煤矿公司复工复产方案.doc

目目 录录 前前 言言 I I 第一章第一章 井田概况及生产现状井田概况及生产现状 - - 4 4 - - 第一节 矿井概况- 4 - 第二节 矿井资源条件- 6 - 第三节 矿井生产现状- 10 - 第二章第二章 防治煤与瓦斯突出防治煤与瓦斯突出 - - 1616 - - 第一节 煤层瓦斯赋存特征及瓦斯参数测定- 16 - 第二节 突出危险区域管理情况- 19 - 第三节 瓦斯防治技术路线- 19 - 第四节 停产采掘工作复工复产方案- 31 - 第五节 复工复产前各专业战线工作及工程排队计划- 32 - 第六节 安全防护- 35 - 第三章第三章 瓦斯抽采瓦斯抽采 - - 3939 - - 第一节 矿井 2015 年采掘接替规划- 39 - 第二节 瓦斯抽采计划- 42 - 第三节 瓦斯抽采系统能力校核- 44 - 第四节 抽采管理- 51 - 第五节 抽采达标评判- 56 - 第四章第四章 矿井通风矿井通风 - - 6262 - - 第一节 通风系统现状- 62 - 第二节 矿井风量- 63 - 第五章第五章 粉尘灾害防治粉尘灾害防治 - - 7070 - - 第一节 粉尘危害及防尘措施- 70 - 第二节 井下消防、洒水（给水）系统- 71 - i 第三节 防爆措施- 73 - 第四节 隔爆措施- 74 - 第六章第六章 防灭火防灭火 - - 7777 - - 第一节 煤层自燃发火危险性及防灭火措施- 77 - 第二节 井下外因火灾防治- 79 - 第七章第七章 矿井防治水矿井防治水 - - 8383 - - 第一节 矿井水文地质- 83 - 第二节 矿井防治水措施- 92 - 第八章第八章 电气安全电气安全 - - 102102 - - 第一节 供电系统现状- 102 - 第二节 供电安全性分析- 103 - 第九章第九章 提升、运输、空气压缩设备提升、运输、空气压缩设备 - - 110110 - - 第一节 提升设备校核- 110 - 第二节 运输设备校核- 117 - 第三节 压风设备- 119 - 第十章第十章 安全避险安全避险“六大系统六大系统”完善完善 - - 119119 - - 第一节 监测监控系统- 119 - 第二节 井下人员定位系统- 120 - 第三节 井下紧急避险系统- 120 - 第四节 压风自救系统- 120 - 第五节 供水施救系统- 121 - 第六节 通信联络系统- 122 - 第十一章第十一章 安全保障措施安全保障措施 - - 123123 - - 第一节 组织保障- 123 - 第二节 队伍保障- 124 - ii 第三节 制度保障- 126 - 第四节 系统保障- 132 - 第五节 技术保障- 132 - 第六节 装备- 133 - 第十二章第十二章 资金投入资金投入 - - 134134 - - 前 言 一、概述一、概述 矿业有限公司（以下简称“公司” ）位于汝州市境内，隶属于中 国平煤集团梨园矿。公司于 1986 年 6 月经河南省计划委员会批准开 工建设，1998 年投产，设计生产能力 0.21Mt/a。2009 年经国家能 源局批准开始产业升级，升级后产能 0.60 Mt/a，截止 2013 年 5 月 份，除因锅炉脱硫除尘设备需维修更换，环评单项验收未进行外， 已完成其余所有单项验收，并与 2013 年 5 月份进入为期 5 个月的试 运转，后经河南能源局批复，将试运期又延长 6 个月。 “321”事 故发生后，试运转和环评单项验收均停滞。 公司开采的二1煤层具有顶板坚硬、煤层松软、透气性低、赋 存不稳定、煤层瓦斯吸附性高的特点。2014 年 3 月 21 日，下延采 区二1-21010 机巷掘进工作面发生了大型煤与瓦斯突出事故，突出 点标高-56m，垂深 492m，矿井因此停产至今。 为彻底根治公司瓦斯治理难题，同时为公司坚硬顶板、高吸附、 低渗透煤层的瓦斯灾害治理提供技术支撑，中国平煤集团许平煤业 公司及梨园矿各级领导高度重视，深入分析研究公司瓦斯地质赋存 特征，学习淮南、淮北及邻近矿井梁北矿、暴雨山矿等单位先进理 念和先进经验，探索适合公司二1煤层瓦斯区域治理关键技术及装 备。为了保障瓦斯治理顺利进行和矿井复工复产，特编制完成了 公司复工复产方案 。 本方案是在分析公司安全生产系统现状的基础上，参照“全面 剖析、方案优化、落实先进理念、投入保证、技术可靠、操作规范、 管理到位、机构健全、队伍合格、治理达标”的瓦斯治理示范矿井 总体要求，明确了公司安全生产管理定位、瓦斯治理技术路线及隐 I 患整改的指导思想。 方案重点突出以下几个特点： 1学习借鉴其他单位瓦斯治理先进理念和瓦斯治理技术，确立 了公司瓦斯治理技术路线。煤巷掘进采用底板岩巷穿层钻孔预抽煤 巷条带煤层瓦斯作为主要区域防突措施，回采工作面采用顺层钻孔 预抽本煤层瓦斯为主的区域防突措施；石门揭煤巷道在揭煤前实测 瓦斯参数，原始瓦斯参数超过临界指标时，在距离煤层 7m 前采用 穿层钻孔预抽的措施进行治理，必要时采用水力冲孔、水力割缝等 措施进行增透，提高瓦斯预抽效果。 2结合产业升级，对矿井各大系统进行客观评价和能力校核， 提出了存在的问题和整改方案。 3对矿井现有停产采面及发生事故的掘进工作面提出了具体的 治理方案，按照技术线路，编制了对采掘接替规划和瓦斯治理规划， 为矿井实现“抽、掘、采”平衡提供时空保障。 4在遵守防治煤与瓦斯突出规定基础上，进一步提高了瓦 斯治理抽采达标技术标准。按照许平煤业公司二1煤层防治煤与 瓦斯突出特别规定将抽采达标评判的瓦斯压力和瓦斯含量临界指 标下调为 0.5MPa 和 6m3/t。 5制定完善了管理机制和管控措施，为实施区域瓦斯治理和实 现抽采达标提供保障。 二、指导思想二、指导思想 坚持“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”瓦斯综合治理方针，全面贯彻 落实“区域防突措施先行，局部防突措施补充”的原则，着力构建 “通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”十六字瓦斯综合治 II 理工作体系，达到“工程措施施工、技术措施制订、职工思想防范” 三超前要求，实现瓦斯综合治理和防突工程与安全生产有机统一， 以人为本、消灭瓦斯超限，杜绝瓦斯事故，推动矿井瓦斯治理工作 再上新水平，实现矿井安全发展。 - 3 - 第一章 井田概况及生产现状 第一节第一节 矿井概况矿井概况 一、位置与交通一、位置与交通 矿业有限公司井田范围： 井田走向长约 4.0km，南北宽 0.951.50km,面积约 4.8km2井田范围西以 F44、F42断层为界，南 部以二1煤露头，F63断层和+200m 二1煤底板等高线为界，东以 15 勘探线为界，北以-200m 二1煤底板等高线为界，与洛阳伊电能源公 司所属矿井暴雨山矿为邻。 本井田的交通尚属方便。焦枝铁路从井田的西、南西，均约 4km 处通过。并分别设有汝阳（或大安）车站及临汝镇车站。矿区 至临汝镇有水泥路与洛(阳)平(顶山)主干公路相接,经井田内的关庙、 坡池、鲁沟、老君堂，至伊川县半坡村,并在半坡以北与 310 国道相 接（见图 1-1） 。 至 洛 阳至 洛 阳 洛 临 公 路 焦 枝 铁 路 大 安 至 临 汝 至 登 封 郑 潼 吕店 公 路 颍阳 伊 川 县 白沙 江左 半坡 登 封 县 汝 阳 县 暴 雨 山 井 田 小山沟 大禹山 8843 临 汝 镇 至 汝 阳 马 岭 山 井 田 水寨 长虹井田 图 1-1 交通位置图 此外，有自临汝镇火车站接轨的军用铁路专线，通至井田以南 的小山沟。虽距井田仅 2km 左右，但中有寒武灰岩构成的白云山和 银洞山阻隔，不能直接铺轨至井田。 - 4 - 公司位于汝州市境内，隶属于中国平煤集团梨园矿。公司于 1986 年 6 月经河南省计划委员会批准开工建设，1998 年投产，设计 生产能力 0.21Mt/a。2009 年经国家能源局批准开始产业升级，升级 后产能 0.60 Mt/a，截止 2013 年 5 月份，除因锅炉脱硫除尘设备需 维修更换，环评单项验收未进行外，已完成其余所有单项验收，并 与 2013 年 5 月份进入为期 5 个月的试运转，后经河南能源局批复， 将试运期又延长 6 个月。 “321”事故发生后，试运转和环评单项 验收均停滞。 二、二、地形、地貌及水系地形、地貌及水系 1、公司井田处于黄、淮两河分水岭西侧。井田位于箕山背斜东 端，地势南低北高，中部低。主要山脉呈近东西向展布，全井田属 于低山丘陵区，地面标高一般为+380+450m，最高峰长虫山标高 +609.4m，最低标高在纸坊泉附近，为+370.38m，相对高差 239.02m，井口标高 393.3m，该地区属于低山区。 2、公司水系以暂时性（季节性）溪河为主，无大河流及大型水 利工程。暴雨溪发源于鲁沟以东山区，由东向西延展，于纸坊一带 流出井田，最终注入汝河，控制井田内流域汇水面积约 12 平方公里。 该溪流主要靠大气降水补给，溪流流量随季节性变化甚大，雨季水 量增大，旱季断流干涸。洪水常发生在每年 79 月份，具有洪水量 大，来势凶猛，洪峰涨落极为迅速的特点，暴雨河流水面标高 388m，历年最高洪水位最高标高 388.5m。 3、地震 本井田属于三级地震区。地震烈度为 2.9 度。历史上未发生过 强烈的地震。根据国家地震局物探队记载，1827 年 3 月 23 日发生 一次地震，属有感地震。 - 5 - 近期以来登封、新密、汝州和禹州一带地震虽有发生，但震级 较小，一般为 1.1-2.6 级，地震烈度小于度。上述情况表明，地 震对本井田影响不大。 4、气候 井田属于暖温带大陆季风气候。其特点为：四季分明，冬长寒 冷雨雪少，春季干旱大风多，夏热雨多且集中，秋丽晴和日照长。 5、矿井周边开发现状 公司受威胁的矿井有两个，西部有原梨园矿西井采空区资料准 确可控，畅达矿（原北河湾矿）主采五3煤，地面标高+400m，井底 标高+321.7m，井口已封闭，地貌已恢复。 第二节第二节 矿井资源条件矿井资源条件 一、地质构造及特征一、地质构造及特征 （一）井田地层 井田深部广泛出露二叠系上统上石盒子组及石千峰组地层，区 外浅部边界附近有石炭系上统太原组、本溪组及寒武系上统崮山组 地层零星出露。依据地表出露及钻孔揭露，地层由老到新依次为寒 武系中统张夏组、上统崮山组，石炭系上统本溪组、太原组，二叠 系下统山西组、下石盒子组，二叠系上统上石盒子组、石千峰组及 第四系。 （二）井田构造 1、褶曲 纸坊背斜：位于井田西界 F42断层之北东侧。轴向近东西，向西 倾伏为燕山期 F42断层继承复活时左旋力牵引而成。南翼不全，北翼 完整。于纸坊一带表现最剧。主要涉及柔性的煤系地层，而核部寒 武系的刚性灰岩不具牵引。南翼地层走向 287，倾向南西，倾角 - 6 - 2034，北翼地层走向 258，倾向北西，倾角约 18。 2、断层 穿过本井田的断层共有 6 条，有正断层、逆断层、继承复活断 层及隐伏于地下的伴生小断层等。 现按期次对主要断层予以叙述： （1）北西组：本组断裂控制井田边界，切割早期断层，期次最 新。方向北西北北西。 纸坊断层（F42） 为一高角度正断层。其走向 290，倾向南西，倾角 73，落 差大于 1000m。地表第四系掩盖，沿走向有 0701、0801、0904 孔控 制，故而准确可靠。 卧单山断层(F44) 位于井田西界之卧单山附近。为纸坊断层形成时的伴生构造。 落差达 210m.属一高角度断层.走向 310 。倾向南西,倾角 80 。 北西端延伸于井田之外。井田内长约 1.4km。切割最新地层为三叠 系，亦是燕山期产物。资料可靠。 （2）北东组：为燕山期的第三次断裂。方向主要为北东，次有 北北东。倾向北西、南东共存。亦属高角度断层。为本井田主要断 裂。 大寺沟断层（F4） 自 1303 孔西侧沿北东方向经大寺沟村南，1907 孔附近及泰沟 寺北侧延向井田以外。井田内长约 5.5km 为一南降北升之正断层。 其走向 15 线以西为北东 20，1519 线间为北东 40 而 19 线以东则 又转为北东 30 左右，倾向西南，倾角约 75 。落差为 1164m。 暴雨山断层(F18) - 7 - 位于暴雨山之北。西起 1503 孔之西，经 1603 孔南及 1704 孔北 而向东掩与滑坡之下，消失于 20 线以西。长约 4km。走向西段为北 东 45，东段变成北东 65，倾向北西，倾角 7080(西小东大)， 落差为 2460m。 小岭断层(F39) 位于老君堂西侧的小岭附近，长约 0.7km。走向约北东 25。倾 向 82，落差约 1022m。该断层地表显示及其清晰。斜切了山西组 至上石盒子组下部地层。致使标志层大紫泥岩，砂锅窑砂岩地表位 移(上盘南移)达 100 余 m。切割基岩处均有发育的破碎带，中有角 砾岩、断痕面，且显示着清楚的断层面。 3、构造对井田的影响 井田内较大的呈北西向展布的断裂控制井田边界，如卧单山断 层（F44） 、纸坊断层（F42）构成了井田西北部边界，井田东北部分 布的暴雨山断层（F18）、F4对煤层的连续性造成破坏，对煤层厚度变 化有局部影响，井田内纸坊断层、卧单山断层落差较大外，井田其 余断层落差均较小，构造复杂程度为简单。 4、岩浆活动 矿井内未发现岩浆岩。 二、煤二、煤系地层系地层 本井田含煤地层属石炭、二迭系。从老到新，依次为石炭系上 统太原组、二迭系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组，总 厚度为 624.11m。含煤九组，计 34 层。煤层总厚为 11.33m，含煤系 数为 1.82%，二1煤层赋存于二叠系下统山西组下部，层位稳定，结 构简单，煤厚 012.78m，平均 3.504m，全区大部可采，煤层稳定 程度属较稳定型。煤层埋深 20760m，赋存标高+350-200m。 - 8 - 三、煤质三、煤质 二1煤层为灰黑色粉状。原煤灰分（Ad）9.5428.50%，平均 17.41%，原煤全硫(St,d)1.502.78%，平均 2.03%，磷含量平均 0.007%，灰熔融性软化温度（ST）1370，原煤干基恒容低位发热 量（Qnet，d）27.80MJ/kg，浮煤干燥无灰基挥发分（Vdaf900） 为 13.56%，粘结性指数（G）为 0。属低中灰、中高硫、特低磷、 高熔灰分、高热值、中等可选粉状贫煤类，适宜动力及民用。 四、水文地质四、水文地质 公司二1煤层以顶板孔隙裂隙含水层充水为主，但随着开采的 深入，岩溶水将是主要充水水源，故井田二1煤层水文地质勘查类 型属第三类第二亚类一型。经矿井涌水量预算，+50m 水平预计未来 矿井二1煤层正常涌水量为 200m3/h，最大涌水量为 300 m3/h。未来 矿井(-200m)二1煤层正常涌水量为 395m3/h，最大涌水量为 700 m3/h。 五、其它开采技术条件五、其它开采技术条件 二1煤层顶板以细、中粒砂岩为主，次为泥岩、粉砂岩，抗压、 抗拉、抗剪强度较高，工程地质条件属中等；底板以泥岩为主，易 产生底鼓，工程地质条件差。本区属突出矿井，需加强通风、防突 和监测工作。煤尘有爆炸危险性，煤层不易自燃，矿井位于正常地 温梯度区，无热害影响。 六、六、资源资源/ /储量估算结果储量估算结果 根据地质报告可知，全井田二1煤资源量 20.275Mt，已累计动 用资源量 0.93Mt，剩余保有资源量 19.345Mt。经计算，矿井+50m - 9 - 水平以下区域的二1煤可采储量为 8.318Mt。按照产业升级后 0.60Mt/a 的生产能力，储量备用系数取 1.3，则全矿井服务年限为 10.7a。 第三节第三节 矿井生产现状矿井生产现状 一、矿井现状一、矿井现状 1、井田开拓方式 公司开拓方式为三斜一立。排矸斜井（原老主斜井） 、副斜井、 皮带主斜井进风，回风立井回风。 2、水平划分及标高 矿井现生产水平标高为+50m，+50m 水平以下采用采区下山开拓， 在-200m 水平设辅助采区车场，以解决采区通风、排水和辅助运输。 3、大巷布置 井下+50m 水平运输大巷东大巷长 1100m，西大巷长 570m,井下 所辅道轨为 30kg/m 轨道，大巷运输采用蓄电瓶电机车牵引。 4、采区划分及接替 （1）采区划分及开采顺序 井田+50m 以上原划分为三个采区，根据煤层赋存条件和现有的 开拓布置情况，井田+50m 水平以下范围划分为一个中央双翼采区， 工作面由上而下两翼顺序接替。 5、井筒 （1）排矸斜井（原老主斜井）：斜长 900m,坡度 26，断面 8.6m2，井口标高均为+391，井底标高+50m。作为矿井的进风井，井 - 10 - 筒内布置 1 趟排水管，拟在老主斜井改造成单码箕斗提升运输，担 负全矿井排矸提升任务。 （2）副斜井：斜长 778m，坡度 26，井筒净宽 3.0m，断面 7.6m2，井筒提升设备改为一台 JK-3.02.2E 型单绳缠绕式提升机， 配 660V 500W 742r/min 交流变频电动机，配备 1t 固定式矿车。目 前担负全矿井提人、下料等辅助运输任务，并作为矿井的进风井。 井筒内布置 1 趟压风管、1 趟洒水管、2 趟排水管、动力电缆及通信 电缆。拟在斜井井筒内安设架空乘人装置，担负人员运送及下料任 务。 （3）回风立井：井深 126m，井筒直径 3.0m，井底标高+265m， 担负全矿井的回风任务。 （4）皮带主斜井：斜长 906.9m，倾角 24.5，井筒净宽 3.4m，断面 8.6m2，井筒提升设备为 1000mm 带式输送机。担负全矿 井的主提升任务，同时作为矿井的进风井。井筒内布置 1 趟瓦斯管、 1 趟压风管和 1 趟洒水管。 二、提升、通风、排水和压缩空气设备二、提升、通风、排水和压缩空气设备 （一）提升设备 1、皮带主斜井提升设备 皮带主斜井采用带式输送机提升，带式输送机长 L=951m，倾角 =24.5，运量 Q=400t/h，带宽 B=1000mm，带速 v3.15m/s，采 用头部集中驱动，尾部重车拉紧装置，头部驱动电机为 3450kW， 驱动装置按 2:1 配比安装，正常运行功率配比 1:1，其中 1 台备用， 驱动采用高压变频软启动装置。 2、排矸斜井（老主斜井）提升设备 排矸斜井利用原有设备，即：1 套 2JK-31.5E 型 3m 直径双滚 - 11 - 筒单绳缠绕式提升机，其最大静张力为 130kN，最大静张力差为 80kN，配套减速比为 20 的行星轮减速器，配套 660V、355kW、720r/min 的 YP400L-8 型电动机一台；提升容器为 JX-4 型 4t 箕斗，目前已暂停提升，拟改造成单码箕斗提升运输， 担负全矿井排矸提升任务。 。 3、副斜井提升设备 副井提升提升容器 MGC1.1 型、1t、600mm 轨距固定式矿车；设 备选用 1 套 JK3.02.2E 型 3m 直径单滚筒单绳缠绕式提升机，配套 电机选用 YP450L-8 型交流变频电动机 1 台。拟在副斜井井筒内安设 架空乘人装置，担负人员运送及下料任务。 （二）通风设备 本矿井通风设备选用 AGF606-2.44-1.2-2 型轴流式通风机 2 台， 其中 1 台工作，1 台备用，每台通风机配套 1 台 8 极，6kV，500kW 电动机。 （三）排水设备 1、-200m 水平泵房排水设备 本矿井主排水设备选用 1 台 MD580-605 型矿用耐磨离心式排 水泵，每台排水泵配套 1 台 YB2系列 4 极 6kV、710kW 矿用防爆电动 机；2 台 MD580-6011 型矿用耐磨离心式排水泵，每台排水泵配套 1 台 YB2系列 4 极 6kV、1600kW 矿用防爆电动机。2 台 MD580- 6011 型排水泵中 1 台作为工作泵、1 台作为检修泵，1 台 MD580- 605 型排水泵作为备用泵，结合建设单位意见，在泵房内预留 1 台 MD580-605 型排水泵的安装位置。 直排排水管路先用 1 趟 D37719 型无缝钢管，转排排水管路选 用 1 趟 D37710 型无缝钢管，两趟排水管路均分段选择壁厚；正常 - 12 - 涌水期 1 趟直排管路运行，最大涌水期 2 趟管路同时运行。 2、+50m 水平泵房排水设备 矿井+50m 现有主排水泵房布置有 3 台 200D439 型主排水泵， 其中 1 台工作，1 台备用，1 台检修，每台水泵配备 1 台 YB2 系列 4 极 6kV、450kW 矿用防爆型电动机；以及 1 台 MD450-607 型多级离 心泵，配 800kW 矿用防爆型电动机。排水管路为沿副井井筒敷设的 2 趟 D2195 无缝钢管，正常涌水期 1 泵 1 管工作，最大涌水期 2 泵 2 管工作。 （四）压缩空气设备 本矿井空压机房内安装 4 台空压机，其中：2 台 L132C-09A 型 空压机，供气量 20.2m3/min；1 台 BLT-175A 型空压机，供气量 23.6m3/min；1 台 LEK110A1 型空压机，供气量 20.6m3/min。 三、供电及通信三、供电及通信 （一）地面供配电 1、高压配电系统 （1）工业场地新 35kV 变电所 工业场地新 35kV 变电所，以 6kV 向井下中央变电所（2 回） 、 井下采区变电所（初期 2 回，后期上综采后 3 回） 、生产系统变电所 （2 回） 、通风机房（2 回） 、瓦斯抽采站（2 回） 、高压电容补偿装 置（2 回） 、动力变压器（2 回）配电。 （2）生产系统 6kV 变电所 生产系统 6kV 变电所，以 6kV 向排矸斜井（老主斜井）驱动机 房（2 回） 、副井绞车房（2 回） 、动力变压器（2 回）供电。 2、低压配电系统 （1）工业场地新 35kV 变电所内低压 - 13 - 工业场地新 35kV 变电所内设 2 台动力变压器为 S11-M-1250/6 6/0.4kV 1250kVA，正常时 2 台同时运行，负荷率为 0.45。低压选 用 GCS 型低压抽出式开关柜，以 380V 双回路向现有主井空气加热室、 副井空气加热室、锅炉房、生活污水处理、矿井排水处理及消防供 水泵房、电机车充电室、所用电等动力用电设备配电；以 380V 单回 路向机修间、综采设备库、办公楼、综合楼等动力及室内外照明用 电设备配电。以 380V 1 对 1 方式直接向空压机供电。 （2）生产系统 6kV 变电所 生产系统 6kV 变电所做共二层，一层设 6kV 高压室、6/0.4kV 变配电室，二层设高压变频器室及控制室。 6/0.4kV 变配电室内选用 2 台 SCB10-630/6 6/0.4kV 630kVA 干 式变压器，正常 1 台运行 1 台备用，负荷率 0.66，当 1 台变压器故 障时，另 1 台变压器可以保证该变电所全部低压用电负荷正常运行。 低压侧采用单母线分段接线方式，低压柜选用 GCS 系列抽出式开关 柜,共 10 台。低压侧设无功自动补偿装置，补偿 200kvar，补偿后 功率因数 0.92。 生产系统 6kV 变电所做为生产系统主变电所，主要承担主斜井 井口房、准备车间、露天储煤厂等高低压设备用电，同时为副井绞 车房提供 2 回 6kV 高压电源、2 回 380V 低压电源，为皮带主斜井空 气加热室提供 2 回 380V 低压电源，为储煤场除尘设施、地磅房、排 矸系统等各提供 1 回 380V 低压电源。 （二）井下供配电 1、井下电压 井下电压等级： 6kV、1.14kV、0.66kV、0.127kV。 - 14 - 2、井下供配电系统 井底车场毗邻主排水泵房处设有中央变电所，并在采区毗邻采 区水泵房处新增设采区变电所，同时，分别在炮采工作面、顺槽带 式输送机、综掘工作面、普掘工作面、采区提升机房、下山输送机 等处设置配电点。当后期井下上瓦斯抽采设备时，从原有中央变电 所引 2 回 6kV 电源线至瓦斯抽采设备配电点。 3、井下照明及接地 井下照明电压为 127V，井下各变电所、机电硐室、主要巷道、 顺槽等均设固定照明，井下主接地极设置在原排水泵房水仓中，辅 助接地极设在巷道的水沟内，在采区变电所附近的采区水仓及各配 电点均设置局部接地极，并形成不间断的井下接地网。 （三）综合自动化控制 1、主运输带式输送机监控系统 主运输带式输送机系统，采用PLC集中控制系统，并设置监控计 算机。系统采用逆煤流延时起车，瞬时停车方式，设备之间相互闭 锁，并设有起车、停车、事故和联系信号。 2、矿井提升监测监控系统 副斜井提升机采用交直交变频传动方式，采区提升机采用交流 变频传动方式。具有以下监控功能：提升信号显示系统、提升保护、 综合后备保护、故障自诊断、行程、速度图、开车准备状态，控制 系统状态、高低压电源回路、安全回路等实时显示以及报表打印功 能。 3、主排水控制系统 主排水泵房的排水泵主电机，由井下中央变电所一对一供电。 在水泵房设有就地操作箱，水泵手动启停。 - 15 - 4、矿井主通风机监控系统 在通风机房设置整套负压、风量监测装置。通风机控制手动工 作方式。手动方式在配电柜上直接操作。 5、排水系统控制 本矿井分别在矿井排水处理站、生活污水处理站和供水泵房分 别配备以可编程控制器(PLC)为核心的控制装置。在水池中设有液位 控制器，根据水池水位高、低，自动开停水泵。工作设备故障时， 备用设备自动投入。实现矿井排水处理系统设备、生活污水处理系 统设备等的集中控制，统一管理。 6、矿井安全监测监控系统 矿井安全监测监控系统实时监测监控井下甲烷(瓦斯)气体、一 氧化碳、风速、温度、负压、烟雾等各项矿井环境参数和井上下主 要生产环节的各种生产参数和主要设备的运行状态。 井下瓦斯抽采站配置 KJ70N 瓦斯抽放监控系统，主要针对煤矿 瓦斯抽采及利用中的管道工况参数、环境参数、供水参数、供电参 数、供气参数等进行实时监测及部分参数计量。 10、人员定位系统 为了保证下井人员的安全，及时了解当前井下人员的数量及分 布情况，矿井配备了矿用人员定位系统。确保能够实时掌握井下各 个作业区域人员的动态分布及变化情况。 11、矿井工业电视系统 矿井视频监视系统，选用矿用工业电视系统。实现地面和井下 主要生产环节及地面重要地点安防的视频监控。 矿井各系统已达到矿井技改后的需要验收的标准。截止 2013 年 5 月份，除因锅炉脱硫除尘设备需维修更换，环评单项验收未进 - 16 - 行外，已完成其余所有单项验收，并与 2013 年 5 月份进入为期 5 个 月的试运转，后经河南能源局批复，将试运期又延长 6 个月。 “321”事故发生后，试运转和环评单项验收均停滞。 第二章 防治煤与瓦斯突出 第一节第一节 煤层瓦斯赋存特征及瓦斯参数测定煤层瓦斯赋存特征及瓦斯参数测定 一、煤层瓦斯赋存特征一、煤层瓦斯赋存特征 公司瓦斯的赋存情况呈现如下特点： 1、瓦斯分带较明显。自二1煤层露头向深部依次出现了瓦斯风 化带和瓦斯带。分化带方向大致与煤层走向呈平行或斜交。但在井 田中部 15 勘探线附近，瓦斯成分与含量较高，无瓦斯风化带。 瓦斯风化带大体在煤层底板标高+100m 以上，沼气成分 80%，含量在 4.0m3/t 以下。+100m 水平以下属瓦斯带，沼气成分 80%，含量为 412.74m3/t。 2、瓦斯含量与煤层厚度有一定的关系。在同一深度，若地质条 件相同而煤层厚度大，则有利于瓦斯的生成和保留，因此，瓦斯含 量高。反之，煤层厚度越小，瓦斯含量越低。 3、瓦斯含量随着煤层埋藏深度的增加而增高。但由于井田内瓦 斯地质条件的差异，瓦斯含量梯度的增减有所不同。14 勘探线以西 为瓦斯正常区，瓦斯含量界于 3.1910.71m3/t 之间，平均垂深每增 加 100m，瓦斯递增 2.54m3/t；1418 线之间为瓦斯富集区，瓦斯含 量为 2.2412.74m3/t，平均垂深每增加 100m，瓦斯递增 5.88m3/t；18 线以东为瓦斯放散区，含量在 05.49m3/t 之间变化， 平均垂深每增加 100m，瓦斯递增 1.35m3/t。 4、瓦斯含量与地质构造有关。井田内由于各区段地质构造存在 - 17 - 着差异，使煤层瓦斯的赋存情况较为复杂。井田东部和西部的瓦斯 含量低即与东、西两端的构造相对比较复杂有关。大郭沟断层虽为 压扭性逆断层，但由于在挤压过程中，地层受牵引力强，张性裂隙 发育，瓦斯容易逸散。加之派生的一些低序次小断裂的存在，不仅 使煤层受到了切割，也为瓦斯的逸散开辟了通道，因而形成了瓦斯 排泄区。中部构造简单，释放条件差，储气条件有利，相对成为富 集区。 总之，煤层露头覆盖层条件差者，瓦斯易于放散，顶板为泥岩 的有利于瓦斯的集存，煤层厚度大时瓦斯含量相对较大，而断裂附 近则瓦斯含量小。 二、二1煤层瓦斯参数实测情况 科研院所、平煤股份瓦斯研究所先后在井田西部、中部、下延 采区、东部多处实测了瓦斯参数。测定结果为： 东部：瓦斯含量 3.762411.6752m3/t，瓦斯压力 0.251.35MPa。中部：瓦斯含量 2.676.31m3/t，瓦斯压力 0.140.52MPa。西部：瓦斯含量 1.452.28m3/t，瓦斯压力 0.150.24MPa。下延采区：瓦斯含量 4.91511.682m3/t，瓦斯压力 0.21.6MPa。详细数据如表 2 所示。 表 2 公司部分瓦斯压力、含量测定参数表 地点 标高 （m） 瓦斯含量 （m3/t） 瓦斯压力 （MPa） 二1-11070 机巷底抽巷 200m-6.597.46070.7 二1-11070 机巷底抽巷 400m-7.23.76240.25 二1-11070 机巷底抽巷 600m-711.67521.35 二1-11090 机巷底抽巷 200m397.24570.9 二1-11090 机巷底抽巷 400m505.10350.5 二1-11090 机巷底抽巷 600m644.60650.43 二1-11090 风巷底抽巷 200m878.18841.15 二1-11090 风巷底抽巷 400m1204.75340.45 东部 二1-11090 风巷底抽巷 600m1203.97520.35 中部二 1-11170 风巷 55 米处413.7710.45 - 18 - 11160 机 5 测点向里 5m 处下帮-34.24 11160 机 5 测点向里 15m 处下帮-44.63 11160 机 5 测点向里 25m 处上帮-56.31 11160 机 10 测点向里 6m 处下帮83.44 11160 风 15 测点以外 7m 处下帮495.05 11160 风 8 测点向里 20m 处下帮452.95 11160 风 8 测点向里 50m 处下帮465.22 由朗格缪尔公式 反推瓦斯压力为 0.140.52 11160 机巷绕巷向里 32m 处05.430.24 11160 切眼距风巷 18m 处405.37未测定 11170 切眼拐角正前方向252.67未测定 11 采区轨道下山水仓口处05.260.18 1-1 采区轨道下山水仓口以外 15m 处 0 5.58 0.18 12020 机巷口里 130m 迎头+51m1.89未测定 12020 风巷口里 120m 迎头+96m2.280.24西部 12020 机巷口+641.450.15 下延采区轨道下山04.9150.4 下延采区轨道下山-647.99320.8 下延采区轨道下山-1009.6531.1 下延采区轨道下山-15011.6821.6 下延采区轨道下山-2009.360.55 下延 下部瓦斯参数测试巷开口处-141.90380.2 第二节第二节 突出危险区域管理情况突出危险区域管理情况 一、煤与瓦斯突出矿井情况 公司二1煤层共发生煤与瓦斯突出 2 次（见表 3） ，突出煤量 13t、970t，突出瓦斯量 500 m3、31000m3。 表 3 公司历次煤与瓦斯突出情况统计 根据 2004 年 10 月 16 日在公司井田东翼的 11140 运输上山距 11140 机巷口约 54m 左右发生了瓦斯动力现象，压出煤量约 13t，瓦 斯涌出量估计约 500m3，吨煤瓦斯量为 38.5 m3/t，此处标高 +102.1m。 2008 年河南省煤炭工业管理局根据科研院所煤矿提供矿业有 序号突出时间突出位置 标高 （m） 煤量 （t） 瓦斯量 （m3） 突出类型 12004.10.1611140 运输上山+10213500压出 22014.03.2121010 机巷-5697031000突出 - 19 - 限公司煤与瓦斯突出矿井鉴定报告 ，省局批准矿业有限公司为煤与 瓦斯突出矿井，开采的二 1 煤层为煤与瓦斯突出危险煤层。 二、突出危险区域管理 根据煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定及河南省 强化煤矿安全生产暂行规定第四条：煤与瓦斯突出矿井严禁划分 非突出危险区。 公司全井田范围内按突出危险区管理。公司全井田范围内按突出危险区管理。 第三节第三节 瓦斯防治技术路线瓦斯防治技术路线 一、矿井安全生产管理定位一、矿井安全生产管理定位 按照河南省人民政府办公厅关于转发河南省高瓦斯和煤与瓦 斯突出煤矿分类管理实施意见的通知的分类标准及认定要求。具 有下列情形之一的，属类管理区： （1）煤层瓦斯压力1.5 MPa 或煤层瓦斯含量15 m3/t 的采掘区 域； （2）发生过冲击地压或煤与瓦斯突出(或爆炸)事故的采区及相邻 采区； （3）冲击地压威胁严重,地质构造复杂,地应力集中区； （4）突出煤层、突出危险区石门揭煤； （5）开采垂深在 800 米以上的采掘区域； （6）未按规定进行矿井地质报告修编或瓦斯等级鉴定的矿井。 公司二1煤层深部实测瓦斯压力最高达 1.6 MPa，且发生了煤与 瓦斯突出事故，因此公司分类管理等级由原来批复的类矿井自动 升级为类矿井，严格按照类矿井管理和进行瓦斯治理。 升级为升级为类矿井后将要做的工作：类矿井后将要做的工作： 1严格按照类矿井定位矿井产量，按照规定提取和使用安全 - 20 - 生产费用。 2进一步规范和完善安全生产管理规章制度。 3规范矿井瓦斯地质管理，及时收集、分析瓦斯参数，丰富和 完善矿井瓦斯地质图，突出区域回采工作面抽采达标评判前，必须 绘制出回采区段瓦斯地质图，作为评判的依据之一，确保安全生产。 4进一步规范瓦斯参数测定工作，石门揭煤，采煤工作面原 始参数及抽采达标评判所测残余参数，随采掘延伸增加测定的瓦斯 参数为依据，瓦斯赋存状况需要测定的瓦斯参数，为指导设计和措 施制定需测定瓦斯参数，由中国平煤集团瓦斯研究所测定，其他参 数由公司根据安全需要自行测定，用以指导生产。 5、生产活动期间，合理部署，尽量避免形成应力集中区，在矿 压显现区及地质构造区域施工时，要采取打钻、松动爆破等措施进 行应力释放，超前防治地应力灾害。 二、矿井瓦斯治理思路二、矿井瓦斯治理思路 1坚持“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”瓦斯综合治理方针。 2全面贯彻落实“区域防突措施先行，局部防突措施补充”的 原则，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”十 六字瓦斯综合治理工作体系，达到“工程措施施工、技术措施制订、 职工思想防范”三超前要求。 3实施穿层钻孔预抽煤层瓦斯，并采用水力冲孔等措施进行增 透，提升瓦斯抽采效果，实现瓦斯综合治理工程与安全生产有机统 一，推动矿井瓦斯治理工作再上新水平，最终实现安全发展。 4、以科技进步为支撑，加大安全投入，推广应用新技术、新工 艺、新设备，保证瓦斯治理的先进性和适用性。 - 21 - 三、瓦斯区域治理方案的确定三、瓦斯区域治理方案的确定 防治煤与瓦斯突出规定中明确指出，瓦斯区域治理大体分 为保护层开采和预抽煤层瓦斯两个类型，且应优先选择保护层开采。 公司二1煤层底板以下平均 26m 处赋存有一7煤层，因此提出两种 瓦斯区域治理方案。 方案一：开采一方案一：开采一7煤层作为二煤层作为二1煤层的下保护层煤层的下保护层 （1）保护层煤层赋存条件差。保护层煤层赋存条件差。保护层煤层赋存不稳定，发育较 差的偶尔可采煤层，走向方向分布数量不等落差在 25 米的断层； 且受断层影响，难以布置工作面。 （2）保护层开采难度大。保护层开采难度大。保护层煤层薄，其顶板为 L7灰岩， 底板为砂质泥岩，由于保护层煤层薄，采面支护工艺难以采用液压 支架或悬移支架进行支护，只能使用单体液压支柱进行支护。回采 期间采空区内 30 米处于悬顶状态，顶板坚硬难以垮落。工作面条件 差，劳动强度大，矸石采出率高（60%以上） ，工作面循环慢（采面 推进每月不足 20 米） 。 （3）采面生产组织困难。采面生产组织困难。公司曾在东区布置过保护层煤工作面， 但因采面顶板坚硬、不垮落，采面推进困难，管理难度大被迫放弃 停采回收。相邻矿井宝雨山矿曾进行过保护层煤保护层开采，由于 受煤层赋存不稳定、回采安全管理困难，将机械化采煤工艺等更改 为炮采，最终放弃对保护层开采。 （4）保护层巷道施工穿层钻孔困难。保护层巷道施工穿层钻孔困难。由于顶板为 L7灰岩，其 中有 68 米的岩性为 L7燧石灰岩，硬度系数在 10 以上，钻孔穿过 该岩段用时耗材量大，经施工部分钻孔统计，平均每施工一个穿层 钻孔，需要 35 个岩石钻头，用时 45 个小班。 方案二：预抽煤层瓦斯方案二：预抽煤层瓦斯 - 22 - 根据公司煤层综合柱状图、含煤地层的特征及地质勘探钻孔等 资料查明分析，在二1煤层底板以下 1216m 的层位含有其厚度在 1.63.0m 的砂质泥岩，一7煤层顶板以上 68m 为燧石灰岩。 依据中国平煤集团底板抽采巷交接验收管理规定 （中平 【2014】195）第一条第二款要求：底板抽采巷布置层位选择要有利 于快速掘进作业线施工、有利于区域（穿层）钻孔施工，巷道与突 出煤层应留设不小于 10m 的隔离岩柱（地质破碎带应合理增加） ， 且必须执行超前探测地质构造措施，防止误揭突出煤层。 因此公司采取在二1煤层底板以下 1216m 的砂质泥岩岩层内 布置低位岩石巷掩护煤巷掘进，回采区域采用顺层钻孔预抽回采区 域煤层瓦斯（本煤层钻孔）预抽煤层瓦斯。 综上所述，公司目前不具备保护层开采条件。故采煤工作面选综上所述，公司目前不具备保护层开采条件。故采煤工作面选 择顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，掘进工作面选择低位巷穿层钻择顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，掘进工作面选择低位巷穿层钻 孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域治理方案。孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域治理方案。 四、瓦斯防治技术路线四、瓦斯防治技术路线 1、煤巷掘进区域： 在距二1煤层底板以下 1216m 的岩层内布置低位岩巷，采用 穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯的区域治理措施，同时根据瓦斯赋 存的状况采用水力冲孔措施进行卸压增透，降低煤层承压力。 2、回采区段： 在风巷、机巷施工倾向顺层钻孔预抽回采区段煤层瓦斯。煤层 厚度2.0m，钻孔布置 1 排； 2m煤层厚度6m 时，钻孔布置 2 排； 6m煤层厚度8m 时，钻孔布置 3 排，钻孔孔径均为 113mm，风巷 下行钻孔和机巷上行钻孔交叉长度不小于 10m。 3、石门揭煤： - 23 - 石门揭煤巷道距离突出煤层的最小法向距离小于 10m 时（在地 质构造破坏带为小于 20m 时） ，必须边探边掘，确保最小法向距离 不小于 5m。 在揭煤工作面掘进至距煤层最小法向距离 10m 之前，应当至少 打两个穿透煤层全厚且进入顶（底）板不小于 0.5m 的前探取芯钻孔， 并详细记录岩芯资料。当需要测定瓦斯压力时，前探钻孔可用作测 定钻孔；若二者不能共用时，则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见 煤点间距最大的位置。 在揭煤前实测瓦斯参数，经区域预测具有突出危险性时，距突 出煤层最小法向距离 7m 之前采取区域防突措施，必要时采用水力 冲孔、水力割缝等措施进行增透，提高瓦斯预抽效果，并进行效果 检验，直到效果有效为止。 距突出煤层最小法向距离 5m 前再进行区域措施验证（效检） ， 验证（效检）有突出危险时，实施工作面防突措施并进行工作面措 施效果检验，直到措施有效。 区域验证无突出危险或在采取工作面防突措施并效检有效时， 边探边掘至距突出煤层最小法向距离 1.5m 时，再次进行工作面验证 （效检） 。验证（效检）有突出危险时，再次实施工作面防突措施， 直到验证为无突出危险。 未能一次揭穿煤层时，继续执行揭煤安全技术措施并直至进入 煤层顶板或底板 5m 以上，揭煤全过程结束。 六、瓦斯抽采钻孔的布置方式六、瓦斯抽采钻孔的布置方式 1.煤巷掘进条带预抽钻孔煤巷掘进条带预抽钻孔（以二1-21010 机巷低位抽采巷为例） （1）低位抽放巷布置方式 被掩护煤巷与低位抽放巷平距为帮对帮 1m，二1煤层底板与抽 - 24 - 放巷顶板垂距不小于 10m 内错布置，抽放巷与煤巷施工方位角相同， 在低位抽放巷内向煤巷掘进工作面煤体超前进行打钻卸压和抽放。 （2）穿层钻孔布置方式 穿层钻孔布置要求：穿层钻孔根据防治煤与瓦斯突出规定 控制煤巷掘进工作面低位两帮轮廓线外各 15m 要求和西安科技大学 测定公司二1煤层瓦斯抽放半径 2.5m（预抽期 30 天）的标准， （见 测定结论附件 1）进行钻孔设计： 穿层钻孔孔径为 89mm，每组布置 11 个穿层预抽钻孔、每组 钻孔组间距 4.0m，穿层钻孔终孔间距 5m，穿过煤层进入顶板 1.0m，穿层钻孔控制到煤巷掘进工作面两帮底板轮廓线外不小于 15m。 （具体见穿层钻孔布置示意图和穿层条带预抽钻孔布置参数表） 二1煤层 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 左帮 右帮 穿层钻孔断面示意图 - 25 - 穿层预抽钻孔 巷道 巷道 1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 穿层钻孔平面示意图 穿层条带预抽钻孔布置参数表 孔号开孔位置 垂直角度 （） 见煤点 （m） 孔深 （m） 1#距右帮 1.73m右仰角 5220.5928.65 2#距右帮 1.38m右仰角 5817.6424.72 3#距右帮 1.08m右仰角 6614.9721.18 4#距右帮 0.83m右仰角 7712.7418.23 5#距左帮 2.05m左仰角 8811.1816.16 6#距左帮 1.55m左仰角 7110.5015.30 7#距左帮 0.92m左仰角 5410.2915.77 8#距左帮 0.12m左仰角 3911.8417.32 9#左帮距底板 2.71m左仰角 2814.3420.55 10#左帮距底板 2.35m左仰角 2017.2924.37 11#左帮距底板 2.10m左仰角 1420.4628.51 （3）卸压增透措施