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水城县小牛煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计

作者:佚名 2011-03-31 20:40 来源:本站原创
目 录 前 言 1 第一章 矿井概况 4 第一节 井田概况 4 第二节 安全条件 7 第三节 矿井设计概况 12 第二章 矿井通风 28 第一节 概述 28 第二节 矿井通风 31 第三节 降温措施及设备选型 46 第三章 粉尘灾害防治 47 第一节 粉尘 47 第二节 防尘措施 48 第三节 防爆措施 53 第四节 隔爆措施 56 第五节 矿井地面生产系统防尘 60 第四章 瓦斯灾害防治 63 第一节 瓦斯 63 第二节 防爆措施 64 第三节 隔爆措施 70 第四节 开采煤与瓦斯(二氧化碳)突出煤层的防突措施 70 第五节 矿井瓦斯抽放 82 第五章 矿井防灭火 98 第一节 概 况 98 第二节 开采煤层自燃预测及防治措施 98 第三节 井下外因火灾防治 111 第六章 矿井防治水 123 第一节 矿井水文安全条件分析 123 第二节 矿井防治水措施 126 第三节 井下防治水安全设施 138 第七章 井下其它灾害防治 142 第一节 顶板灾害防治及装备 142 第二节 开采冲击地压煤层的措施 148 第三节 爆炸材料库 152 第四节 提升运输事故防治措施及装备 154 第五节 电气事故防治措施 162 第八章 矿井安全监控 167 第一节 概述 167 第二节 安全监测、监控和传输设备型号选择 169 第三节 监测、监控设备传感器布置 175 第四节 矿井各类传感器装备量 183 第五节 矿井安全监控系统运行可靠性分析 185 第九章 矿井安全检测及其它装备、矿山救护队 186 第一节 矿井安全检测及其它装备 186 第二节 矿山救护队 189 第三节 矿山保健设施 191 第十章 劳动定员和概算 194 第一节 劳动定员 194 第二节 概算 201

前 言

水城县小牛煤矿属整合矿井,由原水城县小窝田煤矿和原水城县牛场煤矿及水城县仲河煤矿整合而成,不保留老生产系统,整合新建系统设计生产能力为30万吨/年,目前新井正在建设中,尚未构成生产系统。整合后矿井位于六盘水市水城县双水开发区南东侧,属水城县阿戛乡管辖,地理坐标:东经104°58′40″-105°00′52″,北纬26°28′18″-26°29′10″。矿井距贵昆铁路约5km,北至六盘水站25km,至水城县场碧25km,水(城)至阿(戛)公路通过矿井西侧,交通较方便。矿区面积3.375km2。该矿可采煤层为4层,由上至下依次编号为C1、C15、C16、C18,煤层倾角55°-60°,煤种为主焦煤。该矿依据2008年8月六盘水市贵州宏景矿产资源开发服务有限公司编制的《贵州省水城县小牛煤业有限责任公司(整合)开采方案设计》和贵州省人民政府下发的黔府函(2006)205号文件《省人民政府关于六盘水市六枝特区等四县(区)煤矿整合和调整布局方案的批复》,生产能力为30万吨的在建矿井。经黔煤行管字[2005]246号文批复,小牛公司整合前各矿绝对瓦斯涌出量2.81-3.92m3/min,相对涌出量26.90-33.70m3/t,均为高瓦斯矿井。由于2005年瓦斯鉴定月正值“安全生产许可证”取证整改阶段,产量低,导致相对瓦斯涌出量偏高。“资源储量核实报告”提供了矿区内4个煤层瓦斯含量,但矿区无瓦斯梯度资料,设计仅根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)相关公式计算,预测矿井+1190m水平瓦斯涌出量。按《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)要求,“新建矿井或生产矿井新水平瓦斯涌出量预测由具有国家规定资质的专业机构和生产单位共同完成,预测结果经专家审定后以报告形式提供给生产单位和有关部门”。据了解周边矿井均为高瓦斯矿。虽然小牛煤矿于2010年1月25日由中国矿业大学(北京)C1煤层进行了煤与瓦斯突出危险性进行了鉴定,鉴定结果为无突出危险性。但由于未对整个矿井、未对井田范围内所有可采煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,依黔安监管办字[2007]345号文要求,仍然按煤与瓦斯突出矿井进行设计。为了贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产指导方针,提高矿井防治灾害的能力,特对水城县小牛煤矿进行矿井防治煤与瓦斯突出专项设计。一、设计依据: 1、《防治煤与瓦斯突出规定》; 2、《煤矿安全规程》2010年版; 3、《采矿工程设计手册》煤炭工业出版社2003年版; 4、《水城县小牛煤矿地质报告》; 5、煤矿实际生产中揭露的其它相关资料。二、设计原则: 1、坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的方针和“管理、装备、培训”三并重的原则。 2、实行两个“四位一体”的综合防治煤与瓦斯突出的措施,即实行区域防突措施先行和局部防措施补充,实行突出危险性预测,防治突出措施,防治突出的效果检验,安全防护措施的综合防治煤与瓦斯突出措施。 3、依靠科技进步,结合本矿实际,采用比较好和成熟的技术、设备、仪器、仪表提高矿井的综合防突能力。三、主要技术经济指标: 1、矿井设置专职防突机构,并配备专职防突人员7人。 2、防突总投资:31.9万元,其中防突仪器、仪表和设备投资24.9万元,机构设置及人员培训5万元,其它费用2万元。四、结论与建议: 1、矿井井田内设计开采可采煤层四层(C1、C15、C16、C18)设计采用开采保护层和预抽煤层瓦斯的区域综合性防突措施 ,消除突出煤层的突出危险性,确保矿井安全生产。 2、矿井防突设计主要采用钻屑指标法预测工作面的突出危险性和防治突出措施的效果检验。由于矿井无实测的突出敏感指标临界值相关资料,在进行预测预报和效果检验时,只能取经验临界值(即K1值取0.5,Smax取6.0kg/m),因此在今后的防突工作中,应不断摸索和研究其指标的敏感情况和临界值,切实搞好矿井的防突工作,防止矿井煤与瓦斯突出事故的发生。 3、矿井必须设置专门的防突机构,配备专职防突人员,加强防突人员的技术培训。 4、小牛煤矿还处于新井建设阶段,暂未发现有过煤与瓦斯突出的动力现象。且矿井首采区布置在C1煤层中。巷道的布置应符合下列要求: ①主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中。 ②煤层巷道尽可能布置在卸压范围内,如果用沿空留巷或沿空送巷。 ③井巷揭突出煤层的次数应尽可能减少。 ④井巷揭穿突出煤层的地点应避开地质构造破坏带。 ⑤突出煤层中的掘进工程量应尽可能减少。 ⑥应先开采保护层,充分利用保护层的保护范围。 ⑦井巷揭穿突出煤层前,必须具备独立的、可靠的通风系统。 ⑧在突出煤层中,严禁任何两个采掘工作面之间串联通风。 5、由于矿井仅仅对C1煤层进行了突出危险性鉴定,鉴定结果为无突出危险性。但由于未对整个矿井、未对井田范围内所有可采煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,依黔安监管办字[2007]345号文要求,仍然按煤与瓦斯突出矿井进行管理,因此矿井应尽快请有资质的部门对矿井井田范围内的所有可采煤层进行突出危险性鉴定,以便更好地指导矿井的安全生产。

第一章 矿井概况

第一节 井田概况

一、地理概况 1、交通状况整合后矿井位于六盘水市水城县双水开发区南东侧,属水城县阿戛乡管辖,地理坐标:东经104°58′40″-105°00′52″,北纬26°28′18″-26°29′10″。矿井距贵昆铁路约5km,北至六盘水站25km,至水城县场碧25km,水(城)至阿(戛)公路通过矿井西侧,交通较方便。整合后矿井井田为四边形,矿区面积为3.3755km2,矿井井田范围的拐点坐标由贵州省国土资源厅划定,拐点坐标详下表。
2、地形地貌矿井为云贵高原中高山地形,属侵蚀型山地,地形与地层走向基本一致,多为反向坡,地势西高东低,地形坡度较大。最高海拔标高+1674.6m,位于井田东部,最低海拔标高+1275m,为井田外北侧通渡河河床,最大相对高差399.6米。矿区多为风化坡积地貌。 3、河流及地表水系井田内地表水系不发育,仅有珠江水系支流—通渡河,该河流经井田西侧边界附近和北侧,流量0.912-103.75m3/s。 4、气象及地震区内属亚热带季风气候,夏秋温暖,春冬严寒,季节性区分不明显,常年阴雨绵绵,气候变化无常,年平均气温14.4℃,每年6-9月平均最高温度31.5℃,11月至次年2月为冰雪期、霜冻期,平均温度达-2℃。年均降雨量1223.6mm,多集中在5-9月,年均蒸发量1399.2mm,年均相对湿度80%,全年日照1541.7h,全年霜冻日数23d,最大频率风向为东南偏东风,最大风速25m/s。

第二节 矿井地质及煤质特征

1、地层矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组(P31),下伏峨嵋山玄武岩组(P3β)及茅口组(P2m),上覆下三叠统飞仙关组(T1f)、永宁镇组(T1yn)、第四系(Q)。含煤地层依煤层富集情况及地层特征划分为四段。现由老到新分述于下:(1)、茅口组(P2m):浅灰、灰白、灰黑色灰岩,含隧石扁豆体及条带;底部为粉砂岩、砂岩、泥岩,区内出露不全。(2)、峨眉山玄武岩组(P3β):上部为灰绿、灰紫色等玄武质凝灰岩,厚8-25m;中、下部为深灰色及灰绿色拉斑玄武岩、紫色凝灰岩、灰色致密的凝灰质角砾岩等,底部见星点状黄铜矿、斑铜矿。总厚180—250m,与上覆龙潭组呈假整合接触。(3)、龙潭组(P3I):由浅灰色至灰绿色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、粘土岩夹煤层组成,厚357m。根据龙潭组的岩性,化石及含煤情况,将其划分为四个岩性段: 第四段 厚83m。上界为C1煤层之上含动物化石的灰黑色灰岩顶界,下界至C12煤层顶板灰黑色含动物化石泥岩。煤层集中在上部,可采及局部可采煤层5层,计C1、C5、C8、C9、C10。岩性由灰色薄层灰岩、钙质砂岩、粉砂岩及粘土岩夹煤层组成。产瓣鳃类、腕足类动物化石及大羽羊齿、细羊齿、鳞木等植物化石。第三段 厚90m。上界为Cl2煤层顶板,下界至C26煤层底板。煤层多,中上部密集,井田可采及局部可采煤层9层,计C12、C13、C14、Cl5a、Cl5b、C16、C18、C20、C26煤层。岩性由灰色细砂岩、粉砂岩及薄层菱铁质岩层、泥岩夹煤层组成,含瓣轮叶、细羊齿、大羽羊齿、翅羊齿、苛达木等大量植物化石。第二段 厚110m。自C26煤层底板至C52煤层顶板,本段多薄煤,仅有C28、C34、C43、C52煤层可采。岩性由深灰色粉砂岩、泥岩、细砂岩、夹煤层组成,含较多的菱铁质结核。产细羊齿、大羽羊齿、乌尔曼杉苏铁、星叶等大量植物化石。第一段 厚74m。自C52煤层顶板至C69煤层下部的玄武岩顶,煤层多,可采层有C54、C60、C61、C64a、C64b、C66、C67、C68、C69、C67-69共十层,煤层稳定性差。岩性以深灰色细粉砂岩、泥岩为主,夹少量薄层灰岩、钙质砂岩及煤层。产细羊齿、大羽羊齿、格拉多羊齿、鳞木等植物化石及瓣鳃类动物化石。(4)、三叠系下统飞仙关组(T1f):厚度445-505m,分为三段。第一段:绿色岩层(T1f1):为灰绿色粉砂岩、泥岩互层,夹条带状、透镜状灰岩及菱铁质结核。该段厚度20-35m。第二段:紫色岩层(T1f2):灰绿色、紫色粉砂岩与细砂岩互层,夹生物灰岩条带。该段厚度270-290m。第三段:紫色岩层(T1f3):灰绿色、紫色粉砂岩与细砂岩互层,夹生物灰岩条带。该段厚度120-150m。(5)、三叠系下统永宁镇组(T1yn):上部为灰紫色灰岩,夹薄层灰岩及紫灰色钙质粉砂岩;下部为紫色薄层状钙质粗、细粉砂岩互层。厚度大于50m。(6)、第四系(Q):主要为残坡积及洪积层,分布于地形低洼地带,岩性为亚粘土及含碎石亚粘土等,厚度0—15m。 2、构造矿井所处构造单元为杨子准地台黔北台隆六盘水断拱威宁北西向构造变形区,位于格目底向斜北翼东段(牛场井田东部、马场井田西部),其总体构造形态呈单斜岩层。地层走向北西——南东,倾向南西,倾角58—63度,为急倾斜地层。区内已发现的较大断层有F1、F1-1,其余皆属小断层。 F1横断层位于井田东部是牛场和马场井田的分界断层,该断层将飞仙关组下部,煤系及峨嵋山玄武岩组上部明显错开,地表断层现象明显,已有4个以上地质点控制。F1断层地表移距最大200m。断层面向西倾斜,倾角大,达75度左右。 F1-1断层是F1的伴生断层,分布在l线附近,为一向南倾斜的逆断层,因地表浮土复盖,末见出露,是由深部钻孔揭露控制的,ZK14孔见此断层,ZK12孔缺失C15b、C16、C18煤层,最大落差10m。综上所述,矿山构造复杂程度为中等类型。 3、煤层及煤质(1)煤层含煤性:区内煤系地层为上二叠统龙潭组,煤系地层厚度为360—380m,含煤20—70层,其中可采及局部可采煤层20层,可采煤层总厚度28.46m。一般根据岩性等将其分为四个含煤段,第三、四含煤段含可采及局部可采煤层8层(C1、C10、C14、C15、C16、C18a、C18b、C20、C26煤层),含煤性好,且分布较集中;第二含煤段仅含局部可采煤层4层(C28、C34、C43、C52煤层),含煤性差;第一含煤段含可采及局部可采煤层8层(C60、C6l、C64a、C64a 、C66、C67、C68、C69、C67-69煤层),含煤性较好。煤层特征:根据牛场井田详细勘探报告,井田内标志清楚,对比上共采用18个标志层,其中除K5、K9、K11变化较大和K8标志层在西部特征较差外,其余皆全区稳定,辅助标志较多,如C10、C12、C13、C23、C34、C67煤层顶板特征清楚或有所区别,其他相对特点尚多,所以本区主要煤层均已对比清楚,依据可靠,次要煤层对比基本可靠。区内煤层对比结果,共含可采及局部可采煤层20层,平均总厚度为31.61m,可采总厚度为28.48m,稳定的有C1、C15a、C16、C18、C52、C64a、C69煤层7层,较稳定的有C10、C14、C15b、C20、C28、C34、C43、C64b、C67、C68煤层10层,不稳定或局部稳定的有C26、C60、C61、C67-C69煤层4层。矿区各可采及局部可采煤层的主要特征、变化规律及对比依据详见表1-3-1。经对比矿区内主要可采和局部可采煤层为C1、C10、C14、C15a、C16、C18、C20、C26、C28、C34、C43、C52、C60、C61、C64a、C64b、C66、C67、C68、C69、C67-69等20层。据资料,原仲河煤矿和牛场煤矿开拓的井巷已从C1穿至C15a,在这—段煤系中,除C1和C15a煤层可采之外,其间C5、C8、C9、C12、C13为不可采煤层。矿区内马场井田可采煤层为C61、C64、C66、C67-69等4层,可采煤层特征见表1-3-2。









C61:位于P3l1中下部,上距C26煤层139m左右。顶板常为砂岩、粉砂岩;底板为含炭黑色泥岩。煤层大部可采。厚度一般0.92-0.93m。平均0.93m。煤层结构简单。 C64:位于P311中部,上距C61煤层9m左右。顶板常为细砂岩或粉砂岩,发育波状层理;底板为细砂岩或粗粉砂岩夹薄层灰岩。煤层局部可采。厚度一般0.86-1.76m。平均1.20m。煤层结构复杂,中部有1-4层高岭石泥岩夹矸。 C66:位于P3l3下部,上距C64煤层18.5m左右。顶板为10-15m细粉砂岩,水平层理发育,为所谓“排骨层”。直接顶板为厚1m左右的黑色泥岩。煤层局部可采。厚度一般3.06-5.79m。平均3.47m。煤层结构极复杂,底部有3cm高岭石泥岩夹矸。 C67-69(沿用马场井田勘探报告编号):位于P3l1下部,上距C66煤层9-11m左右。顶板以砂岩为主,但变化较大,井田两侧变为粉砂岩或泥岩;底板为泥岩。煤层局部可采,厚度一般1.10-1.59m。平均1.39m。煤层结构极复杂,中部有1~2层高岭石泥岩夹矸。(2)煤质特征根据 《水城格目底煤矿牛场井田详细勘探地质报告》及整合前各矿对开采煤层所作的化验资料,煤层煤质特征如下: 煤岩特征:各可采煤层的煤岩特征基本相同,煤一般为黑、灰黑色,第一段以暗淡型煤为常见,半暗型煤次之。其他均为半暗型煤为主,半亮型煤次之,部分以暗煤及亮煤,有少量镜煤,除C13煤层至C20煤层外,均含较多的形状及大小不一的黄铁矿;少许方解石呈薄膜状充填在煤层裂隙及层面上。显微煤岩类型三、四段以亮煤为主,少数暗煤型。一、二段则以暗煤型为主,亮暗煤型次之,矿物杂质以C22煤至C52煤层较高,最高达44%,其他均为20%以下,以粘土为主,黄铁矿次之,少量石英及方解石。矿区内第四段除Cl、C9煤层为中灰(20-30%)煤外,其他均为高灰分(30-40%)煤层。洗后也只有1、9号煤层的灰分小于10%。硫分除C9煤层为中硫(1~2%)煤外,其他均为高硫煤,而C10煤层高达6%以上,洗后C9煤层的硫小于1%,C1煤层的硫在3%左右;Cl-C9煤层的精煤回收率达40%左石。中煤发热量在27.17MJ/kg以上,本段含5层煤,以C1、C9煤层质量好。C1煤层由东往西逐渐变好。第三段除C26煤层外,均为中灰至低灰煤。洗后C12至C20等8层煤的灰分均小于10%。C14、C20、C26等7层煤的原、 洗煤硫分均小于0.6%。C12、C13煤层洗后硫在1%左右。精煤回收率C12煤层高达70%以上,Cl8-C20煤层在40%左右。中煤发热量在27.17MJ/kg以上。煤质从东向西有明显变化趋势,而C18煤层西侧比东侧(马场)略差些。第二段均为中灰煤,洗后在10%左右;C28煤层硫分高达3%。C43、C52煤层的硫小于1%,洗后只有C52煤层硫分小于1%。第一段C54、C64a、C69为高灰煤,其他均为中灰煤,洗后全部灰分小于10%;C54、C61、C64a煤层为低硫煤,C58煤为中硫煤。洗后只有上述四层煤的硫分小于1%。磷:一般含量均小于0.1%,个别点达0.4-0.5%对冶金用煤影响极小。矿区内牛场井田主要可采煤层煤质特征见表1-3-3。马场井田主要可采煤层煤质特征见表1-3-4。











根据《格目底煤矿牛场井田勘探地质报告》,矿区范围内煤层均为主焦煤(Vdaf:25.50~17.34%,y:13.5~24.5%,粘结性为强膨熔粘),是冶金的主要用煤。该煤矿C12煤层为本井田最佳可选煤层(精煤产率>76%,灰份<7.00%,中煤含量18.04%,为中等可选煤),C14煤层精煤平均产率>68%,可认为是较难选煤。但其硫份含量低(St·d=0.20%±)精煤灰份仅9.4%,为较好可选煤层,其次是Cl和C18煤层,此两煤层精煤回收率45%-47%,灰分9.50%,为次要入洗煤层。其余煤层为难选煤。 4、水文地质情况小牛煤业有限责任公司位于格目底向斜北翼东段,为典型的高原溶蚀地貌,地形总体上呈东西向带状展布,两边形成高山,中间为河谷。最高海拔标高+1674.6m,最低海拔标高为+1275m,最大相对高差399.6m。地形坡度20-65°,平均45°以上,总体地形起伏较大。流经矿区北部的通渡河为矿区最低侵蚀面,海拔1275m。通渡河切割18-73煤层,一般流量为60.1L/s,其流量受大气降水影响,枯水季节不会干枯。矿区各可采煤层大部位于最低侵蚀基准面(通渡河流域)之下。地下水类型:矿区内地下水类型主要为基岩裂隙水和碳酸盐岩岩溶裂隙水,其次为松散岩类孔隙水。含水岩组及其含水特征:(1)碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组:主要为三叠系下统永宁镇组 (T1yn)及二叠系中统栖霞茅口组(P2q+m)。主要分布于矿区北部及南部外围的山岭地带,地表岩溶较发育,含水层接受大气降水补给后,地下水通过岩溶裂隙、溶洞集中运移,含水性能好,富水性强。(2)基岩裂隙水中等含水岩组:主要包括三叠系下统飞仙关组(T1f),该含水岩组风化裂隙及垂直溶蚀较发育,透水性较好;基岩裂隙水弱含水岩组:二叠系上统龙潭组(P3l)碎屑岩、粉砂岩、钙质砂岩、泥质粉砂岩及煤层组成,含少量裂隙水。(3)松散岩类孔隙水含水岩组:主要为第四系(Q),分布于矿区低洼和河谷中有洪积和冲积物堆积。矿区内仅有局部低洼地带有少量分布,厚度变化不大,0-15m,一般厚10.00m左右。局部松散层厚度较大的地带,含少量孔隙水。(4)峨眉山玄武岩弱含水岩组:在矿区北部外围分布,为相对隔水层。(5)断层水文地质特征:由于断层切割的飞仙关及煤系地层是由一套砂、泥岩互层组成,多属于柔性岩石,即使受断层的破坏,也不会产生较大的张开裂隙。实际所见的一般断层破碎带的压紧胶结程度都较好,因此断层导水性及含水性差,对矿床充水的影响较小。但矿山开采时所产生的开采裂隙可能与断层破碎带连通,而导致其它层段及地段的地下水流入破碎带而引起其富水性及导水性增大,特别是断层通过河流地段发生的可能性更大,矿床下开采时应予以足够重视。 5、煤层自燃及煤尘爆炸特性:据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室(2005年7月),原仲河煤矿C1、C16、C22煤矿自燃倾向性均为二类,其它可采煤层未进行煤层自燃发火倾向性鉴定的,目前正由贵阳公司组织鉴定。据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室(2005年7月)鉴定,原仲河煤矿C1、C16、C22煤层煤尘均有爆炸性,因此矿井必须采取预防煤尘爆炸的措施。其他未作煤尘爆炸性鉴定的煤层,目前正由贵阳公司组织鉴定。

第三节 矿井开拓与开采

1、开拓方式:新建主斜井,利用原仲河煤矿主井改造为副井,新建东安全出口、东风井和副暗斜井(+1285~+1190m),保留既有的回风平硐及排水平硐,后期新建西安全出口及西风井。主井采用大倾角深槽型钢绳芯带式输送机运煤,装备架空乘人装置上下人;副井和副暗斜井采用单钩串车混合提升,担负提矸、下放材料和设备,两个井筒均做为进风井及安全出口。井田划分为+1190m一个水平上下山开拓,形成斜井~平硐综合开拓方式,分区式通风系统。 2、开采方式:采煤方法采用伪倾斜柔性掩护支架采煤方法,放炮落煤,全部冒落法管理顶板。目前整合新建系统正在建设中,尚未形成生产系统和通风系统。

第四节 矿井设计生能力及服务年限

设计生产能力30万吨/年,服务年限12.6年。

第五节 矿井瓦斯及通风

1、矿井瓦斯:经黔煤行管字[2005]246号文批复,小牛公司整合前各矿绝对瓦斯涌出量2.81~3.92m3/min,相对涌出量26.90~33.70m3/t,均为高瓦斯矿井。由于2005年瓦斯鉴定月正值“安全生产许可证”取证整改阶段,产量低,导致相对瓦斯涌出量偏高。“资源储量核实报告”提供了矿区内4个煤层瓦斯含量,但矿区无瓦斯梯度资料,设计仅根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)相关公式计算,预测矿井+1190m水平瓦斯涌出量。按《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)要求,“新建矿井或生产矿井新水平瓦斯涌出量预测由具有国家规定资质的专业机构和生产单位共同完成,预测结果经专家审定后以报告形式提供给生产单位和有关部门”。据了解周边矿井均为高瓦斯矿。由于矿井未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,依黔安监管办字[2007]345号文要求,按煤与瓦斯突出矿井进行设计。 2、矿井通风:通风方式:矿井选用抽出式通风方式。该通风方式适应性较广泛,与压入式相比,具有利于瓦斯管理,安全性好;漏风小,通风管理较简单;风阻小,风量调节容量等优点。通风系统:根据井田开拓布署、采区划分及整合前各矿既有井筒位置,整合后矿井采用分区式通风系统,主井、副井(原仲河煤矿主井)进风,中央利用原仲河煤矿平硐风井回风,东翼新建东风井回风,西翼后期新建西风井回风。实行分区通风。回采工作面采用“U”型通风系统,运输顺槽和回风顺槽分别为回采工作面进、回风巷,利用矿井总负压通风。掘进工作面利用矿井总负压及局扇通风,和回采工作面不串联,实行独立通风,局扇采用压入式。硐室通风井下机电硐室除采区变电所、电机车充电硐室采用独立通风外,其余硐室均利用矿井总负压通风。

第二章 煤与瓦斯突出危险性预测

矿井突出危险性预测分为区域突出危险性预测和工作面突出危险性预测。矿井区域性突出危险性预测的指标有煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标(△P)、煤的坚固性系数(f)、煤层瓦斯压力(p)以及综合指标D值、K值。各指标临界值应根据相邻突出矿井实测资料确定。如无实例资料,参照《防治煤与瓦斯突出规定》提供的数据进行预测。具体详见表2-1,表2-2。煤层全部指标值达到或超过临界值时,该煤层即为突出煤层。 小牛煤矿目前由于井型未定,还没有请有资质单位编制了瓦斯地质图,从安全生产角度考虑,应尽快请有资质的单位对矿井各煤层进行突危险性鉴定。
1、石门揭煤工作面突出危险性预测:
石门揭开煤层前,设计采用钻屑瓦斯解吸指标预测工作面突出危险性,具体操作步骤和方法为:在石门工作面距所揭煤层最小垂直距离5m时,打两个直径为 75mm的预测钻孔(可利用探煤钻孔),在其钻进煤层时,用1~3mm的筛子筛分钻屑,测定其瓦斯解吸指标值(或△h2值)。钻屑瓦斯解吸指标的临界值,以矿上实测数据为准。但目前,矿上无实测临界值数据。根据《防治煤与瓦斯突出规定》提供的数据,参照表2-3所列指标临界值预测突出危险性。当指标超过表2-3中的任一临界值指标时,该石门工作面就视为突出危险性工作面。 2、煤巷掘进工作面突出危险性预测:

煤巷掘进工作面设计采用钻屑瓦斯解吸指标法预测煤层突出危险性。

操作步骤和方法为:在煤巷掘进工作面,向前方煤体至少施工不少于2个直径为42mm,孔深8~10m的钻孔,钻孔布置见图2-1。钻孔每钻进2m测定一次钻屑解吸指标和钻屑量。根据每个钻孔测得的钻屑解吸指标K1(或△h2)和钻屑量S预测工作面的突出危险性。钻屑瓦斯解吸指标预测突出危险的临界值,应根据现场测定资料确定,目前,矿无实测临界值资料,为确保矿井安全和便于找出适用于本矿井的临界指标值,要求在预测煤巷掘进工作面突出危险性时,同时使用解析仪(煤科总院抚顺分院生产)测定△h2值和WTC防突参数仪(煤科院重庆分院生产)测定K1值进行预测,并参照表2-3所列指标临界值预测突出危险性。当实测任一指标K1值S值或△h2等于或大于临介值时,该工作面预测为突出危险性工作面。当预测为无突出危险性工作面时,每预测循环应留5m的预测超前距离。钻孔应尽可能布置在软分层中,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处。

3、回采工作面突出危险性预测:

采用煤巷掘进工作面突出危险性预测方法,沿回采工作面每隔10~15M布置一个预测钻孔,孔测5~10m,当实测的钻屑解吸指标K1值,钻屑量S值或△h2值超过表2-3的指标时,该项工作面预测为突出危险性工作面,反之工作面无突出危险性。预测为无突出工作面时,每预测循环应留2m的预测超前距离。

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