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文档简介

湖北省鄂西州巴东县青树沟煤矿安全预评价 前 言建设项目安全预评价是贯彻落实“安全第一,预防为主,综合治理”的安全生产方针的重要技术保障,是安全生产监督管理的主要手段,是使安全设施“三同时”工作进一步科学化和制度化的重要举措,它必将大大提高“三同时”工作的质量和水平。湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿为一合法保留矿井,矿区已开采多年,原生产设计规模为3万ta,但因该矿各生产系统尚不完善,技术装备水平较低等诸多因素影响,矿井一直未达设计能力。矿区含煤地层为二叠系下统马鞍组及二叠系上统吴家坪组,其中,吴家坪组煤层不发育,为不可采层,主采层为二叠系下统马鞍组。煤层厚度为0.82.55m,平均厚1.06m,根据湖北省国土资源厅印发湖北省巴东县绿葱坡煤矿区2007年资源储量年度报告核查意见书的函,矿区保有煤炭资源储量为70.2万吨,其中122b类12.9万吨,333类57.3万吨。为了合理开发矿井范围内的煤炭资源,合理优化矿井各生产系统,提高矿井技术装备水平,适应国家煤炭产业政策要求,该矿井于2008年8月即委托中煤国际工程集团武汉设计研究院编制了扩大矿井生产能力(由3万ta改6万ta)煤炭资源开发利用方案,并得已有关部门审批。根据中华人民共和国安全生产法、煤炭法等国家有关法律、法规的规定,湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿委托我公司对该矿建设项目进行安全预评价。松宜矿山事务有限公司是具有湖北省煤矿安全评价乙级资质的评价机构资质证号:APJ(鄂煤)072006。受青树沟煤矿的委托后,我公司即委派了由采矿、地质、机电、通风等专业的评价人员、技术专家组成评价小组赴该矿进行了详细的现场勘察和资料收集,在系统调查、分析该建设项目开发利用方案的基础上,根据煤矿安全规程和其它相关法律法规、标准规范,结合矿井现有的安全状况,找出了青树沟煤矿建设项目在施工建设和生产过程中可能存在的危险、有害因素,并运用系统的安全评价方法对其进行了安全分析与评价,针对事故多发及安全基础薄弱之处提出了相应的安全技术和管理对策措施及建议,在此基础上做出了科学合理的安全预评价结论,以供该建设项目在下一步进行初步设计时参考,同时,也为各级安全生产监督管理部门加强对该建设项目的监督与管理提供了重要依据。我公司在对湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿建设项目进行安全预评价工作期间,得到了恩施州、巴东县各级安全生产监督管理部门的监督、支持与指导,同时该矿也给予了积极配合和帮助,在此表示诚挚的感谢。由于评价人员编写水平有限,同时对于评价所需基础资料、数据的收集有一定的难度和局限性,评价报告难免有需要完善的地方,诚请各级领导、专家给予指导、指正。松宜矿山事务有限公司 二八年九月第一章概 况第一节安全预评价对象、范围及目的一、安全预评价对象及范围安全预评价对象:湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿煤炭资源开发改扩建项目。安全预评价内容:以湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿改扩建建设项目在矿井煤炭资源开发利用和生产过程中所涉及到的井上下生产系统、辅助系统及设施、设备等有关安全问题。二、安全预评价范围预评价范围:为湖北省国土资源厅批准签发的湖北省恩施州巴东县青树沟煤矿采矿许可证5个拐点坐标所圈定的范围。湖北巴东县青树沟煤矿划定矿区范围拐点坐标如下:拐点号X坐标Y坐标备 注13410300374262002341080037426750334099303742757043409230374278005340923037427050开采标高+1168m至+1702m。井田面积:1.238km2三、安全预评价目的1、贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针,提高建设项目本质安全程度和安全管理水平,减少和控制该工程项目实施过程中的危险、有害因素,降低生产安全风险,预防事故发生,保证施工单位的人员生命安全、人员健康和财产安全。2、根据本项目的实施过程、环境条件及劳动者的劳动过程特点,识别和分析建设项目存在的危险、有害因素。3、提出消除、控制或降低危险、有害因素的对策措施,为矿山安全管理提供依据。4、为矿山开采设计及安全生产监督管理部门实施安全监察、管理提供依据,确保工程的安全技术措施符合国家法律、法规的规定。第二节安全预评价依据一、法律、法规1、中华人民共和国安全生产法;2、中华人民共和国矿山安全法;3、中华人民共和国劳动法;4、中华人民共和国煤炭法;5、中华人民共和国职业病防治法;6、中华人民共和国消防法7、煤矿安全监察条例8、安全生产许可证条例二、行业技术标准、规程、文件1、关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见安监管协调字200456号;2、关于加强建设项目安全设施“三同时”工作的通知发改投资20031346号;3、安全评价通则 (AQ80012007);4、安全预评价导则(AQ80022007);5、工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002);6、工业企业总平面设计规范(GBZ50187-1993);7、工作场所职业病危害警示标识(GBZ158-2003);8、生产性粉尘作业危害程度分级(GB5817-1986);9、用电安全导则(GB/T13869-1992);10、通用用电设备配电设计规范(GB50055-1993);11、建筑防雷设计规范(GB50057-1994);12、矿山电力设计规范GB50070;13、煤炭工业矿井设计规范GB50215-94;14、劳动保护用品配备标准(原国家经贸委安全2000189号);15、煤矿粉尘防治规范;16、煤矿安全规程(2006年版);17、矿井水文地质规程;18、爆破安全规程(GB6722-2003);19、矿井防灭火规范;20、矿井瓦斯抽放管理规范;21、矿井防治水工作条例;22、煤矿建设项目安全设施监察规定(国家局第六号令);23、关于加强小型煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收工作的通知(煤安监司办字200413号)三、其它资料1、采矿许可证:4200000511641;2、安全生产许可证:(鄂)MK安许证字20060525号;3、煤炭生产许可证,证号:204203240329;4、企业法人营业执照,注册号:4203001003498;5、法人代表:徐达红;矿长资格证号:EM10512028。 6、湖北巴东县青树沟煤矿提供的井上下对照图等图纸及有关技术资料; 7、湖北巴东县青树沟煤矿安全预评价委托协议书;8、湖北巴东县青树沟煤矿地质勘查报告;9、湖北省巴东县青树沟煤矿煤炭资源开采利用方案说明书;第三节安全预评价程序预评价程序包括:前期准备;危险、有害因素识别与分析;划分评价单元;选择预评价方法,定性、定量评价;提出对策措施及建议;做出安全预评价结论;编制安全预评价报告;安全预评价报告评审等8个阶段(下图)。安全预评价程序框图第二章 建设项目概况第一节井田概况一、交通与位置青树沟煤矿区位于巴东县城南西直线距离约37km,距绿葱坡镇约2km。行政区划属巴东县绿葱坡镇管辖。地理坐标:东径:1101236-1101935,北纬:304621-305248231省道从矿区北东约500m处通过,231省道于大支坪镇附近与318国道相连,于绿葱坡北约5km处与209国道相连,矿区内有简易公路与主干公路相通,交通条件方便。(见交通位置图)二、自然地理本区地貌属构造剥蚀、溶蚀低中山中山区,地貌形态以溶蚀峰丛及浸蚀槽谷为主,矿山处构造剥蚀、溶蚀残峰部位,微地貌由数坐溶蚀小丘构成,峰顶高程一般16501680m;山间分布浅蚀溶蚀槽谷或洼地,谷底高程一般为16201650m,谷峰之间多以斜坡相连,斜坡自然坡角2040,局部较陡,区内最高点位于南部的无名山峰,峰顶高程约1680m,最低点位于南西溶蚀洼地一带,高程约1620m,相对高差约60m。矿区气候属亚热带季风气候,气候温和湿润,四季分明,降雨量充沛。据巴东县气象局资料,夏季最高气温28.8C,冬季最低气温-16.1C;年平均降雨量1873.16mm,59月为雨季,集中了年降雨量的63%,历史上最大月降雨量为576mm。11月至次年4月为霜冻期;常年主导风向为南风。矿区内地表水系不发育,无常流地表水系分布;矿区范围东部数公里以外的桃子坪一带槽谷高程为850m左右,视为当地侵蚀基准面,矿区及周边的大气降水多注入岩溶漏斗或落水洞,通过地下径流汇入域地表水流。区内经济以农业为主,主要农作物为稻谷、玉米、土豆、疏菜等。主要经济作物为中药材。工业以水泥,水电站及煤炭为主。而煤炭开采主要为县内工业用煤和生活用煤的主产区。第二节矿井地质特征一、矿区地质一)矿区地层矿区出露第四系、三叠系、二叠系、石炭系和泥盆系地层,由新至老叙述如下:1、第四系(Q)上部植物生长层,浮土,坡积层。下部崩坡堆积物。最大厚度可达115.6m,一般为45m。2、三叠系下统大冶组(T1dy)底部为灰色、灰黑色薄层状灰岩与黄绿色页岩互层,含菊石等化石,往上为灰色薄中厚层灰岩,与下部呈整合接触,厚度不详。3、二叠系上统大隆组(P2d)上部薄层状薄层状含灰黑色粉砂质条带状灰岩与灰色灰黑色泥质层,中部为灰黑色砂质页岩,底部薄层状炭质页岩与硅质岩互层,层间有泥岩,厚2536.2米。4、二叠系上统吴家坪组灰岩段(P2w2)上部灰黑色中厚厚层状含燧石结核灰岩,中部灰色,灰黑色厚层状结晶灰岩,含少量燧石结核,底部为薄层状含燧石结核燧石条带状灰岩夹泥质灰岩,厚120160米。5、二叠系上统吴家坪组含煤段(P2w1)上部灰,灰黑色薄状泥质灰岩,黑色粉砂质页岩,层间夹有浅灰灰黄色泥岩,距煤层顶板23m处富含瓣类碗足类、笔石等公石,可作矿区内找矿标志,中部灰色、灰黑色含铝土质炭质页岩,泥岩及长石石英砂岩夹煤层。一般含煤一层,煤厚0.21.36m,较稳定;局部相变为两层煤,但厚度较薄,煤厚0.10.25m,常相变为炭质页岩或尖灭。厚4052m 。6、二叠系下统茅口组(P1m)灰深灰色,中厚层状含燧石结核灰岩,局部夹薄层状炭质页岩,厚100114m。7、二叠系下统栖霞组(P1q2)灰黑深灰色,中厚厚层状含燧石结核灰岩,局部燧石呈条带状出现,下部夹有薄层状炭质、铁质、泥质粉砂岩,厚148170m。8、二叠系下统马鞍组(P1qm)黑色薄层状炭质页岩或炭质粉砂岩夹煤层,煤层上部为块煤,块煤半亮亮煤,下部多为粉煤,厚度变化及大,呈透镜状,顶部常有黄铁矿晶粒,度部为粉砂质泥岩,局部含铁质,粉砂质结核,厚1.017.9m。9、石炭系中统黄龙群(C2hn) 浅灰灰色中厚层状结晶灰岩,厚度约50m。10、泥盆系上统写经寺组(D3x)灰黄浅黄色,薄中厚层状粉砂岩,细砂岩及薄层含铁质页岩,下部为含铁石英砂岩,厚度不详。二)区域构造矿区位于鄂西南褶皱香炉山背斜西北翼,经过后期构造作用叠加形成北北东向及北西向的次级褶皱,矿区一北西向次级背斜的南西翼近轴部,整体呈一倾向南西的单斜构造,倾角1042。矿区中部发育一高角度隐伏断裂,其走向为北东向,长约500m ,北西盘上升,南东盘下降,破碎带宽度约0.5m,对煤层开采具一定的不利的影响;矿区周边未见其它断裂构造通过,本井田内无断层构造。区内构造复杂程度属简单类型。二、煤层及煤质一)煤层煤层形态呈大小不等的透镜体分布。上煤层直接顶板为炭质粉砂岩,炭质粉砂质页岩,厚度03m。煤层由块煤、粉煤组成,块煤单层厚0.050.2m,透镜体中部煤层相对稳定,两侧则变化较大,其特征为:块煤与粉煤的厚度变化呈反比,即块煤变厚地段,粉煤则变薄或尖灭,而煤中夹矸少,甚至尖灭。块煤以半亮煤为主,夹少量暗煤镜煤条带,呈粉状结构;粉煤则以暗煤为主,局部夹有少量的半亮煤,呈鳞片状结构。该煤层为马鞍系唯一可采煤层。上层煤的直接底板为石英砂岩,距下层煤2.89.7m,下层煤相当不稳定,常被炭质页岩、炭质粉砂岩替代,煤厚00.25m,其底部为细粒石英砂岩。二)煤质根据武汉安平泰地质矿产勘查有限公司2008年6月提交的湖北省巴东县绿葱坡矿区2007年度煤炭资源储量报告(青树沟煤矿资源储量分割说明书),区内煤层赋存较稳定,煤层倾角810,平均9,容重1.70t/m3,煤厚0.221.55m,平均1.06m。煤层属于二叠系下统马鞍组,煤质经化验各项指标分别为:水份:4.158.28,一般5.91灰份:26.0645.84%,一般32.85挥发份:5.208.91%,一般7.29%固定炭:45.7966.44%,一般56.16%发热量:15.9024.45MJ/kg,平均21.52 MJ/kg全硫:1.718.13%,一般3.74%为中硫、中灰、发热量中等无烟煤,适用于水泥、化肥、石灰、酿酒等一般工业和民用。第三节开采技术条件一、水文地质(一)区域水文地质特征1、地形、地貌及地质特征矿区位于川鄂交界境内的中山区。区内地形总趋势,南、南西高、北低。太和山标高1889.40m,西坡标高1871.1m,一般标高11001400m,相对高差100700m。该区北缘岩屋坪之北干沟河谷标高564.8m,东南区略平坦,矿区内以新家荒为中心形成低洼,稍有倾斜之平台,标高13001400m。区域地表分水岭在龙潭坪以南的长岭岗、代家坪、太和山一线,呈东西向展布。东端的太和山拐向龙头山,呈北东向,西端的长岭岗转向矿区西坡野猫炸、蔡家垭一带山岭,呈北东向,总观全区地表分水岭,呈一“簸箕状”,开口撒向北东。矿区气候属南方山区寒冷多雨多雾地区,气温年平均7.76C,最高气温28.8C,最低气温-16.1C;年平均降雨量1873.16mm,最大年降雨量2302.4mm,最小年降雨量1203.6mm,月最大降雨量576mm,月最小降雨量8.1mm,日最大降雨量191.9mm,小时最大降雨量31mm,59月为雨季,集中了年降雨量的63%。平均年蒸发量869.38mm,最大年蒸发量1094.2mm最小年蒸发量571.4mm。据多年来降水量资料统计,每年降水多集中在5-9月,8-9月份多暴雨,其降水量占年平均降水量的63.1%。地表水系,主要有小溪河、干沟河、黑望河(下游为万福河),均发源于区域地表分水岭之北麓,皆由南往北汇入长江。河流浸蚀下切能力强,河谷形成陡坡深谷。矿区内的小溪河13线至28号泉水河段河床标高为792.61167.07m ,干沟河上、下断面处河床标高为时为905.041334.02m,小溪河河床比干沟河河床低50100m。矿区北缘干沟河河床标高564.8m视为当地侵蚀基准面。综上所述,区内地形发育特征受广泛裸露,岩溶发育的碳酸盐岩与地质构造的控制。据降雨量、蒸发量等资料综合分析,矿区年的水份应属丰剩地带特点,使地下水及地表水能得到充分补给条件。地表水系发育受以上条件制约,地表水流经矿区内吴家坪灰岩含水层皆有漏失,表明对矿床充水有不同程度影响。2、地下水的补给与排泄特征大气降水是本区地下水的主要补给来源之一。其补给方式主要有二:其一是通过含水层露头上的地表裂隙、溶隙呈面状渗入补给;其二是由岩溶洼地、漏斗汇集(包括降水及上复含水层的悬挂水),并通过其中的落水洞呈灌注式补给。地下水的另一种重要补给来源为山间溪水,这种补给源主要见于麻沙矿区一带。河水通过河下的岩溶裂隙通道,对地下水形成经常性的、线状的补给。(二)矿区水文地质条件1、矿区含水层与隔水层特征采矿区含、隔水层自上而下为:第四系孔隙透水含水层,二叠系下统栖霞组灰岩段灰岩裂隙含水层岩组,二叠系下统栖霞组马鞍段煤系地层隔水岩组,石炭系中统黄龙组灰岩组。矿床主要充水含水层为二叠系下统栖霞组灰岩段灰岩裂隙含水层岩组,含水层底部含钙质泥岩夹层,含水层透水性有限。2、矿区岩溶的分布与特征(1)地表岩溶的分布与特征区内灰岩地层广布,经多期构造活动,节理裂隙及断裂发育,加之充沛的大气降水,为岩溶的发育和发展提供了有利条件。主要岩溶形态地表所见有岩溶洼地及岩溶沟谷、溶沟(槽)、石芽等;地表形态有溶洞、岩溶裂隙、漏斗和落水洞,以落水洞、岩溶洼地和岩溶沟谷最发育。岩溶洼地及沟谷、溶洞的长轴走向多数为北北东至北东东向。岩溶裂隙和漏斗多发育在标高1100m以上,标高500900m则以溶洞为主。(2)地表水及其地下水的关系矿区地表水系,主要有小溪河、干沟河、黑望河(下游为万福河),均发源于区域地表分水岭之北麓,皆由南往北汇入长江。河流浸蚀下切能力强,河谷形成陡坡深谷。矿区内的小溪河13线至28号泉水河段河床标高为792.61167.07m ,干沟河上、下断面处河床标高为时为905.041334.02m,小溪河河床比干沟河河床低50100m。矿区北缘干沟河河床标高564.8m视为当地侵蚀基准面。(3)地下水动态变化特征地下水的动态,以似泉水流量变化为甚。流量高峰多出现于58月份,其高峰值一般在雨后12天,乃至数小时内(暴雨期)出现;枯水期则以12月翌年2月份现出最频。大气降水是区内地下水主要补给来源,也是区内各含水层地下水的补给来源,地下动态变化幅度大,各含水层地下水位与大气降水有密切联系。矿井涌水量:Q正=20m3/d Q大=50m3/d综上所述区内水文地质条件为简单类型。二、煤层顶、底板及稳定性由于煤层的直接顶板为灰黑色含泥质石英砂岩及黑色粉砂岩泥岩,煤层老顶为中厚层状含燧石结构燧砾带灰岩夹钙质页岩,物理强度属坚硬岩石,顶板不易垮落。底板为灰黑色泥质石英砂岩上部夹白色石英砂岩,老底为灰黑色泥质石英砂岩。三、瓦斯2007年度矿井进行了瓦斯等级鉴定工作,瓦斯绝对涌出量为0.126m3/min,相对涌出量为3.27m3/t。经湖北省经济委员会煤炭行业办批准为低瓦斯矿井。建议该矿井每年都应按规定进行一次瓦斯等级鉴定,并在矿井建设和生产过程中加强瓦斯检查及监测,及时采取防范和治理措施,防止瓦斯事故的发生。四、煤层自燃倾向性据煤炭科学研究总院重庆分院2004年11月鉴定报告,煤层自燃倾向性为三类,不易自燃。五、煤尘爆炸性据煤炭科学研究总院重庆分院2004年11月鉴定报告,矿井开采的煤层无煤尘爆炸性危险。六、开采技术条件综合评价依据矿井所提供的相关资料,结合矿井现场勘查情况:1、矿区地质构造为简单类型。2、水文地质条件较简单。3、现开采煤层赋存厚度变化较大,稳定性一般。4、巴东县青树沟煤矿为低瓦斯矿井。5、煤层自燃倾向性鉴定,结果为三类,不易自燃煤层。6、煤尘爆炸性鉴定,结果无煤尘爆炸性危险。综合评价:矿井开采技术条件比较简单。但在生产管理过程中应加强矿井水文地质工作,搞好顶板管理,并制定相应灾害防治应急预案。同时按照有关规定及时做好矿井瓦斯等级、煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定工作,按照相应要求进行管理。第四节开采现状一、开采布置绿葱坡煤矿区原生产矿井6家采矿权单位,根据湖北省人民政府关于煤炭资源整合的实施意见(鄂政发200639号文),恩施州以政办函2006123号恩施州煤矿整顿关闭和煤炭资源整合规划方案上报,2006年11月22日以(鄂安200624号文批复),青树沟煤矿属整合矿井。由原青树沟煤矿、青树包煤矿和黑槽煤矿共三家煤矿整合而成。其井田范围由5个拐点坐标界定,井田平均走向长1500m,倾斜平均宽800m,面积约1.283km2,开采深度+1702+1168m。1、开拓方式青树沟煤矿现有一对生产矿井,一个主井,一个风井,采用斜井开拓。主斜井井口标高为+1687.7m,长230m,净断面4.2m2, 担负矿井眼前生产运输、行人、通风、排水等任务,风井井口标高+1693.5m,长440m, 担负矿井总回风和安全出口之用。2、开采情况矿井主斜井落底于+1680m,现生产主水平为+1680m,主要开采+1670m +1680m之间的煤层。矿井井下运输距离长、环节多;主斜井坡度大、断面小质量较差,并且局部巷道围岩破碎,巷道改造维修困难,严重制约矿井生产能力,影响矿井安全生产。所以矿井改扩建工程势在必行。二、生产系统1、通风系统矿井通风方式为中央边界式,主通风机为FBCZ-4-9型,电动机功率15kW。新鲜风流由主斜井进风,经+1680m水平运输大巷后进入回采工作面,由总回风巷和风井经风机抽出地面,风机工作方式为抽出式。2、提升运输系统主斜井采用JTB-0.80.6型矿用提升绞车提升,暗斜井采用JTB-600630型矿用提升绞车提升,平巷和地面采用人力推矿车运输。煤炭运输:目前回采作业点的煤炭经人工装车+1670m区段运输平巷(人力推车)采区运输上山+1680m主运输大巷主斜井井底车场地面煤场。3、排水系统青树沟煤矿现采用斜井开拓,+1670m水平涌水经水泵排至+1680m井底水仓,由+1680m水泵房水泵排出地面。4、供电系统本矿井10kV电源架空线引自巴东县绿葱坡10kV变电所,矿井自备柴油发电机组型号为GF-60KW型,功率60kW。地面机电设备供电电压为380V,照明电压220V。井下供电电压为380V,主要机电设备供电电压为380V;煤电钻、信号、照明电压127V。第五节矿井改造方案简介一、矿井储量、生产能力和服务年限(一)储量1、地质储量根据湖北省国土资源厅关于印发湖北省巴东县绿葱坡矿区2007年资源储量年度报告核查意思书的函,矿井占有资源储量现状情况见下表:占有资源现状及变化情况采矿权人矿体资源储量类型27检测查明资源储量(查明)(万吨)备注累积消耗其中保有其中增减增减青树沟P1qm111b72.172.1+41.607年开采回采率为80.95,08年备采块段资源储量7.3万吨122b12.912.9+8.233357.357.3+57.3小计142.372.1+41.670.2+65.5122b00-4.733300-5.0小计00-10.50-5.22、安全煤柱留设根据建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程,并参照建设单位提供的资料、本地区岩石移动角和地表标高及井下煤层开采深度,留设各种保安煤柱。煤柱具体尺寸:在井田北部以煤层露头位界,设计留20米隔离煤柱,盘区边界线两侧各留10米隔离煤柱,主要巷道两侧各留设20米煤柱。矿井煤柱损失见下表 煤柱损失计算表煤柱名称122b类333类面积(m2)煤量(t)面积(m2)煤量(t)I采区井田边界煤柱20962643I采空区隔离煤柱12761609 II采区井田边界煤柱526466401518619155II采空区隔离煤柱1943924520合计3276921798(二)生产能力和服务年限1、矿井工作制度根据煤炭工业小型矿井设计规范,设计矿井年工作日330d,每天三班作业,两班生产,一班准备。2、生产能力本矿井为技术改造矿井,据湖北省国土资源厅颁发的采矿许可证本矿获准生产规模为30kt/a。但由于该矿各系统不尽完善,技术装备水平未能跟上,煤炭产量一直未达到设计能力,通过此次开采方案设计将其系统完善。根据业主委托,结合本矿井煤层赋存情况及矿井技术装备水平,确定本矿技术改造矿井生产规模为60kt/a。3、服务年限矿井可采储量为45.67万吨,设计生产能力60kt/a,储量备用系数取1.4,矿井内的设计服务年限为5.4年。二、开拓方案新主斜井井口坐标为X:3410004.0,Y:37426684.0,Z:+1688.0,主斜井方位为300,坡度24,斜长425米,落底标高+1515米。原风井口坐标:X-3410316.3,Y37426904.9,Z+1693.5原青树沟煤矿+1583平巷与+1515水平大巷贯通,形成矿井生产系统。采区以上山布置,形成+1515m水平以上的生产开拓系统。三、采区布置1、水平划分: 依据青树沟煤矿煤炭资源储量分布由青树沟、青树包、黑槽三个块段构成。原黑槽煤矿无资源已闭坑。根据开拓方案的选择及矿井开采程序,块段资源储量,煤层厚度,矿井生产规模。青树沟块段划分一个开采水平,即+1510水平,二期工程为青树包块段划分一个开采水平,即+1560水平。2、采区划分:根据青树沟煤矿煤炭储量分布状况,全矿划分二个采区。即青树沟块段为I采区,青树包块段为II采区。投产前主要巷道及采区巷道:矿井主斜井、I采区+1515采区运输平巷、I采区轨道上山、绞车房、I采区通风行人上山、+1570区段平巷、+1583回风平巷、绞车房、I采区投产工作面溜煤眼、顺槽及开切眼。工程完成移交生产时,井巷工程总工程量4210m,新增巷道3952m,改造利用巷道258m。I采区第一区段平巷+1570m、第二区段平巷+1550m、第三区段平巷+1530m、第四区段平巷+1510m以上四个区段,移交生产前,完成首采工作面区段运输平巷布置溜煤眼和工作面上、下顺槽及开切眼,形成工作面运输、通风、行人系统。四、采煤方法及顶板管理根据该矿开采二叠系下统马鞍组煤层,地质条件比较简单,煤层单一,煤层倾角平均810,按地质报告提供储量计算煤均厚1.06m;设计选择采用走向壁式采煤法。自然跨落法管理顶板。五、通风系统该矿井为改造扩建矿井,通风方式为中央分列式,通风方法为机械抽出式,通风系统为主斜井进风,风井出风。采煤工作面采用全负压通风,风量分配采用回风调节风窗等设施控制和调节。掘进工作面采用局扇供风。经计算,矿井需风量14m3/s,通风阻力为225.78Pa。预选主扇风机为FBCZ-6-12A型隔爆轴流式抽风机二台,一台工作。一台备用,电机功率15KW,风量范围1124.5m3/s,风压范围80470Pa。掘进工作面使用YBT-5.5型局扇压入式通风。六、提升运输主斜井斜长425m,坡度24,选用JTK(C)-1.6型矿用提升绞车一台。大巷运输利用ZK3-6/250-2矿用防爆型电机车运输,采区区段巷为人力推车运输。首采区轨道上山采用JTB-0.80.6型矿用提升绞车。七、排水根据青树沟煤矿资源储量检测地质报告提供,矿井正常涌水量为20m3/d,最大涌水量为50m3/d,工作面及各巷道涌水经过巷道水沟自流至+1515水平水仓,由中央泵房集中排出地面。水仓容量按规程规定计算为60m3。主水仓设置在主斜井井底+1515水平,通过计算预选80D-306水泵3台,功率40kw,其中一台工作,一台备用,一台检修。其配套电动机型号JQ2-82-2,功率40kw。配套管道选用893.5mm无缝纲管2路。八、供电该矿分别引自距矿2km的绿葱坡变电站10kv高压电源的不同母线的架空线,作为矿井的主、备电源。采用4台成套配电柜和2台补偿电容柜,井下2台,地面2台。全矿装机总容量412.8kw,工作容量280.8kw,其中井下装机容量193.8kw,工作容量113.8kw,井上装机容量219kw,工作容量167kw,经计算,矿井年耗电量128.04万kwh,吨煤耗电量21.34kwh/t。矿井选用2台S9-200/10变压器,架空线所接的一台S9-200/10高效节能电力变压器作为矿井地面主供电变压器,另一台各用。井下选用2台KS9-200/10型矿用变压器,一台主供,一台备用。由地面送至井下的两路MYJV22-10-325电缆,其中一路带电运行 ,另一路不带电作井下备用电源,在每一路隔爆馈电总开关处装设检漏继电器作为井下漏电保护。井下所有电气设备、接线盒、电缆严格按煤矿安全规程要求选用有煤矿矿用产品安全标志的产品。井下接地保护装置按煤矿安全规程要求安装并形成接地保护网络。煤电钻必须使用综合保护装置供电。各隔爆馈电开关必须有过流保护,各磁力开关应有短路保护。该矿井采用2台FBCZ-6-12A型隔爆轴流式抽风机进行通风,1台运行,1台备用。从地面配电室主供电源设两路电缆分别安装于2台风机上,其中一路电缆带电运行,另一路带电备用,抽风机反风采用“反转法”,风机须安装可逆启动开关,反风率达40以上。局扇采用有选择性的漏电保护装置供电。九、安全监测监控矿井选用KJ126经济型煤矿监控系统,KJ126型煤矿监控系统配置,适用于中小型煤矿,能监测各类环境和生产参数。所选监控分站型号KJF59,瓦斯传感器型号为GJ4(A),风速传感器型号为GF15,设备开停传感器型号GKT4L。第三章主要危险、有害因素识别与分析第一节危险、有害因素识别方法和过程一、危险、有害因素的识别方法1、经验分析法(1)对照分析法:是对照有关法规、标准、检查表,依靠分析人员的观察能力、经验和判断力,直观地对评价对象的危险、有害因素进行分析的方法。(2)类比法:是利用相同或类似工程作业条件的经验以及安全的统计来类比推断评价对象的危险因素。2、系统安全分析法系统安全分析方法常用于复杂系统或没有事故经验的新开发系统,常用的系统安全分析方法有预先危险性分析(PHA)、危险度分析、事件树(ETA)、事故树(FTA)、材料性质和生产条件分析法。二、危险、有害因素的分类对危险有害因素分类的目的在于安全评价时,便于进行危险、有害因素的识别与分析。危险有害因素分类的方法多种多样,为便于煤矿安全生产监督管理部门、行业主管部门和煤矿企业职工及安全管理人员所熟悉、接受和理解,我们采用参照事故类别这种分类方法对该矿未来可能存在的危险、有害因素进行分类,将该矿建设项目范围内所涉及的危险、有害因素分为以下14类:(1)瓦斯危害。(2)火灾。(3)透水。(4)冒顶、片帮。(5)提升运输事故。 (6)机电伤害:是指机械设备运动(静止)部件、工具、加工件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、刺等伤害(不包括车辆、起重机械引起的机械伤害)以及触电、雷击伤害事故。(7)爆破伤害:是指爆破作业中发生的伤亡事故。爆炸伤害是指火药、炸药及其制品在生产、加工、运输、贮存中发生的爆炸事故。(8)灼烫:是指火焰烧伤、高温物体烫伤、化学灼伤(酸、碱、盐、有机物引起的体内外灼伤)、物理灼伤,光、放射性物质引起的体内外灼伤,(不包括电灼伤和火灾引起的烧伤)。(9)高处坠落:指在高处作业中发生坠落造成的伤亡事故,不包括触电坠落事故。(10)坍塌:指物体在外力或重力作用下,超过自己的强度极限或因结构稳定性破坏而造成的事故,如挖沟时土、石塌方、脚手架坍塌、堆置物倒塌等;(不包括矿山冒顶、片帮和车辆、起重机械、爆破引起的坍塌)。(11)中毒和窒息:包括中毒、缺氧(窒息、中毒性窒息)。(12)锅炉、压力容器爆炸。(13)其它爆炸。(14)其他伤害是指除上述以外的危险因素,如粉尘、噪声伤害、摔、扭、挫擦、刺、割伤和非机动车碰伤扎伤等。第二节主要危险、有害因素的危险性分析一、瓦斯爆炸危险、有害因素危险性分析(一)矿井通风系统危险、有害因素导致瓦斯爆炸的危险性分析1、采掘工作面供风不足或无风,造成有毒有害气体积聚浓度超限,煤尘大。有毒有害气体积聚相应地降低了空气中的氧气含量,就影响人的身体健康,甚至使人缺氧、窒息或死亡。瓦斯等爆炸性气体浓度达到爆炸极限,遇到引火源可能引起爆炸,酿成严重的灾害。煤尘不能及时排除,不但污染工作场所,甚至引起尘肺和皮肤病,降低工作场所的可见度,使工作事故增多。2、主要硐室无风或供风不足,可能引起有害气体超限,硐室温度增高。有害气体超限会影响人的身体健康,使人缺氧、窒息,甚至遇到引火源发生爆炸。硐室温度增高不但使人感觉疲劳,而且因设备散热不良降低机电设备的寿命。3、巷道中风速过小或风流不稳定,可能造成有毒、有害气体层状积聚,矿尘不能够及时排除。4、局部通风机吸循环风。回风流中含有矿尘或一定浓度的瓦斯,当它循环进入工作面时,使工作面内的矿尘或瓦斯浓度逐渐增加、超限,甚至使瓦斯浓度达到爆炸极限。5、井巷风速超限。井巷中的风速过高或过低,对工人的健康和安全生产都极为不利。6、盲巷无风。盲巷内易积聚瓦斯,形成瓦斯库,如有电源、工人误操作或冒落岩块撞击产生火花,可能引起瓦斯爆炸。盲巷内氧气含量很低,当人员进入时会窒息死亡。7、矿井漏风大,包括外部漏风和内部漏风。通过地表裂缝或井口通风设施地面新鲜风流直接漏入风硐的现象叫外部漏风。通过井下各种通风设施、采空区、煤柱等的漏风现象叫内部漏风。其危害为:(1)使用风地点的有效风量减少,造成瓦斯积聚,煤尘浓度增加,气温上升,造成不良的气候条件;(2)使通风系统复杂化,使矿井通风的稳定性和可靠性受到一定程度的影响,增加了风量调节的困难;(3)采空区、留有浮煤的封闭巷道以及被压碎的煤柱等地点的漏风,可促使煤炭自燃发火;(4)增加扇风机的无益电耗。8、井下有毒有害气体超限,能够引起人的心理、生理健康机体组织失去功能,中毒、窒息甚至死亡,爆炸气体浓度达到爆炸范围,可能发生爆炸。(1)CO:有剧毒,当CO0.016 %时,经数小时有轻微中毒症状(头痛、心跳、耳鸣等),达到0.048%时,1h引起上述症状,达0.128%时,经0.5-1h时,能严重中毒,意识迟钝,丧失行动能力,达0.4%时,短时间即失去知觉,抽筋、假死,经20-30min死亡。(2)NO:炸药爆破时产生的氮氧化合物。其浓度达0.0066%时,短时间喉咙就受到刺激、咳嗽、胸痛;达0.01%时,强烈刺激呼吸器官,严重咳嗽,呕吐,泻泄、神经麻木;达0.025%时,短时间即可致死。(3)H2S:可能积存于旧巷积水中,受到搅动时又会释放出来,坑木等有机物腐烂,含硫矿物水解,氧化与燃烧都可能产生H2S。H2S含量为0.0001%时就能嗅到臭鸡蛋味;达0.02%时强烈刺激眼及喉咙粘膜,并感到头痛,呕吐、乏力;达0.05%时,经0.51h即严重中毒,失去知觉,抽筋甚至死亡。(4)SO2:来源于含硫矿物的氧化、燃烧、爆破,以及矿层中涌出。空气中浓度达到0.005%就能闻到,空气中浓度达到0.05%,短时间有致命危险。(5)矿井发生火灾或爆破事故时,有可能生成H2或NH3,可能产生氢气。NH3有剧毒,H2有爆炸性。9、缺少所必须的氧气,造成矿井有毒有害气体积聚。10、主要通风机风量不足或运转不稳定,可能造成矿井风量不足,引起采掘工作面供风不足,造成有毒有害气体超限、煤尘大等。11、主要通风机不能反风或反风不符合要求,一旦进风井口、进风井筒、井底车场附近发生火灾,无法阻止火烟侵入井下采掘地点,改变火灾烟流方向,限制灾区范围,使火灾范围扩大。12、存在不符合规定的串联通风。串联通风把炮烟、含有矿尘或瓦斯的回风流带入其它采掘工作面,使被串采掘工作面的有害气体浓度增加,甚至使瓦斯浓度增加,达到爆炸极限,一旦前一个工作面发生火灾或瓦斯爆炸事故,必然会影响到下一工作面,扩大事故灾害。13、回风井口无防爆门或防爆门失效。防爆门是防止瓦斯爆炸时毁坏主通风机的安全设施。当井下发生瓦斯爆炸时,爆炸冲击波将防爆门掀起,从而起到保护主通风机的作用。(二)瓦斯爆炸诱发因素及其危险性分析1、瓦斯爆炸诱发因素:(1)作业环境不良造成瓦斯积聚;(2)引爆火源;(3)监测监控不到位;统计资料表明,90以上的瓦斯爆炸事故发生在采掘工作面,一是采掘工作面为瓦斯涌出源,在涌出强度比较大或作业环境不良(通风量不足)的情况下,导致瓦斯积聚;二是采掘工作面机电设备多,工具多;三是工作地点中氧气充足;四是采掘工作面人多,“三违”多。2、瓦斯积聚的诱发因素危险性分析(1)掘进工作面微风或局部通风机停止运转(继续作业)、设备检修、无计划停电、停风,机电故障临时停风,局部通风机管理混乱,任意开停,引起瓦斯积聚。(2)风筒脱节或严重漏风,掘进工作面供风不足引起瓦斯积聚作业人员不爱护通风设施,将风筒掐断、刮坏,工作时不注意将风筒撞脱节(也不及时接上)等,而通风人员不能及时发现和进行维护、修补,造成工作面风量不足而导致瓦斯积聚。(3)采掘工作面风量不足引起瓦斯积聚采掘工作面未按设计供风量配风,通风巷道堵塞,风流短路,单台局部通风机供多头,风筒出口距掘进工作面太远等,造成采掘工作面供风量小、风速低,不能稀释、带走涌出的瓦斯而导致积聚。(4)风流短路引起瓦斯积聚打开风门不关闭,风门质量差,漏风严重;巷道贯通未及时调整风路;掘进工作面供风不足,风机吸循环风;掘进工作面风机设置不合理,吸循环风等。(5)通风系统不合理、不完善引起瓦斯积聚自然通风、串联通风、扩散通风、局部通风机吸循环风等不合理通风及通风不良的采煤方法,由于通风系统不完善引起瓦斯积聚。(6)采空区或盲巷瓦斯积聚采空区或盲巷往往积存着大量高浓度瓦斯,当通风压力发生变化(不稳定),采空区发生大面积冒顶及突然导致大量漏风等情况出现时,积聚的瓦斯可能会突然涌入采掘生产空间,造成大面积瓦斯积聚。(7)巷道支架后空间及高冒顶区瓦斯积聚掘进巷道支架后空间及高冒区,由于其特殊位置,而不能形成良好的通风条件,当巷道风量较小,风速较低时,经常会出现瓦斯积聚。(8)瓦斯涌出异常引起瓦斯积聚采掘工作面接近或通过断层、褶曲或地质破碎带等瓦斯富集区时,瓦斯涌出量突然增大,造成瓦斯积聚。(9)局部地点瓦斯积聚 在正常通风情况下,要防止采煤工作面上隅角、刮板运输机底槽和未充填的钻孔等局部地区瓦斯积聚。(10)主要通风机停风引起瓦斯积聚主要通风机因为故障、停电、检修而停止运转,造成井下工作地点无风、瓦斯涌出积聚或通风机突然开动,由于风流作用,带出采空区高浓度瓦斯。(11)未按规定排放瓦斯或排放方法不当,造成瓦斯浓度过高排放瓦斯采用一风吹或排放方法和措施不当,造成排放瓦斯浓度未在控制范围以内。3、引爆瓦斯事故的火源危险性分析(1)电火花采掘工作面、运输巷或回风巷道中电气设备失爆,鸡爪子、羊尾巴、明接头等设备和电器产生的电火花,杂散电流、井下私拆矿灯、带电检修作业等产生的电火花是引起瓦斯爆炸的主要火源,其中矿灯失爆,电缆明接头及带电作业所占比例最大,电火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为40。(2)爆破火花采掘工作面放炮时,炮眼封泥长度不够,炸药变质或不符合爆破安全规程要求,最小抵抗线不够,放明炮及接线不良等引起的爆炸火花,放炮火花引起瓦斯爆炸事故的比例约为40。(3)撞击摩擦火花采掘工作面采掘机械、设备之间的撞击及坚硬岩石之间的摩擦、坚硬顶板冒落时的撞击、金属工具表面之间的摩擦(撞击)等,都能产生火花引爆瓦斯。(4)明火入井人员携带烟草和点火物品,穿化纤衣服,井下电焊、吸烟等明火都可能引发瓦斯爆炸。(5)静电火花和地面雷击入井职工穿化纤衣服及使用的高分子材料 (如使用非阻燃、非抗静电的风筒布)等都能产生静电火花引爆瓦斯。地面雷电沿金属管、线传导到井下引爆瓦斯。4、监测监控危险性分析(1)监控系统缺陷无故障闭锁功能,当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障,不能切断该监控设备区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁,受控设备可能产生电气火花、设备摩擦或撞击火花而引发瓦斯爆炸事故。无甲烷超限断电功能,甲烷超限不能切断所控制区域的全部非本质安全型电气设备的电源,受控设备可能产生电气火花、设备摩擦或撞击火花而引起瓦斯爆炸事故。无甲烷风电闭锁功能,在停风或超限时无法控制停风区域内的电气设备,受控设备可能产生电气火花、设备摩擦或撞击火花而引起瓦斯爆炸事故。系统没有断电状态和馈电显示,不能判定被监控设备是否在受控条件下安全运行。系统没有报警显示、存储打印报表功能,管理人员就不能及时了解和处理报警地点的情况,也不能分析控制监控区域的安全状况。(2)安全监测监控设备数量不足,将使应受监控的工作地点不能实现连续监控,可能造成瓦斯积聚或瓦斯事故。(3)安全监控设备的传感器、便携式甲烷检测报警仪、便携式光学甲烷检测仪使用或悬挂位置不对,就不能实现有效的安全监测监控,可能造成瓦斯超限,发生瓦斯事故。(4)传输信号电缆,未使用专用阻燃电缆或光缆,将不能保证传输信号清晰、无误,容易造成管理决策失误,而影响生产。(5)甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、便携式光学甲烷检测仪未在规定的控制区域内设置监测监控瓦斯,将不能监测监控控制区域内的瓦斯情况,易造成瓦斯事故。(6)安全监控设备断电控制系统的供电电源未取自被控开关的电源侧(取自被控开关的负荷侧),将不能对被控制区实施控制性断电。(7)甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、便携式光学甲烷检测仪等采用载体催化元件的甲烷检测安全监控设备,未定期进行调试、校正、对照。安全监测的准确性降低,不能正确检测瓦斯情况,可能导致瓦斯事故。(8)应实时监控采掘工作面的瓦斯及设备的馈电状态和其它安全设施或设备而未实现实时监控,不能及时发现采掘工作面瓦斯情况和安全设备运行情况,可导致瓦斯事故发生。(9)安全监控系统无备用和防雷电装置或系统主机出现故障,将不能实时监测井下各监控地点的瓦斯状况。二、火灾危险、有害因素危险性分析1、发生火灾时,常常生成大量有毒气体和窒息性烟雾,还可形成火风压,风流逆转,严重威胁井下人员的生命安全和身体健康。2、在有瓦斯爆炸危险的矿井,当发生火灾时,容易引起瓦斯爆炸,从而扩大灾害的影响范围。3、在井

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