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汇报材料222
薛湖煤矿工程竣工矿井防突验收
汇
报
材
料
神火煤电公司薛湖煤矿
2009年8月
薛湖煤矿工程竣工矿井防突
验收汇报材料
一、矿井概况:
薛湖煤矿为神火集团大型现代化矿井,矿井设计生产能力1.2Mt/a,服务年限56.4a;井田面积约73.95Km2,主要含煤地层为下二迭系山西组和下石盒子组,其中可采煤层3层(二2、二22、三3),井田地质储量20210Mt,可采储量8674Mt,其中二2煤为主采煤层,煤层平均厚度2.23m,层位稳定,全井田发育,煤层结构简单。
本井田以贫煤和无烟煤为主,各主要煤层均为低~中灰、特低硫、低磷、高发热量、易磨性好、抗碎强度较高、热稳定性好的优质无烟煤和贫煤;是煤与瓦斯突出矿井;煤尘无爆炸危险;矿井首采区采用立井单水平条带开采,后期为上下山开拓,井田内各煤层均属不自燃煤层。
主井采用上提式装载;井筒落底水平-780m,在建设过程中,由于建设条件发生变化,对原设计进行了部分修改,即增加中央风井,通风系统初期采用中央并列式,即主、副井进风,中央风井回风;初期投产设计以一个采区、一个综采工作面保证矿井初期设计年产90万吨生产能力,第二期利用东风井投产一个年产30万吨的炮采工作面。
二、矿井防突建设情况:
1、突出煤层预测和矿井瓦斯等级鉴定
2008年10月经中国矿业大学(徐州校区)矿山开采与安全教育部重点实验室检验,我矿主采二2煤层有突出危险性。
2008年矿井瓦斯等级鉴定为煤与瓦斯突出矿井,严格按煤与瓦斯突出矿井进行管理。
2、防突机构及人员配备
我矿建立了专门的防突机构:
通防科、通防队、打钻队和信息监控中心。
通防科5人,通防队126人,打钻队80人,信息监控中心16人;主要负责通风系统管理,通风设施安装,瓦斯抽放、突出危险性预测预报,打钻消突、监测及安全装备的管理,能满足矿井防突工作的需要。
3、安全监控、瓦斯抽采监测系统
1)安全监控系统:
我矿安全监控系统为常州天地科技生产的KJ95N系统,该系统完全符合煤矿安全监控系统通用技术要求(AQ6201—2006),2009年3月21日由河南阳城电子科技有限公司,对该系统进行特殊检验,完全合格,并出具有河南煤矿在用安全监控系统安全检验报告,编号为HNMAJ28/JK—090300001。
2)瓦斯抽采监测系统:
瓦斯抽放监测主要有地面抽放泵站、井下采区抽放泵站、井下移动泵站组成。
地面抽放泵站、井下采区抽放泵站采用重庆梅安森科技发展有限责任公司生产的KJ73N系统。
井下移动瓦斯抽放泵采用的是移动瓦斯抽放泵厂家提供的监测系统。
4、抽放系统建设及抽放情况
矿井建立了完善的抽放系统,地面建设永久瓦斯抽放泵站,井下21采区瓦斯抽放泵站,2102工作面、2104工作面、2106风、机巷掘进工作面等装有移动抽放站,形成高、低负压的多套抽放系统。
保证孔口负压不低于25KPa,瓦斯抽出浓度在30%以上,抽放主管路抽放负压在50~120KPa之间。
目前,矿井的总抽放能力达到810m3/min,实际矿井的总抽放混量为213m3/min,抽放富余系数为3.8。
矿井月度瓦斯抽放量在30万m3以上。
永久瓦斯抽放泵站配备两台2BEC-62型水环式真空泵,运行稳定、可靠,主要担负回采工作面本煤层抽放及高位抽放的任务;井下21采区瓦斯抽放泵站内安装两台2BEF-42型和一台2BEC-40型水环式真空泵。
主要担负的煤巷掘进工作面本煤层抽放;2102工作面风巷下部车场安装了一台2BEA-353-0型移动抽放泵专抽2102工作面上隅角瓦斯(低负压、大流量),2104、2106机巷下车场各安装了一台2BEA-353-0型移动抽放泵专抽该巷迎头瓦斯;
5、防突管理制度的建设及人员培训情况
矿井建立健全了以矿长为组长的防治煤与瓦斯突出各级岗位责任制,制定并实施了《瓦斯治理及防尘、防火管理制度》,矿井编制有年度、季度、月度防治突出计划并实行了问责制。
4月份下发了《薛湖矿加强瓦斯管理的补充规定》,此办法重点体现在明确责任,重奖重罚。
防突员及特殊作业人员,每月都进行一次有我矿培训中心组织的防突知识专题培训,今年8月份进行了公司培训中心组织的防突知识、操作技能的专项培训。
专项培训包括防突的理论知识、突出发生的规律、区域和局部综合防突措施以及有关防突的规章制度等内容;矿井的主要负责人、技术负责人接受了煤矿二级及安全培训机构组织的防突专项培训。
三、区域防突措施
1、区域突出危险性预测
为确保安全生产,矿井于08年10月份聘请中国矿大(徐州校区)对矿井东翼进行预测并提供了瓦斯压力及含量等级图。
矿井全部按突出危险区域进行管理,煤巷工作面掘进期间严格按照“四位一体”综合防突措施施工;坚持区域防突措施先行、局部防突措施补充的原则;做到不掘突出头、不采突出面。
2、区域防突措施
薛湖煤矿为单一煤层开采,目前无保护层防突技术措施,回采工作面区域防突技术措施主要采取风、机巷施工本煤层钻孔进行预抽(附图一),孔径∮94mm,孔间距2m,设计孔深90m,封孔段深度8m以上,风、机巷同时施工,工作面长160m,风、机巷交叉10m。
预抽期为6个月。
煤巷掘进工作面在巷道两帮交替施工抽放钻场,进行边抽边掘挂耳抽放(附图二),同时掘进头正前布置2个深孔。
孔深60~80m,封孔段深度不低于8m,控帮距15m,掘进时保持20m措施孔超前距。
同时在施工煤巷工作面时,对相邻工作面实行“递进掩护式”区域治理(附图三),即煤巷掘进期间同时向两帮施工措施孔,对下一掘进工作面进行提前消突,孔间距4m,钻头直径为89mm三翼合金钻头,孔深30~50m,封孔段长度不小于6m,聚氨酯封孔2.0m,水泥砂浆固孔4.0m。
附图一本煤层钻孔布置示意图
附图二防治煤与瓦斯突出区域治理钻孔布置图
附图三递进掩护式区域治理钻孔布置示意图
3、区域措施效果检验
矿井瓦斯实验室于8月30号建成,对矿井区域措施进行效果检验。
4、区域验证
对区域措施效果检验无突出危险区域,每掘进10~50米由矿瓦斯实验室人员进行验证措施施工效果。
在实验室做瓦斯残余含量测定,只有瓦斯含量降到8m3/吨以下,瓦斯压力低于0.74Mpa的情况下,方允许继续掘进。
四、局部综合防突措施
当区域验证为无突出危险时,采取安全防护措施后进行采掘作业。
只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆,则该区域以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。
1、工作面防突措施
1)采煤工作面:
采煤工作面采取煤壁深孔卸压与浅孔抽放局部综合防突措施;钻机采用ZQS-40/1.6型手持式气动钻机,钻杆采用直径42mm通水高效螺旋钻杆,钻头采用直径50mm防塌孔防突组合钻头;工作面除距上、下两巷4m范围外,每个防突循环施工一排卸压抽放钻孔,垂直工作面煤壁,施工深孔孔间距8m孔深25m(钻孔投影深度),施工完毕后注水,注水压力不低于15Mpa,封孔深度不低于3m;深孔施工完毕后施工浅抽孔,浅抽孔孔深15m(钻孔投影深度),孔间距2m。
施工好第一个抽放开始用注水封孔器进行封孔抽,保证最后一个抽放孔抽放时间不低于2小时方可进行措施的效果检验,回采时保证防突孔20m超前距和抽放孔10m超前距。
钻孔开孔高度距煤层顶板1.6m,具体高度依据采高情况进行调整,做到钻孔终孔位置控制到煤层顶板1.2~1.6m位置。
2)煤巷掘进工作面(附图四):
薛湖煤矿煤巷掘进工作面均沿煤层布置,采取防突孔和抽放孔抽放相结合的综合防突措施。
防突孔注水压裂煤层(压裂前后均执行抽放)、改变煤岩结构,抽放孔进行瓦斯抽放,具体如下:
①防突孔共5个,孔深20~22m,控帮8m,钻头使用Ø75mm的塔式防突钻头,掘进时保证不小于10m的超前距离。
②抽放孔不低于22个,孔深15-17m,控帮5m,顺煤层施工,分三排五花布置,排距0.5m,孔间距0.6m。
使用Ø75mm的钻头,孔口除尘,钻孔每施工完毕一个,进行封孔抽放,最后一个孔施工完毕后,抽放时间根据瓦斯含量情况确定,最低抽放时间不低于2小时,掘进时保证不小于5m的超前距离。
③防突孔封孔深度大于等于10m,封孔段深度大于3m,注水压力大于15Mpa。
抽放孔封孔深度3m,封孔长度大于等于1m。
封孔器采用注水封孔器和水压抽放封孔器。
附图四局部措施孔布置图
2、辅助防突手段
①采用瞬变电磁技术探测掘进工作面前方80范围内地质构造和含水情况;
②使用中国矿大发明的电磁辐射仪,其作用是对工作面前方和左右40米范围内地质构造应力进行探测,能有效地防止地应力引起的煤与瓦斯突出事故;
③应用了中国矿大最新研究的瓦斯膨胀能技术,能连续监测钻孔在钻进过程瓦斯涌出情况,实现线性预测。
3、工作面措施效果检验
煤巷掘进工作面:
当迎头措施孔按措施执行完毕达到抽放时间后,即进行效检,效检孔3个分别布置在巷道两侧及巷道中部,孔深13.6~14m,采用钻孔瓦斯涌出量q值、钻屑量S值和钻屑解吸指标△h2值三种指标相结合进行效检。
q值临界值为4.5L/min、S值临界值为6kg/m、△h2临界值为200Pa。
当任一指标达到或超过临界值时,判定该工作面防突措施无效,采取以下补充措施:
若q值超,其它所有抽放孔继续抽放,另补打3个抽放孔,角度为顺煤层施工,最后一个孔施工完毕后,抽放时间不低于1小时,再次效检。
若△h2超标,高压注水后效检。
直至效检指标不超,方可允许进尺。
允许进尺保留10m的防突孔超前距,5m抽放孔超前距和4m效检孔超前距。
回采工作面:
使用电磁辐射仪预测工作面前方20—30m范围构造应力情况,发现有构造和地应力大时,及时采取卸压措施;效果检验方法采用采用钻孔瓦斯涌出量q值、钻屑量S值和钻屑解吸指标△h2值三种指标相结合进行效检。
q值临界值为4.5L/min、S值临界值为6kg/m、△h2临界值为200Pa。
当任一指标达到或超过临界值时,判定该工作面防突措施无效,采取补打6个15m措施孔后,进行措施的二次效检。
二次效检指标不超方可向前推进5m。
五、安全防护措施
突出区域和突出危险采掘工作面均采取安全防护措施,主要有远距离爆破、防突栅栏、反向风门、隔离式自救器、避难硐室、压风自救系统等。
1、避难硐室
每个煤巷掘进工作面下车场都设置有一个避难硐室,硐室深度3.5m,高3m,宽3.5m,安设有反向风门,硐室内安装一组能够供18人使用的压风自救系统,并配有18个隔离式自救器和供人休息的板凳,硐室内有可饮用水和直通调度室的电话及电话号码表。
2、防突栅栏
为降低放炮诱发突出的强度,在炮掘工作面安设有金属挡栏。
金属挡栏是由槽钢排列成的方格框架,框架中槽钢的间隔为0.4m,槽钢彼此用卡环固定,使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网,然后用木支柱将框架撑成45°的斜面。
一组挡拦由两架组成,间距为6~8m。
3、远距离爆破
石门揭煤采用远距离爆破,人员全部撤出受灾害威胁区域,井下除风机电源及本质安全性电源外全部停电。
4、反向风门
综掘机掘进时除综掘机司机、跟班副队长、瓦检员及延电缆人员外,其他人员全部撤至反向风门以外的进风流中,并且要关好反向风门。
反向风门采用水泥、料石砌筑,四周掏槽不少于0.2m,墙垛厚度1m以上,门框厚度1500mm,门板厚度不小于60mm。
5、化学氧隔离式自救器
入井人员必须随身携带化学氧隔离式自救器。
6、安全躲避硐室
为减少事故的危害,掘进巷道每隔500m施工安全避难所,深度3.5m,高3m,宽3.5m,安设反向风门,硐室内必须安装一组能够供18人使用的压风自救系统,并有可饮用水和直通调度室的电话。
7、压风自救系统
采掘工作面和煤巷掘进工作面设置压风自救系统:
1)压风自救装置安装在煤巷掘进工作面和回采工作面巷道内的压缩空气管道上;2)距采掘工作面25~40m的巷道内设置3组18个压风自救器,回风道有人作业处40m范围内安设一组6个压风自救;3)每组压风自救装置平均每人压风供给量不得少于0.1m3/min。
六、矿井安全与验收情况:
2009年7月15日,神火煤业公司成立了薛湖煤矿安全设施预验收组,对矿井防突工程进行了验收和评定,认为各项防突工程预验收合格,矿井具备防突工程验收的条件,申请上报验收。
薛湖煤矿
二〇〇九年八月十五日
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