新园煤矿瓦斯专项整治方案.docx

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新园煤矿瓦斯专项整治方案

常宁市盐湖镇新园煤矿

瓦斯整治专项方案

常宁市盐湖镇新园煤矿编制

2011年5月19日

第一章矿井概况

一、矿井地理位置、隶属关系及交通

常宁市新园煤矿位于盐湖矿区向斜南段与中段交界部位的西翼，隶属常宁市盐湖镇。

地理坐标：

东经112°29'20"～112°29'40"，北纬26°24'33"～26°24'56"。

新园煤矿距常宁市城区约14km，南距盐湖镇3km,西距衡坤高速公路15km,东距耒阳市44km,北距衡阳市75km,距松柏镇湘江码头22km。

矿山有约3km简易公路连通常耒省道，交通较便利。

矿井地形为低山丘陵区，植被发育。

地势为北东高南东低，井内最高标高+175.3m，最低+104.3m。

区内全年气候湿润，雨量充沛，属亚热带湿润型气候，据衡阳市气象站资料，本地区年最高气温39.8℃，最低-7℃，平均为18.2℃。

年最大降雨量为1797.7mm，历年平均为1395.0mm。

二、矿井性质、建井时间、设计能力、投产时间、2010年实际产量及服务年限

常宁市盐湖镇新园煤矿为私营股份制企业。

由原常宁市盐湖镇新园煤矿和原宜潭乡和安煤矿根据（衡政办传电【2007】138号文，衡政机202号）《关于做好衡阳市2006年第二批关闭煤矿资源整合工作的通知》要求整合组成。

2010年进行资源整合初步设计，设计生产能力6万吨/年，服务年限1.83年。

同年九月试生产，2011年实际产量2.1万吨。

三、矿井地质、构造、煤层及煤层特征

1、矿井地质

矿井出露地层由新到老为：

第四系（Q）、二迭系上统长兴组（P2C）和斗岭组（P2d1）。

⑴第四系（Q）：

主要分布于矿区外围的西面及南面的冲沟中，灰～灰黑色，以砂质粘土、含碎石砂质粘土为主，为残积、坡积产物，厚度一般1～5m。

⑵二迭系上统长兴组（P2C）：

主要分布于矿区东部，由硅质岩、硅质泥岩、钙质泥岩组成，总厚54.43m～77.50m,一般60m左右。

根据岩性的不同，又可分为中上部的硅质岩段及下部的钙质岩段，其底部为一层厚约1m的泥灰岩，与下伏斗岭组呈整合接触，为斗岭煤系地层的标志层。

⑶斗岭（P2d1）组：

主要分布于矿井矿井中、西部及西部外围，由砂岩粉砂岩泥岩及煤组成，总厚约400m,按岩性及含煤情况，又可分为上、下两段。

①、斗岭组上段（P2dl1）：

为近海陆相碎屑沉积，包括砂岩、粉砂岩、泥岩及煤等，大致显示出八个沉积旋回，总厚约115m，原地勘报告钻孔中多见2#、5#、6#、7#、8#煤共五层，为主要含煤地层。

②、斗岭组下段（P2dl2）：

由泥岩、粉砂岩、砂岩组成，钻孔中未见可采煤层，但在盐湖矿区北段见有老窑分布。

该段总厚约290m，与伏地层呈整合接触。

2、构造

盐湖向斜轴向呈NNE向，轴面略向西倾，西翼地层产状陡峻甚至倒转，东翼产状平缓，两翼次级褶曲均较发育；区内发育一组走向断层，最长达3700m，一般在1000～2000m，倾向多为NW，倾角一般50度左右，北段受水口山岩浆活动影响，构造型式更为复杂。

新园煤矿位于盐湖向斜南段与中段交界部位的西翼，矿区地层总体倾向SEE，倾角65°左右。

开采巷道及邻区钻孔揭露显示，矿区上部地层褶曲发育，煤层因受挤压变得厚薄不均，一般褶曲部位置煤层变厚，两翼变薄；中部地层产状呈直立甚至倒转状；下部地层产状趋缓。

正断层F3从矿区中部呈NE向通过。

该断层走向与地表煤层线基本平行，长约1500m，倾向NW，倾角50°，邻区钻孔CK1311揭露其断距达20m，对矿区地表煤层有错切，对+50m以下煤层无影响，断裂破碎带宽约12m，结构紧密，含水性弱，导水性差。

新园煤矿构造为中等类型。

3、煤层及煤质特征

新园煤矿揭露和控制的煤层共有4层,由上而下编号为2#、5#、6#、7#煤层,其中2#、5#煤层为不稳定～极不稳定，厚度小、局部为煤线，属不可采煤层,6#、7#煤层为矿井内较稳定煤层，厚度变化小，产状局部变化大，是本矿主要可采煤层。

①6#煤层

矿区共有21个钻孔穿过6#煤层，其中10个孔见煤（3个孔煤层可采），11个孔煤层尖灭。

煤厚0～2.15m，平均厚0.33m。

但根据实测沿煤平巷的煤层厚度在0.75～2.2m，平均厚度1.55m，倾角35至50度，6#煤为较稳定型可采煤层，结构简单局部有夹矸。

②7#煤层

矿区有19个钻孔穿过7#煤层，其中10个孔见煤（6个孔煤层可采），9个孔煤层尖灭，煤厚0～1.77m，平均厚0.53m，但根据矿井+20m水平探煤平巷及+50m沿煤平巷见煤厚1.08～1.20m，平均厚1.06m，倾角40至50度，7#煤为较稳定型可采煤层，煤层产状陡，沿走向变化大，但结构简单，很少见夹矸。

四、矿井开采技术条件

1、水文地质情况

⑴地层含水性

矿井地层主要为第四系（Q）、二叠系上统长兴组（P2C）及二叠系上统斗岭组（P2dl），根据原勘探报告水文地质资料，各岩（土）层含（隔）水性如下：

①第四系（Q）：

在矿区外西部和南部冲沟中较发育，矿区内仅在山坡脚及低洼处零星出露，以砂质粘土、粉砂质粘土为主，偶含碎石，厚度1-5m，透水性能良好。

该含水层具季节性，雨季含水量大，水位较高，旱季则相反，常以下降泉方式排泄于冲沟小溪中或低洼处。

②二叠系上统长兴组（P2C）：

主要分布于矿区东部及其外围，由硅质岩、硅质泥岩、钙质泥岩等组成，层厚60m左右。

中上部硅质岩、硅质泥岩岩石较破碎，浅部风化裂隙较发育，含裂隙承压水，抽水资料显示其单位涌水量为0.00454l/s.m，为弱含水层，水质分析显示其水质为重碳酸硫酸高钠钙水，地表泉水出露流量小。

下部钙质泥岩薄层状，钙质胶结紧密，是良好隔水层。

③二叠系上统斗岭组（P2dl）：

主要分布于矿井区中西部及其外围，由砂岩、粉砂岩、泥岩类岩石及煤组成，层厚约400m。

上段含煤四层，为良好隔水层，其余砂岩、泥岩等含水性微弱，根据抽水试验资料，其单位涌水量为0.0000645～0.00433l/s.m，属弱含水层，水质类型为重碳酸钙钠水，地表未见泉水出露。

下段除砂岩含微弱裂隙承压水外，其余岩石均不含水，野外观察未见该层地表泉流。

矿区各地层除中、细粒石英砂岩含较微弱裂隙承压水，在开采巷道中可能成为巷道充水来源外，其余各地层对巷道充水基本无影响。

⑵断层含（导）水性

矿井区及其附近地表仅发现一条正断层F3。

该断层走向NE，倾向NW，倾角50°，走向长约1500m，破碎带宽14～20m，对矿井区+50m以上煤层有错失，该断层穿越的地层岩石含泥质较高，泥岩、砂质泥岩具较大的塑性、封闭性，使断层导水性微弱或不导水，因而在矿井开拓中对坑道充水影响甚小。

⑶老窑水

盐湖矿区采煤历史悠久，老窑沿煤层露头线布置密度甚大，主要开采近地表2#、6#煤层，最大深度80余米。

废弃的老窑遭受风化作用严重，巷道顶板及两帮岩石裂隙发育，大气降水、地表水、岩石裂隙水淤积在巷道中成为老窑积水，对下部采矿形成严重威胁。

⑷大气降水与地表水

矿区地形为低山丘陵区，植被发育。

地势为北东高、南东低，矿区内最高标高+175.3m，最低+104.3m。

大气降水排泄畅通。

本区年最大降雨量为1797.7mm，历年平均为1395.0mm。

矿区内地表无较大水体。

西部外围有一曹塘水库，南部及东部外围有数个小型山塘，容积一般在数百立方米不等。

对矿井影响较小。

根据本矿实测资料：

-7m水平的矿井最大涌水量为37.27m3/h，正常涌水量17.08m3/h。

矿井水文条件属简单类型。

2、瓦斯

根据衡阳市煤炭工业局衡煤安[2009]23号文《关于下发2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》：

本矿瓦斯相对涌出量为38.23m3/t，二氧化碳相对涌出量为20.93m3/t，矿井属煤与瓦斯突出矿井。

3、煤尘爆炸性和煤层自燃性

本矿于2005年7月8日送五煤煤样到煤炭工业湖南煤炭质量监督检验站检验，结论为不易自燃，无煤尘爆炸性。

4、煤层顶底板

1、6#煤层

直接顶板为深灰色粉砂岩、泥质砂岩，平均厚9.25m，较易崩落，属Ⅰ～Ⅱ顶板。

底板为薄层粉砂岩夹中细粒砂岩，水平层理，厚26.54m，无底鼓现象。

2、7#煤层

直接顶板为具斜层理的条带状粉砂岩，厚10～30m，有时相变为细粒长石石英砂岩。

伪顶常有薄层泥岩或炭质泥岩，较易崩落，属Ⅰ～Ⅱ类顶板。

伪底板常见薄层泥岩或炭质泥岩，直接底板为浅灰色薄至中厚层状细粒砂岩，无底鼓现象。

5、其它自然灾害条件

据本区地质勘探资料和区内生产煤窑地质资料，矿井无冲击地压，矿井地温正常，矿井无地热灾害，无其他自然灾害。

五、矿井开拓方式及现在开采水平标高

矿井采用斜井开拓，中央分列式通风。

共有主井、副井和风井三条井筒。

主斜井井口标高+120.31m，井筒倾角32°，方位角303°，落底标高-7.46m；副斜井井口标高+122.83m，井筒倾角30°，方位角296°，落底标高+21.0m；风井井口标高+116.57m，井筒倾角35°，方位角303°，落底标高+44.37m。

矿井现生产水平为-7m标高水平。

六、矿井开采方法、开采顺序及采掘工作面

1、采煤方法

矿井开采煤层为急倾斜薄煤层，因煤层赋存很不稳定，使用水平分层巷道采煤法。

放炮落煤，木支护，全部垮落法管理顶板。

2、开采顺序

根据《常宁市新园煤矿资源整合初步设计》开采顺序如下：

①矿井内开采顺序：

矿井内先开采第三水平（-7m标高以上），再采第四平（-7m～-50m）。

目前第三水平（-7m标高以上）已采。

②采区内开采顺序：

同一区段内两层煤均可采时，先采上部煤层，再下部煤层。

工作面采用水平巷道分层后退式开采。

3、现有采掘工作面情况

矿井当前生产水平为第四水平（-30米标高），第三水平（-7m标高）及以上已结束，无采掘工作面。

矿井无正规回采工作面，共有5个掘进工作面。

其分布如下：

主井：

-30北二石门岩巷掘进面

-30北一石门岩巷掘进面

-30南一石门6煤掘进面（南北两个掘进头交替作业）

-30南二石门6煤掘进面（与5煤掘进面交替作业）

-30南运输巷（岩）掘进面

副井：

-30三石门5煤掘进面

第二章矿井通风、瓦斯现状

一、矿井通风系统

1、矿井通风方式、方法及风流路线

矿井采用中央分列式通风，通风方法为抽出式。

主、副井筒为进风井，风井筒为回风井，采掘进工作面采用局扇（压入式）供风。

当前风流流经的主要路线如下：

风流主要路线如下：

①主井（新鲜风）→-30北运输巷→-30北二石门掘进面污风→天眼污风→-7北一石门污风→-7回风巷污风→-7回风上山污风→风井污风→地面

②主井鲜风→-30北运输巷鲜风→-30北一石门掘进面污风→天眼污风→-7北一石门污风→-7回风巷污风→-7回风上山污风→风井污风→地面

③主井鲜风→-30南运输巷鲜风→-30南一石门鲜风→6煤掘进面污风→-30南一石门污风→5煤平巷污风→-30南二石门污风→-30回风上山→-7回风上山→风井污风→地面

④主井鲜风→-30南运输巷鲜风→-30南二石门鲜风→6煤掘进面污风→-30南二石门污风→-30回风上山污风→-7回风上山污风→风井污风→地面

⑤主井鲜风→-30南运输巷鲜风→-30南运输巷掘进面污风→-30南二石门污风→-30回风上山污风→-7回风上山污风→风井污风→地面

⑥副井鲜风→+20绕道→暗斜井→-30北运输巷→-30二石门→5煤掘进面污风→-30三石门→-30北运输巷→-30北上山→-7南运输巷→-7南二石门→-7回风上山污风→风井污风→地面

2、主扇及其设施

本矿风井安装了型号为：

YBK56-Ⅱ-6－№14的矿用地面隔爆型抽出式主扇风机2台，转速980r/min，电压380V，其中1台工作，1台备用。

通风机配套二台电动机为YBF2-225M-6功率30kw，额定风量12.5～33m3/s，额定风压145～800Pa。

风井口设有防爆门，井口旁设有人行绕道，由两道正向风门加两道反向风门组成。

利用主扇通风机反转进行反风，有反风设施。

机房内设备仪表齐全，有直通矿调度室的专用电话。

3、局扇使用情况

目前井下使用局扇6台，局扇型号及安装使用情况见表1

表1局扇型号、安装使用情况

局扇型号

功率

（kw）

安装地点

工作面

送风距离

（m）

三专二闭锁

YBT42-2

5.5kw

-30北运输巷

-30北二石门掘进面

80

有三专，缺闭锁

YBT42-2

5.5kw

-30北运输巷

-30北一石门掘进面

50

有三专，缺闭锁

YBT42-2

5.5kw

-30南一石门

6煤掘进面

60

有三专，缺闭锁

YBT42-2

5.5kw

-30南运输巷

6煤掘进面

110

有三专，缺闭锁

YBT42-2

5.5kw

-30南运输巷

-30南运输巷掘进面

100

有三专，缺闭锁

YBT42-2

5.5kw

副井-30北运输巷

5煤掘进面

90

有三专，缺闭锁

4、矿井总进风、总回风及用风点断面、风量、风速

矿井进风有主井和副井，总进风量961m3/min。

其中主井平均断面4.1m2，进风量805m3/min，风速3.27m/s；副井平均断面3.5m2，副井进风量156m3/min，风速0.74m/s；

矿井总回风为风井，平均断面3.1m2，风量965m3/min，风速5.19m/s。

主要用风点有-30北二石门掘进面、-30北一石门掘进面、-30南一石门6煤掘进面、-30南二石门6煤掘进面、-30南运输巷掘进面、副井-30三石门5煤掘进面。

各用风地点及总进风、总回风的断面、风量等情况见表2。

表2矿井总进风、总回风及用风点断面、风量、风速

地点

平均断面

（m2）

风量

（m3/min）

风速

（m/s）

日产量

（t）

最多工作人数（人）

最大炸药耗量（kg）

温度

（℃）

主井

4.1

805

3.27

60

副井

3.5

156

0.74

36

风井

3.1

965

5.19

-30北二石门掘进面

4.3

136

0.53

/

6.1

-30北一石门掘进面

4.3

130

0.50

/

6.1

-30南一石门

6煤掘进面

3.5

131

0.62

30

6

3.5

-30南二石门

6煤掘进面

3.5

126

0.60

30

6

3.5

-30南运输巷掘进面

4.3

121

0.47

/

6.1

副井三石门

5煤掘进面

3.5

128

0.61

36

6

3.5

5、矿井实际通风状况

表3矿井实际通风状况

名称

单位

数量

通风负压

Pa

360

有效风量

m3/min

961

有效风量率

％

96

井下漏风量

m3/min

4

地面漏风量

m3/min

12.3

最大通风流程

m

1320

等积孔

m2

1.35

6、通风设施设置、盲巷等情况

根据本矿实际，当前井共安装了1组调节风门，8组正反向风门，风井口安装了一道防爆风门；构筑了10道密闭，对废弃巷道进行了封闭；设置了10道栅栏，对停风盲巷进行了警示。

设置情况见表4

表4通风设施设置、盲巷等情况

通风设施

设置地点

备注

调节风门

-7北一石门

防爆风门

风井口

正向风门组

风井安全出口

暗斜井-30北运输巷

主井-7水平二石门

主井-7南运输巷

主井-30南运输巷

主井-30水平二号回风上山

主井-7水平一石门

主井+22运输石门

密

闭

1＃密闭

暗斜井±0车场

采空区

2＃密闭

副井+22平巷

采空区

3＃密闭

暗斜井-30水平东一石门

废弃巷

4＃密闭

暗斜井-30水平一石门

废弃巷

5＃密闭

暗斜井-30水平东二石门

废弃巷

6＃密闭

主井-7水平联络平巷

挡风墙

7＃密闭

主井-7水平联络平巷

挡风墙

8＃密闭

主井+22平巷

采空区

9＃密闭

主井+22石门

采空区

10＃密闭

主井+225煤巷

采空区

栅

栏

1＃栅栏

暗斜井-30石门

采空区

2＃栅栏

主井-7水平三石门

废弃巷

3＃栅栏

主井-7平巷

废弃巷

4＃栅栏

主井-7平巷

废弃巷

5＃栅栏

+22回风下山底-7石门

堵头盲巷

6＃栅栏

主井-7水平三石门

废弃巷

7＃栅栏

主井-30水平一石门

堵头盲巷

8＃栅栏

主井-7水平北二石门

堵头盲巷（岩）

9＃栅栏

-7北运输巷

堵头盲巷（岩）

二、矿井瓦斯

1、矿井瓦斯等级

根据衡阳市煤炭工业局衡煤安[2009]23号文《关于下发2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》：

本矿瓦斯相对涌出量为38.23m3/t，二氧化碳相对涌出量为20.93m3/t，矿井属煤与瓦斯突出矿井。

2、煤的自燃发火倾向性和煤尘爆炸危险性

本矿于2005年7月8日送五煤煤样到煤炭工业湖南煤炭质量监督检验站检验，结论为不易自燃，无煤尘爆炸性。

3、冲击地压及地温

根据本区地质勘探资料和区内生产煤窑地质资料，矿井无冲击地压，矿井地温正常，矿井无地热灾害。

4、各工作地点风流中的瓦斯浓度

表5工作地点风流中的瓦斯浓度

工作地点

进风流CH4

（％）

回风流CH4（％）

工作面CH4

（％）

备注

-30北二石门掘进面

0.10

0.12

-30北一石门掘进面

0.10

0.12

-30南一石门

6煤掘进面

0.28

0.32

-30南二石门

6煤掘进面

0.28

0.30

-30南运输巷掘进面

0.10

0.14

副井三石门

5煤掘进面

0.74

0.92

风井

0.24

5、历年煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出情况

表6

时间

突出

倾出

次数

（次）

压出次书

（次）

伤亡情况

（人）

备注

次数

总煤量

（t）

最大瓦斯量

（m3）

石门揭煤

（次）

煤巷掘进

（次）

回

采

（次）

最大强度

（t）

平均强度

（t）

2008

1

30

1150

1

/

/

30

30

/

/

/

2009

2

80

1720

2

/

/

45

40

/

/

/

2010

2

86

1720

2

/

/

45

40

/

/

/

说明

2008以前未发生过突出

6、突出危险性等级：

中等。

说明见下表

指标名称

突出危险等级

实际

严重

中等

较弱

最大突出强度（t）

500

100～500

＜100

45

瓦斯逆流次数（次）

1

1

0

0

突出最大吨煤瓦斯涌出量（m3/t）

60

30～60

＜30

38

平均突出强度（t）

100

50～100

＜50

36.7

突出频度（次/a）

10

2～10

＜2

2

突出类型比重（％）

60

20～60

＜20

1.7

打钻时动力现象

喷孔、堵水、夹钻

正常

正常

最大瓦斯压力（MPa）

3.0

1.1～3.0

＜1.1

最大开采深度（m）

500

200～500

＜200

150

地质构造

复杂

中等

简单

中等

最大钻孔瓦斯涌出初速度（L/min）

或最大钻屑瓦斯解吸指标（mL/g）

10

5～10

＜5

0.8

0.5～0.8

＜0.5

煤的最小坚固性系数

0.2

0.2～0.3

＞0.3

三、矿井、采区生产和通风能力

根据衡阳市煤炭工业局衡煤安[2009]23号文《关于下发2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的通知》：

我矿瓦斯相对涌出量为38.23m3/t，二氧化碳相对涌出量为20.93m3/t，矿井属煤与瓦斯突出矿井。

矿井开采煤层为急倾斜薄煤层，因煤层赋存很不稳定，使用水平分层巷道采煤法。

放炮落煤，木支护，全部垮落法管理顶板。

无正规采区和回采工作面。

采掘布置以水平石门划块安排。

因此，采区生产和通风能力，未作计算。

实测矿井总回瓦斯0.24％，总回风量967m3/min，总进风量961m3/min；采区回风瓦斯0.32％，采区回风量233m3/min；根据矿井通风、瓦斯和生产现状：

1、矿井通风能力为

P=330×1440×Q进×C/（104kq相）

Q进：

实测总进风量，961m3/min

q相：

矿井相对瓦斯涌出量，38.23m3/t

C：

总回瓦斯浓度不超过：

0.75％

K:

矿井通风系数，取1.3

矿井年生产天数，取330天

P=330×1440×961×0.75％/（38.23×1.3×104）

=6.89（万吨/年）

2、矿井生产能力T

q绝=Q回×C回实=967×0.24％=2.321m3/min

q相实=1440×q绝/T实=1440×2.321/88=37.98m3/t

T=330×1440×Q进×C/（104kq相实）

=330×1440×961×0.75％/（104×1.3×37.98）

=6.94（万吨/年）

Q进：

实测总进风量，961m3/min

q相实：

实测矿井相对瓦斯涌出量m3/t

C：

总回实测瓦斯浓度：

0.5％

K:

矿井通风系数，取1.3

Q回：

实测矿井总回风量，967m3/min

C回实：

实测矿井总会风流瓦斯，0.24％

T实：

矿井实际日产量，88吨

矿井年生产天数，取330天

第三章一通三防及装备

我矿现有矿用防爆对旋轴流主扇通风机、局部通风机、低浓度瓦检器、便携式瓦检器、消防水池、中速风表等设备和仪器。

表7通防设备、仪器一览表

名称

型号规格

数量

检测范围

生产厂家

购买时间

安装地点

主扇通风机

YBK56-Ⅱ-6－№14

2台

上海防爆电器厂

2009．10

风井

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2005．11

-30南运输巷

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2005．11

-30南运输巷

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2005．11

-30南运输巷

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2007.03

-30北运输巷

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2008.09

-30北运输巷

轴流式局部通风机

YBT42-2

1台

上海防爆电器厂

2008.09

副井-30北运输巷

便携式瓦检器

JCB-3

12部

0～4％

重庆科安电子有限公司

2009．3

光学瓦检器

AQG-1

1