煤矿M5煤层瓦斯综合治理方案.doc
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1、贵州省黔西南州兴仁县 M 5煤层瓦斯综合防治方案二0一二年三月 措施签字审批表措施名称:#M5煤层瓦斯综合防治方案审核单位签字人签字时间编 制 人通 防 科生 技 科安 管 科通防副总矿 总 工目 录第一章 矿井煤层基本情况4第一节 井田概况4第二节 M5煤层地质、瓦斯等赋存情况6第二章 矿井安全生产系统9第一节 开拓开采9第二节 矿井通风系统10第三节 瓦斯防治和抽采系统10第四节 防灭火系统10第五节 电气系统11第六节 矿井提升系统14第七节 矿井运输和空气压缩机系统14第八节 安全监控和人员定位系统15第九节 矿山救护保健16第三章 M5煤层区域瓦斯防治方案16第一节 M5煤掘进工作面
2、瓦斯防治方案16第二节 M5煤采煤工作面瓦斯防治方案23第四章 预防瓦斯超限、燃烧与爆炸综合瓦斯治理措施27第一节 上隅角、高位钻场抽放27第二节 预防瓦斯积聚的措施29第三节预防火源产生的措施36第四节 预防矿井火灾36第五节 安全防护措施39第五节 矿井安全保障系统43第五章 矿井防突管理44第一节 防突组织管理44第二节 防突技术管理45第一章 矿井煤层基本情况第一节 井田概况原#在2005年以前是一个年生产能力3万吨的小煤矿,2005年批准技改,进行改扩建,批准改扩建生产能力为30万吨/年。于2005年委托贵州煤矿研究设计院进行技改“开采方案”设计,设计能力为30万吨/年,2007年1
3、2月投产。矿井现为证照齐全的生产矿井,开采范围内可采煤层为M1、M2、M3、M4、M5、M7、M8煤层,开拓方案为平硐+斜井综合开拓,走向长壁采煤法。#依据“贵州省煤炭管理局加快全省煤矿整合、技改和调整布局工作进度第二十一次调度会情况汇报”的相关要求,将矿井井井型由原30万吨/年技改为90万吨/年。一、交通位置#位于兴仁县城西北,直距约14公里,区内交通方便,煤矿东有兴仁县西环线通过,至潘家庄镇5公里,至兴仁县城26公里。兴仁有214国道至兴义市的顶效镇64公里。顶效为南(宁)昆(明)铁路中的一个重要车站。采出的煤炭多由汽车运至顶效站转火车销往广西省。见图1-1-1。二、地形地貌矿区地处贵州高
4、原西北山区,以侵蚀、溶蚀地貌为主,岩溶及沟谷发育,地形切割较大,总体地势西北高南东低。海拔最高1887.60m,最低1315.00m。最大相对高差572.5m。一般海拔1500-1700m,相对高差200m。属低中山地形。矿井地面标高一般在1365m-1460m之间。三、地面水系矿区区域上处于珠江水系,地表水分别向东部、西北部、西南部径流,西北部属马岭河流域,东部及西南属北盘江流域。矿区外东面发育有一常年性河流,枯季流量约为6.00-15.00l/s,自北向南径流至猪场坝一带进入溶洞成为伏流,推测往南东后流出地面,注入北盘江;同时矿外区西北面也发育一常年性小溪流,其枯季流量约为0.00-2.2
5、3l/s,自北向南径流,汇入北盘江。区内地表水流量随季节性变化较大。当地最低侵蚀基准面:+1315.00m左右。四、气象特征区内气候温暖湿润,大气降水充沛而且集中,霪雨季节长而频繁,湿度大,日照时数短,冬无严寒,夏无酷暑,四季分明,充分体现了低纬度高原山区的气候特征。区内属亚热带季风性湿润气候区。年均气温15.2,最高气温34.6,最低气温-7.8 。最热为7月,月均气温22;最冷为1月,月均气温6.4。年均降雨量1327.9mm,最多年达1887.6mm;最少年仅960.4mm;5-9月为丰水期,占年降雨量的80以上,年均蒸发量1368.1mm,年均相对湿度81。图1-1-1 交通位置图(比
6、例:1:45万)五、地震情况据省地震局及1960年中国地震目录资料,兴仁县潘家庄镇18811955年间曾发生过44.8级的地震4次,出现屋舍震撼,居民惊骇眩晕不能自持等现象,震中位于北东向的坪上断层与北西西向的兴仁断层、屯脚断层和东西向的大垭口断层交切处,距煤矿约36km。据国家地震局建设部1992年颁发的中国地震烈度区域图(1990),本区地震基本烈度为VI度。六、矿井瓦斯1、煤层瓦斯基本概况原安全专篇按高瓦斯矿井设计。2009年11月26日#在M5煤层发生了1次煤与瓦斯突出事故,煤炭科学研究总院重庆分院对#进行了M1、M2、M3煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定, 2010年3月重庆
7、煤炭科学研究分院完成并提交了#M1、M2、M3煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告,鉴定结果为#M1号煤层在标高+1433m以上不具有煤与瓦斯突出危险性,M2号煤层在标高+1415m以上不具有煤与瓦斯突出危险性,M3号煤层在标高+1390m以上不具有煤与瓦斯突出危险性。其中主采煤层M1号层埋深313m的瓦斯含量为5.23m3/t、瓦斯压力为0.58MPa,透气性系数为0.4458m2/MPa2.d ,瓦斯流量衰减系数0.2871d-1;M2号层埋深420m的瓦斯含量为4.56m3/t、瓦斯压力为0.54MPa,透气性系数为0.1028m2/MPa2.d ,瓦斯流量衰系数0.2871d-
8、1;M3号层埋深446m的瓦斯含量为9.63m3/t、瓦斯压力为0.42MPa,透气性系数为0.0145m2/MPa2.d ,瓦斯流量衰系数0.3458d-1。2、煤层自燃倾向性根据煤炭科学研究总院重庆分院2010年3月份完成的#M1、M2、M3煤层自燃倾向性鉴定报告,M1、M2、M3煤层自然倾向性均为类,为自燃煤层;M5煤层自然倾向性均为类,为不易自燃煤层;根据六枝工矿集团2008年7月份完成的#M6、M7煤层自燃倾向性鉴定报告,M6、M7煤层自然倾向性均为类,为自燃煤层。(M6煤层为不可采煤层)3、煤尘爆炸危险性根据煤炭科学研究总院重庆分院2010年3月份完成的#煤尘爆炸性鉴定报告,M1、
9、M2、M3 M5煤层的煤尘均无爆炸危险性;根据六枝工矿集团2008年7月份完成的#M6、M7煤尘爆炸性鉴定报告,M6、M7煤层的煤尘均无爆炸危险性。第二节 M5煤层地质、瓦斯等赋存情况一、M5煤层地质条件M5煤层上距M4平均30.29m,下距M7平均33.84m;煤厚02.62m,平均厚1.71m;仅1个见煤点含夹石,厚0.37m,结构简单。煤层走向近南北,倾向西,倾角一般813。该煤层层位稳定、对比可靠、大部可采,属较稳定煤层;顶板岩性为细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩,底板岩性为细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩。附煤层厚度等值线图。宏观煤岩成分:亮煤为主,少量暗煤,夹镜煤条带。煤岩类型:半亮型,少量半
10、亮半暗型。煤层特低高灰煤均有分布,但特低灰煤和低灰煤为主,部分中灰、高灰煤,灰分介于7.67-34.85%之间,平均18.78。煤层真相对密度1.72 t/m3、视相对密度1.75 t/m3。附M5煤层煤质特征表13二、M5煤层瓦斯压力、瓦斯含量根据煤炭科学研究总院重庆分院提交的#煤层瓦斯参数测试结果(埋深250米): M5=0.773Mpa,M5=12.56 m3/t。三、煤尘爆炸性根据煤炭科学研究总院重庆分院2005年12月对#各煤层作出的煤尘爆炸性鉴定报告,所采煤层的煤尘均无爆炸性,矿井按无煤尘爆炸性进行设计。 煤尘爆炸性鉴定报告表煤层名称工业分析(%)爆炸性试验爆炸性结论水分灰分挥发分
11、焦渣特征火焰长度(mm)抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)MadAdVdafM50.656.577.28200煤尘无爆炸性 表1 M5 煤层煤质特征表煤层原煤工业分析、全硫及各种硫、发热量浮煤工业分析MadAdVdafCRCSt,dSt,d(折算后)Sp,dSs,dSo,dCO2,dQgr,dQnet,dMadAdVdafCRCSt,dMJ/KgM50.51-2.381.46 7.67-34.8518.785.32-13.788.19 2 1.83-8.664.40 1.42-10.704.29 0.13-7.684.38 0.00-0.230.08 0.09-1.670.82 1.93 19.43
12、-32.1426.89 18.61-30.7425.55 0.31-2.051.04 6.37-10.717.694.59-7.206.19 2 1.13-2.971.97 表2 M5煤层煤质特征表煤层浮煤各种硫、发热量原 煤 元 素 分 析浮 煤 元 素 分 析稀散、放射性元素Sp,dSs,dSo,dQnet, dCdafHdafNdaf(+) dafCdafHdafNdaf(+) dafGeGaUThV2O5MJKg106M50.58-2.001.10 0.00-0.010.00 0.33-1.790.97 29.62-33.1232.13 81.99-90.9787.15 3.12-3.
13、383.29 0.96-1.201.09 4.46-13.518.47 91.59-92.8492.23 3.38-3.473.43 0.89-1.231.06 2.50-3.713.29 0.6-1.81.0 6.-1410 4.-2012 1.-32 160-240192 表3 M5煤层煤质特征表煤层原煤有害元素浮煤有害元素浮煤回收率(d=1.5)真相对密度TRD视相对密度ARD煤类ClPAsFClPAsF106106t/m3t/m3M50.010-0.0180.0130.005-0.0460.0191.2-7.93.941-150900.008-0.0160.0120.002-0.010
14、0.0060.6-1.00.830-1126812.30-81.4837.271.54-1.821.721.75WY3第二章 矿井安全生产系统第一节 开拓开采#采用平硐斜井开拓,主平硐、副平硐为底板穿层布置,排矸斜井布置于M6煤层露头线附近,回风斜井布置在M5煤层露头线附近。主平硐口标高+1371.0米,长度为2203米;副平硐口标高+1371.0米,长142米,与主平硐连通,连通后的平硐段采用机轨合一布置;排矸斜井井口标高+1452米,倾角25,斜长194米,落底标高+1380米,与主平硐贯通;回风斜井口标高+1464米,倾角8,斜长790米,落底标高+1380米,与主平硐贯通。将矿井划分1
15、个水平,4个采区。即主平硐以上M4、M5、M6、M7煤层系统布置为一采区;主平硐以上M1、M2、M3煤层系统布置为二采区;主平硐以下水平M4、M5、M6、M7煤层划分为系统布置为三采区;主平硐以下M1、M2、M3煤层系统布置为四采区。矿井共划分为二个水平,一水平标高为主平硐标高(1371m),采用上下山开采。在下煤组内布置一辅助水平(即二水平),也采用上下山开采,水平标高为1156 m。各煤组均采用上下山布置,水平内以煤组划分采区,共划分六个采区。其中上煤组划分为二个采区(二、四采区),下煤组划分为四个采区(一、三、五、六采区)。采区巷道布置:矿井目前在一采区作业,以主平硐为中,双翼布置工作面
16、。采区内布置运输上山、轨道上山和专用回风道。运输上山与主平硐之间采用煤仓中转。回采工作面采用高档普采回采工艺,长壁后退式采煤法。采煤工作面顶板管理采用MG180/435-W型双滚筒采煤机采煤,DW180/315单体支柱与HDJA120型金属铰接顶梁配合支护顶板。34排控顶,柱距0.65m,排距1.2m,最大控顶距4.8m,最小控顶距3.6m,放顶步距1.2m掘进工作面煤巷采用爆破落煤,锚网、钢梁和锚索联合支护;在地质复杂地段加套工字钢架棚加强支护。岩巷采用锚喷支护工艺。在地质复杂地段采用扎筋加强支护。第二节 矿井通风系统矿井通风方法为抽出式通风,通风方式为中央并列式。主、副平硐和排矸斜井进风,
17、回风斜井回风;风井安装了FBCDZ608NO.27型隔爆对旋轴流通风机2台,1台工作1台备用。采煤工作面采用全负压 “U”型通风;掘进工作面采用局部通风机压入式供风,均安设了“三专两闭锁”装置,并实现了双风机双电源和自动切换。2007年3月由贵州煤矿矿用安全产品检验中心进行了主要通风机安全检验;矿井每年进行反风演习反风风量符合规程规定。矿井总风量为4080m3/min,通风负压2300Pa,等积孔2.23 m2。第三节 瓦斯防治和抽采系统#建立了瓦斯、二氧化碳等有害气体检查制度,配备了20名瓦斯检查员。矿井在辅助工业场地内建立了永久高负压瓦斯抽放泵站,安装了2BEY型节能真空瓦斯抽采泵4台,2
18、台高负压2台低负压,一套正常工作,一套备用,检测检验实测混合流量为60m3/min、吸入负压为27.6kPa;配套YB315L1-4矿用防爆电动机,功率为185KW(高负压)、160KW(低负压);瓦斯抽采系统高负压抽放主管从辅助工业场沿回风斜井、采掘头面回风道敷设到采掘工作面。瓦斯管采用聚乙烯管,主管管径为0.4m,支管管径为0.3m、0.2m;抽放泵站的防爆、防回火及避雷等安全装置齐全,并设有浓度、温度、压力传感器。目前瓦斯抽放方式为:煤巷掘进采用条带抽放、边抽边掘,采煤工作面采用高位钻场抽放、本煤层抽放和采空区抽放。采、掘工作面均为独立回风,安全防护措施基本齐全。第四节 防灭火系统根据煤
19、炭科学研究总院重庆分院2010年3月份完成的#M1、M2、M3煤层自燃倾向性鉴定报告,M1、M2、M3煤层自然倾向性均为类,为自燃煤层;M5煤层自然倾向性均为类,为不易自燃煤层;根据六枝工矿集团2008年7月份完成的#M6、M7煤层自燃倾向性鉴定报告,M6、M7煤层自然倾向性均为类,为自燃煤层。(M6煤层为不可采煤层)矿井建立了防灭火管理和火情监测分析预报制度,安装了束管监测系统,定期检查密闭区CO浓度。所有采掘头面和皮带机道设置灭火器材,开展防灭火预测预报工作,定期对矿井所有密闭墙实行检测;井下设有CO和温度探头,加强了工作面通风管理。矿井地面设有2座800m3的生活、井下生产和消防洒水水池
20、,井下消防和防尘用水共用一套管路系统,消防管路每隔50m设置有一个三通。井下消防材料库主平硐,采用锚网喷;地面设有消防材料库。井下硐室用不燃性材料支护,防火门设置符合要求,电缆、皮带、风筒等均为抗静电、阻燃型,入井的轨道、管路、电缆均安设了防雷电设施;井口设有检身工专职对所有入井人员进行检身,严防烟火进入井下;矿井炸药库、抽放泵房、主要通风机房、变电所、井下机电硐室等均配置了灭火器材;其它火灾的防治措施及装备可靠;矿井工业广场构筑物分散布置,能满足防火间距要求。第五节 电气系统一、矿井主供电电源#建有35KV变电站,具备双回路供电电源。一回引自潘家庄110KV变电站,35KV架空线路,导线LG
21、J-95,供电距离8Km;二回引自高武110KV变电站,35KV架空线路,导线LGJ-95,供电距离9Km;变压器型号为-3150/35两台。35KV变电站下设4个10KV配电所,主平硐配电所,供主井工业广场及8号井生活区用电,10KV电缆线路,交联聚氯乙烯电缆MYJV22-350,长度300m;井下中央变电所(1701变配电所)供井下全部用电,35KV变电站至1701变配电所采用10KV电缆线路,交联聚氯乙烯电缆MYJV22-370,长度1500m;主扇风机房控制室;瓦斯抽放站控制室。二、地面变电所主扇风机供电。主扇风机控制室两路电源来自变电所风机一、风机二两路供电,采用交联聚氯乙烯电缆MY
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