粉塵設(shè)計(jì)模板

1、12煤礦綜合機(jī)械化采煤面放頂煤工作面防塵供水設(shè)計(jì)1、 設(shè)計(jì)條件概述礦井煤層傾角為1-3，平均為2，為近水平煤層。煤層平均厚14.2m，賦存穩(wěn)定。8204工作面位于本井田的東南部、二盤區(qū)的東北部，東北鄰8202采空區(qū)，西南為8206采空區(qū)，西北部為F13810斷層，東南部為二盤區(qū)回風(fēng)巷。工作面長(zhǎng)度為150m，采用綜合機(jī)械化放頂煤開(kāi)采。具體工作面情況如下表所示：煤層名稱35水平名稱1070采區(qū)名稱二盤區(qū)工作面巷道名稱5204巷 2204巷 8204高抽巷地面標(biāo)高 (m)1488.81570.2工作面標(biāo)高(m)10031037.8地面位置地面為馬林澗溝支溝的上游溝谷和山坡地段。井下位置及四鄰采掘情況

2、8204工作面位于本井田的東南部、二盤區(qū)的東北部，東北鄰8202采空區(qū)，西南為8206采空區(qū)，西北部為F13810斷層，東南部為二盤區(qū)回風(fēng)巷。走向長(zhǎng)（m）2204巷：1181.7米5204巷：1183.6米切眼：151.5米8204高抽巷:1189.7米巷道寬高（m）5.503.605.003.608.803.604.03.10斷面（M2）19.80 18.0031.6812.40煤層情況煤層總厚 (m)9.7217.76煤層結(jié)構(gòu)煤層傾角1314.20復(fù)雜結(jié)構(gòu)（度）2 煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，利用厚度：9.0015.84米，平均12.85米。煤層中含216層夾矸，平均10層，厚度為1.35米，夾矸單層厚

3、度為0.020.45米之間變化。夾矸巖性為：黑色炭質(zhì)泥巖，灰黑色、褐色高嶺質(zhì)泥巖、高嶺巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，煤層上部局部受煌斑巖侵入影響硅化、變質(zhì)。煤層頂?shù)装迩闆r頂?shù)装迕Q厚度(m)巖性特征老頂2.3014.157.40灰白色中粒砂巖，長(zhǎng)石、石英為主含暗色及綠色礦物，灰色、灰白色粗砂巖，中夾煤屑及含礫粗砂巖，較堅(jiān)硬，局部賦存灰白色粉砂巖，均一結(jié)構(gòu)，具厚層狀。直接頂4.7739.4417.72黃白色、灰色煌斑巖，深灰色炭質(zhì)泥巖、泥巖，灰黑色、黑色天然焦交替賦存，局部為灰黑色高嶺質(zhì)泥巖，塊狀含植物印痕，斷口貝殼狀含粘土礦物及炭化體。其上為2號(hào)煤層，厚0.302.75米，平均1.34米。頂部為灰色煌斑

4、巖，粒度均一，堅(jiān)硬，鋼灰色天然焦，灰黑色炭質(zhì)泥巖，灰白色細(xì)砂巖，含石英、長(zhǎng)石及暗色礦物，深灰色高嶺質(zhì)泥巖、高嶺巖，塊狀，性脆，貝殼狀斷口，深灰色粉砂巖，分選好，均一結(jié)構(gòu)，具厚層狀。直接底1.663.252.51灰色，灰褐色高嶺巖、碎屑高嶺巖，塊狀，斷口平坦上部含植印痕，灰黑色炭質(zhì)泥巖，含植物化石，局部賦存深灰色砂質(zhì)泥巖，含大量植物化石及粘土礦物。老底6.3537.5020.83灰白色、白色粗砂巖、中砂巖、含礫粗砂巖、砂礫巖交替賦存，成份以石英為主，長(zhǎng)石次之，礫石直徑最大1CM，分選差，硅質(zhì)膠結(jié)，堅(jiān)硬。水文地質(zhì)分析報(bào)告1、上覆為為14號(hào)煤層采空區(qū)及古窯采空區(qū)，于上世紀(jì)70年代采用長(zhǎng)壁大冒頂法及刀

5、柱法采空，煤厚4.75.7米，采高4.75.7米。2、相鄰8206工作面是上山開(kāi)采，工作面停采密閉后，尾部附近容易聚水。為查清采空區(qū)內(nèi)積水情況，在5204巷尾部施工探放水孔，鉆孔在施工過(guò)程中要按設(shè)計(jì)角度開(kāi)孔直至見(jiàn)空。鉆孔打通采空區(qū)后，由瓦監(jiān)員進(jìn)行氣體監(jiān)測(cè)預(yù)防有害氣體涌出，確保安全后鉆機(jī)隊(duì)要上下活動(dòng)鉆具確認(rèn)鉆孔暢通，再卸下鉆桿，關(guān)閉閘閥，安排專人放水，并做好記錄。如鉆孔內(nèi)水量減少，鉆機(jī)隊(duì)要重新疏通鉆孔，以防異物堵塞鉆孔，確認(rèn)采空區(qū)沒(méi)有積水后方可拆除套管。3、根據(jù)2212巷掘進(jìn)過(guò)程中揭露，巷道頂板局部會(huì)有淋水現(xiàn)象，屬于煤巖層裂隙水與孔隙水，根據(jù)關(guān)于進(jìn)一步完善塔山煤礦采掘排水系統(tǒng)的要求，工作面必須配

6、備一臺(tái)45KM備用水泵及2吋、4吋排水管路各一趟。排水管路要隨掘進(jìn)進(jìn)度延設(shè)。排水設(shè)備要經(jīng)常檢修、確保安全生產(chǎn)。影響掘進(jìn)的其它地質(zhì)情況最大涌水量0.05 m3/min正常涌水量0.01m3/min瓦（礦）斯根據(jù)2013年瓦斯測(cè)定結(jié)果，相對(duì)涌出量為2.83m3/T，絕對(duì)涌出量為90.16m3/min煤塵具有爆炸危險(xiǎn)性煤的 自燃 發(fā)火 期自燃發(fā)火期為180天地溫?zé)o高溫?zé)岷^(qū)，地溫梯度為2.41c/100m煤量預(yù)算巷道巷道長(zhǎng)（m）巷道寬（m）面積（）巷高 （m）容重（t/m3)掘進(jìn)煤量（t)22041181.75.506499.43.601.4533926.952041183.65.005918.03

7、.601.4530891.9切眼151.58.801333.23.601.456959.3附圖1、 二盤區(qū)35號(hào)煤層2204、5204、8204切眼、8204頂板高抽巷掘進(jìn)工作面煤層底板等高線預(yù)測(cè)圖。比例尺：1：20002、 35號(hào)煤層2204巷掘進(jìn)工作面預(yù)想地質(zhì)剖面圖。比例尺：水平：1：2000 垂直：1：2003、 35號(hào)煤層5204、8204頂板高抽巷掘進(jìn)工作面預(yù)想地質(zhì)剖面圖。比例尺：水平：1：2000 垂直：1：2004、 二盤區(qū)35號(hào)煤層2204、5204、8204切眼、8204頂板高抽巷鉆孔綜合柱狀圖。地質(zhì)構(gòu)造情況根據(jù)鄰近2202巷、5206巷掘進(jìn)過(guò)程中揭露資料顯示， 2204巷掘

8、進(jìn)過(guò)程中將揭露斷層17條、5204巷掘進(jìn)過(guò)程中將揭露斷層15條、8204頂板高抽巷掘進(jìn)過(guò)程中將揭露斷層14條，落差在0.101.80米之間。1、從回風(fēng)巷起算，2204巷掘進(jìn)前方4米、144米、224米、247米、348米、565米、659米、684米、722米、774米、793米、829米、839米、889米、905米、954米、988米處預(yù)計(jì)將揭露17條正斷層，落差分別為0.50、0.30米、1.00米前方均為下降盤、0.10米前方為上升盤、0.10米前方為下降盤、0.30米前方為上升盤、1.30米、0.90米、0.30米、0.40米、0.40米、0.400.70米、0.20米前方均為下降盤

9、、0.50米前方為上升盤、1.10米、0.30米前方均為下降盤、1.10米前方為上升盤。2、從回風(fēng)巷起算，5204巷掘進(jìn)前方70米（輔運(yùn)巷起算）、91米、183米、323米、432米、509米、599米、601米、617米、778米、814米、865米、987米、1037米、1043米處預(yù)計(jì)將揭露15條正斷層，落差分別為0.30米、1.00米前方均為下降盤、0.10米前方為上升盤、0.50米、0.10米、1.30米、0.90米前方均為下降盤、0.30米、1.80米前方均為上升盤、0.40米、1.10米、0.40米、0.20米前方均為下降盤、0.50米前方為上升盤、0.30米前方為下降盤。3、從

10、回風(fēng)巷起算，8204頂板高抽巷掘進(jìn)前方32米、126米、206米、286米、431米、545米、607米、625米、792米、841米、863米、975米、1006米、1026米處預(yù)計(jì)將揭露14條正斷層，落差分別為0.30米、1.00米前方均為下降盤、0.10米前方為上升盤、0.50米、0.10米、1.30米前方均為下降盤、0.30米前方為上升盤、0.90米、0.40米、1.10米、0.40米、0.20米、0.30米前方均為下降盤、0.50米前方為上升盤。二、礦井粉塵的危害礦塵的危害性極大，其危害性是多方面的。礦塵的危害性大小與礦塵的分散度、游離二氧化硅含量和礦塵物質(zhì)組成有關(guān)。一般隨著游離二氧

11、化硅含量的增加、含硫量的增加，礦塵的危害增大。在不同粒徑的礦塵中，呼吸性礦塵對(duì)人的危害最大。其主要危害有以下方面：1）污染工作場(chǎng)所，危害人體健康，甚至塵肺病和皮膚?。婚L(zhǎng)期吸入大量的礦塵會(huì)形成許多職業(yè)病，如塵肺病、煤肺病、矽肺病和煤矽肺病。塵肺病是長(zhǎng)期大量吸入微細(xì)礦塵而引起的一種慢性職業(yè)病，在煤礦里是目前危害最大的一種職業(yè)病，一旦患病很難治愈，而且發(fā)病緩慢病程較長(zhǎng)。2）降低工作場(chǎng)所的可見(jiàn)度，使工傷事故增多；3）塵在一定的條件下還可以發(fā)生爆炸，釀成嚴(yán)重的災(zāi)害； 4）加速機(jī)械的磨損，縮短精密儀表的使用時(shí)間。2.1防治礦井粉塵的措施對(duì)于礦井粉塵的防治，本設(shè)計(jì)采取了綜合防塵措施和個(gè)體防護(hù)措施：1）采掘工

12、作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)，煤倉(cāng)上口等易產(chǎn)生粉塵的地點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置噴霧降塵裝置；2）井下設(shè)有完善的防塵噴水系統(tǒng)；3）個(gè)體防護(hù)：為井下采掘工人每人配備安全送風(fēng)防塵口罩及防塵安全帽，為風(fēng)鉆、風(fēng)鎬和錨噴工人配備壓風(fēng)呼吸器，做好個(gè)人的粉塵防護(hù)工作；4）粉塵監(jiān)測(cè)：礦井配備專職防塵人員和粉塵采樣器、粉塵預(yù)捕集裝置、呼吸性粉塵采樣器、測(cè)定儀等設(shè)備及粉塵化驗(yàn)室，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間及時(shí)對(duì)井下粉塵進(jìn)行監(jiān)測(cè)和化驗(yàn)；5）通風(fēng)除塵：確保采掘工作面合理通風(fēng)，防止懸浮粉塵過(guò)量積累；6）定期清掃、沖洗井下巷道中聚集的煤塵，并在主要巷道周壁刷漿；7）所有綜采放頂煤工作面都配備了煤層注水設(shè)備；8）掘進(jìn)巷道、主要回風(fēng)大巷都必須安裝風(fēng)流凈化水幕

13、，水幕霧化要好，能封閉全斷面；9）采煤機(jī)和綜掘機(jī)都采用內(nèi)、外噴霧，放頂煤支架架間采用噴霧降塵。10）巖巷掘進(jìn)采用濕式鑿巖、放炮噴霧等措施；11）在長(zhǎng)壁工作面回風(fēng)順槽、回風(fēng)大巷、總回風(fēng)巷、風(fēng)硐及輔助運(yùn)輸大巷和膠帶輸送機(jī)大巷中設(shè)置風(fēng)速傳感器，監(jiān)測(cè)各巷道風(fēng)速，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限；12）經(jīng)常檢測(cè)風(fēng)流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁、支架上的粉塵，防止粉塵積存或飛揚(yáng)三、煤層注水設(shè)計(jì)礦井防塵主要從兩個(gè)方面入手，防止礦塵的產(chǎn)生和除塵。防塵的一般措施為煤層注水，即在煤層開(kāi)采之前利用鉆孔注入壓力水預(yù)先濕潤(rùn)煤體，當(dāng)水進(jìn)入各種裂隙后，既預(yù)先濕潤(rùn)了原生煤塵，又可包裹整個(gè)煤體，在回采及整個(gè)生產(chǎn)流程中具有連續(xù)防塵的作用

14、。除塵的一般措施是噴霧灑水，即利用濕式除塵原理，其除塵方法效率一般在9099%以上。3.1煤層注水設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)有礦上給的資料，結(jié)合查到的有關(guān)數(shù)據(jù)和在一些礦井經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用得出的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)結(jié)論?？梢詫?duì)本煤層作一下研究：1.煤的天然含水率（全水率）煤體中水的質(zhì)量與煤顆粒質(zhì)量之比。 參考臨近工作面平均含水率為1.65。2.煤的孔隙率 煤體內(nèi)部的孔隙占總體積的比值，估值8。3.煤的可注水孔隙率孔隙率包含了煤的全部孔隙，并不是所有的孔隙都能夠注入水。因此，提出煤的可注水孔隙率。根據(jù)資料求得一個(gè)平均值1.83。4.吸水率單位質(zhì)量煤樣在自然飽和吸水條件下能夠吸入水的質(zhì)量。根據(jù)煤的可注水孔隙率得出吸水率為1.26。

15、5.煤的堅(jiān)固性系數(shù)煤的堅(jiān)固性是煤的各種性質(zhì)所決定的抵抗外力破壞能力的一個(gè)綜合性指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員給的數(shù)據(jù)f=2.3。3.2鉆孔布置參數(shù)3.2.1注水鉆孔布置要求鉆孔應(yīng)該布置在工作面回風(fēng)道中，需符合以下要求：沿煤層的走向和傾向大致被普遍濕潤(rùn)；要使得煤體普遍濕潤(rùn)，不能出現(xiàn)大的濕潤(rùn)區(qū)；力求鉆孔不穿透頂板，以確保煤層的濕潤(rùn)性能；打鉆時(shí)應(yīng)掌握好鉆孔開(kāi)眼角度，以免將孔穿入頂板；在打鉆的過(guò)程中鉆機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)存在一個(gè)自由程，鉆孔的位置選擇在距底板0.8m1.0m左右。鉆孔工程量盡量的少，但不能因間距大而拖長(zhǎng)注水時(shí)間；如遇地質(zhì)構(gòu)造，打鉆時(shí)應(yīng)注意調(diào)整距離，避開(kāi)構(gòu)造；采用隨采隨注，超前工作面一定距離進(jìn)行注水工作。在

16、準(zhǔn)備工作面掘進(jìn)完畢，回采前的一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行注水工作，不與采掘工作相干擾，有充分的注水時(shí)間，使煤體濕潤(rùn)充分。3.2.2鉆孔布置概述在進(jìn)、回風(fēng)巷對(duì)打，使用長(zhǎng)孔注水技術(shù)。由于煤層坡度較小，從進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷打孔參數(shù)一致。每個(gè)鉆場(chǎng)施工3個(gè)注水孔。相鄰鉆場(chǎng)距離為20m。1鉆孔直徑孔徑大小與煤的硬度、注水流量、封孔技術(shù)和鉆機(jī)類型有關(guān)。本設(shè)計(jì)孔徑=65mm。2鉆孔長(zhǎng)度注水鉆孔深度取決于工作面長(zhǎng)度、煤層透水性及濕潤(rùn)范圍、鉆孔方向和注水方式。在相同的地質(zhì)條件下要獲得相同的濕潤(rùn)效果，上向孔比下向孔要深些，單向孔比雙向孔要深些，遠(yuǎn)間距細(xì)孔比近距離粗孔要深些。礦井可采煤層均為軟煤層，且采用靜壓注水，因此，孔深可按下式計(jì)

17、算： (5-1)式中：鉆孔長(zhǎng)度，m；工作面長(zhǎng)度，m；本礦取150；與煤層透水性和鉆孔方向有關(guān)的參數(shù)，透水性弱的下向孔取 20m，透水性好的下向孔?。?/32/3）L1。本礦取80m。因此礦井注水鉆孔長(zhǎng)度為1508070m上排注水孔距底板1.5 m，中間注水孔位于打鉆幫中間，鉆孔上揚(yáng)約10，長(zhǎng)度約66 m(以鉆場(chǎng)實(shí)際頂煤厚為準(zhǔn)，注水孔打到煤巖交接處)，兩側(cè)的注水孔與中間鉆孔相距1.5 m，與中間孔夾角17。，長(zhǎng)度68m，兩鉆場(chǎng)相鄰鉆孔終孔位置相近約15m。3鉆孔長(zhǎng)度注水鉆孔深度取決于工作面長(zhǎng)度、煤層透水性及濕潤(rùn)范圍、鉆孔方向和注水方式。在相同的地質(zhì)條件下要獲得相同的濕潤(rùn)效果，上向孔比下向孔要深些

18、，單向孔比雙向孔要深些，遠(yuǎn)間距細(xì)孔比近距離粗孔要深些。鉆孔中間孔長(zhǎng)度66m，兩側(cè)孔長(zhǎng)68m。同時(shí)，鉆孔深度需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形及煤層傾角變化情況加以調(diào)節(jié)。4鉆孔間距 一般鉆孔間距取2倍的濕潤(rùn)半徑。濕潤(rùn)半徑與煤體自身性質(zhì)、注水壓力、注水時(shí)間都有關(guān)系。為了使煤體濕潤(rùn)起到最大效果，本設(shè)計(jì)鉆孔間距定為20m。5封孔深度及封孔方法封孔深度一般為210m,本設(shè)計(jì)取3。選用ZZY-501型水力壓縮式自動(dòng)封孔器封孔，使用自動(dòng)封孔器封孔注水時(shí)，封孔器放入鉆孔口內(nèi)，封孔器外接高壓膠管，再連接注水系統(tǒng)即可。6鉆孔距工作面距離考慮到工作面開(kāi)采時(shí)集中采動(dòng)壓力的影響，距工作面最近一排鉆孔應(yīng)處于動(dòng)壓之外，根據(jù)該礦實(shí)測(cè)結(jié)果，選擇

19、距工作面最近一排鉆孔為40m。7封孔深度封孔的深度一般通過(guò)試驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐來(lái)確定，在我國(guó)煤礦封孔一般深度為2.510m，根據(jù)本礦煤層的地質(zhì)條件，初期暫時(shí)確定為8m，投入生產(chǎn)后根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐再做具體調(diào)整。8封孔方式封孔方式一般分為封孔器封孔和水泥封孔兩種。根據(jù)本礦條件和采用的注水鉆孔布置方法等，可確定采用水泥封孔方式。9鉆孔設(shè)備礦井在達(dá)產(chǎn)時(shí)，配備了一個(gè)綜采工作面，并配備了4臺(tái)MYZ-150型地質(zhì)鉆機(jī)，其中兩臺(tái)使用，兩臺(tái)備用，該鉆機(jī)鉆桿直徑為42mm，終孔直徑65mm，開(kāi)口直徑78115mm，電機(jī)功率15kW，是可以滿足煤層注水的施工需要。5.3注水量（1） 單孔注水量：由經(jīng)驗(yàn)公式式中：?jiǎn)慰鬃⑺?，m

20、3富余系數(shù)，取1.2注水孔附近煤厚，取平均值12.85m注水孔間距，20m注水孔長(zhǎng)度，67m水的密度，1g/cm3噸煤注水量，取0.03m3/t算得=620m3（2）a管路（包含三根管）注水量 qa=3620=1860m。5.4注水流量取經(jīng)驗(yàn)值，約0.3m3/h5.5注水時(shí)間在實(shí)際操作中，應(yīng)以把濕潤(rùn)范圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻的“出汗”滲水作為煤體已全面濕潤(rùn)的標(biāo)志，并以此作為控制注水時(shí)間的依據(jù)，調(diào)整注水設(shè)計(jì)時(shí)間，一般每天注水20h，應(yīng)在工作面回采前30天完成。（小流量、小壓力、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)均勻注水是關(guān)鍵）。 1）注水超前時(shí)間小流量長(zhǎng)時(shí)間注水對(duì)煤層的濕潤(rùn)效果最好，因此，每個(gè)鉆孔必須在靜壓狀態(tài)下連續(xù)注水至少3

21、0天以上； 2）超前距離第一個(gè)鉆孔開(kāi)始注水時(shí)，該鉆孔與采煤工作面煤壁之間的距離即為超前距離，按下式計(jì)算：hc=hg+ht式中：hc為超前距離，m； hg為在注水時(shí)間內(nèi)采煤工作面的推進(jìn)距離，m hg=v*tv為采煤工作面的推進(jìn)距離，m/t； t為注水時(shí)間，d；ht為停止注水時(shí)，該鉆孔與采煤工作面之間的距離，一般取20m。若v=7m/d，t=30d，ht=20m。則超前距離hc=230m。（6）注水效果煤層注水防塵效果主要表現(xiàn)為采煤時(shí)空氣含塵量的下降，一般短孔注水的除塵效果為4090，而長(zhǎng)孔注水的除塵效果為6090。6.操作注意事項(xiàng)6.1打鉆孔工作（該工作面采用TSU75A型鉆機(jī)鑿孔）：（1）孔位要設(shè)計(jì)好距離并選擇在頂、幫良好之處，對(duì)施工地點(diǎn)要進(jìn)行妥善維護(hù)，否則不得進(jìn)行打鉆施工。（2）打鉆孔人員應(yīng)熟悉工作面地質(zhì)情況，并經(jīng)常觀察工作面及施工地點(diǎn)的煤層變化情況，以