伪斜柔性掩护支架采煤工作面需要风量分析

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1、伪斜柔性掩护支架采煤工作面需要风量分析洮南市安监局*程云飞*摘要：伪倾斜柔性掩护支架采煤方法是开采急倾斜煤层的主要方法之一，文章结合柔性掩护支架采煤方法的特点，确定了工作面的有效通风断面和所需基本风量，为矿井通风系统能力核定提供参考数据。关键词：柔性掩护支架；工作面；需用风量。一、引言：为依法加强和改善煤矿生产能力管理，规范煤矿生产行为，促进安全生产，合理开发利用煤炭资源，2006年4月30日国家安全生产管理总局下发了发改运行[2006]819号文，要求全国范围内符合规定的矿井进行生产能力复核，并制

2、定了此次生产能力核定的标准。矿井通风系统能力核定是煤矿生产能力核定的重要工作，及时根据矿井通风条件的变化情况计算或核定矿井通风能力，对于合理组织生产，实行以风定产，杜绝重大瓦斯事故发生，确保安全生产具有重要意义。该标准规定生产矿井需用风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其主巷道等用风地点分别进行了计算，包括按规定配备的备用工作面需用风量，并严格要求现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。然而在此核定标准中只规定了壁式采煤工作面需用风量的计算方法，没有说明6急倾斜煤层开采中的伪倾斜柔性掩护支架采煤工作

3、面配风原则和计算方法，因此本文就如何确定伪倾斜柔性掩护支架采煤工作面需用风量以及计算参数的取值，提出自己的看法和建议与同行共同探讨。二、伪倾斜柔性掩护支架工作面需用风量计算2.1回采工艺概述伪倾斜柔性掩护支架采煤法是目前开采急倾斜煤层的主要方法之一，该方法改变了以往斜切爆破方法的缺点，增加了工作面作业人员的安全性，改善了支护效果，提高了煤炭的回收率。柔性掩护支架主要由工字钢梁、钢丝绳、轻轨、卡箍、篦子等一系列配套材料，经一定程序组成的具有柔性掩护性的整体结构。其施工工艺流程为：挖地沟—支架安装—打木

4、垛—打担梁—回柱放顶—支架下方—支架拆除。伪倾斜柔性掩护支架采煤方法工作面布置形式如图1所示。62.2原所需风量计算存在问题根据发放运行【2006】819号文《煤矿生产能力核定标准》的要求，煤矿通风系统的能力按照第八章通风系统生产能力核定标准计算，对于回采工作面应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后产生的有害气体以及工作面的气温、风速和人员数量等规定分别进行计算，然后取其其中最大值，即为该工作面的实际需用风量。以低瓦斯回采工作面为例，其需要风量的计算公式（按气象条件）：Q采＝Q基本×K采高×K采面长×K温

5、式中：Q采—采煤工作面需用风量；m3/minQ基本—不同采煤方式工作面所需的基本风量；m3/minQ基本＝60×工作面控顶距×工作面实际采高×70%×适宜风速（≯1.0m/sK采高—回采工作面采高调整系数；K采面长—回采工作面长度调整系数；K温—回采工作面温度与对应风速调整系数；煤矿生产能力核定标准确定回采工作面采高调整系数如表1所示；回采工作面长度调整系数如表2所示；回采工作面温度与对应风速调整系数如表3所示。6表1：回采工作面采高调整系数采高/m＜2.02.0～2.52.5～5.0放顶煤面系数（

6、K高）1.01.11.51.5表2：回采工作面长度调整系数回采工作面长度/m80～150150～200＞200调整系数（K采面长）1.01.0～1.31.3～1.5表3：回采工作面温度与对应风速调整系数回采工作面采煤工作面配风调整空气温度/℃风速m/s系数（K）＜201.01.0020～231.0～1.51.00～1.1023～261.5～1.81.10～1.2526～281.8～2.51.25～1.4028～302.5～3.01.40～1.60该标准只适用于壁式采煤工作面，而有的矿井煤层为急倾斜煤

7、层，有的煤层倾角在60°以上，采用伪倾斜柔性掩护支架采煤方法，该方法6对上式中提到的工作面控顶距、工作面实际采高都不能具体确定，因此工作面需用风量就不能采用上面的公式计算，矿井通风系统能力就难以确定了。2.3需用风量计算的改进建议柔性掩护支架（地沟）工作面的沟面风量按稀释瓦斯和调节气候条件计算。沟面的通风断面可按顶梁长度减去0.8m作为宽度，高度取1.2m，以3.0m的顶梁为例，按拱形断面计算其通风断面为：S＝b(h-0.1075b)＝2.2(1.2-0.1075×2.2)＝2.12㎡影响井下气候的

8、主要因素是温度、湿度及风速，调整风速是目前调整井下气候的有效方法，对应各种温度所需风速见表3.伪倾斜柔性掩护支架工作面所需的基本风量Q基本Q基本＝S.V（m/s）式中:S—有效通风断面；㎡V—工作面温度对应的风速；m/s应用上式几点说明：1）适宜气候的风速和温度表中未列出的温度和风速可按平均插入法找出适宜的风速。2）有效通风断面是指平均控顶距与平均采高的乘积。有效通风断面是去掉工作面的支架等设备合用的断面后的过风断面，其系数一般为0.8；最大控顶距是平均控顶距的1.2