天普煤矿度瓦斯治理方案文档格式.docx
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在未确定矿井瓦斯等级前,按煤与瓦斯突出矿井对其进行安全检查、验收和管理。
为此,我矿特编制《普安县楼下镇天普煤矿瓦斯治理方案》。
第一章矿井概况及安全生产现状
一矿井概况
普安县楼下镇天普煤矿(以下简称“天普煤矿”)位于位于普安县楼下镇泥堡村,属普安县楼下镇所辖,矿山距普安县城平距66km,距楼下镇15km,距南昆铁路清水河集运站16km,距拟建的楼下电站26km,经302国道至安顺市205km,至贵阳302km,对外交通十分方便。
天普煤矿属资源整合矿井,贵州省人民政府黔府函[2006]201号“省人民政府关于黔西南州兴义市等六县(市)煤矿整合和调整布局方案的批复”及贵州省煤炭管理局等六厅、委、局黔煤呈[2006]26号“《关于批复黔西南州六县(市)煤矿整合、调整布局方案的请示”及批复,天普煤矿由由原天普煤矿与原杉树林煤矿整合而成。
整合后矿区面积1.1942km2,生产规模15万t/a。
天普煤矿属私营合伙企业。
原天普煤矿、杉树林煤矿均位于普安县楼下镇,距楼下镇15km,区内属构造剥蚀山山地貌,属低中山地形,总体北高南低。
原天普生产规模为9万吨/a,矿区面积为0.7184km2,开采深度:
由1675m至1600m,采用斜井-立井开拓,立井揭穿18#煤层落平,斜井均沿17#煤层布置,开采17#煤层,18#、19#煤层均未开采。
原杉树林煤矿生产规模为3万吨/a,矿区面积为0.1256km2,开采深度:
由1560m——1500m,采用斜井开拓,开采17#煤层;
整合后天普煤矿由9个拐点坐标圈定,井田长约1.8km,宽约0.96km,面积约1.1942km2,开采深度+1675~+1350m。
天普煤矿利用原天普煤矿系统对17#煤层进行回采,截止2010年11月,天普煤矿矿区内17#煤层已开采至+1350m标高,整个矿区17#煤层已采完,仅剩下井筒保护煤柱,现该矿井正在回收17#煤层井筒煤柱,采空面积为217813m2。
现天普煤矿分为一个水平两个采区回采。
采煤方法为走向长壁后退式采煤法,落煤方式为炮采。
现矿井主斜井采用DTL80/10/2×
45型皮带运输机运输。
煤炭经主斜井皮带运至地面转载皮带,经筛分后进入地面储煤场,储煤场均采用铲车装入汽车运输。
现矿井回风井选用FBCZNO16/2*75KW型防爆抽出式轴流通风机两台,一台运行,一台备用。
配套电机:
YBFh132S1-2,电机功率75×
2KW一台工作,一台备用。
机械抽出式通风。
现矿井采用机械排水,选用D25-5.0×
10型水泵,其流量为25m3/h,扬程为500m;
配备功率为75kw防爆电机。
,一台工作,一台备用。
现副立井选用JTK-1.6×
1.2型提升绞车完成辅助运输,最大拉力45KN,平均绳速1.84m/s,容绳量660m,电机功率90kw。
现有2BEA-253型水环式真空泵四台(两台工作、两台备用),真空泵极限压力33hpa,气量范围28-43m3/min,电机功率55KW。
现有SA75A螺杆式压缩机2台,1台工作,1台备用。
该空压机额定排气量为每台14.1m3/min,额定排气压力为0.7Mpa(7.14kg/cm2),配套电动机功率75kw,空压机为螺杆式。
天普煤矿整合后,于2008年办理了15万吨采矿许可证(证号:
5200000830366),有效期至2018年4月;
根据贵州省国土资源文件“关于《贵州省普安县楼下镇天普煤矿资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明”(黔国土资储备字[2007]507号文),截至2007年6[换行]月,核实普安县楼下镇天普煤矿(准采标高+1675m——+1350m)保有资源量(122b+333+334?
)为797万吨。
其中(122b)104万吨,(333)268万吨,(334?
)425万吨。
二煤层赋存状况
煤层呈层状产于龙潭组(P3l)中。
产状与围岩产状一致。
矿区共有13~29层煤,总厚19.87米,其中可采煤层4层,煤层厚度5.57~15.93m,平均8.98m。
可采煤层17#、18#、19#、26#煤层赋存情况见下表。
根据该矿提供的煤质鉴定报告,17#、18#、19#煤层的水分:
1.4~2.65%,灰分:
18~28.28%,挥发份:
8.34~11.36%,硫分:
1.63~2.89%,发热量:
26.0~27.0MJ/kg;
26#煤层未鉴定,根据该矿《矿井资源储量评审意见书》—黔国土规划院储审字【2007】283号提供26#煤层硫分平均为4.34%,属于高硫煤。
天普煤矿委托贵州天宝矿产资源咨询服务有限公司编制了《普安县楼下镇天普煤矿(整合)开采方案设计》和《普安县楼下镇天普煤矿(整合)安全专篇》,并分别经贵州省煤炭管理局和贵州煤矿安全监察局盘江监察分局进行了批复。
矿井设计生产能力15万吨/年,服务年限为10.6年。
三瓦斯状况
经贵州省能源局黔能源煤炭(2011)790号文“关于黔西南州煤炭局《关于上报黔西南州2011年度煤矿瓦斯等级鉴的报告》的批复”,天普煤矿绝对瓦斯涌出量为5.18m3/min,相对涌出量为26.64m3/t,二氧化碳绝对瓦斯涌出量为1.07m3/min,相对涌出量为5.50m3/t,鉴定属高瓦斯矿井。
根据2011年09月18日贵州省煤田地质局实验室检测报告结果,天普煤矿C18号煤挥发分11.39%,真相对密度1.88,煤吸氧量为0.71cm3/g,自燃倾向分类为Ⅲ级,不易自燃;
火焰长度0mm,抑制煤尘爆炸最低岩粉量为0%,无爆炸危险性。
四开拓开采方式
4.1开拓方式
本矿采用斜井-立井联合开拓,井筒位于井田中部。
现开采一水平+1580m为标高,以运输下山及主斜井为界划分东、西采区,矿井先期开拓开采二、三采区,采面是走向长壁后退式炮采方法。
4.2采煤方法及掘进工艺
本矿井为试产矿井,现主采C17、C18、C19、C26煤层,采煤工作面,2011年6月份为11801采面。
采用走向长壁布置,炮采工艺。
现掘进工作面有11802运、风巷2个掘进工作面施工。
掘进采用炮掘工艺,煤巷及岩巷均采用煤电钻及风动凿岩机打眼,放炮掘进。
巷道断面均为梯形断面,断面积6.22㎡,采用11#金属工字钢架棚支护。
五“一通三防”现状
5.1矿井通风状况
回风立井采用拱形断面,砌碹支护,净断面8.0㎡,承担全矿井回风任务。
本矿井通风系统为中央并列式通风,通风方法采用主扇抽出式,由主斜井、副斜井两巷为进风,从立井回风。
主、副井进风,新鲜风流经运输巷分风进入采区各作业点,乏风从总回风巷排出地面。
矿井无串联通风和风流短路情况。
风井安装使用的主扇风机型号为FBCDZ№16型对旋轴流风机2台,一台备用一台工作,风量为1698-3768m3/min,风压为702-2650Pa,电机额定功率为2×
75KW,矿井通风巷道断面均大于8.0㎡,通风设备完好,运转正常,能满足达产要求。
煤矿制定了测风制度,规定井下每旬测1次风,测风工作由矿技术人员承担,检测数据经校正、计算后填入报表送[换行]安全技术负责人审查,风量、风速不能满足安全生产的巷道或工作面立即进行调风。
主斜井进风量为667m3/min,副斜井进风量为2313m3/min,采煤工作面配风920m3/min;
,2个掘进工作面共320m3/min;
其它巷道风量227m3/min。
总回风量为3087m3/min。
局部通风机为FBDNo6.0/2×
15型,额定功率15kW,额定电660V,风量380-280m3/min,风压500-4200Pa。
5.2抽采系统状况
矿井地面已建永久抽放站,高负压抽放泵为2BEA-353型的水环式真空泵(2台),极限真空度为33hPa,抽放量94.2m3/min;
低负压抽放系统2BEA-253二台,配套电机110kW。
钻机型号为TXU-150防爆型钻机,数量为2台,最大钻进长度150m,配套电机5.5kW,钻孔倾角0°
~360°
。
敷设高负压抽放主管管径为φ319×
6mm,支管管径为φ259×
5mm;
低负压抽放主管管径为φ329×
5mm。
5.3煤尘防治
矿井现开采煤层无煤尘爆炸危险性(2011年09月18日经贵州省煤田地质局实验室检测报告结果)。
井下铺设有防尘、洒水管路,地面建有高位水池600m3对井下静压供水进行防尘、洒水。
5.4防灭火
本矿现开采C18号煤层,自燃倾向性鉴定为不易自燃(2011年09月18日经贵州省煤田地质局实验室检测报告结果)。
外因火灾防治采取消防系统与防尘系统共用一趟管路,在井下设消火栓,井下设置消防材料库。
六安全监控
矿井安装有KJ90NA型监控系统,井下各类传感器与地面主机相连,井下设监控36台(其中20台使用),井下配备有甲烷、负压、风速传感器、馈电、设备开停、温度、风门开闭等传感器。
传感器种类齐全,数量充足。
七供电系统
2供电系统矿井为双电源线路供电,矿井采用双回路电源供电,I回:
引自普安县楼下镇35kV变电站10KV一线路(专线,LGJ-70导线,直线距离10km,目前使用),为矿井主供电源。
II回:
引自普安县楼下35kV电站10KV二线路(专线,LGJ-70导线,直线距离10km,已建成),为矿井备用电源。
主要通风机、局部通风机和监控系统中心站主机、均为双回路供电,局部通风机有“三专两闭锁”装置。
第二章存在问题
一、矿井消防、洒水系统矿井有井下消防、洒水系统。
但水源有限。
二、矿井防灭火系统矿井有防灭火系统。
第三章瓦斯治理方案
一优化矿井通风系统
在今后的技改扩能设计或采区设计中的专用回风井和专用回风巷必须严格按设计规范设计,并按设计进行施工。
矿井应及时编制通风设计和确定各需风点的供风标准,保证各用风地点的风量充足。
掘进工作面风筒悬挂平直,做到逢环必挂,接头应双反边,距掘进工作面的距离不得大于5m。
二完善抽采系统
矿井正进行煤层突出危险性鉴定和瓦斯抽采参数(如瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数等)测定。
并按煤与瓦斯突出矿井安全技术管理规定的要求执行。
2.1完善抽采系统
根据有资质的单位所测定的各项瓦斯参数及时完善瓦斯抽采专项设计,并按设计完善地面永久抽采系统。
采煤和煤层巷道掘进必须实现“先抽后采、先抽后掘”。
加强瓦斯治理的机构,配备资料收集、打钻、抽采专业队伍,进行瓦斯治理基础知识培训,从而提高钻孔施工技术与封孔工[换行]艺及抽采效率。
抽采瓦斯是治理瓦斯灾害的根本性措施。
必须建立瓦斯抽采消突责任制,加强打钻、抽采管理,提高抽采效率,避免通风、瓦斯事故的发生。
抽采设备的日常检修和维护工作,必须严格按规定时间进行。
凡出现故障的设备必须立即安排检修,以保证电气设备和机械设备全部完好,能够正常运行。
加强抽采系统管理。
每旬对所辖区域抽放系统、对全矿抽采系统进行一次全面检查,查出的问题必须限期整改并作好记录。
2.2实施防突措施
严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,编制防突设计。
1、矿井开拓方式要符合有关防突的规定
主要运输大巷、总回风巷、采区上山等主要开拓、准备巷道均应布置在煤层底板岩层中,并于煤层底板布置瓦斯抽采巷。
矿井应布置二个区,一个区布置采煤工作面进行回采;
一个采区进行瓦斯治理;
一个采区进行巷道掘进;
并在时间和空间上合理安排掘、抽、采接替,实现“掘、抽、采”的合理衔接。
2、采取“四位一体”的预防煤与瓦斯突出综合措施。
3、煤层突出危险性预测:
分为区域性预测和工作面预测
(1)突出煤层中的区域性预测采用瓦斯地质统计法或综合指标法进行。
(2)工作面突出危险预测可按《防突规定》进行判断,在突出煤层中有下列情况之一者,应视为突出危险工作面。
①在突出煤层的构造带,包括断层,褶曲,火成岩侵入等;
②煤层赋存条件急剧变化的区域;
③采掘应力迭加区域;
④在工作面预测打钻过程中出现喷孔、顶钻等动力现象;
⑤工作面出现明显突出预兆;
(3)在工作面突出危险性预测中又分以下几种情况:
①石门揭穿煤层突出危险性预测可采用综合指标法,钻屑瓦斯解吸指标法或其他经验证有效的方法;
②煤巷掘进工作面突出危险性预测可采用下列方法之一进行:
钻孔瓦斯涌出初速度法、R值指标法、钻屑指标法、其他经验证有效的方法(如钻屑温度,煤体温度等);
③采煤工作面突出危险性预测,可按《防突规定》第39条规定采用煤巷掘工作面突出预测方法进行。
4、区域防突措施
本矿所采煤层无保护层可采,只有采用瓦斯抽采作为矿井区域防突措施,即在采区布置底板瓦斯抽采巷(兼区段运输巷),在底板岩巷中布置钻场,利用穿层钻孔进行网格预抽煤层瓦斯。
具体操作可按《防突规定》进行。
5、局部防突措施
1)石门揭煤(即石门自底板或顶板岩柱穿过煤层进入顶或底板的全部作业过程)防突措施。
如条件允许,石门应布置在保护区或先掘出石门揭煤地点的煤层巷道,然后再用石门贯通。
石门与突出煤层已掘出的巷道贯通时,其煤巷必须超前石门贯通位置5m以上,并保持正常通风。
①在石门工作面掘至距煤层10m(垂距)之前,至少打两个穿透煤层全厚且进入顶(底)板岩石不小于0.5m的前探钻孔,并详细记录岩芯资料。
在地质构造复杂、岩石破碎的区域,石门工作面掘至煤层20m(垂距)之前,必须在石门轮廓线外5m范围内布置前探钻孔,以保证确切地掌握煤层的位置、厚度、倾角的变化、地质构造和瓦斯情况等。
②石门工作面距煤层5m(垂距)以外,至少打两个穿透煤层全厚的测压钻孔,测定煤层瓦斯压力或预测煤层突出危险性(煤的瓦斯放散初速度与煤层坚固性系数、钻屑瓦斯解吸指标等)。
为准确得到煤层的原始瓦斯压力值,测压钻孔应布置在岩层比较完整的地方。
③当岩巷距突出煤层垂距不足5m且大于2m时,为了防止岩巷误穿煤层,必须及时采取探测措施,确定突出煤层的层位,保证岩柱厚度不小于2.0m(垂距)。
④石门掘进工作面与煤层之间必须保持一定厚度的岩柱,岩柱的尺寸应根据防治突出的措施要求、岩石的性质、煤层倾角等确定。
本治理方案采用瓦斯预抽或施工排放钻孔的措施进行石门揭穿突出煤层,工作面距煤层法线距离的最小值为3m;
若采用震动放炮措施,应不小于1.5m。
⑤石门揭穿煤层应尽量避免在地质构造进行,如因特殊情况不能避免工作面处于地质构造带,则应采取相应防治措施。
⑥在石门揭穿突出煤层前,当预测有突出危险时,必须采取瓦斯抽(排)措施,经效果检验有效后采取渐进式石门揭煤法揭穿煤层;
若检验无效,应采取补充防突措施,经措施效果检验有效后,再采取渐进式石门揭煤法揭穿煤层。
当预测为无突出危险时,可不采取防治突出措施,但必须采用渐进式石门揭煤法揭穿煤层。
⑦在安全屏障掩护下,石门工作面四周已消除突出危险,采用0.6m~1.0m循环浅掘浅进,实行光面爆破,巷道周边齐整,压力分布均匀,多循环、少装药,循环炸药量控制在单位岩体1.3kg/m3~2.0kg/m3以内。
不激化突出煤层,不用震动爆破,用正常掘进揭开与进入煤体。
当石门巷道断面较大,可以采取先小断面爆破掘进后刷大的方式施工。
⑧石门揭煤时应在有预抽条件的地方,按照预抽防突有关规定提前采取预抽措施;
若无提前预抽条件,在10m、5m岩柱位置预测超标且突出危险性较大,则在10m~5.0m岩柱位置打预排钻孔,预排钻孔布置按石门揭煤防突[换行]规定要求进行;
在3m、2m(或1.5m)岩柱位置预测超标或过煤门时预测超标,一般情况下在超标部位打排放孔,不打预抽孔;
工作面过完煤层进入顶(底)板掘进时,还需用排放钻孔将2m岩柱投影范围内的煤层突出危险性消除。
⑨浅掘浅进期间,永久支护要跟拢掘进工作面迎头。
每循环爆破后,当班要及时永久支护,不得空顶。
采取支护方式有矿工钢架棚或锚网喷。
⑩建立安全可靠的独立通风系统,并加强控制通风风流设施的措施。
在石门揭穿突出煤层的全部作业过程中,与此石门有关的其他工作面都必须停止工作。
放炮揭穿突出煤层时,与此石门通风系统有关地点的全部人员必须撤至地面,井下全部断电,井口附近地面20m范围严禁有任何火源。
2)煤巷掘进防突措施
(1)通过布置在底板层中的运输大巷、采区上山、瓦斯抽采巷(兼区段运输巷)等巷道施工底板穿层钻孔进行瓦斯预抽后,按“四位一体”综合防突措施进行煤层巷道掘进。
当掘进中进行效果检验仍然具有突出危险时,采取本层超前钻孔预抽或预排瓦斯做为煤巷掘进的补充防突措施。
(2)四位一体”综合防突措施
A、进入工作面所有人员必须熟悉煤与瓦斯突出预兆。
发现突出预兆必须停止作业。
跟班矿长或安全员(瓦检员)立即组织人员按瓦斯、火灾避灾路线撤出至安全地点,并汇报调度室。
B、煤与瓦斯突出预兆有:
、有声预兆:
顶板来压,不断发生掉渣及支架断裂声,煤层发生震动,发出闷雷声,响煤炮等;
、无声预兆:
煤层赋存状态突变,瓦斯涌出量增大或忽高忽低,工作面气温降低,煤层层理紊乱,硬度降低,光泽暗淡,煤体干燥,打眼时顶钻、夹钻、喷孔等。
C、每小班配备一个专职安全员,安全员严格执行瓦斯检查制度,严禁空班漏检,严禁瓦斯超限作业。
D、工作人员进入工作面必须先经安全员检查工作面瓦斯情况,确认瓦斯不超限和无突出危险后,其他人员才能进入。
(3)严格执行“四位一体”的综合防突措施。
A、由防突队对工作面进行突出危险性预测。
采用钻屑指标法预测煤巷掘进工作面突出危险性时,应按照下列步骤进行:
在煤巷掘进工作面至少打2个(倾斜和急倾斜煤层)或3个(缓倾斜煤层)直径为42mm、孔深8~10m的钻孔,钻孔布置与《防突规定》相同
b钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S,每钻进2m至少测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2值。
根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1或Δh2预测工作面的突出危险性。
各项指标的突出危险临界值,参照下表的数据确定工作面的危险性。
实测得到的任一指标Smax值、K1值或Δh2值等于或大于临界值时,该工作面预测为突出危险工作面;
采用钻屑指标法预测突出危险性,当预测为无突出危险时,每预测循环应留有2m的预测超前距。
B、在煤巷掘进工作面至少打3个直径为42mm、孔深8—10m的钻孔,钻孔布置见下图:
C、若预测为突出危险性,则布置排放孔(φ81mm),钻孔布置按下图布置,钻孔超前于掘进工作面的距离不得小于5m;
D、措施效果检验方法及钻孔布置执行本措施等1)条。
并保持2米的安全效检距离。
E、施工人员严格按照允掘通知单和允掘排版上标明的允掘进度施工,由当班值班长、瓦斯检查员共同监督把关,严禁超掘。
F、放炮警戒距离不少于300米,避难硐室设施齐全,防突门完好。
G、若qmax≥3L/min,放炮后30分钟内瓦斯浓度达3%,则采取预抽瓦斯的区域防突措施。
直到qmax<
3L/min为止。
3)回采工作面防突措施
(1)进入工作面所有人员必须熟悉煤与瓦斯突出预兆。
跟班矿长或安全员(瓦检员)立即组织人员按瓦斯、火灾避灾路线撤出至[换行]安全地点,并汇报调度室。
煤与瓦斯突出预兆有:
A、有声预兆:
B、无声预兆:
(2)专职安全员,瓦检员严格执行瓦斯检查制度,严禁空班漏检,严禁瓦斯超限作业。
(3)工作人员进入工作面必须先经安全员检查工作面瓦斯情况,确认瓦斯不超限和无突出危险后,其他人员才能进入。
(4)严格执行“四位一体’’的综合防突措施。
按设计布预测孔→打预测钻孔→测定K1和S→评估报告→瓦斯抽放消突→效果检验→本煤层预抽→采空区抽放。
B、沿工作面每隔l5m打2个孔深8一lOm的钻孔,钻孔布置见下图;
C、钻孔每打lm测定钻屑量一次,每隔2m测定一次钻屑解吸指标。
根据每个钻孔沿孔长每米的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1或△h2预测工作面的突出危险性。
D、各项指标的突出危险临界值,参照下表的数据确定工作面的危险性。
E、实测得到的任一指标Smax值、Kl值或Ah2值等于或大于临界值时,该工作面预测为突出危险工作面;
F、采用钻屑指标法预测突出危险性,当预测为无突出危险时,每预测循环应留有2m的预测超前距。
G、若预测为突出危险性,采取松动爆破、排放孔、抽放等方法防治突出措施。
a松动爆破适用于煤质较硬、由岩稳定性较好的煤层。
松动爆破孔沿采煤工作面每隔2~3m打一个,孔深不小于3m,炮泥封孔长度不得小于lm。
b排放孔的适用条件为回风流瓦斯不超限,钻孔布置方法见下图:
措施实施后,必须经措施效果检验有效后,方可进行采煤。
采用松动爆破防治突出措施的超前距离不得小于2m。
H、措施效果检验方法及钻孔布置执行本措施等A条。
I、建立防突牌及允采通知单审批制度,施工人员严格按照允采通知单和允采牌版上标明的允采进度作业,由当班值班长、瓦斯检查员共同监督把关,严禁超采。
J、放炮警戒距离不少于300米,避难硐室设施齐全,防突门完好。
K、若qmax≥3L/min,放炮后30分钟内瓦斯浓度达3%,则采取预抽瓦斯的区域防突措施。
直到qmax
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