矿井一通三防专项会诊评价报告.docx
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矿井一通三防专项会诊评价报告
XXXX焦煤有限责任公司
“一通三防”管理会诊评价报告
二〇一三年十月
前言
为深入贯彻落实山西省煤炭工业厅《关于对全省兼并重组整合建设矿井水文地质及瓦斯管理工作进行专项大会诊的通知》(晋煤办基发〔2013〕1085号),临汾市煤炭工业局《临汾市煤炭工业局关于对全市煤矿“一通三防”及防治水管理工作进行专项大会诊的通知》(临煤安发〔2013〕505号);临汾市煤炭工业局《临汾市煤炭工业局关于做好全市建设矿井安全大整顿及复工验收工作的通知》(临煤安发〔2013〕547号)等文件精神,进一步提升矿井“一通三防”管理水平,深化煤矿井“一通三防”整治工作,2013年10月24日对XXXX焦煤有限责任公司进行了“一通三防”会诊,并编制《XXXX焦煤有限责任公司“一通三防”会诊报告》。
本次会诊从查阅资料到井上下现场检查,并对所查问题提出整改措施和建议。
参加会诊人员名单
姓名
专业
职务或职称
签章
目录
第一部分矿井“一通三防”基本情况
第一节矿井概况
XXXX焦煤有限责任公司系国有股份制企业,其中中煤华晋能源公司控股51%,乡宁焦煤集团毛则渠有限公司持股49%。
矿井核定年生产能力为100万吨(改扩建后设计生产能力300万吨),井田总面积24.8147平方公里,开采标高799.99~589.99米,地质储量3.33亿吨,可采储量2.54亿吨。
可采煤层为2#、3#、7#10#、12#。
现开采的2号煤层赋存稳定。
根据山西省煤炭工业厅《关于临汾市2012年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》(晋煤瓦发〔2013〕50号),XXXX焦煤有限责任公司矿井绝对瓦斯涌出量为4.53m3/min,相对涌出量1.96m3/t,为瓦斯矿井;2013年5月2日临汾市煤炭安全检测检验中心鉴定,矿井2#煤层自燃倾向为II级,属自燃发火煤层;矿井2#煤尘具有爆炸性。
第二节通风系统
一、原生产区域:
矿井原生产区域具备完整独立的通风系统。
通风方式为中央边界式;通风方法为机械抽出式;系统为两进一回,即主斜井和副斜井进风,回风立井回风,矿井安装型号为BDK54-6-№20B型对旋轴流式主要通风机两台(一用一备),向井下供风,主扇电机功率为2×220KW,工作风量为3300-7380m3/min;风压为1096-4114Pa。
原生产区域内布置有1个10229综采工作面,2013年6月30日,安全生产许可证到期后,该面立即停止生产,全面转入矿井建设。
目前布置有三个掘进工作面,完成改扩建矿井北胶带运输大巷和北回风大巷及北辅助运输大巷的开拓。
北胶带运输大巷和北回风大巷均采用FBDNo-6.0/2×15KW局部通风机进行通风;北辅助运输大巷采用FBDNo-6.3/2×30KW局部通风机进行通风。
二、建设区域:
建设区域新建一个主斜井,设计长度639.4米,已于2013年5月31日施工完毕,形成全负压通风系统;一个副斜井,设计长度1595米,已于2013年8月9日施工完毕,形成全负压通风系统;一个回风立井,已于2013年7月26日施工完毕,目前尚未形成全负压通风系统,仍采用FBDNo-6.3/2×30KW局部通风机进行通风。
第三节瓦斯防治系统
一、本矿井瓦斯情况:
2010年矿井瓦斯等级鉴定,相对瓦斯涌出量为1.88m3/t,绝对瓦斯涌出量为4.33m3/min;
2011年瓦斯等级鉴定,相对瓦斯涌出量为1.83m3/t,绝对瓦斯涌出量为4.19m3/min;
2012年瓦斯等级鉴定,相对瓦斯涌出量为1.96m3/t,绝对瓦斯涌出量为4.53m3/min。
(二)邻近矿井瓦斯情况:
三、矿井瓦斯涌出量预测情况:
(1)2013年九月委托煤科集团沈阳研究院有限公司对XXXX焦煤有限责任公司2#煤层的瓦斯涌出量进行预测,并编制《XXXX焦煤有限责任公司2#煤层瓦斯涌出量预测报告》.
(2)煤科集团沈阳研究院有限公司对XXXX焦煤有限责任公司2#煤层不同生产时期的瓦斯涌出量预测结果如下:
①回采工作面瓦斯涌出量预测结果见表1。
表1回采工作面瓦斯涌出量预测结果
生产采区
最大瓦斯
含量(m3/t)
平均
产量
(t/d)
相对涌出量(m3/t)
绝对涌出量
(m3/min)
开采层
邻近层
合计
一盘区
3.72
8094
0.80
0.03
0.82
4.62
二盘区
3.60
8094
0.66
0.02
0.69
3.85
三盘区
3.77
8094
0.85
0.03
0.88
4.95
四盘区
3.46
8094
0.51
0.02
0.53
2.95
五盘区
3.38
8094
0.42
0.01
0.43
2.44
②掘进工作面瓦斯涌出量预测结果见表2。
表2掘进工作面瓦斯涌出量预测结果
生产
采区
最大瓦斯
含量
(m3/t)
掘进
速度
(m/mon)
瓦斯涌出量(m3/min)
煤壁
落煤
合计
一盘区
3.72
350
2.31
0.24
2.54
二盘区
3.60
350
2.24
0.20
2.43
三盘区
3.77
350
2.34
0.25
2.59
四盘区
3.46
350
2.15
0.15
2.30
五盘区
3.38
350
2.10
0.12
2.22
③采区瓦斯涌出量预测结果见表3。
表3采区瓦斯涌出量预测
生产采区
平均产量
(t/d)
采区瓦斯涌出量
回采
(m3/min)
掘进(m3/min)
采空区(m3/min)
合计
(m3/min)
(m3/t)
一盘区
9091
4.62
2.54
2.43
12.14
1.92
二盘区
9091
3.85
2.43
2.18
10.89
1.73
三盘区
9091
4.95
2.59
2.53
12.66
2.01
四盘区
9091
2.95
2.30
1.89
9.44
1.50
五盘区
9091
2.44
2.22
1.72
8.61
1.36
④矿井瓦斯涌出量预测结果见表4。
表4矿井瓦斯涌出量预测
生产
采区
平均产量(t/d)
瓦斯涌出量
生产(含开拓)采区(m3/min)
已采采空区
(m3/min)
合计
m3/min
m3/t
一盘区
9091
12.14
3.04
15.18
2.40
二盘区
9091
10.89
2.72
13.62
2.16
三盘区
9091
12.66
3.17
15.83
2.51
四盘区
9091
9.44
2.36
11.80
1.87
五盘区
9091
8.61
2.15
10.76
1.70
由表4可以看出:
开采一盘区时,矿井最大绝对瓦斯涌出量15.18m3/min,最大相对瓦斯涌出量2.40m3/t;
开采二盘区时,矿井最大绝对瓦斯涌出量21.62m3/min,最大相对瓦斯涌出量2.16m3/t;
开采三盘区时,矿井最大绝对瓦斯涌出量15.83m3/min,最大相对瓦斯涌出量2.51m3/t。
开采四盘区时,矿井最大绝对瓦斯涌出量42.80m3/min,最大相对瓦斯涌出量1.87m3/t;
开采五盘区时,矿井最大绝对瓦斯涌出量18.76m3/min,最大相对瓦斯涌出量1.70m3/t。
根据《煤矿安全规程》第133条的规定及2011年10月《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》的要求,XXXX焦煤有限责任公司开采2#煤层时,矿井属于瓦斯矿井。
四、矿井瓦斯地质图编制情况:
XXXX焦煤有限责任公司与2013年8月份委托中煤科工集团西安研究院有限公司进行矿井瓦斯地质图说明书编制工作,现已编制完成,并与2013年10月31日报中煤华晋能源有限责任公司进行初审,尚需进一步完善。
1、矿井瓦斯地质规律研究
中煤科工集团西安研究院有限公司通过整理分析矿井瓦斯资料,分析地质构造、煤层顶底板岩性、煤层上覆基岩厚度等因素对矿井瓦斯赋存的影响,以期查清了矿井瓦斯赋存规律。
(1)断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响
断层、褶皱构造对于煤层瓦斯赋存的影响往往至关重要。
断层破坏了煤层的连续完整性,可能形成有利瓦斯排放的条件,也可能形成瓦斯逸散的屏障,这取决于断层的力学性质。
XXXX焦煤有限责任公司井田范围内,主要断层多为正断层,断层落差为4-60m。
一般认为,单就断层而言,开放性正断层不利于煤层瓦斯的赋存,但具体情况还应考虑顶板岩石封存瓦斯的能力等其它因素的影响。
鉴于现有资料难以精细分析XXXX焦煤有限责任公司地质构造与瓦斯的关系,两者相关性有待在生产实际中进一步分析研究。
图2XXXX焦煤有限责任公司井田构造纲要图
(2)顶底板岩性对瓦斯赋存的影响
煤层顶板岩性对于煤层瓦斯的保存与富集具有十分重要作用。
良好的封盖层可以减少瓦斯的向外渗流运移和扩散散失,保持较高地层压力,维持最大的吸附量,减弱地层水对瓦斯造成的散失。
一般情况下,煤层顶底板一定厚度的砂质泥岩、泥岩类时有利于瓦斯的保存;顶板岩层的岩性越疏松、颗粒及孔隙越大,则越利于瓦斯的运移和逸散。
本次统计了XXXX焦煤有限责任公司地勘钻孔资料,并绘制了2号煤层顶板岩性分布图(图3)和底板岩性分布图(图4)。
由图可知,井田范围内,2号煤层顶板以粉砂岩为主(占绝大部分),泥岩次之;2号煤层底板以泥岩为主,粉砂岩次之。
为分析顶底板岩性特征对煤层瓦斯含量分布的影响,将井下瓦斯含量测点标注于顶底板岩性分布图上,由于数据点较少,未发现顶底板岩性对于瓦斯含量分布的明显规律。
顶底板岩性对于煤层瓦斯赋存的影响有待进一步分析。
图3XXXX焦煤有限责任公司2号煤层顶板岩性分布图
图4XXXX焦煤有限责任公司2号煤层底板岩性分布图
(3)煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响
①埋藏深度
一般情况下,煤层瓦斯含量随煤层埋深的增加而增大。
煤层埋深的增加,不仅因地应力增高而使煤层及围岩的透气性变差,而且瓦斯向地表运移的距离也增长,二者都有利于封存瓦斯。
本次收集XXXX焦煤有限责任公司地勘期间大量钻探资料,统计了2号煤层埋藏深度数据,并绘制了2号煤层埋深等值线,见图5。
由图可看出,井田范围内,总体上,煤层埋深由东南向西北逐渐增大,井田北部规律较为明显,井田中部存在埋深增大区。
为了分析煤层埋深对瓦斯赋存的影响程度,收集并统计了井田及周边矿井地勘期间、生产期间实测的瓦斯含量数据,经过对比发现地勘期间测定的瓦斯含量数据明显比井下实测瓦斯含量低,为了便于分析,本次仅建立了生产期间实测瓦斯含量与煤层埋深关系,见图6。
由图可见,煤层瓦斯含量(W)与煤层埋深(H)具有较好的相关性,即煤层瓦斯含量随煤层埋深增加而增大的趋势显著。
图5XXXX焦煤有限责任公司2号煤层埋深等值线图
图6XXXX焦煤有限责任公司2号煤层瓦斯含量与埋深关系
②上覆基岩厚度
基岩厚度是指地表风化层之下的完整岩石厚度。
该矿区地表多为丘陵地带,沟壑纵横。
本次对XXXX焦煤有限责任公司及周边矿井2号煤层进行瓦斯含量与煤层上覆基岩厚度的相关性分析,见图7,上覆基岩厚度等值线变化趋势与煤层埋深等值线基本一致。
统计分析了原煤瓦斯含量与煤层基岩厚度关系,如图8所示。
回归结果表明,2号煤层原煤瓦斯含量(W)与煤层基岩厚度(h)有如下关系:
W=0.0048h+1.62,其相关系数R2为0.3009。
即煤层瓦斯含量随上覆基岩厚度增加有增大的趋势。
图7XXXX焦煤有限责任公司2号煤层上覆基岩厚度等值线
图8XXXX焦煤有限责任公司2号煤层上覆基岩厚度与瓦斯含量关系
(4)煤层厚度对瓦斯赋存的影响
一般认为,煤层厚度越大,对于瓦斯赋存越有利。
本次收集并统计了XXXX焦煤有限责任公司范围内及邻近矿井的煤层厚度数据,绘制了2号煤层厚度等值线,见图9。
由图可知,井田西南部煤层较厚,但就全井田而言,煤层厚度变化范围不大。
图9XXXX焦煤有限责任公司2号煤层厚度等值线
为分析煤层厚度变化对瓦斯赋存的影响,统计了煤层厚度与瓦斯含量的关系,如图10所示。
统计结果表明,XXXX焦煤有限责任公司2号煤层瓦斯含量(W)与煤层厚度(d)有如下关系:
W=0.1283d+2.1029,相关系数R2为0.2397。
可见,2号煤层瓦斯含量有随煤厚增加而增大的趋势。
图10XXXX焦煤有限责任公司2号煤层瓦斯含量与煤层厚度关系
(5)瓦斯含量分布及预测研究
①瓦斯赋存主控因素分析
从地质构造、煤层顶底板岩性、埋藏深度、上覆基岩厚度及煤层厚度等因素对煤层瓦斯含量的分析结果可知,这些因素对煤层瓦斯赋存均有一定程度的影响,煤层瓦斯赋存是多种因素综合影响的结果。
由于资料所限,地质构造、煤层顶底板岩性特征对2号煤层瓦斯含量分布的影响有待进一步研究;就相关度比较而言,煤层埋藏深度对瓦斯赋存的影响最为显著,煤层厚度的影响次之。
现有资料分析认为,采用煤层埋藏深度与瓦斯含量的关系式进行2号煤层瓦斯含量预测较为合适。
②瓦斯含量预测
由2号煤层瓦斯含量的影响因素分析可知,2号煤层埋藏深度(H)与瓦斯含量(W)有关系式为W=0.0094H-0.12,瓦斯含量梯度为0.0094m3/t/h。
利用上述瓦斯含量梯度以及实测瓦斯含量、煤层埋藏深度等值线,可对矿井未采区进行瓦斯含量预测,部分预测结果见表5。
表5XXXX焦煤有限责任公司2号煤层瓦斯含量预测
序号
煤层埋深
(m)
瓦斯含量梯度(m3/t/h)
瓦斯含量
(m3/t)
备注
1
200
3.00
实测值
2
306
0.0094
4.00
预测值
3
413
5.00
根据煤层瓦斯含量梯度及测点瓦斯含量值预测的未采区瓦斯含量,绘制了2号煤层瓦斯含量等值线,见图11。
需要注意的是,由于现有实测有效瓦斯含量数据较少,预测模型精确度有限,瓦斯含量预测等值线仅反映的是其随煤层埋藏深度变化的总体趋势,生产实际中应随采掘延伸及时进行煤层瓦斯含量实测工作,并及时修正煤层瓦斯含量预测模型。
图11XXXX焦煤有限责任公司2号煤层瓦斯含量预测等值线图
第四节综合防尘系统
原地面设立1500m3高山水池两个,防尘供水管路由地面高山水池敷设至井下各个地点,管路均按照每50米安设一个三通阀门,并配备洒水软管,在各运煤转载全部安装了洒水喷头,进回风巷道安装风流净化水幕,悬挂隔爆水棚,各掘进工作面均在迎头50米范围内安装了两道防尘水幕。
共铺设洒水降尘管路总长度13611米;安装风流净化水幕60道;安装隔爆水棚17组。
第五节安全监控系统
矿井目前使用的是重庆煤科院研制的KJ90NB型煤矿安全生产监控系统,系统已实现四级联网。
各类传感器均按要求进行定期校验,甲烷传感器每7天调校一次,一氧化碳传感器每15天调校一次,风速、温度传感器每30天调校一次。
安全监控系统四证一标志齐全完好无过期现象,监控系统主、备机可实现自动切换,安装了趋势杀毒软件,UPS电源可持续8小时正常供电,声光报警器运行正常,软件上传正常。
监控室值机人员24小时轮流值班,每班2人,系统运行正常,2013年4月已顺利通过市煤矿安全监察大队年检。
井下安全监控系统所有甲烷传感器报警值、断电值和复电值均按规定下调了20%。
第二部分会诊安排
一、会诊目的
总结矿井“一通三防”管理成果,掌握矿井“一通三防”管理水平,查找存在的问题隐患,研究和制定矿井“一通三防”综合管理措施,提高矿井“一通三防”管理水平,推进“一通三防”综合管理工作上一个新台阶,实现安全高效生产。
二、会诊范围
XXXX焦煤有限责任公司500万吨矿井改扩建项目“一通三防”综合管理。
三、会诊依据
1、《通风安全质量标准化标准及考核评分办法》;
2、临煤安发〔2013〕505号文件《临汾市煤炭工业局关于对全市煤矿“一通三防”及防治水管理工作进行专项大会诊的通知》
3、临煤安发〔2013〕547号文件《临汾市煤炭工业局关于做好全市建设矿井安全大整顿及复工验收工作的通知》;
四、“会诊”工作程序:
1、会诊人员通过井上查阅图纸、资料和井下现场排查相结合,对矿井“一通三防”管理工作进行全面会诊。
2、对排查出的问题进行通报,并针对性地提出整改措施及改进意见。
第三部分会诊评价结果
第一节问题及整改措施
1、北胶带运输大巷、北回风大巷两掘进工作面风筒管理不到位,多处破口漏风。
整改措施:
掘进队立即安排人员修补破口,并责成专人负责风筒的日常维护管理,保证完好。
2、北胶带运输大巷煤尘大,风流净化水幕喷嘴雾化效果不好。
整改措施:
责成专人负责,完善防尘设施,并在巷道扩修作业现场安设移动式洒水喷头,争取从源头消灭煤尘。
4、新建副斜井回风流中布置电气设备,未设置瓦斯检查点。
整改措施:
立即在该地点悬挂瓦斯检查牌板,正常检查该地点风流中的瓦斯浓度。
5、新建副斜井1号联络巷已于北胶带运输大巷实现贯通,现场采用风障控风,风流不稳定,需尽快安装调节风门。
整改措施:
立即组织安装永久调节风门,拆除风障,完善通风系统。
6、为测定煤层瓦斯压力等基本参数。
整改措施:
立即了委托具备资质的单位完成煤层瓦斯基本参数。
第二节会诊结论
本次会诊对地面、井下及资料进行了全面检查,共查出问题6条,对存在的问题提出以下措施:
1、立即制定整改方案,由各主管单位负责跟踪落实。
2、1—5条问题必须在一周内整改;第六条问题必须在11月25日前整改完成。
。
3、所有问题由安监处组织验收。
第三节建议
1、虽然矿井2#煤层瓦斯涌出量不大,但建议矿井在今后生产期间加强2#煤层瓦斯含量测定工作,并根据瓦斯含量测定结果和采掘方案调整情况,及时检验和修正矿井瓦斯涌出量预测结果,以便及时掌握煤层瓦斯赋存规律。
2、加强煤层瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯放散初速度、煤的坚固性系数、煤体破坏类型等相关参数测定工作;
3、XXXX焦煤有限责任公司属于兼并重组资源整合矿井,整合达产后,矿井采掘情况与以往大不相同。
况且,井田面积较大,因此,在生产过程中,应根据生产揭露的情况,认真分析总结,并根据获得的最新认识,对矿井瓦斯地质图进行及时更新。
4、改扩建期间各个井筒贯通,必须重点抓好各个井筒贯通前后的通风系统调整和管理工作。
2013年10月24日
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