盘城岭煤业度瓦斯治理技术方案及安全技术措施文档格式.docx
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井田内未见岩浆岩侵入。
综上所述,井田内构造复杂程度总体上属简单类型。
3、煤层赋存井田内可采煤层只有两层,其中山西组一层,即4号煤层;
太原组一层,即15号煤层。
其他煤层均不可采,除115号煤层在2-1号钻孔中有1.20m厚的可采点外,其他不可采煤层均无可采点。
井田内4号煤层厚度西北部最高,由南西、北东两个方向,向中间逐渐增厚的趋势;
由南东向北西逐渐增厚趋势。
15号煤层:
位于太原组底部,上距4号煤层约143.98m。
煤层厚度2.15-6.92m,平均5.66m,属全区稳定可采煤层。
含0-2层夹矸,夹矸厚0.35-0.90m。
煤层结构较简单。
直接顶板为砂质泥岩或细、粉砂岩;
底板为黑色泥岩或铝土质泥岩。
井田内15号煤层厚度由北西向南呈逐渐增厚的趋势。
煤层倾角在12-25。
可采煤层赋存特征表含煤地层煤层编号厚度最小-最大平均(m)间距最小-最大平均(m结构(夹矸数)稳定性可采性顶板岩性底板岩性山西组40.60-2.051.43154.22-28.2简单(0)稳定大部可采砂质泥岩泥岩细砂岩泥岩粉砂岩0143.98太原组152.15-6.925.66较简单稳定全井田砂质泥岩细、泥岩(0-2)可采粉砂岩铝土质泥I-JLI岩4、煤质
(1)物理性质:
4号煤层黑色、半光亮型煤,块状为主,部份粉状。
煤岩成份以亮煤为主,镜煤及暗煤少量。
玻璃光泽,条痕为浅黑色,断口阶梯状或参差状。
均一结构,层状或条带状构造。
内生裂隙较发育,外生裂隙不发育,见柱状节理。
(2)煤岩特征:
15号煤层黑色,半亮型半暗型煤,块状为主,夹部份粉状。
煤岩成份以亮煤为主,暗煤少量,偶见丝炭。
玻璃光泽,均一结构,条带状构造,参差状,眼球状断口。
内生裂隙不发育,见平行层状节理,含黄铁矿结核及散晶。
(3)化学性质:
4号煤层:
该煤层属中灰、特低硫、高热值贫煤和贫瘦煤。
该煤层属中灰高灰、中硫中高硫、低热值高热值贫煤和贫瘦煤。
5、煤的自燃与爆炸根据山西省煤炭工业局综合测试中心于2017年对该矿14、15号煤层地勘钻孔所取煤芯进行的自燃倾向性测试结果,15号煤层为m级不易自燃煤层,14号煤层为n级自燃煤层。
6、井田开拓方式矿井采用斜井开拓方式,设计4个井筒进行开拓,分别为主斜井、副斜井、进风斜井、回风立井。
全井田共设一个开采水平,水平标高+990m。
从+990m水平通过皮带及轨道大巷进入4、15号煤层,4、15号煤层分别布臵,独立开采,采用上行开采顺序,先采15号煤层,后采4号煤层。
采用下山布臵,不设辅助水平,分4个盘区。
在井底+990水平向西在+840m标高以上在煤层中布臵布臵3条下山,分别为皮带下山、轨道下山、北回风下山。
在+840m标高以下新增加一条南回风下山,在+840m标高以下4条下山均在距煤层顶板10m左右的岩石中布臵到一采区边界。
全井田划分为四个采区,其中4号煤层两个采区,15号煤层两个采区。
采区开采依据编号顺序进行。
采区布臵一个回采工作面,工作面长度为150m采煤方法为放顶煤采煤方法;
掘进工作面布臵三个,其中综掘工作面两个,炮掘工作面一个。
二、2018年度矿井生产计划1、产量:
计划原煤产量60万吨。
2、进尺:
全年计划总进尺为3900m。
3、采面接替:
2018年矿井共2个回采工作面、7个掘进工作面,即150103综放工作面、150102综采工作面、150104回风顺槽、150104进风顺槽、150104高抽巷、50105回风顺槽、150105进风顺槽、150105高抽巷及150107高抽巷。
具体采掘接替计划见附表:
、矿井通风系统FBCDZNO3型主矿井采用3斜1立,4个井筒开拓,主斜井、副斜井、行人斜井进风,风井回风。
通风方式为中央分列式,通风方法为抽出式。
地面安设扇2台,一台运转,一台备用,配套电机355KW2。
井下采区布臵2进2回,即轨道大巷、皮带大巷进风,南回风下山与北回风下山回风;
各采掘工作面均布臵独立通风系统,设臵专用回风巷。
矿井现总进风为7959nT/min,总回风量8045n3/min,风机排风量8175n3/min。
二、瓦斯等级根据山西省煤炭工业厅文件晋煤瓦发【2014】47号关于晋中市2013年度矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复,批复XXX煤业为高瓦斯矿井,其绝对瓦斯涌出量为11.38m3/min,CO2绝对涌出量为3.32m3/min。
三、瓦斯及有关参数煤层瓦斯含量依据2016年华北科技学院对XX煤业有限公司15煤层瓦斯参数测定报告结果见下表:
开采层瓦斯抽采的可行性是指在原始透气性条件下进行预抽的可能性。
一般来说,其衡量指标有两个:
一为煤层的透气性系数入;
二为钻孔瓦斯流量衰减系数a。
XXX煤业15煤层瓦斯基础参数测定结果序号类别测量值备注1瓦斯压力(Mpa)0.512煤体坚固性系数f0.73瓦斯放散初速度P194煤的破坏类型III5原始瓦斯含量(m3/t)12.286残存瓦斯含量(m3/t)3.617钻孔瓦斯流量衰减系数P(d-1)0.018煤层透气性系数(m/MPa2d)1.669瓦斯抽放有效半径1.5m抽放时间120天煤层瓦斯抽采难易程度表类别钻孔流量衰减系数(d-1)透气性系数(m/MPad)容易抽放10可以抽放0.0030.05100.1较难抽放0.050.1XXX煤业在进行参数测定过程中,15煤层入=1.66,a=0.01d-1。
根据参数测定结果,对照煤层瓦斯抽采难易程度表,可以看出XXX煤业属于可以抽采煤层。
实践证明,只要抽采工艺合理都会取得较好的抽采效果。
四、监测监控系统矿井安装有KJ70N型监测监控系统、KJ70N瓦斯抽放监控系统,监控中心装备主机2台(一用一备),井下安装监控分站17台。
各类传感器163个,分别监控井下瓦斯、一氧化碳、温度、风速及各类设备的开停情况及地面抽放泵站管道瓦斯参数,安装符合(AQ6201-2006AQ1029-2007)规范标准,系统运行不间断、不漏报。
监控中心数据与县煤管局、市煤业公司联网实时上传各类监测数据,同时建立健全日常管理和维护、调校制度,实现安全监控系统数据准确、报警及时、断电可靠。
五、瓦斯抽采系统XXX煤业地面建有永久抽采泵站,泵站装备高低负压泵各2台,分别为SKA100C型水环式真空泵2台,单台泵的额定抽放流量875mT/min,配套电机功率800KW2;
SKA800型水环式真空泵2台,单台泵的额定抽放流量495m/min,配套电机功率500KWA2。
高低负压管路主干管路分别为820mm630mm支管路为377mm273mm六、防尘、防灭火系统矿井地面建有3个消防水池,总容积为3300m,地面及井下消防材料库设臵齐全,消防材料配备符合要求;
主要大巷及各采掘工作面均安设防尘管路,闸阀设臵符合要求,运输大巷每50m设臵1个三通闸阀,其它巷道100m设臵1个三通闸阀,主要大巷及各采掘工作面均按要求设臵水幕,防尘管路完好、设施齐全,满足矿井消防及防尘需要。
第三章第三章瓦斯治理计划指导思想、发展思路和目标瓦斯治理计划指导思想、发展思路和目标一、指导思想坚持区域治理为主、局部治理补充的思想,严格贯彻、落实瓦斯治理“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字方针,切实加强矿井瓦斯治理工作,做到“应抽尽抽、抽采达标”,建设本质安全型矿井,保证矿山良性发展。
二、发展思路牢固树立瓦斯事故是“可预防”的安全理念,认真贯彻国务院安委会办公室下发的关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见,坚持“超前预测、主动预防、事前控制、综合治理”的原则,坚持瓦斯治理“通风是基础、抽采是手段、监控是保障”理念,完善矿井通风系统,强化抽采能力,充分发挥监测监控系统作用,加快安全技术改造,淘汰落后工艺设备,积极推广新技术,加强安全基础管理,全面提升安全保障能力,努力创建本质安全型矿井。
三、工作目标进一步提升瓦斯治理装备水平,严格按照煤矿瓦斯抽采达标暂行规定要求坚持“应抽尽抽、多措并举、抽采平衡”的原则,推进抽采达标工作,全面做到“高瓦斯矿井、高标准管理,高瓦斯矿井、低瓦斯生产”第四章第四章抽采方案选择抽采方案选择一、瓦斯抽放方法的选择原则瓦斯抽采方法的选择,主要是根据矿井(或采区、工作面)瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布臵、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。
目前瓦斯抽采方法主要有:
开采层瓦斯抽采、邻近层瓦斯抽采、采空区瓦斯抽采,选择具体瓦斯抽采方法时应遵循如下原则:
1、选择的瓦斯抽采方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布臵、地质条件和开采技术条件;
2、应根据瓦斯来源及涌出构成进行,尽量采取综合瓦斯抽采方法,以提高瓦斯抽采效果;
3、有利于减少井巷工程量,实现抽采巷道与开采巷道相结合;
4、选择的瓦斯抽采方法应有利于抽采巷道布臵与维修、提高瓦斯抽采效果和降低抽采成本;
5、所选择的抽采方法应有利于抽采工程施工、抽采管路敷设以及抽采时间增加。
二、瓦斯抽放方法选择1、回采工作面瓦斯来源及构成根据工作面瓦斯涌出来源选择抽放方法。
工作面瓦斯一部分来源于开采层的煤壁和落煤解吸的瓦斯,另一部分来源于采空区丢煤解吸的瓦斯和围岩、邻近层涌出的瓦斯。
主要来源于开采层涌出的瓦斯和采空区(含采空区丢煤、围岩及邻近层)。
2、开采层瓦斯抽采开采层抽采方法包括预抽、边采边抽和强化抽采等方式,预抽主要采用本煤层钻孔预抽,是在工作面开采前预先抽采煤体中的瓦斯,属于未卸压煤层的瓦斯抽采,对于透气性及其它预抽条件较好的煤层,预抽会取得较好效果。
边采边抽利用工作面开采时的卸压效应抽采本层瓦斯,当工作面推进时,工作面前方煤体由于卸压,透气性大大增加,抽采效率大幅度提高,采用顺层钻孔,抽采工作面前方煤体的卸压瓦斯。
3、邻近层瓦斯抽采在煤层群条件下,受开采层的采动影响,其上部或下部的邻近层煤层得到卸压,而产生膨胀变形,煤层透气性大幅度提高。
此时煤层与岩层之间形成空隙和裂缝,不仅可以储存卸压瓦斯,也是瓦斯流动的良好通道。
为防止邻近层瓦斯向开采层工作面涌出,采用由开采层煤层顶板裂隙带内施工高抽巷抽采邻近层瓦斯。
4、采空区瓦斯抽采邻近层及围岩瓦斯的大量涌出使回采工作面采空区瓦斯涌出量较大。
井下老采空区内存在大量瓦斯,老采空区瓦斯涌出会增加采区及矿井的通风压力。
采空区瓦斯抽采属于卸压抽采,采空区瓦斯抽采具有抽采量大、来源稳定等特点。
采取上隅角埋管抽采采空区瓦斯,采空区瓦斯抽采可以降低上隅角瓦斯浓度,减少工作面通风压力。
根据抽采方法的选择原则,结合XXX煤业各煤层的赋存、瓦斯来源等特点,同时考虑工作面所需的抽采量,选择以下较合理的抽采方法:
类别抽采方法适用情况抽采工艺备注本煤层预抽本煤层平行钻孔工作面瓦斯大多来源于本煤层垂直工作面有预抽条件时采用邻近层抽采随采煤进行抽采邻近层瓦斯工作面瓦斯大多来源于邻近煤层在煤层顶板施工高抽巷抽采浓度咼、抽采量较大现采空区抽采上隅角插管抽采采空区瓦斯涌出量较大上隅角浅部或深部插管抽采抽采浓度较低三、抽放参数确定1、本煤层预抽钻孔参数在工作面两顺槽向煤层打顺层平行钻孔,工作面开采前进行煤层瓦斯预抽,预抽时间不少于7个月。
根据华北科技学院对15煤层瓦斯参数测定结果,15煤层瓦斯抽采120天,抽采半径为1.5m。
为保证抽采效果,预抽钻孔间距取1.0m。
钻孔技术参数见下表:
顺层钻孔技术参数表钻孔方位角()钻孔倾角()孔深(m钻孔直径(mr)i孔间距(m开孔高度(m与工作面推进方向呈90夹角与煤层倾角相同701201131.00.52.5圭寸孔工艺:
钻孔采用两堵一注圭寸孔工艺,圭寸孔深度不小于15m圭寸孔管为直径75mm勺PVC管(阻燃、抗静电),再用铠装胶管连接到支管上,再连接到干管上,最后到达地面泵房。
2、高抽巷参数根据三带理论,煤层顶板冒落高度为采高的58倍,高抽巷应布臵在冒落带上方裂隙带。
15煤层平均厚5.6m,回采时一次采全高。
根据顶板岩石的御压角与冒落角,结合临近矿井高抽巷布臵参数,XXX煤业15煤高抽巷参数选择:
巷道为矩形断面,高2.8m、宽3m布臵在煤层顶板45m与回风巷平距35m3、埋管抽采采空区瓦斯半封闭采空区是指回采工作面后方的、工作面回采过程中始终存在、并且随着采面的推进范围逐渐增加的采空区。
由于这种采空区是和工作面通风网络相连通的,在通风压差的作用下来源于各方面的瓦斯涌入采空区后又流进工作面并经由回风流排出,当采空区积存和涌出瓦斯较大时有可能使工作面上隅角或回风流当瓦斯处于超限状态,特别是当顶板冒落时引起采空区瓦斯突然大量涌出对生产构成很大的威胁。
四、抽放参数监测矿井采用人工监测与监控系统实时监测相结合的监测手段监测各项抽放参数。
在抽放泵站、井下主干管路分别安装在线监测流量计,并根据人工实测参数定期校正监控参数;
井下分支管路安设孔板流量计,由抽放工定时监测。
监测参数包括抽放负压、浓度、流量(压差)、温度。
第五章第五章瓦斯治理年度技术方案瓦斯治理年度技术方案一、瓦斯管理制度建设根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定建立健全瓦斯抽采管理制度、瓦斯抽采考核奖惩制度、瓦斯抽采工程检查验收制度、先抽后采例会制度、瓦斯抽采技术档案管理制度,完善瓦斯管理制度、瓦斯排放制度、瓦斯超限追查制度等相关制度。
二、通风系统计划1、不断优化通风系统,降低通风阻力,合理配臵各工作面用风量。
2、各工作面切眼贯通形成全负压通风系统,进行通风系统调整。
三、瓦斯治理“一面一策”2018年矿井共2个回采工作面、7个掘进工作面,即150103回采工作面、150102回采工作面、150104回风顺槽、150104进风顺槽、150104高抽巷、150105回风顺槽、150105进风顺槽、150105高抽巷及150107高抽巷。
根据预测,150104回风顺槽、进风顺槽掘进工作面及150105回风顺槽、进风顺槽瓦斯涌出量大于3.0m3/min,150102回采工作面瓦斯涌出量均大于5m3/min,根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定相关要求,必须采取抽采措施,150103综采工作面瓦斯治理已达标,可正常推采;
150102综采工作面计划重新施工顺层钻孔,同时采取高抽巷及上隅角埋管综合方法抽采瓦斯;
4条煤巷掘进工作面计划采取条带钻孔边抽边掘、交替施工方法治理工作面瓦斯。
1、150103、150102回采面瓦斯治理措施顺层钻孔预抽措施150103回采工作面瓦斯抽采已达标,2018年可正常推采。
150102工作面重新沿上、下顺槽施工顺层钻孔,钻孔沿走向布臵、钻孔垂直工作面推进方向、倾角与煤层倾角一致,上顺槽为俯角孔、下顺槽为仰角孔;
钻孔呈2排三花眼布臵,排间距1m孔间距1m回风顺槽钻孔设计深度70米、运输顺槽钻孔设计深度90米,钻孔覆盖整个工作面,预抽时间为7个月,预计抽放率达30%(详见钻孔设计图)高抽巷边采边抽邻近层及采空区瓦斯矿井15煤层上邻近层为14、13煤层,其中,13煤距15煤层顶板法距平均在45m内,但赋存不稳定。
在15煤层顶板沿13煤层走向布臵一条高位抽放巷道,其方向与回采工作面回风巷平行、内错回风巷35m巷道施工参数高X宽=3X2.8=8.4m2。
高抽巷在工作面回采后,顶板冒落开始抽放。
根据其他矿井工作面高抽巷抽放实践,预计高抽巷抽放率30%,抽放量将达11.97m/min;
上隅角埋强力骨架风筒抽放采空区瓦斯工作面回采期间,对工作面上下隅角进行半封闭,由于上下巷压差作用,瓦斯被运移到上部采空区。
沿回风巷上肩窝向采空区布臵直径400mmS力骨架风筒,抽放上隅角及采空区瓦斯。
运输顺槽运输顺槽尸尸回风顺槽回风顺槽2、掘进工作面顺槽条带区域瓦斯治理措施
(1)150104运输顺槽及150105运输顺槽掘进期间均采用条带钻孔进行瓦斯治理,超前钻孔控制掘进工作面前方100m上、下两帮各15m区域。
如果钻孔孔深未达到设计孔深,则按迎头最短孔孔深控制超前距20m进行进尺。
钻孔共设计24个,分两排布臵,上排12个,下排12个,开孔间距0.4m,终孔间距3m上排开孔距煤层顶板向下1.4m,下排开孔距煤层顶板向下1.9m,孔径113mm孔深100叶102m专业化瓦斯治理队可以根据巷道现场和钻孔施工情况适当调整钻孔倾角和开孔高度。
钻孔施工过程中如出现喷孔现象时,在该孔上下两侧0.3m处各补充一个与该孔参数相同的钻孔。
150104、150105运输顺槽条带预抽钻孔参数表位置孔号煤层顶板下(m开孔位置(m方位角()倾角()设计孔深(m上排1#1.8中线偏右0.1m0比煤层走向角度大11003#1.8中线偏左0.3m中左11005#1.8中线偏左0.7m中左3100.57#1.8中线偏左1.1m中左4101.59#1.8中线偏左1.5m中左610111#1.8中线偏左1.9m中左78213#1.8中线偏左2.3m中左93415#1.8中线偏右0.5m中右210017#1.8中线偏右0.9m中右3.5100.519#1.8中线偏右1.3m中右5100.521#1.8中线偏右1.7m中右6.510223#1.8中线偏右2.1m中右856下2#1.3中线偏左0.1m0同煤层走向角度一100排4#1.3中线偏左0.5m中左2致1006#1.3中线偏左0.9m中左3.5100.58#1.3中线偏左1.3m中左5100.510#1.3中线偏左1.7m中左6.510212#1.3中线偏左2.1m中左85614#1.3中线偏右0.3m中右110016#1.3中线偏右0.7m中右3100.518#1.3中线偏右1.1m中右410120#1.3中线偏右1.5m中右6101.522#1.3中线偏右1.9m中右78224#1.3中线偏右2.3m中右934150104、150105运输顺槽条带瓦斯治理钻孔布置平面示意图m13119753广-1f小厂、11517192123厂-.r-*?
1=?
1=712108642厂厂厂、厂-丿-J、丿1二L.*n141618202224厂厂、.r厂V0.4m巷道中线*Lm04.5m150104、150105运输顺槽条带瓦斯治理钻孔开孔位置示意图
(2)150104回风顺槽在掘进前期,在150102运输顺槽下帮施工顺层钻孔,提前预抽150104回风顺槽及04回采工作面瓦斯。
预抽钻孔控制150104回风顺槽掘进工作面。
04回风顺槽瓦斯钻孔技术参数表钻孔类别钻孔与巷道夹角(排号钻孔倾角(孔深(m)钻孔直径(mm)1000m内孔间距(m)1000m外孔间距(m)暂定开孔高度(m)02运90第一排根据地851133.02.00.5输顺槽向04回风顺槽顺层钻孔90第二排质科提供标高确定851133.02.01.51000m150104回风顺槽瓦斯治理钻孔开孔位置示意图(3)150105回风顺槽在掘进前期,2017年已在150103运输顺槽下帮施工顺层钻孔,提前预抽150105回风顺槽0-650范围内掘进工作面瓦斯,待掘进至650m处时,采取条带钻孔预抽瓦斯。
05回风顺槽瓦斯钻孔技术参数表钻孔类别钻孔与巷道夹角(排号钻孔倾角(孔深(m)钻孔直径(mm)孔间距(m)开孔高度(m)03运输90第一排-18501131.01顺槽向05回风顺槽顺层钻孔迎头条带钻孔同运输顺槽条带孔一致150113150105回风顺槽瓦斯治理钻孔开孔位置示意图(4)150105综采煤面预抽孔孔布置排数为2排,开孔呈三花眼,工作面前500m单排钻孔间距为3m500m以里考虑抽采时间钻孔单排间距为2m钻孔直径113mm钻孔从停采线外20m处开始施工,钻孔角度根据煤层倾角变化及厚度情况进行调整,平行工作面钻孔参数。
150105顺槽条带瓦斯治理钻孔开孔位置示意图500m150105顺槽条带瓦斯治理钻孔开孔位置示意图05综放工作面顺层钻孔技术参数表钻孔类别钻孔与巷道夹角(排号钻孔倾角(孔深(m)钻孔直径(mm)500m内孔间距(m)500m外孔间距(m)暂定开孔高度(m)05运输顺槽顺层钻孔90第一排根据运输顺槽、回风顺槽实测高差确定1001133.02.01.590第二排1001133.02.02.505回风顺槽顺层钻孔90第一排701133.02.
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