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瓦斯治理目标规划已改
贵州松河新成煤业复采有限责任公司第八采区
瓦斯治理目标
(2012年度)
通风科
二0一一年十二月
目录
第一章概况3
第一节矿井煤炭资源自然条件3
一、交通位置3
二、地形、地貌3
三、矿井水文地质条件4
四、气象、地震4
五、煤层地质特征8
六、煤炭资源状况:
10
第二节矿井开拓方式与开采方法11
第三节矿井安全现状7
第四节瓦斯赋存及瓦斯灾害危险性7
第五节矿井“一通三防”系统现状及其存在问题8
一、矿井通风系统8
二、矿井安全监测8
三、瓦斯抽放系统9
四、目前存在及需要解决的问题10
第六节矿井防灭火、防尘现状10
第二章瓦斯治理11
第一节瓦斯治理工作目标及原则11
一、瓦斯治理工作目标11
二、瓦斯治理工作原则11
三、瓦斯治理工作现状12
第二节2012年的采掘接续安排12
一、2012年生产计划12
二、采面接续(见采掘接续计划表)12
三、掘进工作面接续(见采掘接续计划表)12
第三节瓦斯治理方案13
一、2012年回采工作面瓦斯治理方案13
二、2012年掘进工作面瓦斯治理20
第四节抽放工程安排21
一、瓦斯抽放“三量”计划21
二、瓦斯利用23
第三章瓦斯治理资金规划23
附表2012年采面瓦斯瓦斯治理方案表23
附表2012年抽放巷工程计划基础及进展情况表23
松河公司第八采区2012年瓦斯治理工作方案说明
第一章概况
第一节矿井煤炭资源自然条件
一、交通位置
贵州松河煤业发展有限责任公司松河矿井新八采区(自然井)位于贵州省六盘水市盘县北部,属淤泥乡管辖,地理坐标为东经104°41′13″~104°41′46″,北纬26°0′00″~26°00′29″。
采区工业场地所在地交通便利,从矿井工业场地有三级公路西至洒基镇铁厂丫口接S217省道,至盘县干沟桥(距红果3km)87km,至水城158km,路况较好,均为等级公路;经S217省道在两头河接G320国道至贵阳414km,至昆明394km;另外在建的英(武)柏(果)二级公路从矿井工业场地北侧穿过,矿井工业场地经英柏公路到英武,再沿G320国道至贵阳366km。
另外,井田周边现有公路交通相对完善,对矿井的开发较为有利。
水柏铁路井田西部通过,并设有松河站,由松河站经盘西支线、威红支线北至贵阳353km、西至昆明319km、东至南宁662km、东南至广州1478km。
可供本矿装车外运的铁路装车站有水柏线上的松河站,水柏铁路运输能力为1800万t/a,其中煤炭运输能力为1100万t/a。
本区以主焦煤为主,就近供应附近柏果选煤厂洗选精煤后供应焦化厂,同时还可为黔桂电厂(100MW)供应部分洗混煤。
本采区位于贵州省盘县淤泥乡,井口距黔桂电厂28km,属于土城向斜北翼中段的松河井田F33~F19号断层之间的勘查区。
贵州松河煤业发展有限责任公司松河矿井新八采区(自然井)为复采改造采区,企业性质为私营。
二、地形、地貌
本区为构造剥蚀山地地貌。
纵观井田,山势走向与地层走向一致,地形坡度变化较大:
剥蚀度20°~55°,构造坡一般25°~30°。
最高点位于井田西部标高+2107.8m,最低点为标高+1285m。
北部峨嵋山玄武岩形成单面山构造缓坡,煤系地层剥蚀成为宽缓而不对称的槽谷。
南部为飞仙关组、永宁镇组第一段地层向北山峻坡陡,向南形成单面山剥蚀坡。
三、矿井水文地质条件
井田内地表水系较发育,主要由沟谷小溪汇合而成的小河,均属雨源型河流,具有山区河流暴涨暴落的特点。
区内主要河流为淤泥河,汇入北盘江,属珠江流域,北盘江水系。
我采区井下正常排水量为50m3/h,最大排水量为150m3/h,经混凝沉淀处理消毒后,主要作该采区井下生产用水水源,不足部分井下生产用水由该矿井生活、消防用水水源(泉水)补给。
四、气象、地震
本区气候温和、雨量充沛,属亚热带高原季风气候。
据盘县特区气象站资料,年最高气温为六、七、八月份,最低为十二、一、二月份;年平均气温14.2ºC,冬季(一月)最低气温-7.9ºC,夏季(七月)最高气温37ºC,历年平均日照1598.8h,日照率为36%。
年最大降雨量在六、七、八月份,最小在十一、十二、一、二月份。
年平均降雨量1399.3mm,月最大降雨量449.4mm,月最小降雨量3.2mm,年平均蒸发量1492.32mm。
风速平均1.5m/s,以东北风和西南风为主。
年平均冻结期36天。
必须指出,盘县气象站标高为+1527.1m,低于松河公司公司八采矿井工业场地标高(+1693.2m),而本地的气候条件随高程的增加和地形不同有明显的变化。
根据国家建设部、质量监督检验检疫总局2001年7月20日联合发布的《建筑抗震设计规范》(GB50011—2001)附录A——我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组的规定,本区地震基本烈度为六度。
五、煤层地质特征
井田内出露地层由老到新为:
二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P2β)、龙潭煤组(P2l)、三叠系下统飞仙关组(T1f)、第四系(Q)。
二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P2β):
平均厚700.8m,分为三段;
第一段(P2β1):
厚约630m,以墨绿色玄武岩为主,顶部及中部夹有紫红色凝灰质泥岩;
第二段(P2β2):
厚4.50~39.0m,平均16.6m,由深灰色粉砂岩、泥岩、泥质粉砂岩及煤层组成,含植物化石;
第三段(P2β3):
厚12.0~59.0m,平均35.4m,由凝灰质粉砂岩层、玄武岩层、凝灰岩层组成。
二叠系上统龙潭煤组(P2l):
厚322~384m,平均341m,分为上、中、下段;
下段(P2l1):
以24号煤层顶界为其上界,厚67.0~109.0m,平均83.0m,含煤9~22层,平均15层,271、272、291、292、293号等可采煤层分布于中、下部,本段岩性以深灰至黑灰色的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩为主;
中段(P2l2):
由12号煤层顶至24号煤层顶板,厚135.0~182.0m,平均143.0m,含煤12~30层,平均含煤20层,其中12、15、16、17、18等为本井田主要可采煤层,岩性主要为细砂岩、粉砂质泥岩、粉砂岩及煤层;
上段(P2l3):
由1(1+3)号煤层顶板至12号煤层顶板,厚94.0~132.0m,平均115.0m。
本段岩性在全井田比较稳定,以灰色、灰绿色中厚层状细砂岩、粉砂岩为主。
本段含煤9~18层,平均13层,1+3、4、62、9、10、11等可采煤层均匀分布在本段。
三叠系下统飞仙关组(T1f):
平均厚476.0m,与其下伏地层为整合接触,按岩性分为上、下两段。
下段(Tp)俗称绿色层,上段(T1f)俗称紫色层;
下段(Tp):
厚100.0~180.0m,平均145.0m,岩性为灰绿色粉砂质泥岩、粉砂岩和泥质粉砂岩;
上段(T1f):
厚248.0~711.0m,平均476.0m,岩性由紫红色粉砂质泥岩、细砂岩、粉砂岩等组成。
第四系(Q):
本井田第四系不发育,虽覆盖较广,但厚度不大,以残积、坡积和冲积、亚砂土为主,多未胶结,厚度一般在6.0m以内。
地质构造
区域构造:
盘县煤田大地构造位于滇黔桂台向斜黔西南台凹,煤田内构造大致有北西向和北东向两组。
北西向的褶皱有土城向斜、照子河向斜;北东向的褶皱有盘关向斜、水塘向斜、盘南背斜、旧普安向斜,本采区位于土城向斜北翼西段,为一单斜构造,地层走向北63°西,倾向南西。
井田构造复杂程度为Ⅱ类中等构造。
采区内发育的较大断层有F25、F58断层等,F25号断层发育于采区北部边界,断层走向北60°西,倾向南西,倾角70°左右,长约560km,垂直断距25m,为正断层,为采区西部的边界断层,对采区煤层开采无直接影响。
F58号断层发育于采区中部,走向北50°东,倾向南东,倾角大于70°左右,长约190km,垂直断距10m,为正断层,对开采煤层也无直接的影响。
F19号断层发育于采区西部,断层走向北12~30°东,倾向北西,倾角40~65°,长约2.3km,垂直断距75m,为逆断层,为采区西部的边界断层,对本采区煤层开采无直接影响。
煤层
采区内含煤地层为二叠系上统龙潭煤组。
二叠系上统龙潭煤组:
厚322~384m,平均341m,含煤47~66层,一般50层;含煤总厚37~47m,一般41m,含煤系数12%,含可采煤层17层,可采总厚23.51m,可采含煤系数7.1%,煤层倾角20~35°。
可采煤层主要分布在含煤地层的上段和中段。
煤组上段可采煤层为薄及中厚煤层,结构较简单,煤层厚度、间距多数比较稳定;中段可采煤层多数为中厚煤层,结构为较简单至复杂,煤层厚度和间距有一定变化;下段可采煤层为薄煤层,结构复杂,煤层间距比较稳定,而厚度变化比较大。
主要可采煤层为10层(1+3、4、5-1、6-2、9、11、12、15、17、18),主要可采煤层平均总厚15.87m,集中在上、中煤组。
六、煤炭资源状况:
根据2009年贵州省煤矿设计研究院的储量核实报告,新八采区可采煤层分别为1+3、4、51、62、9、12、15、16、17、18号煤层,资源量603万t,其中,探明的经济基础储量(121b)445万t,控制的经济基础储量(122b)137万t,控制的次边际经济资源量(2s22)27万t。
计算永久煤柱损失共162.2万t,共获得设计资源/储量433.8。
共获得设计可采储量353.575万t。
第二节矿井开拓方式与开采方法
八井区为斜井+副平硐拓方式。
采煤方法为走向长壁后退式采煤法,全区目前有1个高档普采采工作面准备生产,另外一个炮采接替工作面。
第三节矿井安全现状
松河公司第八采区属高瓦斯矿井按突出矿井管理,安全重点为“一通三防”,同时防范矿井顶板、矿井水等其他自然灾害。
为此,严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的方针,努力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的瓦斯治理与综合利用工作体系,强化“一通三防”管理,加大瓦斯治理力度;加强水文地质工作,认真执行“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的规定;合理安排生产布局,减少矿山压力影响,加强顶板管理。
矿井在生产过程中,严格遵循有关安全生产法律法规、行业标准、规范要求,切实贯彻落实“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针,确保了矿井的安全生产,杜绝了重大事故的发生。
第四节瓦斯赋存及瓦斯灾害危险性
八采区(自然井)属现有煤矿整合复采改造的具有独立系统的采区,根据1982年12月159队提交的《盘县矿区松河井田精查补充勘探地质报告》。
井田内补勘后煤层瓦斯含量可利用资料28个,矿井各煤层可燃物瓦斯含量见表3-1-1。
表3-1-1矿井各煤层可燃物瓦斯含量表单位:
m3/t
序号
煤层
原始瓦斯含量(m3/t)
序号
煤层
原始瓦斯含量(m3/t)
极值
平均
极值
平均
1
1+3
*9.22~9.99
*9.31
(2)
11
15
*0.83~12.91
*8.88(3)
2
4
*1.09~8.01
*5.15(3)
12
16
*5.46
(1)
3
51
5.08(参照土城)
13
17
*7.26
(1)
4
61
6.96
14
18
9.4
5
62
*8.82
(1)
15
271
1.05
6
9
*11.60
(1)
16
272
*1.05
(1)
7
10
*9.93
(1)
17
291
*7.53
(1)
8
11
8.10
18
292
7.53
9
12
*0.74~11.76
*7.34(6)
19
293
*1.26~7.44
*4.42(3)
10
13
8.06
20
32
*1.15~1.44
*1.30
(2)
注:
1、表中*号表示的数据为(补充勘探地质报告)可利用资料的瓦斯含量极值和平均值,括号内的数字表示瓦斯样数。
2、除51煤层的瓦斯含量参照土城矿的以外,61、11、13、18、271、292煤层的瓦斯含量均采用补充勘探地质报告测试最大值。
瓦斯成分:
氮含量为14.77%~61.02%,平均为35.499%;二氧化碳含量为0.34%~2.20%,平均为1.183%;甲烷含量为33.61%~77.55%,平均为59.611%,各煤层瓦斯成分见表3-1-2。
瓦斯风氧化带:
由于《盘县矿区松河井田精查补充勘探地质报告》提供的瓦斯缺乏,按自然瓦斯成分大于80%为瓦斯带,无法准确地确定瓦斯风化带的深度。
根据贵州省煤炭科学研究所和盘江矿务局1995年所进行的《盘江矿区瓦斯赋存规律及防治措施的研究》省级科研项目的结论,盘江矿区各煤层瓦斯风化带在煤层露头以下40~160m垂深以内,因此,松河矿井新六采区(自然井)瓦斯风化带深度暂考虑在40~160m。
表3-1-2瓦斯成分统计表
序号
煤层编号
瓦斯成分(%)
备注
N2
CO2
CH4
1
1
14.77~22.08
18.825
(2)
1.08~1.11
1.095
(2)
71.88~77.55
74.715
(2)
3
3
26.87~61.02
43.915
(2)
0.98~2.11
1.545
(2)
33.61~65.1
49.36
(2)
4
6-2
40.57~45.42
42.995
(2)
1.19~1.44
1.315
(2)
48.34~54.86
51.6
(2)
4
12
23.74~35.23
29.485
(2)
0.83~1.09
0.96
(2)
59.34~72.2
65.77
(2)
5
15
28.66~45.48
37.07
(2)
0.74~1.16
0.74
(2)
53.05~66.58
59.85
(2)
6
17
38.82~40.44
39.63
(2)
0.34~0.44
0.39
(2)
59.7~55.14
57.42
(2)
7
18
27.72~53.45
40.585
(2)
0.8~1.2
1.01
(2)
40.2~68.3
54.25
(2)
8
292
37.08
2.20
57.23
9
32
29.91
1.39
66.30
10
全区
35.499
1.1828
59.611
瓦斯含量梯度:
根据贵州省煤炭科学研究所和盘江矿务局1995年所进行的《盘江矿区瓦斯赋存规律及防治措施的研究》省级科研项目的结论,铅垂方向上,随着煤层埋深的增加,瓦斯含量逐渐增大,瓦斯含量梯度为0.0352~0.0844m3/t/m;
煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性:
我采区没有关于瓦斯参数的相关纪录,仅仅有部分年份的瓦斯等级鉴定报告,本采区范围原有生产矿井(即原有舍黑煤矿、祭山林煤矿)开采深度仅在100m左右,虽然没有发生过突出,但矿井瓦斯相对涌出量历年均大于10m3/t,结合同一构造单元土城矿和原有生产矿井的生产实际及贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局和贵州省煤炭管理局联合下发的黔安监管办字〔2007〕345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,故我井区按煤与瓦斯突出危险性进行管理。
业主应尽快请有资质的单位对瓦斯等级和煤与瓦斯突出进行鉴定,提供详细的瓦斯参数。
并根据鉴定资料对设计作修改补充。
第五节矿井“一通三防”系统现状及其存在问题
一、矿井通风系统
采区通风方式为分区式,通风方法为抽出式。
新鲜风流分别由主斜井、西区副平硐和东区轨道上山进入,乏风通过西区回风上山和东区回风平硐排出。
回采工作面和各掘进工作面均采用独立通风,掘进工作面为压入式。
八采区采用分区抽出式通风方式。
西区新鲜风流由西区主斜井和西区副平硐进入,乏风通过西区回风上山排出。
东区新鲜风流由东区轨道上山和+1730运输大巷进入,乏风由东区回风上山排出。
西区通风线路为:
31153工作面通风线路:
西区副平硐→西区轨道上山
主斜井→12运输石门→31153运输顺槽→31153工作面→31153回风顺槽→12回风石门→西区回风上山→引风道→地面。
31171运输顺槽掘进工作面通风线路:
西区副平硐→西区轨道上山→12轨道石门→31171回风顺槽掘进工作面→专用掘进回风巷→西区回风上山→引风道→地面。
31171回风顺槽掘进工作面通风线路:
西区副平硐→西区轨道上山→11轨道石门→31171回风顺槽掘进工作面→12回风石门→西区回风上山→引风道→地面。
东区通风线路为:
东区轨道上山→21运输石门→211轨道上山→21031进风巷→21031联络巷→21031回风巷→21回风石门→东区回风平硐。
全矿两个采区共安装主扇4台,每个采区各两台,一台运行,一台备用。
目前矿井总进风量为3600m3/min,见松河八井区通风参数表。
由于+1730运输巷未贯通,实际上八井区为两套独立的通风系统。
即舍黑煤矿和祭山林各为一套独立的通风系统。
松河矿矿井通风参数表
采区
主扇型号
台数(台)
功率(kw)
额定风量(m3/min)
总进风量(m3/min)
总回风量(m3/min)
总需风量(m3/min)
负压(Pa)
等级孔(m2)
主扇风量(m3/min)
采一区
FBCDZN020
2
2×75
2100-4800m3/min
3600
3826
2910
986
2.34
4132
采二区
FBCDZN016
2
2×75
2500-4500
m3/min
3200
3900
3000
1023
1.79
4200
全矿
二、矿井安全监测
我井区装备KJ90NA型安全监控系统,有利于煤矿管理者随时了解井下安全生产的现状,及时排除各种生产过程中出现的不安全因素,使得井下生产顺利进行,该系统目前分别对两个采区的井下各采掘工作面的瓦斯、总回风、水仓的水位、各采区石门的风速及主要机电设备的开停和馈电开关工作状态进行了监测和监控,对瓦斯抽放泵的开停状态、抽放管的瓦斯浓度、负压、温度、压差及主扇的负压和开停状态进行了监测,对各采区的绞车房、井口、调度室等重要岗位点进行了监控。
该系统目前运行稳定可靠。
三、瓦斯抽放系统
我井区共建有地面永久抽放站一座(采一区),安装瓦斯抽放泵2台。
均为低负压抽放,高负压待掘进18号层时安装投入使用。
18号层掘进时必须做到先抽后掘。
全矿各泵房均为双回路供电。
八井区抽放系统参数表
抽放
泵站
抽放泵
型号
电机功率(kw)
抽放泵台数
负压(KPa)
现抽采量(m3/min)
管路趟数
主管路长度(m)
ZBEA-353
110
1
33
95
2
3000
ZBEA-353
110
1
33
0
合计
2
2
3000
目前瓦斯治理主要采用的抽放方式为:
采空区留管抽放、本层钻孔抽放。
全矿目前综合抽放能力可达55m3/min混合量,还没有安装高负压预抽,高负压系统正在联系购买当中。
瓦斯利用情况:
我井区抽放的瓦斯全部通过抽放泵房自然排放到空气中,。
四、目前存在及需要解决的问题
(一)通风系统
1、由于建井时时间短,风井防爆门未与巷道断面一致。
主通风机反风装置还在利用风门反风,应该改为蝶阀反风。
导致现矿井主通风机漏风较严重,矿井有效风量利用率低。
需加大整改力度,提高矿井有效风量利用率。
2、根据生产接续需不断完善通风系统巷道,简化一、二采区采面通风系统,使矿井通风阻力降低。
扩大巷道断面,改变不合理的通风方式。
(二)抽放系统
1、根据《八井区2012年采掘工作面生产接续情况表》,抽放设备数量不足,需要补充安装两套2BE1252-0高负压抽放泵,管路直径250MM。
2、引进抽放新技术和新工艺尤其是封孔工艺的改进。
3、为加大瓦斯利用力度。
(三)监测系统
1、安装完善瓦斯抽放参数在线监测系统。
2、按AQ6201标准补充监测设备。
3、完善局部通风机集中监测监控。
4、在各突出煤层掘进工作面安装防治煤与瓦斯突出诊断预警系统。
(四)其他
进一步开展瓦斯基本参数测定和瓦斯治理效果评价工作。
第六节矿井防灭火、防尘现状
八井区建立有完善的综合防尘管理机构和工作机制,有完善的综合防尘系统,目前共铺设有防尘管路3020m,建有消防水池容量300m3,在各条巷道及硐室内均布置了消防供水管路兼做防尘管路,在采取主要进回风巷每隔100m设一个三通,在有皮带等运输设备的主要进风巷及各采掘工作面每隔50m安设一个三通,配齐阀门和消防胶管,定期洗尘。
在采掘工作面的进回风系统均安装有封闭巷道全断面的水幕,各转载点均安设有喷雾洒水装置,普采工作面采煤机均严格使用内外喷雾,爆破均严格洒水灭尘和使用水炮泥制度。
井下所有巷道综合防尘的每项具体工作都责任落实到人。
井下粉尘检测现配备有专门测尘工2名,测尘仪1台。
八井区煤层自燃发火鉴定,根据2010贵州省煤田地质实验室鉴定中心鉴定报告,所有都有自然倾向性,4、6、12、17、18煤层属二类自燃煤层,1+3和15号煤层属一类容易自燃煤层。
所有煤层都具有爆炸危险性。
第二章瓦斯治理
第一节瓦斯治理工作目标及原则
一、瓦斯治理工作目标
1、杜绝重、特大瓦斯事故的发生。
2、杜绝煤与瓦斯突出事故的发生。
3、年度瓦斯超限次数不超过20次。
4、2012年瓦斯治理目标计划:
施工抽放钻孔5万m,抽放瓦斯纯量40万m3,施工瓦斯专用回风巷1500m。
5、矿井瓦斯抽放率全矿井达30%以上,所有回采工作面抽放率大于40%。
二、瓦斯治理工作原则
1、杜绝采、掘作业期间瓦斯超限现象。
2、突出煤层掘进、回采达到真正消突,实现安全生产。
3、石门揭煤工作面、掘进工作面过断层、构造带、应力集中区达到消突效果或减少大量瓦斯涌出的效果。
4、提高瓦斯利用率,真正做到“以用促抽、以抽达治”的效果。
三、瓦斯治理工作现状
目前松河八井区瓦斯治理的措施主要有:
采空区抽放、采面和掘进迎头打小钻孔自然泄压排放,。
第二节2012年的采掘接续安排
一、2012年生产计划
1、原煤:
3万吨,其中:
回采量0万吨,掘进煤量3万吨,其中采一区1.5万吨、采二区1.5万吨、全年平均计划2个普采工作面生产采一区和采二区互相接替,但是必须等到安全验收以后开始回采(见2012年回采接续计划表)。
2、掘进总进尺:
2910m,其中:
开拓进尺1680m,回采进尺1230m(见2012年掘进接续计划表)。
3、瓦斯综合治理及利用指标:
抽放钻孔进尺5.0万m;瓦斯专用回风巷1500m;(高负压系统建成的情况下)瓦斯抽放量205万m3。
二、采面接续(见2012年采煤工作面接续计划表)
1、采一区:
31153(普采:
9~12月份);必须验收后开始回采
2、采二区:
81304(普采:
3~9月份);必须验收后开始回采
三、掘进工作面接续(见2012年掘进工作面接续计划表2)
1、采一区:
计划掘进工作面2个;分别为:
31171回风巷、31171切眼、31171运输巷、31171专用回风石门。
31171材料上山。
2、采二区
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