八矿瓦斯综合治理示范化矿井标准的设计毕业设计.doc
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1、八矿瓦斯综合治理示范化矿井标准的设计 目 录前言- 3第一章 矿井概况- 5第二章 瓦斯综合治理示范化矿井标准- 7第三章 瓦斯综合治理技术标准- 9第一节 设计标准第二节 高位钻场标准第三节 边掘边抽钻场标准第四节 上隅角抽放标准第五节 本煤层抽放标准第六节 采煤工作面标准第七节 掘进工作面标准第八节 抽放硐室标准第九节 监测监控标准第四章 管理制度- 24附件1- 37 前 言八矿是我国自行设计和施工的第一座特大型矿井,设计能力3Mt,矿井原设计为三级瓦斯矿井管理,但投产后随着开采深度的不断延伸,瓦斯涌出量逐渐增大,逐步升为高沼矿井。89年被重庆煤科院鉴定为煤与瓦斯突出矿井,97年又被其鉴
2、定为严重煤与瓦斯突出危险矿井。八矿自84年10月13日发生第一次煤与瓦斯突出以来,累计突出36次,突出煤量在百吨以上的次数占全公司的60%,且采掘工作面最大突出都发生在八矿。瓦斯治理工作是一个矿井实现安全生产的重要保证,是安全管理工作的重中之重。八矿是一个“六大灾害“俱全的矿井,采区多,系统复杂,管理困难,特别是煤与瓦斯突出事故,给矿井安全生产带来了严重威胁,随着矿井水平接替,开采深度增加,煤与瓦斯突出危险性增大,为切实搞好瓦斯综合治理工作,八矿经过摸索、研究,先后提出并实施了 “四个到位”、“五个一体化”、“六位一体”、“分源抽放”、“分级管理”、“六抓”、“五大”、“超前卸压前探钻孔”、
3、“超前断电”和“顶(底)板控制卸压预抽巷”等措施,并取得了显著效果。为矿井生产发展提供了强有力的保证。实践告诉我们:“瓦斯不治,矿无宁日”,治理瓦斯就是解放生产力,治理好瓦斯就是发展生产力;治理好瓦斯就是安全,就是效益,就是职工的最大福利。八矿瓦斯综合治理的思路和目标是:指导思想:贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针,立足于安全、指导服务于生产;改善作业环境,提高安全系数;实现人本管理。瓦斯综合治理思路:以通风系统稳定为基础,以技术创新为先导,以防突抽放为重点,以落实措施到位为关键,以监测监控为保障。瓦斯综合治理目标:一坚持;两转变;一建成;一实现。一坚持:瓦斯综合治理坚持
4、“技术措施型”与“工程措施型”并重。二转变:瓦斯综合治理由局部治理向区域治理转变;由生产过程中治理向超前治理转变;一建成:建成瓦斯综合治理示范化矿井;一实现:矿井实现安全高效。瓦斯综合治理原则:坚持齐抓共管责任制原则; 坚持治理瓦斯工程、时间、资金优先的原则;坚持“分源治理”和“以风定产”的原则;坚持瓦斯超限就是事故的原则。为进一步规范矿井瓦斯综合治理标准,提高矿井防灾抗灾能力,特制定平煤集团八矿瓦斯综合治理示范化矿井标准。第一章 矿井概况 1、矿井基本情况 八矿位于平顶山市区东部,66年动工,81年2月投产,设计生产能力300万吨/年,矿井东西走向长12.5Km,南北倾斜宽3.36Km,面积
5、42Km2,可采煤层自上而下共有三组四层,即丁5.6煤层:平均厚度2.0m;戊9.10煤层:平均厚度4.2m;己15煤层:平均厚度3.5m;己16.17煤层:1.41.8m;其中戊9.10煤层和己15煤层为突出煤层。八矿矿井采用两个水平、大巷、采区上下山开拓方式,采用走向长壁全部垮落采煤法,一水平标高-430m,二水平标高-693m,井田工业储量为38839.9万吨,可采储量为26197.53万吨。目前的通风系统为中央并列与分区对角混合式通风系统,主要通风机工作方式为抽出式,共布置三个进风井筒(付井、新副井进风,主井辅助进风);四个回风井筒(东风井、西一风井、西二风井、丁一风井)。2004年瓦
6、斯等级鉴定,相对涌出量12.788m3/t,绝对瓦斯涌出量67.596m3/min。目前矿井总进风量24152m3/min,总排风量24409m3/min,总进风比102.8,矿井有效风量22121m3/min,有效风量率88.3,矿井综合等积孔8.97m2。矿井为二级热害矿井,地温梯度3.54.9C100m,局部有高温热水活动,水温3240C,一水平原始岩温33.236.6C,采掘工作面夏季最高气温达34C。矿井为自燃发火矿井,三组煤层均具有自燃发火和煤尘爆炸危险性,其中戊组煤层自燃发火期为46个月。煤尘爆炸指数在25.2836.19%。2、现有生产状况 矿井现有6个采区:丁一采区、己二下延
7、、己三扩大、己四、戊二下延和戊四采区,除丁一采区,其它均为突出采区。正常生产采掘工作面1620个。一水平目前剩余可采储量1500万吨,矿井正处于一水平向二水平过渡时期。第二章 瓦斯综合治理示范化矿井标准 一、健全“一通三防”机构,配齐配强瓦斯治理专业技术人员,全员进行“一通三防”知识培训,特殊工种持证上岗,高突工作面施工的作业人员必须进行资格审查,作业场所变更,必须重新培训。并达到队伍建设与人员配备满足安全生产需求,装备满足人员需求,技术满足作业需求、机制满足队伍需求。 二、优化采区设计,合理安排采掘布署,采区设计和工作面设计与瓦斯综合治理设计同时考虑,合理集中高效生产,各采区必须布置专用回风
8、巷,新采区布置两条专用回风巷,断面保持在14m2以上。 三、矿井实现分区通风,做到系统简单、设施可靠、阻力分布合理。坚持“以风定产”,采区风门数量控制在10组以内,所有风门实现闭锁和连续监控。四、矿井安全监控系统性能稳定、可靠,监测中心站连续24小时监测监控,各类传感器安装齐全,能够全方位监控,采掘工作面实现超前断电。五、巷道严重失修率低于3%,一般失修率低于7%,开展巷修会战,各风井主要通风机工作负压低于3000Pa。六、突出煤层必须坚持先抽后采,不抽不采的原则,矿井抽放系统实现网络化,矿井综合抽放率不低于25。七、采煤工作面采取“U”型通风,“一进两回”通风和“两进两回”通风方式,高突工作
9、面配风量不低于1500m3/min(前提是风速不超限),随通风能力增加进一步加大风量。八、掘进工作面使用双风机双电源,自动分风、自动延时倒台,风电、瓦斯电闭锁齐全,高突工作面使用三趟电源,配置215Kw以上高效对旋式局部通风机。每月对局部通风供电系统进行评价,确保供电安全、可靠。九、严重突出工作面必须采取抽排巷治理工程,己15煤层,采取底板预抽巷,戊9、10煤层采取顶板抽排巷。十、坚持“六位一体”防突措施,程序化突出危险性防突测试制度,随水平延深不断研究防突工作,解决己16、17煤层和丁5、6煤层开采时可能出现的新问题。十一、突出采区必须有瓦斯抽放系统,地面抽放泵站抽放能力不低于600m3/m
10、in,采区抽放泵站抽放能力不低于400m3/min。抽放管径:大巷不小于325mm,本煤层不小于200mm,高位孔不小于200mm,上隅角原则上为500mm。 十二、坚持科技兴矿,大力推行保护层开采和煤层气开发利用技术,瓦斯综合治理技术每年要有新突破。第三章 瓦斯综合治理技术标准第一节 设计标准 一、新采区设计标准1、新采区在设计时,必须设计四条上山,两进两回; 2、采区巷道断面不小于14; 3、新采区必须有防突和抽放设计。 二、高突工作面设计标准 1、巷道断面不小于12; 2、高突危险工作面机轨合一; 3、瓦斯综合治理纳入工作面设计;第二节 高位钻场标准一、回采工作面在采空区瓦斯涌出量占工作
11、面绝对瓦斯涌出量50%以上,并符合下列条件之一时,必须采取高位钻孔抽放或抽排巷等措施。1、回采期间瓦斯绝对涌出量达到10m3/min以上的工作面。2、回风流瓦斯浓度经常在0.5%以上的回采工作面。3、经突出危险等级划分,被划分为突出危险的工作面。二、高位钻场钻孔设计1、高位钻孔纳入采掘工程设计及作业计划,人、财、物必须优先考虑。2、高位水平钻孔抽放工程设计,由矿总工程师组织,总办室参与,防突科设计,并报公司通风管理中心、总办室备案。3、高位钻场间距一般为60 100m,戊组煤层100m,己组煤层60m,并沿风巷下帮布置,钻场的支护形式采用锚网支护。4、每个钻场的抽放钻孔与前一钻场的抽放钻孔搭接
12、长度不少于20m。5、每个钻场布置钻孔58个,开孔孔径为110mm,终孔孔径89mm,孔深120150m,要求全程下套管。6、高位钻孔的终孔层位距风巷平距应为-2m15m,距煤层顶板的垂距为采高的34倍(数据可逐步修正)。7、地质部门提前向总办室提供详细地质资料、使钻场布置科学合理。8、钻场原则上布置在砂质泥岩或硬度适宜的岩层中。9、设计钻场时,将排水系统、抽放管路布置、钻场通风、钻场封闭等一起设计。每个钻场必须布置一个积水池。10、钻场尽量避开顶板破碎带和应力集中带。三、钻场施工1、施工单位在施工钻场时,必须按设计施工,不得擅自更改,如需变更,与设计单位和使用单位协商,经总工程师同意后方可修
13、改设计。2、高位钻场必须在采煤工作面投产前全部施工完毕,且距工作面最近的一个钻场内的高位钻孔必须打完,并封孔联网,具备抽放条件,否则采煤工作面不准生产。3、高位钻场可以与风巷交替施工,也可以风巷到位后一次施工。4、每施工完一个钻场,由施工单位提出申请,由通风科、安检科、开拓科、防突科、地测科、工资科、防突队等有关单位进行联合验收,质量不合格不给予验收和结算工资。5、在施工钻场时,钻场内要设置甲烷传感器,作业人员随身携带便携式瓦斯报警仪,同时要对钻场进行通风,其通风方式和通风方法由施工单位编写措施,有关单位负责审批,如发现钻场瓦斯超限,严禁作业,并采取措施。6、施工钻场时,瓦检员要巡回检查瓦斯,
14、坚持一班三汇报。四、钻场管理1、钻场施工完验收合格后,由施工单位负责用编织袋装渣封闭,以防瓦斯超限。2、钻场启封由通风科组织,安检科、防突科、通风队、监测队、防突队、救护队参加,进行瓦斯排放,瓦斯排放时先接好骨架风筒 ,设好警戒,确定回风流停电和人员全部撤离后,方可开始排放瓦斯,由救护队员对密闭周围瓦斯浓度进行检查不超后,将密闭拆除,再检查钻场内的瓦斯和顶帮支护情况,利用骨架风筒对钻场进行通风,瓦斯排放后,钻场交由防突队进行管理 。3、高位钻场内的骨架风筒吊挂、维护工作,八点班由通风队管理,四点班、零点班由防突队管理。4、钻机在上下钻场时,防突队负责编制专门的安全技术措施。5、打钻前由班长(组
15、长)或跟班干部先检查钻场内的瓦斯浓度和顶板支护情况,待瓦斯不超,顶板正常后方可稳钻,稳钻要牢固可靠。6、防突队要按设计施工钻孔,不得擅自更改,如有特殊情况需更改设计,必须经防突科和矿总工程师同意。7、钻场内要配齐两台完好灭火器、沙箱、铜锤,打钻时悬挂瓦斯便携式瓦斯报警仪,严禁用铁器直接打钻杆。8、钻孔开工前,由地质部门负责按设计标定钻孔方位。9、钻孔施工完后,防突队负责通知工资科、防突科对钻孔进行抽查验收。10、钻孔施工完后,必须在24小时内下2寸套管护孔,套管上的吸气钻孔,其孔径不小于10mm,并且套管必须下到孔底。11、钻孔施工必须按时、按计划完成,及时封孔联网,严禁封孔漏气,钻孔开口孔径
16、为110mm,孔深不低于8m,终孔直径不小于89mm,封孔采用聚胺脂封孔,封孔段长不小于8m,封孔采用2寸铁管封孔,然后用2寸管联结到巷道主干管上,干管直径不小于200mm,抽放负压不小于300mmHg。靠风巷下帮顶板吊挂,高度为1.3m,每个单孔支管必须在钻场下口设置闸阀、孔板、放水器。12、高位钻孔联网抽放后,由施工单位在钻场内打木垛,之后再由防突队用鱼皮袋装渣封闭钻场。13、钻孔联网抽放后,防突队每天要测试钻孔瓦斯浓度、抽放负压、流量等参数,报通风调度、防突科、矿总工程师。若发现堵孔,防突队要及时捅孔或水力冲孔,保持最佳抽放效果。14、加强抽放巡检工作,并在管路低凹处,每200m设置一个
17、放水器,班班派专人巡回不间断的放水,且每班向通风调度三汇报。15、当采煤工作面采到距钻场5m时,由防突队负责甩掉高位钻孔,回收主干抽放管。16、由施工单位负责编制过钻场安全技术措施,由采煤副总工程师牵头,通风科、监测队、通风队、防突队、施工单位参加,现场组织实施过高位钻场的工作,消灭过钻场期间的瓦斯超限。第三节 边掘边抽钻场标准一、边掘边抽钻场钻孔设计1. 有下列情况之一的掘进工作面,做边掘边抽钻场: 经突出危险等级划分,被划分为严重突出危险区域的。 瓦斯涌出量在3m3/min以上时,用通风方法不能有效解决瓦斯问题的。2 .边掘边抽钻场设计由矿总工程师组织,防突科提供参数及方案,地测科提供地质
18、资料,由总办室负责设计,并报公司通风管理中心、总办室备案。3.凡安排边掘边抽的工作面,如不做钻场,工作面严禁掘进。4. 钻场布置及规格: 钻场间距:戊组煤:巷道同帮中-中每隔50m做一个钻场,上下帮钻场中-中各错25m;己组煤:巷道同帮中-中每隔60m做一个钻场,上下帮钻场中-中各错30m; 钻场规格:深3m、宽4m、高2.2m; 钻场支护:锚网索支护,间排距0.7m,锚索排距为2-2布置,索径15.24mm,索长6m。5.钻场施工及要求: 钻场由所在工作面的施工单位负责施工,严格按设计要求进行施工; 钻场距工作面距离一般为3m,不能大于5m; 在施工钻场前,按照防突措施规定,先将工作面的排放
19、孔打完,经效检不超,然后再打位于钻场的排放孔,最后进行效检,效检不超,方可做钻场; 钻场施工完后,施工单位负责通知开拓科、安检科、防突科、防突队进行验收,验收合格交给防突队打钻,如果验收工程质量不合格,重新整改; 在施工钻场时,如发现有突出预兆,立即停止作业撤出人员。6.钻孔施工及要求: 每个钻场沿巷道走向呈扇形按三花眼布置45个钻孔,孔径89mm,其终孔要控制到巷道线以外6m,孔深:戊组煤不低于60m,己组煤不低于70m;沿煤层倾向布置5个孔,孔径89mm,孔深同上; 施工钻孔时,先检查钻场瓦斯浓度及顶板支护,瓦斯浓度不超限时,方可进入钻场,稳钻时,先敲帮问顶,待确定安全后,方可稳钻,钻机要
20、稳牢; 钻场内要配备沙箱,两台完好灭火器、黄泥、水管; 打钻时钻场内要悬挂便携式瓦斯报警仪,瓦斯超限时,立即停止作业,撤出人员,喷孔、响煤炮、瓦斯增大等突出预兆,立即停止作业,切断电源,撤出人员; 打钻时,如夹钻,不能加压强进,以防摩擦着火,如发现孔内有着火征兆,立即停止钻进停风,将风管改换成水管进行灭火,如用水不能浇灭火源,立即用黄泥封堵孔口,如遇明火,立即用灭火器进行灭火,在灭火时,打钻工要听从班(组)长指挥,发现有着火征兆立即向矿调度室汇报; 钻孔施工完后,防突队通知防突科、工资科、安检科、调度室进行抽查验收; 钻孔施工必须按时完成,施工单位必须保证风、水、电正常并积极配合防突队打钻;
21、在钻孔联网抽放前,施工单位不得掘进;抽放孔的封孔管径不小于2寸,封孔长度不小于8m,抽放干管内径不小于150mm。7.钻孔施工完后,及时封孔联网,全部打钻、封孔、联网工作要在24小时内完成。8.每个钻场必须安设孔板、闸阀、牌板,并且安装在钻场外端。9.施工单位在边掘边抽钻孔全部联网抽放后,用编织袋装煤将钻场封堵,当钻场封堵后,正头方可生产。10.防突队安排专人每天对抽放参数进行测试及分析总结,若发现钻孔浓度衰减后要及时甩掉,钻场外口必须吊挂抽放管理牌板,并报通风调度、防突科、总工程师。11.边掘边抽钻孔孔口抽放负压不小于200mmHg,并在管路低凹处(或每200m)安装放水器,并安排专人班班进
22、行放水和系统巡检,严禁管路有积水和漏气。12.施工单位皮带必须沿一帮敷设以便防突队打钻。第四节 上隅角抽放标准1、每个高突综采工作面,设立一套独立的抽放系统,对上隅角进行插管抽放,防止上隅角瓦斯超限,实现安全治理瓦斯。2、抽放管路采用大直径(500MM)薄壁钢管或高分子聚乙烯管,抽放泵采用2BEF-42型水环式真空泵,大流量、低负压强力抽放上隅角瓦斯,抽放主干管要紧贴风巷上帮顶板处吊挂,吊挂高度距巷道顶板不大于0.5m。3、抽放管每隔150米安设一个三通分支,初采时距离工作面150米安设一个放水器,随工作面推进前移至三通,坚持每天放水。4、抽放管末端设置一套参数测定装置,定期测定瓦斯、氧气、一
23、氧化碳浓度,负压等参数。5、防突队负责抽放主干管的安装、回收,采煤队负责采煤工作面下隅角的封堵工作及上隅角抽放气室的前移工作,且抽放气室内要设木马,防止风障被吸入抽放管。第五节 本煤层抽放标准1、本煤层抽放钻孔设计由矿总工程师组织,防突科设计,并报公司通风管理中心、总办室备案。2、本煤层钻孔间距4m,己15煤层抽放孔深不小于60m,80m以上的孔成孔率不小于80%;戊9.10煤层抽放孔深不小于50m,60m以上的孔成孔率不小于80%;孔径不小于89mm,起钻时,孔内煤粉要排净。3、封孔深度不小于6m,支管直径不小于1寸,封孔严密不漏气。抽放管直径不小于200mm,吊挂高度为0.8m,每隔200
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