红果镇打牛厂煤矿瓦斯治理方案

红果镇打牛厂煤矿 瓦瓦 斯斯 防防 治治 方方 案案 编制人：杨仁国 编制时间：2012 年 4 月 目 录 前 言 -1 第一章 矿区概述- 8 第一节 概述- 8 第二节 开采技术条件 -11 第二章 矿井开拓开采现状 -13 第一节 矿井开拓开采概况 -13 第二节 主要生产系统概况 -14 第三节 矿井“一通三防”存在的主要问题 -24 第四节 其它相关系统存在的主要问题 -26 第三章 瓦斯治理的必要性和可行性 -28 第四章 瓦斯治理方案-18 第一节 通风系统治理方案 -18 第二节 防尘供水系统治理方案 -39 第三节 防灭火系统治理方案-39 第四节 瓦斯抽放治理方案 -41 第五节 其它安全技术措施 -41 第六节 其 它相关系统治理方案 -46 第五章 瓦斯治理保 障措施 -49 第一节 建立安全技术管理体系 -54 第二节 完善各项管理制度 -55 第三节 加强监督检查 -55 3 第四节 建立安全隐患处理应急救援机制 -55 第五节 加强日常管理，注重隐患跟踪，全力消除隐患- 56 第六章 预期效果 -56 附录： 1、红果镇打牛厂煤矿采矿许可证； 2、红果镇打牛厂煤矿瓦斯等级鉴定报告； 3、红果镇打牛厂煤矿煤尘爆炸性鉴定报告； 5、红果镇打牛厂煤矿煤煤层自燃倾向性鉴定报告； 前 言 一、瓦斯治理原因一、瓦斯治理原因 1.为贯彻落实全国安全生产电视电话会议精神，深入开展煤矿安全 生产治理行动，推进煤矿瓦斯综合防治工作体系建设，进一步深 化我矿瓦斯治理，防治瓦斯事故的发生，确保煤矿安全生产，根据 煤矿安全规程及防治煤与瓦斯突出规定要求，结合我矿的实 际情况，特制定本方案。 二、指二、指导导思想思想 严格遵循国家产业政策和有关规范、 规定、 规程、 标准； 牢固树立“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和以 人为本的思想，严格贯彻“预测预报、先抽后采、监测监控、以风定 产”的瓦斯治理工作方针，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监 控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，紧紧抓住矿井通风 系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据本矿井 的安全生产条件及危害因素分析,采取行之有效的针对措施，坚持 标本兼治、重在治本，进一步完善瓦斯治理结构，落实瓦斯防治管 理制度，提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力，建立健全 稳定可靠的矿井通风系统，科学合理的瓦斯抽采体系，有效管用 的监测监控网络和严格规范的现场管理制度。 三、瓦斯治理基本要求三、瓦斯治理基本要求 进一步加强一通三防管理，找出矿井通风系统和瓦斯治理工 作中存在的主要问题和隐患、制定确实可行的整改措施，建立健 5 全一通三防管理制度，提高安全管理水平，使矿井通风系统合理， 稳定、可靠，瓦斯治理工作到位。力求达到生产布局优化、开拓开 采正规、系统合理可靠、监测监控有效、现场管理到位，为实现到 2012 年安全生产状况明显好转的目标奠定坚实基础。 四、瓦斯治理基本原四、瓦斯治理基本原则则 1. 严格贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产工作 方针，坚持标本兼治，重在治本的原则。 2. 合理生产布局，确保抽、掘、采关系平衡。 3. 瓦斯治理能力大于生产能力。 4. 建立完善可靠的通风系统（通风可靠）确保系统合理、设施完好、 风量充足、风流稳定。 5. 加大瓦斯抽采力度（抽采达标），实现“多措并举、应抽尽抽、抽采 平衡、效果达标”的要求。 6. 建立有效的安全监测监控系统（监控有效），确保装备齐全、数据 准确、断电可靠、处置迅速。 7. 严格管理（管理到位），完善制度、落实责任、认真执行、严格监督。 8. 排除隐患，将事故消灭在萌芽状态之中，杜绝事故的发生。 五、瓦斯治理目五、瓦斯治理目标标 1. 防范一般瓦斯事故、杜绝较大瓦斯事故与重大瓦斯事故； 2. 防范采、掘工作面瓦斯超限； 3. 建立完善的瓦斯防治系统，最大限度地消除瓦斯危害； 4. 建立完善的瓦斯监测监控系统，确保监控有效。 六、瓦斯治理范六、瓦斯治理范围围及治理重点及治理重点 我矿为 15 万吨生产矿井， 现在正准备技改，技改后矿井生产能 力将达到 45 万吨/年，本次瓦斯治理按扩建前矿井实际情况考虑，技 改完成后，重新按照 45 万吨制定相应的瓦斯防治方案。矿井生产能 力仍为 15 万吨/年。由于我矿为扩建矿井，在扩建过程中必须处理好 生产和扩建的关系，特别是做好通风系统的管理，不同施工阶段必须 编制相应的通风技术措施，严防出现通风事故。 瓦斯治理是一个系统工程，根据我矿生产现状及各系统实际情况 分析，治理方案应以通风系统改造为重点，进一步完善安全监测监控、 瓦斯抽放等安全系统为目标，配合各项保障措施来达到瓦斯治理的基 本要求。 七、瓦斯治理主要依据七、瓦斯治理主要依据 政策法规 1. 煤矿安全规程（2009 年版）； 2. 煤矿井工开采通风技术条件（AQ10282006）； 3. 矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ10182006）； 4. 煤矿井下粉尘综合防治技术规范（AQ10202006）； 5. 煤矿瓦斯抽采标准（AQ10272006）及瓦斯抽采指标 （AQ10262006）； 6. 防治煤与瓦斯突出规定 7. 国务院安委会办公室关于加强煤矿瓦斯治理工作体系示范工程 7 建设的通知； 主要技术资料 1. 红果镇打牛厂煤矿开采设计方案； 2. 红果镇打牛厂煤矿安全专篇； 3. 红果镇打牛厂煤矿资源储量核实报告； 4. 红果镇打牛厂煤矿采掘工程平面图、通风系统图。 5. 煤矿“四个鉴定报告”（矿井突出危险性鉴定报告、矿井瓦斯等级鉴 定、煤尘爆炸性鉴定、煤层自然倾向性鉴定）。 、 矿矿区概述区概述 第一第一节节 概述概述 一、交通位置 打牛厂煤矿井田位于盘县西部红果镇打牛厂村境内，直距盘县城 关镇约 50km、红果镇约 13km。 该矿地理坐标为：东经 10425511042648，北纬 25 4613254701。 320 国道从红果镇经过，红果镇、火铺镇、断江镇至井田内均有 公路相连。贵昆铁路盘西支线从井田外围东部经过（井田直距红果火 车站 7km、沙陀火车站 6km），交通方便。见交通位置图 1-1-1。 二、矿区范围 原矿权设置：盘县红果镇打牛厂煤矿煤矿采矿权人为盘县红果镇 打牛厂煤矿（欧阳本厚）， （证号: 5200000630442），由 4 个拐点坐标圈 定（见表 211），开采标高由 1800m 至 1600m。 211 矿矿 区区 拐拐 点点 坐坐 标标 矿界拐点XY A285305035443692 B285264535444260 C285181535443450 D285222535442925 矿区面积（km2）0.7735 现矿权设置：盘县红果镇打牛厂煤矿煤矿采矿权人为盘县红果镇 打牛厂煤矿（欧阳本厚），由 4 个拐点坐标圈定（见表 212），开采 标高由 1800m 至 1400m。 9 表表 212 矿矿 区区 拐拐 点点 坐坐 标标 矿界拐点XY A285303035443670 B285240035444500 C285157035443690 D285222535442925 矿区面积（km2）1.1515 C D A B A B C D 厂厂厂厂厂 厂厂厂厂厂 厂厂厂厂厂 厂厂厂厂厂 A A 图图 2-1-1 新旧矿权设置新旧矿权设置 红果镇打牛厂煤矿交通位置图 比例尺:1500000 布寨 高石坎 永姑 大冲 大寨头 法德 法德 大寨 法德 冲子头 麻窝头 六车河 界牌 新寨 格所 五一桥 小卧落 千河 上风坐 新寨 长地 林场 梅子沟桥 官田 杨松石桥沟 白石 滑石板 上蔡窑镇 上郎 八字寨 细寨 岗坡 联合 小树林 大寨 十路 水淹地 石坝 落水洞 石门坎 石垭口 箐口 坎者 凉水 折鱼洞 雨那 下地拖 黄家寨 落水坑 五朋 白马普田 西树林 下哈期 雁子 老洒坝 新寨 大白洞 新品甸 长征桥 下补西 上马甲 狗场营 保田 甘河 小石桥 干塘子 小白岩 司寨 补泥 雨界 鱼塘 大地 火连山 干沟 三台坡 大山丫 马依 阴多 中山 大石头 马坡 陆家坟 凉水井 旧普 杨柳沟 朱昌河 松官 孔官 保庆 雨柯 九村 白块 海子河 塘山 朱家寨 沙河 舍烹 土地丫口 苏座 中寨 杨梅树 嘿白 普古 勒米 普古丫 兰花 王家箐 脚泥 雨格 柑子林 龙头山 下罗家寨 万家口子 天生桥 勺泥栗 大寨 坡 上 牧 场 瓦厂 坪底 雨多米 官营 松柏 黑乌口子 铁厂丫口 银山 布书墨 落泥 五一 大营 歹马 田边 米妥 鱼龙塘 林家湾 余家沟 锰者 炉中得 鸡场河 黑冲 清水 滑石 后山丫口关口 大板桥 十字路 许家屯 下岩脚 猴场屯 大屯 马场屯 太阳庙 海铺 湾子头 沙坡 大湾 大山垭 丫巴山 岩蜂窝 小爬山 干沟桥 干沟 沙陀 红果站 余家坑 亦资扎 撮箕坡 赵官 茅寨 三岔口 吴官屯 下粉田 小关口 苍龙 龙坎 林场 悬岩 小果榔 鲁番 川心洞 下沙淤 粪箕厂 荒坝 臭水井 接济口 大锅底塘 鸡密 大石洞 上沙淤 小竹箐 上冠鸡 关平 小水井 小云山 上干沟 糯寨 盘南电厂 滴水岩电站 盘县电厂 初白 雨谷 金竹 去哈 车田 小雨谷站 蔡羊山 土瓜地 旧屋基 夹马石 坪子头 普克 岔 河 旧屋基 高寨 牛路 上小寨 大树脚 清水桥 凤湾 迤车 石脑 龙家沟 阿子岩 烂滩 金寨 新桥电站高山 箐边 舍达 格宗 桃树坪 升官坪 毛竹湾 煤炭湾 新寨 迤那戛 卡泥 新房子 杨家坟 大罗冲 口子头 白龙洞 太和 石口子 多贝戛 鲁雅 新华 老厂房 四坪 瓦路爬 李家村 羊场乡 布依彝族 苗族族乡 杨梅彝族 苗族回族乡 东山乡 鸡场布依族 彝族苗族乡 新街彝族 苗族布依族乡 营盘苗族 彝族白族乡 顺场苗族 彝族布依族乡 龙场苗族 白族彝族乡 普古彝族 苗族乡 花嘎苗族 布依族彝族乡 淤泥彝族乡 松河彝族乡 鸡场坪彝族乡 滑石乡 刘官镇 城关镇 英武乡 两河乡 旧营白族 彝族苗族乡 西冲镇 羊场布依族 白族苗族乡 三板桥镇 普安县 保基苗族 彝族乡 罐子窑镇 窝沿乡 马场彝族 苗族乡地瓜镇 罗汉乡 老厂镇 新店乡 玛依镇 珠东乡 雪甫乡 青山镇 新民乡 楼下镇 普田 回族乡 保田镇 响水镇 中义 富村乡 富村乡 竹园乡 营上乡 大河乡 石桥镇 平关镇 红果经济 开发区 盘县 红果镇 田坝乡 四格 彝族乡 中寨 彭家寨 纸厂 安营 龙吟镇 龙场镇 鲁础营回族乡 兴义 市 晴 隆 县 普 晴 隆 县 兴 安 县 兴 仁 县 野钟苗族 彝族布依族乡 果布嘎彝族 苗族布依族乡 高棉乡 江西坡镇 大山镇 十里 水塘镇 都锅箐 板桥镇 火铺镇 火烧铺站 断江镇 盘江镇 柏果镇 茨菇电站 洒基镇 刘家寨 马路边 坪地 彝族乡 海岱乡 乐民镇 民主镇 矿区位置 320 城水 厂厂厂厂厂 11 第二第二节节 开采技开采技术术条件条件 、 水文地水文地质质 矿区内的主要地层为龙潭组、飞仙关组、第四系。 1、地层富水性简述如下: 飞仙关组(T1f):岩溶水含水层，出露范围小，位于飞仙关组下部， 厚约 10m，薄层状灰岩、泥灰岩，富水性弱，涌水量 0.01-0.025L/S，属 溶蚀裂隙含水层。 龙潭组(P3l):基岩裂隙水含水层，厚约 237m，砂泥岩夹煤层。含 水段由细砂岩、粉砂岩及少许碳酸盐岩组成，其分层厚 0.5020m， 上、下为泥质岩、煤层相隔，使地下水具承压性。一般泉流量为 0.1 1.0l/s。 玄武岩组(P2):玄武岩，厚约 345m。出露于打牛厂煤矿矿区外西 北部，多呈北东向陡坡。泉点稀少。流量约 0.11.0l/s，富水性弱，为 含煤地层相对隔水层。 第四系松散岩类孔隙水含水层:矿区内覆盖的第四系，为孔隙水 含水较弱，有一定的厚度，在矿区分布较广，有一定的蓄水量，对煤矿 开采有影响。在地下大面积采空塌陷区形成后，本层的松散岩类孔隙 水对下伏基岩裂隙水含水层补给量有所增加，成为矿坑充水间接充水 水源。 矿井地下水主要接受大气降水的补给。降落在矿区的大气降水， 其流量、水质变化均与降水的季节和强度相对应，雨季流量增大，枯 季流量减小。井田内各含水层无直接的水力联系，且地下水动态变化 显著，周期性较明显，并具滞后现象。 综上所述，本区水文地质类型属裂隙充水矿床,水文地质条件中等-复 杂。 2、老窑积水 矿区内老窑和小煤矿分布广泛，且开采历史悠久，矿井范围内煤 层露头浅部山已形成大面积采空区，废弃老窑多有积水，甚至与大气 降水有水力联系，老窑积水将给矿井开采浅部煤层构成威胁。因此， 开采浅部煤层，应预防老窑水涌入。 3、矿井充水因素 大气降水、矿井直接充水含水层、老窑积水及第四系潜水是矿井 浅部开采主要的充水因素，一般沿裂隙渗入井下。裂隙发育地段或滑 坡体下矿井充水将有所增加。 4、矿井涌水量 由于该矿煤层露头浅部存在小煤窑，其开采深度及采空区范围调 查不清，其采空区及采空区汇水面积不祥，建议业主对井田内的小煤 窑开采范围和积水情况进一步探查，做到“预测预报，有掘必探，先探 后掘，先治后采，有疑必停”防治水原则。 根据 2007 年 8 月由贵州省地质矿产勘查开发局一五地质大队提交 的储量核实报告，其采用比拟法进行估算未开采区域的矿井涌水量。 根据计算结果，矿井大面积开采后最后涌水量为 1843-4916m3/d，水 文地质条件为中等-复杂程度。 、 瓦斯、煤瓦斯、煤尘尘及煤的自然及煤的自然倾倾向性向性 13 1.瓦斯： 根据贵州省煤炭管理局黔煤行管字2011246 号文，打牛厂煤矿 属煤与瓦斯矿井。 2.煤尘爆炸性： 根据贵州省煤田地质局实验室和云南省煤炭地质勘察院鉴定报告， 井田内煤层均有煤尘爆炸性危险。 3.煤炭自燃倾向性： 根据贵州省煤田地质局实验室和云南省煤炭地质勘察院鉴定报告， 井田内煤层自燃等级均为三类，即：不易自燃煤层。 第二章第二章 井田开拓开采井田开拓开采现现状状 第一第一节矿节矿井开拓开采概况井开拓开采概况 红果镇打牛厂煤矿是整合矿井，本矿为高瓦斯矿井，新增设一条井筒， 矿井形成三条井筒，其中回风井为专用回风井。采区增设一条专用回 风巷（石门）。 井筒功能进行如下调整：将原主平硐改为辅助平硐，作行人运料；原主 斜井改造为专用回风斜井。新建皮带斜井，皮带斜井承担矿井煤炭运 输。 +1665 回风石门作一采区专用回风巷。 矿井改造利用原有系统进行，矿井开拓系统仍为平硐斜井联合集 中开拓。各水平设回风、运输石门揭穿所有煤层。矿井划分一个水平 （+1579），两个采区。矿井以一个采区一个炮采工作面生产保证矿井 产量。 辅助平硐，标高+1705。穿层布置至 1#层，随开采进度沿各层布 置材料上山至 +1579 水平，完成该水平以上各煤层开采时的材料运 输。二采区开采时，在平硐内沿 17#底板布置材料运输下山至+1440 水平，分区段布置材料运输石门完成各阶段的材料运输。二采区开采 时，运输系统设运人装置，完成人员运输。 改造原主斜井为矿井专用回风斜井。改造原+1665 运输石门为一 采区专用回风石门。二采区开采时，沿 17#底板布置回风下山至+1440 水平，分区段布置回风石门完成各区段的回风。 沿 20-1#底板新掘主井（皮带斜井）至+1579 水平，倾角 16。在+1579 水平布置运输石门完成一采区各煤层开采时的煤炭运输。二采区开采 时，沿 17#底板反向布置（倾角 16）皮带运输下山至+1440 水平，分区 段布置煤炭运输石门完成各区段的煤炭运输。 该矿为单斜构造，井田走向长约为 1.2km，倾斜长约为 0.6km。开 采煤层属于倾斜煤层，矿井开采浓度+1800m+1400m 标高，开采垂 深为 400m。设计该矿划分为一个水平开采全矿，即+1579 水平。 三、采煤方法 全矿煤层平均倾角为 36，属倾斜煤层。根据煤层的赋存情况及 矿井的开拓方式，设计采用走向长壁后退式采煤法。首采工作面的走 向长为 520m，采煤工作面的面长 75m。 第二第二节节 主要生主要生产产系系统统概况概况 一、一、矿矿井通井通风风 1、通风方式：边界并列式 15 主斜井、平洞暗斜井进风，专用回风井回风，为两进一回。 2、通风方法：机械抽出式 3、选用 FBCDZ6NO15B 型防爆对旋式轴流通风机，配用 YBFe280S6 型 275 kW 电机。 其技术特征：通风机压力 H=5372029Pa，风量 Q=18603200m3min，功率 275 kW，共选用 2 台，其中 1 台工作， 1 台备用。 4、掘进通风为压入式局扇通风，局扇型号：YBT27.5 型。 二、运二、运输输系系统统 1、主斜井采用强力胶带运输机运输及绞车运输，运输石门皮带机运 输配合刮板机运输。 2、采煤工作面顺槽运输方式为皮带运输、刮板运输机运输。 3、运输上山运输方法为溜槽自溜。 4、掘进工作面运输为刮板机运输和皮带运输机运输。 5、平洞采用人工推车，暗斜井采用绞车运输。 三、排水系三、排水系统统 我矿井底建有主副水仓，水仓安设主水泵、备用泵、检修泵共计 3 台，两趟排水管路（=8 寸）排至地面。 四、四、压风压风系系统统 选用 SM-490A 型空气压缩机 2 台（1 用 1 备），排气量 16m3/min，排气压力 0.7Mpa,电机功率 90kW,电压 380V。压风管沿辅 助平硐布置干管，根据最远采区供气距离确定管径，查表干管选用 1084mm 无逢钢管（一采区为 450m）。沿采面上下顺槽和掘进工作 面铺设支管，查表选用 864mm 无逢钢管（一采区为 1300m）。支管 每隔 50m 设三通、接阀门减压阀分支管、小阀门、呼吸面罩，形成压 风自救系统。 五、供五、供电电系系统统 打牛厂煤矿供电电源已形成 10kV 双回路供电，一回引自沙陀变 电所，线路为 LGJ-509km。另一回引自沙坡变电所，线路为 LGJ- 5010km。在地面建 10kV 变电所。 1）地面供电 10kV 电源经主井 10kV 变电所降压后以 380V 电压向主井、辅助 平硐、地面供电。 由主井 10kV 变电所引 2 回 10kV 线路至风井，线路为 LGJ- 350.5km，在风井建 10kV 变电所，10kV 电源经变电所降压后以 380V 电压向主要通风机、瓦斯抽放泵站供电，瓦斯抽放泵站选用 1 台 QBZ-480SF 矿用隔爆型双电源双机组合式真空电磁启动器。 由主井地面 10kV 变电所低压柜引 2 回电源线至压风机房。主井 皮带机由地面 10kV 变电所低压柜供电。 2）井下供电 从地面 10kV 变电所高压柜引 1 回 MYJV22325 型矿用铠装阻燃 电缆；沿副平硐敷设至井下一采区 10kV 移动变电站，10kV 电源经 变电站降压后以 660V 及 127V 向井下 1#材料上山绞车、采掘工作 面供电。25 型矿用阻燃电缆；沿副平硐敷设至井下一采区向局部通 17 风机供电。 从地面主井 10kV 变电所 660V 低压柜引 2 回 MY3185 型 矿用阻燃电缆；沿主井敷设至水泵房向水泵供电。 从地面 10kV 变电所 660V 低压柜引 1 回 MY325 型矿用阻燃 电缆，沿主井敷设至1579 运输石门向皮带机供电。 六、防六、防尘尘系系统统 在工业场地内建有一座 200m3 的高位水池，用 50mm 有缝钢 管经风井、回风石门、暗斜井至井下各用水点。井下配有防尘管网、洒 水及喷雾装置，及消防栓，隔爆设施齐全。 七、通七、通讯讯系系统统 煤矿已有程控交换机 TC432B 一台，KTH11 隔爆本安型电 话 20 部。 八、八、监测监监测监控系控系统统 本矿井选择煤炭科学研究总院重庆分院生产的 KJ90 煤矿监测监 控系统 1 套，该系统集监测监控为一体。 1、回采工作面传感器的配置 在 2113 回采工作面上隅角安设低浓度瓦斯传感器，报警浓度 1.0，断电浓度1.5，复电浓度1.0，断电范围为工作面及其 回风巷内全部非本质安全型电气设备。 2113 回采工作面在距工作面10m 的 2113 回风巷中安设低浓度 瓦斯传感器，报警浓度1.0，断电浓度为1.5，复电浓度1.0， 断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 在 2113 回采工作面回风巷中部安设高浓度瓦斯传感器，报警浓 度1.0，断电浓度1.0，复电浓度1.0，断电范围为工作面及 其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 在 2113 回采工作面回风流中距回风石门 1015m 处安设高浓 度瓦斯传感器，报警浓度1.0，断电浓度1.5，复电浓度1.0， 断电范围为工作面及其回风巷内全部非本质安全型电气设备。 2113 运输巷皮带机安设设备开停传感器，皮带机滚筒下风侧 1015m 处安设烟雾、一氧化碳传感器，一氧化碳报警浓度为 0.0024CO。 在 2113 回采工作面及煤流转载点安设粉尘监测装置。 2、掘进工作面传感器的配置 2136 运输巷、2136 回风巷掘进工作面均安设瓦斯传感器、局部 通风机安设开停传感器；掘进工作面回风流中安设瓦斯传感器。 掘进工作面在距工作面5m 处安设低浓度瓦斯传感器，其报警 浓度1.0，断电浓度1.5，复电浓度1.0，断电范围为掘进巷 道内全部非本质安全型电气设备。 掘进工作面回风流中在距工作面回风口 1015m 处安设高浓度 瓦斯传感器，其报警浓度1.0，断电浓度1.0，复电浓度1.0， 断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。 在掘进工作面安设粉尘监测装置。 局部通风机安设设备开停传感器。 19 3、回风斜井传感器的配置 1) 在回风斜井安设低浓度瓦斯传感器，报警浓度0.7。在回风 斜井测风站安设风速传感器，风速传感器应安设在巷道前后 10m 内无分支风流，无拐弯，断面无变化，能准确计算测风断面 的地点。 2)在回风斜井安设一氧化碳传感器，报警浓度为 0.0027CO。 3)在主要通风机引风道安设负压、风速传感器。 4)在风门处安设风门开闭传感器。 5)主要通风机（含备用通风机）安设设备开停传感器。 4、瓦斯抽放泵站传感器的配置 1) 在房子顶部 300mm 处安设低浓度瓦斯传感器，报警浓度0.5。 2) 在房子内安设低浓度瓦斯传感器，报警浓度0.5。 3) 抽放泵（含备用泵）安设设备开停传感器。 4) 在抽放泵输入管路中安设管道负压传感器、管道温度传感器、管 道流量传感器、管道瓦斯传感器，报警浓度25。 5、其他地点传感器的配置 主斜井、1579 运输石门皮带机安设设备开停传感器，皮带机滚 筒下风侧 1015m 处安设烟雾、一氧化碳传感器，一氧化碳报警浓度 为 0.0024CO。井下水泵房水泵安设开停传感器，水仓安设液位传 感器。在矿用防爆特殊型蓄电池机车内安设便车载式甲烷断电仪，其 报警浓度0.5，断电浓度0.5，复电浓度0.5，断机车电源。在 被控断电开关的负荷侧安设馈电传感器。在空压机（含备用）安设设备 开根据矿井各监测地点及监控内容，确定矿井所需的传感器种类和数 量。同时根据各传感器在运行期间的故障，考虑一定的备用量，打牛 厂矿传感器装备量、备用量、装备总量详见表 361。 表 361 打牛厂矿井上、下各类传感器装备量 序 号 传感器名称型号及规格 单 位 装备量备用量装备总量 1 低浓度瓦斯传感器 KG9701 台 7310 2 高浓度瓦斯传感器 KG9001B 台 426 3 风速传感器 KGF15 台 213 4 负压传感器 KG9501 台 112 5 一氧化碳传感器 KG9201 台 426 6 烟雾传感器 KG8005A 台 628 7 液位传感器 KGU9901 台 213 8 粉尘监测装置台 426 8 粉尘监测装置台 426 9 设备开停传感器KTC90台 25833 10 风门开闭传感器KG921台 10313 11 车载式甲烷断电仪台 213 12 馈电传感器KJ90配套台 314 13 管道瓦斯传感器KJ90配套台 11 14 管道负压传感器KJ90配套台 11 15 管道温度传感器KJ90配套台 11 16 管道流量传感器KJ90配套台 11 合 计 7427101 6、监测监控系统主要设备型号及数量 1）地面检测监控室 KJ90 安全生产监测监控系统由路由器（与上级联网）、WEB 服务器 2 台、网络终端机 2 台、监控主机 2 台、传输交换机、KBX 型避雷器组 成。配 1 台 UPS 不停电电源（3kW）及 1 台打印机。 2）井上下分站及人员定位管理系统 本矿井选择 KDF-2 大型分站 3 台（2 用 1 备）；KDF-3 中型分站 7 台 （5 用 2 备）。KDF-2、KDF-3 大、中型分站是 KJ90 型煤矿综合监控系 21 统的关键配套设备，主要实现对各类传感器的数据采集、实时处理、 存储、显示、控制以及与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初 始化设置功能。可独立使用，实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的 全部功能。容量：KDF-2 是 16 个输入端口，8 个控制输出（模拟量和开 关量可任意互换）；KDF-3 是 8 个输入端口，4 个控制输出（模拟量和 开关量可任意互换）。选择人员定位分站 2 台（1 用 1 备）；动态目标管 理器 8 台（6 用 2 备），实现井下人员定位跟踪管理。 6、传输设备及器材选型 传输设备为与 KJ90 配套的设备，本矿井选 2 台（1 用 1 备）地面型交 换机；6 台（4 用 2 备）井下防爆型交换机。选用井筒电缆：PUYV391 型四芯钢丝铠装电缆 1800m，传感器电缆：PUYVR14 矿用阻燃型 电缆 5500m。 8 粉尘监测装置台 426 9 设备开停传感器KTC90台 25833 10 风门开闭传感器KG921台 10313 11 车载式甲烷断电仪台 213 12 馈电传感器KJ90配套台 314 13 管道瓦斯传感器KJ90配套台 11 14 管道负压传感器KJ90配套台 11 15 管道温度传感器KJ90配套台 11 16 管道流量传感器KJ90配套台 11 合 计 7427101 九、瓦斯抽放系九、瓦斯抽放系统统 本矿为高瓦斯矿井，为防止瓦斯事故，必须采取瓦斯抽放措施， 有效减少生产过程中的瓦斯涌出量，制定防突措施，保证安全生产。 本矿在地面风井井口50m 处建瓦斯抽放泵站。瓦斯管路干管沿风 井敷设至采掘工作面出口处。支管沿工作面回风顺槽、掘进工作面敷 设。 一一）瓦斯抽放系统瓦斯抽放系统 1、抽放系统及抽放方法 本矿采用高负压集中抽放系统，在掘进工作面、回风顺槽设置钻 场，抽放方法为本煤层抽放； 2、抽放系统 （1）低负压抽放系统 低负压瓦斯抽放泵为 2BEA-253 型水环真空泵两台（一台工作、 一台备用），最大抽气量 30.0m3/min，极限压力 3.3Kpa，电机功率为 55Kw。主管路为 8 寸钢管，支管为 6 寸钢管，低负压系统专用于采煤 工作面上隅角埋管抽放，解决了采面上隅角瓦斯超限的问题，目前我 矿在 2133 回采工作面采用上隅角埋管抽放，取得了很好的效果。 （2）高负压抽放系统 高负压抽放系统抽放泵为 2BEC-420 型水环真空泵两台（一台工 作、一台备用），最大抽气量 160m3/min，极限压力 16Kpa，电机功率 为 220Kw。主管路为 12 寸钢管，支管为 8 寸钢管，高负压系统专用 于本煤层抽放。在掘进工作面每隔 20 米设置钻场，在钻场内布置抽 放孔进行抽放本煤层瓦期。在回采工作面回风顺槽和运输顺槽内布置 沿煤层施工的瓦斯抽放钻孔，抽放本煤层瓦斯。目前我矿在 2113 回 风巷和 2113 运输采用了沿煤层施工的瓦斯抽放钻孔的方法，目前该 工作面已经消突，取得了很好的抽放效果。 23 二）二）钻场钻场布置布置 1)回采工作面钻场布置 瓦斯抽放钻孔施工长度确定为 6065m，钻孔间距 1m 一个。布 置如图4-2-1 所示。 图图 3-5-1 回采工作面瓦斯抽放钻孔布置图回采工作面瓦斯抽放钻孔布置图 2）掘进工作面钻场布置 掘进工作面的抽放类型为边掘边抽，即由掘进巷道两侧每隔一定距离掘一 钻场，向掘进方向打钻孔抽放。钻场间距为 20m，瓦斯抽放孔的施工长度为 4560m 。瓦斯抽放孔采用膨胀水泥封孔，封孔深度为 79m 。详见图 4-2-2 回风巷道 厂厂厂厂厂 图图 3-5-2 掘进工作面钻场布置图掘进工作面钻场布置图 第三第三节节 矿矿井井“一通三防一通三防”存在的主要存在的主要问题问题 通风系统现状及存在的主要问题 矿井通风方式为中央边界式通风，风流从主斜井和平洞暗斜井进 入，在 1579 水平石门运输巷交汇，经过工作面最后从专用回风井 回出。局部通风机采用局扇压入式通风。风井作有引风道、人行通 道，井口安设有防爆门。 主要存在的问题： 1.矿井采掘布局不合理，通风系统复杂，可靠性差，采掘工作面通风 系统紊乱，回风巷局部地方断面小，巷道掘进在布置专用回风巷 4m 50m 6.2 15.6 16.8 20m 厂厂 厂厂厂厂 厂厂 25 期间存在串联通风。 2. 为治理矿井瓦斯，必须编制矿井通风系统改造设计，优化采掘布 局，今后必须加强通风管理、及时维护巷道，确保风路正常畅通， 通风构筑完整、完好。使之达到系统合理，设施完好、风量充足、 风流稳定的目的。 防尘供水系统现状及存在的主要问题 我矿初步设计按高瓦斯矿井设计，煤有煤尘爆炸危险性，井 下局部防尘系统不到位、喷雾装置配置不够，隔爆设施管理不到 位，经常有损坏和加水不及时等。 防灭火系统现状及存在的主要问题 1. 我矿所有煤层经鉴定均无自燃倾向性，矿井火灾防治主要以外因 火灾为主。 2. 防灭火供水管路与防尘供水管路共用，井下消防栓设置不全，防 灭火器材储备不足，且品种不全，有的存在失效过期的情况。 瓦斯抽放系统现状及存在的主要问题 1. 我矿装有高低负压抽放泵各一套，现在抽放主要以低负压抽放回 采工作面上隅角为主；由于我矿现在开采 1#煤层，煤层瓦斯压力 均小于 0.74Mpa，绝对瓦斯涌出量小于 8m3/t，开采过程中瓦斯相 对涌出量以不大，用风排瓦斯完全可以解决，以未出现动力现象 和其它突出预兆，所以高负压抽放并未完全投入使用。 2. 打钻人员配备不足，高负压抽放管路有时候未及时安装到位，放 水器有时未设置或设置位置不合理。 第四第四节节 其它相关系其它相关系统统存在的主要存在的主要问题问题 井下通讯、压风、防尘供水系统（简称“三条线”）。我矿已编 制设计，并全面实施，但管理和维护经常出现不到位的情况。 一、固定通讯 1. 矿井矿内本安型程控电话数量不够，而该系统不能满足矿井 安全生产通信需要，地面管理部门多处无电话，井下有些工 作面电话也配置不够，地面办公区只有调度监控室有电话， 矿井人员同地面联系只有调度室通过移动电话联系。 2. 矿长等人在外不能直接了解井下某一工作面的情况，不利紧 急情况的及时指挥。 压风系统 煤矿安装了排风量为 10.5m3/min 压风机两台，型号为 SRC- 75SA。各采掘工作面压风管路全部铺设到位。 压风系统存在的问题：局部作业地点未按照要求安装压风自救装 置。 供电系统 我矿已有双回路，电源一趟来自沙陀变电站 10kV 架空线路,长 9km，线型为 LGJ50，T 接；另一趟电源引沙坡变电站 10kV 架空 线路,长 10km，线型为 LGJ10，T 接。 存在的问题：由于矿井规模不断扩大，机械化程度不断提高，机 电设备使用相应增多，供电负荷日趋紧张，机电设备上架挂牌管理 27 较差，供电系统管理不到位，经常出现停电现象。 第三章第三章 瓦斯治理的必要性和可行性瓦斯治理的必要性和可行性 一、瓦斯治理的必要性一、瓦斯治理的必要性 煤矿瓦斯事故是制约煤炭工业安全发展和可持续发展、影响地 区和全省安全稳定好转的突出问题，煤矿必须认识瓦斯治理的重要 性和必要性。 我矿扩建初步设计按高瓦斯矿井设计，矿井作了瓦斯等级鉴定，在 1579 以上水平煤层无突出危险性，打牛厂煤矿自建矿以来未发生过 煤与瓦斯突出现象，但与该矿同位于盘关向斜的月亮田矿、老屋基矿 皆为突出矿井，老屋基矿在开采 12#、17#煤层的过程中，曾发生过煤 与瓦斯突出现象，而且在老屋基矿的生产实践中，12#、17#、20- 1#、24#煤层瓦斯含量也相对较大，因此，矿井在 12#、17#、20-1#、24# 煤层及其它未解放的煤层中进行采掘作业时，要求按突出煤层进行管 理。 各生产系统和安全系统不完善，安全资金投入不足，管理机构人 员配备不足，管理制度不完善等问题，严重制约矿井安全生产，难以 达到瓦斯治理的各项要求，为此，我矿瓦斯治理不但必要，更显得事 在必行。 二、瓦斯治理可行性 为切实搞好瓦斯综合治理，煤矿要认真严格贯彻“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，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监控 有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，紧紧抓住矿井通风系统、 抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据本矿井的安全生 产条件及危害因素分析,采取行之有效的针对措施，坚持标本兼治、重 在治本，进一步完善瓦斯治理结构，落实瓦斯防治管理制度，提高装 备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力，建立健全稳定可靠的矿井通风 系统，科学合理的瓦斯抽采体系，有效管用的监测监控网络和严格规 范的现场管理制度。矿井瓦斯事故是可控、可防、可治的。因此，煤矿 要以更大的决心、更强的力度、更严的态度、更扎实的措施，锲而不舍 地打好煤矿瓦斯治理攻坚战，瓦斯治理是可行的。 三、瓦斯治理的主要内容 根据我矿生产现状和存在的主要问题，我矿瓦斯治理的主要内 容为：严格合理的开采顺序，以开采保护层作为区域防突措施为重点， 局部防突措施为补充，搞好防突之治理为基础，优化生产布局，以理 顺完善通风系统为核心，切实搞好一通三防管理，合理组织生产，坚 持采用正规采煤方法，进一步完善其它相关安全系统，加强现场监督 管理，建立健全并认真落实瓦斯治理各项管理制度。 第四章第四章 瓦斯治理方案瓦斯治理方案 第一第一节节 通通风风系系统统治理方案治理方案 一、采掘部署合理一、采掘部署合理 1、采区水平布置 严格按照开采设计方案要求进行开拓布置。在不同煤组之间进行 29 开采时，必须先掘进专用回风巷。 2、煤层开采顺序 采区内各煤层开采顺序为按煤组自上而下进行，即先采上层，后 采下层。采区内先采上区段，后采下区段。 3、采煤方法 全矿煤层平均倾角为 36，属倾斜煤层。根据煤层的赋存情况及 矿井的开拓方式，设计采用走向长壁后退式采煤法。全部陷落法管理 顶板。 4、回采工艺 1）工作面采用放炮落煤，人工攉煤，工作面采用刮板运输机运煤，运 输顺槽采用刮板输送机及皮带运输及运煤。外注液式单体液压支柱配 合铰接顶梁支护顶板，棘轮回柱器回柱放顶。 2）支柱选型依据 采煤方法：走向长壁后退式采煤法。 采煤工艺：炮采。 每个回采工作面长度：60m。 回采工作面采高：2.2m。 顶板管理方式：全部垮落法。 支柱类型：外注液式单体液压支柱。 5、采区生产系统 1）运煤系统 2113 工作面的煤（刮板机）2113 作面运输机巷（经刮板输送机 及皮带运输机）井底运输石门（皮带运输机）主斜井（强力胶带运 输机）地面。 2 排矸系统 2136 回风巷作面的矸石矿车运输2136 运输回风石门+暗斜 井（绞车提升）主平硐（机车运输）地面排矸场。 2136 运输巷工作面矸石矿车运输井底运输回风石门主斜井 （机轨合一绞车提升）地面排矸场。 3.通风系统 （1）2113 工作面通风系统 副斜井、主斜井1579 运输石门2113 运输巷2113 工作面 2133 回风巷南翼专用回风上山回风井引风道地面。 （2）2136 运输巷工作面通风系统 副斜井、主斜井1579 运输石门2136 运输巷3136 回风联络 上山2136 回风石门回风斜井引风道地面。 副斜井2136 回风石门2136 回风巷回风斜井引风道地 面。 二、 通风可靠 1、矿井通风现状 我矿为 15 万吨生产矿井，矿井按照设计要求施工，现在已 形成主斜井、平硐暗斜井进风，专用回风斜井回风的完整独立的 31 通风系统，并于 2009 年通过安全生产验收，通风系统合理、可靠， 但我矿煤层赋存较多，部分掘进工作面开掘前都必须先掘进专用 回风上山，掘进专用回风上山期间往往会形成一定的串联通风， 必须严格按照采掘工作面串联通风措施执行。 2、通风方式及通风系统 矿井通风方式为边界并列式通风，主扇风机为抽出式通风。 矿井主要通风线路为：平洞暗斜井、主斜井1579 运输石门 南翼运输石门2113 运输巷2133 回采工作面2133 回风 巷南翼专用回风上山总回风井引风道地面。 （详见通风系 统示意图）。 3、通风设施 （一）井下通风设施布置 1、主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风 墙；需要使用的联络巷及风井安全出口，必须按设计安设两道连 锁的正向风门和两道反向风门。 2、采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进，逐个封 闭通至采空区的联通巷道。工作面开采结束后，必须在所有与采 区相通的巷道中设置密闭墙，全部封闭采空区。 3、控制风流的风门、风墙、风桥、风窗等设施必须可靠。不 应在倾斜运输巷中设置风门；如果必须设置风门，应安设自动门 或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门 的安全措施。 （二）确保风流稳定 1、在各通风网路上，应按设计和需要安设风门、调节风窗和 密闭等通风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门间 应尽可能设置闭锁装置。确保各用风地点的风量，风速符合煤 矿安全规程的规定，确保风流稳定。 2、及时清除巷道的杂物和障碍，变形处及时维修，尽量避免 在主要进回风巷道内停放矿车，堆放材料及其它物品，确保风流 畅通。 3、掘进通风及硐室通风 掘进工作面、绞车硐室均为独立通风。 三、 风量计算及分配 1、 矿井需风量计算井下同时工作的最多人数计算 4NK=41001.2=480m3/min=8m3/s Q矿井总供风量。m3/min 4每人每分钟供风标准，m3/min K矿井通风系数，取 1.2 2、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 （采掘硐它）K Q 采采煤工作面实际需风量总和，m3/min 掘掘进工作碳实际需风量总和，m3/min 硐独立通风硐室实际需风量总和，m3/min 它除采掘硐室外的其它需风量总和，m3/min 33 采煤工作面需量计算 A、按瓦斯（CO2）涌出量计算 采=100q 采c=1002.731.5=410m3/min=6.8m3/s Q 采采煤工作面需要风量，m3/min q 采回采工作面平均绝对瓦斯涌出量，m3/min；回采工作面平均 瓦斯（CO2）涌出量为: q 采67246070%70%=2.73m3/min 其中：矿井相对瓦斯涌出量为 17.67m3/min；回采工作面涌出量按 70%计； 瓦斯抽放率按 30%计； c工作面瓦斯涌出的不均匀系数，取c=1.5 Q（Q 采+Q 掘+Q 硐+Q 它）K 漏 式中： Q矿井所需风量总和，m3min； Q 采回采工作面需风量之和，m3min； Q 掘掘进工作面需风量之和，m3min； Q 硐硐室所需风量，m3min； Q 它其它用风量地点所需风量之和，m3min。 K 漏漏风系数，取 1.2。 B、按工作面温度计算 采=60VcScKi 采=6017.770.9=419.58m3/min=6.99m3/s Vc回采工作面适宜风速，m/s，取 1m/s Sc回采工作面平均有效断面，m2；Sc=7.77m2； Ki工作面长度系数，取 Ki =0.9 C、按炸药使用量计算 采（cb）/（tc） Ac采煤工作面一次最大使用炸药量，kg，按 16kg 计； b每公斤炸药爆炸后生成的当量 CO 的量，按国家标准取 b=0.1m3/kg t通风时间，一般取 2030min 爆破经通风后，允许工人进入工作面工作的 CO 浓度，一般取 C0.02% 将各参数取值代入上式后简化为 采25c=2516=400m3/min=6.67m3/s D、按工作面人员数量计算 采=4c=430=120m3/min=2m3/s 4每人每分钟应供给的最低风量，m3/min c采煤工作面同时工作的最多人数，取工作面同时工作的最多人员数 为 30 人 E、按风速验算、按风速验算 根据煤矿安全规程规定，回采工作面最低风速为 0.25m/s，最高风 速为 4m/s 的要求进行验算。即回采工作面风量应满足： 15ScQ 采240Sc Sc回