9301综放工作面“一通三防”设计一、通风方式9301综放工作面采用U型全负压独立通风方式，运输顺槽进风，回风顺槽回风。
二、配风量计算1、按瓦斯涌出量计算以采煤工作面回风巷瓦斯浓度不超过0.8%，且应低于最高风速4m/s。
1、根据回采工作面回风巷瓦斯浓度不超过0.8%为标准计算：Q采=100·q瓦采·K采通式中：Q采——采煤工作面需风量q瓦采——采煤工作面回风流绝对瓦斯涌出量，1.68m3/min K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，取1.64；则Q采=100×1.68×1.64=275.5m3/min2、按二氧化碳涌出量计算Q=67q×k式中：Q—采煤工作面实际需要风量，m3/minq—采煤工作面二氧化碳的平均绝对涌出量取2.68×75%=2.01m3/min；K—采煤工作面的二氧化碳涌出不均衡系数，机采取1.6。
Q=67×2.61×1.6=279.8m3/min。
3、按气象条件计算Q采=Q基本·K采高·K采面长·K温(m3/min)式中：Q采——采煤工作面实际需要的风量，m3/min；Q基本——不同采煤方法工作面所需的基本风量，m3/min；Q基本=60×工作面平均控顶距×工作面实际采高×70%·适宜风速工作面平均控顶距：控顶距分为最大控顶距和最小控顶距.由液压支架的顶梁长度(L1)、端面距(L2)及采煤机的实际截深(S)决定。
本工作面液压支架的顶梁长度为3750mm，端面距为150mm,煤机的实际截深为600mm，则:最大控顶距Lmax＝L1＋L2＋S最小控顶距Lmin＝L1＋L2其中：L1－－顶梁长度，为3750mmL2－－端面距，为150mmS－－截深，为600mm最大控顶距Lmax＝3750＋600＋150＝4500mm 最小控顶距Lmin＝3750＋150=3900mmQ基本=60×4.2×3.5×70%×1.0=652.68(m3/min)K采高——回采工作面采高调整系数1.2。
K采面长——回采工作面长度调整系数1.3。
K温——回采工作面温度与对应风速调整系数1.0。
Q采=679.1×1.2×1.3×1.0=1018.2m3/min=16.97(m3/s)4、按炸药使用量计算采煤工作面不使用炸药，不进行此项计算。
⑤、按人数计算Q采=4×N式中：Q采——工作面供风量，m3/min；4——每人每分钟应供给的最低风量，m3/min；N——采煤工作面同时工作的最多人数，按交接班时50人考虑。
Q采=4×50=200m3/min=3.33m3/s回采工作面风量取以上计算的最大值ΣQ采=16.97m3/s。
5、按风速验算根据《煤矿安全规程》规定，回采工作面最低风速为0.25m/s，最高风速为4m/s的要求进行验算。
即：按最低风速验算，采煤工作面的最低风量Q采Q采≥15S采=15×8.19=122.85(m3/min)=2.05m3/s，（注：工作面最大断面6×3×0.7=8.19m2。
）按最高风速验算，采煤工作面的最高风量Q采Q采≤240S采=240×6.55=1572(m3/min)=26.2m3/s（注：工作面最小断面（4.8×3×0.7=6.55m2。
）经验算，Q采=16.97m3/s，即1018.2m³/min，满足风速要求。
综合以上计算，9301综放工作面需风量1018.2m³/min。
三、防尘系统1.供水系统9301综采工作面防尘水源为地面消防水池，地面消防水池2座，1座处在主井口西侧，锅炉房院内，容量400m³。
另一座高山水池处在风机房院内，容量500m³。
2.管路布置①主斜井-集中胶带大巷-车场联络巷-集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9301轨道顺槽②主斜井-集中胶带大巷-车场联络巷-集中轨道大巷-9#西轨道大巷-9302回风顺槽-9301运输材料一联巷-9301运输顺槽防尘管路选用4寸钢管，9301轨道顺槽的防尘管路上每隔100m安装1个三通阀门，运输顺槽的防尘管路上每隔50m 安装1个三通阀门，并用高压胶管将阀门引到行人侧。
3.采煤工作面两顺槽必须安设风流净化水幕。
运输顺槽两道：第一道全断面净化水幕在运输顺槽向里50m范围内；第二道在运输顺槽距工作面30m范围内安设一道全断面净化水幕。
轨道顺槽两道：综采工作面回风巷第一道水幕距工作面30m范围内并加设捕尘网，第二道水幕与第一道水幕不得大于20m加设捕尘网。
4.综采工作面各转载点安设洒水降尘装置，每个转载点装置喷头个数不得少于2个，悬挂在转载点前上方600mm处，迎风流方向45°，喷嘴直接对准落煤点。
一部皮带、二部皮带、破碎机共三道转载喷雾。
5.采煤机必须安装内外喷雾装置。
割煤时必须喷雾降尘，内喷雾压力不得小于2Mpa，外喷雾压力不得小于4Mpa，喷雾流量应与机型相匹配。
6、工作面支架（端头支架除外）必须每架都安设一组喷雾，在支架升柱、降柱、拉柱时喷雾能保证覆盖巷道全断面，支架喷雾压力0.5Mpa—1.5Mpa。
7、煤层预注水：综采工作面配备煤层注水设备，对煤层进行采前预注水，（详见9301工作面煤层注水设计）。
8、粉尘监测：矿井配备防尘人员，配备粉尘采样器，呼吸性防尘测定仪，对综采工作面及转载点粉尘定期监测。
四、防灭火系统根据山西省煤炭工业局综合测试中心检验报告，9#煤层煤样吸氧量为0.65cm3/g，自燃倾向为Ⅱ级，属自燃煤层。
自燃发火期为80天。
因此特制定本工作面防治煤层自燃发火措施：本措施采用喷洒阻化剂、黄泥灌浆、束管监测、注凝胶并配备消防器材、防火墙设施，具体施工时可根据现场情况确定。
1、皮带机头和液压泵站各配备一套消防器材，灭火器要求完好不过期，存放在皮带机头上风侧；沙箱内沙量不得少于0.3m3，且放置在机头10m范围的上风侧。
设备列车、转载机处配备各一套消防器材。
2、井下移动式阻化剂灭火系统 ①、阻化剂选择阻化剂的选取必须不污染井下空气，不腐蚀井下机械、设备。
材料的选取要来源广泛，货源充足，购买方便，价格便宜，阻化率高，阻化寿命长。
配制容易，井下使用操作方便，工艺过程简单。
选取工业氯化钙（CaCl 2·H 2O ）为阻燃剂，浓度20%，阻化率70%。
②、喷洒或雾化工艺采用井下移动式喷洒雾化系统，该系统应设有专用溶液箱（一般为3-5m 3）和注液泵，溶液箱内阻化剂溶液由注液泵压至上下顺槽、开采线和停采线煤柱，向回采工作面进行喷洒或向采空区送入雾化阻化剂，工艺流程框图如下：见表6-4-1。
表6-4-1 阻化剂喷洒压注雾化配套设备表④、9号煤层工作面一次喷洒量底板浮煤喷洒量G1=K1K2LBh1A1式中：G1——按重量计算浮煤一次喷洒量，t；K1——一次喷洒加量系数，一般取1.2；K2——松散煤（浮煤）密度，K2=0.9t/m³；L——工作面长度，9号层L=171m；B——一次喷洒宽度，B=0.6m；h1——底板浮煤厚度，取h1=0.1m；A1——原煤（浮煤）的吸液量，取A1=0.047t/t。
9号层：G1=K1K2LBh1A1=1.2×0.9×171×0.6×0.1×0.047=0.52t工作面一次喷洒量9号层：G=G1=0.52t工作面一次喷洒所需阻化剂用量G=G×ρ式中：ρ——阻化剂溶液的浓度，ρ=10%。
9号层：G=G×ρ=0.52×10%=0.52t=52kg⑤、阻化剂喷洒方法喷洒阻化剂在放煤班进行，主要是在运输和回风顺槽煤柱侧喷洒，工作面底板如有踏煤工作面应喷洒阻化剂。
如底板没有踏煤，工作面浮煤应在移架之前全部清理干净，这样可以在工作面不喷洒。
顶煤放完之后，可使用喷枪向采空区注液或喷雾。
⑥、阻化剂泵位置阻化剂泵安装在9301运输顺槽700m处。
⑦、工作面每3天喷射一次，喷射必须均匀，不留死角，从溜子机头向机尾方向进行，隔绝外部供氧，防止采空区残煤氧化，每次喷洒量不少于52kg。
3、黄泥灌浆灭火系统①、灌浆方法矿井在主斜井井口附近设置KDZS-1型多功能煤矿防灭火灌浆系统一套，为全矿灌浆服务。
井下回采工作面实行埋管灌浆。
在灌浆工作中，灌浆与回采保持适当距离，以免灌浆影响回采工作。
预防性灌浆方法有多种，采煤与灌浆先后顺序关系可分为：采前预灌、随采随灌和采后灌浆。
根据本矿实际情况，由于该工作面采用机械化综采综放开采，故出现异常时采用埋管灌浆法，正常情况下采用采后灌浆方法。
采后灌浆是回采结束后，将整个采空区封闭起来进行灌浆。
但在工作面回采期间预防意外火灾的发生，故管路必须到位。
②、埋管灌浆布置在放顶前沿回采工作面上顺槽在采空区预先铺好灌浆管(一般预埋10～20m钢管)，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆管用回柱绞车逐渐牵引移动。
埋管灌浆原理如图所示。
埋管灌浆示意图1-预埋注浆管；2-高压胶管；3-灌浆管；4-回柱绞车；5-钢丝绳；6-采空区③、灌浆管路布置回采面采空区是该矿灌浆重点区域，因此，灌浆主管路应针对回采面进行铺设，其它地点的灌浆，则根据需要从主管路上分叉连接。
从主斜井由地面灌浆站铺设一趟管路至回采面，管路铺设路线为：地面灌浆站→主斜井→集中轨道巷→轨道大巷→工作面回风顺槽→工作面。
地面灌浆管道一般选用铸铁管；井下灌浆管道采用无缝钢管；灌浆管道地面及井筒采用φ159×6无缝钢管，轨道大巷采用φ108×4无缝钢管，回风顺槽采用φ108×4无缝钢管。
工作面管道直径用4寸胶管。
④、灌浆设备黄泥灌浆主要设备表黄泥灌浆池布置图⑤、灌浆管理为了使灌浆防灭火工作取得预期的效果，加强管理是不可缺少的重要环节。
⑴、合理确定灌浆量灌浆质量的主要标志是泥浆的灌浆数量，应根据灌浆参数计算区域灌浆量及土量。
灌浆量初步计算如下：①灌浆所需土量日灌浆所需土量按下式计算：Q土＝K·G/V煤式中：Q土——每次灌浆所需土量，m³/次；G ——矿井日产量，9号煤层3636tV煤——煤的容重，9号煤层为1.42t/m³；K——灌浆系数，为灌浆材料的固体体积与需要灌浆的采空区容积之比，取0.05。
Q土9＝0.05×（3636/1.42）＝128t②日灌浆所需实际开采土量Q＝α·Q土式中：Q——每次灌浆所需实际开采土量，m³/次；α——取土系数（考虑土壤含一定杂质和开采，运输过程中的损失）；取1.1。