煤礦技改擴能工程瓦斯綜合治理可行性研究報告

1、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 2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(nèi)，是生產(chǎn)能力為 6 萬噸年的合法生產(chǎn)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(jù)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(shè)計單位編制礦井技術(shù)改造開采方案，經(jīng)貴州省煤炭局關(guān)于對普安縣某煤礦開采方案設(shè)計的批復(fù)（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

2、統(tǒng)技改擴能工程建設(shè)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= Y=； B：X=280 9900 Y=； C：X= Y=； D：X=280 8110 Y=； E：X= Y=； F：X=280 8320 Y=； G：X= Y=； H：X=280 8500 Y=；

3、 1 I：X= Y=； 第二節(jié) 地 質(zhì)構(gòu) 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(guān) 組中下部 地層，井田內(nèi) 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(nèi)地形相對平緩，礦區(qū)內(nèi)無大河流。 一、地層及主要地質(zhì)構(gòu)造 1、地質(zhì)特征 含水 層巖組： 為第四紀和 下三疊統(tǒng) 飛仙關(guān)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

4、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(guān) 組為薄至中厚層 狀砂巖、粘土質(zhì)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(zhì)砂巖、粉砂 巖、粉砂質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖夾煤層、煤線等組成，厚度大于 263m。由于鈣質(zhì)砂 巖、粉砂巖等 的孔隙水、裂 隙水常被粉 砂質(zhì)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(jīng)地 表溪流排泄

5、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(zhì)構(gòu)造 樓下 鎮(zhèn)某煤礦 在地質(zhì)構(gòu)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(gòu) 造變形區(qū)的黔西 南渦輪構(gòu) 造，具體位于 該構(gòu)造單元內(nèi)的牛角向斜之南西揚起端了附近。褶皺 及斷裂構(gòu)造發(fā)育。 （1）、褶曲 單斜構(gòu)造是礦區(qū) 的總體構(gòu)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(chǎn)狀：傾向 150260 ，傾 角 9 13， 但在礦區(qū) 范圍內(nèi)由于受 南東側(cè)、北西 側(cè)及中產(chǎn)部 三條斷層的影響 ，致使單項斜構(gòu)造被破壞，局部段發(fā)生褶曲。 （2）、斷層構(gòu)造 F1 斷層：出露于 礦區(qū)北西側(cè) 小營上一帶 ，地貌上形 成

6、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(cè)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(nèi)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(cè)，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(cè)，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

7、 m；兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。 由于礦區(qū)范圍內(nèi)斷層構(gòu)造發(fā)育，破壞了 區(qū)內(nèi)煤層 的完整 性，因 此，3 礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜。 二、煤層及煤質(zhì) 該礦井煤巖以條 帶狀、粒 狀結(jié)構(gòu)為主， 由鏡質(zhì)組分 及鏡質(zhì)顯微 組分 ，惰性組分及 惰性顯微組分和 礦物雜質(zhì)組 成，在煤巖 中有機組分轉(zhuǎn)化 成的有益組合 凝膠化、絲 炭化產(chǎn)物較 多；有害組分 氧化礦石、硫化物、鹽類礦物較少。區(qū)內(nèi)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(zhì)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(jié)構(gòu)為層狀，較穩(wěn)定，煤層傾角一

8、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(zhì) 頁巖、 炭質(zhì)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(chǎn) 出較穩(wěn)定，煤 層呈似層狀產(chǎn)出 ，產(chǎn)狀與 頂、底板產(chǎn)狀 基本一致，傾角小于 15，煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，為單層煤、常夾有一層厚約 8cm 的炭 質(zhì)頁巖、炭質(zhì) 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(chǎn)出，

9、是全 礦區(qū) 產(chǎn)出較穩(wěn)定煤層之一，煤層產(chǎn)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(zhì) 頁 巖或 炭 質(zhì)泥 巖 ， 其厚 度 小于1.20m。為此，C24 煤層在當?shù)赜?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(nèi)均屬 不穩(wěn)定 或4 較 穩(wěn)定型，表現(xiàn) 為煤層的厚度小 ，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，并在空間 上變化較大，在礦區(qū)內(nèi)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(jù)貴州創(chuàng)新礦冶開發(fā)有限公司 2005

10、 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(jù)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(yīng)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(jù)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(yīng)對 C19 和 C24 煤層自 燃傾向等級補 作鑒定

11、，在生 產(chǎn)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(zāi)的防治工作。 煤與瓦斯突出：根據(jù)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(zhì)工作 勘探程度及可靠性 1、19691972 年，貴州省地質(zhì)局區(qū)域地 質(zhì)調(diào)大隊 對該區(qū) 進行過 區(qū)5 2調(diào)工作，提交了 1：20 萬盤縣幅區(qū)域地 質(zhì)調(diào)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(nèi)的盤縣相 區(qū)西側(cè)羊場

12、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(yīng)。 3、1998 年 12 月，貴州地勘局一六地 質(zhì)大隊在 該區(qū)開 展過勘 查地 質(zhì)工作，提交 了普安縣樓 下鎮(zhèn)煤礦區(qū) 地質(zhì)簡測報告 基本查明了該區(qū)煤層的賦存特征及構(gòu)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(zhì)礦山總 局貴州 地質(zhì)勘查 院在貴 州地勘 局一 六地質(zhì)大隊 提交的普安 縣樓下鎮(zhèn)煤 礦礦區(qū)地質(zhì)簡測 報告的基礎(chǔ)上，根據(jù)某 煤礦生 產(chǎn)礦井 資料和 現(xiàn)場 調(diào)查資料 以及礦方提供的資料，采

13、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(guān)的地表地質(zhì)工作，并 采用經(jīng)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(jīng) 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(zhì)圖 1.4331km ； (2)、1：2000 地質(zhì)剖面測量 4828m/3 條； (3)、采礦工程測量：3155m；調(diào)查采樣點坐標測量 33 點； (4)、煤礦調(diào)查采樣 33 處； 對 某煤礦的礦 區(qū)范圍內(nèi)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(jié)論為： 6 、 、 (1) 煤礦資源賦

14、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(zhì)條件為簡單類型。 (3)、礦區(qū)煤質(zhì)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(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（332）：329 萬噸 推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）：872 萬噸 預(yù)測的資源量（334）？：56 萬

15、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(chǎn)資源儲 量評估師和 有關(guān)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(shè)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： ，Y： ，Z：+1249，傾角：16副斜井：X： ，Y： ，Z：+1250，傾角：20回風斜井：X： ，Y： ，Z：+1372 傾角：20

16、7 礦井 共劃分為兩個 采區(qū)，F(xiàn)2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(shè)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(luò)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(shè)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

17、 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(chǎn)的一 采區(qū)設(shè)計風量為 720 m /min， 實際 總風 量約為 1100 m /min ；二采設(shè)計風量為2880 m /min。 目前 礦井生產(chǎn)的 一采區(qū)， 由于產(chǎn)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

18、 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(chǎn)。 8 3第二章 瓦斯治理的必要性 根據(jù) 貴州創(chuàng)新 礦冶有限 公司 2005 年 對礦井生產(chǎn) 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(jù) 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(zāi) 害性事故的 重大危 險源之 一，為 確保礦井的安 全生產(chǎn)，必須 采用各種有 效措施，對礦 井瓦斯進行綜合 治理，是

19、有效 預(yù)防礦井瓦斯重 、特災(zāi)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(shù) 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(jīng)驗；采 用鉆機向煤層 打一定數(shù)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(yīng)力 下降、透氣性 增大，地應(yīng) 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

20、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(yù)防礦井重大 瓦斯事故的發(fā) 生，實現(xiàn)礦井 的安全生產(chǎn) ；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(zāi)等礦井災(zāi)害事 故時，災(zāi)區(qū)人 員戴上隔離式自 救器后， 可以順利地撤 出災(zāi)區(qū)，當一時 無法撤出災(zāi)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(zāi)害 事故所造成9 的 損失。開采有

21、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(chǎn)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(chǎn)后，礦井的生產(chǎn)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(chǎn)。 根據(jù) 國內(nèi)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(jīng)驗， 以及國家對開采高 瓦斯礦井、開 采有

22、 煤與瓦斯突出 危險礦井的技術(shù)、 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(yù)測預(yù)報 ，對采掘工作面 的瓦 斯采取鉆孔預(yù) 排放與瓦斯預(yù)抽放 相結(jié)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(yù) 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

23、危險進行區(qū)域性的 預(yù)測預(yù)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(shù)替 補在 籍夜班日班中班小計人數(shù)人數(shù)隊長11技術(shù)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(shè)施的安裝、維護、調(diào)整、更換等； （4）負責對礦井瓦斯抽放系統(tǒng)、鉆場、管線、主要設(shè)備、設(shè)施的日 常檢查和抽放 系統(tǒng)的測試、調(diào)整 、試驗，數(shù)據(jù)、 資料的記錄和整 理等安全技術(shù)管理工作。 （5）負責對瓦斯排放孔、瓦斯抽放孔、

24、鉆場、瓦斯抽放管路鋪設(shè)的施工設(shè)計，編制安全措施，并貫徹執(zhí) 行。 2、勞動定員： 根據(jù)崗位設(shè)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(shè)計年產(chǎn)量為 30 萬噸，屬高突礦 井，根據(jù)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(shè)計已委 托 煤炭 科 學研 究 總院 重 慶分 院 設(shè)計 完 成并 已 在一 采 區(qū) 安裝 實施 抽11 3放 ，礦井應(yīng)按照 煤炭科學研究總 院重慶分院 的瓦斯抽放專 項設(shè)計和礦井防治煤與瓦斯突出的專項設(shè)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

25、地面建瓦斯抽放系統(tǒng)，采取回采工作面預(yù)抽、掘進巷道 抽放、采空區(qū) 抽放相結(jié)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(nèi)，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(nèi)每隔 15米 設(shè)一鉆場，在 每個鉆場內(nèi)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

26、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(shù)

27、，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(nèi)流量，m min，取 Q Q 混8.6 m min V瓦斯抽放管內(nèi)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：

28、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(shù)，取 K0.6； d管路內(nèi)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

29、 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?，煤礦安全 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(shù)，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 37

30、KW，水耗 6.58 m h。 （3）管路敷設(shè)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(shè)。 （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(shè)。 抽放管路在抽放泵負壓側(cè)安裝旋渦式流 量計，檢測抽放泵的流量。 抽放管路拐彎 、

31、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(shè)計僅為 本礦抽放 瓦斯的初步的方案設(shè)計。抽放瓦斯巷、鉆 孔深度、鉆孔孔數(shù)、鉆 孔方位 、孔距、封孔長度等均應(yīng)通過實踐來驗證 和調(diào)整 。要達 到預(yù)想的 抽放率 ，提 高抽放效果， 保證抽放后采 面達產(chǎn)時， 瓦斯不超過規(guī) 定。應(yīng)采取以下主要措施。 （1）要按設(shè)計布置鉆場、鉆 孔深度 、方向、個數(shù) 都必須 達到設(shè) 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

32、及其附 件必須按設(shè)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(shù)，縮短 鉆場距離，或 增加孔數(shù)， 延長抽放時間 等措施，保證抽放后采面正常達產(chǎn)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(zhuǎn)。 （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(yù)計的抽放 率。 4、抽放瓦斯 泵房 設(shè)備布置 1）泵房設(shè)計原則 （1）泵房建筑必須采用不燃性材料，耐

33、 火等級為二級。 （2）泵房周圍必須設(shè)置棚欄或圍墻。 （3）泵房應(yīng)有防雷電、防火災(zāi)、防洪澇 、防凍等設(shè)施。 （4） 泵房 內(nèi)要有 良好 的通 風照 明設(shè)施 并有 直通 礦井調(diào) 度室 的電話。 （5）耪 房的 建筑面積應(yīng)根據(jù)設(shè)備尺寸 與臺數(shù)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(yīng)有雙回供電線路。 （8）泵房應(yīng)有供水系統(tǒng)。泵房設(shè)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(yīng)配置專用檢測各項參數(shù)的儀 器儀表。 （10）泵房內(nèi)電 氣設(shè)備、 照明和其它電 氣、檢測儀 表均應(yīng)采用 礦用防爆型。 16 （11）泵房附近 管

34、路應(yīng)設(shè)置 放水器、放 空管及防爆 、防回火、 防回 火裝置，并設(shè) 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(jù)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(zhì)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(nèi)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(shè)計。施工 、安裝、運行 與維護 必須符 合安全規(guī)程及有關(guān)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(nèi)必 須配備足夠數(shù) 量的二氧化碳滅 火器和干粉 滅火器及砂袋 箱等滅火器材。

35、3、泵房周圍必須設(shè)置圍墻，周圍 20m 范 圍內(nèi)禁止明火。 4、泵房通風應(yīng)良好，有專人值班，并有 直通礦井調(diào)度室的電話。 5、泵房內(nèi)的電氣設(shè)備包括照明、通 訊等在內(nèi)全部 采用礦 用防爆 型，泵房建筑及設(shè)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(shè)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(shè)在礦車不經(jīng)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(nèi)瓦斯不至于流 入采掘工作17

36、 面和井下硐室。 10、瓦 斯管路 在安裝前必須經(jīng)防腐處理 ，在巷道內(nèi)應(yīng)用托木支 墊，應(yīng) 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(shè)的管路必須經(jīng)檢漏檢測。 11 、井下敷設(shè)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(nèi)的瓦斯?jié)舛?、流量及負壓等納入監(jiān) 測范圍 ，并安 裝相應(yīng)的 傳感器 。 三、在井筒施工或石門施工揭露煤層前， 采取預(yù)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

37、根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，按照“安全專篇”的安全技術(shù)要求再進行專門設(shè)計。預(yù)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(zhì) 構(gòu)造復(fù)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(zhì)構(gòu)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(yīng)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(shè)計進行安裝。 1

38、、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(wǎng)絡(luò) 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(diào)度通 信系統(tǒng)于一體 ，可用作為整個 礦井網(wǎng)絡(luò)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(chǎn) 參數(shù)及電力參 數(shù)，匯接管理 多個安全與 生產(chǎn)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(shù)據(jù)存 儲調(diào)用、參數(shù)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(shè) 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)

39、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(shè) 在礦辦公樓 調(diào)度室，以 便礦領(lǐng)導(dǎo)及 有關(guān) 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(chǎn)、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(shè)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(yīng)采用 本質(zhì)安全型 或隔爆兼本 質(zhì)安全型。 要符合爆炸 環(huán)境 電器設(shè)備的使 用要求，有相

40、 應(yīng)的防爆合 格證和產(chǎn)品檢驗 合格證及安全標志。井下分站電源箱應(yīng)能自適應(yīng) AC127V、AC660V，AC220V（地面調(diào)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(yīng)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(shù)據(jù)處理功能和 存儲功能。當 分站與地面主機 脫機時， 應(yīng)能獨立工作 ，并能實現(xiàn)全部 原有功能?；?復(fù)正常后，能 將存儲的數(shù) 據(jù)補充傳送到主 機。在滿負荷情況下，分站備用電池應(yīng)能獨立供電 2h。 3、傳輸設(shè)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

41、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(yīng)滿足其相應(yīng)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(shè)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(cè)布置二個高低濃度瓦斯傳感器 T1 及 T2?；夭晒ぷ髅?zhèn)鞲衅靼聪聢D設(shè)置： 20 T1 靠近上隅角回風順槽內(nèi)小于 10m 處，T 2

42、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(zhì) 安全型 電氣設(shè) 備。 T2回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。 2）其它傳感器：在回采工作面運輸巷皮帶機尾設(shè)煙霧傳感器。在回采工作面回風巷，設(shè)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(chǎn)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

43、器應(yīng)按下圖設(shè)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(fù)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(zhì) 安全型 電氣設(shè) 備。 T2回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)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(shè)在局部 通風機啟動開關(guān)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

44、一臺。傳感器應(yīng)安裝在巷道前后 10 m 內(nèi)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(shè)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(shè)置有通風機開停傳感器 2 臺，負壓 傳感器 一臺， 通風 機開停傳感器 安裝在通風機控 制開關(guān)上 ，負壓傳感器 安裝在通風機引風道處。 4）聯(lián)絡(luò)巷風門，回風上山下段調(diào)節(jié)風門 ，軌道上山絞車巷風門，兩掘進巷調(diào)節(jié)風門等井

45、下各處風門各安裝風門開閉傳感器一臺。 5）在瓦斯抽放泵房安裝瓦斯傳感器、流 量傳感器 、溫度傳感器、設(shè)備開停及負壓傳感器各一臺。 (4)、傳感器必須垂直懸掛，距頂板（頂 梁）不得大于 300mm ，距22 模擬量（個）開關(guān)量（個）分站地點點數(shù)分布瓦斯風速負壓煙霧一氧化碳溫度小計風門水倉饋電流量設(shè)備小計分站 F1（大型）風井通風機機房內(nèi)61-61113123分站 F2（大型）井站 F3（大型）井下616-21213213分站 F4（大型）井下1022-31442226分站 F5（大型）抽放泵房630-372114112合計3794221220731617巷道側(cè)壁不

46、小于 200mm。 本礦傳感器配置編號、功能及配置地點表 序號配置地點傳感器序號配置地點傳感器1主要通風機開停20運輸上山下部煙霧2主要通風機開停21排水巷調(diào)節(jié)風門開閉3引風道內(nèi)壓差22掘進（一）工作面瓦斯4風井測風站瓦斯23掘進（二）工作面瓦斯5風井測風站風速24掘進（一）回風巷瓦斯6安全出口人行風門開閉25掘進（二）回風巷瓦斯7回采工作面上出口瓦斯26掘進面（一）局部通風機開停8采面回風巷口瓦斯27掘進面（二）局部通風機開停9采面回風巷口溫度28掘進面（一）巷道調(diào)節(jié)風門開閉10采面回風巷口風速29掘進面（二）巷道調(diào)節(jié)風門開閉11采面回風巷口一氧化碳30掘進面（一）電源饋電12回采工作面機巷

47、煙霧31掘進面（二）電源饋電13采面回風巷電源饋電32瓦斯抽放泵負壓負壓14采面機巷口風門開閉33抽放瓦斯流量流量15軌道上山頂部風門開閉34抽放瓦斯?jié)舛韧咚?6副斜井上部測風站風速35抽放泵房內(nèi)瓦斯瓦斯17副斜井下部測風站風速36抽放泵設(shè)備開停開停18主斜井皮帶機開停37抽放泵溫度溫度19回風上山下部調(diào)節(jié)風門開閉（二）、各監(jiān)測分站監(jiān)測情況： 各分站點監(jiān)測地點及監(jiān)測內(nèi)容表 分站設(shè)置監(jiān)測 監(jiān)測點23 5、井上下各類傳感器的裝備量 根據(jù)礦井各監(jiān)測 點及監(jiān)測內(nèi) 容表，確定 礦井所需的傳 感器種類和數(shù) 量。同時根據(jù) 各傳感器在運行 期間的故障 ，考慮一定 的備用量，各傳感器的備用系數(shù)為： 瓦斯傳感器：

48、35；負壓傳感器：25；其它模擬傳感器：20 ；開 關(guān)類傳感器： 20；控制類 傳感器：20 。礦井傳感 器裝備量、備用量、裝備總量詳見下表。 表 8-3-1 礦井井上、下各類傳感器裝備量 序號傳感器名稱型號及規(guī)格裝備量備用量裝備總量備注1高低濃度瓦斯傳感器KG97019413其中高濃度 3 臺2風速傳感器CW-14153負壓傳感器KG9501B2134設(shè)備開停傳感器KTC906285風門開關(guān)傳感器KG92-17296煙霧傳感器2137一氧化碳傳感器KG92011128溫度傳感器KG9301 B2139饋電傳感器31410流量傳感器112合計37155224 本礦 KJ90 型綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備

49、表 序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注一地面設(shè)備配置1監(jiān)控主機臺2備用 12數(shù)據(jù)傳輸接口KJ9010臺13網(wǎng)絡(luò)集線器10100M臺14網(wǎng)絡(luò)中繼器10100M臺15UPS 電源STK1KV2H臺16主系統(tǒng)軟件KJ90臺17打印機臺18避雷器臺2備用 1二井下設(shè)備配置1監(jiān)測分站KFD-2臺6備用 12高低濃度設(shè)備開停傳感器KG9001B臺13備用 43設(shè)備開停傳感器KTC-90臺8備用 24風速傳感器CW-I臺5備用 15風門開關(guān)傳感器KG92-1臺9備用 26負壓傳感器KG9501B臺3備用 17煙霧傳感器臺3備用 18一氧化碳傳感器KG9201臺2備用 19溫度傳感器KG9301B臺3備用 110斷電器KDD-1臺5備用 211流量傳感器臺2備用 112饋電傳感器臺4備用 113信號電纜PUYVRt14Km7.214接線盒三通型 K-3個80三通型 K-2個100五、井下安全防護措施 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。 井下 臨時避難硐室 與壓風自救 系統(tǒng)的施工 設(shè)計，在工程 施工前，組 織技術(shù)人員按 貴州省普安 縣某煤礦安全專篇 的安全技術(shù)要求 進行專門設(shè)計。 1、井下臨時避難硐室的要求： 25