14180工作面瓦斯综合治理设计方案.doc

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1、14180工作面瓦斯综合治理设计编制单位：通 风 科编 制 人：凡 海 东科 长：2013-3-2514180工作面瓦斯综合治理设计会审表 通 风 科： 年 月 日 地 测 科： 年 月 日 机 电 科： 年 月 日 生 产 科： 年 月 日 安 检 科： 年 月 日 通风副总： 年 月 日 安全经理： 年 月 日 生产经理： 年 月 日 总工程师： 年 月 日 总 经 理： 年 月 日会 审 意 见目 录第一章 矿井基本情况41.1 概述41.2 煤层赋存特点41.3矿井开采方式及现状41.4 通风情况41.5 矿区主要灾害情况5第二章 14180工作面情况62.1 概述62.2 地质构造7

2、2.3 顶底板情况82.4 水文地质82.5 煤层情况82.6 煤质82.7 储量情况82.8 瓦斯、煤尘和自燃发火情况92.9 危险源辨识9第三章 工作面瓦斯治理的可行性和必要性113.1 瓦斯涌出量预测113.1.1 掘进工作面瓦斯涌出量预测113.1.2 回采工作面瓦斯涌出量预测123.1.3工作面瓦斯涌出量预测参数133.1.4工作面瓦斯涌出量预测结果133.2 瓦斯治理的必要性143.3 瓦斯治理可行性143.4 瓦斯治理的主要内容15第四章 瓦斯治理方案164.1 通风系统瓦斯治理方案164.1.1 工作面通风系统164.1.2 通风设施174.1.4 风量分配、等积孔计算174.

3、1.5 通风设施及降低风阻、防止漏风的措施184.2 防尘供水系统治理方案184.3 防灭火系统治理方案194.4 瓦斯抽放治理方案214.4.1瓦斯抽放的必要性214.4.2瓦斯来源的分析224.4.3 瓦斯综合治理方案的确定224.5 监测系统主要治理方案234.6 压风系统治理主要方案244.7 避灾系统方案25第五章 瓦斯抽采效果检验及预期效果265.1 瓦斯抽采效果检验265.2 预期效果26第六章 瓦斯综合治理安全技术措施276.1 瓦斯综合治理安全技术措施276.2 组织管理措施286.3 其他29第一章 矿井基本情况1.1 概述义煤（集团）铁生沟煤业有限公司，位于河南省巩义市南

4、部，井田在夹津口、涉村、西村三镇境内，地理坐标为东经112261135，北纬343115344230。井田东西走向长约8.2km，南北倾斜宽2.2km，面积约18.15k。1986年建井，1997年10月投产。矿井设计生产能力120万吨/年，服务年限55.1年。铁生沟井田为一单斜构造，地层走向一般为东西向，倾向北，倾角自西向东有变缓之势。1.2 煤层赋存特点二1煤层厚度为0.6014.70m，煤层厚度变化大，平均厚4.56m，夹矸04层，一般含夹矸13层，夹矸厚0.031.17m，多为碳质泥岩。煤层走向近东西，倾向北稍偏西，倾角8-12。表土层厚度0-56.0m，平均厚度为17.26m。1.3

5、矿井开采方式及现状矿井采用主井、单水平、上下山开拓方式，沿东西走向在-10水平布置大巷，根据原矿井设计共布置16个生产采区，目前已经布置生产采区3个，分别为11、12、14采区，接替采区为15采区，可望在2013年底完成所有接替系统工程，2014年上半年投产。采煤方法为走向长壁后退式采煤法，全部跨落法管理顶板。本井田可采煤层仅有二1煤层，无保护层可采。现生产采区为11区和12采区，生产工作面为11150综采工作面（11采区）和12101工作面（12采区）。掘进工作面为12090上下巷、14180运输巷、14180回风巷以及15区回风巷等。1.4 通风情况矿井通风方式采用两翼对角（11、14）和

6、分区独立（12区）相结合的通风方式。目前矿井有主井、副井和12区进风斜井共3个进风井进风，11区和12区、14区共3个回风斜井回风。即共有6个通往地面的井口。矿井通风方法为抽出式通风；矿井通风网络分为三个系统：即11采区为一个系统，12采区为分区独立系统，14采区为另一系统，三系统各自独立。1.5 矿区主要灾害情况1）瓦斯情况但自1997年投产至今，根据历年的瓦斯鉴定结果，相对瓦斯涌出量为10m3/t以下。全矿井总瓦斯含量1.7714.6m3/t，平均为6.04m3/t。2）火灾和煤尘情况根据2004年8月煤炭科学研究总院重庆分院对铁生沟煤业有限公司所开采的二1煤层煤样进行的爆炸性和自燃性鉴定

7、，爆炸指数为5.11，无爆炸危险性；属不易自燃煤层。 3）水文地质情况根据河南省煤炭地质勘察研究院，在2010年7月提交的铁生沟煤业有限公司矿井水文地质类型划分报告：矿井水文地质条件属中等，矿井正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为146 m3/h。井田内及周边由于历史原因，存在相当数量小煤窑，回采无序造成造空区位置及积水量不详对我公司安全生产亦造成相当威胁。第二章 14180工作面情况2.1 概述14采区布置了三条上山，二进一回。均沿煤层底板L7灰岩布置，半圆拱断面，锚网喷支护。在14采区标高+130+160m范围内布置了两条岩石集中巷，即岩石集中上（长851米）、下巷（长846米）。作为

8、14采区俯斜工作面的进、回风巷。图2-1 14180工作面平面布置图14180工作面（见图2-1所示）计划2013年6月5日贯通。运输巷长度549m，采用下宽5.2m U36可缩性支架喷浆联合支护，棚距0.5m。下宽5.2m支架：下净宽5.2m，净高3m，净断面13m2。回风巷长度565m，采用下宽5.2m U36可缩性支架喷浆联合支护，棚距0.5m。下宽5.2m支架：下净宽5.2m，净高3m，净断面13m2。切眼长160m，采用梁腿=3.32.8m工字钢对棚支护，扎角80，净棚距0.4m，下净宽4.04m，净高2.56m，净断面9.2 m2。采用2对双抬棚对其进行加固，抬棚采用2.6m型梁配

9、合DZ-28型单体柱，一梁四柱打设。后附工作面运输、回风巷及切眼断面图即14180工作面可采倾向长度453m，走向长160m，面积72480m2。见图2-2、2-3所示的14180工作面运输巷、回风巷及切眼断面图。图2-2：巷道支护下宽5238mmU36三心拱支架断面图图2-3：14180工作面切面掘进断面图2.2 地质构造该工作面范围内岩层总体上为单斜构造，倾向北稍偏西，倾角12左右。根据现有地质资料，该工作面内没有构造，但顶底板起伏较大，对生产有一定影响。2.3 顶底板情况煤层顶底板情况见表2-1。附：煤层综合柱状图（见附图1所示）。表2-1 14180工作面顶底板岩性表煤层顶板情况顶板名

10、称岩石名称平均厚度 （m）岩性特征老 顶泥岩4.9黑色、粉末状或块状直接顶砂质泥岩7.8黑色，鳞片状，含砂质直接底泥岩0.5灰黑色灰色含黄铁矿结核及泥质条带老 底砂质泥岩7.6深灰色水平层理发育有0.2m的炭质泥岩2.4 水文地质根据现有实测资料， 14采区上山西翼二1煤层顶板砂岩裂隙含水层较发育，富水性较强，14180回风巷掘进过程中上帮350米附近存在1处顶板淋水，水量在0.2m/h，属于顶板砂岩裂隙水。预计14180工作面回采过程中正常涌水量为3m/h，最大涌水量为10m/h。2.5 煤层情况本工作面所采煤层煤层为山西组二1煤，黑色、粉沫状或块状，煤层厚度1.27.6米，平均煤厚4.2米

11、，局部有夹矸，煤层底板起伏较大，倾角12左右。2.6 煤质煤质指标根据公司煤质科在工作面上、下巷及切眼所采取煤样化验结果，求其平均值所得。测得结果为水分: 7.2，灰分: 39.6，发热量: 4200大卡/千克，硫分: 0.3。2.7 储量情况储量倾向长（m）走向长（m）斜面积（）煤厚（m）容重(t/h)地质储量（万t）回采率（）可采储量（万t）453160724804.21.5547.29343.92.8 瓦斯、煤尘和自燃发火情况根据河南理工大学2007年12月编制的河南省铁生沟煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测研究报告，14180工作面附近的下部的14121工作面测定的瓦斯含量值为1.77 m/t

12、，而14180工作面又在14121工作面的上方，估计14180工作面瓦斯含量不会很大，但根据铁生沟瓦斯地质图综合预测结果表明该14180工作面平均瓦斯含量估计在4 m/t左右。 煤尘：煤尘无爆炸危险性。自燃发火：煤层为不易自燃煤层。2.9 危险源辨识1） 瓦斯事故危险源辨识我公司为高瓦斯矿井，瓦斯是矿井的主要危险、有害因素之一。如果控制措施不到位，很可能形成瓦斯局部积聚，造成人员窒息或由于局部瓦斯积聚超限遇火源引发瓦斯爆炸事故，从而造成人员伤亡和财产损失。在生产过程中必须把瓦斯防治工作作为矿井安全生产的管理重点，防止引发瓦斯爆炸等事故。回采期间，根据精查地质报告和相邻工作面瓦斯涌出量，预计该工

13、作面瓦斯相对涌出量为4 m3/t 6m3/t，生产过程中，一定要减少瓦斯积聚，防止瓦斯超限事故的发生。 2） 煤尘事故危险源辨识煤矿粉尘又分为岩尘和煤尘，生产过程中，在粉尘作业环境中长时间吸入粉尘，就会引起肺部组织纤维化、硬化，丧失呼吸功能，导致尘肺病。在回采过程中的诸多环节都会产生煤尘，二1煤层煤尘无爆炸危险性，不会引起煤尘爆炸，但若煤尘浓度超标，会引起尘肺病等。3） 火灾危险源辨识火灾是指发生在煤矿井下及地面井口附近，威胁到矿井安全生产和井下人员安全的火灾。我公司二1煤层属不易自燃煤层，因此火灾危害主要指外因火灾。如在回采过程中，在放炮、供电、打钻、运输等方面，如果管理不善，可能会引起火灾

14、事故。4） 水灾危险源辨识根据现有实测资料，14采区上山西翼二1煤层顶板砂岩裂隙含水层较发育，富水性较强，在14采区上山西翼14141工作面及14171工作面在回采过程中均发生较大涌水，两个工作面最大涌水量分别为：35m3/h、30m3/h。该工作面在回采时将按防治水规定配备完善的排水系统，加强突水预报和防治水工作。 附：煤层综合柱状图（见附图1所示）。5）机电事故危险源辨识在生产作业过程中，由于管理不善，井下电气设备会失爆，若有瓦斯积聚可能会引起瓦斯爆炸事故；同时电气设备会因过载、漏电或带电检修，造成人身触电事故。例如：井下使用的电气设备由于安装、维修不当，造成失爆(如防爆密封不严、防爆面间

15、隙大等)，引起电气火花，有可能点燃瓦斯或引爆造成瓦斯爆炸事故。6） 顶板事故危险源辨识我公司位于偃龙煤田东部，所采二1煤煤层较为松软、破碎，煤层厚度较大；顶板变形量较大，生产中容易发生冒顶、片帮事故。因此在回采期间，管理不善或地质因素影响，可能会发生冒顶、偏帮事故。14180运输巷和回风巷在回采期间要注意防止偏帮和巷道变形的影响。7）地温和地压根据生产矿井地质报告：铁生沟煤业有限公司地温为低温正常区，地温梯度为0.251.3C/100m，不存在热害问题；在生产中，未有冲击地压现象，为地压正常区。第三章 工作面瓦斯治理的可行性和必要性3.1 瓦斯涌出量预测我公司属于高瓦斯矿井，对井下西部的14采

16、区上山该区域随煤层埋藏深度降低瓦斯含量的减少并不明显。根据精查地质报告和相邻工作面（14121工作面，在生产期间，其绝对瓦斯涌出量：1.91 m3/min，相对瓦斯涌出量：6.43 m3/t）。瓦斯涌出量，预计该工作面瓦斯相对涌出量为46m3/t，煤层不自然，无煤尘爆炸危险，无地温异常区。3.1.1 掘进工作面瓦斯涌出量预测根据与河南理工大学合作的科技项目河南省铁生沟煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测研究报告的瓦斯涌出量预测特点：瓦斯涌出量在地质构造带附近会有所异常；瓦斯涌出量与开采深度无明显规律，无梯度性；井田内存在瓦斯相对较高区域，瓦斯涌出量与煤层厚度变化关系不大。据此根据14180工作面附近的参

17、数进行计算： 1）掘进巷道煤壁瓦斯涌出量式中：掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；D巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m；对于薄及中厚煤层，D=2mo，mo为开采层厚度。巷道平均掘进速度，m/min；L巷道长度，m；q0 煤壁瓦斯涌出初速度，m3/（m2min）。按下式计算： 式中：q0 巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3/（m2min）。煤中挥发分含量，%；煤层原始瓦斯含量，m3/t。2）掘进落煤的瓦斯涌出量 式中：掘进巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min；S掘进巷道断面积，m2；v巷道平均掘进速度，m/min；煤的密度，t/m3；煤层原始瓦斯含量，m3/t；运出矿井后，煤的残存瓦斯含量m3/t。3

18、.1.2 回采工作面瓦斯涌出量预测对薄及中厚煤层不分层开采时按下式计算：式中：q3开采煤层相对瓦斯涌出量，m3/t；K1围岩瓦斯涌出系数，对于全部陷落法顶板管理的回采面，取K1=1.3；K2工作面丢煤瓦斯涌出系数，其值为工作面回采率的倒数，本工作面平均煤厚为4.2m，一次采全高，回采率为93%，K2取1.08；K3准备巷道预排瓦斯对工作面煤体瓦斯涌出影响系数；m煤层厚度，m； M工作面采高，m；W0煤层原始瓦斯含量，m3/t，根据预测工作面位置在瓦斯含量分布预测图上查取； Wc煤的残存瓦斯含量，m3/t，瓦斯含量10m3/t.r的高变质煤的Wc按下式计算 采用长壁后退式回采时，系数K3按下式确

19、定： 式中：L工作面长度，为160m；h掘进巷道预排等值宽度，m；无实测值，其值按表3-1参考选取，为无烟煤，h取11m。表3-1 巷道预排瓦斯等值宽度巷道煤壁暴露时间（d）不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度h/m无烟煤瘦煤焦煤肥煤气煤长焰煤256.59.09.011.511.511.5507.410.510.513.013.013.01009.012.412.416.016.016.016010.514.214.218.018.018.020011.015.415.419.719.719.725012.016.916.921.521.521.53.1.3工作面瓦斯涌出量预测参数表3-2 14180

20、掘进工作面瓦斯涌出量预测取值参数表地点D /m /m/min/%q0/ m3/（m2min）L/mS/m2/ t/m314180运输巷8.40.00214.560.0077554914.41.5514180回风巷8.40.00214.560.0077556514.41.55表3-3 14180工作面瓦斯涌出量预测取值参数表生产时期K1K2L/mh/mK3m/mM/mW0/m3/tWc/m3/t14180工作面1.31.08160110.864.22.01.770.0063.1.4工作面瓦斯涌出量预测结果表3-4 14180掘进工作面瓦斯涌出量预测结果 掘进工作面煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)巷

21、道长度(m)掘进速度(m/mon)掘进瓦斯涌出量(m3/min)落煤煤壁合计14180运输巷4.201.77549900.0740.1390.21314180回风巷4.201.77565900.0780.1410.219表3-5 回采工作面瓦斯涌出量预测结果 生产时期煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)日产量(t/d)回采工作面瓦斯涌出量(m3/t)开采层邻近层合计14180工作面4.201.777754.473-4.473表3-6 生产采区瓦斯涌出量预测结果生产时期平均产量(t/d)生产采区瓦斯涌出量回采（m3/min）掘进(m3/min)采空区(m3/min)合计(m3/min)(m3/t)14

22、180工作面7752.4070.4320.5513.3906.290故工作面回采期间绝对瓦斯涌出量为3.39m3/min，相对瓦斯涌出量为6.29 m3/t。3.2 瓦斯治理的必要性根据工作面瓦斯涌出量预测的计算结果，瓦斯治理迫在眉睫。又加上煤矿瓦斯事故是制约煤炭安全生产和公司的可持续发展。目前是高瓦斯矿井，虽然矿井地质构造简单，但由于新采面开采方法的变化（14180工作面采用倾向长壁悬移支架放顶煤采煤法），该工作面瓦斯治理非常必要。3.3 瓦斯治理可行性为切实搞好瓦斯综合治理，公司要认真严格贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针

23、，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，紧紧抓住矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据本公司的安全生产条件的分析,采取行之有效的针对措施，坚持标本兼治、重在治本，进一步完善瓦斯治理结构，落实瓦斯防治管理制度，提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力，建立健全稳定可靠的矿井通风系统，科学合理的瓦斯抽采体系，有效管用的监测监控网络和严格规范的现场管理制度。因此瓦斯治理是可行的。3.4 瓦斯治理的主要内容根据14180生产现状和存在的主要问题，我公司瓦斯治理的主要内容为：完善通风系统为核心，切实搞好“一通三防”管理，合理组织生产，坚持采用正

24、规采煤方法，进一步完善其它相关安全系统，加强现场监督管理，建立健全并认真落实瓦斯治理各项管理制度。第四章 瓦斯治理方案4.1 通风系统瓦斯治理方案4.1.1 工作面通风系统14180工作面采用运输巷进风，回风巷回风的全负压上行通风方式。1）通风线路进风系统： 地面主、副井井底车场西大巷14采区轨道上山14采区四车场14区岩石集中下巷14180运输巷14180工作面。回风系统：14180工作面14180回风巷14区岩石集中上巷回风联络巷14采区回风上山14采区回风井地面。附：14180通风系统图（见附图2所示）。2）工作面风量计算（1）按工作面的绝对瓦斯涌出量计算Q采=QK/c=1.253.39

25、/0.8% =529.7 m/minQ采-采面供风量 m/min。Q-生产期间瓦斯绝对涌出量m/min，取3.39K-采面瓦斯涌出不均衡系数，取为1.25C-工作面最高允许瓦斯浓度0.8（2）工作面最多人数计算：Q采=4N=480=320 m/minN-工作面交接班时最多人数，取80人。（3） 按工作面温度计算：60VSK601.56.41.2=691.2m/min当t22时，V取1.5m/sS工作面有效通风断面的平均值；K工作面长度系数；（4）风速验算按工作面风速验算：15ScQ采240Sca.工作面最低风速的风量:Qmin156.4 96 m3minb.工作面最高风速的风量:Qmax240

26、6.41536m3min根据计算满足Q采min Q采=691.2m/min Q采max 计算结果符合煤矿安全规程之规定，故采面风量定为700m/min4.1.2 通风设施1）通风设施布置（1）14区主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙；需要使用的联络巷及风井安全出口，必须按设计安设两道连锁的正向风门和两道反向风门。在14区4车场和14180回风巷底端（在回风联巷下部）各安装一组正反向风门，由两道正向风门和两道反向风门组成，见回采工作面通风系统图。（2）采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进，逐个封闭通至采空区的联通巷道。工作面开采结束后，必须在所有与采区相通的巷道中设置密闭

27、墙，全部封闭采空区。（3）控制风流的风门、风窗等设施必须可靠。2）确保风流稳定（1）根据工作面设计划分，为确保风流的稳定，在14区没有布置其它采掘工作面，所以在分配风量中，分配8090m3/min的风量，稀释巷道中的各种有害气体。 （2）按设计和需要安设风门、调节风窗和密闭等通风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门间应尽可能设置闭锁装置。确保各用风地点的风量，风速符合煤矿安全规程的规定，确保风流稳定。（3）及时清除巷道的杂物和障碍，尽量避免在主要进回风巷道内停放矿车，堆放材料及其它物品，确保风流畅通。（4）硐室通风 绞车硐室以及变电所等均为独立通风。4.1.4 风量分配、等积孔计算1）

28、按设计分风原则，将风量进行按需分配如下：回采期间：14180采煤工作面700m3/ min；九车场联巷、抽放泵站各配风200m3/ min和80m3/ min，其它巷道配风160m3/min。2）等积孔计算根据近三个月通风月报表14区风量、负压数据来计算等积孔的大小。式中：A等积孔，； Q14区总风量，m/s； 负压，Pa。计算得到该区的等积孔为1.15。从而可以看出:该14180工作面的通风难易程度为中等程度。 4.1.5 通风设施及降低风阻、防止漏风的措施1）根据通风需要，安设风门、调节风门；2）勿在巷道内堆放杂物，保证巷道的有效断面；3）严格按设计掘进、支护巷道，以保护巷道断面尺寸；4）

29、加强对各种通风设施和巷道的日常管理。5）加强对各通风设施的管理，对应密闭的地点应采用构筑物或永久密闭装置密闭，以保证满足通风及其它功能需要；4.2 防尘供水系统治理方案14区风井工业水池通过水泵经14区回风井进入井下，向14180采掘工作面和其他各用水点提供用水。1）工作面和掘进头必须均采用湿式凿岩（煤），同时在井下刮板输送机、和其他转载点设置鸭咀喷雾器喷雾降尘。2）14180回风巷、14180运输巷设置全断面喷雾降尘；回风巷、轨道运输巷中的消防洒水管路设置三通阀门，定期清扫、冲洗浮煤并运出。3）本煤层注水在14180工作面运输巷和回风巷距每隔10m布置1个80米的长距离钻孔。钻孔长度不低于8

30、0m，75mm，孔口距离煤层底板1.2m。打孔完成后，进行脉冲式的深孔注水，注水结束后，除了防止工作面回采过程中煤尘飞扬，同时也是为了煤层卸压，最大限度的防止或降低运输巷、回风巷断面变形影响安全生产。另外在采煤工作面每隔2米布置一个42mm的10米钻孔，进行浅孔注水，防止煤尘飞扬。（见附图3所示）4）调整采掘面、井巷的风速可以减少粉尘飞扬。煤矿应配备粉尘采样器、呼吸性粉尘测定仪、矿用个体粉尘采样器、压风呼吸器、呼吸性粉尘采样器等设备。5）工作面运输巷、回风巷内必须安设辅助隔爆水棚，用水量按巷道断面计算，不小于200L/，水棚排距1.23m，棚区长度大于20m。安装地点距离工作面切眼60200m

31、。安设后要经常加水、维护，确保每个水袋的水量充足。6）管路直径为75mm钢管，铺设到运输巷下安全出口，三通阀门运输巷、回风巷巷均为50m一个。7）运输巷内设置两道全断面水幕，第一道水幕在采煤工作面运输巷口向里1015m范围内，第二道水幕在采煤工作面运输巷安全出口以外30m范围内。回风巷内至少设置三道全断面水幕，第一道水幕在回风巷安全出口以外30m范围内，第二道水幕与第一道水幕间距不得大于20m，第三道水幕在工作面回风联络巷口下风侧1015m范围内。8）工作面及运输巷、回风巷安全出口10m范围内的煤尘，由生产单位负责每班定期清扫冲尘，以外巷道每天冲刷。9）工作面上隅角埋管抽放及卸压带深孔钻孔经过

32、抽放后，钻孔内瓦斯浓度低于3%时，停止抽放，利用该抽放钻孔向煤层进行脉冲注水。附：14180防尘供水系统图（见附图3所示）。4.3 防灭火系统治理方案由于所开采的煤层不具有煤层自燃倾向性，主要进行外因火灾的预防。1）14区必须设地面消防水池和井下消防管路系统，井下消防管路系统应每隔50m设置支管和阀门。2）设置井上下消防器材库，井下消防库设在12区运输大巷附近的石门内，存放足够的消防器材。各点消防器材配备：刮板输送机机头应备有灭火器2个；皮带机头应备有灭火器2个、消防锨2张、消防桶2个、砂箱1个；油料放置处应备有灭火器2个、消防锨2张、砂箱1个；巷道中的机电群（3台以上机电设备）应备有灭火器2

33、个；消防砂（要干、要细）数量不少于0.2m3。3）严禁携带烟草及点火物品入井，严禁井下吸烟。在14区内不得从事电焊、气焊和喷灯焊等工作。如果必须的话，每次必须制定专项安全措施。4）预防机械摩擦起火：经常检查设备的运转情况，做好井下设备的维护保养工作，保持运转部位的清洁，及时加注安全可靠的润滑油，使其保持良好的工作状态。 5）预防爆破引起火灾，严禁不装或少装炮泥爆破，严禁使用矸石、煤粉代替炮泥封堵炮眼，坚持使用水炮泥，严禁放糊炮、放明炮。6）预防电气火灾，井下所有电气设备的选择、安装、使用和维护都必须严格遵守规程的有关规定，应正确选用过负荷继电器、熔化保险器和漏电继电器，以便在电流短路，过负荷或

34、漏电时切断电源。消灭电缆中的“鸡爪子”、“羊尾巴”、“明接头”。7）井下和硐室内不准存放汽油、柴油和变压器油等，井下用过的润滑油、棉纱布头等，必须集中存放保管在加盖的铁桶内，不准乱扔乱放。8）如发生火灾，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火、控制火势，并报调度室。灾区现场的队长、班组长应组织所有受火灾威胁的人员撤离。9）严格执行煤矿安全规程和有关规定。4.4 瓦斯抽放治理方案鉴于我公司已经在14区已安装了两台瓦斯抽放泵，型号为2BEP-42，我公司应严格按照抽放设计、煤矿瓦斯抽放标准（AQ10272006），建立并完善瓦斯抽放管理制度，配备足够的钻孔设备及人员，加强

35、日常抽放工作，确保抽采达标。附：14180瓦斯抽放系统图（见附图4所示）。4.4.1瓦斯抽放的必要性1）掘进期间根据14180运输巷掘进期间瓦斯涌出量为0.219m/min，据此预测14180工作面掘进期间瓦斯涌出量为0.219m/min。无瓦斯抽放必要性2）回采期间当一个矿井或采区（工作面）的绝对瓦斯涌出量大于通风所允许稀释的瓦斯涌出量时，就需要考虑瓦斯抽放。在此状况下，抽放瓦斯的必要性指标为： 式中： q回采工作面绝对瓦斯涌出量，m/min；通风能力可以排除的绝对瓦斯涌出量，m/min；V回采工作面允许的最大风速，m/s，按煤矿安全规程规定最高风速为4 m/s，结合当前配风状况的实际情况，

36、取1.82m/s；S风流通过的最小巷道断面，5.6，工作面高度2m，平均控顶距为3.2m，工作面平均断面面积取6.4；C工作面风流最大瓦斯浓度，取0.4%；K矿井或采区（工作面）瓦斯涌出不均衡系数，K=1.21.7，取1.2。经过计算，=2.32m/min，而14180工作面绝对瓦斯涌出量预测为3.39m/min。小于预测的瓦斯涌出量值。14180工作面的设计配风量为700m/min。由此说明，采用通风方法解决工作面瓦斯涌出基本上是不可行的，必须采取瓦斯抽放措施。在未来的生产进程中需要抽放的瓦斯量为：1.07m/min。4.4.2瓦斯来源的分析1）根据历年来瓦斯等级鉴定：矿井瓦斯主要来源于采掘

37、工作面生产过程中，特别在回采中的涌出量占矿井瓦斯来源的主要成份，采煤工作面上隅角容易致使瓦斯积聚；2）随着煤层采动的影响，回采工作面周期来压时，采空区的瓦斯涌出造成工作面瓦斯涌出量也会大大增加。3）在掘进过程中，14180工作面运输巷、回风巷的绝对瓦斯涌出量为0.219m/min；切眼贯通后正常生产期间，工作面绝对瓦斯涌出量为3.39m/min；在生产过程中，由于“三软”煤层特性，采空区瓦斯不断从工作面中溢出。4.4.3 瓦斯综合治理方案的确定1）矿井生产为单一煤层开采状态，没有邻近层。但是，由于历史资料显示，二1煤层瓦斯含量受局部地质构造和煤厚变化影响较大，故在煤层开采过程中应特别注意地质构

38、造和煤厚变化引起局部瓦斯的异常情况。2）目前回采工作面上隅角瓦斯浓度偏高及以往工作面井下移动瓦斯抽放系统的成功实践，下阶段瓦斯抽放的重点仍应该以有效排除采空区内的瓦斯为主。综合以上分析，根据我公司14180工作面瓦斯地质实际情况，结合义煤集团公司瓦斯综合治理要求，最后初步确定14180工作面的瓦斯抽放方案为：上隅角预留空间插、埋管抽放即可满足要求。标准为：1、2号管距顶板10cm，3号管距顶板25cm，水平距上帮30cm。1号管一直保持在新近预留的空间里45cm长；2号管口一直在上一个空间里留45cm长，并在新近预留的空间里，管子下部开若干小口。第一个空间形成后，1、2号管都在这个空间内，第二

39、个空间形成后，1号管在第二个空间内，2号管同时在两个空间内埋设；第三个空间形成后，1号管充当2号管，2号管充当1号管。以此类推，每隔两个空间的形成，1、2号管轮替埋入两个空间。3号管留在每个空间里120cm长且在此位置上管子下方开若干小口，管子头用纱布网包装好。见图4-1所示： 图4-1 工字钢棚预留空间埋管抽放示意图工字钢棚上方用塑料网铺盖，避免矸石落入工字钢棚空间内。工字钢棚外用土袋墙垒实。在工作面顶板冒落之前，把抽放瓦斯管直接插入采空区进行抽放，瓦斯管的末端约2m长的一段要有孔眼，同时要尽量靠近煤层顶板，使其处于高浓度瓦斯带。4.5 监测系统主要治理方案1）安全监测设备KJ70N型监测系

40、统布置在地面调度室中心机房，KJF31型分站一台，布置于14采区轨道上山9#变电所。2）瓦斯传感器布置点T1位于工作面上隅角，距放顶线不大于800mm；T2位于工作面回风流，距工作面安全出口010m；T3位于工作面回风流，距回风口侧1015m。悬吊位置距顶不大于300mm，距帮不小于200mm。3）报警断电点：报 警 点: T1、T2、T3均0.8% CH4；重点监控：T1、T2达到0.6% CH4；断 电 点: T1、T2、T3均0.8% CH4；复 电 点： T1、 T2、T3均0.78% CH4。4）断电范围T1、T2、T3断电范围均为工作面内及上巷内所有非本质安全型电器设备。附：141

41、80工作面监测系统布置示意图（见附图5所示）。4.6 压风系统治理主要方案1）压风机房安全设施的完善。压风机房建设应符合现行建筑设计规范要求。应与行政办公室等有适当距离，压风机房周围应植树以降低噪声对外界的影响，压风机房靠储气罐侧墙上不留门、窗。压风机房应留一间作为操作人员的工作间。2）为确保压风机安全运行，建立冷却水循环系统：压风机房外建立一个循环水池和安装冷却水泵。在供电中增设断水保护，保证压风机安全运行。3）在管路进入主要采煤、掘进工作面前加装油水分离器，以保证井下压风质量。4）在井底车场增设一台油水分离器，保持用压风点的压风更洁净。压风自救系统由地面压风机房通过150mm压风管向井下供

42、风。14180回采工作面回风巷在距采面上安全出口以外2540m范围内设置1组压风自救箱，压风自救箱个数为6个；向外每隔50m及有人固定作业地点安装1组压风自救装置；运输巷在距采面下安全出口以外50100m范围内设置一组压风自救箱，压风自救箱个数为6个。向外每隔50m及有人固定作业地点安装1组压风自救装置；地面压风机房副井底西大巷14采区轨道上山14采区岩石集中上、下巷14180工作面运输巷、回风巷。附：14180工作面压风自救系统图（见附图6所示）。4.7 避灾系统方案为实现煤矿井下灾害突发紧急情况下的安全避险，为井下作业人员提供应急生存空间，我公司已经将ZL60型自救器全部更换成ZH45型化

43、学氧自救器；在井底车场、各个采区车场口及采区主要避灾路线上建设永久避难硐室；在采掘工作面及其附近区域或采区避灾路线上设临时避难硐室；在采掘工作面安装可移动式救生舱。矿井紧急避险系统建设现状，符合国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知的要求。根据14区14180工作面的布置情况，制定以下避灾路线图。附：14180工作面避灾系统图（见附图7所示）。第五章 瓦斯抽采效果检验及预期效果5.1 瓦斯抽采效果检验14采区集中泵站现有一套抽放系统抽放瓦斯，而此系统抽放瓦斯量必须达到 1.07m/min，才能解决回采过程中瓦斯问题。这一套瓦斯抽放系统主要负责抽放上隅角埋管瓦斯抽放，根据2BEP42型瓦斯抽放泵性能参数抽放泵额定流量为 120m/min，实际运转时一台单独可抽排混合气体量70m/min，抽放瓦斯浓度512%，可抽排纯瓦斯3.58.4m/min；在工作面配风700m/min情况下，风速处于良好状态，回风流瓦斯浓度不超过0.4%，满足生产需要，符合设计要求。通过采取以上瓦斯综合治理措施后，风排瓦斯量达到2.32 m/min，抽放泵预抽瓦