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20XX年5月四川煤矿安全监察局以川煤监函[2007]46号《关于四川省川南煤业有限责任公司石屏一矿新建初步设计安全专篇的批复》批准了矿井安全专篇,20XX年11月四川省发展和改革委员会以川发改能源[2007]802号文《关于古叙矿区石屏一矿初步设计的批复》批准了矿井初步设计,20XX年12月矿井正式开工建设。
由于矿井开工建设过程中实际揭露与初期精查地质报告和初步设计相比已发生较大变化,使矿井建设与原初步设计很难保持一致。
20XX年8月,中煤国际工程集团重庆设计研究院设计编制了古叙矿区石屏一矿修改初步设计。
20XX年12月14日四川省煤矿安全监察局以川煤监审批[2010]682号文《关于石屏一矿安全设施变更设计的批复》批准了石屏一矿安全设施变更。
20XX年12月31日四川省发展和改革委员会以(川发改能源函[2010]1367号)《关于回复石屏一矿建设施工阶段调整设计的函》批准了矿井的修改初步设计,同意石屏一矿项目建设工期从40个月调整到48个月,概算总投资为13.6亿元,吨煤投资1126.74元。
(三)项目建设情况
(1)投资完成情况
石屏一矿建设项目总投资概算为15.82亿元,其中石屏一矿为13.6亿元,瓦斯发电与利用总概算0.77亿元,石屏洗煤厂概算1.45亿元。
石屏一矿项目开工至今,累计完成投资12.9亿元,完成概算总投资13.6亿元的95%,其中矿建工程完成投资5.4亿元,占概算总投资的39.7%,土建工程完成投资1.6亿元,占概算总投资的11.7%,安装及设备购置工程完成投资2.5亿元,占概算总投资的18.4%,其它基建完成投资3.4亿元,占概算总投资的25%。
瓦斯发电与利用项目累计完成投资0.31亿元,完成概算总投资0.77亿元的40%,随着瓦斯抽放量的增加将逐步完成剩余工程;
石屏洗煤厂项目开工至今,累计完成投资0.72亿元,完成概算总投资1.45亿元的50%,预计12年竣工投用。
(2)安全专篇工程完成情况
矿井认真落实安全专篇的各项要求,完成了井下爆破材料库、保健站、抽放钻孔工程、放水巷、六大系统建设等工程。
完成投资17109.4万元,完成概算(7976.67万元)投资的215%。
(3)矿建工程完成情况
石屏一矿开工至20XX年11月底累计完成掘进进尺68505.3米,占修改初步设计中井巷总工程量64733米的105.8%。
矿井主体巷道已完工,一、二采区已形成独立通风系统,一采区11301、二采区21303两个采煤工作面已形成。
目前,井巷工程重点施工工作面顺槽、瓦斯抽采巷和区段准备巷道等。
(4)机电安装工程完成情况
石屏一矿矿井主提升运输系统、供电系统、供风供水系统、工作面大型设备、瓦斯抽采管道、监测系统、通讯系统以及地面35kV、10kV输电线路和变电所等已安装到位并投用,能够满足矿井安全生产的需要。
(5)土建工程完成情况
石屏一矿职工宿舍(住宅面积约43409m2)、安全培训楼、苍湾生活区住宅楼(住宅面积约9448m2)和医院、机修车间、油脂库、地面水处理厂、综采设备中转库等地面主要生产生活设施已建成投用,矿区环境有了较大改善。
20XX年11月,四川省发改委以《石屏一矿联合试运转(试生产)方案审查会议纪要》批准石屏一矿开始联合试运转,矿井正式进入试生产阶段。
二、矿井主要生产系统及安全设施建设情况
石屏一矿自开工建设以来,通过合法程序进行招投标,项目由具有矿山工程施工总承包壹级资质的四川煤矿建设第六工程处和矿山工程施工总承包二级资质的四川芙蓉集团宜宾川南建设工程有限公司施工单位承建施工;
项目施工过程中由具有甲级资质的四川省久恒工程监理咨询有限责任公司全过程工程监理;
项目工程质量由煤炭工业四川建设工程质量监督站全过程工程质量监督。
石屏一矿项目经煤炭工业四川省建设工程质量监督中心站审核认证,工程质量合格率达100%。
(一)开拓开采系统
石屏一矿矿井设计前期采用平硐开拓方式,后期采用平硐+暗斜井开拓,建有主平硐、排矸斜井、一、二采区上山及进、回风井、出煤平硐(修改)、专用排水巷七个井筒。
井筒均布置在距C25煤层法向距离50m的底板茅口灰岩中,以采区石门与各煤层联系。
矿井移交生产及达到设计生产能力时开采一采区及二采区,分别在一、二采区C13煤层中布置一个综采工作面,分别为一采区11301工作面、二采区21303工作面;
掘进工作面个数为9个,分别为+510mC15底板瓦斯抽采巷、+471m底板瓦斯抽采巷、11303施工联巷、11303运输顺槽、+660m补掘底板瓦斯抽采巷、+640m运输石门、+620m底板瓦斯抽采巷、21901运输顺槽、21901材料顺槽。
目前,矿井一水平(+435m标高)以上的开拓巷道已施工完成,同时矿井一、二采区的一、二区段相关准备巷道已施工完成,一采区已进入三区段准备巷道石门及C25底板抽放巷道的施工,二采区已进入三区段准备巷道石门及C25底板抽放巷道的施工。
矿井目前已经形成的“三量”情况分别为开拓煤量2981万吨,准备煤量167万吨,回采煤量45万吨。
11301工作面及21303工作面均采用综采工艺,采用走向长壁采煤法,全部冒落法管理顶板。
采煤工作面装备方面,11301工作面装备有MG-400/920-3.3D型采煤机组一台、PLM2000破碎机一台、SZZ830/200桥式转载机一台、DSJ100/80-2×
75皮带机(730m)一台、ZY5000/19/41型液压支架98架;
21303工作面装备有MG-200/456/WD型采煤机组一台、SGZ-764/320型刮板运输机一台、PLM1000破碎机一台、SZZ764/160桥式转载机一台、DSJ100/80-2×
75皮带机(300m)一台、ZY3200/09/21型液压支架102架。
掘进工作面工艺均为普掘,岩巷配备p-30B耙斗装岩机,煤巷配备ZL45-80型煤矿用挖掘式装载机,MYT-120C锚杆打眼安装机6台,砼喷射机组10台。
掘进头面的岩巷支护方式为素喷支护,煤巷支护方式经与西安科技大学进行了“三软”煤层巷道支护技术研究后确定为锚网梁索喷支护。
(二)通风系统
矿井通风方式为分区通风式,通风方法为抽出式。
一采区通风系统:
主平硐、出煤平硐、放水平硐、排矸斜井→+435m运输大巷→一采区上山、轨道和运输石门→11301-1工作面→回风顺槽→回风石门→回风上山→回风平硐→地面。
二采区通风系统:
主平硐、出煤平硐、放水平硐、排矸斜井、二采区轨道斜井→+435m运输大巷→二采区上山、轨道和运输石门→21303工作面→回风顺槽→回风石门→回风上山→回风斜井→地面。
一采区首采工作面11301-1综采工作面为三巷布置,一进两回,采用全负压通风,二采区首采工作面21303综采工作面为三巷布置,一进两回,采用全负压通风。
掘井工作面回风直接进入采区回风上山,均实现了独立通风。
矿井一风井安装了两台BD-11-8-NO26对旋轴流通风机,每台通风机各配用2台YBF560M2-8型(315kW、10kV)防爆电动机;
二风井安装了两台FBCDZ-8-NO26对旋轴流通风机,每台通风机各配用2台YBF560M1-8型(280kW、10kV)防爆电动机。
目前矿井总风量为11200m3/min,一采区总回风瓦斯浓度0.38%,二采区总回风瓦斯0.26%。
矿井等积孔8.37m2
井下掘进工作面均采用局部通风机压入式通风,风机均实现了“三专两闭锁”,采用“双风机、双电源”,并做到自动切换。
风机采用FBDNO5.6/2×
11、FBDNO5.6/2×
15、FBDNO5.6/2×
18.5、FBDNO6.3/2×
22型压入式局部通风机。
20XX年12月16日矿井进行了反风演习,一、二风井采用风机反转反风,一采区主要通风机反风率为47%,二采区主要通风机反风率为45.4%,反风操作及风流改变时间为7min。
反风演习各项指标均符合《煤矿安全规程》第122条规定。
(三)瓦斯防治
1、建立完善了矿井瓦斯管理体系。
矿井明确了矿长是通风瓦斯管理的第一责任者,由总工程师分管“一通三防”工作,设置了通风副总工程师一名,矿井设立有通风部、防突办、通风瓦斯队、抽采队等瓦斯管理机构;
人员配备方面,通风部防突办配备有管理人员13人;
通风瓦斯队配备队长6人、综合管理1人、安监/信息员3人;
抽采队配备技术员1人、队长6人、综合管理1人;
相关区队工人配备瓦检员90人、测风工4人、预测工11人、化验员2人、监测工13人、监测仪器修理工2人、瓦斯器修理工2人、抽放检测工9人、钻工95人、堵孔工5人、抽放司机9人。
矿井建立建全了瓦斯抽采、瓦斯管理及防止煤与瓦斯突出等各种管理办法。
石屏一矿瓦斯综合治理工作体系建设于20XX年12月通过验收。
2、瓦斯抽采方面,一是矿井采区巷道布置系统中,石屏一矿每一区段设有两条专用瓦斯抽采巷道,一条布置在C25煤层底板,另一条沿C15煤线施工,抽采巷道布置低于轨道石门水平8m左右的标高,各区段巷道之间通过联络巷连通,并形成独立的进回风系统。
在C25底板瓦斯抽采巷每隔15m一个钻场施工钻孔,对C19及以下煤层进行预抽,在开采保护层时也能达到卸压抽放的目的,减少工作面瓦斯涌出,抽放半径为5m。
在C15底板瓦斯抽采巷施工穿层钻孔对C13煤层进行穿层预抽,沿C15煤层的施工顺层钻孔,在首采层C13开采时拦截抽放下邻近层卸压瓦斯。
目前矿井一、二采区一、二区段双底抽巷已形成,基本形成“四区配套三超前”的瓦斯防治格局。
二是采煤工作面瓦斯治理主要采用本层抽采、采空区抽采等方式进行治理。
其中本层抽采方式为在工作面运输顺槽向上和在工作面材料顺槽向下施工钻孔预抽瓦斯,钻孔采用交叉钻孔布置,钻孔间距1.5m。
另外在材料顺槽施工高位钻孔控制工作面上部25m卸压范围和工作面上部采空区裂隙带。
采空区抽采方式为在材料顺槽内埋管抽采,采用低负压抽采系统加大对工作面采空区进行抽采,降低工作面采空区内的压差,减少工作面采空区瓦斯向工作面和回风流涌入。
现11301采煤工作面、21303采煤工作面吨煤钻孔分别达到0.43m/T和0.81m/T,抽放率分别为54.37%和54.86%。
三是掘进头面瓦斯治理主要采用穿层钻孔和顺层钻孔相结合的方式预抽煤巷条带煤层瓦斯。
采用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯时,在底板抽采巷道中,对首采层C13煤层每隔6m施工一组穿层抽放钻孔进行顺槽位置的煤层条带预抽,每组设6个钻孔,钻孔在C13煤层形成6m*6m网格,抽放半径为3m,钻孔控制巷道轮廓线外上下各15m范围,现煤巷掘进工作面全部实现了条带预抽。
另外掘进工作面遇地质构造带辅以在碛头采取顺层钻孔抽放煤层瓦斯。
四是石门揭煤头面瓦斯治理主要采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯,钻孔控制巷道轮廓线外12m。
矿井09年以来石门揭煤未发生煤与瓦斯突出,同时还与北京科技大学合作进行了石门揭煤预裂爆破技术提高瓦斯抽采率研究工作,丰富石门揭煤瓦斯治理手段。
五是抽放及管路布置方面。
石屏一矿建立了地面永久抽放系统,目前安装有2台2BES60抽放泵,在抽放泵站安装有环境瓦斯监测探头,泵站正压管路、负压管路中均安装有管道流量监控装置。
抽放管路布置主要在矿井+435m运输大巷安装了Φ530无缝钢管作为抽放主管,长度3400m;
采区巷道安装的是Φ478无缝钢管,长度5000m;
C25、C15底抽巷安装矿用10寸MPE管,长度1.35万m。
抽放管路共计安装长度2.19万m,支管已安装至需投抽的各个地点,能保证抽放瓦斯的需要。
矿井投抽钻孔达到6690个,合计进尺735365.5m,现矿井瓦斯抽放纯量32m3/min,瓦斯发电量8万KW/天,瓦斯发电量能满足矿井用电需要,略有余电上网。
3、防治煤与瓦斯突出方面,石屏一矿编制了防突专项设计,并编制了瓦斯地质图作为区域突出危险性预测和制定防突措施的依据,在实际生产过程中采取了区域综合防突措施、局部综合防突措施防治瓦斯突出。
其中区域综合防突措施主要包括开采保护层、大面积预抽及卸压抽采瓦斯等措施。
局部综合防突措施主要有煤层注水、大直径排放钻孔等,用于石门揭煤及煤层中掘工作面的防突,严格执行《防治煤与瓦斯突出规定》的相关规定要求。
(四)防尘、防灭火系统
石屏一矿井下消防洒水以处理后的井下水为水源,系统为静压供水系统。
由通过井下水处理站内加压泵提升至一采区风井场地300m3水池、二采区风井场地300m3水池、主井工业广场200m3水池、出煤平硐工业广场200m3水池。
消防洒水主管采用Φ159mm的无缝钢管,干管采用Φ108mm的无缝钢管,支管采用Φ50mm的镀锌铁管。
岩巷每隔100m,煤巷每隔50m设置有规格为DN25的给水栓,井下各产尘地点、转载点等设置有防尘喷雾装置。
地面、井下设置消防器材库,主要机电硐室配备消防器材。
各采掘头面按规定配置隔爆水袋棚。
20XX年4月8日泸州市及古蔺县消防部门批准通过了石屏一矿消防专项验收。
(五)防治水
石屏一矿位于古蔺复式背斜北翼东段,即区域水文地质单元石亮河次级单元分水岭的西侧,为一平缓的单斜自流水斜地构造。
石屏一矿自建井以来,根据施工的井巷工程情况,以及对矿区水文地质调查,水害主要是地表水。
地表水水害主要是+435m水平揭露的裂隙及陷落柱与地表杉木河有联系,受降雨影响,地表水会通过裂隙及陷落柱渗往井下,形成地表水害,矿井在建设过程中曾发生“6.29”异常涌水事故,对矿井建设工程造成一定影响。
从揭露的灰岩巷道及探放水过程中未发现有岩溶水;
矿井设计时与小煤窑留有足够煤柱,老空水对矿井威胁较小。
矿井主要开展了以下防治水工作。
1、防治水机构及管理制度
根据《煤矿防治水规定》要求,石屏一矿成立了防治水办公室及探放水队伍,设置了地测副总工程师职位,配备了相应的专业技术人员和探放水队伍,购置了地质雷达和矿井地质探测仪等相应物探设备。
并按要求建立健全了《水害防治岗位责任制》、《水害防治技术管理制度》、《水害预测预报制度》和《水害隐患排查治理制度》,编制了《防治水中长期规划》、《水害救援预案》和《水害现场处置方案》。
2、防治水工程
石屏一矿在井巷开拓过程中,在+435m运输大巷揭露到陷落柱和溶槽,曾发生异常涌水,涌水主要受降雨和地表水影响,特别是+435m运输大巷绕道处的涌水受地表杉木河补给,对矿井建设工程造成较大影响。
针对石屏一矿在丰水期较大涌水的实际情况,主要采取“以疏为主、以堵为辅”的防治水措施。
建井以来水害治理工程主要有以下几个方面。
1)、施工了一条+428m专用排水巷
+428m专用排水巷起点接+435m运输大巷Ⅰ、Ⅱ绕道,出口接石亮河,总长2200m,最小断面10.4m2,投资1758万元。
主要用途是把+435m运输大巷Ⅰ、Ⅱ绕道以及+435m陷落柱水自然排至地面石亮河。
经过近两年雨季期间的检验,能排出丰水期最大涌水量,消除了异常水害威胁。
从去年下半年开始我矿开始实施杉木河水截流工程,将杉木河雨季洪水直接引入至石亮河,避免大气降雨汇入井下,将彻底治理大气降雨对矿井安全生产的威胁。
预计投资3000万元。
2)、陷落柱及溶洞的处理
石屏一矿在井巷工程中揭露的陷落柱及溶洞,在处理时,采用架设骨梁跟高压注浆方式充填饱满,底板采用浇筑钢筋混凝土硬化,巷顶及两帮采用砌碹并浇筑钢筋混凝土方式加固,共模筑700余米。
在浇筑混泥土时,留设排水孔,避免积水侵蚀破坏混泥土。
处理后,巷道涌水将从水沟自然排出地面,减小或避免对巷道正常运行的影响。
总投入1200万元。
3)、注浆加固
石屏一矿在井巷施工过程中,揭露了较多的岩溶破碎带,在处理这些破碎带时,主要采取注浆加固措施,共用水泥2500余吨,取得较好效果。
3、水文地质补充勘探
石屏一矿二采区水文地质勘探程度较低,公司于20XX年10月18日~20XX年11月20日,与四川省煤田地质局合作,对矿井进行了水文地质补充勘探。
采用三维地震和瞬变电磁探测方法,探明岩溶51个,陷落柱1个。
并针对石屏一矿水害特征,提出了针对性较强的矿井水害探测、预防方法和探放水设备、技术方法,编制了《石屏矿区煤矿开采防治水实施细则》,对全区今后的防治水工作起到了良好的指导作用。
4、岩溶水及小窑水的防治
岩溶水防治,石屏一矿部分开拓巷道布置在强含水层茅口灰岩中,在灰岩中掘进时,严格执行探放水措施,根据探放水结果发放允掘通知单,掘进队按允掘距离进行掘进。
小窑水防治,石屏一矿从采掘部署上首先避开了老空水及小煤窑采空区,同时开展了与周边矿井的联测工作,定期或不定期对周边小煤矿进行调查,掌握周边小煤矿采空区积水范围及采掘情况,同时在布置首采工作面时,加强探防水措施,并按规定留设了防治水煤柱。
5、防治水基础工作
石屏一矿主要按《煤矿防治水规定》上的要求开展防治水基础工作,坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘,先治后采”的原则。
采取“防、堵、疏、排、截”的综合治理措施。
每年、季、月,根据生产作业计划,对各个采掘头面进行综合的水情水害预测预报;
每月对各采掘工作面进行突水危险等级评价;
对临时的施工点采用临时预测预报相对应,对有水情水害的地点,首先在预测预报上提出防治水要求及相应措施,预防水害发生。
每月按要求进行一次防治水专项检查。
6、建立了矿井水文在线监测系统
石屏一矿主要水害主要受大气降雨影响,井下异常涌水点主要受地表杉木河补给。
因此,石屏一矿建了古叙矿区第一个水文在线监测系统,主要对地表补给区(杉木河)、井下放水巷、各陷落柱段的水位、水量、水压、水温进行实时监测,对石屏一矿及时处理水害,保障安全生产有着重要的现实意义。
7、水害应急救援预案演练
石屏一矿每年在雨季前,根据《煤矿防治水规定》要求,按照《水害应急救援预案》内容进行一次撤人演练,并对演练情况进行分析总结。
根据前几年演练情况,用时在1小时以内,均达到预案要求。
(六)提升运输系统
石屏一矿提升系统由排矸斜井提升系统、一采区轨道上山提升系统、二采区轨道斜井(上山上段)提升系统、二采区轨道上山下段提升系统,以及一采区、二采区行人上山架空人车等系统组成。
排矸斜井提升设备选用2.5m3的JHX-2.5G型特制矸石箕斗,提升设备选用2JK-2X1/20型提升机一台(双筒、滚筒直径2.0m,宽度1.0m),双钩提升;
一采区轨道上山及二采区轨道上山上、下段提升设备选用JKB-2X1.5/30型防爆提升机一台(单筒、滚筒直径2.0m,宽度1.5m),配一台YBPT355L2-6型电动机(250KW,660V);
天轮为TXG1600/14型一个,钢丝绳为24ZBB6×
7+FC1670ZS,每次升降一架液压支架;
下段矸石每次串4辆1t矿车。
配备四象限矿用变频调速电气控制系统,电源控制箱、操作台控制回路采用矿用本质安全回路。
该系统能实时显示运输状态下的电流、电压、提升速度、提升距离等实时参数,并具有过载、过卷、深度指示等功能。
一采区行人上山架空人车选用RJY22-23/466型井下架空人车一台(驱动轮直径为1.2m),配一台YB225M-8型(22KW,660V)防爆电机,钢丝绳选用20ZBB6×
19S+FC1670ZZ,吊座间距为12m。
二采区行人上山架空人车选用RJY45-20/942型井下架空人车一台(驱动轮直径为1.6m),配一台YB280M-8型(45KW,660V)防爆电机,钢丝绳选用26ZBB6×
19S+FC1670ZZ,吊座间距为10m。
(七)煤炭运输系统
石屏一矿煤炭运输系统主要由采区运输石门带式输送机、采区运输上山带式输送机和一至二采区+435m运输大巷带式输送机、出煤平硐带式输送机,以及配套装置组成。
出煤平硐选用阻燃抗撕裂型钢芯绳带式输送机,带宽为1.0m,带速取2.5m/s,长3120m,装机功率P=2*280kW,电动机型号为YPT355L1-4型变频调速电机。
一采区至二采区+435m水平运输大巷带式输送机运输带宽为1.0m,带速取2.5m/s,长2650m选用(ST1600)的DX型阻燃抗撕裂钢绳芯输送带,长2670m,装机功率P=2*160kW。
为了使胶带运输安全、可靠,出煤平硐、一采区至二采区胶带运输全线每隔40米安设了消防洒水装置,并留有接头。
同时安设了胶带运输的欠压保护、过电流保护、堆煤保护、防滑保护、防跑偏保护、温度保护、烟雾保护、输送带张紧力下降保护、防撕裂保护等各类保护。
采区运输石门选用带宽1000mm(ST800)的DX型阻燃防撕裂胶带输送机,一、二采区运输上山选用带宽1000mm(ST1600、ST3150)的DX型大倾角阻燃防撕裂胶带输送机。
(八)电气系统
石屏一矿工业广场建设有一座35/10kV变电所,主变容量为2*8000kVA,其中一回35kV电源线路(LGJ-150/6.3km)引自走马110/35kV变电站,另一回35kV电源线路(LGJ-150/10.4km)引自龙山110/35kV变电站,走马及龙山110/35kV变电站引自不同的220KV变电站,供电电源供电可靠,为矿井主供电电源。
另在一、二风井各建设10kV配电所一座,其双回10kV电源线路均引自主场地35kV变电所的两段10kV母线,其中35kV变电所至一采区配电所线路为2LGJ-240/3km,35kV变电所至二采区配电所线路为2LGJ-240/8.5km。
主场地10kV负荷由35kV变电所供电,井下一、二采区10kV负荷分别由一、二采区10kV配电所供电,井下掘进动力及固定设备动力均由区段变电所供电,综采工作面采用移动变电站供电。
(九)压风系统
一采区供气系统主要由一风井地面空气压缩机站选用4台SA—120A型地面固定式空气压缩机(排气量21m3/min,排气压力0.85MPa)供给,每台空气压缩机配1台120kW、660V电动机,由空气压缩机厂家配套。
其中3台工作,1台备用检修。
二采区供气系统二风井地面空气压缩机站选用5台SA—120A型地面固定式空气压缩机(排气量21m3/min,排气压力0.85MPa)供给,每台空气压缩机配1台120kW、660V电动机,由空气压缩机厂家配套。
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