第一章井田概况及地质特征织金县华联煤矿Word文件下载.docx
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顶板为泥质粉砂岩,局部为粉砂岩底板为粉砂岩或泥质砂岩,工程地质条件简单。
M23煤层:
位于煤组中段上部,上距M16煤层平均约18m,本矿区煤厚2m,为稳定可采煤层。
顶板为钙质粉砂岩及细砂岩;
底板为泥质粉砂岩。
顶、底板均较稳定,工程地质条件简单。
2、煤质
根据有关化验结果,本矿区所开采的煤层煤质M16为低灰、低硫无烟煤:
M23为低中灰、低中硫煤,煤质指标见表1-2-2。
煤质分析结果表
煤层号
工业分析
发热量QhdafMJ/Kg
牌号
灰份Ad(%)
挥发份daf(%)
硫份S(%)
M16
8.18
5.50
0.34
35.22
Wym
M23
11.64
5.21
1.02
34.75
三、瓦斯煤尘和煤的自燃倾向
1、瓦斯
该矿井未作瓦斯等级鉴定,但根据本矿原收集的瓦斯数据和邻近矿井的瓦斯情况调查,矿区内M16、M23煤层内的瓦斯含量高,在今后的开采过程中按高瓦斯矿井进行管理,加强后补作瓦斯等级鉴定,以便取得可靠数据,进行科学管理。
2、煤尘爆炸性
本矿井所开采的M16、M23煤层硬底大,机械强度高,但在生产过程中将产生大量的粉尘,影响工人的身体健康,其煤尘的爆炸性未作鉴定,因此,建议在今后生产过程中,为改善作业环境,保护工人身体健康,按有爆炸性煤尘管理,注意降、防尘工作,同时,建议补作煤尘爆炸性鉴定,以便取得可靠数据,进行科学管理。
3、煤层自燃发火倾向性,经鉴定本矿区煤层自燃发火倾向性III类,为不易自然煤层。
四、水文地质条件
矿井开采范围内无大河流和小溪穿过矿区,地表水主要源于大气降水。
同时,由于地表多呈缓坡状,排泄条件良好,但由于矿区地势影响,加之井口位置较低,地表水对矿井有一定影响,故应在矿井井口周围修筑排洪沟,以防雨季时地表水涌进矿井。
矿区水文地质特征:
井田范围内含水层有一二迭统龙潭组岩溶裂隙含水层,长兴灰岩岩溶含水层,但由于上述含水层(带)的补给均为大气降水,加上大隆组、长兴组地表出露多为陡坡陡坎,地表排泄通畅,补给条件差。
峨嵋山率武岩(P2B)隔水层(段)出露于龙潭组底部,由凝灰岩、玄武岩组成,厚约300m,该段具有良好的隔水性能。
含水层为承压的层间水,含水性不大,正常情况下,有裂隙水、淋水现象,对矿井开采影响不大,所以,该矿区水文地质特征主要以大气降雨为主的顶板灰岩裂隙充水和老空区裂隙水,涌水量较小,正常涌水量为5—10m3/h,但矿区内有采空区存在,开采时要特别注意采空区突发穿水,应边探边掘,必要时修筑防水墙。
五、矿区开采条件
本矿矿区范围内地质构造简单,正常情况下,除瓦斯涌出量较大外,顶底板岩性比较稳定,井田煤层稳定,矿井水文地质条件简单,涌水量较小,对煤矿正常生产影响不大。
矿区电力充足,交通较为方便,市场前景广阔,开采条件较好。
第二章井田开拓及开采
第一节井田境界及储量
一、井田境界:
根据国土资源部门划定的开采范围,本矿井田范围拐点坐标如下:
拐点
X
Y
1
2953740
35564979
2
2953635
35564733
3
2953348
35564844
4
2953575
35565090
矿区面积为0.074平方公里。
二、矿井储量
本矿M16层开采已近终了据贵州省煤田地质局174队勘查表明23#煤层,储量21:
16万吨。
第二节矿井设计生产能力及服务年限
一、矿井工作制度
矿井工作日为330日,日三班作业,每班8小时,日提升时间16小时。
二、矿井设计生产能力
1、设计日生产能力91T/d,矿井年生产能力为3万T/a。
2、矿井服务年限。
设计服务年限为T=X/AK=21.46(3×
1.4)=5.1(年)
T——设计服务年限(年)
Z——可采储量(万T)
A——矿井设计生产能力(万T/年)
K——储量备用系数
第三节井田开拓和准备方式
一、开拓方式:
拟定从主斜井揭16#煤层处,以39°
方位角,20°
的坡度延伸,下掘74米到+1659水平全揭23#煤层。
再沿M23#煤层下延伸65米。
新风井拟40°
方位角,28°
坡度,下掘11米至+1684.8全部揭露16#煤层,再下掘48米至1662水平全部揭露23#煤层。
按采掘工程平面图布置各巷道,区段间开采顺序为下行式开采(开采方式:
详见开拓开采平剖面图)。
二、准备方式
初期安排二个施工队施工,一个施工队施工主井(139)→井底车场→水仓(25m)→通风人行上山(125m)→231运输大巷(140m)新风井59m→总回风平巷(80m)→2301回风巷(95m)→2301回风上山(65m),在施工井下巷道的同时,完善矿井地面各项设备,从而形成矿井生产系统并投产。
第四节井筒及大巷运输
一、井筒
1、主斜井:
斜长139m,从主井揭16#煤处以20°
的坡度往下掘进74米揭23#煤,再沿23#煤下掘,,主要用作串车提升及进风。
2、新风井:
斜长59m,作回风、行人用。
井筒特征见表2—1—1
井筒特征表2—1—1
井筒
名称
井口坐标
井口标高(m)
方位角(度)
倾角(度)
井筒长度
断面(m2)
支护形式
井筒净断面(m2)
净
掘
主斜井
2953688
35565014
1693
39°
20
139
4.3
5.6
砌碹架棚
新风井
2953686
35565084
1690
40°
28°
59
3.9
5.17
3.9
二、大巷运输
设计不设大巷运输
三、水平及区段划分:
本井田范围内煤层倾角平均为6°
,因井田倾斜度不大,按一个阶段(一个水平布置)。
阶段内划分为三个区段进行回采,区段斜长45—50m。
第五节采煤方法及机械设备
一、采煤方法
矿井采用走向长壁后退式采煤法,采面长度50m左右,区段间留设3—5m煤柱,采场支护为木支柱,有条件时可选用单体液压支柱,电煤钻打眼,放炮落煤,全部冒落管理顶板。
二、工作面长度,年推进度及年生产能力。
本矿井首采M23煤层平均厚2m,结合工作技术装备,设计工作面长度为50m,年推进度200m,矿井生产时采掘比为1:
1,则工作面生产能力为:
Q=L·
M·
B·
R·
C=50×
2×
200×
1.45×
0.95=2.755万T/年
式中:
L—工作面长度(m);
M—开采煤层厚度(m);
B—年推进度(m);
R—煤的容重(T/m2);
C—工作面煤炭回采率,取0.95。
掘进出煤按0.4万T/年计算,则矿井年产量可达3.15万T/年>3.0万T/年,满足矿井设计能力要求。
三、采区巷道布置
采用下行布置方式
采区内煤流方向:
回采工作面→采面运巷→区段车场(人工推车)→主井(绞车)→地面(人工推车)。
材料流向:
地面→主井(绞车)→各用料点。
回采工作面主要设备配备表表2—5—1
序号
设备名称
型号
主要技术参数
单位
数量
煤电钻
GMZ-1.2
电压127V,N=1.2KW
台
放炮器
MFB-100
每次可引爆雷管100发
调度绞车
JD-11.4
电压660/380V,N=11.4KW
回柱绞车
JH-8
电压660/380V,N=7.5KW
2、开采顺序
采煤工作面开采顺序为由下向下。
3、采区矸石及辅助运输
掘进所产生的矸石经工作面→区段车场→主井→地面。
四、巷道掘进
1、巷道断面及支护形式
根据各类巷道的不同用途,为满足运输通风管道敷设及行人安全的要求,确定巷道断面及尺寸,根据巷道服务年限及围岩性质,决定其形状及支护方式。
2、巷道掘进进度指标
巷道掘进均采用钻眼,爆破法,掘进进度指标详见下表
井巷工程进度表2—5—2
巷道名称
月进尺(m/月)
岩巷
50
煤斜巷
100
煤平巷
120
开切眼
150
3、掘进工作面个数及装备
技改期间矿井设2个掘进工作面,掘进工作面配置详见下表。
掘进工作面机械设备配置表2—5—3
备注
电压127V、1.2KW
风钻
QZ83-24
探水钻
TVX-75A
电压660/380V、2.2KW
共同
局部通风机
YBT-11
风量2.4、3.8m3
4、矿井采掘比例关系和矸石率计算
矿井生产期间采掘比为1:
1,掘进矸石率按5%计算(小型矿井一般安排在井下处理)。
五、井巷工程及技改工期。
井巷工程量648m,施工期6个月。
第三章矿井通风
第一节矿井灾害简述
一、通风方式
矿井通风方式为并列机械抽出式,主井位于井田中央,风井位于主井侧翼,两井口相距75米。
二、瓦斯
该矿井瓦斯等级2003年经贵州省煤炭科学研究所鉴定为高瓦斯矿井,煤尘煤炸性经鉴定无爆炸性,煤层自燃发火倾向,为Ⅲ类,为不易自燃煤层,在今后的开采过程中,加强通风瓦斯管理工作,同时,在今后生产中按规定时间搞好一年一度的矿井瓦斯等级鉴定工作。
三、煤尘
本矿井所开采的煤层虽然大部分为块状,但在生产过程中仍将产生大量的粉尘,其煤尘无爆炸性,从相邻的矿及该矿生产情况看,未发生过煤尘爆炸事故,但在今后的生产过程中,也必须加强矿井通风管理,搞好降、防尘工作,以便安全生产和职工身体健康。
四、矿井水患主要以大气降水为主要补给来源的顶板裂隙充水和老窑积水,但煤层上部岩层隔水性好,矿井正常涌水量小,因此,水文地质条件为简单型,但须加强地表水的防治工作,特别是新风井周围的防治水工作以及老窑井口周边的防治水工作,接近老窑时,坚持先探后掘的探放水原则。
五、煤层顶、底板为粉砂岩,较稳定,但局部有冒顶的可能,开采时仍应加强支护管理。
第二节矿井通风
一、通风方式及通风系统选择:
本矿采用并列抽出式通风方式。
通风系统:
新鲜风流→主斜井→区段车场→2301采面运输平巷→2301工作面→2301采面回风巷→总回风巷→风井→地面。
二、矿井风量、风压及等积孔计算
1、矿井风量
(1)按井下同时工作的最多人数计算
Q=4NK=4×
30×
1.45=174m3/min=2.9m3/s
N—同时最多工作人数,取60人。
K—风量备用系数,取1.45。
(2)按采煤、掘进、硐室等处需风量计算
Q=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ它×
K(m3/S)
ΣQ采—采煤工作面配风,取5m3/S
ΣQ掘—掘进工作面所需风量之和,取2.5m3/s。
ΣQ硐—各硐室所需风量之和,取1m3/s。
ΣQ它—按ΣQ采+Q掘+ΣQ硐的3%计算。
K——矿井通风系数,取1.25。
则ΣQ它=(5+2.5+1)×
3%=0.26m3/s
矿井风量Q=(5+2.5+1+0.26)×
1.25=10.95m3/s
通过以上计算,矿井总风量为11m3/s。
(3)矿井风量分配ΣQ采=6m3/s,
ΣQ掘=3.5M3/s。
ΣQ硐=1m3/s
ΣQ它=0.5m3/s。
2、负压计算
根据井下各用风地点风量分配及巷道断面,长度、周长、支护形式和阻力系数,对本矿通风困难时期负压计算见下表3—2—2。
根据《小型煤矿设计规定》规定,小型矿井通风总阻力只计算最困难时期的通风阻力,而不再计算容易时期的通风阻力,风机选型仅按矿井通风困难时期的风量和负压进行选型,若矿井通风容易时期负压较小时,可采用调节风机叶片安装角度来调节矿井的总进、回风量。
通过计算,得到矿井通风困难时期负压值如下:
hmax=195.27pa
3、矿井等积孔计算
计算公式:
A=1.189Q/
式中A—矿井等积孔m2;
,Q—矿井总风量m3/s
H—负压pa
矿井通风困难时期等积孔
=1.189×
11.0/
=0.94/m2。
从上述计算看上去出,矿井通过改造后,通风条件较好但在矿井生产过程中也必须加强矿井通风设施的管理,特别是设置的风门和密闭,减少漏风,合理配风,同时加强对通风系统主要进、回风巷维修,保持巷道有效断面,降低矿井通风阻力。
第三节矿井通风设施
一、通风设施
为保证各采掘工作面的风量并使用风流按规定流动,在风流流动的路线中设置有风门等构筑物。
为防止爆炸性气体冲击主扇,在回风斜井井口设置防爆门。
矿井主扇设有反风装置,在必要时可进行全矿井反风。
二、防止漏风措施
风门等通风构筑物应设置在围岩坚固、稳定的巷道中,并加强管理,经常检查、维修,保持完好。
三、降低风阻措施
(1)巷道应尽可能光滑,力求使巷道光滑平整,以降低风阻。
(2)在容易产生局部阻力地点,应尽量减少局部阻力系数。
巷道连接边缘应作成斜线或圆弧形,巷道转弯处应尽量避免直角转弯或小于90°
转弯,并将转弯处内、外侧按斜线或圆弧形施工,必要时应设置导风板。
(3)在日常通风管理中,应避免在主要巷道停放矿车、堆杂物,巷道应随时修复,保证完整及足够的有效通风断面,以利风流畅通。
第四章矿井安全
笫一节矿井概况综述
1.交通位置
该矿位于织金县中寨乡,矿井距中寨乡政府所在地1km,距织金县城20km,煤炭外运较为方便。
2.煤层
区内有可采煤层为M16,M23,M16已采完。
3.矿井瓦斯
该矿井瓦斯等级2003年经贵州省煤炭科学研究所鉴定为高瓦斯矿井,煤尘爆炸性经鉴定无爆炸性,煤层自燃倾向性为Ⅲ类,为不易自燃煤层,在今后的开采过程中应加强通风瓦斯管理工作,杜绝瓦斯事故,同时,在今后生产中按规定时间搞好一年一度的矿井瓦斯等级鉴定。
4.煤层自燃发火倾向
本矿井所开采的煤层自燃发火倾向性经鉴定为Ⅲ类,为不易自燃煤层,从相邻矿山多年生产及本矿近年来生产情况来看,未发生过煤层自燃,但在开采过程中仍需加强通风管理工作,防止采空区、老巷长期漏风,巷道长期处于微风状态,防止煤层的自燃发火。
确保安全生产。
5.煤尘爆炸性
本矿井所开采的煤层虽然大部份为块状,但在生产过程中仍将产生大量的粉尘,其煤尘无爆炸性,从相邻的矿山及该矿生产情况来看,未发生过煤尘爆炸,但在今后的生产过程中,加强矿井通风管理,搞好降、防尘工作,以便安全生产。
6.矿井水文地质条件
矿井开采范围地表水主要源于大气降水。
同时,由于地表多呈缓坡状,排泄条件良好,但由于矿区地势影响,加之矿井主井及风井井口位置较低,地表水对矿井有一定影响,故应在矿井井口周围修筑排洪沟,以防雨季时地表水涌进矿井。
对区内老窑井口亦采取相应的防治水工作,以防雨水进入井下。
本矿区位于溪水面之上,含水层的渗透补给量较小,隔水层为煤层之上隔水性较好的粘土岩,其隔水性较好,矿井水补给来源以大气降雨为主,具有明显的季节性,大气降水及老窑积水是矿井充水的主要因素,对矿井浅部开采影响较大,应充分重视。
该矿区水文特征主要以大气降雨为主的顶板裂隙充水、老窑空区积水,该矿水文地质条件较简单。
7.开采煤层的顶、底板
井田内开采煤层顶板为粉砂岩;
底板为粉砂岩及粘土质页岩。
顶板稳定性为中等,底板遇水易膨胀、变形,因此,应加强采掘工作面支护管理,防止冒顶伤人。
综上所述,矿井安全事故灾害主要有瓦斯、煤尘、火灾、顶板、水灾等方面的灾害,必须从以上五个方面编制预防各类安全事故的方案及措施。
第二节安全事故预防方案及措施
1.瓦斯和煤尘防治方案及措施
(1)加强通风管理,保证各作业点有足够的风量,杜绝无风、微风作业。
①加强主要矿井通风管理,保证主要通风机正常运转。
停电、停风时,立即打开防爆门,并报告值班负责人,通知井下切断电源,井下人员撤到大巷,了解停电原因和时间后,再决定人员是否撤出地面。
②加强各种通风设施管理,保证完好的通风系统,教育广大工人爱护各种通风设施,养成随手关风门的习惯。
确保矿井正常通风,防止风流短路而发生瓦斯超限。
③坚持定期测风制度,每旬全面测风一次。
随时掌握矿井各点的通风情况,消灭老塘风、扩散风及不合理的串联风,合理调配各作业点的风量,保证各作业点正常通风。
(2)加强局部通风管理,防止瓦斯积聚,明确局扇由该作业点瓦检员负责管理,任何人不得随意停、开局扇,局扇安设位置和风筒口到工作面距离符合《安全规程》的要求。
(3)采掘工作面要严格执行“一炮三检”制度以及“瓦斯巡回检查”制度,各工作点的检查每班不少于三次,无人工作地点的检耷每班不少于一次,消灭瓦斯积聚和超限作业,排放瓦斯时必须有专门措施,并严格按措施排放,严禁空班漏检和违章排放瓦斯。
(4)加强矿井供电系统检修和管理工作,保证矿井内部供电和备用电源完好,确保矿井正常供电,一旦矿井外部主电源停电时,矿井备用电源能正常供矿井一级负荷的供电,消灭无计划停风、停电而引起的瓦斯超限现象。
(5)矿井井下作业人员必须服从瓦检员和安全员的指挥,一旦作业点瓦斯浓度超过1.0%时,必须停止打眼、放炮作业,超过1.5%时,切断电源,撤出人员,严禁瓦斯超限后冒险作业。
(6)消灭引爆火源,杜绝以下原因而引起的瓦斯、煤尘事故发生。
①加强放炮管理,放炮工须持证上岗,严禁违章放炮,禁止放糊炮、空心炮、明火放炮,不准用矿灯或井下电源等代替放炮器放炮,放炮距离要按规程执行。
严禁非放炮员从事放炮工作,严防矿井井下发生放炮火焰而引起瓦斯、煤尘事故。
②加强井下电气设备、设施管理,井下所用电气设备、设施必须是矿用防爆型,电缆必须为煤矿专用阻燃电缆,非煤矿专用防爆阻燃的设施、设备严禁入井,井下电气设施、设备的搬迁、维修工作必须在停电状态下,由专职电工按技术规程进行操作,严禁其他任何人员擅自维修和打开电气设备。
坚决消灭井下电气失爆现象,杜绝电火花引燃瓦斯、煤尘事故。
③加强矿井机电设备、设施检修和维护,保证井下电气设备、设施完好和防爆,消灭电气设备、设施失爆现象。
④加强非生产性火源管理,严格入井检身制度,杜绝烟、火下井,严禁在井下吸烟、打火、从事电氧焊和喷灯焊接工作。
(7)坚持定期扫尘,消灭粉尘堆积和飞扬。
在煤炭转载点安设防尘管路和喷头,进行洒水防尘工作。
(8)井下巷道必须保持有效断面,井下巷遒内的材料、杂物必须清理堆放整齐,不用的必须清理运出,避免巷道内风速过大而引起煤尘飞扬。
(9)必须按设计配备化学氧自救器、瓦斯检定器、便携式瓦斯检测报警器等,要按要求配备专职安全检测人员,保证通风管理和瓦斯监测管理正常进行。
应根据井下瓦斯涌出量变化情况及时调整风量,防止瓦斯事故发生。
(10)采掘工人配备防尘口罩和压风呼吸器进行个体防尘。
2.防治水灾的方案及措施
(1)该矿地面老窑较多,必须认真做好水文地质工作,确切掌握老空、断层位置积水量,在采掘图上标明探水线。
(2)要经常检查水泵、管路、水仓情况,发现问题及时处理,确保正常排水。
特别在雨季来临之前,更应对矿井排水系统进行检修和清理,并保持完好,确保矿井最大涌水量期间能有效排出矿井水,防止淹井、淹面事故发生。
(3)采掘工作面进入未查清的老空区和断层破碎带,必须注意渗水征兆,严加防范,同时必须按照“有疑必探,先探后掘”的原则进行探放水,发现有透水征兆时,必须立即撤人。
并制定专门措施进行探放水,严防透水或伤人事故发生。
(4)调查、探明附近小窑积水情况,在雨季来临前填堵塌陷沟坑,及时清理好防洪排水沟,防止地面水下漏和涌入井下而发生淹井、淹面事故。
(5)加强矿井测量工作,随时掌握采掘作业点与矿井老空、水仓及邻近老窑的相对位置关系,严防误穿老窑和水仓而酿成透水事故。
(6)教育工人掌握透水征兆和透水规律,以便及时发现现场中出现的透水征兆,从而及时采取措施进行探放水,防止透水伤人事故发生。
3.预防顶底板灾害的方案及措施
(1)根据地质说明书,认真编制采掘作业规程,规程要有针对性,特别要有针对过老巷的安全技术措施,为顶板管理提供可靠的依据,同时,工程技术人员必须随时掌握井下现场情况,发现问题及时编制有针对性的安全技术措施,并组织工人贯彻执行,更好地指导矿井井下生产和施工。
(2)采掘工作面必须按作业规程技术措施规定进行支护和管理顶板,支架要架设牢固,迎山有力,严禁在浮煤、浮矸上架设支架。
(3)教育工人掌握顶板来压规律和顶板垮落征兆,增强作业人员预防和处理顶板事故及隐患的自主保安能力和安全意识,杜绝冒险作业现象。
如顶板来压危及安全时,任何人都可以停止作业,采取先撤人后汇报的措施,防止顶板冒落伤人事故发生。
(4)回采工作面禁止在控顶区内提前拆柱。
碰倒、碰歪的支柱,必须立即恢复,损坏或失效的支架必须立即更换,搬运设备或其它原因需拆除附近支架时,必须先打好临时支架,其支架密度不应小于作业规程规定。
(5)矿井所有入井人员必须随时注意自身周围的顶、邦的安全情况,并随时注意和坚持“敲邦问顶”工作,发现巷道和作业点顶、邦上有活石、活矸,必须及时撬掉,顶板已离层而一时撬不下来的要自觉支柱、加固和支护,防止顶、邦发生冒顶、翻邦伤人事故。
(6)井下维修巷道时,必须坚持“由外向里,逐步维修”的
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