金沙县繁星煤矿会诊报告.doc

金沙县繁星煤矿瓦斯综合治理会诊报告 贵州金沙县繁星煤矿瓦斯综合治理会诊报告煤矿瓦斯治理国家工程研究中心平安煤矿瓦斯治理国家工程研究中心有限责任公司2016年5月目 录前言2一、矿井概况2（一）矿井位置及交通2（二）井田煤层及地质概况3（三）矿井开拓开采情况7（四）矿井主要生产系统情况9（五）矿井瓦斯防治现状13二、主要问题14（一）安全管理14（二）矿井开拓开采15（三）一通三防15（四）地测防治水17（五）机电运输18三、会诊意见18（一）安全管理19（二）矿井开拓开采19（三）一通三防20（四）地测防治水22（五）机电运输23四、淮南瓦斯治理经验24五、科研建议252前 言2016年5月下旬，由煤矿瓦斯治理国家工程研究中心组织专家，对贵州省金沙县繁星煤矿进行了以矿井瓦斯灾害综合治理技术为主的技术会诊工作，本次会诊以国家法律法规、行业标准和行业先进经验以及金凤煤矿提供的相关资料为依据，采用现场调研、查看资料、交流讨论等形式，对矿井进行了细致地分析研究，并在此基础上提出以下瓦斯治理技术会诊报告：一、矿井概况繁星煤矿为私营独资企业，行业管理属金沙县工业经济和能源局管辖。矿井所属集团公司为贵州鑫悦煤炭有限公司，兼并重组中为保留矿井，现生产规模为15万吨/年。繁星煤矿为证照齐全的合法生产矿井。（一）矿井位置及交通金沙县新化乡繁星煤矿位于贵州省金沙县新化乡龙井村，距金沙县城17公里，设计生产能力为15万吨/年，私营独资企业。矿界由4个拐点圈定，矿区面积：0.7081k；准采标高：+1340m+1265m。矿井设计生产能力15万t/a，矿区内可采煤层三层，即C9、C11、C12煤层，现在开采9#煤层。表1 矿界拐点坐标拐点XY13029202.05135612831.62823029202.05435611861.62333028472.05035611861.62143028472.04735612831.626矿区面积：0.7081km2准采标高：+1340m+1265m标高（二）井田煤层及地质概况1、煤层及煤质（1）C9煤层俗称“大洞煤”。位于煤组上段底部，上距长兴灰岩69m左右，下距C11煤层16m左右，见煤工程点7个，煤层全厚1.262.30m，局部含一层0.50.6m的泥岩夹矸，煤层净厚1.262.20，一般1.66m。煤层顶板为浅灰色粉砂岩、细砂岩，局部为泥岩，含菱铁质结核及植物化石；底板为灰色泥岩（约0.3m左右）、浅灰色细砂岩，含分散状黄铁矿。该煤层层位稳定，属较稳定的可采煤层。（2）C11煤层位于煤组下段中部，下距C12煤层约19m，见煤工程点8个，煤厚1.181.54m，一般1.27m，不含夹矸。煤层顶板为灰黑色砂质页岩、泥岩、浅灰色石灰岩，泥岩含丰富的植物碎片化石。底板为浅灰色细砂岩，夹泥质条带，显水平层理，顶部有0.3m黑色泥岩。该煤层层位稳定，厚度变化不大，属较稳定的可采煤层。（3）C12煤层俗称“白煤”，位于煤组底部，下距茅口组灰岩约5.0m，见煤工程点13个，煤层全厚1.952.10m，局部普遍含二层0.100.15m的泥岩夹矸，煤层净厚1.601.80m，一般1.75m。直接顶板以粉砂岩或泥岩为主，其上为深灰色石灰岩或泥灰岩；底板一般为深灰色泥岩，含铝土质，其下为灰白色铝土质泥岩，富含黄铁矿结核。该煤层层位稳定，厚度变化不大，属较稳定煤层。表2 可采煤层特征表序号含煤组煤层名称层间距（m）煤层厚度(m)煤层结构稳定性煤层倾角(度)顶底板岩性直接顶板底板1(P2l)C9161.26-2.21.66含夹矸稳定15粉砂岩、细砂岩、局部泥岩灰色泥岩、浅灰色细砂岩2(P2l)C111.18-1.541.27不含夹矸稳定15砂质页岩、泥岩、石灰岩浅灰色细砂岩193(P2l)C121.60-1.801.75含夹矸稳定15粉砂岩、泥岩深灰色泥岩2、地质构造概况矿区内地层二叠系中统茅口组、上统龙潭组、长兴组、三叠系下统夜郎组及第四系。矿区位于金沙-黔西向斜西翼，总体呈一宽缓的单斜构造，地层走向南东北西向，倾向北东，倾角512，一般7。有局部褶曲、未发现断层，构造类型为简单构造。3、水文地质矿区地下水以大气降水补给为主，自然斜坡对降水渗漏较为有利，地表水缺乏，主要矿体位于当地侵蚀基准面（1375m）以下，构造不发育。龙潭组的裂隙水为直接充水水源。对于开采9、11煤层以上煤层时受龙潭组的基岩裂隙水及长兴组溶隙水影响，以顶板裂隙充水为主，为顶板间接充水矿床，水文地质条件简单。4、矿井瓦斯等级鉴定及煤层突出危险性鉴定情况根据贵州省煤炭管理局文件关于的批复（黔煤生产字20081148），鉴定结论为：繁星煤矿9#煤层在标高+1326.5m以上段评价为不具有突出危险性；11#煤层在标高+1316.5m以上段评价为不具有突出危险性；12#煤层在标高+1304m以上段评价为不具有突出危险性。矿井2014年瓦斯等级鉴定矿井相对瓦斯涌出量8.85m3/t,绝对瓦斯涌出量3.64m3/min，结论为瓦斯矿井。（黔煤能源201524号）。表3 煤层瓦斯含量测定表标高煤层编号煤的瓦斯吸附量Wx(m3/t)游离瓦斯含量Wy(m3/t)煤层原始瓦斯含量Wh(m3/t)1265mC97.92 0.24 8.16 C117.49 0.24 7.73 C128.84 0.27 9.01 5、煤层自燃倾向性、爆炸危险性根据贵州省煤田地质局实验室2014年7月25日提交的煤尘爆炸性鉴定报告，该矿C9和C11煤层煤尘均无爆炸性。根据贵州省煤田地质局实验室2014年7月25日提交的煤炭自燃倾向等级鉴定报告，该矿C9和C11煤层自燃倾向分类为级不易自燃煤层。6、矿井设计（核定）生产能力及服务年限矿井可采储量211.866万t，一采区可采储量86.583万t，设计生产规模15万t/a，储量备用系数取1.4，服务年限为：矿井服务年限=矿井可采储量/（矿井设计能力储量备用系数）211.866/(151.4)10.089(a)一采区服务年限=一采区可采储量/（矿井设计能力储量备用系数）=86.583/(151.4)4.123(a)（三）矿井开拓开采情况矿井采用斜井开拓，布置有主斜井、副斜井、回风斜井三条井筒。主斜井在1号拐点附近+1394.470m标高处开口，以-15的倾角253.783的方位角穿层布置至+1330.5m标高，然后变坡，以-12的倾角253.783的方位角延伸至+1305m标高处揭C11煤层，方位角不变，按0的坡度掘进至15m里程位置；在主斜井+1330.5m标高处开口以204.548的方位角-5.237的坡度掘进12m后转向以269.477的方位角、0的坡度掘进平巷42m后，以同样的方位角-5的坡度布置至+1321.8m标高处揭C9煤层，然后以269.769的方位角3的倾角沿C9煤层布置一采区运输上山至+1340m标高处。副斜井在1号拐点附近+1406.610m标高处开口，以-21的坡度254.137的方位角穿层布置至+1330.2m标高处，然后转向以269.877的方位角-6.654的坡度掘进至+1321.8m标高处揭C9煤层后，仍按相同的方位角、0的坡度布置井底车场23m，然后以269.877的方位角沿C9煤层布置一采区轨道上山2段289m至+1332.1m标高处，按相同的方位角、0的坡度布置15m平巷作为采区轨道上山2段平车场；然后转向以182.189的方位角、沿C9煤层布置1332联络巷30m后与一采区运输上山连通，在一采区运输上山北面距离一采区运输上山16m处的1332联络巷内开口，以270.136的方位角、0的坡度布置平车场13m后，以相同的方位角沿C9煤层布置一采区轨道上山1段233m至+1339.76m标高处落平布置平车场14m，然后布置一采区绞车房。回风斜井在1号拐点附近+1402.800m标高处开口，以-24的坡度255.992的方位角穿层布置至+1329.3m标高处，然后转向变坡，以291.276的方位角、-5的坡度继续掘进回风斜井46m至+1325.1m标高处后转向，以262.162的方位角、-5的坡度继续掘进回风斜井40m至+1322m标高处揭C9煤层，然后再转向以269.897的方位角沿C9煤层继续布置一采区回风上山319m至+1332.1m标高处，按358.328的方位角、0的坡度掘进11m转向，以269.973的方位角沿C9煤层继续布置一采区回风上山254m至+1339m标高处，通过一采区上山联络巷与一采区运输上山和一采区轨道上山1段贯通，形成通风系统。在一采区回风上山+1322m标高处开口布置1322联络巷与一采区运输上山、一采区轨道上山2段连通，形成通风系统，然后在1322联络巷以东C9煤层底板岩层中布置主、副水仓，在1322联络巷内距离一采区运输上山20m处开口布置水泵房，水泵房通过管子道与副斜井连通，形成一采区开拓系统。会诊期间矿井布置了10905一个回采工作面。10905工作面走向长度600m，倾斜长度90m，煤层厚度1.5m，走向长壁后退式采煤，工艺为炮采，全部垮落法管理顶板。现已回采575m，剩余长度25m。工作面配备DW20-250/100X外注式单体液压支柱，支撑高度为2.01.2m，工作阻力为25t/根，选用HDJA1000型金属铰接顶梁。（四）矿井主要生产系统情况1、通风系统矿井采用“两进一回”的中央并列抽出式机械通风。安装了两台FBCDZNO15255型防爆对旋轴流式通风机，电机功率255kw，一台工作，一台备用。掘进工作面采用局部通风机进行独立通风，通风方式为局部通风机压入式通风。安装了4台FBDNO6/211型防爆对旋式局部通风机，每个掘进工作面一台工作，一台备用，功率为211kW，采用直径为600mm的矿用阻燃风筒。2、瓦斯抽采系统矿井在地面建有瓦斯抽放泵房，安装有高负压2BEA-253型水环式真空泵2台，瓦斯抽放量35m/min、功率55Kw。另安装有低负压2BEC-4型水环式真空泵两台，瓦斯抽放量80m/min，电机功率90Kw。瓦斯抽放系统主要由瓦斯抽放泵站、抽气系统、监测控制系统、进出气管路组成，监测控制系统装备了低浓度瓦斯传感器、高浓度瓦斯传感器、瓦斯断电仪、水表和供水压力继电器等仪器仪表，能对环境和管道的瓦斯进行监测监控以及对抽放泵实现缺水保护。3、安全监控系统矿井安装KJ73N型瓦斯监测监控系统，分别对井下的瓦斯浓度、风速、温度、 一氧化碳、水位、负压、开停、风门开闭等环境和生产系统参数进行集中监控。安全监测监控系统各种传感器的数量和设置符合设计要求，并且使用正常。同时，矿井还安装了视频监控，对副井底车场、工业场地、井下机电硐室等重要地点进行视频监控。4、防尘、防灭火井下消防洒水水管规格：由地面消防水池经副斜井、轨道上山敷设1084mm焊接钢管至联络巷，由消防主管接573.5mm消防洒水支管至采掘工作面及其它用水地点。在井下每个装载点、转载点设洒水器，在采掘工作面进回风巷的隔爆水棚点、水炮泥给水点设给水支管和阀门。地面、井下设置有消防器材库，主要机电硐室配备有消防器材。5、供电系统矿井采用双回路供电，一回路供电电源来自新化变电站10KV馈出的号母线段，二回路供电电源来自新化变电站10KV馈出的号母线段。地面安装2台KS11-500/10/0.4型变压器供地面设备用电，一台工作一台备用，变压器中性点接地；选取KS9-80/10/0.69型变压器2台供掘进工作面局部通风机使用，一台工作一台备用，变压器中性点不接地；还配备两台KS11500/10/0.69型变压器向井下掘进工作面及运输上山、轨道上山和泵房等用电设备供电，一台工作一台备用，变压器中性点不接地。6、排水系统矿井在副斜井井底建有水仓和水泵房，水仓包括主水仓、副水仓各一个，水仓有效容积280m,泵房内安装三台MD100-168型水泵3台，功率30kw，流量54m/h，扬程136m。敷设主排水管DN1584一趟，DN1084的辅助排水管一趟，一趟工作，一趟备用。7、压风自救系统矿井地面修建了空压机房，安装了两台LG10.5/8G型和一台LGJ-20/8G型空气压缩机。用DN1084的无缝钢管作主管向掘进工作面和压风自救硐室等用风地点供风，每100m设置一组出口闸阀及减压阀。8、人员定位系统矿井使用KJ237型井下人员定位系统，现系统运行正常与县监控中心实现实时同步传输工作。井下所有入井作业人员，均实现了实时定位功能，大大提高了我矿人员突遇灾害，应急救援的工作效率，保障了入井遇险人员搜救的准确性和及时性。9、紧急避险系统矿井按照紧急避险系统建设要求，在一采区皮带上山中部建设有矿井永久避难硐室，在10905运输巷、10905回风巷、10906运输巷、10906回风巷均设置临时避难硐室和临时自救站，硐室设置质量、功能符合要求。10、供水施救系统生产用水：在矿区内+1440.0m标高设置有250m生活水池和容积为500m生产、消防水池；矿井井下涌水经处理后可作为消防水源，自水处理池用取水泵泵至生产消防水池，可以满足矿井生产、消防用水需要，不足部分由生活用水水池补给。自生产消防水池敷设场地生产用水给水管网，对场地各生产用水点供水，敷设井下消防洒水管路对井下进行供水。11、通信联络系统在绞车房、车场、运输调度室、水泵房等主要机电设备硐室和采掘工作面以及采区、水平最高点，均安设有防爆电话。井下避难硐室、井下主要水泵房、采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，设直通矿调度室的电话。（五）矿井瓦斯防治现状1、矿井通风现状目前矿井总进风2580m3/min,矿井总回风2620m3/min；10907运输巷掘进工作面在进风巷安装了2台型号为FBDYNO5.0/211的局扇，局部通风机“三专”供电和“双风机、双电源”，并能自动切换，掘进工作面供电系统实现了“风电闭锁和瓦斯电闭锁”，矿井通风系统稳定，满足矿井通风安全要求。2、瓦斯治理及防突工作现状10905回采工作面在运输巷和回风巷布置顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯；工作面上隅角采用埋管抽采采空区的瓦斯。10906工作面正在回风巷施工顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯。3、瓦斯防治机构、人员、设备配备及主要管理制度矿井设有以矿长为第一负责人的一通三防、防突管理机构，成立了一通三防及防突专业队伍。矿井配备了总工程师1人，瓦斯检察员6人、防突工4人、瓦斯抽采工4人（均取得特种作业操作证，且在有效期）。矿井“一通三防”及瓦斯治理机构及各项制度健全。二、主要问题（一）安全管理1、矿井只配备了总工程师，除此外，无任何工程技术人员，工程技术人员配置严重不足。2、矿井安全管理制度编制不齐全，缺少矿领导下井带班制度、机电运输专业相关管理制度。3、矿井安全生产责任制、操作规程编制不齐全，缺少防突工、地测防治水专业的相关内容。4、矿井5月份未建立隐患排查（治理）台账。5、矿井编制的事故应急预案、灾害预防与处理计划至今未批复；未编制本年度应急救援演练计划及相关培训、学习计划。6、矿井生产调度会无会议记录，安全办公会会议记录只2016年3月有1次记录。7、矿井未制定2016年度安全费用提取计划。8、矿井特种作业人员数量不足，主提升绞车司机、防突员均只有1人持证，不符合煤矿安全规程第4条规定。（二）矿井开拓开采1、10905工作面没有进行顶板动态监测和单体初撑力的监测，单体未进行耐压实验，不符合采煤质量标准化标准和煤矿安全规程第53条规定。2、煤巷锚杆未做拉拔力试验，煤（半煤岩）巷未做离层观测。3、10905工作面乳化泵站压力和乳化液浓度达不到规定要求，现场无检测配比手段，不符合质量标准化标准。4、10905工作面两巷出口20m范围内高度不足，不符合煤矿安全规程第50条规定。5、10905工作面下隅角切顶柱不够，不能进行有效切顶，不符合煤矿安全规程第58条规定。（三）一通三防1、基础资料、报表及台账等1）矿井“三项计划”内容编制不全面，未根据采掘作业计划严格排定瓦斯抽采计划、探放水计划。不符合毕安委20151号文第一条规定。2）矿井瓦斯基础资料收集数据不足，仅有重庆研究院2008年对9#、11#、12#煤层进行突出危险性鉴定时的数据，在矿井开采过程中未对各煤层的瓦斯含量进行实测；各采掘工作面瓦斯涌出量也未统计存档。3）矿井未对C9煤层的瓦斯抽放半径进行考察，直接确定抽放半径为3m，没有依据。不符合防治煤与瓦斯突出规定第50条。2、瓦斯防治系统通风系统风门、密闭墙、局部通风、井巷运输等基础设施均有，但施工质量差，不符合煤矿安全规程要求。抽采系统1）抽采系统配套装置不齐全，虽安设自动计量装置，但未设置人工检测点，不能准确校对管路内瓦斯浓度、流量、负压等数据。不符合AQ1027-2006煤矿瓦斯抽放规范标准。2）10906工作面运输巷内安装的瓦斯抽采管路沿巷道底板铺设，未进行吊挂。3）抽采系统上未安设足够数量的放水器、除渣器。防尘、防灭火1）未对井下所有产尘地点的粉尘情况进行监测，不符合煤矿安全规程第642条。2）10906工作面运输巷内正在施工煤层顺层预抽钻孔，钻孔施工过程中未采取降尘措施，巷道内也未安设防尘喷雾。不符合煤矿井下粉尘综合防治技术规范AQ1020-20063）10906工作面回风巷与10905运输巷之间施工了4条联络巷，已进行永久封闭，密闭墙施工质量差，存在漏气现象，不利于工作面防火管理，同时易造成10905采空区瓦斯向10906工作面涌出。3、瓦斯防治技术煤巷掘进工作面施工的3个工作面预测预报钻孔孔深10m，预测指标不超标后允许进尺8m。从钻孔设计图上分析，控制到巷道两侧的钻孔投影到巷道掘进方向后，深度小于10m，若巷道进尺8m，将无法保证2m的超前距，不符合防治煤与瓦斯突出规定第60条规定。（四）地测防治水1、矿井未编制生产地质报告和水文地质类型划分报告。不符合煤矿地质工作规定第78条和煤矿防治水规定第12条。2、矿井未开展地质预报和水情水害预报工作。不符合煤矿地质工作规定第58条规定 。3、年度防治水计划未分析年度内采掘工作面水害隐患，未提出水害分析预测表及水害预测图，未提出采掘工作面针对性水害防范措施。不符合煤矿防治水规定第7、第88条。4、矿井无地质、防治水专业技术人员，防治水管理机构为非地质、防治水专业技术人员，不符合煤矿防治水规定、煤矿地质工作规定要求。5、矿井未编制防治水图件，不符合煤矿防治水规定第十五条。（五）机电运输1、矿井提升机主轴未做超声波探伤测试，不符合AQ1033-2007要求。2、矿井变电所供电设备未做预防性试验，不符合煤矿安全规程第490条要求。3、地面重要车间及井口未做防雷检测，不符合GB/T 21431-2008要求。4、井下供电未实现双回路供电，不符合煤矿安全规程第442条要求。5、保险链以及矿车的连接环、链和插销未做2倍于其最大静荷重的拉力试验，不符合煤矿安全规程第414条要求。6、矿井未编制停电应急预案。7、主通风机切换无措施。三、会诊意见（一）安全管理1、矿井应配备满足矿井安全生产需要的一通三防、地质防治水专业工程技术人员，确保矿井一通三防、地质防治水工作有效开展。2、及时补充编制缺少的安全管理制度。3、及时补充编制所缺少岗位的安全生产责任制、操作规程。4、矿井对安全隐患的整改，要按照“五落实”的要求，落实整改，且要记录在案。5、及时编制本年度应急救援演练计划及相关培训、学习计划，并按计划组织职工进行学习、培训及演练。6、矿井生产调度会应做好会议记录，并有纪录可查；应按照矿井制定的安全办公会议制度组织召开安全办公会，会后应及时下达会议纪要，对全体职工贯彻落实会议内容。7、及时制定矿井本年度的安全费用提取计划，并严格按计划提取使用。8、对数量无法满足安全生产需求的特种作业人员，矿井应及时安排人员进行培训，取得操作资格证后方可上岗。（二）矿井开拓开采1、采煤工作面回采过程中必须对顶板进行动态监测，使用单体支护的必须对单体进行耐压试验，并监测单体初撑力。2、煤巷掘进工作面必须进行顶板离层监测，并对使用的锚杆做拉力试验。3、采煤工作面使用的乳化泵的压力和乳化液浓度必须达到规定要求，并定期对压力和浓度进行检测。4、10905炮采工作面上、下出口20m范围内巷道高度不得低于1.6m。5、增加10905工作面下隅角切顶柱数量，保证切顶效果。（三）一通三防1、基础资料、报表及台账等1）各煤层瓦斯抽放钻孔在设计前，需准确考察煤层瓦斯抽放半径，严格按抽放半径设计瓦斯抽放钻孔。2）严格按规定编制年度采掘作业计划、瓦斯抽采计划、探放水计划，“三项计划”内容必须包含煤层赋存、产状、构造、煤层原始瓦斯含量、压力、透气性系数、矿井水文地质情况等。3）建立瓦斯基础资料数据库，收集各煤层的瓦斯含量、瓦斯压力、瓦斯抽放半径、煤层坚固性系数、瓦斯放散初速度等基础资料；同时对所有采掘工作面施工过程中的瓦斯涌出量、钻屑解吸指标K1值、钻屑量等数据分月统计。4）规范各类图纸、报表、台帐签字保存工作。2、瓦斯防治系统通风系统：规范风门墙等基础设施的设计施工工作，风门墙施工前应进行掏槽，确保墙体严实、不漏气。抽采系统：1） 规范矿井抽采系统图纸的绘制，完善抽采系统建设，抽采管路应增设一氧化碳传感器。 2）人工计量与自动计量装置应安设在一起，并安排人员及时进行校对，保证计量准确。 3）井下瓦斯抽采管路必须按规定进行吊挂，管路低洼处应安设放水器、除渣器，减少管路内水及煤渣对系统的影响，保证管路畅通无积水、无积渣，提高抽采效率。防尘、防灭火：1）严格按煤矿安全规程规定，对井下各产尘地点的粉尘进行测定。2）在煤岩层中采取干式钻孔施工时，必须采取捕尘降尘措施，在钻孔施工位置的下风侧增设防尘喷雾。3）规范密闭墙设计、施工工序，施工前要对墙体施工位置周边巷道进行掏槽，深度不少于0.5m，确保密闭效果。4）定期测定和分析密闭墙内的气体成分、空气温度、墙外空气温度、瓦斯浓度、墙内外空气压差以及密闭墙墙体质量。3、瓦斯防治技术工作面预测预报严格按防治煤与瓦斯突出规定要求进行，钻孔应当尽可能布置在软分层中，一个钻孔位于掘进巷道断面中部，并平行于掘进方向，其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外24m处，煤巷掘进工作面应保留的最小预测超前距为2m。（四）地测防治水1、严格按照煤矿地质工作规定第78条和煤矿防治水规定第12条要求编制生产地质报告和水文地质类型划分报告。2、矿井应按照煤矿防治水规定第58、59条，煤矿防治水规定第6、88条要求开展地质预报和水情水害预报工作。3、矿井应当坚持预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采的原则，每年年初，根据每年的采掘接续计划，结合矿井水文地质资料，全面分析水害隐患，提出采掘工作面年度和月度水害分析预测表及水害预测图，并及时报送矿井总工程师及生产安全部门。采掘过程中，对预测