高安市泗岗煤矿十一号井灾害预防及处理计划.doc
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1、第一章 情况简介第一节 矿井概况 一、地理位置高安市泗岗煤矿十一号井地处高安市田南镇,位于英岗岭矿务局西南方向,距建山火车16KM,距上高、新余两城分别为30KM、40KM,有公路相通。二、井田境界矿区范围7个拐点组成,面积0.4579km2,开采标高+88-240m。新矿区拐点平面坐标见表。 矿区范围拐点坐标表1954北京坐标系1980西安坐标系点号XYXY13108928386083753108876386083182310901538608540310896338608483331092703860842031092183860836343109686386084203109634386
2、08363531094813860757331094293860751663109140386075663109088386075097310911038607990310905838607933矿区面积:0.4579km2,开采深度:+80-240m标高三、地质概况1、构造:泗岗煤矿十一号井位于栗背山井田最西端,处于东村向斜的西北翼。矿区南面构造形态为一平缓向斜,北部被F20走向正断层与F21走向逆断层所破坏,属东村向斜的次级褶曲,井田构造复杂程度属中等。现将褶皱及断层叙述如下:(1)、褶皱:东村向斜:为一轴向北70东,南翼近似对称之封闭向斜。地层倾角2025,在矿井南部通过,轴部由长兴组灰
3、岩组成,两翼依次为王潘里官山段地层。(2)、断层:、F20正断层:走向北68东,倾向南东,倾角5070,全长约6000米,钻孔所见均为老山下亚段与部分官山段地层缺失,断层落差在本矿区约110米。、F21走向逆断层:位于1线附近,西部地面迹象明显。见老山中亚段与官山段上部粗砂岩接触。往东延伸淹没于官塘水库下,全长约1500米。断层走向北60东,倾向南东,倾角45,落差约60米。2、地层:矿区内出露地层有二叠系上统龙潭组(P2L)和二叠系下统茅口组。龙潭组(P2l):总厚488米,平均厚400米。假整合于茅口组之上。(1)二叠系上统龙潭组:根据岩性组合及含煤情况可分为四段。、王潘里段(P2l4):
4、厚33.29-114.18米,平均70米。其特征是岩性变化频繁。根据含煤情况可分四部分。上部:一般岩性比较单一,绝大部分为石英细砂岩,间夹有泥岩及粉砂岩,含黄铁矿及铁质。顶部间夹有灰岩透镜体。厚7-42米,一般25米。中部:以泥岩(含粉砂)及粉砂岩为主,间夹细砂岩。含煤三层。产腕足类、斧足类及猫眼鳞木、栉羊齿等化石和植物化石碎片,尤以11号煤层顶板富含动物化石和底板含植物化石最为常见。厚2-47米,一般15米。下部:以石英细砂岩为主,局部以粉砂岩为主,间夹有泥岩。富含海百合茎及戟贝、海豆芽等化石,厚6-31米,一般18米。石英细砂岩风化后形成空洞及含丰富的动物化石等特点可作为两个煤层组分层的良
5、好标志。底部:以粘土质泥岩粉砂质泥岩或粉砂岩为主,偶夹细砂岩。含煤三层及煤线数条。厚3.50-27米,一般12米。、狮子山段(P2l8)以细粒石英砂岩为主,局部夹粉砂岩及粉砂质泥岩。石英砂岩含少量长石,该段含少量小长身贝、谢尔维贝及海百合茎等化石。厚6.70-61.38米,一般30米。、老山段(P2l2):厚102.99-295.15米,一般180-230米,根据岩性可分三个亚段:(1)上亚段:以泥岩、粉砂岩为主,夹薄层石英细砂岩。底部为厚1米左右局部达5米左右之石英细砂岩与中亚段分界。含戟贝、栉羊齿、带羊齿及原鸟毛蕨等化石。厚12.37-166.71米,一般80米。(2)中亚段:为海湾相沉积
6、之泥岩组成,风化后呈片状或薄层状,其特点是岩性单一且稳定,富含菊石化石,为野外鉴定之良好标志层。该亚段中偶见粉砂岩、细砂岩及泥质灰岩凸镜体夹层,富含假腹菊石、戟贝、海豆芽等动物化石。厚18.92-156.96米,一般70米。(3)下亚段:厚7.19-72.80米,一般45米。可分上、下两部分。上部:以泻湖海湾相之生物泥灰岩及钙质泥岩为主,其下部普遍发育着钙质粉砂岩,局部地段含煤层或为炭质泥岩,产马丁贝、戟贝、焦叶贝、俄哈母贝、米克贝、方格长身贝等腕足类化石。厚3.54-64.84米,一般20米。下部:以滨海湖沼相及沼泽相之泥岩、粉砂岩为主,间夹细砂岩粘土岩等,含大羽羊齿、栉羊齿、带羊齿等植物化
7、石。含煤四层(B3B6),B6号煤层位于顶部。地层厚1.90-51.08米,一般15米。、官山段(P2l1):本段厚度变化大且急剧,根据岩性不同,大致可划分为三部分:上部:以河床相粗粒长石石英砂岩为主,偶含砾石。局部地段以细至中粒为主,间夹泥岩。砂岩粒级由下而上变细,与老山段呈过渡关系。其划分标志仅以粗粒,含云母多,不含铁质结核等特征区分,厚8.86-50.36米,一般35米。中部:以河漫滩相泥岩为主,或与粉砂岩组成互层。间夹细砂岩,含煤两层。主要化石有大羽羊齿、栉羊齿、支脉蕨、带羊齿、原乌毛蕨、翅羊齿等。厚0.99-27.27米,一般20米左右。下部:主要为河床相之各种粒级的长石石英砂岩组成
8、,厚度变化大,常缺失。砂岩易风化成散沙状。厚0-39.68米,一般20米左右。(2)、二叠系下统茅口组(P1m)为深灰色、黑色块状灰岩至薄层状灰岩,含硅质,局部含燧石结核,顶部一般含泥质,夹钙质泥岩及泥岩。属浅海相沉积,构成煤系基底。硅质层风化后呈灰白色碎块,其块状体形似砂岩。含蜓科、珊瑚,腕足类等化石。厚度不详。四、6号煤层特征1、煤层B6煤层为本矿主采煤层,煤层两极厚度为1.504.32m,平均煤层厚度2.96m,煤层结构简单,为全区大部分可采的不稳定煤层。2、煤质本区主要可采煤层为B6,贫煤,颜色为黑色银灰色,条痕以黑色为主,局部为褐黑色深黑色,比重1.45。普氏硬度为3。光泽类型一般为
9、强玻璃光泽和弱金属光泽,属暗淡型煤。断口平坦至贝壳状,节理不发育,结构为粒状细条带状,其次为块状及粉末状。燃烧时易发红,烟小,不膨胀,焦渣弱粘结。煤层属中灰分、中高硫分、特高热值贫煤。主要用作动力用煤及民用。煤质分析结果见表 煤层主要煤质指标统计表 项目Wad(%)Ad(%)Vd(%)Vdaf(%)坩埚粘结性St.d(%)弹筒发热量Qb.dKJ/g高位发热量Qgr.dKJ/gHdaf最小值1.6022.517.709.931-22.0524.1923.88最大值2.3729.799.8912.261-22.9127.4627.18平均值1.8125.578.5311.131-22.4625.9
10、125.533.773、煤层顶底板直接顶板以黑色钙质粉砂岩为主,夹薄层灰岩或不纯灰岩。厚1.06.5m,粉砂岩岩性坚硬,据矿山取样测试,其单轴抗压强度4.136.55MPa,平均5.61MPa。天然单轴抗拉强度0.590.95MPa,平均0.81 MPa。普氏岩石坚硬性等级属级。老顶为灰岩,夹薄层状钙质粉砂岩,岩石坚硬。底板为灰色浅灰色粉砂岩,厚1.56.0m。据矿山取样测试,其单轴抗压强度6.8210.2MPa,平均9.17MPa。天然单轴抗拉强度1.011.64MPa,平均1.36MPa。综上所述,该矿井工程地质条件属中等。4、瓦斯根据江西省煤炭行业管理办公室2011瓦斯等级的批复,泗岗煤
11、矿十一号井为高瓦斯矿井,其矿井瓦斯相对涌出量为10.1m3/t,鉴定结果为高瓦斯矿井。5、煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性矿井可采煤层为B6煤层,江西正源矿用设备安全检测站2010年对泗岗煤矿B6煤层的鉴定结论见表。本次按煤层煤尘无爆炸性、煤层容易自燃设计。在今后的生产中,矿方应对开采水平的B6煤层进行煤尘爆炸性、煤炭自燃倾向性进行鉴定。 泗岗煤矿一号井煤尘爆炸性鉴定资料表煤层Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)火焰长度(mm)抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)爆炸性B60.6211.997.38/无爆炸性 泗岗煤矿一号井煤层自燃倾向性鉴定资料表煤层Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St,ad(%)真相
12、对密度dTRD吸氧量(cm3/g干煤)自燃倾向性B60.6211.997.382.031.541.2容易自燃五、 井田内地势较平坦,无常年河流,矿井充水的水源将以大气降水、地表水、老窑水为主,并有少量官山段顶部砂岩裂隙水,矿区东北部的官塘水库,对矿井开采有一定的影响。因此,矿井水文地质类型为二类二型,即以裂隙含水层为主的水文地质条件中等矿床。 六、 矿坑涌水量 泗岗煤矿十一号井目前开采至-40m标高、因此采空区面积较大,采空区中的一些石门、废弃巷道多有积水,因受采动影响,采空区(老窿)积水会通过裂隙渗漏进入矿坑。据泗岗煤矿十一号井井下观测提供的资料,目前矿坑涌水量不大,矿坑正常涌水量为7吨/小
13、时,最大涌水量为13吨/小时。根据矿井提供的实际资料,采用比拟法预测原矿范围及扩大区矿坑涌水量,计算公式如下:Q=Q1式中:Q预计矿井开采时涌水量 Q1开采地段矿坑正常涌水量=7吨/小时,最大涌水量=13吨/小时 F1已开采面积=14080m2 F设计开采面积(原矿范围F=55562m2 扩大区范围F=42524 m2)计算结果:预测原矿范围矿坑正常涌水量为17.1吨/小时,最大涌水量为28.9吨/小时。扩大区范围矿坑正常涌水量为14.0吨/小时,最大涌水量为26.0吨/小时。第二节 可能发生各种事故的自然条件、原因和地点(一)重大灾害的种类我矿自然条件和生产环境一般,矿井井型小,通风系统简单
14、,开采水平浅,但在生产过程中“水、火、瓦斯、煤尘、顶板”依然可能出现,在省行办批复定为高瓦斯矿井后,瓦斯、煤尘事故列为我矿的重大危险源。(二)重大灾害的发生地点,波及范围及出现的征兆1、瓦斯事故多发地点,波及范围回采工作面和回风顺槽、运煤顺槽、联络巷、下山等采掘工作面,当供风能力不够时,容易造成瓦斯积聚发生瓦斯事故,遇地质构造变化带,如断层,煤层厚度变化等地带可能发生煤与瓦斯突出,事故一旦发生波及付井大巷上下山采掘面。突出的预兆:(1)响煤炮,(2)煤层层理紊乱,煤变软,煤尘增大,煤层厚度变大,倾角变陡,支架变形,煤壁外鼓,片邦掉渣,底板出现鼓起,瓦斯涌出异常,忽大忽小,空气气味异常,煤温气温
15、降低或升高。2、煤尘爆炸事故发生地点及波及范围回采工作面回风巷,大巷装煤炭装载点,回风巷煤尘堆积,遇火易产生煤尘爆炸事故,井下人员将受到破坏和伤害。3、透水事故发生地点和波及范围井下运输和回风顺槽及轨道下山、回风下山掘进遇老窿时容易发生透水。大的透水事故发生将波及井下人员。常见预兆:(1)挂汗:煤岩碎聚结水珠(2)挂红:煤岩体表面有暗红色水锈。(3)水叫:煤碎间发出“嘶嘶”叫声。(4)空气变冷(5)顶板淋水加大(6)有臭鸡蛋味,二氧化碳气体增加4、顶板大面积冒顶地点及波及范围回采工作面顶板管理不善极易发生大面积冒顶事故,事故地点人员避让不当将受到伤害。常见预兆(1)顶板预兆:发生断裂声,顶板掉
16、渣,顶板裂缝增大脱层(2)煤壁预兆:煤质变软,片邦增多(3)支架的预兆:木支架大量折断,底板松软(4)工作面瓦斯涌出量突然增大,淋水量增加第二章 矿井瓦斯事故的预防计划第一节 预防瓦斯事故一、预防瓦斯事故的组织措施1、矿井必须成立“一通三防”领导小组,瓦斯事故的防治中由“一通三防”领导小组负责。组 长:李勇生副组长:简小杰成 员:何文生、童志成、黄四辉、简朝阳、艾秧根、陈小圆组长是第一责任者,负责“一通三防”所需的人财物;副组长是直接责任者,负责“一通三防”的日常技术管理和组织工作,负技术管理责任,负责编制、审批、实施、检查“一通三防”工作规划、计划和实施。2、矿井防治瓦斯工作划为“一通三防”
17、领导小组管理。加强井下的瓦斯调度指挥,并且要成立专业防突工作小组负责日常的防突措施执行。3、井下必须配备足够的瓦斯检查员、煤巷当头和工作面必须设专职瓦斯员进行检查,严禁空班漏检。4、矿井必须配备足够的通风工,加强工作面及密闭的管理工作,特别要加强煤巷掘进头的局扇管理和回采面的风量调整,通风工严格加强防火密闭的检查,并且定期向矿技术副矿长汇报。5、加强职工安全思想教育,使全矿职工掌握防止煤与瓦斯突出和防止瓦斯爆炸的知识。6、安全副矿长负责组织技术员,副区长及有关班长每半个月对矿井的“一通三防”工作进行一次全面检查,发现问题及时上报。7、技术副矿长负责,每月组织通风、机电、安全等部门对矿的“一通三
18、防”工作进行一次全面检查,能发现的问题及时整改。8、凡是掘进巷道贯通及恢复盲巷通风以及拆除密闭等都必须由通风或施工单位制订安全措施,并报技术副矿长审批。9、生产科必须加强地质测量工作,研究煤层地质构造同突出的关系,及时与通风区人员取得联系,加强瓦斯的预测预报。10、“四位一体”的防突措施必须详细编入采掘工作面生产作业规程,列入生产工序。11、生产调度室对执行未破坏煤层防突措施的采掘工作面必须实行挂牌管理,严格掌握允许进尺数和实际进尺数。12、石门揭开煤层时,编制专门防突措施,经矿委会批准后,才能进行。二、预防瓦斯积聚(一)防止瓦斯积聚1、严格加强掘进工作面的局扇 通风管理工作,凡是煤巷掘进工作
19、面必须保证24小时运转,严禁无计划停风停电,风机管理必须符合通风质量标准,井下临时停风时,必须制订安全措施,报技术副矿长批准后方可执行。2、对所有井下局扇都必须完善风电闭锁和瓦斯联锁装置。3、严格局扇通风管理制度,煤巷挡头严禁串联风和循环风。4、加强回采工作面的通风管理,回采面的风速不得高于4m/s,但不得低于0.25m/s,否则易引起局部瓦斯积聚和层状瓦斯。5、井下通风巷道的风速必须符合规程要求。6、严格回采面的顶板管理,放顶必须放齐放透放实,以减少采空区的漏风。7、及时处理回采面上落山角积存的瓦斯,其处理方法一般有:A、在工作面上落山角附近设置一道木板隔墙或帆布 障风席等,迫使一部分风流流
20、经上落山角,将积聚该处的瓦斯冲淡。B、利用风峒压差引出上落山角瓦斯,可用高压水或压气射器引射器引滤,使上落山角的瓦斯经风峒流到20米以外的回风流中。C、在落山角施工各类型密闭隔阻瓦斯。及时清除巷道或工作面局部积聚的瓦斯,其处理方法可用:A、通风巷道顶板冒落处积聚瓦斯时,可设导风板引导风流予以处理;B、对于局通风的巷道冒落处积聚瓦斯时,可在风筒上接分支小风筒,向冒落处送风吹散瓦斯;C、当巷道冒顶处涌出瓦斯较多并积聚其中时,可用黄土填密实;D、当独头巷道内积存瓦斯时,可利用矿井总负压排放瓦斯,设临时性挡风墙;E、当瓦斯涌出量大时,应当增大供风量。8、恢复有瓦斯大积存的盲巷或在打开密闭时,必须制订安
21、全措施,报技术副矿长批准,同时应注意以下几点:A、在非生产班进行,在回风巷及附近的范围内,机电设备必须停转,切断电源,回风侧人员必须搬到新鲜风流中;B、处理工作至少要有两名通风人员,一名安全监察人员、一名机电电工参加,通风区要有干部现场指挥;C、开动局扇前,要检查局扇附近20米范围内的瓦斯浓度是否大于0.5%,开动后要检查局扇是否有循环风;D、如果瓦斯积存量大,必须逐段恢复通风,并不断检查瓦斯浓度,防止大量瓦斯突然涌出造成事故。9、经常检查井下各地点的瓦斯浓度和通风状况,一旦有异常情况必须向技术副矿长汇报。井下各地点的瓦斯浓度规定及应采取的措施如下:A、矿井总回风或一翼回风瓦斯大于0.75%,
22、矿总工程师必须领导有关部门尽快查明原因,进行处理,并向技术副矿长汇报;B、采区回风道、采掘工作面回风巷道中瓦斯浓度大于1%时停止工作,由通风部门负责进行处理,并将处理结果向技术副矿长汇报;C、采掘工作面回风流中瓦斯达到1%,停止用电钻打眼;D、采掘工作面回风流中瓦斯达到1.5%,停止工作,切断电源,进行处理;E、采掘工作面局部地点瓦斯达到2%,附近20米内必须停止工作,切断电源,进行处理;F、放炮地点附近20米内风流中瓦斯大于或等于1%,禁止放炮;G、电动机附近20米内瓦斯为1.5%,停止运转,切断电源,进行处理,只有瓦斯浓度在1%以下时,方可启动;H、局扇及开关20米内风流中,瓦斯浓度不超过
23、0.5%,方可人工开动局扇。10、保安人员对密闭内外的一氧化碳、二氧化碳、甲烷及温度等必须定期检查,并把数据整理,存档,建立档案,向技术副矿长汇报。11、加强井下瓦斯监测工作,特别是煤巷半煤岩掘进头,回采工作面顺槽以及串联的风流中,还有瓦斯爆炸波易于波及到的地方都必须保证24小时不间段进行瓦斯监测。12、瓦斯自动监测报警装置应按规程规定执行。13、煤半煤岩巷及工作面必须在放煤30分钟后,由瓦斯检查员逐段检查瓦斯,如回风流瓦斯超过3%时严禁入内。14、对停风巷道必须及时密闭。15、所有煤(半煤)巷掘进挡头严禁使用风镐作业。(二)防止瓦斯爆炸扩大的技术措施1、矿井必须分区通风,严禁煤巷掘进头与回采
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