煤礦技改擴能工程瓦斯綜合治理可行性研究報告.doc

selection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphform selection.paragraphformaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2selection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphfaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahf煤 礦技改擴能工程(二采區(qū))瓦斯 綜合治理 可行性分析報告 selection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphform selection.paragraphformaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2selection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphfaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahf2第一章 礦井基本情況 第一節(jié) 概況 宏興 煤業(yè)有限公 司所屬的 某煤礦位 于普安縣 樓下鎮(zhèn)禹歇 村境內，是生產能力為 6 萬噸年的合法生產礦 井。礦井開采的主要煤層是 c17、c19、c24 號無煙煤，井田 面積 1.4331 平方公里，核實可利用儲量 1 257萬噸，可采儲量 901.12 萬噸。根 據煤炭 市場的需求情況和企業(yè)發(fā)展的需要，于 2005 年委托設計單位編制礦井技術改造開采方案，經貴州省煤炭局關于對普安縣某煤礦開采方案設計的批復（黔煤規(guī)字2005136 號）文件批準，同意某煤礦技改為 30 萬噸 年，目前正在進行新系統(tǒng)技改擴能工程建設施工。 交通位置：礦 井由主干公路北到普安縣 城 66km 接 320 國道，南至興義市 52km 接國道；南昆鐵路從礦區(qū)西南方向通過，距威舍站 4 0km距清水河站 20km，對外交通較為方便。 井田范圍：井田走向長約 1.1km， 傾向 寬 1.4km，面積 1.4331km ，核實可利用儲量 1257 萬噸 ，可采儲量 901.12 萬噸，礦界的 9 個拐點坐標為： a：x=2809070 y=35486130； b：x=280 9900 y=35487030； c：x=2808960 y=35487540； d：x=280 8110 y=35487090； e：x=2808170 y=35486630； f：x=280 8320 y=35486820； g：x=2808700 y=35486550； h：x=280 8500 y=35486210； 1 i：x=2808810 y=35486060； 第二節(jié) 地 質構 造及煤層特征 礦區(qū) 總體為臺地 地貌，屬 中高山地 形。地面 植被較發(fā)育 ，灌木、雜 草叢生，小沖 溝較多，并呈 樹枝狀展布 ，主要沖溝的 走向與地層傾向 基本一致。礦 區(qū)北部為飛仙關 組中下部 地層，井田內 最高點標高海拔+1415m，最低點標高海拔+1075m，相 對高差在 340 m。含煤地層 多被滑 坡及第四系坡 積物覆蓋，滑 坡一般有兩 級臺階，臺階 內地形相對平緩，礦區(qū)內無大河流。 一、地層及主要地質構造 1、地質特征 含水 層巖組： 為第四紀和 下三疊統(tǒng) 飛仙關組 。其中第四 紀為混雜有沖擊、殘積、坡積的重力堆積物，厚度 015m。由 滑移巖 石塊體 及砂 、泥和礫石組 成，主要分布 在溝谷和山 麓地帶，形成 覆蓋面大的孔隙 含水層，由大 氣降雨直接補給 。飛仙關 組為薄至中厚層 狀砂巖、粘土質粉砂巖夾少許粘土巖、灰?guī)r ，厚度大于 253m，是位居含煤地層之上含孔隙水的弱含水層，常形成高山、 陡坡。 隔水層巖組：為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M。龍?zhí)督M以鈣質砂巖、粉砂 巖、粉砂質泥巖、硅質巖夾煤層、煤線等組成，厚度大于 263m。由于鈣質砂 巖、粉砂巖等 的孔隙水、裂 隙水常被粉 砂質泥巖和煤層 阻隔，因而龍?zhí)督M視為相對隔水層。 補給 、徑流、 排泄條件： 主要含水 層為第四 紀，所偏含 孔隙水主要 由大氣降雨補 給，之后經地 表溪流排泄 于區(qū)外，其流 量隨季節(jié)和降水的變化而變化，一般為 17 升/秒。 2 2、地質構造 樓下 鎮(zhèn)某煤礦 在地質構造 單元分區(qū) 上屬揚準地 臺黔北臺隆 六盤水斷 陷普安旋扭構 造變形區(qū)的黔西 南渦輪構 造，具體位于 該構造單元內的牛角向斜之南西揚起端了附近。褶皺 及斷裂構造發(fā)育。 （1）、褶曲 單斜構造是礦區(qū) 的總體構造 格架，巖性 主要為二迭系 上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，巖層產狀：傾向 150260 ，傾 角 9 13， 但在礦區(qū) 范圍內由于受 南東側、北西 側及中產部 三條斷層的影響 ，致使單項斜構造被破壞，局部段發(fā)生褶曲。 （2）、斷層構造 f1 斷層：出露于 礦區(qū)北西側 小營上一帶 ，地貌上形 成溝塹，地 表延伸約 1100m，呈北東向展布，傾向南東，傾角 63，斷距 5 0m；兩盤均為龍?zhí)督M，為正斷層。 f2 斷層：出露于 礦區(qū)中側小 營上一帶， 地貌上形成 溝塹，地表 延伸約 1300m，呈北西向展布，傾向南西，傾角 70，斷距 65 85m；兩盤均為龍?zhí)督M，破壞了礦區(qū)內煤層的連續(xù)性和完整性，為正斷層。 f3 斷層：出露于礦區(qū)東側，地貌上形成溝塹，地 表延伸約 1300m，呈北東向展布，傾向北西，傾角 23 45，斷距 50 m；兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。 f4 斷層：出露于礦區(qū)南西側，地貌 上形成 溝塹，地表延伸約 1000m，呈北西向展布，傾向北東，傾角 45 70，斷距 50 m；兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。 由于礦區(qū)范圍內斷層構造發(fā)育，破壞了 區(qū)內煤層 的完整 性，因 此，3 礦區(qū)構造復雜。 二、煤層及煤質 該礦井煤巖以條 帶狀、粒 狀結構為主， 由鏡質組分 及鏡質顯微 組分 ，惰性組分及 惰性顯微組分和 礦物雜質組 成，在煤巖 中有機組分轉化 成的有益組合 凝膠化、絲 炭化產物較 多；有害組分 氧化礦石、硫化物、鹽類礦物較少。區(qū)內煤巖以塊 狀為主，粉（土）狀次之。 在礦區(qū)含煤地層中，可 采煤層有 3 層 ，自上而下依次為：c17、c19、c24 號煤層，煤質均為無煙煤，各煤層特征如下： c17 號煤層：平均厚度 3 .51m ，煤層結構為層狀，較穩(wěn)定，煤層傾角一般小于 15，多為 9 13 ，一 般在煤層中或中上部夾一層厚10cm 的炭質 頁巖、 炭質泥 巖中含 星點狀 （小量團塊狀） 黃鐵礦 。煤層最大厚度 78m，最小厚度 1.85m，屬低灰中硫特低磷無煙煤。 c19 號煤層：為礦區(qū)可采煤層之一，厚度 1.442.20m，平均 1. 86m，產 出較穩(wěn)定，煤 層呈似層狀產出 ，產狀與 頂、底板產狀 基本一致，傾角小于 15，煤層內部結構簡單，為單層煤、常夾有一層厚約 8cm 的炭 質頁巖、炭質 粘土巖和豆夾狀 夾矸，夾 矸在走向和傾向 上延伸一般小于 1.52.0m，屬低灰中硫特低磷無煙煤。 c24 煤層：煤層主要呈似 層狀，局部呈透鏡狀產出， 是全 礦區(qū) 產出較穩(wěn)定煤層之一，煤層產狀與圍巖一致 ，傾角 10 左右。在煤層 的中部 通 常夾 一 層不 穩(wěn) 定和 含 黃鐵 礦 炭質 頁 巖或 炭 質泥 巖 ， 其厚 度 小于1.20m。為此，c24 煤層在當地有 c24 上、下煤層之 分。煤層厚度 1.304.00m，平均厚度 2.52m。屬低灰富硫特低磷無煙煤。 c18、c20、c25、c28 煤層：該 4 層煤層在本 礦區(qū)范圍 內均屬 不穩(wěn)定 或4 較 穩(wěn)定型，表現(xiàn) 為煤層的厚度小 ，結構復 雜，并在空間 上變化較大，在礦區(qū)內局部地段可供開采。 三、礦井瓦斯、煤層自燃傾向性、煤塵 爆炸性 瓦斯：根據貴州創(chuàng)新礦冶開發(fā)有限公司 2005 年 8 月的鑒定報告，本礦為高瓦斯礦井，相對瓦斯涌出量為 15.88m3t。在開采過程中要加 強礦井通風和 瓦斯管理，采 取有效的防 治瓦斯措施， 確保不發(fā)生瓦斯事故。 煤塵：根據煤炭科學總院重慶分院對某煤礦 c17 煤塵爆炸性鑒定報告，本礦 c17 煤層無煤塵爆炸性，礦井應對 c19 和 c24 煤層補作鑒定。礦井 仍要采取綜合 防塵措施，使 井下巷道空 氣中的含塵濃度 降到安全標準以下，以保證井下作業(yè)環(huán)境符合規(guī)程要求。 煤層自燃：根據煤炭科學總院重慶分院對某煤礦 c17 煤層自燃傾向等鑒定報告本礦 c17 煤層自燃傾向等級為三類。礦井應對 c19 和 c24 煤層自 燃傾向等級補 作鑒定，在生 產管理中要 注意觀察自燃發(fā) 火征兆，加強管理。同時要加強外因火災的防治工作。 煤與瓦斯突出：根據煤炭科學總院重慶分院鑒定，礦井 c17 號煤層為 突出煤層。在 開采過程中加強 管理，采 取有效的“四 位一體”的防突措施的，確保不發(fā)生事故。 本區(qū)無沖擊地壓的記錄，地溫無異常。 第三節(jié) 一、勘查地質工作 勘探程度及可靠性 1、19691972 年，貴州省地質局區(qū)域地 質調大隊 對該區(qū) 進行過 區(qū)5 2調工作，提交了 1：20 萬盤縣幅區(qū)域地 質調查報告。 2、19651966 年，六盤水地區(qū)煤礦地勘公司、煤炭科學院西安研究 所和中國科學 古生物研究所對 包括本礦 區(qū)在內的盤縣相 區(qū)西側羊場坡 至土城一帶的 上二迭系含煤地 層進行了研 究，將該相 區(qū)煤層進行了分層編號，本次工作所采用的煤層編號基本與之對應。 3、1998 年 12 月，貴州地勘局一六地 質大隊在 該區(qū)開 展過勘 查地 質工作，提交 了普安縣樓 下鎮(zhèn)煤礦區(qū) 地質簡測報告 基本查明了該區(qū)煤層的賦存特征及構造特征，估算 資源儲 量 2683 8.89 萬噸, 本次核實的普安縣樓下鎮(zhèn)某煤礦為其中一部 份。 4、2005 年 3 月，中化地質礦山總 局貴州 地質勘查 院在貴 州地勘 局一 六地質大隊 提交的普安 縣樓下鎮(zhèn)煤 礦礦區(qū)地質簡測 報告的基礎上，根據某 煤礦生 產礦井 資料和 現(xiàn)場 調查資料 以及礦方提供的資料，采用 1：10000 地形圖利用 autocad 放大成 1：2000 地形圖為底圖，開展與核實報告有關的地表地質工作，并 采用經緯儀及手持式 gps 全球衛(wèi) 星定位儀對采 礦巷道地表出口 進行準確定 位，采用經 緯儀對采礦工程進行系統(tǒng)的測量，完成如下工作： (1)、1：5000 地形地質圖 1.4331km ； (2)、1：2000 地質剖面測量 4828m/3 條； (3)、采礦工程測量：3155m；調查采樣點坐標測量 33 點； (4)、煤礦調查采樣 33 處； 對 某煤礦的礦 區(qū)范圍內各 可采煤層 資源量類別 進行了劃 分，并計算了保有資源量，主要結論為： 6 、 、 (1) 煤礦資源賦存于晚二迭世龍?zhí)督M地層中，緩傾斜煤層，含 全區(qū)可采煤層 3 層（c17 、c19、c24），含局部可采煤層 4 層（c18 、c2 0、c25、c28），其中，全區(qū) 可采煤層 c17 、c19、c24 平均厚度分別為 3.51m、1.86m、2.52m。 (2)、礦井水文地質條件為簡單類型。 (3)、礦區(qū)煤質牌號均為無煙煤。 (4)、核實截止 2006 年 4 月 1 日，普安 縣樓下鎮(zhèn) 某煤礦 礦區(qū)范 圍c17、c19、c24 煤層保有資源量：1257 萬噸。其中： 控制的內蘊經濟資源量（332）：329 萬噸 推斷的內蘊經濟資源量（333）：872 萬噸 預測的資源量（334）？：56 萬噸，并編 寫成資源 儲量核 實報告。 二、資源儲量的可靠性 上述資源儲量核實報告已于 2006 年 4 月 1 日， 由黔西南州國土 資源局主持的 聘請礦產資源儲 量評估師和 有關專家組成 的評審小組的評審。 第四節(jié) 礦井開拓與開采 開拓 方式：礦 井采用斜井 開拓，分 層布。共 設置三個井 口：主斜井 、副斜井、回 風斜井。主斜 井作為運煤 的皮帶斜井； 副斜井用為提升 矸石、運送材 料、進風等； 回風斜井用 為礦井總回風井 。各井口坐標： 主斜井：x：2809007 ，y：35486709 ，z：+1249，傾角：16副斜井：x：2808999 ，y：35486748 ，z：+1250，傾角：20回風斜井：x：2809708 ，y：35487083 ，z：+1372 傾角：207 礦井 共劃分為兩個 采區(qū)，f2斷層以南為一采 區(qū)，以北為二采 區(qū)。輸平巷；副斜井穿過 c 號煤層后掘至 c 號煤層，分別在 c 號煤層、3 33目前一采區(qū)還在開采，二采 區(qū)正在 進行 礦井技改擴能新系統(tǒng)建設施工 。 主斜往下掘進至 c17 號煤層后，繼續(xù)往下掘進 60m 作井底煤倉，主井 與煤倉上口用 聯(lián)絡巷聯(lián)接， 從井底煤倉 往采區(qū)皮帶上山 掘進皮帶運19c19 號 煤層往 東掘進 運輸大 巷至采 區(qū)上山 下部車場 ，然后按設計沿煤層掘 進采區(qū)皮帶上 山、采區(qū)軌道 運輸上山、 采區(qū)回風上山 至采區(qū)上部，先在采區(qū)上部布置回采工作面進行回采 。 采煤 方法與頂板 管理：采 煤方法為 走向長壁 后退式采煤 ，爆破落煤，全部垮落法管理頂板。 第五節(jié) 目前礦井瓦斯治理情況 礦井 通風方式 ：采用分區(qū) 式抽出式 ，礦井目 前生產的一 采區(qū)設計風量為 720 m /min， 實際 總風 量約為 1100 m /min ；二采設計風量為2880 m /min。 目前 礦井生產的 一采區(qū)， 由于產量 不大，風 量充足，在 礦井瓦斯治 理方面，主要 是采用礦井通風 的方法稀釋 礦井瓦斯并排 出地面；其次 是礦井安裝瓦 斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) ，加強對 礦井瓦斯的監(jiān)測 監(jiān)控，實行礦 井風、電閉鎖 ，瓦斯、電閉 鎖；在礦井 防治煤與瓦斯突 出方面，嚴格 執(zhí)行“四位一 體”的防突措 施，但采用 的防突工程措施 主要是采用鉆 孔自然排放瓦 斯；在安全防 護方面主要 是對下井人員配 戴隔離式自救 器；在礦井瓦 斯管理方面， 嚴格執(zhí)行礦 井瓦斯管理的各 種制度、措施，加強礦井的瓦斯檢查管理，確保礦 井的安全生產。 8 3第二章 瓦斯治理的必要性 根據 貴州創(chuàng)新 礦冶有限 公司 2005 年 對礦井生產 采區(qū)瓦 斯鑒定報告，相對瓦斯涌出量為 15.88m /t，鑒定為高瓦斯礦井；根據 煤炭科 學總院重慶分院鑒定，礦井 c17 號煤 層為煤 與瓦斯突出煤層 。 礦井瓦斯是極易引發(fā)煤礦重、特大災 害性事故的 重大危 險源之 一，為 確保礦井的安 全生產，必須 采用各種有 效措施，對礦 井瓦斯進行綜合 治理，是有效 預防礦井瓦斯重 、特災害 事故發(fā)生的重要 手段。開采有 煤與瓦斯突出 危險煤層的礦井 ，建立防 突專業(yè)隊伍， 配備適量的技術 人員和施工隊 伍，保持隊伍 的穩(wěn)定性， 負責掌握突出 動態(tài)和規(guī)律，制 定和實施防突 措施，填寫突 出卡片，為 礦井的防突工作 積累經驗；采 用鉆機向煤層 打一定數量的鉆 孔，對煤 層的瓦斯進行抽 放或排放，可以降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量 ，并由此引起 煤層的 收縮變 形，使 煤層的地應力 下降、透氣性 增大，地應 力和瓦斯壓力梯 度減小，煤體 的強度增大， 使煤層突出的 主動力減弱 ，抵抗突出的 阻力增強，從而 起到消除或削 弱煤與瓦斯突出 危險性的效 果；煤礦井 下安裝使用瓦斯 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) ，對井下瓦斯 實現(xiàn)實時監(jiān) 測監(jiān)控，能隨 時掌握井下瓦斯 變化情況，并 且實現(xiàn)瓦斯超限 自動斷電 功能，能有效 地預防礦井重大 瓦斯事故的發(fā) 生，實現(xiàn)礦井 的安全生產 ；開采有煤與 瓦斯突出的礦井 ，采取在井下 建立臨時避難硐 室與壓風 自救系統(tǒng)、下 井人員配帶隔離 式自救器等安 全防護措施， 當井下一旦 發(fā)生瓦斯、火 災等礦井災害事 故時，災區(qū)人 員戴上隔離式自 救器后， 可以順利地撤 出災區(qū)，當一時 無法撤出災區(qū) 時，可以撤到 安裝有壓風 自救系統(tǒng)的避難 硐室等待救援 ，能有效地保 障礦工的生命安 全，最大 限度地減少災害 事故所造成9 的 損失。開采有 煤與瓦斯突出危 險的煤層 ，采取措施對 礦井瓦斯實行綜合治理，是保障礦井安全生產的需要 ，也是國家法律法規(guī)的要求。 第三章 瓦斯綜合治理方案 二采區(qū)技改擴能工程俊工投產后，礦井的生產能力為 30 萬噸/年，礦 井的瓦斯絕對 涌出量會較大；同 時礦井在開采有煤 與瓦斯突出煤 層的 突出危險區(qū)時 ，采取防突工程時 能更及時、更有效 地消除煤與瓦 斯突 出危險，使礦 井的正常采、掘作 業(yè)保持正常，必須 采取各種措施 對礦井瓦斯進行綜合治理，確保礦井的安 全生產。 根據 國內開采高瓦 斯的礦井及開 采有煤與 瓦斯突出危險 的礦井的對 礦井瓦斯綜合 治理的成功經驗， 以及國家對開采高 瓦斯礦井、開 采有 煤與瓦斯突出 危險礦井的技術、 法規(guī)要求，在礦井 開采時，議采 用如 下的瓦斯綜合 治理方案：建立專 門的防治煤與瓦斯 突出防突隊伍 ，加 強對礦井區(qū)域 性煤與瓦斯突出危 險性的預測預報 ，對采掘工作面 的瓦 斯采取鉆孔預 排放與瓦斯預抽放 相結合的綜合治理 措施；在井筒 施工 或石門施工揭 露煤層前，采取預 打超前鉆孔探煤 ，遠距離松動爆 破的 揭煤措施；安 裝井下瓦斯監(jiān)測監(jiān) 控系統(tǒng)，加強對井 下瓦斯的監(jiān)測 監(jiān)控 ；在井下建立 臨時避難硐室與壓 風自救系統(tǒng)，下井 人員配帶隔離 式自救器等安全防護措施。 一、 建立瓦斯專業(yè)防突隊伍 1、瓦斯專業(yè)防突隊伍的職責范圍： （1） 對礦井煤與瓦斯突出危險進行區(qū)域性的 預測預報 ，負 責掌握突出動態(tài)和規(guī)律，制定和實施防突措施 ，填寫突出卡片，積累資料； 10 出 勤 人 數替 補在 籍夜班日班中班小計人數人數隊長11技術人員11鉆探工33399瓦斯觀測工11133放水、維修工22泵站值班人員11133電氣檢修工11合計2020（2）負責井下瓦斯鉆孔排放和鉆孔抽放的鉆孔施工和其它鉆探施工； （3）負責瓦斯抽放管路及抽放系統(tǒng)各種設施的安裝、維護、調整、更換等； （4）負責對礦井瓦斯抽放系統(tǒng)、鉆場、管線、主要設備、設施的日 常檢查和抽放 系統(tǒng)的測試、調整 、試驗，數據、 資料的記錄和整 理等安全技術管理工作。 （5）負責對瓦斯排放孔、瓦斯抽放孔、鉆場、瓦斯抽放管路鋪設的施工設計，編制安全措施，并貫徹執(zhí) 行。 2、勞動定員： 根據崗位設置，成立瓦斯防突隊，由礦通風部管理，定員為 20 人，詳見下表： 類 別 備 注 二、采掘工作面瓦斯抽放防突 本礦井技改擴能設計年產量為 30 萬噸，屬高突礦 井，根據國家 煤礦 安全監(jiān)察局要 求，必須進行 瓦斯抽放。 本礦瓦斯抽放 的專項設計已委 托 煤炭 科 學研 究 總院 重 慶分 院 設計 完 成并 已 在一 采 區(qū) 安裝 實施 抽11 3放 ，礦井應按照 煤炭科學研究總 院重慶分院 的瓦斯抽放專 項設計和礦井防治煤與瓦斯突出的專項設計要求在二采區(qū)安裝進行瓦斯抽放。 1、瓦斯抽放方法 （1）本礦在地面建瓦斯抽放系統(tǒng)，采取回采工作面預抽、掘進巷道 抽放、采空區(qū) 抽放相結合的辦 法。抽放 管路安裝在采面 回風順槽、機 巷和掘進巷道 內，由回風上 山，風井引 至地面瓦斯抽放 站，抽放的瓦斯排放到大氣中。 （2）鉆場和 鉆孔布置：在采 面機巷、 回風巷和掘 進巷內每隔 15米 設一鉆場，在 每個鉆場內向煤 層中打一 個孔，鉆孔方 向斜向采面布置，鉆孔與巷道的夾角為 60 度，鉆孔深度 70 米 。在風巷斜向下打鉆孔，在機巷斜向上打鉆孔。采面斜長 12 0 米， 鉆孔深 度與夾角及鉆孔距 離按上述要求 布置，基本可 以達到抽放 瓦斯的效果。 若采面斜長增大時必須增大鉆孔深度。 （3）封孔：封孔時先將一根長 9 米的無縫鋼管放入孔中，孔口外留 0.20.3 米以便 扎接膠 管，然 后將膨 脹水泥利用壓風注入孔中，封孔長度 58 米。封孔后在孔外一段無縫鋼管上扎接膠管，連接壓力表、閥門、放水器和流量計，最后接在抽放 瓦斯管上。 2、瓦斯抽放系統(tǒng)的計算選型 （1）瓦斯抽放管路的選擇 瓦斯抽放濃度、抽放量的確定 瓦斯抽放濃度 c 按 35考慮。 由于瓦斯抽放站 主要是抽放 開采煤層瓦 斯，其抽放 純量為回采 工作面瓦斯涌出量，煤層相對瓦斯瓦斯涌 出量按 20m t 計算，則絕對12 瓦斯 涌出量為3209002460 12.5m min。煤層瓦斯涌出 系33123 3122 533 333數，一般取 0.8，則瓦斯涌出量為 0.812.510m min。 本礦瓦斯抽放率按 30計算，瓦斯抽放濃度 c 按 35考慮。 瓦斯抽放的混合量：q 混q 純c 103 035 8.6 m min 。 瓦斯抽放管的管徑 d=0.1457qv式中：d瓦斯抽放管徑，m q瓦斯抽放管內流量，m min，取 q q 混8.6 m min v瓦斯抽放管內流速，ms，一般取 515 ms。 瓦斯抽放管的管徑為 d=0.14578.610 0.135m 取 d=200mm 故瓦斯抽放管選型為：dn200 的無縫鋼管，長度 500m。 瓦斯抽放管路阻力計算 hf=9.8lq kd p1n1p2n2p2 式中：hf管路阻力pa 混合瓦斯對空氣的相對密度 l管路長度，m，取 l500m q混合瓦斯流量，m h q 混8.6 m min516 m h k管徑系數，取 k0.6； d管路內徑，cm p1瓦斯密度，取 0.715kgm p2空氣密度，取 1.293 kgm n1混合瓦斯中的瓦斯?jié)舛?，?40考 慮 13 2 5333n2混合瓦斯中的空氣濃度。 則混合瓦斯對空氣的相對密度p1n1p2n2p2 0.7150.41.2930.61.2 930.821 瓦斯抽放管路阻力 hf=9.8lq kd hf=9.80.82150051620.6205558pa 局部阻力 h 局=hf1555815 84pa 瓦斯泵流量及壓力 瓦斯泵流量： qp kq 純 x 1.2 103 0 0.35 0.8 12. 85 m min 瓦斯泵壓力： hpkb hfh 局 h 孔 1.2 5 58 84 20 000 20642 20.642kpa。 x瓦斯泵入口處瓦斯?jié)舛龋旱V安全 規(guī)程規(guī)定 x0.3 瓦斯泵的機械效率，=0.8 k抽放備用系數，一般取 k=1.2 h 孔抽放孔口壓力，本礦確定采用高負壓抽放取 h 孔20000pa （2）瓦斯抽放泵的選擇 選用 skw20 型水環(huán)真空抽放泵 2 臺（1 臺工作，1 臺 備用）。 其最大抽氣量 20.4 m min，極限負壓 100 kpa，配套電動機功率 37kw，水耗 6.58 m h。 （3）管路敷設要求 14 管路的連接方式采用cdu2.521 9快速接頭， 抽放管 路要具 有良 好的氣密性、 足夠的機械強 度，并要防 腐，要和動力 電纜、照明電纜和通訊電纜分開敷設。 （4）鉆機 鉆機選用 myz 100 型多功能 鉆孔， 鉆桿規(guī)格 50m m 開口直 徑85mm，終孔直徑 65mm，最大鉆深 100m， 電動機功率 11kw。 （5）抽放瓦斯管路及附屬裝置 抽放瓦斯管路要具有良好的氣密性、足夠的機械 強度 ，并要防 腐，要和動力電纜、照明電纜和通訊電纜分開敷設。 抽放管路在抽放泵負壓側安裝旋渦式流 量計，檢測抽放泵的流量。 抽放管路拐彎 、低洼、溫 度突變處安裝 自動放水或人 工放水器 。抽放泵進出管路上安裝測壓裝置，并在 進出管上安裝控制閘門。 3、提高抽放 瓦斯 效果的主要措施 本礦無抽放瓦斯 的可行性論 證資料，因 此本設計僅為 本礦抽放 瓦斯的初步的方案設計。抽放瓦斯巷、鉆 孔深度、鉆孔孔數、鉆 孔方位 、孔距、封孔長度等均應通過實踐來驗證 和調整 。要達 到預想的 抽放率 ，提 高抽放效果， 保證抽放后采 面達產時， 瓦斯不超過規(guī) 定。應采取以下主要措施。 （1）要按設計布置鉆場、鉆 孔深度 、方向、個數 都必須 達到設 計要求。 （2）封孔要嚴實，封孔長度達到要求， 不得有漏氣現(xiàn)象 。 （3）抽放瓦斯泵和抽放瓦斯管路及其附 件必須按設計要求安裝，并保證抽放管路系統(tǒng)不漏氣。 15 （4）如 果在抽 放瓦斯 后回采工作面瓦斯 仍然超限 ，必須采取增 加鉆 場個數，縮短 鉆場距離，或 增加孔數， 延長抽放時間 等措施，保證抽放后采面正常達產時，瓦斯不超過規(guī) 定。 （5）抽放瓦斯泵供電系統(tǒng)必須可靠，必須采用雙回路供電，確保抽放瓦斯泵不間斷的正常運轉。 （6）瓦 斯抽放 必須安 裝監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，必須定期 進行抽 放效果 分析 ，必須建立抽 放瓦斯人員的 崗位責任制 及其他管理制度 ，確保抽放瓦斯工作的正常進行，達到預計的抽放 率。 4、抽放瓦斯 泵房 設備布置 1）泵房設計原則 （1）泵房建筑必須采用不燃性材料，耐 火等級為二級。 （2）泵房周圍必須設置棚欄或圍墻。 （3）泵房應有防雷電、防火災、防洪澇 、防凍等設施。 （4） 泵房 內要有 良好 的通 風照 明設施 并有 直通 礦井調 度室 的電話。 （5）耪 房的 建筑面積應根據設備尺寸 與臺數決 定，并留有余 地。 （6）機械室、電器室和司機室都要有單 獨房間， 避免相互干擾。 （7）泵房應有雙回供電線路。 （8）泵房應有供水系統(tǒng)。泵房設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)，給水管路及水池容積均考慮防水量。 （9）泵房應配置專用檢測各項參數的儀 器儀表。 （10）泵房內電 氣設備、 照明和其它電 氣、檢測儀 表均應采用 礦用防爆型。 16 （11）泵房附近 管路應設置 放水器、放 空管及防爆 、防回火、 防回 火裝置，并設 置壓力、流量 、濃度測量 裝置以及采樣孔 、閥門等附屬裝置。 2）泵房位置選擇 根 據礦區(qū)地形， 礦井瓦斯抽放 泵房選擇在 風井口東面的山 坡上，周圍工 程地質條件較 好，不受洪澇 威脅，泵房 距井口和主要建 筑物及居住區(qū)不得小于 50m，周圍 20m 范圍內禁止有明火。 5、抽放系統(tǒng) 的安 全措施 1、抽放瓦斯系統(tǒng)的施工設計。施工 、安裝、運行 與維護 必須符 合安全規(guī)程及有關規(guī)范措施的規(guī)定。 2、抽放泵房必須采用不燃性材料建筑，耐火等級為二級，泵房內必 須配備足夠數 量的二氧化碳滅 火器和干粉 滅火器及砂袋 箱等滅火器材。 3、泵房周圍必須設置圍墻，周圍 20m 范 圍內禁止明火。 4、泵房通風應良好，有專人值班，并有 直通礦井調度室的電話。 5、泵房內的電氣設備包括照明、通 訊等在內全部 采用礦 用防爆 型，泵房建筑及設備要有可靠的避雷保護和良好的接地。 6、泵房要有雙回路供電線路。 7、抽放瓦斯泵放空管至少高出地面 10m ，且至少高出泵房屋脊 3m。 8、泵房附近管路必須設置放水器，放空 管及防爆 、防回火、防 回火、壓力濃度、流量測量等裝置以及采樣孔、閥門等裝置。 9、井下 瓦斯管 路要敷 設在礦車不經常通 過的巷道中，避免撞壞 漏氣 。布置的抽放 管路一旦發(fā)生故 障，管路 內瓦斯不至于流 入采掘工作17 面和井下硐室。 10、瓦 斯管路 在安裝前必須經防腐處理 ，在巷道內應用托木支 墊，應 盡量做到平直 ，管路連接必 須可靠，不 得有漏氣出現(xiàn) ，新敷設的管路必須經檢漏檢測。 11 、井下敷設的 瓦斯管路 ，不得與帶電 體接觸，并 有防止砸壞 管路的措施。 12、抽放瓦斯系統(tǒng)的附屬裝置必須安裝 齊全，并 保證完 好。 13 、礦井安全監(jiān) 測監(jiān)控系統(tǒng) 必須把抽放 瓦斯泵的運行 、抽放瓦 斯管內的瓦斯?jié)舛取⒘髁考柏搲旱燃{入監(jiān) 測范圍 ，并安 裝相應的 傳感器 。 三、在井筒施工或石門施工揭露煤層前， 采取預打超前鉆孔探煤，瓦 斯投放或鉆孔孔排放，遠距離松動爆破揭 煤的 安全防護措施： 在施工過程中根據施工現(xiàn)場的具體情況，按照“安全專篇”的安全技術要求再進行專門設計。預打超前鉆 孔探煤必須遵守下列規(guī)定： (1) 在工作面 距煤層 法線距離 10m(地質 構造復雜 、巖石破碎的區(qū)域20 m)之外，至少打 2 個前探鉆孔，掌握煤層賦存條件、地質構造、瓦斯情況等。 (2) 在工作面 距煤層 法線 5m 以外，至少打 2 個穿透煤層全厚或見煤深度不少于 10m 的鉆孔，測定 煤層瓦 斯壓力或測 定煤層 突出性 危險。測定煤層瓦斯壓力時，鉆孔應布置在巖層 比較完整的地方。 四、井下安裝瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 礦井安裝一套 kj90 安全監(jiān)控系統(tǒng)。安裝時，按照貴州省普安縣某煤礦安全專篇的設計進行安裝。 1、安全監(jiān)控系統(tǒng)功能 18 kj90 型煤礦 監(jiān)測監(jiān) 控系統(tǒng) 融計算 機網絡 系統(tǒng)、監(jiān) 測監(jiān)控 系統(tǒng)、 工業(yè) 電視系統(tǒng)、人 員監(jiān)測系統(tǒng)及程 控調度通 信系統(tǒng)于一體 ，可用作為整個 礦井網絡信息 管理系統(tǒng)的一部 分，主要 監(jiān)控礦井上下各 類安全、生產 參數及電力參 數，匯接管理 多個安全與 生產環(huán)節(jié)子系統(tǒng) 。該系統(tǒng)具有 報表、曲線、 圖形等屏幕顯 示、打印和 繪圖、數據存 儲調用、參數超 限報警、控制 等多種功能， 各分站既能 與監(jiān)控中心匯接 ，又可獨立工 作。系統(tǒng)具有 傳輸故障、設 備故障、供 斷電狀況和 軟件運行故障等的自診斷功能，還具有故障閉鎖、遠 程維護功能。 2、安全監(jiān)控系統(tǒng)組成 安全監(jiān)控系統(tǒng)由 監(jiān)控主機 、傳輸接口、 地面分站、 井下分站、 傳輸電纜、各種傳感器等組成。 安全監(jiān)控系統(tǒng)地 面中心站設 在礦辦公樓 調度室，以 便礦領導及 有關 部門可隨時查 看全礦的監(jiān)測 、監(jiān)控實時 信息，及時準 確地掌握當前的各類生產、工況信息，以便做出正確 的決策。 本礦安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)共設地面分站 2 臺，井下分站 3 臺。 地面主機：安全 監(jiān)測、監(jiān) 控系統(tǒng)地面中 心站配有兩臺 監(jiān)測主機 ，一 臺工作，一臺 備用，主機的 串行接口與 地面分站、井 下分站進行通訊。監(jiān)控主機配有一臺激光打印機。 井下分站應采用 本質安全型 或隔爆兼本 質安全型。 要符合爆炸 環(huán)境 電器設備的使 用要求，有相 應的防爆合 格證和產品檢驗 合格證及安全標志。井下分站電源箱應能自適應 ac127v、ac660v，ac220v（地面調試用）輸入電源電壓。電壓波動范 圍 90110（地面）75115（井下）。井下裝置應具有接收各種標準信號的能力，即：15m a、19 420 ma、15v、2001000hz。分站要有邏輯判斷、數據處理功能和 存儲功能。當 分站與地面主機 脫機時， 應能獨立工作 ，并能實現(xiàn)全部 原有功能?；?復正常后，能 將存儲的數 據補充傳送到主 機。在滿負荷情況下，分站備用電池應能獨立供電 2h。 3、傳輸設備選型 中心站至地面分站采用 puyv31 22 主傳輸電 纜傳輸 ，其電 纜長度為 2000 米；中 心站至 井下分 站采 用 puyv39 22 井筒電 纜傳輸 ，其電纜長度為 1500 米；分站至傳感器之間采用 p uyv 2 2 傳感器電纜傳輸，其電纜長度為 3700 米。所有電 纜均為阻燃型。電纜、電線連接器件應滿足其相應使用環(huán)境的要求。 4、監(jiān)測系統(tǒng)各類傳感器布置 （一）、傳感器選型及配置 (1)、回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置 礦井二采區(qū)以一個工作面達到設計能力 。 1）瓦斯傳感器：本礦按高突煤礦井進行管理，在回采 工作面 回風側布置二個高低濃度瓦斯傳感器 t1 及 t2。回采工作面?zhèn)鞲衅靼聪聢D設置： 20 t1 靠近上隅角回風順槽內小于 10m 處，t 2 距回風上山約 1 015m 。 報警濃度：t1 為 1.0ch4，t2 為 1.0 ch4； 斷電濃度：t1 為 1.5ch4，t2 為 1.0 ch4； 斷電范圍：t1 工作 面及回 風巷道 中全部非本質 安全型 電氣設 備。 t2回風巷道中全部非本質安全型電氣設備。 2）其它傳感器：在回采工作面運輸巷皮帶機尾設煙霧傳感器。在回采工作面回風巷，設一氧 化碳傳 感器 和溫度傳感器以及風速傳感器 。 (2)、掘進工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置 礦井達產時二采 區(qū)配備二個 掘進頭，掘 進頭傳感器類 型及配置 如下： 1）瓦斯傳感器 在每個掘進工作面有布置 2 個高低濃度組合式瓦斯傳感器 t1 及 t2傳感器應按下圖設置： t1 靠近掘進頭，其間距不大于 5m，t2 為掘進頭回 風流靠 近回風 上山約 1015m。 報警濃度：t1 為 1.0ch4，t2 為 1.0 ch4； 斷電濃度：t1 為 1.5ch4，t2 為 1.0 ch4； 21 復電范圍：t1、t2 均為 1.0ch4。 斷電范圍：t1 工作 面及回 風巷道 中全部非本質 安全型 電氣設 備。 t2回風巷道中全部非本質安全型電氣設備。 2）其它傳感器 局部通風機開停 傳感器每個 掘進面一臺 ，開停傳感 器設在局部 通風機啟動開關的位置。 (3)、其它地點傳感器選型及配置 1）風井：在回風斜井測風站處徽墨風速傳感器，瓦斯 傳感器 各一臺。傳感器應安裝在巷道前后 10 m 內無 分支風流 ，無拐彎，斷面無變化，能準確計算測風斷面的地點。當風 速低于或超過設計風速值的 20時發(fā)出聲光報警信號。當回風巷道中 瓦斯?jié)舛瘸^ 0.75 時，發(fā)出聲光報警。風井人行道安裝風門開閉傳感器一臺。 2）在副 斜井山 部和下 部測風站處各安裝 風速傳感器一臺 。在運 輸上山下部安裝煙霧傳感器一臺。 3）地面主通風機房 主通風機房設置有通風機開停傳感器 2 臺，負壓 傳感器 一臺， 通風 機