风排瓦斯可行性报告讲解.docx
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风排瓦斯可行性报告讲解
重庆市永川区永和煤业(集团)有限责任公司
风
排
瓦
斯
可
行
性
报
告
二0一六年七月
审批签字栏
单位
审批意见
签字
日期
编制
通风科长
生技科长
安全科长
生产矿长
安全矿长
机电矿长
技术负责人
矿长
汇审意见
执笔人:
风排瓦斯可行性报告
一、矿井瓦斯涌出情况
1、2011年度矿井瓦斯等级鉴定情况:
根据根据重庆市2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告、重庆市经济委员会渝经煤管【2012】59号批复,经鉴定重庆市永川区永和煤业(集团)有限责任公司2011年矿井绝对瓦斯涌出量:
3.82m3/min,相对瓦斯涌出量:
36.43m3/t,二氧化碳绝对涌出量:
1.88m3/min,二氧化碳相对涌出量:
17.93m3/t,鉴定结果瓦斯等级为高瓦斯矿井。
。
2、目前采掘工作面瓦斯涌出量情况:
目前我矿井下共布置有3个采工作面即+10m水平南正连采煤工作面和+10m水平北大双连采煤工作面、+135m水平正连采煤工作面,1个掘进工作面+10m水平北正连掘进工作面。
目前+10m水平南正连采煤工作面回风流最大瓦斯浓度为0.15%,绝对瓦斯涌出量为0.26m3/min,相对瓦斯涌出量为2.12m3/t;+135m水平正连采煤工作面回风流最大瓦斯浓度为0.11%,绝对瓦斯涌出量为0.22m3/min,相对瓦斯涌出量为2.08m3/t;+10m水平北大双连采煤工作面回风流最大瓦斯浓度为0.29%,绝对瓦斯涌出量为0.26m3/min,相对瓦斯涌出量为3.56m3/t,掘进工作面回风流最大瓦斯浓度为0.06%,最大绝对瓦斯涌出量为0.27m3/min。
3、采空区瓦斯含量
目前我矿共有三个采空区,分别+10m水平南正连采煤工作面采空区、+10m水平北大双连采煤工作面采空区,+135m水平正连采煤工作面采空区、根据光干式瓦斯检测仪利用长胶管监测采空区内瓦斯浓度情况,其中+10m水平北大双连采煤工作面采空区瓦斯浓度最高为1.83%,+10m水平南正连采煤工作面采空区1.10%,+135m水平正连采煤工作面采空区1.08%。
4、煤层瓦斯含量
煤层瓦斯含量是单位质量煤中所含的瓦斯体积(换算为标准状态)量,单位是m3/t;煤层瓦斯含量也可用单位质量纯煤(去掉煤中水分和灰分)的瓦斯体积表示,单位是m3/t.r。
煤层未受采动影响时的瓦斯含量称为原始或天然瓦斯含量,如煤层受采动影响,已部分排放瓦斯,则剩余在煤层中的瓦斯量为残存瓦斯含量。
各煤层瓦斯含量
Wh=Wx+Wy
WX=
WY=
式中
Wh—在某一温度下,煤层钻孔绝对瓦斯压力为p=1.67MPa时,煤层瓦斯瓦斯含量,m3/t;
WX—煤层瓦斯吸附量,m3/t;
WY—游离瓦斯量,m3/t;
—吸附常数,经查《采矿设计手册》得上岩碳、大双连、薄碳、正连煤层分别为a=9.47、a=9.46、a=9.44、a=8.70;
b—吸附常数,上岩碳、大双连、薄碳、正连煤层分别为b=0.868、b=0.868、b=0.868、b=0.880;
、
、fn、
—上岩碳、大双连、薄碳、正连煤层的以上参数分别为煤的灰分(33.07%、25.06%、24.17%、20.01%)、煤的水分(1.30%、1.55%、1.55%、1.45%)、煤的孔隙率(15.3%)和煤的视密度(1.45m3/t、1.40m3/t、1.40m3/t、1.45m3/t);
Vr—挥发份,上岩碳、大双连、薄碳、正连煤层分别为33.66%、33.64%、32.98%、30.88%;
Kr—煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数,取1.05。
本次根据计算预测-50m水平上岩碳、大双连、薄碳、正连煤层瓦斯含量分别为9.88、10.43、10.53、8.10m3/t.r。
二、矿井通风
(一)、主要通风机FBCDZ-6-№14/2×45kW型通风机2台,配备YBFe-280S-6型(2×45kW、380V、980r/min)防爆电动机。
通风机1台工作,1台备用检修。
确定工况点
①风机性能曲线校正
回风斜井风机海拔高度为+402.5m,风机海拔高度的变位曲线见图3-5-1;
②网路的计算风阻曲线
通风容易时期时:
h1=0.6195968Q2
通风困难时期时:
h1=0.7892219Q2
③工况点
将风阻曲线分别绘制FBCDZ-6-№14/2×45kW型通风机特性曲线图上,交点M1和M2分别为回风斜井主要通风机通风容易时期和通风困难时期的工况点(见附图3-5-1)。
A、通风容易时期风机运行工况点:
Q1工=37.9m3/sh1工=892Paα1工=0°η1工=63%
B、通风困难时期风机运行工况点:
Q2工=36.3m3/sh2工=1044Paα2工=0°η2工=68%
⑸电机功率计算
式中:
N——电动机功率;
K电——电动机容量备用系数,取1.25;
Q通——工况点处主要通风机工作风量;
H静——工况点处主要通风机工作静压;
η静——通风机静压效率;
η传——传动效率;电动机与通风机直联取0.98。
①矿井通风容易时期电机功率:
②矿井通风困难时期电机功率:
电动机:
YBFe-280S-6型(2×45kW、380V、980r/min)
(二)、矿井风量及工作面风量分配情况
通风机测定风量为1831m³/min,风压为1236Pa。
矿井总进风量1782m³/min,总回风量1831m³/min。
生产布置及作业地点风量分配情况:
目前生产区域主要布置在+10m水平,+10m水平布置3个采煤工作面(+10m水平南正连采煤工作面风量分配215m³/min、+10m水平北大双连采煤工作面210m³/min)、+135m水平北正连采煤工作面风量分配215m³/min、1个(待)掘进工作面(+10m水平北正连掘进工作面150m³/min),其它用风地点风量分配为1000m³/min。
三、矿井实测瓦斯浓度数据和风排瓦斯
1、矿井实测瓦斯浓度数据表
序号
瓦斯检测地点
瓦斯报警仪浓度(%)
瓦检器测定浓度(%)
瓦斯监控监测浓度(%)
备注
1
+135m水平北正连采煤工作面
0.15
0.16
0.11
2
+215m水平北正连回风巷
0.16
0.18
0.11
3
+10m水平北大双连采煤工作面
0.23
0.26
0.14
4
+70m水平北大双连回风巷
0.36
0.38
0.29
5
+10m水平南正连采煤工作面
0.24
0.24
0.17
6
+70m水平南正连回风巷
0.27
0.28
0.25
7
矿井总回风
0.20
0.20
0.21
2、矿井实测风量表
测风记录表
测风时间:
2016年6月10日
序号
测风地点
风表
型号
巷道断面(m2)
真风速
(m/s)
风量
(m3/min)
备注
1
明斜井进风
CFJ-10
6.81
3.71
1459
中速风表校正合格,校正曲线公式为:
V真=1.02VZ+0.01
VZ----表速(格/秒)
2
一级吊挂人车进风(主平硐)
3.93
1.46
317
3
二级人行斜井进风(+215m-+70m)
4.3
1.95
467
4
二级材料提升斜井进风(+215m-+70m)
4.03
1.29
288
5
三级人行斜井进风(+70m--50m)
4.72
0.79
211
6
三级材料提升斜井进风(+70m--50m)
4.1
4.32
980
7
+135m水平正连石门进风
4.1
1.92
436
8
+135m水平正连运输巷进风
3.57
1.95
380
9
+135m水平正连工作面进风
3.2
0.98
194
10
+215m水平正连回风巷
3.15
1.06
206
11
+10水平北大双连进风
3.57
2.48
483
12
+10水平北大双连工作面进风
3.2
1.05
201
13
+10水平北大双连工作面回风
3.4
1.04
218
14
+10m水平北大双连5号切眼进风
4.72
0.48
129
15
+70m水平北大双连总回风
CFJ-10
4.72
1.1.92
510
16
+10水平正连石门进风
4.1
1.27
289
17
+10水平正连南巷进风
4.72
0.91
243
18
+10m水平南正连工作面进风
3.2
0.96
189
19
+70水平南正连回风巷
3.2
1.01
205
20
-50m水平人行车场进风
4.1
0.83
190
21
-50m水平大双连进风
4.72
0.49
132
22
-50m水平薄碳南进风
4.72
1.3
246
23
+70m水平薄碳南回风巷
3.57
1.81
353
24
+10M水平薄碳回风
4.72
2.05
580
25
总回风斜井回风
6.93
4.56
1826
矿井总进风(m³/min)
1776
矿井总回风(m³/min)
1826
风排瓦斯量计算月度表
2016年
日期
瓦斯平均浓度(%)
风量m³/min
风排瓦斯量
m³/min
风排瓦斯量
m³/d
备注
6月1日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月2日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月3日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月4日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月5日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月6日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月7日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月8日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月9日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月10日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月11日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月12日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月13日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月14日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月15日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月16日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月17日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月18日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月19日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月20日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月21日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月22日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月23日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月24日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月25日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月26日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月27日
0.21
1829
3.84
5530.896
6月28日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月29日
0.22
1829
4.02
5794.272
6月30日
0.22
1829
4.02
5794.272
月合计:
169615m³
预算总回风瓦斯最高0.70%符合煤矿《安全规程》规定计算,最高风排瓦斯量为12.8m³/min
四、综上所述得出以下结论:
1、井下各作业地点实测瓦斯浓度符合煤矿《安全规程》规定;
2、矿井通风系统可靠,井下各作业地点风量完全能够满足安全生产需要;
3、矿井最小风排瓦斯量为:
4.02m³/min,最大风排瓦斯量为:
12.8m³/min;而矿井绝对瓦斯涌出量为3.83m³/min;所以永和煤业利用矿井主要通风机采用风排瓦斯方法能够满足矿井安全生产。
五、安全技术措施规定
(一)矿井监控系统ihq设备管理资源网
矿井2008年就安装了KJ90NA型安全监控系统一套,该系统由重庆煤炭科学院生产,各采、掘进工作面及回风巷安装有甲烷传感器,局部通风机和风门安装有开停传感器、风速传感器,馈电传感器、监控系统有备用主机和UPS电源,监控中心有专人值班,监控系统具有记录、报警、打印报表、数据存储、等功能;加强监控系统日常维护、保养和传感器调校工作,确保监控系统运行正常,传感器灵敏数据真实。
ihq设备管理资源
(二)、加强通风管理
1、每月对主要通风机进行一次全面检查,并认真填写检查记录;经常做好维护保养工作,使在用风机能够安全运转,备用风机能在10min内启动;每季度至少检查1次反风设施。
(本条由机电队负责,机电科负责监督。
)
2、禁止利用主要通风机房做其它用途。
风机房内必须安装水柱计、电流表、电压表、功率表、轴承温度计等仪表,主要通风机司机岗位责任制、操作规程并张挂上墙。
3、主要通风机司机必须经过专门培训,持证上岗。
主要通风机司机要严守工作岗位,即使主要通风机临时停风时,也不准离岗。
主要通风机的运转由主要通风机司机负责。
司机应每1h将主要通风机运行情况,记入运转记录簿内,发现异常,立即报告调度室。
4、主要通风机因检修或其它原因需停风时,必须制定停风措施和停电工作票报矿技术负责人批准,并贯彻实施。
变电所停电以前,必须将停电时间通知调度室。
主要通风机停止运行时,必须切断井下所有电源,通知工作人员撤至进风巷道内。
由值班矿长迅速决定全矿井是否停止生产、工作人员是否全部撤出。
主要通风机司机要通知井口检身工迅速打开井口防爆门及行人风门,充分利用自然通风。
主要通风机司机必须严守工作岗位,随时准备恢复通风,恢复生产。
当改变全矿井通风系统时,必须编制通风设计及安全措施,由矿总工程师审批。
改变通风机叶片角度时,必须报矿总工程师批准。
(本条由机电车间负责,机电科监督。
)
5、两条巷道在贯通前20m时,生产科必须向矿长和技术负责人报告,由矿技术负责人组织人员制定出贯通措施(生产科负责);并通知掘进队和通风队只许一个工作面掘进,停止掘进的工作面保持正常通风,并设置栅栏揭示警标,严禁进人。
经常检查风筒的完好状况和工作面及回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须立即处理。
炮掘工作面每次放炮前,必须派专人和瓦斯检查员共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,只有两个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在0.75%以下时,掘进的工作面方可放炮。
若因停电或停风造成瓦斯聚积,必须先排放瓦斯后,只有瓦斯浓度降至0.75%以下时才允许掘进贯通。
贯通前通风队必须事先做好调整风流的准备工作。
两个掘进工作面贯通风队要立即调整通风系统,稳定风流,防止瓦斯聚积。
6、进、回风井之间和主要进、回风巷之间的每个不用的联络巷中,必须砌筑永久密闭。
正常使用的联络巷道,必须安装两道联锁的正向风门和两道反向风门(或安装两道均压风门),防止风流短路。
井下所有的风门等通风设施,必须按规定构筑,严禁随便拆除破坏。
行人通过风门后要随手关闭,不用的风门要及时拆除或构筑永久密闭。
通风队要加强通风设施及通风系统的管理,提高矿井有效风量,保证井下每人每分钟供给风量不少于4m3(通风队负责)。
7、每一生产水平都必须布置单独的回风巷,实行分区通风。
在准备新水平时,必须在采区构成通风系统后,方可开掘其它巷道。
回采工作面必须构成全风压通风系统后方可回采。
8、回采工作面和掘进工作面都必须采用独立通风。
回采工作面与其相连接的掘进工作面,掘进工作面与其相邻的掘进工作面布置独立通风有困难时,可采用串联通风。
但串联通风次数不得超过一次,并制定安全技术措施。
必须在进入被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪,且CH₄和CO2¬浓度都不超过0.5%,其他有害气体浓度都符合《煤矿安全规程》第100条的规定。
9、采空区必须及时封闭。
与采空区相连通的巷道必须随采煤工作面的推进逐个封闭。
采区开采结束后45天内,必须把所有与采区相连通的巷道全部封闭。
10、掘进巷道必须使用局部通风机通风,一台局部通风机只准供一个掘进工作面用风。
新开掘进巷道必须先安装局部通风机,且实现双电源、双风机、自动切换、瓦斯电闭锁装置后,方可开口掘进;严禁采用扩散通风或掘进一段时间后再安装局部通风机。
局部通风机和起动装置必须安装在进风巷道中,距回风口不得小于10m;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量。
局部通风机安装地点到回风口间的最低风速必须符合《煤矿安全规程》第101条规定。
风筒末端距掘进工作面的距离不得大于5m。
11、局部通风机与掘进巷道中的电器设备,必须装有风电闭锁装置和瓦斯电闭锁装置(本条由调度室负责)。
局部通风机应采用专用变压器、专用开关、专用供电线路。
(本条由机电科负责)每个掘进工作面应有备用风机,并实现自动切换。
每天应有专人检查1次,保证局部通风机正常运转。
12、控制风流的风门、风桥、风墙等设施必须可靠。
风筒直径要一致,因供风距离需要改变风筒直径时应由大变小,严禁花接。
异径风筒要使用过渡节,风筒拐弯地点要使用铁弯头或高弹风筒,严禁拐死弯。
风筒吊挂要平顺,逢环必挂,接头要严密,并使用反压边。
13、使用局部通风机供风的掘进工作面,无论工作或交接班,严禁停风。
因检修、停电等原因需停风时,必须撤出人员,切断电源,停止工作(掘进队负责)。
恢复通风前,必须检查瓦斯。
只有在局部通风机及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%时,方可人工开启局部通风机。
停止掘进的盲巷,撤出巷道内所有设备和物料后要设置栅栏,揭示警标,严禁人员进入(通风队负责)。
14、通风队负责对矿井风量每10天进行一次全面测定,每月把井下各地点的风量进行合理分配。
对采掘工作面和其他用风地点,应根据实际需要随时测风,每次测风结果应记录并写在测风地点的记录牌上,发现问题及时处理,保证各个地点的供风量分配合理(通风队负责)。
根据《煤矿安全规程》,技术负责人负责每年组织进行一次瓦斯等级鉴定及反风演习工作,并担任总指挥,并组织写出报告,上报有关部门(技术负责人负责)。
15、通风队要设专职通风工,具体负责井下通风工作,根据需要对矿井通风系统及时调整(技术负责人负责)。
生技科指定专人指导矿井通风工作(生技科负责)。
16、矿井必须配备足够的通风安全检测仪表。
通风队要定期校正仪表,仪表校正必须由国家授权的安全仪表计量检验单位进行鉴定。
(本条由通风队负责。
)
17、风门必须安装风门开关传感器,且保持完好,并能正常使用(本条由调度负责),每组风门的两道正向风门要安装联锁装置。
(通风队共同负责,安监科负责监督。
)
(三)瓦斯防治安全技术措施:
1、瓦斯管理必须严格执行《煤矿安全规程》中对瓦斯浓度的规定,并根据我矿具体情况做如下要求:
⑴矿井总回风巷或一翼回风风流中的瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75%时,瓦检员或调度监控员必须立即报技术负责人,查明原因,进行处理;其浓度达到0.75%时,必须立即停止工作,撤出井下所有人员。
⑵采区回风巷、采掘工作面回风流中瓦斯浓度达到0.75%或二氧化碳浓度达到1.5%,都必须停止工作,撤出人员,并报技术负责人,采取措施进行处理。
⑶采掘工作面风流中的瓦斯浓度达到0.75%时,必须停止用煤电钻打眼,放炮地点附近20m内风流中的瓦斯浓度达到0.75%时,严禁爆破。
采掘工作面、电动机或其开关安设地点附近20m以内的风流中瓦斯浓度达到0.75%时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。
采掘工作面及其它巷道内体积大于0.5m3的空间中,瓦斯浓度达到2.0%时,附近20m以内,必须停止工作,撤出人员,切断电源,进行处理。
对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在电动机及其开关附近20m的巷道内瓦斯浓度降到0.75`%以下时,方可通电开启。
检查瓦斯要检查到巷道头,巷道边,巷道顶,采煤工作面上回风、上隅角处及有人工作地点附近可能聚积瓦斯的地方。
⑷已停止运转的局部通风机,在恢复通风前,必须先检查瓦斯,证实停风区中瓦斯浓度不超0.75%,并且二氧化碳浓度不超过1.5%时,同时检查局部通风机及其开关附近10m以内风流中瓦斯浓度不超过0.5%,方可启动局部通风机。
否则,必须按规定排放瓦斯。
⑸采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到0.75%时,必须停止工作,撤出人员,查明原因,报矿技术负责人,制定措施,进行处理。
2、矿井因停电或检修等原因,造成主要通风机及局部通风机停止运转,通风队必须制订恢复通风、排放瓦斯措施(通风队负责)和送电的安全措施并按规定贯彻执行。
⑴矿井全风压通风系统的恢复,排放瓦斯和送电程序是:
由变电所先给主要通风机房送电,启动主要通风机,主要通风机运转15min后,瓦检员从进风井入井,逐段检查瓦斯的浓度,证实全风压通风系统内所有地点的瓦斯浓度都不超限,方可通知平地向井下送电。
恢复正常通风后,所有受到停风影响的地点,都必须经过瓦斯检查人员检查,证实无危险后,方可恢复工作。
所有安装电动机及其开关地点附近20m的巷道内,瓦斯浓度都在0.75%以下、二氧化碳浓度在1.5%以下时,方可开动电器设备,恢复生产。
⑵局部通风机因故停止运转,在恢复通风前,必须首先检查瓦斯浓度,只有停风区中最高瓦斯浓度不超过0.75%和最高二氧化碳浓度不超过1.5%时,同时检查局部通风机及其开关10m内风流中瓦斯浓度不超过0.5%时,方可开动局部通风机,恢复正常通风。
停风区中瓦斯浓度超过0.75%或二氧化碳浓度超过1.5%,最高瓦斯浓度和二氧化碳浓度不超过3%时,必须采取安全措施,控制风流排放瓦斯。
停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3%时,必须制定排放瓦斯的安全措施,报矿技术负责人批准后,组织人员排放瓦斯,采用逐段排放,风筒选用直径为400mm,风筒、风袖错口等方法排放瓦斯进行排放。
在排放瓦斯过程中,排出的瓦斯与全风压风流混合处的瓦斯浓度不超过0.75%和二氧化碳浓度都不超过1.5%,且回风系统内必须停电撤人,其它地点的停电撤人范围应在措施中明确规定。
只有恢复通风的巷道风流中瓦斯浓度不超过0.75%或二氧化碳浓度不超过1.5%时,方可人工恢复局部通风机供风巷道内电气设备供电和采区回风系统的供电。
3、临时停工的地点,不得停风,否则必须切断电源,设置栅栏,揭示警标,严禁人员进入,并向矿调度室报告(通风队负责)。
停风区内瓦斯和二氧化碳浓度达到3
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