210采区综合防尘设计Word下载.docx

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第二节瓦斯、煤尘和煤的自燃

新宏煤矿为低瓦斯矿井，自建井到现在，采掘工作面的瓦斯含量一直较低，二00七年八月,进行了矿井瓦斯等级鉴定，矿井瓦斯相对涌出量为0.41m3/t，绝对涌出量为0.24m3/min；

矿井二氧化碳相对涌出量为2.88m3/t，绝对涌出量为1.68m3/min。

矿井瓦斯涌出无异常现象，由此结果确定我矿为低瓦斯矿井。

根据煤炭科学研究总院抚顺分院实验室煤尘爆炸性鉴定报告，我矿所开采的2#煤煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为38.80%；

同时2#煤层经鉴定具有自然发火倾向，为自燃煤层，自燃发火期为6个月。

第二章采区基本概况

第一节采区位置

根据钻探资料表明，2#煤有部分煤层确失，从而将采区西翼边界复杂化。

采区位置：

东到F3断层，西至F4断层，北以顿庄断层为界，南到贾桥断层。

采区东西走向长1200米，南北倾向宽960米，面积593351平方米。

第二节煤层情况

2#煤层的地质储量为341.3万吨，可采储量290.1万吨。

本设计主要以2#煤层为对象。

1、2#煤层赋存情况：

发育于山西组中上部，上距下石盒子组底部S4砂岩24.45m，下距3煤层28.74m。

煤层直接顶板为灰白色中粒石英砂岩，有时相变为泥岩。

直接底板多为细、粉砂岩，有时为泥岩，间接底板为灰白色中细粒石英砂岩。

山西组为河控浅水三角洲沉积。

2、煤层结构

井田内14个钻孔揭露该层位。

其中：

可采点9个，不可采点1个，冲刷缺失点5个。

厚度0～3.41m，平均厚1.88m，可采指数64%，煤层厚度方差1.25，变异系数66%，煤层结构简单，虽有缺失，但可采区连续，属较稳定煤层。

3、煤的物理性质及工业指标

①煤的物理性质：

黑色，粉块混合煤，浅黑色条痕，玻璃光泽，参差状断口，多为透镜状结构，裂隙发育。

平均视密度1.37t/m3。

据简选样试验结果统计，2煤层煤粒度13～6mm为41.32%、6～3mm为17.85%、3～0.5mm为30.58%，0.5mm以下为10.25%。

②工业指标：

2煤层挥发份（Vdaf，%）36%左右；

水分2.06%；

灰分5.04%；

2煤层原煤全硫除J29孔外均小于1%，且较稳定，属特低硫煤；

2煤原煤干燥基发热量最高为30.550MJ/kg。

2煤层特低硫，为1/3焦煤，可作为炼焦用煤的骨架煤种，也可作动力用煤等。

第三节采煤方法

根据本区煤层赋存情况，地质构造以及走向相对较长的特点，结合我矿的年生产能力，采区可以布置双翼回采工作面或单翼工作面。

采用伪倾斜长壁顶板自然垮落的采煤方法，采区工作面后退式回采。

一、落煤方式

采煤工作面的落煤方式采用ZQS-50/300型风煤钻打眼，人工放炮落煤；

炮眼用黄泥和水炮泥封堵。

二、工作面装煤及运输

采煤工作面经放炮落煤后，采用40T刮板输送机运输，以推溜器前移及人工装煤相结合的方式装煤。

经过工作面溜子到顺槽溜子、皮带。

三、工作面支护

选用DZ-22型单体液压支柱配合HDJA-1000金属铰接顶梁进行支护，工作面顺槽采用单体液压支柱进行超前支护。

第四节回采工作面

一、开拓方式

本采区设计是以2煤层这一单一煤层设计的；

井田内14个钻孔揭露该层位，其中：

由于煤层的部分缺失，可以将2煤层看作东西两块段，东段大，西段小。

由于采区范围较大，形状不规则，加之煤层的部分缺失，一组采区巷道难以顾及两块段，因此采用以下的开拓方式：

东块段布置采区上山，双翼开采，西块段布置采取辅助下山或采区石门单翼开采。

二、工作面参数

按矿井年产量和设备运输能力，设计认为工作面长度以80米为宜（对拉面设计），煤层平均厚度为2.0米左右，一次采全高，工作面年推进度为600米，根据以上工作面参数，工作面年产量为：

A=80×

2×

2.3×

600×

1.36×

95%/10000=28.53（万吨）

根据以上计算，工作面产量为28.53万吨，掘进煤按10%计算，矿井年产量可达到31.38万吨，满足年生产能力的要求。

第五节采区布置

由于210采区为非规则不对称采区，为一微型等轴盆地的一翼，可以看作一单斜构造，倾斜宽度为960米。

按照310采区设计，为了充分利用原有巷道，我们采用一对采区上山开采210采区的东块段，双翼开采；

西块段布置采取辅助上山或采区石门单翼开采。

210采区内底板标高-40～-250m，区内煤层较稳定，倾角5°

～15°

，厚度0～3.41m，平均厚1.88m，虽有缺失，但可采区连续，属较稳定煤层。

根据这些条件，可以布置部分对拉面，以应对局部地段大的地质变化。

在3#煤集中轨道巷主35点开门，以110°

方位、16.5°

的上山施工一条穿层巷道，施工68m（水平）后，将揭露2#煤层；

揭露2#煤后，及时施工210采区车场；

车场施工结束后，随即到210集中轨道巷的开门点。

一、为开采东部块段对采区巷道作如下布置

1、210采区轨道巷

采区轨道巷大部分布置在2#煤层中，煤层出现反坡或出现地质构造时，可采用一个坡度施工，原则上不施工下山；

具体层位根据施工揭露而定。

2、210采区运输巷（采区回风巷）

在3#煤集中运输巷主E1点开门，以110°

的上山施工一条穿层巷道，施工90m（水平）后，将揭露2#煤层，或到达2#煤的层位；

同时能保证两巷保护煤柱合乎要求。

对于采区运输巷，有两种布置方式：

一种是布置在2#煤层中，另一种布置在2#煤底板砂岩中。

二、为开采西部块段，布置如下采区辅助巷道

1、辅助轨道巷

在210采区车场内，沿2#煤层顶板，以192°

的方位施工下山；

施工370米（平距），接近伊家河保护煤柱后，改以270°

的方位施工，直至开采上限，也沿2#煤层顶板施工。

2、采区辅助进风巷

的方位施工轨道下山

3、采区辅助运输巷

与采区辅助轨道巷平行，相距25米、以270°

的方位施工，直至开采上限；

采区辅助运输巷布置方式有两种：

4、采区辅助回风巷

采区辅助运输巷，又作为采区辅助回风巷。

5、采区辅助运输石门（回风石门）

根据辅助轨道巷以及采区辅助进风巷的揭露，从而确定2#煤层在西段的赋存情况；

由这些结果可以确定一条平巷与井底煤仓沟通。

这条石门的方位角根据2#煤层底板等高线预计定为175°

，设计长度320米，其中岩巷或半煤巷100米，煤巷占220米。

工作面两道，通过联络巷与采区巷道联接，形成回采工作面和工作面通风系统。

第三章综合防尘设计

一、煤尘隐患分析

有许多固体颗粒，在一般状态下是不易引燃的，但是当它们成为微细的粉末时，就变成易燃，甚至容易引起爆炸。

煤尘就是煤炭的微细颗粒，它容易燃烧和爆炸。

我矿所开采的2#煤层煤尘经煤炭科学研究总院抚顺分院鉴定具有爆炸危险性,爆炸指数为38.80%。

煤尘爆炸应具有三个条件：

（1）煤尘本身具有爆炸性，而且煤尘必须悬浮在空气中，并达到一定的浓度（下限浓度为45g/m3，上限浓度为1500～2000g/m3）；

（2）氧浓度不低于18%；

（3）存在有引爆的热源，一般为700～800℃

这三个条件缺少任何一个都不会发生爆炸。

煤尘爆炸的原因是：

（1）煤变成煤末后，增大了表面积。

当它悬浮在空气中时，扩大了与氧的接触面积，加速了氧化过程。

（2）煤尘受热后，能放出大量可燃气体。

这些可燃性气体遇高温时，容易燃烧或爆炸。

煤尘爆炸是空气中氧气与煤尘急剧氧化的反应过程。

第一步是悬浮的煤尘在热源作用下迅速地被干馏或气化而放出可燃气体；

第二步是可燃气体与空气混合而燃烧；

第三步是煤尘燃烧放出热量，这种热量以分子传导和火焰辐射的方式传给附近悬浮的或被吹扬起来的落地煤尘，这些煤尘受热后被气化，使燃烧循环地继续下去。

由于燃烧产物的迅速膨胀而在火焰面前方形成压缩波。

压缩波在不断压缩了的介质中传播时，后波可以赶上前波。

这些单波迭加的结果，使火焰面前方的气体的压力逐渐增高，因而引起了火焰传播的自动加速。

当火焰速度达到每秒数百米以后，煤尘的燃烧便在一定的临界条件下转变为爆炸。

由燃烧转变为爆炸的必要条件是由于氧化反应而产生的热，必须超过热传导和辐射所造成的热损失。

否则，燃烧既不能持续发展，也不会转化为爆炸。

煤尘爆炸已经形成，爆炸波可将巷道中的落尘扬起而为爆炸的延续和扩大补充尘源，可能发生连续爆炸。

煤尘爆炸后，在气体产物中含有大量二氧化碳和相当多的一氧化碳，因此，在煤尘爆炸事故中将会造成大量的人员,因一氧化碳中毒而死亡。

二、综合防尘设计

1、防尘管路

1、胶带机巷每隔50m设一个三通阀门，其他巷道每隔100m设一个三通阀门。

管路上的每个分支管路必须安设阀门，三通、阀门在安设管路时一并安设。

三通阀门必须垂直向下或向上安设，不得倾斜。

2、防尘管路必须按标准刷天蓝漆，压风管路刷橘黄漆，风管和水管的三通阀门全部刷银粉漆，刷漆前除锈要彻底。

3、水量充足，能满足井下连续2h以上的防尘用水量，地面水池容量不小于200m3，并有备用水池；

水质清洁，水中悬浮物含量不得超过150mg/L，悬浮物粒径不大于0.3mm，水的pH值应在6～9.5范围；

水质必须每季测定一次。

采区巷、采掘工作面巷道管路中,都要安装过滤器,每月要冲洗一次过滤设施。

（二）防尘设施

1、转载点喷雾帘

①所有运煤转载点均设置完善的喷雾装置，设置2～3个喷嘴，对准转载落煤位置，在溜子司机、皮带机司机便于操作的安全地点设专门的阀门控制喷雾帘的开关。

②所有转载点喷雾架采用螺栓或抱箍固定，固定要牢固；

且必须刷银粉漆。

③各地点的喷雾帘必须保证正常使用，不得停用。

2、净化水幕

①采煤工作面进回风巷、主要进风大巷及进风斜井和掘进工作面都必须安装净化水幕：

采煤工作面材料道必须安设1道净化水幕，距工作面煤壁不超过30米；

运输巷应设置2道净化水幕，距工作面煤壁20米设置1道固定净化水幕，两道水幕间距10米，随工作面推移向前移动；

掘进工作面水幕安设标准为：

第一道净化水幕距迎头不超过50米，由掘进工区负责日常管理、使用、维修，并及时前移；

第二道水幕安设在掘进工作面回风口与全风压风流汇合处。

②所有皮带巷中，每部皮带的后部设置1道净化水幕。

③所有净化水幕必须紧贴顶板（或顶梁）、迎着风流方向安设，并且全部封闭全断面；

灵敏可靠，雾化效果要好，喷头堵时必须及时处理。

④净化水幕必须保证正常使用，不得停用。

3、远程爆破喷雾

①掘进工作面在距迎头不大于10米位置安设远程爆破喷头，采用风、水连动方式，水管用自动爆破喷雾装置控制，水阀必须始终对自动爆破喷雾装置供水，严禁随意关闭；

风管从分风器单独连接，不得混用，在放炮前将风阀打开。

②远程喷头固定方式为：

扶棚巷道用棚卡子将远程喷头固定在棚梁中间，锚喷巷道用两个专门加工的短锚杆将远程喷头固定在顶板中间；

固定过程中不能用铁丝代替螺栓，远程喷头必须正对迎头，不得歪斜，保证放炮时喷雾能够达到迎头。

③自动爆破喷雾装置固定方式为：

扶棚巷道用铁丝将自动爆破喷雾装置固定在棚腿上，锚喷巷道用射钉将自动爆破喷雾装置固定在安设水管的一帮；

固定要牢固，不得歪斜；

吊挂高度为离轨面不低于1.0米,且灵敏、可靠，不漏水。

④喷头雾化效果要好，喷头堵时必须及时处理。

4、除尘风机

①锚喷巷道必须按规定使用除尘风机，安设在有水沟一侧，距迎头不大于50米，并正常使用。

②喷头雾化效果要好，喷头堵时必须及时处理。

③除尘风机必须定期除锈，并刷防锈漆。

（三）综合防尘措施

采掘工作面生产过程中必须严格采取综合防尘措施，从源头上控制粉尘的产生，防止粉尘飞扬，其一：

针对08年度我矿开采的2#煤层工作面，（2108工作面与2104工作面），我们主要采取了如下措施：

1、地测科提前在工作面三道打注水眼，采取煤层超前注水。

（详细情况见2108、2104工作面煤层注水设计方案）。

2必须采用湿式打眼，供水压力为0.2～1Mpa，耗水量为5～6L/min，使排出的煤粉呈糊状。

3、封眼使用水炮泥，其余部分采用粘土炮泥。

炮眼深度和炮眼封泥长度必须符合《煤矿安全规程》第329条之规定。

采煤工作面必须有灌装水炮泥的设施，且有专用的盛放水炮泥的箱子。

4、每次爆破前后必须冲洗煤壁、顶板，并浇湿底板落煤，在出煤过程中，边出煤边洒水。

对放炮过程前后的洒水灭尘情况，由安全科安全检查员进行专门监督，对不按要求进行洒水的要进行严肃处理。

5、爆破时必须喷雾降尘。

6、采煤工作面进（回）风侧、工作面内按标准安设水幕对风流进行全面净化，并确保正常使用。

7、工作面及回风巷超前段每班冲洗一次。

8、回风巷每周至少冲刷一次。

其二、掘进工作面采取以下综合防尘措施：

1、打眼必须采取湿式作业。

供水压力以0.3MPa左右为宜，但应低于风压0.1～0.2Mpa；

耗水量以2～3L/min为宜，以钻孔流出的污水呈乳状岩浆为宜。

2、封眼采用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分用粘土炮泥封实，炮眼深度和炮眼封泥长度必须符合《煤矿安全规程》第329条之规定。

掘进工作面必须有灌装水炮泥的设施，且有专用的盛放水炮泥的箱子。

3、爆破前后必须对放炮地点附近20m内的巷道进行冲洗巷帮和洒水降尘。

4、必须安设爆破自动喷雾装置，保证爆破时喷雾能够到达迎头；

同时按标准安设净化水幕，对回风流进行全面净化。

5、在装岩过程中坚持边装岩边洒水。

6、喷浆时必须采用潮喷，采用低风压近距离喷射，减少回弹率。

7、在喷浆地点下风侧至少安装两道净化水幕，并使用水射流除尘风机。

8、距工作面20m外巷道每7天冲刷一次，并清除浮煤。

（四）合理风速

从防尘的角度要求，将采煤工作面的风速控制在1.2～1.6m/s,掘进工作面的风速控制在0.4～0.7m/s。

此风速即能吹走浮尘，又不吹起落尘，是比较合理的风速。

（五）加强采煤工作面煤层注水的管理，实行长孔煤层注水与短壁煤层注水相结合，对采煤工作面防尘进行综合治理。

采煤工作面生产前必须进行煤层注水工作,进风巷采用静压长孔注水,孔距15m,孔深60～80m,采用膨胀式封孔器封孔，封孔深度1.0米；

打眼注水超前开采时间不能超过2个月，注水孔超前回采工作面的距离一般为40～100米。

注水系统都要设置压力表、流量表,逐日统计注水量；

煤层水份每月测定一次,由地测科负责完成。

采煤工作面内采用短孔注水，在工作面内与煤壁斜交打钻孔注水，注水长度一般为2～3.5米，注水孔间距1.5～2.0米，打眼后插入注水器注水。

注水开始后一般经10～15min煤层出现“出汗”现象，表明在注水范围内的煤层已充分湿润。

（六）加强采掘工作面放炮的管理，严格执行新宏煤字［2004］第39号“关于进一步加强井下放炮管理的通知”各项规定，使用煤矿许用安全炸药（乳化炸药）和毫秒延期电雷管，严禁放糊炮和明电放炮；

严格按规定进行炮眼封泥，并坚持使用水炮泥。

（七）严格按照《山东省煤矿“一通三防”工作实施细则》的规定，定期对井下采掘工作面、转载点、峒室等工作地点进行粉尘浓度的测定，搞好日常作业场所粉尘监测；

发现问题，及时汇报并进行处理。

（八）严格按照规定的周期对井下巷道进行定期冲刷，井下任何地点不得有厚度超过2毫米，连续长度超过5米的粉尘堆积（用手捏成团，经振动不能飞扬者不在此限）；

巷道冲刷必须落实到人，责任明确，发现不按标准冲刷的严肃处理。

采煤工作面超前范围内的巷道由采煤工区负责冲刷，掘进工作面耙装机以前巷道由掘进工区负责冲刷，其余巷道由通防工区负责冲刷。

同时每年由通防工区对大巷刷白一次。

（九）接触煤（矽）尘职工必须严格按规定要求佩带个体防尘口罩，并定期更换。

（十）各运输转载点必须按规定要求使用喷雾帘，做到开水开机，停水停机。

（十一）严格按照《山东省煤矿“一通三防”工作实施细则》规定，及时按标准设置隔爆设施，并定期更换水，保证水质优良。

隔爆水棚的设置必须符合以下要求：

1、主要隔爆水棚用水量不小于400L/m2，辅助隔爆水棚用水量不小于200L/m2；

排间距为1.2～3.0m，主要隔爆棚棚区长度不小于30m，辅助隔爆棚棚区长度不小于20m。

2、集中式布置的首列（排）水棚与工作面的距离，必须保持在60～200m范围内，水槽棚的水槽应横向（长边垂直于巷道走向方向）嵌入式装。

3、水棚与顶梁（无支架时为顶板）、两帮（支柱）之间的间隙不得小于0.1m；

水棚距轨道面不小于1.8m；

棚组内的各排水棚的安装高度应保持一致，需要挑顶时，水棚区的巷道断面应与其前后各20m长的巷道断面一致。

4、水棚应设置在直线段巷道内，与巷道交叉、转变处的距离不得小于50m。

（十二）地测科每年至少进行一次水质化验，通防工区每月对进回风巷气体进行一次化验分析，医务室根据规定对接尘人员进行定期查体。

根据化验检查的结果，矿采取措施进行处理。

第四章采区消防管路敷设方案

地面消防水池→主斜井→2#联络巷→3#煤轨道下山→3#煤集中轨道巷→2#煤轨道上山→2#煤集中轨道巷→工作面

地面消防水池→主斜井→上仓皮带巷→3#煤集中运输巷→2#煤运输上山→2#煤集中运输巷→工作面