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1、煤矿一井一策瓦斯治理方案1 “一井一策”瓦斯治理方案 根据上级关于强化当前煤矿安全生产管理相关文件精神,按照隐患排查治理和“打非治违”相关要求,结合煤矿安全生产实际,以及全年安全质量标准化建设和矿井安全现状评价具体内容,经认真对照标准要求对井上下全面进行自检自查,就本矿存在的问题进行逐一研究细化整改措施,为进一步确保全面整改落实到位,消除隐患,强化安全生产保障,特制定本方案。 一、成立煤矿“一井一策”管理工作机构 (一)、领导组: 组长:王春德 副组长:陈飞王小荣张光明陈海飞崔宁 成员:由通风班组成员组成 (二)、通风班组成员: | 组长:张稳良 成员:陈老德陈国新刘红全 二、矿井概况 (一)
2、矿井简介 曲靖市麒麟区大沟头煤焦油责任公司煤矿位于曲靖市位于恩洪井田西南端,与所在地高家村仅一水沟(笔墨小河)之隔,距越州以西的黄泥堡,接曲陆高速公路仅有33公里,并在曲靖与昆(明)、贵(阳)高速公路(320国道)相连,隶属曲靖市麒麟区管辖。地理坐标:东经10403571040419,北纬251508251526。大沟头煤矿属私营企业,建于1992年,陈培开为企业法人,设计生产能力3万t/,核定能力6万t/。生产系统矿区地质构造属中等偏复杂,开采煤层5层,矿区面积为。开采深度为19151860,矿井设计采用斜井开拓,并列式通风,矿井拥有地质储量万吨,工业储量万吨,可采储量万吨。生产能力6万吨/
3、年,尚可开采25年。 (二)矿井系统基本情况 1、现采用斜井开拓,包括主斜井(绞车提升)、副斜井(绞车辅助提升)、 一风井、。 2、矿井通风方式为并列式通风,分别安装两套同等能力主扇,主扇为对旋轴流式风机,型号为FBCDZNO14/40。工作面通风均布置为并联独立通风。 3、矿井运输方式为:主井担负原煤运输任务,采用绞车提升运输,型号为KJ-1000/45kw。副井担负材料、排矸等辅助运输任务。 4、矿井沿用原老井、主井的排水系统,分别在斜井1774水平设置有永久水仓,每个水仓容量约为240m3,分别安装主排泵两套,排水管路两趟,经各年雨季运行使用,基本满足矿井排水要求。 5、矿井供电高压均为
4、双回路供电,660伏低压下井供电,井下局扇实行“三专”供电。安装SZ11-200/10型变压器两台供给生产用电,KS7-200型变压器一台,作为井下局扇供电,井上、下分开供电。 6、矿井开采主要布置为走向长壁式回采,爆破落煤,工作面及顺槽溜子运输,工作面支护方式主要为单体液压支柱支护。 7、矿井瓦斯等级经2022年瓦斯等级签定,矿井瓦斯绝对涌出量为min,相对瓦斯涌出量min,签定为高瓦斯矿井。 8、1760水平以上16煤、15煤以东经原老井多年开采,只有局部少量煤柱可进行适当回收;C19、C20、C21煤层,经探煤揭露,受断层影响,但落差相对不大,C15、C16、煤层的少量煤柱已基本回收结束
5、,只留有少量煤柱可采,经揭露,采区内褶皱发育,构造复杂。其可采范围有限,201,2年布置巷道进行C15煤层以西进行探采。 (三)生产准备 , 1、煤矿二月、三月以维修井巷为主。维修内容如下: 1860水平上部车场;断面平方(上宽米、下宽米、高米);采用木支护;维修长度15米;需投入资金万元; 1915水平运输巷;断面平方(上宽米、下宽米、高米);采用木支护;维修长度30米;需投入资金万元;1860西翼工作面;断面平方(上宽米、下宽米、高米);采用木支护;维修长度40米;需投入资金2万元; 1915水平车场;断面平方(上宽米、下宽米、高米);采用木支护;维修长度10米;需投入资金万元;回风斜井;
6、断面平方(上宽米、下宽米、高米);采用矿工钢支护;维修长度12米;需投入资金万元;井下六大系统的检修及测风站的建设。 2、掘进计划 本年计划掘进巷道:1915水平C9煤150米;1504水平C15煤掘进巷260米;1860水平C9煤东翼运输巷210米;1860水平C5煤回风上山260米;1915水平C9煤石门运输巷210米;1601水平C16煤回风巷80米;暗斜井以东1760水平C14煤工作面切眼60米;暗斜井以西1860水平C5煤回风巷155米;暗斜井以东1860水平C9煤运输巷。本年计划掘进巷道采用矿工木支护,断面采用平方。计划掘进总巷道米1135。 3、回采计划 计划回采1504工作面,
7、1601壁采工作面,1860西翼工作面,1860东翼工作面。计划回采储量4万吨。 4、【 5、设备投入 计划设备投入:矿工钢60吨;轨道10吨;风镐两台;液压支柱300套;矿车10辆;溜子一台;风筒500米;风门4组;风速传感器3台;语音风门传感器3台;复印机一台;探水钻一台;钢管500米;提升绞车一台;主排水泵两台;变压器三台;电脑5台;打印机5台;扫描仪3台;风筒1000米;局部通风机3台;馈电开关4台;防爆开关5台;炸药库仪器一套;检漏器6台;电缆1000米;自救器60台;矿灯100台;矿工钢60吨;局部通风机4台;矿车40辆;污水处理设备一套;瓦斯探头6台;管路500米;轨道20吨;瓦
8、检仪20台;报警器50台;本年度计划设备投入资金万元。 三、煤层及瓦斯情况 (一)煤层情况 煤矿现掘露煤层有C15、C16、C5、C9 、C17 五层,其中,C9为不稳定煤层,煤层平均厚度为(含底板夹矿层,C5、C15为稳定煤层,C16为较稳定煤层,厚度为C16:、C5:、C9:2m。 1、各煤层主要煤质特征 (1)M15煤层:原煤水分(Mad)%,灰分(Ad)%,挥发分(Vdaf)%,全 硫()%,高位发热量kg,属特低硫、低灰、中高发热量煤; M16煤层:原煤水分(Mad)%,灰分(Ad)%,挥发分(Vdaf)%,固定炭(Fcad)%,全硫()%,发热量(Qbad)kg,属低硫、低灰、中高
9、发热量煤;M19煤层:原煤水分(Mad)%,灰分(Ad)%,挥发分(Vdaf)%,全硫()%,高位发热量kg,属特低硫、低灰、中高发热量煤;M20煤层:原煤水分(Mad)%,灰分(Ad)%,挥发分(Vdaf)%,全硫()%,高位发热量kg,属特低硫、中灰、中高发热量煤;。M21煤层:原煤水分(Mad)%,灰分(Ad)%,挥发分(Vdaf)%,全硫()%,高位发热量()kg,属中高硫中灰、中高发热量煤 2、元素含量 据本区相关资料,本区M15、M16、M9、M5、M14煤层中碳、氢、氧、氮等元素的含量变化不明显 3、煤的工业性能 焦渣特征:各煤层焦渣特征数号7-8,属强膨胀熔融粘结。 工业牌号:
10、各煤层均属中变质程度的焦煤(JM25)。 工业用途:M15、M16、M9、煤层可作炼焦用煤,M5煤层可经洗选后作炼焦作煤。 (二)瓦斯情况 1、煤样鉴定: C15煤尘有爆炸性,易自燃;C16煤尘具有爆炸性,易自燃;C9煤尘具有爆炸性,易自燃C14煤尘具有爆炸性,易自燃;C5煤尘具有爆炸性,易自燃. 。 2、煤层瓦斯参数测定 (1)C15、C16煤层瓦斯参数情况见表 ; (3)煤层瓦斯含量 根据测定的煤层瓦斯压力和煤的ab吸附常数及工业分析指标,确定祥兴煤矿C15、C16煤层瓦斯含量分别为立方米/吨、立方米/吨。 (4)煤层瓦斯储量估算 矿井瓦斯储量应为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后项开采
11、空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和。瓦斯储量大小标志着瓦斯资源多少,同时亦是衡量有无开发利用价值的重要标志,可按下式估算: 瓦斯储量=煤炭利用储量瓦斯含量(瓦斯含量一般按平均值计) 根据祥兴煤矿已核实的煤炭储量和近几年开采情况,结合本次煤层瓦斯参数测定结果,按煤层瓦斯储量估算相关方法进行估算,祥兴煤矿C15、C16煤层当前瓦斯储量约为796万m。 (三)瓦斯抽采情况 依照煤矿瓦斯抽放,预计矿井C15、C16煤瓦斯储量为796万m,矿井瓦斯可抽量为627万m,经鉴定矿井相对瓦斯涌出量为m/、绝对瓦斯涌出量为/min、设计矿井瓦斯抽采量为/min、年抽采量为万m,经计算回采工作面绝对瓦斯涌出量
12、为1m/min,掘进面绝对瓦斯涌出量为/min,采空区绝对瓦斯涌出量为1m/min。 ( 四、设备安装 煤矿按设计要求安装2台2BEI253抽放泵,抽放量为/min,电机功率为58KW,主管为PVC219mm、支管为PVC108mm. (一) 抽放泵的选择 1、抽放瓦斯量计算 矿井一般同时布置一个回采面和两个煤(半煤)掘进工作面作业,计划同时抽放的最多钻孔为24个,其中:顺槽9个,回风巷9个。两个掘进面6个孔。取百米钻孔抽放量为min,取成孔率为80%,封孔长度为5m,则:回采工作面运输顺槽抽放量为: Q1(108080%59)100=min 回采工作面回风巷抽放量为: , Q2min 掘进工
13、作面抽放量为: Q3=(72080%-56)100= m3/min 最大抽放量为min 2、瓦斯抽放率 采面瓦斯抽放率 100Q/面(Q+QC)100()% Q:最大抽放量。 QC:抽放期间的瓦斯涌出量,涌出量取m3/min 掘进面瓦斯抽放率 100Q/面(Q+QC)= 100()=% Q:最大抽放量。 QC:抽放期间的瓦斯涌出量,2022年瓦斯和二氧化碳鉴定掘进面最大涌出量为m3/min 3)、抽放管径选择 D(Q/V)1/2 Q:管内瓦斯混合流量m3/min , V:管内瓦斯流速m/s,取经济流速V5m/s 则 顺槽管道内径 D(5)1/2=79mm 回风巷管道内径 D(5)1/2=79m
14、m 掘进面管道内径 D(5)1/2=53mm 干管管道内径 * D(8)1/2=132mm 为抽放材料选择无缝钢管,经计算得主管D=132mm,支管D=79mm。考虑到矿井实际管理水平,抽出的瓦斯浓度可能偏低,因此主管选择直径为219mm、支管直径为108mm. 4)、抽放泵的选型 (1)管道阻力HLQC/(KD5 )mmH2o H:管道阻力 QC:混合瓦斯流量 D:管内径cm, K:管路系数(D200mm KD100mm K) :混合瓦斯浓度对空气的密度比重 支管H1400(60)/10= 干管H2560(60)/20= mmH2o (2)、抽放泵的负压计算 煤层透气性差,要求孔口负压为20
15、0mmH2O,局部阻力按管道阻力的15%估算 H总()200mmH2o (3)、真空泵真空度: 2(H总/760)100%760100%=109% | (4)、采掘面抽放的最大纯瓦斯流量为 Q=Q总K/Xr Q总:最大瓦斯抽放量 K:抽放系数取 X:抽放泵入口瓦斯浓度 R:抽放泵机械效率取80% Q=14m3/min 根据以上运算,可选用2BE1-253水环式抽放泵, 配套电机115KW。 ? (二)甲烷传感器的设置 1、甲烷传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。 2、采煤工作面甲烷传感器的
16、设置 (1)壁式采煤工作面甲烷传感器必须按图1设置。 图1a U型通风方式采煤工作面甲烷传感器的设置 (三)、其它传感器的设置 1、一氧化碳传感器的设置 (1)一氧化碳传感器应垂直悬挂在巷道的上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并应安装维护方便,不影响行人和行车。 ( 2、风速传感器的设置 回风巷、总回风巷的测风站应设置风速传感器。风速传感器应设置在巷道前后10m内无分支风流、无拐弯、无障碍、断面无变化、能准确计算风量的地点。当风速低于或超过煤矿安全规程的规定值时,应发出声、光报警信号。 3、风压传感器的设置 主要通风机的风硐应设置风压传感器。 4、瓦斯抽放管路中传感器的设置 瓦斯抽放泵站的抽放泵输入管路中宜设置流量传感器、温度传感器和压力传感器;利用瓦斯时,应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。防回火安全装置上宜设置压差传感器。 5、温度传感器的设置 (1)、温度传感器应垂直悬挂在巷道上方风流稳定的位置,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm,并应不影响行人和行车,安装维护方便。