煤矿一面一策瓦斯治理方案1.doc
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1、“一面一策”瓦斯治理方案 根据上级关于强化当前煤矿安全生产管理相关文件精神,按照隐患排查治理和“打非治违”相关要求,结合煤矿安全生产实际,以及全年安全质量标准化建设和矿井安全现状评价具体内容,经认真对照标准要求对井上下全面进行自检自查,就本矿存在的问题进行逐一研究细化整改措施,为进一步确保全面整改落实到位,消除隐患,强化安全生产保障,特制定本方案。一、 成立煤矿“一面一策”管理工作机构(一)、领导组: 组 长:洪传辉副组长: 叶小雄 叶有明成 员:由通风班组成员组成(二)、通风班组成员:组 长:田林才 成 员:贺富道 田国权 丁武福 杨朝柱 赵学明 尹小正 曾应福 赵礼 王浩 王小毛 二、 矿
2、井概况(一)矿井简介 富源县大河镇祥兴煤矿一号井位于富源县大河镇恩乐村委会九亩田村,距大河镇直线距离9km,煤矿距大河镇有19km简易公路相接,煤矿至富源县有41km,隶属富源县大河镇管辖。地理坐标:东经10414161041531,北纬253100253219。 祥兴煤矿属私营企业,建于1996年,叶大光为企业法人,设计生产能力3万t/,核定能力5万t/。生产系统矿区地质构造属中等偏复杂,开采煤层5层,矿区面积为0.5377km2。开采深度为16661880,矿井设计采用斜井开拓,并列式通风,矿井拥有地质储量475.08万吨,工业储量294.23万吨,可采储量152.10万吨。生产能力6万吨
3、/年,尚可开采25年。(二)矿井系统基本情况1、现采用斜井开拓,包括主斜井(绞车提升)、副斜井(绞车辅助提升)、一风井、。 2、矿井通风方式为并列式通风,分别安装两套同等能力主扇,主扇为对旋轴流式风机,型号为FBCDZNO14/40。工作面通风均布置为并联独立通风。 3、矿井运输方式为:主井担负原煤运输任务,采用绞车提升运输,型号为KJ-1000/45kw。副井担负材料、排矸等辅助运输任务。 4、矿井沿用原老井、主井的排水系统,分别在斜井1774水平设置有永久水仓,每个水仓容量约为240m3,分别安装主排泵两套,排水管路两趟,经各年雨季运行使用,基本满足矿井排水要求。 5、矿井供电高压均为双回
4、路供电,660伏低压下井供电,井下局扇实行“三专”供电。安装SZ11-200/10型变压器两台供给生产用电,KS7-200型变压器一台,作为井下局扇供电,井上、下分开供电。 6、矿井开采主要布置为走向长壁式回采,爆破落煤,工作面及顺槽溜子运输,工作面支护方式主要为单体液压支柱支护。 7、矿井瓦斯等级经2010年瓦斯等级签定,矿井瓦斯绝对涌出量为2.37m3/min,相对瓦斯涌出量20.44m3/min,签定为高瓦斯矿井。 8、1760水平以上16煤、15煤以东经原老井多年开采,只有局部少量煤柱可进行适当回收; C19、C20、C21煤层,经探煤揭露,受断层影响,但落差相对不大, C15、C16
5、、煤层的少量煤柱已基本回收结束,只留有少量煤柱可采,经揭露,采区内褶皱发育,构造复杂。其可采范围有限,2012年布置巷道进行C15煤层以西进行探采。 (三)生产准备1、煤矿二月、三月以维修井巷为主。维修内容如下: 1774水平上部车场;断面4.8平方(上宽1.8米、下宽2.8米、高2.0米);采用矿工钢支护;维修长度15米;需投入资金1.2万元;1774水平111601工作面回风巷;断面4.8平方(上宽1.8米、下宽2.8米、高2.0米);采用矿工钢支护;维修长度30米;需投入资金2.4万元;111601工作面;断面4.8平方(上宽1.8米、下宽2.8米、高2.0米);采用矿工钢支护;维修长度
6、40米;需投入资金2万元;1760水平车场;断面4.8平方(上宽1.8米、下宽2.8米、高2.0米);采用矿工钢支护;维修长度10米;需投入资金0.8万元;回风斜井;断面4.8平方(上宽1.8米、下宽2.8米、高2.0米);采用矿工钢支护;维修长度12米;需投入资金1.6万元;井下六大系统的检修及测风站的建设。2、回采计划 计划回采111601工作面,111502工作面,111401工作面,111402工作面。计划回采储量3.47万吨。3、设备投入 计划设备投入:矿工钢60吨;轨道10吨;风镐两台;液压支柱300套;矿车10辆;溜子一台;风筒500米;风门4组;风速传感器3台;语音风门传感器3
7、台;复印机一台;探水钻一台;钢管500米;提升绞车一台;主排水泵两台;变压器三台;电脑5台;打印机5台;扫描仪3台;风筒1000米;局部通风机3台;馈电开关4台;防爆开关5台;炸药库仪器一套;检漏器6台;电缆1000米;自救器60台;矿灯100台;矿工钢60吨;局部通风机4台;矿车40辆;污水处理设备一套;瓦斯探头6台;管路500米;轨道20吨;瓦检仪20台;报警器50台;本年度计划设备投入资金242.27万元。三、 煤层及瓦斯情况(一)煤层情况煤矿现掘露煤层有C15、C16、C19、C20 、C21 五层,其中,C15为不稳定煤层,煤层平均厚度为1.8m(含底板夹矿层0.5m0.3m),C1
8、6、C19为稳定煤层,C21为较稳定煤层,厚度为C16:1.3m、C20:1.5m、C21:2.1m。1、各煤层主要煤质特征(1)M15煤层:原煤水分(Mad)0.98%,灰分(Ad)15.37%,挥发分(Vdaf)24.40%,全硫(St.d)0.41%,高位发热量(Qgr.ad)28.92MJ/kg,属特低硫、低灰、中高发热量煤; M16煤层:原煤水分(Mad)0.77%,灰分(Ad)13.60%,挥发分(Vdaf)22.94%,固定炭(Fcad)63.69%,全硫(St.d)1.07%,发热量(Qbad)30.72MJ/kg,属低硫、低灰、中高发热量煤;M19煤层:原煤水分(Mad)0.
9、56%,灰分(Ad)19.91%,挥发分(Vdaf)22.85%,全硫(St.d)0.36%,高位发热量(Qgr.ad)27.85MJ/kg,属特低硫、低灰、中高发热量煤;M20煤层:原煤水分(Mad)0.53%,灰分(Ad)17.81%,挥发分(Vdaf)24.97%,全硫(St.d)0.30%,高位发热量(Qgr.ad)28.86MJ/kg,属特低硫、中灰、中高发热量煤;。M21煤层:原煤水分(Mad)0.61%,灰分(Ad)18.09%,挥发分(Vdaf)23.56%,全硫(St.d)2.53%,高位发热量(Qgr.ad)29.21MJ/kg,属中高硫中灰、中高发热量煤2、元素含量据本区
10、相关资料,本区M15、M16、M19、M20、M21煤层中碳、氢、氧、氮等元素的含量变化不明显3、煤的工业性能焦渣特征:各煤层焦渣特征数号7-8,属强膨胀熔融粘结。工业牌号:各煤层均属中变质程度的焦煤(JM25)。工业用途:M15、M16、M19、M20、M21煤层可作炼焦用煤,M21煤层可经洗选后作炼焦作煤。(二) 瓦斯情况1、煤样鉴定:C15煤尘有爆炸性,易自燃 ;C16煤尘具有爆炸性,易自燃;C19煤尘具有爆炸性,易自燃C20煤尘具有爆炸性,易自燃;C21煤尘具有爆炸性,易自燃.2、煤层瓦斯参数测定 (1)C15、C16煤层瓦斯参数情况:煤层瓦斯压力C15煤层0.61MPa,C16煤层0
11、.54MPa;煤的空隙率C15煤层2.96,C16煤层1.40;煤层透气性系数C15煤层0.5382/Mpa.d,C16煤层0.8152/Mpa.d;瓦斯衰减系数C15煤层2.4575d-1,1.3347d-1;煤的坚固系数C15煤层0.28f,C16煤层0.24f;煤的瓦斯放散初速度C15煤层8.4p,C16煤层8.7p。 (2)煤层瓦斯含量根据测定的煤层瓦斯压力和煤的ab吸附常数及工业分析指标,确定祥兴煤矿C15、C16煤层瓦斯含量分别为6.09立方米/吨、5.67立方米/吨。(3)煤层瓦斯储量估算矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后项开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量
12、之和。瓦斯储量大小标志着瓦斯资源多少,同时亦是衡量有无开发利用价值的重要标志,可按下式估算:瓦斯储量=煤炭利用储量瓦斯含量(瓦斯含量一般按平均值计)根据祥兴煤矿已核实的煤炭储量和近几年开采情况,结合本次煤层瓦斯参数测定结果,按煤层瓦斯储量估算相关方法进行估算,祥兴煤矿C15、C16煤层当前瓦斯储量约为796万m。(三)瓦斯抽采情况 依照煤矿瓦斯抽放,预计矿井C15、C16煤瓦斯储量为796万m,矿井瓦斯可抽量为627万m,经鉴定矿井相对瓦斯涌出量为20.44 m/、绝对瓦斯涌出量为2.37m/min、设计矿井瓦斯抽采量为15.25m/min、年抽采量为50.4万m,经计算回采工作面绝对瓦斯涌出
13、量为1m/min,采空区绝对瓦斯涌出量为1m/min。四、工作面瓦斯治理 煤矿按设计要求安装2台2BEI253抽放泵,抽放量为15.25m/min,电机功率为58KW,主管为PVC219mm、支管为PVC108mm.(一) 抽放泵的选择1、抽放瓦斯量计算矿井一般布置一个回采面作业,计划同时抽放的最多钻孔为6个,其中:顺槽3个,回风巷3个。取百米钻孔抽放量为0.002m3/min,取成孔率为80%,封孔长度为5m,则:回采工作面运输顺槽抽放量为:Q1(9080%53)0.2/100= 0.114m3/min回采工作面回风巷抽放量为:Q20.114m3/min最大抽放量为0.228m3/min2、
14、瓦斯抽放率采面瓦斯抽放率100Q/面 (Q+QC)1000.228/(0.2282.37)42.2%Q:最大抽放量。QC:抽放期间的瓦斯涌出量,涌出量取2.37 m3/min3)、抽放管径选择为抽放材料选择无缝钢管,经计算得主管D=132mm,支管D=79mm。考虑到矿井实际管理水平,抽出的瓦斯浓度可能偏低,因此主管选择直径为219mm、支管直径为108mm.根据以上运算及井下实际情况我矿选用2BE1-253水环式抽放泵两台, 配套电机50KW。现准备配备2BE1-253水环式抽放泵两台,配套电机75KW。用于抽放工作面及采空区或瓦斯含量较高的煤层。 (二)工作面甲烷传感器的配置1、甲烷传感器
15、应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。2、采煤工作面甲烷传感器的设置(1)壁式采煤工作面甲烷传感器必须按图设置。 1015mT1T2T3 1015mT410mT0上隅角10m U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置五、管路选用设置多段连接集气筒,集气筒采用钢筒制成100mm,支管配备6个采用阀门控制。六、 工作面瓦斯治理布置矿井采用,采场抽放,采空区抽放方式,布置于C16煤层。其一:对原已采区域的采空区采用管路密闭抽放,布置在C15、C16煤原回采区2个点。其二:对采面沿进回凤巷间距15米左右布置
16、钻场。七、工作面瓦斯治理工具 煤矿选用QM/8二台风煤钻机打眼,采用风动钻眼,布置钻场,打眼时喷雾降尘,钻杆每节一米,逐节安装使用,采用一台 空压机供风,供风线路460米,管路为100mm米钢管,供风可靠,钻眼直径为 mm.八、钻孔布置示意图(一)工作面钻孔布置图 工作面面钻孔布置图工作面面钻孔布置图(二)钻场设计和施工安全措施1、瓦斯抽放钻场的规格为宽深高3m2.5m2.2m,支护方式为金属梯形棚支护,要求棚距为0.8m,顶及帮用木枇子进行背帮背顶,帮上用12根木枇子,顶上用8根枇子,木枇子要求均匀布置,并用木楔楔紧。2、施工钻场时,必须按照通风部门给定的位置进行施工,由通风部门在现场标定位
17、置,钻场方向垂直于巷道的方向。通风部门要根据我矿的实际情况,确定好钻场布置方案和钻场施工设计方案。3、在钻场开口处,必须对巷道开口点的支架进行加设抬棚,抬棚架设在开口点的工字钢梁头牙壳的内侧,抬棚要求对开门点的几棚支架全部抬住,抬棚的梁长3.2米,抬棚必须架设正规有劲,并用木楔打上劲,防止炮后将支架蹦倒。4、钻场的炮眼位置及爆破说明书与作业规程一致。5、钻场放炮时,必须将该工作面的人员全部撤离出来,按照本巷道的放炮撤人站岗等要求进行。6、在钻场打好后,必须在里帮煤壁打上两根贴帮柱,并用大木板进行背帮。7、施工人员在施工钻场前,必须对开口点的前后5米支架进行加固,加固可以采取打点柱和打戗柱的形式
18、,对并将抬棚提前架设好。并在施工前对顶帮进行敲帮问顶找掉危矸活石,防止掉下伤人。8、炮后由班长对周围的支架和顶板进行检查,确定没有安全隐患后,立即对迎头进行临时支护,并找掉顶帮的危矸活石,严禁人员进入空顶下作业。9、放炮前后必须对放炮地点的瓦斯进行检查,只有在瓦斯浓度小于1%时,方可按照要求进行放炮作业。10、放炮前,必须将电煤钻撤出,放在距离放炮地点50m以外的安全地点,并停掉电源。防止放炮时将电煤钻及电缆蹦坏。11、放炮前,必须对附近的风筒、电缆、管线等进行保护好,防止放炮损坏。此项工作由当班的安全员和瓦斯检查员共同检查,确认保护好后,才能放炮。12、在放炮前,必须对通过风门处的洞子用沙袋
19、进行封堵好。通风部门要在每道风门边上用蛇皮口袋装好几袋沙子,待放炮前使用。九、人员配备 煤矿配备带班领导叶小雄、叶小雄、洪传辉,每班督促检查钻眼情况及瓦斯抽放情况,配备专职瓦检员1人随时检查瓦斯,利用风管导风稀释处理眼口钻物瓦斯方法,同时汤水降尘,另外配备专职打眼工5人。接管路,抽放维护工2让人,对再抽钻场,管理设备等进行检查维护。十、参数记录采面钻场设置以技术指导为主依照工作面情况、煤层情况、瓦斯情况确定C16煤钻物为1020米,预计C15煤为钻物尽数由专职带班领导现场记录,地面水泵由值班人员记录并附情况说明。以便作为瓦斯抽放治理工作依据。 十一、管理措施:1、抽放泵站周围20m范围内,不得
20、有明火、不得有易燃易爆物品,安装4只干粉灭火器,0.5m的细砂料,并有消防水池、水泵和管路。2、泵房内的所有设备和仪表均选用矿井井下需用防爆型。3、泵房内配有自动监测装置、监测抽采管内的瓦斯流量、浓度、负压和泵房内的瓦斯浓度,抽采泵供水状态等参数。一旦出现异常,自动切断抽采泵电机电源。4、瓦斯抽采系统运行前,必须对瓦斯抽采泵及管路系统进行全面检查维修,检查内容:瓦斯抽采泵电器设备的完好,水电闭锁、瓦斯电闭锁、供水及排水系统等。正负压侧管路的密封,管路内的锈垢等,确认无问题方可正常运行。5、由于抽采管路为钢管,使用前须使用压风冲刷,且在抽采管路负压侧安装铁筛网装置过虑。6、瓦斯抽采泵运行过程中,
21、应确保有专职瓦斯抽采泵司机值班、操作,抽采泵司机须是由经过培训并取得合格证的人员担任,并且严格按照抽采泵的操作规程操作,严格执行现场交接班制度。7、瓦斯抽采泵司机应认真观察抽采泵的运行情况,做好运行状况、抽采管内的瓦斯流量、瓦斯浓度、排水等情况的记录工作,发现异常及时停泵处理,并汇报调度室及相关人员。8、抽采点必须建立专用的瓦斯检查记录牌,实行巡回检查,次数不少于3次。9、必须保护好瓦斯抽采管路(为方便识别,抽采管路涂红色防腐漆),严禁砸撞管路,一旦撞坏,必须立即通知泵站是司机停泵,并汇报调度室处理。10、加强瓦斯抽采泵正、负压侧管路检查和维修,每天安排专人对所有管路进行巡回检修,发现问题及时
22、处理,确保抽采管路处于完好状态。11、加强瓦斯抽采室的检查和管理,瓦斯抽采室内必须配备抽采泵司机岗位责任、抽采泵司机操作规程、瓦斯抽采管理制度、抽采系统图、交接班记录本、设备运行记录本等。12、瓦斯抽采室为要害场所,非工作人员不得入内。十二、煤矿现有监控设备 监控主机2.0G/2G/250G,1台;数据通信接口KJJ46,2套;监控系统软件KJ90,1套;双机热备软件KJ90-S,1套;信号避雷器KHX90,1台;大分站KJ90-F16,3台;风速传感器GFW15,3台;温度传感器GW50(A),5台;负压传感器GW5F(A),2台;风筒风量传感器GFK70(A),3台;设备开停传感器GT-L
23、(A),8台;高低浓度传感器KJ9001(C),12台;一氧化碳传感器GTH500(B),3台;语音风门传感器GFK40TZ/GFK40TF,4组;井下远程馈电断电器KDC3K0.2900,4台;液位传感器KDC3K0.2900,2台;地面声光报警1台。十三、传感器选型及配置 (一)回采工作面传感器选型及配置 正常情况下一个回采工作面回采,传感器选配如下:1、在回采工作面(距工作面10米处)设置高低浓度组合式瓦斯传感器1个,其报警值为1%CH4;断电值为1.5% CH4,断电范围为工作面及进、回风巷中全部非本安电器设备,复电值为1%CH4。在回采工作面(距工作面10米处)设置一氧化碳传感器1个
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