第五章「一通三防」系統工程設計
第一節通風系統設計
一、 掘進期間通風系統設計
（一）區域性通風系統
①1020風巷
區域性通風機的位置：102採區二中車場
進風路線：副井→井底車場→北翼軌道大巷→102軌道上山→102採區二中車場→1020風巷局扇→工作面
回風路線：工作面→1021上改造風巷→1021回風道→102採區回風上山→北總回→**風井→地面
相關通風設施：1021回風道內擋風牆一道、一中車場內風門一組。
②1020機巷
區域性通風機的位置：102採區二中車場
進風路線：副井→北翼軌道大巷→1028洩水巷→1020機巷局扇→工作面
回風路線：工作面→1028軌道巷→北翼總回風巷→**風井
相關通風設施：1021回風道內擋風牆一道、一中車場內風門一組。
因**風井改造， 1020機、風巷處在一次串聯通風內。
（二）區域性通風系統圖
在「工作面設計平面圖」上進行標註。
二、 綜採工作面通風系統設計
（一）工作面風量計算
（二）綜採工作面通風系統
1、工作面進風路線：
副井→北翼軌道大巷→102採區軌道巷→102採區二中車場→1020外段機巷→切眼
2、工作面回風路線：
切眼→1020風巷→102採區上部車場→1020採區回風上山→北翼總回風巷→**風井→地面
3、綜採工作面通風系統圖：
在「工作面設計生產系統與避災路線圖」上進行標註。
第二節瓦斯防治工程設計
一、瓦斯治理巷道工程設計
（一）設計依據
根據井田精查地質報告，10煤層位於該階段的最大瓦斯含量為6.44ml/gr，平均含量為3.02ml/g·r，重慶煤科分院出具的《孫疃煤礦10煤層突出危險性評價報告》中：
10煤層位於-503m處，瓦斯含量最大為4.67m3/t。
1020綜採工作面瓦斯湧出量**：由於該煤層距上鄰近層82煤約76.4m，故該工作面瓦斯主要**於本煤層、頂底板圍岩及上鄰近層。
1020綜採工作面瓦斯湧出總量q總：
q總=q1+q2+q3m3/t
式中q1 —開採層瓦斯湧出量
q2—鄰近層瓦斯湧出量
q3—圍岩瓦斯湧出量
1）開採層瓦斯湧出量q1：
q1= ( k1+k2 )×( x0-x1 ) / c
式中k1—與採煤方法有關的係數
k2—考慮煤柱的瓦斯湧出係數
x0—煤層瓦斯含量
x1—殘存瓦斯含量
c—工作面回採率 %
因採用長壁式採煤方法
k1= ( l-2h ) / l
式中l—採煤工作面長度 m
h—巷道瓦斯排放帶寬度 m
則k1= ( l-2h ) / l= ( 175-2×10 ) /175=0.886
k2 =∑1/l
式中∑1—採空區中殘留煤柱沿傾斜方向的寬度 m
則k2 =∑1/l=5/175=0.029
q1= ( k1+k2 ) ×( x0-x1 ) / c
x0 =1.26m3 /t
x1 =0.92m3 /t ,
c取0.95
q1 = ( 0.886+0.029)×(1.26-0.92) /0.95 =0.35 m3 / t
2 ) 鄰近層瓦斯湧出量 q2
i=1其中: ms =3.0m
q82煤=1.67/3.0（2.9-1.7）×35%
0.16m3/t
則:q2 =q82煤=0.16m3 / t
3 ) 圍岩瓦斯湧出量q3
1020綜採工作面頂板管理為全部冒落法，k4取0.2
則:q3=q1×k4=0.35×0.2=0.07m3 / t
1020綜採工作面在回採期間總的瓦斯湧出量為:
q總=q1+q2+q3=0.35+0.16+0.07=0.58m3 / t
根據1020工作面計畫月產量8萬噸，該工作面在回採期間瓦斯湧出量為1.01m3/min≈1.0m3/min。
(二)瓦斯治理方案
該工作面**瓦斯湧出總量為1.0m3/min，工作面計畫配風600m3/min，工作面回風風流瓦斯濃度控制在0.5%以下，則：該工作面採用風排瓦斯治理方式進行治理。
（三）巷道工程設計
無。上述設計工程填繪在「工作面設計平面圖」上。
二、瓦斯抽放系統設計
無三、瓦斯監控系統設計
（一）監控系統的裝置與設施
我礦目前執行的是重慶煤科分院研究開發的kj90nb煤礦寬頻安
全監控系統。分站型號：kj90-f16；網路交換機型號：kjj103；瓦斯感測器型號：kg9701a；斷電器型號：kdg3k；co感測器型號：kg9201。
（二）監控系統的設定
根據該工作面供電設計，計畫安裝kj90-f16型分站1臺，kg9701a
型瓦斯感測器3臺，kdg3k型斷電器2臺，kg9201型co感測器1臺。
斷電範圍為：採煤工作面機巷及其回風巷道內所有非本質安全型電氣裝置。
（三）監控系統
該工作面監控裝置安設位置：分站1臺（102採區上部變電所），瓦斯感測器3臺（t0安設於工作面上隅角；t1安設於距離煤壁不大於10公尺；t2安設於距離工作面風巷回風口10—15公尺）, co感測器1臺(安設於工作面風巷回風口10—15公尺)。
工作面風巷瓦斯監控系統敷設路線：北翼軌道大巷→102採區軌道上山→1020外段風巷→工作面上隅角
工作面機巷瓦斯監控系統敷設路線：北翼軌道大巷→1020採區軌道上山→1020外段機巷→綜採裝置總饋電開關處
（四）監控系統圖
上述設計工程填繪在「工作面設計生產系統與避災路線圖」上。
第三節防塵供水系統設計
一、防塵供水系統的裝置與設施
1、工作面機巷
供水系統的管路鋪設：北翼軌道大巷→102採區軌道上山→1020外段機巷→工作面鏈板機頭
管路在巷道斷面的位置：電纜吊掛側的對面巷幫、巷道腰線以上
200mm處。
管徑：北翼軌道大巷主幹管路為4寸，1020外段系統內所有供水管路均為4寸。
三通閥門的設定：北翼軌道大巷每100公尺設定乙個，其餘支管巷每200公尺設定乙個。
隔爆設施的安設位置：距離工作面保持60-200公尺。
水量：12m2×200l/m2=2400l。
防塵噴霧設施：皮帶機**點噴霧一套。
2、工作面風巷
供水系統管路的鋪設：北翼軌道大巷→102採區軌道上山→1020外段風巷→工作面鏈板機尾
管路在巷道斷面的位置：電纜吊掛側的對面巷幫、巷道腰線以上
200mm處。
管徑：北翼軌道大巷、104運輸上山聯絡斜巷主幹管路為4寸，1020系統內所有供風管路均為4寸。
三通閥門的設定：北翼軌道大巷其餘支管巷每200公尺設定乙個。
隔爆設施的安設位置：距離工作面保持60-200公尺。
水量：10.5m2×200l/m2=2050l。
防塵噴霧設施：降塵水幕3道（距工作面40-100公尺範圍內），採煤機內、外及移架噴霧各一套。
二、防塵供水系統
（一）機巷防塵供水路線
地面→副井→北翼軌道大巷→102採區軌道上山→1020機巷
（二）風巷防塵供水路線
地面→副井→北翼軌道大巷→102採區軌道上山→1020風巷
三、防塵供水系統圖
上述設計工程填繪在「工作面設計生產系統與避災路線圖」上。
第四節防火系統設計
一、自燃發火防治
重慶煤科分院對我礦10煤層自燃發火傾向性進行的鑑定結果：10煤層為自燃煤層，最短自然發火期63天。1020綜採工作面回採期間將採取採後集中灌漿、工作面回風側安設co感測器以及化驗自燃發火標誌性氣體進行**預報等綜合防滅火措施。
（一）灌漿系統設計
1、灌漿系統的裝置與設施
製漿站位置：北風井附近。
管路的鋪設路線：北翼總回風巷→102採區回風上山→1020風巷→工作面收作線以里。
管路在巷道斷面的位置：巷道底板以上300mm處，與電纜線異側。
管徑：北翼總回風巷為4寸，1020風巷回風聯巷、1020風巷支管為3寸。
2、灌漿系統
該工作面灌漿管路鋪設的巷道路線：地面灌漿站→北風井→北翼總回風巷→102採區回風上山→1020風巷。
3、灌漿系統圖
上述設計工程填繪在「工作面設計生產系統與避災路線圖」上。
（二）束管監測系統
根據我礦初步設計安全專篇的要求，1020工作面投產前將安設
一套束管監測系統對煤層自燃發火標誌性氣體進行**預報。
1、裝置及管路的安設
地面化驗室配備束管專用色譜儀一台，束管抽氣幫浦及相關配套設
施一套。
取樣管路鋪設：地面化驗室→副井井口→副井井筒→副井下口與
北翼軌道大巷交叉點主幹管路（16芯束管）→102採區軌道上山（10芯束管）→1020風巷→工作面上隅角布置單管。
上述設計工程填繪在「工作面設計生產系統與避災路線圖」上。
三、消防系統
（一）供水系統：見本章第三節
（二）其它消防設施的布置情況：無
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