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度瓦斯治理技术方案及安全措施计划
新疆拜城百花村煤业有限责任公司
梅斯布拉克煤矿
2014年度瓦斯治理技术方案及安全措施
二〇一四年一月
目录
第一章矿井基本情况简述-2-
第一节矿井概括-2-
1.1企业性质与隶属关系-2-
1.2位置与交通-2-
1.3地形、气候及地震-2-
1.4地质构造与煤层赋存-3-
第二章矿井开拓方式和通风情况-4-
2.1煤炭储量与矿井生产能力-4-
2.2井田开拓方式-5-
2.3采煤方法-5-
2.4通风-5-
2.4煤尘-6-
2.5地温-6-
第三章2014年矿井采掘作业衔接计划-6-
第四章瓦斯治理技术方案-6-
第一节矿井瓦斯涌出规律及危险性分析-6-
第二节瓦斯防治重点区域-7-
第三节瓦斯治理方案-7-
第四节“一通三防”安全技术措施-8-
2014年度瓦斯治理技术方案及安全措施计划
以科学发展观为指导,以《煤矿安全规程》为标准,以“安全生产年”活动为主线,坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针,着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,增强“瓦斯事故是可以预防和避免”的意识,落实瓦斯防治管理制度和措施,做到思想上警钟长鸣、制度上严密有效、技术上支撑有力、监督上严格细致,通过开展瓦斯治理工作体系建设,提高煤矿瓦斯治理水平,有效遏制煤矿瓦斯事故发生,实现煤矿安全生产健康发展。
矿井瓦斯治理是遏制煤矿重特大事故的重中之重。
煤矿瓦斯综合治理是一项必须长期坚持,任重而道远的工作。
针对当前煤矿安全生产形势和瓦斯治理的现状,我们必须坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针,建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系,进一步加强领导、落实责任、增加投入,依靠科技、严格管理,强化平时的监督检查,推动煤矿瓦斯治理再上一个新台阶。
第一章矿井基本情况简述
第一节矿井概括
1.1企业性质与隶属关系
新疆天然物产贸易有限公司梅斯布拉克煤矿隶属于新疆百花村股份公司,经济类型为股份有限公司。
1.2位置与交通
新疆天然物产贸易有限公司拜城县梅斯布拉克煤矿位于拜城县县城北东方向70km的梅斯布拉克村、梅斯布拉克河一带。
井田位于S307省道以北,距S307省道的直线距离约35km,距离矿区115km有库车火车站,井田的外部运输条件较为便利,由S307省道克孜尔乡站通往梅斯布拉克村的柏油路从矿区中部通过,井田范围为山前丘陵区,地势虽平坦但小冲沟发育,途径较多沟谷。
1.3地形、气候及地震
1、地形、地貌
井田地貌类型属于山前丘陵地貌,地势北高南低,以梅斯布拉克河为界分东西两个部分,西部平坦,地形坡度一般5°左右;东部沟谷发育,起伏较大,井田内最高点在西北部,海拔标高+1986m,最低点在井田东南部,海拔标高+1910m,相对高差76m。
地表植被不发育,呈典型的荒漠戈壁景观。
2、河流
梅斯布拉克河是井田内及附近唯一的地表水系,年迳流量为0.158~0.672亿m3,该河为北向南流向,从井田中部通过,发源于北部的天山山脉,以大气降水、冰雪融化水、山泉水为补给源,流量随季节变化较大,一般冬季为枯水期,春季融雪和夏秋两季水流量较大。
梅斯布拉克河在丰水年常年有水,贫水年常出现短时间断流现象。
3、气象与地震
矿区属大陆性中温带干旱气候,冬、夏较长,春秋较短,冬季寒冷,夏季凉爽,昼夜温差大,历年平均气温+7.4℃,年极端最高气温+37.4℃,年极端最低气温-32℃,年平均降水量94.9mm,降雨多分布在北部山区,蒸发量1538.2mm,全年日照达1564小时,无霜期为167天,每年12月到翌年的3月份为冰冻期,最大冻土深度1m,春季多北风。
每年7月中旬到8月下旬为雨季,有暴雨,造成山洪暴发。
每年10月中、下旬开始降雪,11月份结冻,另外灾害性天气有风灾、冰雹、沙尘暴。
煤矿及其附近没有气象台站,气象与县城相比,气温偏低、降雨量偏多,井田地震烈度为Ⅶ烈度区,地震动峰值加速度值为0.15g。
1.4地质构造与煤层赋存
1、地质构造
库—拜煤田拜城矿区的地层隶属新疆地层分册中所划的拜城地层小区,在该地层小区分布的地层从老到新有:
元古界的石英—黑云母变质片岩;古生界的灰岩、火山喷发岩系,二迭系上统的陆相碎屑岩、炭质泥岩;中生界三叠系、侏罗系、白垩系的陆源碎屑岩、炭质泥岩和煤层;新生界第三系和第四系。
古生界及以前的地层分布于井田以北的中、高山区,中生界分布于古生界之南,且发育齐全,沉积连续,侏罗系中、下统为含煤岩系;所分布地层从北向南、由老到新呈近东西向延伸。
新生界的第三系局部超覆于白垩系和侏罗系之上,第四系不整合覆盖在不同时代的地层之上。
2、煤层赋存
(1)煤层
井田内含稳定煤层3层:
A3、A5、A7;较稳定煤层2层A8、A11,不稳定煤层3层:
A6、A9、A12;极不稳定煤层1层A10。
(2)煤质
煤的物理性质:
井田内塔里奇克组所含煤层的宏观物理性质具一定的相同性,颜色为深黑色,煤芯多为粉沫状至碎块状,煤岩组成以暗煤为主,光泽暗淡,宏观煤岩类型为暗淡煤类。
(3)工业分析
井田范围内可采煤层中等变质程度的焦煤、煤质牌号24JM、25JM,以低硫、低磷、特低氯、中热值为特征,可以作为炼焦用煤、也可以作为气化用煤。
第二章矿井开拓方式和通风情况
2.1煤炭储量与矿井生产能力
井田内煤层为急倾斜煤层,倾角61°~72°,煤层赋存稳定,共6层可采煤层,其中有3层薄及中厚煤层和3层厚煤层(煤层最大平均厚度7.6m),煤层不利于机采。
井田内构造简单,未发现断层,水文地质条件简单,但瓦斯含量高,设计一水平按高瓦斯设计,二、三、四水平按煤与瓦斯突出危险性设计,矿井不利于高产。
地质报告提供的井田范围内矿井地质资源量59.72Mt,设计重新计算河床煤柱后将地质报告留设煤柱多出的1.568Mt煤量划归矿井地质资源量后矿井的地质资源量为61.288Mt,矿井工业资源/储量58.488Mt,矿井设计可采储量41.3387Mt。
资源量较为丰富,煤层赋存较稳定,开采技术条件简单
矿井开采范围内矿井工业资源/储量58.488Mt,矿井设计可采储量为41.3387Mt,根据地质构造复杂程度和地质勘探程度,储量备用系数取1.4。
矿井服务年限计算如下:
Tz=Zk/(K×A)
式中 ZK——矿井设计可采储量,41.3387Mt;
K——储量备用系数,取1.4;
A——矿井设计生产能力,0.6Mta。
矿井服务年限为:
T=41.3387/(1.4×0.6)=49.2a。
2.2井田开拓方式
矿井采用斜井多水平开拓方式
1.主斜井:
井口标高+1945m,倾角25°,净宽3.5,净断面积10.03m2,井筒斜长714m,井筒内一侧装备一条DX型钢丝绳芯(阻燃)带式输送机(B=1000mm),担负矿井的主提升、进风任务,井筒内敷设电缆、人行台阶和扶手,作为矿井的一个安全出口。
井颈段采用料石砌碹支护,支护厚度350mm,井筒段采用锚喷支护,喷射厚度100mm。
2.副斜井:
井口标高+1946m,倾角25°,井筒净宽4.5m,净断面积15.28m2,井筒斜长629m,井筒内铺设30kg/m钢轨,单钩串车提升,担负全矿井提矸、上下人员、升降材料设备及主要进风任务,井筒布置排水、消防洒水、氮气输送管路,并设置人行台阶和扶手,作为矿井的一个安全出口。
井颈段采用料石砌碹支护,支护厚度415mm,井筒段采用锚喷支护,喷射厚度100mm。
3.风井:
井口标高+1952m,倾角30°,净宽4.5m,净断面积16.0m2,井筒斜长87m,担负全矿井的回风任务,井筒内设置行人台阶及扶手,并兼作矿井安全出口,井颈段采用料石砌碹支护,支护厚度415mm,井筒段采用锚喷支护,喷射厚度100mm。
2.3采煤方法
采煤方法伪倾斜柔性掩护支架爆破采煤法
2.4通风
矿井为高瓦斯矿井,采用斜井多水平开拓方式,目前矿井通风方式为中央并列式,主扇工作方式为抽出式;各掘进面均利用局扇采用压入式通风,由主、副斜井进风,斜风井回风,风井位于井田矿区走向中部。
选用2台FBCDZ№25/2*160KW型对旋式轴流通风机,风压600-2266pa,风量3840-8520m3/min,且对矿井所需通风构筑物进行布置。
2.4煤尘
新疆煤田地质局综合试验室对A3、A5、A7、A8、A9可采煤层采集的煤尘爆炸样本46个,测试结果表明井田内各可采煤层的煤尘均有爆炸性。
2.5地温
本矿井田内未发现高温地层,地温变化正常,属地温正常区
第三章2014年矿井采掘作业衔接计划
2014年矿井回采工作面布置:
1864-1910A7东采面(608-858米)、1818-1864A7东采面(608-1400米)、1864-1910-A3-1西回采面、1864-1910-A5东采面(605-900)、1864-1910A5东回采面、1864-1910A3-2东采面(600-900米)。
2014年矿井开拓掘进工作面布置:
副井井筒、+1772运输石门、+1772-+1818A3-1通风上山、主副井联络巷。
2014年准备巷道:
+1864A3-2东顺槽、+1864A7西顺槽、+1818A5西顺槽、+1818-A7西顺槽、+1818A5东顺槽、+1818A3-2东顺槽、+1864A5西顺槽、+1818A3-1西顺槽。
第四章瓦斯治理技术方案
第一节矿井瓦斯涌出规律及危险性分析
1.瓦斯
梅斯布拉克煤矿2011年矿井瓦斯绝对涌出量为7.32m3/min,相对涌出量为12.18m3/t;二氧化碳绝对涌出量为3.64m3/min,相对涌出量为6.05m3/t。
2013年矿井瓦斯绝对涌出量为7.86m3/min,相对涌出量为16.44m3/t;二氧化碳绝对涌出量为3.42m3/min,相对涌出量为7.15m3/t。
根据《煤矿规程》133条规定因此鉴定该矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。
采掘工作面瓦斯主要来源于工作面采煤和采空区瓦斯涌出及巷道掘进时涌出。
从整体来看,矿井正常生产落煤、巷道掘进时,矿井瓦斯涌出量有所加大,矿井产量是影响瓦斯涌出量的主要因素。
1.回采期间,工作面采空区的瓦斯容易积存,因此采空区必须加强瓦斯管理,确保安全。
2.掘进工作面瓦斯涌出来源于掘进工作面在落煤时,由于矿压的作用和煤体的破碎,使得原来煤体中处于吸附状态的瓦斯迅速解吸变为游离状态的瓦斯,使得工作面的瓦斯浓度和瓦斯绝对涌出量增大,掘进工作面另外的瓦斯来源于工作面周围缷压区煤体和顶底板岩层或邻近层中。
掘进工作面落煤后,工作面周围煤体、围岩的压力重新分布,工作面前方超前压力增大、裂隙增多,导致新暴露的煤壁中的瓦斯快速涌入工作面,造成工作面瓦斯浓度增大、涌出量增加。
3.采煤工作面的瓦斯涌出还受大气温度、气压等环境因素的影响,特别是换季时,大气压力急剧下降,瓦斯涌出量会增加,需高度重视。
第二节瓦斯防治重点区域
我矿采煤工作面实行U型通风,因此工作面上隅角、采空区、密闭区域、发生瓦斯积存的区域,是我矿防治瓦斯的重点区域。
第三节瓦斯治理方案
我矿属于高瓦斯矿井,根据本矿实际情况,针对重点防治区域制定了以下瓦斯治理方案:
1.矿井安装了一套KJ90NA型安全生产检测系统,并和上级行管部门实现了同步联网监测。
安全监控系统对井下瓦斯实现24小时监测,采煤工作面实现瓦斯电闭锁,掘进工作面实行“三专两闭锁”,并实现了双风机、双电源,并能自动切换。
2.掘进工作面设专职瓦检员24小时现场值守岗位,对工作面比较容易积聚瓦斯的上隅角、回风巷进行实施巡回检查、每两小时向瓦斯防治中心汇报一次。
3.针对回采工作面上隅角容易积聚瓦斯的特点,采取风幛引风法和专用排瓦斯巷引排瓦斯的治理方案。
4.严格执行以风定产,杜绝矿井超通风能力生产,优化通风系统,降低风阻,确保采面风量稳定可靠。
5.做到风筒末段至工作面距离不超过5米,严格按照质量标准化的要求管理局部通风机,确保掘进工作面风量稳定可靠,有效地稀释掘进工作面的瓦斯。
6.每月制定瓦斯检查计划及巡回检查路线图表,对采煤工作面严格执行24小时跟班检查及定时汇报制度。
7.跟班领导、安检员、班组长、流动电钳工、技术员,下井必须佩带便携式瓦斯报警仪,对井下采掘工作面、有瓦斯涌出的地点可随时检查瓦斯浓度。
8.若井下一旦发生瓦斯超限或停风停电等现象,各个工作面班组长及瓦检员迅速组织本班人员撤离至全风压进风巷道,并在巷道口设置警戒,严禁任何人员入内。
根据停风停电时间由值班矿长确定人员是否撤离至地面。
第四节“一通三防”安全技术措施
1、井下预防自然发火的安全技术措施
1、在老窑或采空区附近开采的工作面,通风区必须制定防自然发火的专项技术措施,开采与老窑构通(或可能构通)的工作面时,必须报集团公司总工程师批准。
2、采空区密闭必须定期检查气体及温度变化情况,检查工程质量完好情况,采空区密闭由于地压作用和年久失修,造成质量下降或漏风时,应及时进行处理。
3、采煤工作面回采结束后,45天内必须有所有与已采区相连通的巷道中设备防火墙,全部封闭采空区。
4、永久密闭工程必须严格按《煤矿安全规程》要求施工。
2、预防瓦斯的措施
1、认真宣传安全生产方针,使全矿职工树立“安全第一”的思想,宣传瓦斯的危害及防治措施。
2、入井人员要严格按照“三大规程”作业,杜绝“三违”现象发生。
3、加强矿井通风系统管理,采掘工作面、硐室、及其它地点均要严格配风,消除不合理的“三风”(串联通风、扩散通风、老塘通风),合理分配风量,各采掘地点及硐室的供风量符合规程要求。
4、瓦斯防治中心测风人员要按时测定好井下各地点风量,做好测风报表,对井下供风量不足的地点发生瓦斯积聚或超限。
5、严格设计并加强施工管理,人为地造成盲巷,必须在24小时内予以封闭。
6、巷道贯通、排放瓦斯必须制定专门的安全技术措施,并严格按措施执行。
7、加强局扇管理,严格执行《煤矿安全规程》关于局部通风管理的有关规定。
8、采掘工作面放炮要严格执行“一炮三检”及“三人联锁”放炮制度,严禁违章装药、违章放炮。
9、瓦斯员要杜绝空班漏检,一旦发生瓦斯超限,立即按规定予以处理,要特别注意检查并处理回采工作面上隅角和巷道冒高点的瓦斯。
10、彻底消除电器设备失爆隐患,杜绝引爆火源。
11、矿严格管理安全监控设备,保证监控系统正常运转。
做到对井下和各采掘工作面瓦斯、一氧化碳、温度、风速实施二十四小时连续自动监测。
12、采、掘工作面瓦斯传感器瓦斯浓度达到1%时能够立即发出报警,瓦斯浓度达到1.5%时能够自动切断采、掘工作面所有非本质安全型电气设备。
13监控中心安全监测工做好瓦斯等传感器的日常标校、维护工作。
14、进一步完善矿井隔爆设施,按规定进行合理布置。
15、健全井下通讯设施,确保抢险救灾信息传递工作正常进行。
16、所有下井人员必须佩戴自救器。
17、加强职工培训,提高职工的安全意识。
3、采煤工作面瓦斯管理安全措施
1、采煤工作面要配备专职瓦斯检查员,严格执行现场交接班制度,24小时盯岗制度。
2、瓦斯检查员必须每班认真检查上隅角瓦斯情况,并每班给瓦斯防治中心汇报3次,并做好检查记录。
如出现瓦斯局部积聚、超限等特殊情况时,要及时向瓦斯防治中心和调度指挥中心汇报,并立即责令采面停止一切工作,处理完积聚瓦斯后方可恢复工作。
3、工作面风量必须严格按计划配风,测风人员对采面风量按照规定每旬测定一次外,其它时候也要根据实际情况随时进行测风,保证风量稳定、可靠。
4、工作面严格执行“一炮三检”制度。
每次进行放炮作业都必须做好瓦斯检查,并认真填写“一炮三检”记录。
5、采面上、下出口,特别是在上隅角附近20米范围内进行打眼、放炮,端头支架迁移、、回收、支护等作业时,瓦斯检查员必须先严格检查瓦斯,只有在瓦斯不超限时方可进行打眼放炮等工作,坚决杜绝瓦斯超限作业。
6、强化电气设备管理,特别是采面及上隅角附近所用的煤电钻及电缆必须保证完好,杜绝电气失爆。
采煤队安排电工负责定期检查并做好记录。
7、上隅角出现瓦斯浓度达到2%,体积0.5m3以上的积聚现象必须按《煤矿安全规程》138条规定,在附近20米以内停止工作,撤除人员,切断电源,进行处理,必须在瓦斯浓度降到1%以下时,方可通电开动。
8、采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%或二氧化碳浓度超过1.5%时,必须停止作业,撤除人员,采取措施,进行处理。
9、发生瓦斯、二氧化碳超限时,瓦检员必须做好处理结果记录,交接班时必须认真仔细交接采面瓦斯情况,并填写好交接班记录。
10、根据上隅角易积存瓦斯的特点,必须采取如下措施进行处理:
一是利用导风幛引风的方式排除上隅角瓦斯,二是利用专用排瓦斯巷稀释积存的瓦斯。
11、上隅角浮煤必须班班清扫干净,严禁浮煤压入在老塘内。
12、工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理,传感器必须每7天调校一次,采煤工作面瓦斯传感器每7天进行一次瓦斯超限断电实验,保证瓦斯断电系统功能完好,传感器的挂设位置必须符合规定。
工作面瓦斯传感器离工作面距离不得大于10米。
13、严格落实“一通三防”齐抓共管责任制,对破坏“一通三防”设施者进行严惩。
14、安检人员必须对措施执行情况进行检查,特别是采掘工作面浮煤情况和采掘队组有关人员便携式瓦斯报警仪的携带和使用情况等。
4、掘进工作面瓦斯管理安全措施
1、强化局部通风管理,严格按计划配风,局部通风机严格按规定及安全质量标准化求安装使用,杜绝局扇循环风和掘时工作面风量不足等情况。
2、掘进工作面局扇必须专人管理,以确保正常运转,严禁无计划停风,任何人不得随意停开局扇或断开风筒,严禁损坏局部通风设施。
3、严格按安全质量标准要求接设风筒,做到接头严密不漏风,无破口,吊挂平直,逢环必挂等。
4、工作面必须实行“三专两闭锁”,当局扇停止运转时或工作面瓦斯超限时,都能自动切断供风巷道的一切非本质安全型电源。
5、交接班临时停工时,不得停风,因检修或其它原因有计划停风时必须按局扇停风措施撤出人员,切断电源,恢复通风前必须瓦检员到位,检查工作面、风机及启动装置附近10米范围内瓦斯浓度,当检查结果符合规程规定,方可开动局扇进行通风,否则必须制定排除瓦斯措施进行处理。
6、爆破作业严格执行“一炮三检”、“三人连锁”放炮制度,放炮员和班组长的便推携式瓦斯报警仪必须随身携带,当回风流中瓦斯浓度达到1%时严禁放炮。
7、工作面安全监控系统设备严格按规定加强管理,瓦斯传感器定期调校,并进行瓦斯超限自动断电的瓦斯电闭锁实验,保证监控系统功能完好。
传感器的挂设位置必须符合规定,瓦斯传感器离工作面距离不超过5米。
8、风筒末端到工作面的距离不得大于5米,保证迎头风量。
9、电气设备严禁失爆,发现电气问题,电工要及时处理。
10、掘进作业严格落实执行巷道贯通、瓦斯排放等专项安全技术措施。
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