新丰煤矿防突专项设计.docx
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新丰煤矿防突专项设计
郑州广贤工贸有限公司新丰煤矿
防治煤与瓦斯突出专项设计
说明书
二〇一二年一月十二日
郑州广贤工贸有限公司新丰煤矿
防治煤与瓦斯突出专项设计
说明书
工程规模:
60万吨/年
矿 长:
王汉行
总工程师:
邱占宏
编制人:
二〇一二年一月十二日
参加编写人员名单
附图目录:
1、井上下对照图
2、采区巷道布置及机械布置平、剖面图
3、煤系地层综合柱状图
4、一5煤层采空区及保护范围平、剖面图
附件:
1、《钻机操作规程》
2、《抽放瓦斯观测工作业操作规程》
3、《抽放瓦斯泵司机作业操作规程》
4、《瓦斯抽放工岗位职责》
5、一5煤层突出危险性鉴定报告
6、矿井改扩建设计报复
7、矿井改扩建设计安全专篇报复
8、煤尘爆炸性鉴定报告、煤层自燃倾向性等级鉴定报告
9、豫煤安监二[2011]363号《关于转发河南省国土资源厅等有关部门关于煤与瓦斯突出矿井实施保护层开采有关问题的意见的通知》
10、采矿许可证
目 录
总说明
第一章 矿井概况
第一节 矿井基本情况
第二节 矿井开采条件
第三节 矿井生产改扩建情况
第二章 矿井煤与瓦斯突出情况
第三章 煤层突出危险性和防治突出措施的效果检验
第一节 一般规定
第二节 区域突出危险性预测
第三节 工作面突出危险性预测
第四节 防突措施效果检验
第四章 保护层开采
第一节 保护层的选择
第二节 保护层的开采
第三节 被保护层的开采
第五章 瓦斯抽放
第一节 矿井瓦斯抽放的目的和意义
第二节 抽放方法与工艺
第三节 瓦斯抽放泵站
第四节 抽放系统的安装
第五节 环境保护
第六节 抽放瓦斯组织管理及主要安全技术措施
第七节 矿井瓦斯利用
第六章 局部防突措施
第一节 石门揭穿突出煤层防治突出的措施
第二节 突出煤层煤巷掘进工作面防治突出措施
第三节 采煤工作面防治突出措施
第七章 安全防护措施
第一节 采取安全防护措施的意义
第二节 震动放炮和远距离放炮
第三节 避难场所
第四节 压风自救系统
第五节 矿山救护与自救
第六节 监测监控系统
第八章 防突组织机构及管理制度
第一节 防突组织机构
第二节 防突管理制度
第九章 劳动定员及投资估算
第一节 劳动定员
第二节 投资估算
第一章 矿井概况
第一节 矿井基本情况
新丰煤矿位于河南省登封市西南约有16km处,行政区划属登封市大金店镇管辖,主体在大金店镇陈楼村。
区内交通以公路为主。
登封至汝州公路由矿区内通过,该公路为柏油路面,风雨无阻,可至汝州、郑州、洛阳等地,并与焦枝、京广、陇海等铁路相接,交通较为方便,见交通位置图1-1。
图1-1交通位置图
一、地形与河流
本区为低山区,山岭呈近东西向展布于矿区南北两侧,中间为低洼槽谷,地形起伏较大,区内最高海拔标高+698.3m(伏牛山),最低海拔标高+395.5m(王堂水库),相对高差302.8m。
本区西部的新新河(又称砂锅窑河),为一常年性河流,向东流入王堂水库,王堂水库流向东南流入颖河汇入淮河,属淮河水系。
据以往观测资料:
新新河最小流量32.14m3/d,最大洪流量1693.79m3/d。
王堂水库位于该矿区西北部,总库容520×104m3,兴利库容293×104m3,设计灌溉面积5900亩,库底距二1煤层深度约200~750m,未发现渗漏现象。
二、气候与气象
本区属典型的大陆性半干旱气候区,特点是冬春寒冷干旱,夏秋湿润多雨。
降水多集中在六、七、八月或七、八、九三个月,年最高降水量1002.5mm,最低降水量419.5mm,年平均降水量1970年以前为606.9mm,1970年以后为593.8mm,月平均降水量185mm,历年最大日降水量153.5mm(1956年6月21日)。
年蒸发量903—1976.2mm,年平均相对湿度60—70%。
年平均气温为9.1—14.6℃,元月份最冷,气温达-3.3℃—-18.2℃。
七月份最热,气温达42—44.6℃。
春、夏、秋季以东风和东北风为主,间有西风,冬季以西风和西北风为主,风力在冬春两季最大,最大风速28—40m/s。
三、地震烈度
据河南省地震局等资料,登封地区未发生过大的破坏性地震。
本区位于华北板块嵩箕构造区,地震活动具有强度小,频度低的特性。
据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)和中国地震动参数区划图(GB18306-2001),登封市抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,产生大地震的可能性不大,因此地震对本区地面和井下建(构)筑物影响不大。
四、矿区水源、电源情况
1、水源:
本矿井可供选择的水源,地下水有第四系砂砾石含水层和井下排水,地表水有王堂水库和磴槽泉,经调查磴槽泉流量较小(0.45m3/h),不能作为供水水源。
第四系砂砾岩含水层,裂隙发育,含水丰富,但地质报告中对水量未予明确。
目前矿井生产及生活用水,均由位于王堂水库南岸的一眼水井抽取该含水层水。
该含水层又有王堂水库的补给,是较理想的供水水源。
井下排水和王堂水库水经过净化处理,也可作为供水水源,水源条件靠。
2、电源:
新丰煤矿原有副井变电所(七井变电所),在新主井工业广场新建主井变电所。
主井变电所电源一路来自大金店35kV变电站,供电距离7km,使用LGJ-150钢芯铝绞线,供电线路电压10kV。
二回路电源来自新新35kV变电站,供电距离2km,使用LGJ-150钢芯铝绞线,供电线路电压10kV。
副井变电所电源,一回路来自新新变电站,使用YJV22—3*185交联聚乙烯绝缘钢带铠装电缆埋地敷设,供电线路电压10kV;二回路来自主井变电所,使用YJV22—3*185交联聚乙烯绝缘钢带铠装电缆埋地敷设,供电线路电压10kV。
第二节 矿井开采条件
一、开采方法的选择
二1煤层煤厚0.20~14.29m,平均厚5.26m,煤层结构简单,局部含夹矸1~2层,全区可采,煤厚变化存在突然增厚或变薄现象,规律不明显,多与原始沉积有关,总体属较稳定型煤层。
二1煤倾角25-38º,平均29º。
二1煤层顶底板岩性以砂质泥岩为主,局部直接顶板为细中粒砂岩,伪顶多为泥岩、炭质泥岩。
一3煤层煤厚0.28~1.1m,平均厚0.85m,结构简单,无夹矸,且稳定,全区可采,煤厚变化不大,多与原始沉积有关,总体属稳定煤层。
一3煤倾角24-40º,平均27º。
一3煤层直接顶、底板均为深灰色石灰岩,厚1.00—3.70m,岩性坚硬致密,抗压强度大,属稳定—坚硬类岩石。
二1煤层采用走向长壁综采分层开采采煤方法,选用MG170/410-WD型交流电牵引采煤机、ZF3000/16/26型液压支架,全部垮落法管理顶板。
一3煤采用单体液压支柱炮采采煤法。
二、工作面采、装、运方式及设备选型
1、二1煤层采、装、运方式及设备选型
1)采煤机:
选用MG170/410-WD,主要技术参数如下:
采高:
1.5~3.0m,煤层倾角:
≤45°,电动机功率:
411kW,牵引力:
410kN,电压:
1140V,牵引方式:
销轨式,牵引速度:
0~7~11.6m/min,重量26t。
2)支架:
选用ZF3000/16/26型液压支架,主要技术参数如下:
支架高度:
1600~2600mm,支架长度:
5200mm,支架中心距:
1500mm,工作阻力:
3000kN,初撑力:
2522kN,支护强度:
0.55~0.57MPa,支架宽度:
1.43mm,泵站工作压力:
31.5Mpa,重量11.1t。
3)刮板运输机:
选用SGZ630/264,主要技术参数如下:
出厂长度:
150m,输送量:
450t/h,刮板链速:
0.92m/s,链条型式:
中双链,配套电机:
YBS-132,功率:
2×132kW,电压:
660/1140V,转速:
1470r/min,中部槽规格(长×宽×高)1250×630×274。
4)转载机:
选用SZZ730/132,主要技术参数如下:
出厂长度:
40m,输送量:
700t/h,刮板链速:
0.1.31m/s,与可伸缩带式输送机有效重叠长度18m,中部槽规格(长×宽×高):
1500×730×222,配套电机:
YSB-110型,功率:
110KW,电压:
660/1140V,转速:
1475转/min。
5)可伸缩带式输送机:
选用DSJ100/63/2×75型,主要技术参数如下:
运输能力:
630t/h,运距:
1000m,带速:
1.9m/s,带宽:
1000mm,机头尺寸(长×宽×高)6192×2296×1615mm,电机功率:
2×75kW,电压:
660/1140V。
6)乳化液泵站:
选用BRW200/31.5型,主要技术参数如下:
公称压力:
31.5MPa,公称流量:
200L/min,功率:
125kW,电压:
660/1140V。
配套液箱型号:
RX1500,容积1500L。
7)喷雾泵站:
选用XPB250/5.5,主要技术参数如下:
公称压力:
5.5MPa,公称流量:
250L/min,功率:
30kW,电压:
660V。
2、一3煤层采、装、运方式及设备选型
一3煤选择DZ10-25/80单体液压支柱炮采采煤法,工作面铺设SGD-320/18.5刮板输送机,运输顺槽铺设SGD-320/18.5刮板输送机运煤。
工作面排距选取0.7m,柱距1m,最大控顶距4m,最小控顶距3m。
第三节矿井生产改扩建情况
第二章矿井煤与瓦斯突出情况
一、瓦斯
原新新煤矿及其周邻的磴槽煤矿和杨家门煤矿,均为高瓦斯矿井,存在煤与瓦斯突出的危险,由于种种原因,不少矿井都先后发生过煤与瓦斯突出或瓦斯爆炸事故。
其中,原新新煤矿近年来煤与瓦斯突出事故情况如下:
1991年10月9日西翼掘进工作面,曾发生煤与瓦斯突出事故,突出煤量约260吨,40m巷道被堵,7名矿工丧生。
1992年4月22日—30日,在216采面切眼时,先后发生过4次规模不大的煤与瓦斯突出事故,突出煤量23.69吨,幸未伤人。
其中,一次是因放炮引起的,其它三次均是在作业时发生的。
1996年6月26日,21011工作面上付巷发生瓦斯爆炸事故,死亡1人。
上述事例说明,现新丰煤矿为煤与瓦斯突出矿井,存在煤与瓦斯突出危险。
一3煤矿井本区及其附近均为低瓦斯矿井,瓦斯相对涌出量一般小于10m3/t.d,但随着开采深度的增加和开采范围的扩大,瓦斯含量有增大的趋势,应引起高度重视,千万不可麻痹大意。
为防止煤与瓦斯突出事故的发生。
矿区瓦斯鉴定结果:
二1煤层瓦斯成分以CH4为主,占61.58—98.57%,瓦斯含量为2.19—11.30ml/g•daf(表1-2-3)。
依据瓦斯成份中CH4占80%时所对应的瓦斯含量4.5ml/g.daf作为划分标准,则本区可划分为N2—CH4带(瓦斯风化带)和CH4带(沼气带)。
瓦斯风化带与沼气带界线大致沿二1煤层底板标高+250m水平展布,其中,+250m水平以浅为瓦斯风化带,+250m水平以深为沼气带。
本区及邻区部分钻孔二1煤层瓦斯测试结果表表1-2-3
孔号
煤底标高
瓦斯成份(%)
瓦斯含量(ml/g.燃)
CO2
CH4
N2
CO2
CH4
N2
8604
-341.12
1.08
98.57
0.35
0.21
4.77
8703
-178.86
1.04
93.46
5.51
0.41
9.66
9304
-307.98
0.06
95.30
4.64
0.69
11.30
850
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