煤矿瓦斯防治能力评估报告.pdf

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1、1/159 煤矿企业瓦斯防治能力评估 申请报告 企业名称：六盘水市钟山区煤矿 编制日期：2012 年 4 月 10 日 2/159 煤矿企业瓦斯防治能力评估 申请报告 企业名称：编制日期：2012 年 4 月 10 日 3/159 第三章系统设施 一、矿井生产系统 1、矿井开采条件：煤矿位于 XX 省西部，水城县城东部，隶属六盘水市钟山区老鹰山镇管辖。矿山位于小河边向斜东北翼中段，总体呈一宽缓的单斜构造，次一级褶曲，断裂呈北东-南西向展布，地层走向整体呈北西-南东向，倾向西南；在勘探区东南角，地层走向转为近东西向，倾向近北。地层倾角全矿区平均倾角 42。矿区地形呈近东西走向排列，矿区属侵蚀剥蚀

2、地貌，其地貌景观受地层岩性和地质构造控制比较明显，地势北低南高，海拨高程2372.81652m，相对高差 720.8m，属高原 XX 地貌。1)、交通运输条件 水城纳雍公路从矿区经过。南距六枝水城主干公路（102 国道）约 12km、西距贵昆铁路滥坝火车站 6.5km，距六盘市火车站 30km，距水城县 25 km、六枝特区 50 km。矿山有公路相通，交通较方便。2）、电源条件 矿井目前供电电源一回引自老鹰山镇 10kV 变电站，长度为8.0km，导线采用LGJ-95。另一回路引自小河 6kV 变电站，导线采用LGJ-50，长度分别为 5.0km。3）、水源条件 矿区内地表水不发育，矿区内北

3、部有一条小河流通过，河流水面标高 1764m 左右，煤层露头标高 1770m，最低开采标高 1600m，开4/159 采最深部位置远离河床，故地表水对开采影响不大。根据矿方提供，矿井生活供水水源可利用经净化、消毒处理的流经工业场地附近的溪沟水；矿井生产消防用水可利用溪沟水或处理后的井下排水。4）、地质构造及煤层条件（1）地层 煤矿区域内出露地层为二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）、宣威组（P2X）三叠系下统飞仙关组（T1f）、永宁镇组（T1yn）及第四系（Q）。1、二叠系上统峨眉山玄武岩组（P2）：暗灰色、绿色杏仁状隐晶质玄武岩，夹紫色、黄色、白灰色凝灰岩，顶部为紫红色或黄白色层状凝灰岩。厚 1

4、20-200m。2、二叠系上统宣威组（P2 X）：为灰色、浅灰色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩夹粘土岩薄层。含煤 2946 层，煤层平均总厚度 32.13 米，含煤系数 13.8%,其中可采和局部可采煤层 22 层(C207、C206、C202b、C202a、C105e、C104、C103c、C103b、C103a、C102b、C102a、C101d 和 C101c 等)，地层厚度 231377m，平均厚度291.6m。按岩性、含煤组合情况和动植物化石分布，可分为上、中、下三段。下段（P2x1）：自 C105c 煤层底板到煤系底界 C101a，为灰色、深灰色砂岩、砂质泥岩、粘土岩和煤组

5、成，常含鲕状结构的菱铁质结核，含煤 1421 层，含可采和局部可采煤 13 层，本段平均厚度 121.07m，5/159 产大羽齿、栉羊齿、鸟毛蕨等植物化石及炭屑和黄铁矿。中段（P2x2）：自 C105c 煤层底板到 C207 顶板,为灰至浅灰色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、粘土岩及煤层组成，含煤 910 层，可采及局部可采 9 层，本段厚约 111.5m，产腕足类及大羽羊齿等化石。上段（P2x3）：自 C207 顶板至煤系顶界 K7 标志层,为灰色、深灰色钙质粉砂岩、细砂岩和粘土岩组成，含 13 层煤线，无可采煤层.产腕足类、瓣鳃类海相化石。平均厚度 60m。3、下三叠统飞仙关组（T1f）：由紫

6、、紫灰绿色薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩组成，以细砂岩、粉砂岩为主，厚 430560米，一般 504 米，可分为三段（区内仅有第一段和第二段）。第一段（T1f1）：厚 60130 米，一般 88 米，灰绿色上部夹紫红色条带粉砂岩、泥岩及细砂岩，以粉砂岩为主。底部为浅灰绿色（风化后呈绿黄色）薄层状钙质泥岩，具细、微层状水平层理。富产瓣鳃类化石。第二段（T1f2）：厚 250340 米，一般 300 米，为紫、紫灰色夹黄绿色细砂岩、粉砂岩、泥岩。顶部为紫红色泥岩、薄层细砂岩。上部夹透镜状灰岩。下部含豆状、眼球状钙质结核。第三段（T1f3）：厚 110120 米，一般 116 米。由紫色、暗灰

7、紫色细砂岩、粉砂岩组成。以细砂岩为主。中上部常夹透镜状灰岩、泥灰岩。4、永宁镇组（T1yn）：上下以灰到青灰色、浅灰色石灰岩为主，中部为紫灰、黄绿、黄褐色泥岩。厚 222555m。6/159 5、第四系（Q）：为冲积、洪积和残坡积层，分布于河谷及山麓低洼地段。厚度 020m。（2）构造 煤矿位于小河边向斜北东部，矿区 X 围呈单斜构造，地层倾向南东,平均倾角 42。（3）煤层地质特征 上二叠统宣威组，煤系地层厚度 291.70m 左右，矿区内含煤一般35 层，含煤总厚约 32.6136.96m，平均约 45.00m，含煤系数 12.6%，含煤性较好。矿山可采煤层，由上到下叙述如下：C207 号

8、煤层（C207）：黑色，细条带状结构，半亮型，顶板为泥岩，局部为粉砂岩，底板为泥岩，一般 0-1 层夹石，可采平均厚度1.70m，厚度变化不大，属结构简单、厚度较稳定、全矿区可采煤层。C206 号煤层（C206）：黑色，细中条带状结构，半亮型，一般0-1 层夹石，可采平均厚度 1.80m，属结构简单、厚度稳定、基本全矿区可采煤层。顶板为泥岩或灰岩，底板为泥岩。全矿区可采煤层。C205 号煤层（C205）：黑色，块状，细中条带状结构，半亮型，可采平均厚度 0.75m，属结构简单、厚度稳定、基本全矿区可采煤层，顶板为泥岩，底板为泥岩。全矿区可采煤层。C203b 号煤层（C203b）：黑色-灰黑色，

9、细条带状结构，半亮型，一般无夹矸，可采平均厚度 3.00m，属结构简单稳定的可采煤层。顶板为粉砂岩，底板为泥岩。全矿区可采煤层。C203a 号煤层（C203a）：黑色，细-中条带状结构，半暗-半亮型，7/159 一般 0-1 层夹矸，厚 0.05-0.66m，可采平均厚度 3.80m，属结构复杂，厚度不稳定的全矿区可采煤层。顶板为粉砂岩，底板为泥岩，区内分叉合并明显。全矿区可采煤层。C202b 号煤层（C202b）：位于龙潭组下部，上距 32 号煤层约20.70m，下距峨嵋山玄武岩组约 25m，为黑色，块状、粒状，半亮型煤。煤层厚度为 1.702.40m，平均为 1.80m，结构较简单，顶板为

10、泥岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属稳定煤层，全矿区可采。C202a 号煤层（C202a）：位于龙潭组下部，上距 32 号煤层约30.00m，下距峨嵋山玄武岩组约 225m，为黑色，块状、粒状，半亮型煤。煤层平均为 1.70m，结构较简单，顶板为泥岩，底板为泥岩，厚度变化不大，属较稳定煤层，全矿区可采。综上所述，本矿内主要可采煤层稳定性属较稳定煤层，即二型。各可采煤层的主要特征表：煤层 编号 煤层厚度(m)煤层 倾角()煤层平 均间距(m)煤层结构 煤层稳定性 顶底板岩性 顶板 底板 C207 1.70 42 01 层夹矸 较稳定 泥岩及粉砂岩 粘土岩 C206 1.80 42 18.58 13

11、 层夹矸 稳定 粉砂岩及粘土岩 粘土岩 C205 0.75 42 6.26 01 层夹矸 稳定 泥岩 泥岩 C203b 3.0 42 10.0 68 层夹矸 稳定 粉砂岩 粘土岩 C203a 3.80 42 2.53 01 层夹矸 稳定 粉砂岩或粘土岩 粘土岩 C202b 1.80 42 38 01 层夹矸 稳定 泥质粉砂岩 粘土岩 C202a 1.70 42 30 01 层夹矸 较稳定 泥岩 粘土岩 5）、水文地质条件 该区域属于小河边向斜北东翼。二迭系环绕向斜出露，茅口灰岩常构成向斜周围的高山，宣威组常构成带状河流凹地缓坡，三迭系构8/159 成矿区的主要地表分水岭，第四系则只在沟谷及小河

12、两岸缓坡地带呈松散堆积物出现。（1）区内的地貌特征为：a.喀期特溶蚀类型 b.构造剥蚀堆积类型 c.侵蚀堆积类型（2）区内地下水类型：a.喀期特溶洞水：赋存于二迭茅口组石灰岩。b.溶蚀裂隙水：赋存于二迭系峨嵋山玄武岩、宣威煤，系砂页岩、三迭系飞仙关组。c.裂隙水：赋存于二迭系峨嵋山玄武岩、宣威煤系砂页岩、三迭系飞仙关组。地下水类型 含水层、隔水层特征 从煤系地层本身来分析，由于煤系地层多为砂岩、泥岩，煤层及极薄层灰岩组成，以弱裂隙承压为主，除被第四系堆积、残积、冲积等含水层复盖，有一定的补给关系外，与其他地层之间只要岩体不被人工破坏，各层之间无水力联系或只有弱水联系。煤系地层上复下伏虽有较强含

13、水层(永宁镇灰岩和栖茅口灰岩)存在但其间有厚约 300500 米的飞仙关砂页和厚约 200 米的峨嵋山组玄武岩隔开，一般情况下含水层与煤系地层无水力联系，但是由于采动塌陷裂隙的影响，煤系上复隔水层条件发生变化，其采动裂隙成9/159 为上复含水层中地下水溃入矿井的通道，更主要是大气降水也可以通过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井，使矿井涌水量骤然上升。地表水 矿区内地表水不发育，矿区内北部有一条小河流通过，河流水面标高 1764m 左右，煤层露头标高 1770m，最低开采标高 1600m，开采最深部位置远离河床，故地表水对开采影响不大。地表水补给来源为大气降雨，地表水通过岩土体孔隙、裂隙渗透到地下，对

14、矿井开采有一定影响。老窑积水对矿井充水影响 老窑积水对矿井威胁很大。一方面老窑水通过裂隙渗入矿井，增加矿井涌水量；另一方面老窑积水，一旦误透积水小窑，或老窑水压力大突破隔水煤柱，将造成透水事故。断层对矿井充水的影响 由于矿井无大断层，多为小断层，富水性、导水性都很微弱，对矿井充水无多大影响。有时只有滴水，不会增加矿井涌水量。综上所述，一般情况下矿井充水的主要条件是大气降水通过采动塌陷裂隙渗入矿井。矿坑充水条件分析 矿坑充水水源有 3 种，其中大气降水（地表水）、老窑积水是矿井充水的主要因素，次为地下水。地表水：地表水补给来源为大气降雨，地表水通过岩土体孔隙、裂隙渗透到地下，对矿井开采有一定影响

15、。10/159 老窑积水：矿区附近有老窑分布，由于老窑垮塌且无泄水通道，贮有大量积水，直接或间接地增大矿井涌水量，另外个别老窑井巷较深，开采年限较长，采空区较乱，老窑积水较多，矿山开采时，对老窑了解不够，探水困难，易引发井下突水事故，因此老窑积水对矿区威胁较大 地下水：地下水是矿坑的直接充水水源。当矿山主井揭露或通过含水层时，地下水就会立即涌入矿坑。同时由于采动塌陷裂隙的影响，煤系上覆隔水层条件发生变化，其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的良好通道。更主中的是大气降水也可以通过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井，使矿井涌水量骤然上升。本矿部分矿床位于最低侵蚀基准面（1760m）以下，直接充水

16、水源主要为龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水，开采位于最低侵蚀基准面以下的煤层时，间接充水水源为飞仙关组二段强岩溶水及茅口组强岩溶水，故本矿山属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型，只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，水文地质条件复杂程度增大。矿山开采过程中的实际测量，预计煤层开采时有滴水、淋水现象，对矿床开采影响较明显，在今后开采生产中应加强对采空区积水的监测，确保生产安全。大气降水是矿床充水的主要因素。一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地表水对地下水具有一定的补给作用，岩层渗透性好。在掘进过程中，

17、要注意发生突水现象，应引起高11/159 度重视，特别是在靠近采空区时，更应加强探测及防水工作，特别是矿区在今后的采矿生产过程中应加强水文地质勘查工作，做好防水和排水工作，确保安全生产。6）、其他开采技术条件（1）、瓦斯、二氧化碳 煤矿 C203a 煤层绝对瓦斯涌出量为 1.02m3/min，相对瓦斯涌出量为 20.98m3/min，全矿井绝对二氧化碳涌出量为 0.28m3/min，相对二氧化碳涌出量为 5.76m3/t。该矿井按煤与瓦斯突出矿井进行生产管理。（2）、煤炭自燃 煤的自燃倾向性：根据 2004 年 8 月 2 日由煤炭科学研究总院 XX分院提供的煤层自然倾向性等级鉴定报告表，六盘

18、水市钟山区老鹰山镇煤矿 C203 煤层自燃倾向分类属三类（不易自燃）。（3）、煤尘爆炸性 煤尘爆炸危险性：根据 2004 年 7 月 29 日由煤炭科学研究总院XX 分院提供的煤层爆炸性鉴定报告，六盘水市钟山区老鹰山镇煤矿 C203 煤层有煤尘爆炸性。其它煤层未见鉴定资料，按有煤尘爆炸危险性管理。今后揭露该煤层时，须取样化验。（4）、地温 井田内无地温异常现象，属地温正常矿井。2、井田开拓方式 根据井田地质、地形条件，并考虑现有工业场地及开拓井巷利用12/159 的可能性，煤矿为斜井开拓方式。具体布置如下：矿井采用斜井开拓。在矿区中部布置井筒采用双翼工作面回采。新建主斜井布置在井田中部，沿 C

19、202a 煤层底板按 35 度倾角往下掘进，作为运煤、进风用。各层煤之间采用石门联系，主、副斜井掘至+1747m 标高处 C202a 煤层底板后，在 C202a 煤层底板中布置联络巷与回风斜井连接，然后布置穿层石门进入 C207 煤层，于 C207 煤层中往矿井东部边界掘 102072 回风巷；主、副斜井掘至+1696m 标高后，在 C202a 煤层底板中布置联络巷与回风斜井连接，然后布置穿层石门进入 C207 煤层，于 C207 煤层中往矿井东部边界掘 102072 运输巷，待运输平巷和回风平巷掘至矿井田西部边界相应位置时，留设 20 米保安煤柱后由运输平巷往回风平巷打开切眼进行贯通，形成

20、C207 煤层首采工作面。同时由+1747 石门和+1696 石门沿 C207 煤层向矿井西部边界掘进接续工作面的回风巷和运输巷，待首采工作面回采完后形成接替工作面。因沿 C207 煤层倾斜方向被老窑破坏了 100 米，所以本方案把首采工作面布置在+1747 至+1696m 之间。采用走向长壁后退式采煤法，炮采落煤工艺，单体液压支柱带铰接顶梁支护，工作面走向长 210m，斜长 70m。开采顺序：先采 C207 依次往下开采 C206、C205、C203b、C203a、C202b、C202a 各煤层，同一煤层采用区内下行式开采，各区段之间留设 5 米保安煤柱。（1）主斜井：采用绞车及箕斗运输，担

21、负全矿井的煤炭运输，同时兼作进风。井筒中铺设 30kg/m 的钢轨，设置排水沟，紧急情况13/159 时可作为安全出口（但必须停止提升）。（2）回风斜井：改造原回风斜井为专用回风斜井，担负矿井的回风任务。井口设有防爆门、引风道和安全出口，并配备抽出式通风机 2 台。井筒内设有排水沟。（3）副斜井：改造原有的主斜井作为整合后的副斜井，担负全矿井的运料、排矸、行人及进风。井筒特征详见下表 井筒名称 井口坐标 井口标高（m）方位角（）坡度 井筒长度（m）断面（m2）X Y 净 掘进 主斜井 2941860 35501669 1772 144 35 328 8.03 9.6 副斜井 2941806 3

22、5501610 1772 127 34 324 7.18 7.94 回风斜井 2941780 35501585 1776 127 34 220 7.18 7.94 3、生产布局 煤矿井田内主要采取走向长壁后退跨落式开采，井田内划分为一个采区，采区内区段间采用区段下行式开采，煤层间严格执行从上向下的开采顺序。根据矿井的实际情况，该矿井设置一个水平（即+1600m水平）。井田内划分为 1 个采区。1)工作面个数 本井田用一个采区一个工作面保产。2)采区内区段间的开采顺序 采区内划分为区段,区段间的开采顺序为区段下行式。3)区段内的开采方式 14/159 同一区段内工作面为走向长壁后退式回采。4、采

23、煤方法 采煤方法：采用走向长壁后退跨落式开采。5、回采工艺 回采工艺：工作面采用煤电钻打眼放炮落煤，采面搪瓷溜槽运输，运输巷运输采用刮板运输机转轨道运输。采用 DZ-20 外注式单体液压支柱配 HDJA-800 金属铰接顶梁进行支护。“三、四”排控顶，全部垮落法管理顶板。6、掘进工作面 掘进工作面数目：配备两个掘进工作面，采用 ZMS-1.2 型煤电钻和TXU-75型探水钻进行掘进，配备28KJ5.0/15型局部通风机供风，功率 25.5kw,风量 1.8-3m3/S。15/159 矿井生产布局一览表 序号 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井名称 采区及采掘工作面个数 预抽瓦斯的采区及采掘工作面个数 采

24、区 采煤工作面 掘进工作面 保护层工作面 瓦斯治理专用巷掘进工作面 采区 采煤工作面 掘进工作面 1 煤矿 1 1 2 0 0 0 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 16/159 二、矿井通风系统 1、通风方式 矿井通风方式为机械抽出式。2、通风系统 通风线路为：通风线路为：新鲜风流从主斜井、副斜井1613 车场1613 运输石门工作面运输巷工作面工作面回风顺槽回风斜井引风道地面。掘进工作面采用局部通风机通风。3、采、掘工作面及硐室通风 本矿井年生产能力为 9 万 t，以一个炮采工作面达到生产能力，回采工作面采用 U 型通风。回采工作面配风 12m3/s；硐室只有井下水

25、泵房需专门配风。掘进工作面采用 FBDNO5.6 型局部通风机作压入式通风，2 个掘进工作面，每个掘进工作面配风为 4m3/；局部通风机和启动装置安装在进风侧。风机将新鲜风经风筒送到掘进工作面，为了能有效的排出炮烟，风筒出口到掘进工作面的距离不能超过风流从风筒出口到转向点的距离。4、反风方式、反风系统及设施 1）反风方式 矿井利用轴流式通风机反转的方法反风。在反风时，调换电动机电源的两相，可以改变通风机动轮的旋转17/159 方向，使井下风流反向。这种反风方法不需设置反风道，比较经济。2）反风系统及设施 在通风系统中各种通风设施按要求安装和组建，保证反风系统的形成。5、通风阻力 根据规 X，小

26、型煤矿只计算矿井通风困难时期的通风阻力。其阻力计算详见表。LPQ 2S3=RQ2h =摩 式中：h 摩井巷的摩擦阻力，Pa 根据井巷的支护形式，摩擦阻力系数，NS2/m4 L井巷的长度，m P井巷的净断面周长，m Q通过井巷的风量，m3/s S井巷的净断面积，m2 R井巷的摩擦风阻，NS2/m8 由表计算矿井摩擦阻力 h难=329.8 Pa 则矿井总通风阻力：h=h难+h局+He 式中：h难矿井通风困难时的摩擦阻力，Pa h局局部阻力，Pa，按 h 难10%计算，得 75.60Pa He自然风压，Pa，取 180 Pa 则 h=329.8+33+180=542.8 Pa 矿井通风困难时期阻力计

27、算表 序号 巷道名称 支护形式 巷道长度(m)净断面(m2)净周长(m)风阻系数 (N.s2/m4)风 阻 (N.s2/m8)风速(m/s)风量(m3/s)负压(pa)1 主斜井 锚喷 328 8.030 9.83 0.008 0.050 1.62 13.0 8.42 2 副斜井 锚喷 324 7.183 10.14 0.008 0.071 2.78 20.0 28.37 3 1600 石门 锚喷 170 7.183 10.14 0.008 0.037 2.78 20.0 14.89 18/159 4 1613 运输巷 梯形棚 222 4.300 8.4 0.017 0.399 12.00 1

28、2.0 57.42 4 切眼 单体柱 70 3.200 6.8 0.045 0.654 3.75 12.0 94.13 5 1613 采面回风巷 梯形棚 222 4.000 7.9 0.017 0.466 3.00 12.0 67.08 6 1646 石门 锚喷 150 7.183 10.14 0.008 0.033 2.78 20.0 13.13 7 风井 锚喷 310 7.183 10.14 0.008 0.068 3.20 23.0 35.90 8 引风道 砌碹 20 4.000 7.9 0.008 0.020 5.75 23.0 10.45 小 计 329.8 局部阻力 1.797 3

29、2.98 合 计 362.8 6、矿井等积孔 A=1.19Qh=1.578 式中：Q矿井风量，m3/s h矿井通风阻力，Pa 从以上计算可知，矿井在通风困难时期属于中阻力矿井。为此，应加强矿井的通风设施的管理，特别是设置风门和密闭，减少漏风，合理配风，同时加强对通风巷道的维修工作。19/159 矿井通风系统一览表 序号 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井名称 回风井名称 回风量（m3/min）通风阻力（pa）风机型号 电机 功率（kw）供电方式 通风核定能力（万吨/年）1 煤矿 总回风井 1860 542.8 FBCDZ-NO-16 2*55 双电源双回路 2 3 4 5 6 7 8 注：供电方式填写供

30、电电源和回路情况，如单电源双回路、双电源双回路。20/159 三、矿井抽采系统 根据本矿区的开采情况，在附近开采时有煤与瓦斯突出现象矿井，因此，矿井生产中必须严格按照煤与瓦斯突出矿井的相关规定、要求进行管理。该矿为煤与瓦斯突出矿井，必须建立瓦斯抽放系统。一）、抽放瓦斯的必要性 1、必要性 根据 2003 年 7 月国家安全监督管理局（国家煤矿安全监察局）发布的第五号令：高瓦斯、煤与瓦斯矿井应有瓦斯抽放措施，并装备安全监控系统。2、抽放瓦斯效果预计 1）瓦斯抽放率 根据省内外类似矿井实践经验，确定本煤层顺层钻孔抽放率预计为 30%，抽放上、下邻层（卸压后高位或低位巷）瓦斯抽放率为 60%计。2）

31、工作面瓦斯抽放量本次采用开采层顺层钻孔预抽的方法。根据 计 算 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量，抽 放 量（瓦 斯 纯 量）为 0.3 3.97m3/min=1.2m3/min。二）、瓦斯抽放 1抽放方法 抽放瓦斯方法，主要根据矿井(或采区)瓦斯来源、煤层赋有状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等综合考虑。故本矿采用开采21/159 层顺层钻孔预抽和穿层钻孔卸压抽放相结合的抽放方法。另外掘进工作面的瓦斯抽放，根据工作面瓦斯涌出量的大小采用随巷道掘进边掘边抽的方法。矿井安装两套高底负压瓦斯抽放系统对矿井瓦斯进行抽放。高负压抽放本煤层瓦斯，低负压抽放采空区瓦斯。2、抽放管路系统及抽放设备（1）

32、矿井在采煤工作面运输巷中安装设置高负压瓦斯抽放管，对本煤层瓦斯进行抽放，在采煤工作面回风巷中安装底负压瓦斯抽放管，对采空区瓦斯进行抽放，并将采煤工作面运输平巷高负压抽放本煤层钻孔内抽出的瓦斯和采面回风巷底负压抽放采空区瓦斯经管路到地面瓦斯抽放站放空排放。在掘进工作面两边布置钻孔并安装高负压瓦斯抽放管路对掘进巷道两帮进行瓦斯抽放。（2）抽放管路管径、材质、规格 高负压选择管径为 150mm 的无缝钢管，低负压选择管径为259mm 的无缝钢管。（3）瓦斯管的连接方式 瓦斯管道的连接可采用具有连接速度快、密封性能好、轻便和可弯曲的找性管接头作为瓦斯管道接头进行连接，接头的规格应与瓦斯管径相配用。（4

33、）瓦斯泵的选型 高负压瓦斯抽放系统：根据矿井实际情况，选择并安装 2BE1203 型高负压瓦斯抽放泵 2 台，一台工作，一台备用。2BE1-203 瓦斯22/159 抽放泵最大气量为 1240m3/h，980 rpm，配套电机功率 45kw。低负压瓦斯抽放系统：根据矿井实际情况，选择并安装 2BE1203 型低负压瓦斯抽放泵 2 台，一台工作，一台备用。2BE1-203 瓦斯抽放泵最大气量为 1240m3/h，980 rpm，配套电机功率 45kw。瓦斯抽放设施和装备表 序号 工程名称 规格及 型号 单位 数量 序号 工程名称 规格 型号 单位 数量 一 瓦斯泵房 砖混 M2 100 4 放水

34、器 DN100 个 5 二 循环水池 座 1 5 无缝钢管 DN150 m 500 三 瓦斯抽放设备 6 无缝钢管 DN259 m 600 1 水环真空泵 2BE1-203 台 4 7 附属装置 套 2 2 防爆钻机 TXU-75A 台 3 8 冷却水泵 IS100-80-125 套 2 3 放水器 DN150 个 5 23/159 矿井瓦斯抽采系统一览表 高瓦斯和煤与瓦斯突出 矿井名称 地面固定瓦斯抽采泵站名称 抽采方式 抽采泵型号和台数 入井干管直径（mm）抽采能力（m3/min）备用能力（m3/min）分源抽采 混合抽采 使用 备用 煤矿 回风井地面抽采泵站 高负压 抽放系统 2BE1-

35、203 1 2BE1-203 1 150 20.67 20.67 煤矿 回风井地面抽采泵站 低负压 抽放系统 2BE1-203 1 2BE1-203 1 259 20.67 20.67 注：抽采能力指正常使用抽采泵的能力，备用能力指备用抽采泵的能力。24/159 四、矿井安全监测监控系统 根据矿井主斜井、回风斜井与地面设施的距离等诸多因素，安全监控系统地面中心站设在矿综合楼内，以便矿领导及有关部门可随时查看全矿的监测、监控实时信息，及时准确地掌握当前的各类生产、工况信息，以便做出正确的决策。安全监测、监控系统共设 2 个地面分站，3 个井下分站。地面主机：安全监测、监控系统地面中心站配有两台监

36、测主机，一台工作，一台备用，主机的串行接口通过传输接口与地面分站、井下分站进行通讯。监控主机配有一台激光打印机。井下分站采用本质安全型或隔爆兼本质安全型。要符合爆炸环境电器设备的使用要求，有相应的防爆合格证和产品检验合格证及安全标志。井下分站电源箱应能自适应 AC127V、AC660V，AC220V(地面调试用)输入电源电压。电压波动 X 围 90110%（地面）75115%（井下）。分站有逻辑判断、数据处理功能和存储功能。当分站与地面主机脱机时，应能独立工作，并能实现全部原有功能。恢复正常后，能将存储的数据补充传送到主机。在满负荷情况下，分站备用电池应能独立供电2h。1、回采工作面传感器设置

37、 回采工作面及回风巷各设置高低浓度组合式瓦斯传感器 2台，CO 传感器、温度传感器各一台，一台瓦斯断电器；回风巷中设置风速一台。由于属突出矿井，因此在工作面上隅角须设置便携式甲烷检测报警仪一台。工作面瓦斯传感器应设在回风巷与回采工作面的距离小于10m 处，其报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电 X 围为工作面及进、回风巷全部非本质安全型25/159 电气设备。回风巷瓦斯传感器报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为0.8%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电 X 围为工作面及回风巷全部非本质安全型电气设备。运输巷瓦斯传感器报警浓度为0.5%CH4，断

38、电浓度为0.5%CH4，复电浓度为0.5%CH4，断电 X 围为工作面进风巷全部非本质安全型电气设备。风速传感器、一氧化碳传感器和温度传感器应安装在巷道前后10m 内无分支风流，无拐弯，断面无变化的地点。2、掘进工作面传感器设置 各掘进工作面传感器类型、数量及位置 掘进工作面及其回风流中各设置高低浓度组合式瓦斯传感器 2台；局部通风机设开停传感器 1 台，馈电开关上安设瓦斯断电器一台。掘进工作面瓦斯传感器应尽量靠近工作面设置，与掘进工作面的距离小于 5m，其报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为1.5%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电 X 围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备；掘进工作面

39、回风流瓦斯传感器报警浓度为0.8%CH4，断电浓度为0.8%CH4，复电浓度为0.8%CH4，断电 X 围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。3、其它地点传感器设置 矿井主要回风巷道 在回风斜井中设置风速传感器、一氧化碳传感器、温度传感器和高低浓度组合式瓦斯传感器各 1 台。当回风巷道中瓦斯浓度超过0.70%时，发出声光报警。风速传感器、一氧化碳传感器和温度传感器应安装在巷道前后10m 内无分支风流，无拐弯，断面无变化的地点。当风速低于或超过设计风速值的 20%时发出声光报警信号。26/159 井下水泵房 井下水泵房设置水位传感器 2 台，设备开停传感器 3 台，水仓设置高低浓度组合式瓦斯传

40、感器 2 台。地面主通风机房 主通风机房设置通风机开停传感器 2 台，负压传感器 1 台，通风机开停传感器安装在通风机电机电缆上，负压传感器安装在引风道处。风门 在井下各风门上以及在回风斜井安全出口的风门上各设置 1 台风门开闭传感器。瓦斯抽放泵房 主要监测瓦斯抽放泵的负压、开停，瓦斯管道的流量、温度、负压、瓦斯浓度。设负压传感器台 1 台，开停传感器 2 台，流量传感器 1 台，温度传感器 1 台，负压传感器 1 台，高低浓度瓦斯浓度传感器 2 台。地面主斜井绞车房 主要监测绞车运行状况，设置设备开停传感器一台。4、安全监控系统的联网情况 大沙地安全监测监控系统通过宽带和钟山区瓦斯监测监控中

41、心及六盘水市瓦斯监测监控中心已经进行联网，数据传输正常，系统运行稳定。27/159 矿井监控系统一览表 序号 高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井名称 系统 型号 备份主机 电源 工作分站数量（个）甲烷传感器 数量（个）一氧化碳传感器 数量（个）与煤炭行业管理部门或煤矿安全监管部门联网情况 备用 不间断 1 煤矿 KJ90NA 2 台 PUV 5 15 3 已联网 2 3 4 5 6 7 8 9 10 28/159 五、淘汰禁止使用的设备及工艺 煤矿所使用的机电设备和机电产品，安全设施设备，均具有安全标志、产品合格证，未使用国家明令禁止使用的非防爆运输机车、非阻燃抗静电风筒。采煤方法为壁式后退式采煤法，未

42、使用前进式、房柱式、巷采、炮采放顶煤等非正规的采煤方法。淘汰了 ZH15 隔绝式化学氧自救器、一氧化碳过滤式自救器等设备。煤矿根据设备采购计划，更新和使用性能稳定、技术含量高、产品可靠的机电设备，保证了矿井的安全生产工作。29/159 第四章 瓦斯防治管理 一、瓦斯管理等级 1、矿井瓦斯等级鉴定及突出危险性鉴定情况 煤矿至建矿以来，每年度度聘请有资质的单位进行矿井瓦斯等级的鉴定工作，并按规定把鉴定结果报批，历年来，矿井瓦斯等级均为高瓦斯矿井。矿井所开采的煤层只对 C203 煤层进行了突出危险性鉴定工作，鉴定结果具有突出危险性，和矿区内煤层的突出危险性相吻合。矿井开采的其他煤层有的未揭露也未进行

43、煤与瓦斯突出鉴定，结合周边矿井，特别是老鹰山煤矿和原小河煤矿对所采煤层实际瓦斯含量和瓦斯压力情况，瓦斯动力情况，所采煤层均有瓦斯突出危险，矿井对所设计开采煤层均按煤与瓦斯突出矿井进行管理。2、矿井瓦斯等级鉴定结果及执行的瓦斯管理等级 年度 瓦斯相对涌出量（m3/min）瓦斯绝对涌出量（m3/min）瓦斯等级 鉴定结果 实际执行的瓦斯 管理等级 2007 高瓦斯 按突出矿井进行管理 2008 高瓦斯 按突出矿井进行管理 2009 高瓦斯 按突出矿井进行管理 2010 高瓦斯 按突出矿井进行管理 2011 高瓦斯 按突出矿井进行管理 30/159 二、瓦斯防治规划 附：钟山区老鹰山镇煤矿瓦斯防治长

44、远规划 煤矿瓦斯防治规划审批文件复印件 31/159 钟山区老鹰山镇煤矿 瓦斯防治长远规划 钟山区老鹰山镇煤矿 2012 年 1 月 1 日 32/159 以科学发展观为指导，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，全面落实国家、省、市、区关于煤矿瓦斯治理的工作部署，遵循“标本兼治、重在治本”的原则，结合煤矿的实际情况构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位、隐患排除、综合利用”的煤矿瓦斯综合治理工作体系，最终实现瓦斯彻底整治，特编制煤矿瓦斯综合治理长远规划。一）、矿井概况 煤矿位于 XX 省西部，水城县城东部，隶属六盘水

45、市钟山区老鹰山镇管辖。水城纳雍公路从矿区经过。南距六枝水城主干公路（102 国道）约 12km、西距贵昆铁路滥坝火车站 6.5km，距六盘市火车站 30km，距水城县 25 km、六枝特区 50 km。矿山有公路相通，交通较方便。矿山位于小河边向斜东北翼中段，总体呈一宽缓的单斜构造，次一级褶曲，断裂呈北东-南西向展布，地层走向整体呈北西-南东向，倾向西南；在勘探区东南角，地层走向转为近东西向，倾向近北。地层倾角全矿区平均倾角 42。矿区地形呈近东西走向排列，矿区属侵蚀剥蚀地貌，其地貌景观受地层岩性和地质构造控制比较明显，地势北低南高，海拨高程2372.81652m，相对高差 720.8m，属高

46、原 XX 地貌。二）、瓦斯灾害基本情况 根据根据六盘水市 2011 年度矿井瓦斯等级鉴定结果表,六盘水市钟山区老鹰山镇煤矿的矿井瓦斯绝对涌出量为 1.02m3/min，相对涌出量为 20.98m3/T。二氧化碳绝对涌出量为 0.28m3/min，相对涌出量为 5.76 m3/T。据矿煤矿安全规程（2006 年版）第 133 条规定该33/159 矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。本矿井按高瓦斯矿井进行管理，根据提供的资料，没有对煤与瓦斯突出的可能性进行分析，矿井生产过程中根据实际情况，对煤层赋存的稳定性、煤的结构破坏类型、煤层围岩的性质及厚度、地质构造、煤的瓦斯放散初速度指标P、煤的坚固性系数 f 值

47、以及煤层瓦斯压力等做进一步工作，以便作出煤层有无突出危险性的预测。同时在生产过程中，仍应注意观察有无瓦斯动力现象、钻孔顶钻和瓦斯喷出现象，注意观测瓦斯涌出变化情况；井巷揭煤时，也要采取相应的预防突出的措施。所有掘进工作面揭穿煤层前都必须编制设计采取综合防治突出措施，报企业技术负责人审批。井巷揭开煤层前，可采用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法或其它经过试验证实有效的方法来预测工作面的突出危险性。矿井必须请有资质部门对煤与瓦斯突出危险性进行鉴定，鉴定结果上报主管部门审批，若鉴定为突出矿井或通过预测采掘工作面有突出危险则必须采取相应的防治突出的措施并编制专门的防突设计。瓦斯涌出形式：该矿瓦斯涌出为普通

48、涌出，瓦斯从煤层表面非常微细的缝隙中缓慢、均匀而持久地涌出，首先是游离瓦斯涌出，而后是吸咐瓦斯解吸转为游离瓦斯涌出，这是该矿瓦斯涌出的主要形式。三）、瓦斯综合治理主要系统和监控系统（一）通风系统 矿井主斜井和副斜井进风井。回风斜井为主要回风井，主、副斜井、风井均位于工业广场内，采用斜井开拓、中央并列抽出式通风。具体布置如下：34/159（1）、主斜井布置在井田中部，沿 C202a 煤层底板按 35 度倾角往下掘进，作为运煤、进风用。长 300m，坡度 32 度，掘进断面 9.6m2，净断面 8.3m2，锚喷支护；井筒内铺设 600mm 轨距 30kg/m 轨道。（2）、回风斜井担负矿井的回风任

49、务。井口设有防爆门、引风道和安全出口，并配备抽出式通风机 2 台。长 201m，坡度 34，掘进断面 7.943m2，净断面 7.183m2，采用锚喷支护，不铺设轨道。（3）、副斜井担负全矿井的运料、排矸、行人及进风。长 325m，坡度 34，掘进断面 7.943m2，净断面 7.183m2，采用锚喷支护，井筒内铺设 600mm 轨距 22kg/m轨道。（二）监测监控 安全监控系统地面中心站设在矿综合楼内，以便矿领导及有关部门可随时查看全矿的监测、监控实时信息，及时准确地掌握当前的各类生产、工况信息，以便做出正确的决策。安全监测、监控系统共设 2 个地面分站，3 个井下分站.1.地面主机：安全

50、监测、监控系统地面中心站配有两台监测主机，一台工作，一台备用，主机的串行接口通过传输接口与地面分站、井下分站进行通讯。2.分站：地面、井下分站型号详见下表。序号 分站编号 选用分站型号 使用地点 1 分站 1 KFD-2 主要通风机房、风井 2 分站 2 KFD-2 水泵房 3 分站 3 KFD-2 采煤工作面 4 分站 4 KFD-3 掘进工作面 5 分站 5 KFD-3X 瓦斯抽放泵房 井下分站应采用本质安全型或隔爆兼本质安全型。要符合爆炸环境电器设备的使用要求，有相应的防爆合格证和产品检验合格证及安35/159 全标志。分站要有逻辑判断、数据处理功能和存储功能。当分站与地面主机脱机时，能