105最终报告.docx
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105最终报告
中105
(一)综放工作面
回采安全预评价报告
(送审稿)
靖远煤业集团公司大水头矿
中105
(一)工作面回采
安全预评价报告
报告完成日期:
2010年8月
评价人员
评价组组长:
王宁
评价组成员:
高俊山王克君邵嗣华王步青曾贤魁
陈俭白凤彪石爱雄古亚丹邵彦雄
报告编制人:
邵彦雄赵鹏寇德瑞
编制说明
根据靖远煤业集团有限责任公司文件(靖煤安<2010>183号)关于下发《采掘重点区域安全评估规定(试行)》的通知要求,对地质条件复杂、开采条件异常的采掘重点区域的安全管理,做到提前预防,超前治理,以保证安全生产。
为有利于加强中105
(一)的安全回采,切实达到安全预评价的目的:
贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,提高该工作面本质安全程度,特对中105
(一)工作面的回采情况进行了安全预评价,并编写此《安全预评价报告》。
《安全预评价报告》的内容,是按照《煤矿安全规程》、《煤矿防治水规定》、《防治煤与瓦斯突出规定》的要求并结合集团公司大水头矿的生产实际确定的。
大水头矿
二0一0年八月
前言
大水头矿在集团公司的正确领导下,以深入学习落实科学发展观为动力,强化现场安全生产管理和监督,全面贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,认真落实集团公司的有关文件精神,该项目根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,对中105
(一)回采工作面进行安全预评价。
本次安全预评价范围包括调查分析和有效排除可能造成生产安全事故的安全隐患和安全威胁,包括大量积水、煤与瓦斯突出、有害气体积聚、高温火源、地表水渗入、地层水浸入、灌浆水导入、大面积片帮冒顶、大面积破岩开采等。
我矿于2010年8月上旬开始实施,于2010年8月下旬完成了这一预评价工作。
为有利于加强中105
(一)的安全回采,切实达到安全预评价的目的:
贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”的方针,提高该工作面本质安全程度,兹提出《中105
(一)工作面回采安全预评价报告》。
中105
(一)综放工作面评估报告
一、工作面概况
地面位置:
中一采区105
(一)工作面地面位于刀楞山以北,罗家川、总机厂以南。
地表为旱田沙地,总机厂沙河及公路从本区穿过。
井下位置及四邻采掘情况:
中105
(一)工作面东与中103工作面相邻,南与中101工作面相邻,西部为未开采区,北与中105
(二)工作面相接。
煤层情况:
中105
(一)工作面属一层煤,一层煤在中105
(一)工作面范围内均匀分布,煤厚在4.35m—8.5m之间。
从整体来看,工作面内煤层的厚度比较稳定,东南厚,西北薄,平均在6.45m左右。
煤层自东向西倾斜,东高西低。
煤厚由东南至西北逐渐变薄。
在F中101-1及F中103-3号断层面周围的煤厚因受地质构造的影响出现变薄、破碎现象。
工作面掘进情况:
中105
(一)回风顺槽设计长度699米,实际掘进至594.3米处时遇F中101-2断层后停掘,开口施工二段开切眼,避开了该断层。
中105
(一)顶板瓦斯抽放巷设计长度696米,实际掘进696米。
中105
(一)运输顺槽设计长度674米,实际掘进678米,其中330~410米段煤层厚度在3.8~3.0米之间,沿顶底板掘进。
据掘进揭露情况,工作面内无地质构造,无石包等地质异常。
地质构造情况:
中一采区105
(一)工作面区域内有F中101-1、F中103-2和F中103-3号断层,F中101-1断层的落差较大,从29~39米呈东南大西北小的情形。
F中101-2断层的落差较大,17~23米。
F中103-3号断层落差较小,在1.4米左右。
断层附近煤层赋存比较稳定,断层对煤厚的变化影响不明显。
煤层顶板情况:
直接顶:
平均厚度17.8米,灰色、紫色、含铝质、炭质及黄铁矿薄膜,具滑感,岩芯致密。
老顶:
平均厚度5.82米的粗砂岩,杂色松软,有可塑性,中下部夹有细粉砂岩。
水文地质:
地表水系情况:
中105
(一)工作面区域气候干旱,年降雨量200~325mm,远小于年蒸发量1174~1163㎜。
区内无经常性地表水,仅有间歇性总机厂沙河,暴雨季节才有流水,雨停10min即便消失。
井下水系情况:
中105
(一)工作面水文地质条件比较简单。
一层煤之上有Ⅱ、Ⅲ两个含水层,均为富水性极弱的含水层。
同时该面南部为中101工作面采空区,中101工作面有专门的泄水巷,预计采空积水量不大,且两工作面之间留设了隔水煤柱,隔水煤柱宽度由5m逐渐增大至65m。
瓦斯地质:
工作面为高瓦斯工作面,2009年瓦斯等级鉴定结果为矿井绝对瓦斯涌出量为47.93m3/min,相对瓦斯涌出量为11.42m3/t·d。
虽然在相邻的中101、中103工作面采掘期间该区域内的瓦斯进行了大量抽放,但瓦斯涌出量仍然较大,原始煤层瓦斯含量8m3/t左右。
经煤炭科学研究总院抚顺分院2010年3月份对矿井煤与瓦斯突出鉴定,鉴定结果为“非突出矿井”。
并在掘进期间进行突出危险性预测过程中未发生煤层动力现象及煤与瓦斯突出。
地压:
工作面属正常地区。
二、工作面回采过程中存在的安全隐患
1、回采过程中顶板管理和矿压显现造成强矿压隐患。
①靠近运输顺槽局部地段煤层较薄,仅一巷之高,考虑后期回采底鼓、来压等因素,下出口高度受到限制。
②工作面局部地段呈两道高,中间低形态,工作面中部易积水,对回采造成一定困难。
③工作面回风顺槽遇F中101-3断层,呈“刀把”状,其中一段开切眼125米,推进112米后与二段开切眼25米对接,增加了安全管理难度。
④回采过程中,受动压影响,顶板瓦斯抽放巷和两道、工作面矿压显现预计较强烈。
2、回采过程中上隅角及回风瓦斯超限隐患。
①工作面支架顶部、上隅角等处棚堵不严,采空区从该处向外溢出。
②通风系统不稳定,通风设施监管不到位,回风巷和瓦斯抽放巷的负压失衡。
③顶板抽放巷巷道维护不到位,正前大面积垮落,大量采空区瓦斯瞬间从顶板巷溢出。
④井下突然停电,造成顶板巷供风局扇停电停风。
3、回采过程中发火隐患。
①工作面推进速度缓慢,或工作面停产检修,采空区固定氧化带内氧气含量升高,采空区自燃发火几率增大。
②工作面回撤封闭速度慢,空气进入采空区,造成采空区煤层氧化,引起回撤封闭期间发生火灾。
③电气设备使用时间长,质量差、维护、使用、检修不到位等,造成工作期间产生火花。
4、回采过程中煤尘超限隐患。
①工作面采用综采放顶煤一次采全高,全部垮落法管理顶板的采煤方法。
在正常生产和运输期间,工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤遭到进一步破坏,产生大量的煤尘。
②工作面没有认真做好煤层注水工作,导致割煤时产生的煤尘较多。
③工作面风量不足、通风不畅,降尘不彻底也是造成煤尘堆积的一个重要原因。
5、煤层发水隐患
根据东1180运输大巷向中101工作面施工的泄水孔出水情况分析,中101工作面采空区仍有一定量积水,加之该区域小断层构造发育,中105
(一)工作面回采期间断层构造易疏通采空区积水,给回采工作带来一定影响。
水文地质简单,无大的水患危害,水文地质符合安全回采条件。
三、整改方案、思路及措施
(一)顶板管理和防治巷道矿压技术措施
1、对运输顺槽局部煤层较薄,回采期间压力大,巷高较低地段,提前采取下底措施,确保巷道高度满足要求,工作面接近该段时,将运输顺槽超前支护增加到25米,平时加强该地段矿压观测,发现顶板下沉量超过150毫米或坠包,及时补打锚杆加强支护。
2、工作面两道高,中间低时,为确保煤炭回收,及时调整工作面坡度,使工作面成“大淌窝”状回采,对工作面积水采取抽排措施排除,但随着工作面沿走向爬坡推进,顶板含水层渗水进入采空区,对防止采空区自燃发火有利。
3、工作面回采接近二段开切眼10米时,提前调整回采状态和设备状况,严格控制片帮抽冒,调整好支架、溜子间隙、工作面坡度适当,便于顺利对接,且提前制定专项措施,审批贯彻后执行,对接期间加强现场跟班管理和技术指导及对接后设备的调整、试运行工作。
4、将运输顺槽停采线位置确定在F中101-1断层揭煤点以里,使工作面回采不再穿越断层。
5、回采期间为预防强矿压造成的危害,可采取的措施:
⑴严格落实《靖远煤业集团有限责任公司防治矿压动力显现暂行规定》和《大水头煤矿顶板管理制度》,加强工作面、后巷矿压观测,发现问题,及时采取措施加强支护。
⑵顶板瓦斯抽放巷靠近工作面20米段,必须设置双排木点柱进行支护,20~50米段设置单排木点柱支护,其它地点视实际压力显现情况及时补打木点柱加强支护。
⑶在每副支架上安装压力表,总结工作面来压规律及周期来压步距,周期来压前加强两道超前支护,如遇强矿压,加长超前支护距离到80米;工作面采取超前移架、及时支护,及时伸护帮板护帮,及时进行架间堵漏、带压擦顶移架等措施防止工作面片帮抽冒;来压期间加快推进度,尽早甩开矿压影响。
⑷对矿压影响范围两道,提前采取补打帮锚杆二次加强支护,防止巷道大量变形,对帮部鼓出明显地段,可在距离巷道底板0.8米、2.2米处加打帮锚索加强支护。
⑸加强高位瓦斯抽放钻孔的施工,充分利用高位孔进行工作面压力提前释放。
6、回采前首先完善工作面排水系统,回采期间若有积水,及时排除积水。
(二)防治瓦斯超限安全技术措施
1、以本煤层钻孔抽放为主,高位钻孔和上隅角预埋管抽放为辅,采取采前预抽、边采边抽的综合抽放方法进行抽放。
2、由专职瓦检员对中105
(一)回风巷、运输顺槽、顶板瓦斯抽放巷、工作面上下隅角及其规定的检查地点每小班不少于三次进行巡回检查。
3、工作面在安装期间,退掉切眼顶部所有锚索,确保工作面初采初放时老顶能及时跨落。
4、工作面开帮回采时,由回采单位负责在检修班对巷道洒水降尘、确保巷顶湿润后褪卸上下隅角锚锁和锚杆,并进行人工剪网放顶,以便工作面推进后上下隅角能及时跨落,同时对上下隅角码放煤袋进行封堵处理,杜绝形成瓦斯积聚的空间,瓦检员、安检员监督落实此项工作。
5、工作面安装结束后,由回采单位负责退卸安装硐室的所有锚杆。
6、工作面回采前由通防队负责在中105
(一)回风顺槽距离上出口10m、25m和35m处向工作面方向共施工3组高位抽放钻孔,提前对工作面支架顶部煤层瓦斯及工作面后段采空区瓦斯进行抽放。
回采过程中,至少保证最少4组高位钻孔进行抽放。
7、瓦检员要加强对工作面支架顶部、上隅角等处的瓦斯检查,当出现瓦斯超限时,及时汇报调度室和通防队,并进行及时处理。
8、加强对中105
(一)联络巷、回风巷风门的管理,确保风门闭锁装置和传感器的完好可靠,保持工作面风流的稳定。
9、回采过程中,可根据工作面实际情况,通过回风顺槽两道无压调节风门,平衡和调节回风巷和瓦斯抽放巷的负压,确保工作面上隅角及回风巷的瓦斯浓度小于0.8%,顶板抽放巷的浓度小于1.0%。
10、加强顶板抽放巷在回采期间的管理,巷道内所有铁器必须回收干净,正前50m范围内不能留有锚索、钢棚,敷设的清水管路要用旧风筒布进行包扎。
两趟风筒要维护到位,每天对整个巷道洒水降尘一次,正前喷雾保持常开。
(三)防治自燃发火安全技术措施。
(1)注氮防灭火
中105
(一)工作面正常回采期间,注氮工艺采用运槽拖管注氮的方法进行采空区间歇性开放式注氮。
1)拖管注氮法
将5节6m长直径为Φ50mm、壁厚为10mm的地质钻杆采用丝扣连接并沿运槽预设到工作面下隅角,当工作面推进时管路逐渐被埋入采空区。
为便于拉管,在预埋拖管的外端焊接两个拉环,为防止采空区碎矸石堵塞,在预埋拖管末端钻上若干小孔,以保证注氮的畅通。
并用两节Φ25mm的高压管连接预埋拖管和运槽注氮管。
当预埋管进入采空区20m时,便可将其用钢丝绳与工作面端头支架联接,预埋拖管随支架的前移被拖移,管口始终距切顶线20m。
工作面正常回采过程中,如果发现采空区有自燃发火倾向,可利用运槽预埋的注氮管连续向采空区内注氮迅速惰化采空区氧化带。
2)采空区灭火
当工作面上隅角的CO含量超过500ppm或者采空区CO含量超过1000ppm,且出现淡烟雾时,插上防火门的插板封闭工作面注氮灭火,防火门周边衬垫必须与插板接触严密,确保封闭后防火门严密不漏风,对出现防火门墙或插板漏风的必须及时采取有效措施处理。
3)火灾预测预报方法
运用KSS-200束管监测系统进行自然火灾预测预报。
回风顺槽敷设一趟4芯束管,分别在采空区每隔20米设置一个采样器,共设3个;每日三次对采空区、工作面回风流中的CO、CO2、O2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2等火灾气体进行色谱分析,预测预报工作面与采空区氧化自燃趋势,以便及早采取有效措施。
加强自燃火灾人工检查工作。
每天一次对工作面、进回风巷道等各点进行全面人工检查。
4)防灭火设施及外因火灾的防范
在中105
(一)工作面运输顺槽、回风顺槽巷口30m范围内适当位置各设置一道防火门,防火门配备相应数量和尺寸的防火门板。
在工作面上、下出口支护完好的安全、畅通地点和运输顺槽皮带机头分别配备三台以上干粉灭火器及其它灭火器材;在工作面及进风巷进行电气焊等工作,必须制定专门安全技术措施,并报矿长审批;在1240平巷皮带机尾、1180运输大巷皮带机尾等处各设置干粉灭火器3台。
5)防灭火安全技术措施
A、加快工作面推进、回撤和封闭速度。
加快工作面推进、回撤和封闭速度,缩短采空区遗留煤炭氧化时间是预防采空区发火的根本措施。
要切实加强工作面生产和末采回撤工程的组织管理,工作面每月推进度不得小于30米,并且能够在25天内完成末采铺网、回撤通道施工、设备回撤等工程,为防灭火工作创造有利条件。
B、封堵漏风通道,减少向采空区漏风。
工作面上下隅角易形成三角空洞并与采空区直接连通,成为向采空区漏风的主要通道,必须严密封堵;回撤期间加强回撤通道的施工质量,防止回撤通道抽冒形成采空区漏风通道;根据采空区瓦斯抽采参数和工作面瓦斯涌出量等资料控制采空区瓦斯抽放强度或停止采空区瓦斯抽放,保证在解决工作面瓦斯超限前提下最大限度减小架顶、架后漏风。
C、完善防灭火系统,向采空区注氮灌浆。
随时检查完善工作面灌浆注氮系统,加强制氮机的维护管理,保证两台制氮机的正常运行,氮气浓度大于97%,保证东风井300T水池的灌浆用水;自工作面进入末采铺网起,利用预埋(牵引)注氮管向采空区连续注氮,直到工作面封闭。
可以利用瓦斯抽放钻孔高位注浆或另行设计施工注浆钻孔进行高位孔注浆。
D、加强防火预测预报工作
由火区观测员每天对工作面支架后、上隅角、回风流等处的一氧化碳浓度、温度等参数进行检查观测;瓦斯抽放工每天对中105
(一)工作面采空区瓦斯抽采参数进行现场测定和取样分析;标校好回风顺槽的一氧化碳传感器,保证监测数据灵敏可靠;束管检测系统每班一次对该区域火灾参数进行采样分析。
E、采空区封闭处理
工作面设备回撤结束后采空区15日内封闭结束,采空区封闭后应大量灌浆。
(四)防治煤尘超限安全技术措施。
由于工作面采用综采放顶煤一次采全高,全部垮落法管理顶板的采煤方法。
在正常生产和运输期间,工作面拉架、割煤、放煤和各转载点因煤遭到进一步破坏,产生大量的煤尘。
故该工作面采取以煤层注水为主的综合防尘措施。
(1)喷雾洒水降尘
1)供水管路必须每隔50m设一“三通”。
回风巷、运槽、顶板抽放巷口以里50m,上、下出口以外20m范围内各安设一组喷雾,运槽各运煤转载点各设置一组喷雾,回风巷、顶板抽放巷间隔200m安设一组喷雾,每组喷头规定不得少于3个。
瓦检员在工作面割煤、放煤时打开回风各处喷雾,喷雾要求雾化整个巷道断面。
2)采煤机割煤时其内外喷雾、架前喷雾必须打开,放煤时还必须打开架后放煤口喷雾。
工作面上下出口、回风巷、运槽距工作面50m范围内降尘工作由综放队负责每小班进行一次,运输顺槽、回风顺槽、通风联络巷由综放队负责每天进行一次,顶板瓦斯抽放巷由通防队负责每天进行一次洒水降尘。
3)在运槽、回风巷、顶板抽放巷距工作面60~200m范围内分别设置一组隔爆水棚。
4)采用最佳排尘风速降尘,一般情况下,采取防尘措施后的最佳排尘风速为2~2.5m/s之间,最高不超过4m/s。
在实际生产中应根据实际瓦斯涌出量及时调节风量使其达到最佳排尘风速。
5)采取个体防护措施,所有能接触粉尘的作业人员必须佩戴3M防尘口罩。
6)粉尘浓度检测
对采取防尘措施后空气中浮游粉尘浓度进行检测,确定被测环境中粉尘的质与量是否符合国家卫生标准的要求,对改善粉尘作业环境和防治煤尘爆炸提供科学依据。
(五)煤层防治水安全技术措施
水文地质简单,无大的水患危害,水文地质符合安全回采条件。
五、安全预评价结论
通过本预评价可以认定,充分地考虑了中105
(一)工作面的地质、环境、瓦斯、煤尘等实际等因素,对可能存在的危险、有害因素,提出了必要的安全措施,使该工作面具有一定的本质安全程度,可以安全回采。
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