤眼处理完毕,回收巷道内所有可燃材料,并进行永久封闭,共计施工密闭4道,运输顺槽2道,回风顺槽2道。
施工位置及要求见施工通知单。
4.喷洒阻化剂
工作面两顺槽封闭前,对巷道浮煤进行喷洒阻化剂。
5.注氮、灌浆
工作面永久封闭后,要通过检测密闭内的气体情况,确定密闭内注氮、灌浆措施。
五、安全技术措施
1.瓦斯检查员必须坚守岗位,现场交接班,固定专人在工作面蹲点进行检查。
必须严格遵守瓦斯检查制度和请示汇报制度,并认真填写瓦斯检查班报。
每次检查瓦斯的结果,都必须记入瓦斯检查员手册和检查地点的记录牌上,并通知现场工作人员。
瓦斯浓度超过《煤矿安全规程》有关条文规定时,瓦斯检查员有权责令现场人员停止工作并撤到安全地点,严禁瓦斯超限作业。
2.通灭队要加强回撤工作面防灭火检查工作。
3.严禁在作业区内遗留背板、圆木、油脂、棉纱等易燃物品。
4.严禁电气设备存在失爆现象。
5.回撤期间原则上不得使用电气焊作业,必要时必须制定使用电气焊作业安全技术措施,报批后方可进行电气焊作业。
6.调度室信息中心对工作面设置的甲烷、CO及温度传感器要经常检查维护,确保正常使用。
束管监测系统要运行正常,并做好火灾预测预报工作。
7.通灭队要每3天进行1次测风,必要时随时测风。
8.工作面回撤结束后,要尽快完成密闭施工。
工作面密闭完成后,要做好密闭墙体内的气体取样和送检工作。
9.局扇的安装和使用必须符合《规程》一百二十八条、第一百二十九条规定,保证正常运转,不得发生循环风。
局扇必须双电机运转,发现问题及时处理。
10.局扇要实行挂牌管理,并安排专人看管,局扇不得随意停、开。
11.因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。
恢复停风前,必须检查瓦斯。
只有在局扇及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局扇,并按有关规定排放瓦斯。
在排放瓦斯过程中,排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过1.5%,且采区回风系统内必须停电撤人。
恢复通风后,巷道风流中瓦斯浓度不超过0.75%和二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可人工恢复掘进面供电和采区回风系统内的供电。
12.全风压供给该处的风量必须大于局扇的吸风量,并保证该处巷道的风速不低于0.15m/s。
13.经常对局扇和启动装置进行维护,防止局扇电机烧坏。
14.加强通风设施管理,保证通风系统稳定可靠。
15.严禁人员随意进入回撤工作面掩护支架后部。
16.其它未尽事宜,按《煤矿安全规程》有关规定执行。
六、2403工作面回撤期间通风防灭火所需设备、材料表(计划)
序号
设备、材料名称及型号
单位
数量
用途
1
灌浆、注氮管路(DN100)
m
200
防灭火
2
单芯束管
m
200
火灾预测预报
3
罗克休
吨
4
防灭火
4
ZBQS型气动双液注浆泵
台
1
喷注罗克休
5
沙子
m3
50
密闭及充填
6
水泥
吨
24
密闭
7
黄土
m3
60
充填
8
FBD№6.3-2*30kw型局扇
台
2
通风
9
风筒(Ф600mm)
m
500
通风
10
阻化剂
吨
4
防灭火
注:
管路附件、施工风障等所需材料未列入上表,通灭队要在10月10日前将通风防灭火设备、材料准备到位,现有的设备要检修到位,确保完好。
通灭队提前做好以下工作:
1.检查完善原2404回风顺槽局扇、风筒等通风设施。
要求回撤前局扇试运转正常,风筒敷设到位。
2.准备好施工密闭材料。
2403运输顺槽具备封闭条件后,即可进行密闭施工,位置及参数不变,施工时留设风量调节断面,然后拆除风障。
待工作面支架已回撤区域冒落时,立即开启局扇进行通风,然后对密闭进行全封闭工作。
3.2403工作面回撤期间局扇及风筒管理(包括风筒回收)由通灭队负责。
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