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广元天晟煤业有限公司新星煤矿 瓦斯综合治理示范矿井建设方案 四川省安全科学技术研究院 二O一O年九月 前 言 一、概述 为了贯彻“安全第一,预防为主”的安全生产方针,提高煤矿的本质安全程度和安全管理水平,保障煤矿安全生产和职工人身安全,防止事故发生,根据国务院安委会办公室关于加强煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的通知(安委办[2009]2号)、四川省人民政府安全生产委员会办公室关于煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的实施意见(川安办[2009]32号)和四川省人民政府安全生产委员会办公室关于新增10个煤矿瓦斯治理工作体系建设示范县的通知(川安办[2010]15号)精神,广元市被列为四川省2010年新增的10个瓦斯治理示范县之一,要求广元市瓦斯治理工作体系示范县建设在2011年底前达标。为切实推进煤矿瓦斯治理工作体系示范矿井和示范县建设,按照“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系建设目标,制定有针对性的“一矿一策”瓦斯治理方案,从而全面提升煤矿瓦斯治理水平,有效防范和遏制重特大瓦斯事故。为此,广元市天晟煤业有限公司新星煤矿特委托四川省安全科学技术研究院编制广元天晟煤业有限公司新星煤矿瓦斯综合治理示范矿井建设方案。 新星煤矿始建于2006年,2009年1月建成投产。该矿井现系合法生产矿井,持有合法有效的采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证及企业法人营业执照等有关证照齐全。矿井设计生产能力90kt/a,核定生产能力90kt/a。 矿井井田面积4.6512km2,可采储量200.1万t,可采煤层4层,编号为Y1、Y2、Y5、Y7,由13个拐点坐标圈定。井田地质构造简单,煤层倾角812,煤层平均厚度1.2m。 四川省安全科学技术研究院接受新星煤矿委托后,坚持“实事求是”的原则,及时组织采矿、通风、机电等各专业技术人员深入该矿现场,对矿井开拓、通风、提升运输、供电和安全监控等系统进行了全面调查,编制提交了广元天晟煤业有限公司新星煤矿瓦斯综合治理示范矿井建设方案,从井田开拓、采区布置、采掘工艺、安全装备、瓦斯治理和防治等方面有针对性地提出了对策措施和建议。 二、编制依据 1、法律、法规 1)中华人民共和国安全生产法(中华人民共和国主席令第70号); 2)中华人民共和国矿山安全法(中华人民共和国主席令第65号); 3)中华人民共和国煤炭法(中华人民共和国主席令第75号); 4)煤矿安全生产基本条件规定(国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第5号令); 5)国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定(国务院第446号)。 2、规程、规范和标准 1)煤矿安全规程(2010年版); 2)爆破安全规程(GB6722-2003); 3)建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程(2000年版); 4)煤炭工业小型矿井设计规范(GB50399-2006); 5)矿井防灭火规范(试行)([88]煤安字第237号); 6)矿井通风安全装备标准(MT/T5016-96); 7)矿用产品安全标志监督管理细则(矿用产品安全标志管理办公室,2005年); 8)煤矿井下粉尘综合防治技术规范(AQ1020-2006); 9)煤矿井工开采通风技术条件(AQ10282006); 10)煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ 1029-2007)。 3、国家及四川省有关的主要行业文件 1)国务院关于进一步加强安全生产工作的决定(国发[2004]2号); 2)关于发布的通知(安监总规划[2006]146号); 3)关于加强小煤矿安全基础管理的指导意见(安监总煤调[2007]95号; 4)关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知(安监总煤行[2007]167号); 5)关于发布的通知(安监总煤装[2008]49号); 6)国务院安委会办公室关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见(安委办[2008]17号); 7)国务院安委会办公室关于加强煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的通知(安委办[2009]2号); 8)四川省人民政府安全生产委员会办公室关于煤矿瓦斯治理工作体系示范工程建设的实施意见(川安办[2009]32号); 9)四川省人民政府安全生产委员会办公室关于新增10个煤矿瓦斯治理工作体系建设示范县的通知(川安办[2010]15号)。 4、企业提供的资料 1)矿井井上下对照图、采掘工程平面图、通风系统图、供电系统图等矿图; 2)采掘作业规程、安全技术措施、企业规章制度等; 3)其它相关资料。 目 录 第一章 矿井概况1 第一节 井田概况1 第二节 地质特征2 第三节 井田范围与储量11 第四节 矿井生产能力与服务年限11 第二章 矿井主要生产系统现状12 第一节 矿井开拓与开采12 第二节 矿井通风系统14 第三节 矿井提升运输系统16 第四节 矿井供电系统17 第五节 矿井安全监控系统19 第六节 矿井排水系统19 第七节 矿山救护20 第三章 矿井生产系统存在的主要问题20 第一节 矿井开拓与开采20 第二节 矿井通风系统20 第三节 矿井供电系统20 第四节 矿井安全监控系统20 第四章 示范矿建设总体思路、目标与规划21 第五章 示范矿建设主要工作24 第一节 矿井开拓与开采调整24 第二节 矿井通风系统调整24 第三节 矿井供电系统调整25 第四节 矿井安全监控系统调整25 第五节 安全高效矿井建设27 第六节 建立井下人员定位系统28 第七节 加强安全基础管理工作28 第六章 保障措施33 第七章 结束语35 附表 广元市天晟煤业有限公司新星煤矿瓦斯综合治理示范矿井建设对照检查表 附图 1、矿井采掘工程平面图 2、矿井通风系统示意图及避灾线路示意图 3、矿井安全监测系统示意图 广元天晟煤业有限公司新星煤矿瓦斯综合治理示范矿井建设方案 第一章 矿井概况 第一节 井田概况 一、交通位置 新星煤矿位于广元市市区90方向,直线距离21km的利州区荣山镇高坑村八组所辖。矿山中心点地理座标东经10600′15″,北纬3223′06″,有简易公路10km通至矿山、外接荣山镇,经公路、铁路可通往广元、成都等地。交通运输方便,煤炭资源的开发具有良好的运输条件(图1-1-1)。 图1-1-1 交通位置图 二、气象 区内属亚热带湿润季风气候,冬寒夏热,四季分明,冬季多风,气温-8.2℃~37.9℃,年平均气温16.2℃,平均降水量976.6mm,最大降水量1587.2mm(1981年),最小降水量737.5mm(1978年),雨量多集中于5~9月份,占年降雨量80左右,平均无霜期为260天。 三、地震 根据国家地震局1990年出版的中国地震烈度区划图,圈定该区地震基本烈度为Ⅵ度。 第二节 地质特征 一、地层 矿区地层系统属四川东部地层区,该地层区包含两个地层分区,以侏罗系底部超覆面为界,北西侧属龙门山分区北段小区,南东侧归四川盆地分区盆地边缘小区,下面以时代为序由老至新简述如下 1)龙门山分区北段小区 (1)三叠系上统须家河组(T3xj) 灰、深灰色泥岩、钙质砂岩、岩屑砂岩、砾岩及煤组成。此套地层为区内含煤岩系,属河流~湖沼含煤沉积。岩性特征明显,旋迴结构清楚,与下伏岩层为假整合接触。根据岩性、含煤性、旋迴结构特征。本组分为五段,现分述如下 ①第一段(T3xj1) 深灰色泥岩、粉砂质泥岩为主,中部夹薄层细粒砂岩及粉砂岩。泥岩水平层理发育。厚38~54m,一般46m。 ②第二段(T3xj2) 灰色中~巨厚层状中~粗粒长石岩屑砂岩,顶部为细粒长石岩屑石英砂岩,夹薄层粉砂质泥岩和泥质粉砂岩,局部地段上部夹石英岩屑和燧石岩屑中砾岩。属河道沉积。厚336~420m,一般厚375m。 ③第三段(T3xj3) 为主要含煤段。以灰、深灰色炭质水云母泥岩、钙质水云母泥岩、粉砂质泥岩为主,夹粉晶灰岩,含泥岩屑粉砂岩、钙质细粒岩屑砂岩,细粒岩屑石英砂岩及煤层。含煤3~12层,仅Y5煤层全区可采,其它Y1、Y2、Y7均局部可采。Y2煤层分布于南部、东西长160m、南北宽约70m,煤厚0.30m,Y7煤层分布于北东部,东西长约140m、南北约180m,煤厚0.30m。本段地层受上覆岩层的冲刷,厚度由北向南逐渐减小,厚38~53m,一般厚49m。 ④第四段(T3xj4) 灰色中~巨厚层状中~粗粒岩屑石英砂岩,偶见透镜状粉砂质泥岩,中下部夹数层燧石岩屑细~中砾岩夹岩屑~燧石岩屑细砾岩。砂岩中局部见煤包体及泥质包体,具楔形交错层理,板状交错层理及变形层理,砾岩单层厚一般1~3米,层位及厚度不稳定,呈透镜状产出。本段厚度由北向南逐渐增厚,厚52~99m,一般85m。与下伏岩层冲刷接触。 ⑤第五段(T3xj5) 灰、褐灰色含泥岩屑粉砂岩、中粒钙质岩屑砂岩为主,夹深灰色薄层状泥岩及粉晶灰岩,偶夹炭质泥岩及煤线。该段地层受上覆岩层冲刷,厚度变化较大,厚21~59m,一般35m。 2)四川盆地分区盆地边缘小区 (1)侏罗系下统白田坝组(J1b) 为滨湖及河流相沉积。上部为紫红色粉砂质泥岩夹砂岩;下部为绿灰、深灰色泥岩与砂岩互层,底部为砾岩,与下伏地层为假整合接触。地层厚度由北向南逐渐增厚,厚149~246m。 按岩性特征分为三段 ①第一段(J1b1) 灰、深灰色泥岩、粉砂质泥岩为主,夹粉砂岩、细粒岩屑石英砂岩、煤线及炭质泥岩,底部为石英岩屑中粒岩。厚15~68m,一般44m。 ②第二段(J1b2) 灰、灰绿色粉砂质泥岩为主,次为泥质粉砂岩及细粒岩屑石英砂岩,下部夹紫红色粉砂质泥岩,底部为浅灰、灰色中厚层状粉砂岩和细粒岩屑杂砂岩,含少量煤包体及泥质包体。层理较发育,常见水平层理,沙纹层理,缓波状层理。本段厚51~81m,一般68m。 ③第三段(J1b3) 紫红色厚层状泥岩、粉砂质泥岩为主,夹绿灰色粉砂岩和细粒岩屑砂岩,底部为灰色中厚层状细~中粒岩屑砂岩,含煤包体及泥质包体。厚92~120m,一般104m。 (2)侏罗系中统千佛岩组(J2q) 为灰绿、灰色砂、泥质岩互层夹介屑灰岩组成的滨湖相沉积,厚174~217m,与下伏白田坝组地层呈整合接触。根据岩性及生物组合特征分为两段。 ①第一段(J2q1) 灰色粉砂质泥岩与中厚层状粉砂岩、细粒砂岩互层,夹薄层状介屑灰岩,底部为细粒岩屑石英砂岩,含菱铁质结核、泥质包体及植物茎部化石。本段厚77~105m,一般95m。 ②第二段(J2q2) 绿灰、灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹薄层紫色泥岩及细粒长石岩屑石英砂岩,底部为细粒岩屑石英砂岩。厚77~112m,一般87m。 (3)第四系(Q) 主要分布于河谷、山坡地带,多为残坡积层、洪冲积层堆积,一般厚0.3~10m,成分以粘土、粉土、碎石、砂砾石为主。 二、地质构造 矿区位于扬子准地台、松潘甘孜褶皱系和秦岭褶皱系三个Ⅰ级构造单元的结合部;龙门山~大巴山台缘坳陷的南侧。处曾家河~大两会构造区南部,属汉王山复式向斜及大两背斜西端倾没部份,属于印支~燕山单斜构造区,构造形迹较简单。 该区构造发育相对较弱,主要表现为岩层受区域构造应力作用,有一定挤压褶皱现象,因此产状变化较大,地层走向近南北倾向W,地层总体产状为250~275∠12~23。 三、煤层及煤质 1、煤层特征及稳定性评价 本区含煤地层主要为须家河组第五段和第三段,第五段含煤多为冲蚀薄化,在新星煤矿矿区范围内含煤地层为须家河组第三段,含可采煤层3~12层,平均厚3.14,含煤系数6.54%。全区可采煤层仅Y5煤层,Y1 、Y2 、Y7均为局部可采,厚度变化大。含煤地层对比表见表3。 表1-2-1 含煤地层及煤层对比表 须家河井田 荣山井田 含煤层位 煤层 含煤层位 煤层 T3xj5-2 四连子 T3xj3 Y1 厚炭 Y2 三连子 Y5 广炭 Y7 恩歌绿 Y5煤层全区分布,赋存于(T3xj3)中部,上距(T3xj4)底界的间距为0~30.93m,下距(T3xj2)顶界一般在20m左右,煤层总厚0.89~3.35m,采用厚度0.52~0.68m。煤层厚度变化的总趋势是从北向南由薄变厚。其南端受古河流冲蚀影响出现无煤带,煤层结构复杂,含夹矸1~5层,一般4层。夹矸单层厚0.01~1.82m,一般小于0.20m。煤层上部夹矸岩性主要为粉砂质泥岩、钙质粉砂岩,厚度变化大,时有分岔、增厚现象,单层厚度最大者达1.82m,致使煤层上部煤分层厚度变薄不可采。煤层下部夹矸岩性主要是泥岩、炭质泥岩、炭质高岭石泥岩、炭质高岭石泥岩单层厚0.05m左右,可作为煤层对比的直接标志。煤层顶、底板一般为泥岩和粉砂质泥岩。总体Y5煤层属较稳定煤层。 Y7煤层距离Y5煤层约7m左右,矿区范围内仅在钻孔1303、1302一线局部可采,煤层厚度变化较大。部分地段有薄化、歼灭现象。含夹矸1~3层,厚度0.01~0.10m左右。岩性主要为泥岩、页岩为主,而在可采范围内,煤层总厚为0.29~0.63m,纯煤平均厚度为0.48m。 而Y2煤层距离Y5煤层约17m左右,矿区范围内仅在钻孔1103、1104钻孔附近局部可采。煤层总厚度为0.46~0.98m,平均厚约0.72m,纯煤厚度在0.36~0.65之间,平均厚度0.50m,煤层厚度变化大,含夹矸1~3层,多为炭质页岩、泥岩,单层夹矸厚度0.02~0.13m左右。 Y1煤层距离Y2煤层约2~3m,矿区范围内仅在350m水平以上局部可采。在可采范围内煤层总厚0.49~1.24m,平均厚度约0.80m左右。而纯煤总厚度一般在0.32~0.42m之间,平均厚度为0.37m左右。煤层厚度从浅入深逐渐变薄较差,至350m水平以下变为冲刷剥蚀带至不可采。含夹矸数层,单层夹矸厚0.05~0.20m左右,其中岩性主要为炭质页岩、泥岩为主。 2、煤质 1)煤的物理性质及煤岩特征 Y1 、Y2 、Y7、Y5煤层颜色均以黑色为主,条痕多呈褐黑色,具弱玻璃光泽或玻璃光泽,条带状结构,层状构造。断口为阶梯状或参差状,局部可见贝壳状断口,内外呈裂隙均较发育,裂隙面常被脉状方解石及星点状、薄膜状黄铁矿充填,局部见黄铁矿结核。其平均体重为1.45t/m3。 2)煤中有益有害组份及工艺性能 根据粉煤光片鉴定成果,Y5煤层有机组份以镜质组为主,一般含量为79.9~85.1,次为丝质组半丝质组,一般含量在10.8~16.6,最高可达23,半镜质组含量多在2.4~4之间,稳定组含量甚微,一般0.5~1。 无机组份总量多在9.6~14.5(以有机组份无机组份为100)之间,最高含量可达21.7,以粘土矿物为主,含量为16.6~5.3,次为氧化物类,平均含量为1.5,硫化物类和碳酸盐类矿物含量最低,其平均值分别为1.3和1.2。 煤岩种类为中煤化(Ⅳ阶段)烟煤,即肥煤阶段,局部为中煤化(Ⅴ阶段)烟煤,即焦煤阶段。 根据原荣山井田勘探资料,各煤层煤质分析结果如下 Y1煤层原煤水份(Mad)0.89,灰分(Ad)24.12,挥发份(Vd)32.14,全硫(St.d)1.23,固定碳FCd52.69,发热量(Qgr.v.d)27.70MJ/kg。属于中灰中硫中高热值肥煤。 Y2煤层原煤水份(Mad)0.87,灰分(Ad)30.95,挥发份(Vd)33.64,全硫(St.d)2.13,固定碳FCd45.96,发热量(Qgr.v.d)24.67MJ/kg。属于中灰中硫中高热值肥煤。 Y5煤层原煤灰分(Ad)16.07~35.99,挥发份(Vd)26.92~34.03,全硫(St.d)0.93~3.32,固定碳FCd56.60,精煤发热量(Qgr.v.d)21.19~29.40MJ/kg。属中灰中硫中高发热值肥煤。 Y7煤层原煤水份(Mad)0.93,灰分(Ad)25.58,挥发份(Vd)33.70,全硫(St.d)1.62,固定碳FCd49.21,发热量(Qgr.v.d)26.96 MJ/kg。属于中灰中硫中高热值肥煤 四、开采技术条件 1、水文地质条件 区内属构造剥蚀为主的中低山及丘岭兼河谷地貌。横向溪沟较发育,相对高差较大,达582.7米,因此地表径流条件好。主要河水从南到北分布有小河、寺沟河和鱼洞河,均穿过煤系地层和直接充水含水层。大气降水和地表水绝大部分以地表径流形式排出区外,仅少量渗入地下补给含水层。由于降水期集中(5~9月),直接充水含水层均出露在陡坡上,故不利于地下水的补给。 区内地下水以承压的形式赋存于各含水层中,受大气降水垂直渗透补给,自东向西运移,在矿山附近由于受矿山开拓影响,地下水天然流场发生变化,则向矿坑排水方向流动,矿区即为本区地下水的主要排泄点。 区内砂岩和砾岩裂隙相对较发育,利于地下水的补给、储存和运移,划为含水层;泥质岩类除浅部含弱风化裂隙之外,一般结构致密,裂隙不发育,划为隔水层。区内主要含水层有沙溪庙组(J2s)砂岩含水层,须家河组第四段(T3xj4)~Y5煤层顶板砂岩、砾岩含水层,须家河组第二段(T3xj2)砂岩含水层,雷口坡组(T2l)岩溶含水层。其中须家河组第四段(T3xj4)~Y5煤层顶板的砂岩、砾岩含水层和须家河组第二段(T3xj2)砂岩含水层对矿井有直接充水影响,为直接充水含水层。隔水层有千佛崖组(J2q)~须家河组第五段(T3xj5)、须家河组第一段(T3xj1)泥质岩类隔水层。由于各含水层间均有隔水层存在,且隔水层厚度>20m,厚度稳定,隔水性能良好,故各含水层在天然条件下,一般不发生水力联系。 裂隙的发育程度对于含水层富水性有决定性意义。张性裂隙多见于砂、砾岩含水层中,裂隙一般宽0.5~2.5mm,极少数达5~10mm,常被方解石或泥质半~全充填。本区裂隙发育程度普遍随深度增加而减弱,含水层富水性亦相应减弱。 区内虽沟谷较发育。但在常年性河流附近留有保安煤柱,在矿井浅部开采过程中目前尚未发现地表水直接渗入矿井情况,开采深部,地表水对矿井直接充水影响不大。 矿区受大气降水补给条件差,裂隙不发育,且多被充填,地下水运移缓慢,富水性弱,故对矿山开采充水甚微。水质主要为硫酸盐、重碳酸盐钙、镁及钠质水,PH值为7.5~8.2,矿化度界于0.12~1.6g/l之间。据调查矿山在丰水期正常涌水量为120m3/d,最大涌水量为288m3/d,而在枯水期基本无水。 综上所述,矿山开采煤层部分位于当地最低侵蚀基准面之上,部分位于当地最低侵蚀基准面之下,含水层富水性弱,矿井充水主要是大气降水和地下水。按矿区水文地质工程地质勘探规范(GB1271991),矿区水文地质条件中等。 2、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和地温 1)矿井瓦斯 根据广元市煤炭工业管理局关于发布2009年度瓦斯等级鉴定结果(第一批)的通知(广煤发[2009]153号),矿井绝对瓦斯涌出量为1.403m/min,相对瓦斯涌出量为7.51m/t。经广元市煤炭工业管理局审批为低瓦斯矿井。 2)煤尘爆炸性 根据2009年4月15日四川省煤炭产品质量监督检验站提供的检验报告,煤尘无爆炸性。 3)煤层自燃倾向性 根据2009年4月15日四川省煤炭产品质量监督检验站提供的检验报告,煤的自然发火倾向性为不易自燃。 第三节 井田范围与储量 一、井田范围 矿井井田面积4.6533km2,可采煤层4层,编号为Y1、Y2、Y5、Y7,由13个拐点坐标圈定,矿区范围拐点坐标见表1-1。井田地质构造简单,煤层倾角812,煤层平均厚度1.2m。 表1-3-1 新星煤矿矿区范围拐点坐标 点号 X Y 点号 X Y 1 3586335 35595260 8 3584195 35595161 2 3586407 35594800 9 3584590 35595116 3 3586324 35594250 10 3584629 35595374 4 3585913 35593280 11 3585024 35595347 5 3584005 35593413 12 3585045 35595583 6 3583820 35594245 13 3585905 35595627 7 3584080 35594435 矿区面积4.6533km2,开采标高610~150m,准采Y1 、Y2 、Y5 、Y7煤层。 二、资源/储量 根据四川省广旺煤田荣山井田新星煤矿2009年矿产资源/储量核实报告,新星煤矿在矿权范围内共查明资源/储量589.6kt,扣除动用储量389.5万吨,保有资源/储量为200.1万吨[其中122b)165.6万吨,33334.5万吨]。按85回采率、年产9万吨和资源备用系数1.4计算,在保证资源/储量合理开发利用的前提下,可服务矿山17年左右,对安置周围居民就业,增加地方收入,拉动区内经济发展均将起到重要作用,从而取得良好的社会和经济效益。 第四节 矿井生产能力与服务年限 一、矿井生产能力 新星煤矿设计生产能力为90kt/a。 二、矿井服务年限 按矿井90kt/a的生产规模,矿井服务年限为17.09a,计算如下 T 17.09a 式中 T矿服务年限,a; ZK可采储量,kt; A矿井生产能力,kt/a; K储量备用系数,取K1.3。 第二章 矿井主要生产系统现状 第一节 矿井开拓与开采 一、矿井开拓方式 开拓方式矿井采用平硐开拓方式。主平硐、运输大巷、总回风巷、回风斜井均利用原有巷道剃刷扩大形成。主平硐井口标高为535m,回风斜井口标高为617m。井筒采用半圆或圆弧拱形断面,料石碹支护。井筒特征见表2-1-1。 主平硐从地面535m标高作全岩巷道406m见煤,顺煤层走向掘进535m水平运输大巷1000m后,进入剩余储量块段的中部位置,布置采区变电所;顺煤层倾向掘进轨道上山和皮带运输机上山(兼通风行人上山)530m到达610m回风平巷,通过采区回风下山530m回到535m水平总回风大巷(750m),再经186m总回风斜井通到617m风井地面,形成矿井开拓系统。 表2-1-1 井筒特征表 井筒名称 主平硐 回风斜井 井口坐标 X 3586524 3584084 Y 35594678 35595028 Z 535 617 井筒方位角 322 220 井筒长度m 井筒高度m 406 196 2.4 2.4 井筒坡度 4‰ 25 井筒净断面m2 6.4 5.2 井筒断面形式 半圆拱型 圆弧拱形 井筒装备 18kg/m钢轨 梯步、出口处安装主要通风机 535m水平运输大巷和回风大巷均布置在Y5煤层中,采用料石、矸砖或混凝土支架支护,半圆拱或梯形巷道,巷道宽高为2.32.4m。 二、采区划分及采掘部署 矿井设计开采范围垂高610m~150 m,只有1个开采水平。煤层倾角10,走向长约1200m,倾斜宽约420m。轨道上山和通风行人上山布置在采区中部,形成双翼采区开采,采区内倾斜方向可按100m垂高17.5m划分出4个区段,便于布置合适的采煤工作面长度。 三、开采顺序 矿井为单一煤层单水平一个双翼采区开采,采区内划分为4个区段布置采煤工作面,开采顺序为从上往下开采,首先布置开采610~592m区段的5522采面1个,工作面后退式回采。 四、采掘工艺 首采5522工作面已采完,现采5521采面,煤层倾角10,三个煤分层总厚度1.1m,采高1.8m。根据多年开采经验,矿井采用走向长壁采煤法。实测工作面开采长度90m,设工作面运输巷、回风巷各1条,宽高为2.01.8m,均先掘进到边界,然后向采区上山方向后退式回采。 落煤、装煤、运煤方式采煤工作面为ZMS12T型煤电钻打眼、放炮落煤,人工选矸,人工攉煤,工作面使用一台SGB-420/22型刮板运输机运煤至运输平巷直接装入矿车。 支柱及顶板管理工作面采用HZWA-2000型金属摩擦支柱戴木帽支护,支柱排距1.0m,柱距0.8m。 “三、五”排控顶,最大控顶距4.2m,最小控顶距2.2m。人工回柱。顶板管理为局部充填法,夹矸充填采空区。 循环方式与循环进度 “三八”制作业,两采一准,一天1个循环,循环进度2.0m,日进度2.0m;正规循环率90,月进度49.5m,年推进度594m。 第二节 矿井通风系统 一、矿井通风方式 矿井采用分列式通风系统,抽出式通风方式。有进风井、回风井各一个,矿井由535m主平硐进风,617m回风斜井出风,两井筒相隔距离约2.8km。 二、通风方法 矿井采用抽出式机械通风,回风井安装两台主要通风机。 三、主要通风机 为两台FBCDZ-6-NO16B/245矿用防爆轴流式通风机,电机额定功率均为245kW,一台工作,一台备用(主要通风机性能参数见表2-2-1,运行参数见表2-2-2)。 表2-2-1 矿井主要通风机性能参数表 机号 风机 型号 电机功率(kW) 电压(V) 风量(m3/min) 全压(Pa) 转速 (r/min) 备注 1 FBCDZ-6-NO16B 245 380 16982472 7022144 980 使用 2 FBCDZ-6-NO16B 245 380 16982472 7022144 980 备用 表2-2-2 工作通风机运行参数表 工作风机型号 风机风量 m3/min 电流 (A) 电压 (V) 输出功率(kW) 温度(℃) 水柱(Pa) CH4 () FBCDZ-6-NO16B 1250 74 380 40.52 18.91 750 0.10 四、通风线路 通风线路为新风→主平硐进入→535m水平运输大巷→轨道上山和通风行人上山(皮带机上山)→各采掘工作面→采掘工作面的污风→610m回风平巷→采区回风上山→535m水平总回风大巷→回风斜井→主要通风机→排出地面。 矿井采掘工作面均为独立通风。 五、矿井通风状况 矿井总进风量为1134m3/min;总回风量为1188m3/min,总回风巷瓦斯浓度为0.10,二氧化碳浓度为0.12。矿井通风状况参数见表2-2-3。 表2-2-3 矿井通风参数表 总进风量 (m3/min) 总回风量 (m3/min) 有效风量 (m3/min) 有效风量率() 内部漏风率() 外部漏风率() 矿井漏风率() 1134 1188 1120 89.6 5.4 5 10.4 各用风地点风量与瓦斯浓度详见表2-2-4。 表2-2-4 矿井各用风地点风量与瓦斯浓度表 地点 风量 m3/min CH4 CO2 主平硐 1134 0 0 535m水平运输大巷 1134 0 0 5521采煤工作面 300 0.16 0.21 5521运输平巷 300 0.04 0 5523掘进工作面 120 0.12 0.15 回风斜井 1188 0.10 0.12 六、采煤工作面通风 采用全风压“Z”型通风方式,工作面瓦斯浓度一般在0.1-0.2之间,回风巷瓦斯浓度为0.2。 七、局部通风 掘进工作面采用YBT42(11kW)型局部通风机配Ф500mm抗静电阻燃风筒压入式供风,局部通风机电机功率11kW。掘进工作面风量在80-120m3/min,工作面瓦斯浓度一般为0.08~0.15,回风巷瓦斯浓度为0.16。局部通风机设置的位置符合规定,局部通风机指定由当班班长及瓦检员负责管理。 第三节 矿井提升运输系统 矿井为平硐上山开采,主平硐、535m水平运输大巷长1400余米,铺设18kg/m钢轨,600mm轨距,混凝土轨枕,大巷坡度4‰,选用CYT5/6-90蓄电瓶机车运输MGC1.1-6型1t固定式矿车,每列车运输矿车25辆,担负矿井煤炭、矸石及设备、材料等的运输任务。 522轨道上山安装JTKB-1.21.0型矿用绞车一台,使用Ф21.5mm、619钢丝绳;该绞车设有深度指示、工作制动、紧急制动等保护装置。上山长405m,坡度10,铺设18kg/m钢轨,600mm轨距,混凝土轨枕,每次下放煤车5个或矸车3个。 522通风行人上山安装一台胶带输送机用于煤炭运输。上山长405m,坡度10。 采煤工作面安装有SGB-420/22型刮板输送机共1台运输煤炭。 原煤由电机车运出井后,经全翻笼倒入地面煤仓,利用汽车装车运至公司选煤厂。 原煤运输路线采煤工作面→5521运输平巷→522通风行人上山胶带输送机→535m水平运输大巷→主平硐→地面。 矸石运输路线掘进工作面→5523运输平巷→轨道上山→535m水平运输大巷→主平硐→地面矸石山。 材料运输路线地面→主平硐→535m水平运输大巷→522轨道上山→55215523运输平巷→采掘工作面。 第四节 矿井供电系统 一、矿井供电电源 矿井为两路6kV电源线路供电,其中1回由荣煤发电厂(火电)614线(装机容量26000kW)经架空线路(LGJ350-5km)输送供给;另一回由广元市利州区供电局荣山镇供电所农网经架空线路(LGJ-350-7km)输送供给,形成矿井双回路电源供电。 二、地面供电 矿井在距离主井口200米处设置变电所,所内安装GG-1A高压开关柜和BSL-1-43型低压控制柜。6kV电源进线侧均安装跌落式熔断器和避雷器。 矿井变电所设置KS9-315/6/0.4kV型变压器(中性点接地)1台,输出电源以辐射方式分别向地面水泵、矸山绞车、翻笼绞车、机修车间、充电、照明等设备供电。 三、风井供电 矿井主要通风机供电电源,来自荣喻35kV变电站两段不同的母线段(633柜、637柜)。两路6kV电源分别由两台S1200/6/0.4变压器(中性点接地)降压为0.4kV后经两趟U370125橡套电缆向两台主要通风机供电。在主要通风机房内,两路低压电源由双头联络开关切换,形成主要通风机双电源、双回路供电。 四、井下供电 地面6kV电源由两趟高压电缆(YJV22-6/61500米)经主平硐输送到井下采区变电所(设置在轨道上山下部车场附近)。6kV电源进入采区变电所后由BGP486矿用隔爆型高压真空开关控制,经一台KS9315/6/0.69变压器(中性点不接地)将6kV降为660V后分别向移动空压机、主提升绞车、材料绞车及采掘面的刮板输送机、局部通风机、煤电钻等设备供电。变电所内安装的BKD19(其它地点安设的KBZ)真空馈电开关具有选择性漏电等综合保护,同时安设有漏电实验旁路开关。采煤工作面的电气设备设瓦斯电闭锁,掘进工作面的电气设备设瓦斯电闭锁、风电闭锁,煤电钻设综合保护装置,变电所、绞车房设照明综合保护。井下供电采用了漏电、接地和过流三大保护。 五、防雷电装置 6kV线路进线端设有Y5CS-12.7/42避雷器各1组,变压器二次侧安设有低压避雷器,在炸药库安设有避雷针,入井轨道和管道在井口处安设了集中接地,低压架空线路和入井线路按规定安设有避雷器。 六、矿灯房 矿井使用GZC-4.9/150型矿灯充电架3台,KL5LMA型矿灯160盏,矿灯为双光源,具有短路保护功能;充电工劳动保护用具齐全。 七、通信 矿井在地面调度室设JSQ-31-512型矿用数字程控交换机1台,采用KTHO-11电话耦合器,容量48门。在主要通风机房、各职能部门办公室、井底车场、采区变电所、采掘工作面附近、主要运输巷共安设有13台KTH11型本安型自动电话机;在地面办公室安有3台全国程控直拨电话,矿井管理人员均配备有移动通讯工具。 第五节 矿井安全监控系统 该矿为低瓦斯矿井,矿井装备有KJ-101型通风安全监控系统,有主机两台(一台工作,一台备用),KJF19型分站3台。 矿井在采掘工作面、回风巷及回风斜井安设有瓦斯、风速、压力、设备开停、温度等传感器共计15个。 所安设的瓦斯传感器报警浓度符合规程规定,掘进工作面局部通风机供电安设有风电闭锁、瓦电闭锁。 传感器布置情况见通风系统图。 第六节 矿井排水系统 矿井正常涌水量5.0m3,最大涌水量12.0m3/h。矿井水经535m水平运输大巷、主平硐水沟自流排出井。 运输大巷、主平硐水沟断面宽高为0.30.4m,排水能力满足要求。 第七节 矿山救护 2010年6月9日矿井与广元市生产安全应急救援大队签订了救援协议书,由广元市生产安全应急救援大队提供安全预防检查、事故救援服务。矿井距离广元市救援大队21km,行车时间不超过30min,符合煤矿安全规程规定。 第三章 矿井生产系统存在的主要问题 第一节 矿井开拓与开采 1、矿井目前布置的1个掘进工作面(5523掘进工作面)和1个采煤工作面(5521采煤工作面),均采用人工装煤(矸),矿井掘进应尽快购置扒矸机,才符合要求。 2、按照瓦斯综合治理示范矿井建设标准第十九条款的规定开采极薄煤层的炮采作业面采场长度一般不超过80m。现开采的5521采煤工作面斜长90m,不符合示范矿井建设的要求。 第二节 矿井通风系统 1、 掘进工作面局部通风机未按要求采用“三专”供电。 第三节 矿井供电系统 1、机电硐室灭火器材数量不足。 2、井下局部接地极及连线的材质、工艺不符合要求,安装不合格。井下照明和信号未使用照明和信号综合保护装置。 第四节 矿井安全监控系统 1、矿井安全监控系统中心站未采用双回路电源线路供电。 2、井下与技术负责室通讯不畅。 3、井下瓦斯传感器无调校记录。 4、掘进工作面局部通风机的风筒末端未设置风筒传感器。 5、矿井被控开关的负荷侧无馈电传感器。 6、皮带上山无温度传感器。 7、矿井无安全监测监控设备及线路巡回检查记录。 8、蓄电池机车无便携式甲烷检测报警器。 9、矿井各类传感器备用量不足。 10、5524工作面回采巷道无瓦斯传感器。 第四章 示范矿建设总体思路、目标与规划 一、总体思路 坚持“安全第一、预防为主”方针,以优化生产布局为基础,以综合治理瓦斯为重点,以四川省煤矿瓦斯综合治理工作体系建设评估标准为指南,逐条对照检查,针对本矿存在的问题,制定整改方案,按照“目标明确、责任落实、分步实施、总体推进”的工作思路,着力构建 “通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系,切实推进瓦斯治理工作体系示范矿井建设,全面提升矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制重特大瓦斯事故。 二、总体目标 1、2010年底前完成瓦斯综合治理工作体系建设内容; 2、坚决杜绝较大和重特大瓦斯事故发生,力争实现瓦斯事故零死亡; 3、一般瓦斯事故起数、伤亡人数控制在上级下达的安全
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