安全改造设计文字说明(重排版)____1206.doc

淄矿集团云南新吉克矿业有限公司淄矿集团云南新吉克矿业有限公司 安安安安安安 全全全全全全 改改改改改改 造造造造造造 设设设设设设 计计计计计计 说说说说说说 明明明明明明 书书书书书书 淄博矿业集团设计院淄博矿业集团设计院 二二O O 一一O O 年年 八八 月月 淄矿集团云南新吉克矿业有限公司淄矿集团云南新吉克矿业有限公司 安安安安安安 全全全全全全 改改改改改改 造造造造造造 设设设设设设 计计计计计计 说说说说说说 明明明明明明 书书书书书书 编编 制 孟制 孟 壮壮 徐正江徐正江 校校 核 李庆明核 李庆明 审审 核 张永安核 张永安 所所 长 丁亚军长 丁亚军 总工程师 李继强总工程师 李继强 院院 长 翟长 翟 涛涛 淄博矿业集团设计院淄博矿业集团设计院 二二O O 一一O O 年年 八八 月月 参参 加加 人人 员员 名名 单单 专专 业业姓姓 名名职称及职务职称及职务签签 字字职职 责责 通 防孟 壮助理工程师 机 电徐正江工 程 师 编 制 机 电李庆明 所 长 工 程 师 校 核 机 电张永安高级工程师审 核 采 矿丁亚军 所 长 工 程 师 所 长 采 矿李继强 总工程师 高级工程师 总工程师 土 建翟 涛 院 长 高级工程师 院 长 目目 录录 前 言 1 一 概述 1 二 编制设计的依据 1 三 改造的指导思想 2 四 安全改造的主要内容 2 第一章 矿井概况 3 第一节 概况 3 一 地理概况 3 二 井田概况 3 三 建设概况 9 第二节 矿井现有主要生产系统 10 一 采掘系统 10 二 运输系统 12 三 通风系统 13 四 供电系统 14 五 瓦斯抽放系统 16 第二章 安全改造的必要性 17 第一节 通风系统改造的必要性 17 第二节 瓦斯抽放系统改造的必要性 17 第三节 架空乘人装置安设的必要性 18 第四节 副井提升电控系统改造的必要性 18 第五节 供电系统改造的必要性 18 第三章 通风系统改造 19 第一节 风量计算 19 一 采煤工作面配风量 19 二 掘进工作面需风量 22 三 硐室配风量 27 四 其它风量 27 五 矿井需风量 27 第二节 矿井通风负压计算 27 第三节 通风系统改造方案 29 一 井筒方案提出与比选 29 二 井筒及井下超速巷道扩修 32 三 改造后的通风系统通风负压计算 34 第四节 回风立井井筒设计 37 一 井筒穿过地层概况 37 二 井筒施工方法 38 三 井壁结构 38 第五节 通风设备选型 40 一 计算依据 40 二 扇风机所需风量 全压 40 三 扇风机选择 40 四 确定扇风机工况点 40 五 结论 41 六 反风 41 第四章 瓦斯抽放系统改造 42 第一节 瓦斯抽放泵选型 43 一 抽采管路管径 壁厚计算及管材选择 43 二 管路阻力计算 43 三 标准状态下抽采系统压力计算 45 四 抽采泵工况压力计算 45 五 标准状态下抽采泵流量计算 46 六 抽采泵工况流量计算 46 七 瓦斯抽放设备选型 47 第二节 瓦斯抽放泵站场地 49 一 抽放瓦斯泵站位置选择原则 49 二 抽放泵站位置选择 49 第三节 瓦斯抽放泵站配套设备 49 一 正压放水器 49 二 防爆和防回火装置 49 三 防爆阀 49 四 配气口 50 五 放空管 50 六 旁通管 50 七 避雷针 50 八 循环水泵 50 九 起重机 50 十 监测监控设备 51 第四节 瓦斯利用 53 第五章 行人斜井运人设施 54 一 选型依据 54 二 钢丝绳选型 54 三 设备选型计算 54 四 滚筒直径与钢丝绳直径 钢丝绳丝径比 54 五 系统防滑验算 55 六 电动机功率 55 七 防滑安全系数验算 55 八 结论 57 第六章 副井提升电控系统改造 59 一 现有控制系统概况 59 二 改造原因 59 三 改造后控制系统 59 第七章 供电系统改造 62 第一节 通风机房供电 62 第二节 瓦斯抽放泵站供电 62 第三节 矿井负荷统计 63 第四节 矿井地面变电所校验改造 66 一 现有概况 66 二 地面 35kV 线路校验 67 三 下井电缆校验 68 四 主要设备改造 69 第八章 风井工业广场场地布置 71 第一节 场地平面布置 71 一 总平面布置原则 71 二 平面布置 71 第二节 场内排水 72 第三节 场内运输及道路 72 第四节 场区绿化 72 第五节 管线综合布置 72 一 管线综合布置的原则 72 二 管线综合布置 72 第六节 防洪排涝 73 第九章 安全专篇 74 第一节 通信与监控系统 74 一 通信 74 二 检测 监控系统 74 第二节 安全与消防 75 一 生产作业安全保障措施 75 二 通风机房安全措施 75 三 抽采瓦斯泵站安全措施 76 四 消防 76 第十章 投资概算 78 第一节 通风系统改造投资概算 78 一 井巷工程投资 78 二 土建工程投资 79 第二节 瓦斯抽放系统改造投资概算 81 第三节 架空乘人装置投资概算 84 第四节 副井提升电控系统和供电系统改造投资概算 84 第五节 风井工业广场投资概算 85 第六节 总投资概算 88 附图 回风立井位置方案和通风系统图 F124 201045 01 通风系统改造巷道断面图 F124 201045 02 方案三回风立井工业广场布置图 F324 201045 01 方案一回风立井工业广场布置图 F324 201045 02 瓦斯泵站设备布置系统图 F324 201045 03 前前 言言 一 概述一 概述 吉克煤矿位于云南省富源县 是云南省东部重要煤矿之一 行政区划隶属富源县 墨红镇管辖 本区为中低山相间的高原构造侵蚀山地地形 山区地形切割强烈 海拔 标高 2175 1792m 相对高差 383m 地势东高西低 南高北低 中部低平 1 1 矿权设置情况 矿权设置情况 吉克煤矿采矿权人为云南新吉克矿业有限公司 采矿证号 5300000620933 有效 期九年 自 2006 年 12 月至 2015 年 12 月 开采范围 即云南省国土资源厅批准的采 矿权范围 南北长约 3 08km 东西宽约 2 14km 面积 6 58km2 截止 2008 年 3 月 31 日 全矿井共获得各类煤炭资源储量 8262 万 t 2 2 矿井生产状况 矿井生产状况 煤矿采用斜井开拓 在贾古德村以西 20 号勘探线以南沿煤层走向平行掘进主斜 井 副斜井和回风斜井 主斜井和副斜井井口标高均为 1832 00m 风井标高为 1828 00m 三条井筒的方位角均为 28 倾角均为 23 主斜井采用大倾角胶带输 送机提升原煤 同时用于进风 副斜井装备 JK2 5 2 20 型单绳缠绕式提升机 用于 进风 回风斜井是矿井的专用回风斜井 根据 吉克煤矿防突设计 确定将 M11 煤层 作为保护层先期进行开采 首采区位于贾古德村以南 副斜井井底车场附近 回采工 作面基本沿南北方向推进 二 编制设计的依据二 编制设计的依据 1 云南省新吉克矿业有限公司吉克煤矿矿井初步设计说明书 2 吉克煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 3 云南新吉克矿业有限公司吉克煤矿通风系统示意图 4 云南省富源县吉克煤矿先期开采地段补充勘探报告 5 云南新吉克矿业有限公司吉克煤矿煤与瓦斯突出鉴定 6 吉克煤矿井上下对照图 7 吉克煤矿采掘工程平面图 8 煤矿安全规程 2010 9 防治煤与瓦斯突出规定 10 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 GB50471 2008 11 矿上提供的相关资料以及现场实地勘察的资料 三 改造的指导思想三 改造的指导思想 1 矿井主要系统安全改造尽量做到一次到位 避免出现重复改造 造成重复投资 2 尽量简化系统 减少环节和工程量 降低工程投资 3 系统改造保留适当的富余系数 为矿井以后的发展和条件变化留有适当余地 4 安全上可靠 经济上合理 技术上可行 四 安全改造的主要内容四 安全改造的主要内容 1 对矿井通风系统进行改造 考虑矿井实际情况 重新对矿井的配风量进行计算 结合地面地形情况 选定风井工业广场位置 新建一直径 5 5m 回风立井 使矿井通风 系统变成 三进一回 使矿井风量达到 186 13m3 s 扩修井筒及井下风速超速巷道 提升矿井的通风安全保障能力 安装 2 台 GAF28 14 1 GZ 防爆轴流式扇风机 配用 Y5002 8 型电机 功率 560kW 电压 6000V 转速 741r min 2 对瓦斯抽放系统进行改造 瓦斯抽放系统的主管路一般敷设在回风井内 随着 通风系统改造一并将瓦斯抽放系统改造 在风井工业广场建地面瓦斯抽放泵站 对主 管路和真空泵重新计算选型 回风井内安设两条内径 700mm 的瓦斯抽放管 每条瓦斯 抽房管配备 2 台 2BEC 72 型瓦斯抽放泵 1 台使用 1 台备用 配套电机选用 YB560M 6 型 功率 560kW 3 对矿井现回风斜井进行改造 安装架空乘人装置 方便职工上下井 增加副井 的提升能力 4 由于矿井各系统的变化 矿井负荷将大大增加 矿井现有供电系统已不满足矿 井下一步生产需要 对供电系统进行改造 统计矿井负荷有功功率 8435 5kW 无功功 率 3627 4kVar 视在功率 9182 3kVA 将矿井主变压器更换为 SZ11 10000 35 6 3 5 通风系统改造投资概算为 2677 69 万元 瓦斯抽放系统改造投资概算为 764 16 万元 架空乘人装置投资概算为 163 46 万元 供电系统和副井提升电控系统改造投资 概算为 861 61 万元 风井工业广场投资概算为 132 5 万元 其他费用为 458 8 万元 吉克煤矿本次安全改造的总投资概算为 5046 82 万元 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 概况概况 一 地理概况一 地理概况 1 1 位置 位置 吉克煤矿位于云南省曲靖市富源县城东南 距富源县城直线距离约 28 5km 处 行 政区划属富源县墨红镇管辖 是云南省东部重要煤矿之一 矿井北至富源县城有公路 相通 里程约 60km 富源至曲靖 65km 有高速公路相连 贵昆铁路支线 曲靖 富 源 红果一线 在富源县城北侧通过 建有富源火车站 交通较方便 2 2 地形 地貌及水系 地形 地貌及水系 本区为中低山相间的高原构造侵蚀山地地形 山区地形切割强烈 海拔标高 2175 1792m 相对高差 383m 地势东高西低 南高北低 中部低平 3 3 气象及地震 气象及地震 1 气象 该区每年 12 月至次年 2 月为霜冻期 3 4 月为风季干燥期 5 10 月为雨季 全 年气温变化较大 最高气温 34 9 最低气温 11 年平均气温 13 8 年均降水量 1093 7mm 该区冬春干燥多雾 夏季多雨湿润 即冬寒夏温 春暖秋凉 气候特点属高原性 季风气候 风向 主导风向东南风向 区内灾害性气候频繁 主要灾害有霜冻 干旱 洪涝 低温等 2 地震 据富源县史料记载 富源城方圆 20km 范围内曾于 1537 年 1833 年 1856 年先后 三次发生过 5 级以上的破坏性地震 近十年来小震时有发生 1965 年 1 月开始对地震 统计记录 1978 年富源城北发生过 2 7 级地震 富源城西发生过 3 1 级地震 据 GB18306 2001 中国地震动参数区划图 本区属六度带 按七度带设防 地震动峰值 加速度 0 15g 二 井田概况二 井田概况 1 1 井田地层 井田地层 矿井内分布的地层有二叠系中统茅口组 上统峨嵋山玄武岩组 龙潭组 长兴组 三叠系下统卡以头组 飞仙关组等 主要含煤地层为龙潭组 长兴组 上覆地层为卡 以头组 飞仙关组 中部沟谷中出露少许的卡以头组上部岩层 往东西两侧为飞仙关 组 第四系零星分布于山谷低洼区 永宁镇组分布矿井外东部山峰 地层由老至新依 次分述如下 二叠系中统茅口组 区域内厚度 350 500m 矿井内未出露 灰色厚层状 质纯灰 岩 夹白云岩 产蜓科化石 上统峨嵋山玄武岩组 区域内厚度 300 380m 矿井内未出露 钻探最大揭露厚度 33 09m ZK2203 岩性为灰绿色致密块状玄武岩 夹杂色凝灰岩 玄武岩具杏仁状 气孔状构造 杏仁充填物以玻璃质为主 其次为辉石 基性斜长石 斜长石等常被方 解石交代 岩石节理发育 内含星散状黄铁矿 与下伏地层呈平行不整合接触 上统龙潭组 厚度 155 60 173 07m 平均 163 34m 为陆相含煤沉积 主要可采 煤层赋存于该组内 M9 M11 M15 M16 M21 M22 等 6 层为主要可采煤层 上统长兴组 厚 58 26 106 53m 平均 82 50m 主要岩性为灰色 灰绿色 暗绿 色薄层状粉砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩 薄至中厚层状菱铁岩 灰色泥岩 炭质 泥岩及煤层 含不可采或局部可采煤层 M1 M1 1 M2 M2 1 M3 M5 M6 七层 其底 部见一层厚小于 12m 的灰色薄层状粉砂质泥岩与薄层状至中厚层状菱铁岩呈不等厚互 层 为 M7 煤层的直接顶板 其底界面作为长兴组与龙潭组的界线 本组与下伏龙潭组 呈整合接触 三叠系下统卡以头组 厚度 82 00 114 20m 平均 101 76m 主要岩性为黄绿色 灰绿色薄至中厚层状粉砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质泥岩及少量细砂岩 上部夹紫红色 薄至中厚层 状粉砂质泥岩及泥质粉砂岩 底部有一层厚度小于 3m 的灰绿色薄层状粉 砂岩夹灰绿色薄层状粉砂质泥岩 其中含叶肢介及瓣腮类化石 为标志层 以此底界 面作为与二叠系上统长兴组的界线 本组与下伏长兴组整合接触 三叠系下统飞仙关组 厚度 354 19 359 73m 平均 356 96m 分布矿井大部 几 乎覆盖了整个矿井 主要岩性为一套紫色 紫红色 紫灰色的碎屑岩 顶部夹灰色薄 层状泥灰岩 交错层理 斜层理发育 含较多的瓣腮类 腕足类化石 本组与下伏卡 以头组呈整合接触 2 2 地质构造 地质构造 本矿井整体上为一走向北北东 倾向南东的单斜 附加次一级褶曲 断裂构造较 为发育 地层倾角在 12 22 间 矿井构造复杂程度中等 根据首采区二次补充勘探地质报告 矿区内褶曲和断层较发育 三维地震勘探共 发现发现褶曲 4 个 分别是贾古德向斜 贾古德背斜 上吉克背斜和中吉克向斜 同 时发现断层 35 条 其中落差大于 30m 的断层达 7 条 这些构造对煤炭资源的赋存影响 较大 大多数会对煤层的开拓开采布置产生影响 现将落差 30m 的断层分述如下 1 F5 逆断层 位于矿井东部 三维地震勘探区外 地面地质填图确定 走向北北 西 南西 倾向北东东 南东 倾角 70 75 区内延展长度约 3 44km 落差 100 180m 南北两端皆延伸出矿井范围 挤压明显 往往形成牵引小褶曲 断裂破碎 带发育 常有断层泥 断层角砾岩及斜冲擦痕 深部切割破坏了煤层 属压扭性断层 属查出断层 2 F5 支逆断层 位于 F5 断层西侧 走向北东 倾向南东 倾角 65 75 北 端交于 F5 断层 区内延展长度约 2 01km 落差 0 40m 错断煤系地层 属压扭性断 层 补 2103 孔控制该断层 断点 A 级 南半部三维地震勘探控制 属基本查明断层 3 F16 正断层 位于矿井东部 F5 断层东侧 三维地震勘探区外 地面地质填图 确定 走向北北西 南西 倾向北东东 南东 倾角 70 75 区内延展长度约 3 44km 落差 20 160m 见少许角砾岩及断层泥 断层两侧地层岩石有被挤压现象 柔皱 拖拉现象明显 节理发育 对浅部煤层有影响 为陡倾斜张扭性断层 属查出 断层 4 F11 逆断层 位于矿井西北部 三维地震勘探区外 地面地质填图确定 走向 北东 倾向南东 倾角 65 75 断层北东延伸长 7 35 公里 区内延展长度约 1 77km 落差 10 100m 常见断层砾岩和断层泥 近断层两侧地层中 节理发育 深 部切断破坏了煤层 在补木勘探区深部 ZK1202 钻孔己控制 为一陡倾斜压扭性断裂 属查出断层 5 F4 正断层 位于矿井西部 走向与交一河基本一致 为近南北向 北北东 倾 向西 北西西 断层倾角 65 70 区内延展长度约 3 41km 落差 5 80m 纵向错 断各煤层 三维地震勘探控制 补 2302 钻孔揭露该断层 断点 A 级 该断层在矿井北 部与 F11 断层相切割 属查明断层 6 F6 逆断层 位于矿井西部矿井界线外 地面填图确定 走向近于南北 北端转 向北北东 断层倾角 70 深部进入矿井 区内延展长度约 0 52km 落差 0 75m 断 层破碎带发育 见角砾岩及断层泥 局部有斜冲擦痕 补木矿井 F6 断层深部有 ZK1201 控制 己查明为陡倾斜压扭性断层 属查出断层 7 DF1 正断层 位于矿井中北部 走向北东 倾向南东 北端交于 F5 断层 倾角 65 75 区内延展长度约 2 35km 落差 0 60m 煤层被切割破坏 南部三维地震 勘探控制 属查明断层 3 3 水文地质 水文地质 矿井属构造剥蚀侵蚀低中山地貌 地形切割较深 沟谷发育 有利于地表水及地 下水迳流排泄 区内最高海拔标高 2175m 最低侵蚀基准面海拔标高 1792m 相对最大 高差 383m 相对高差大 地势总体东 西 南部高 北 中部低 地形利于地下水及 地表水的汇集 矿井内较大的地表水体 补木河上游 交一河是矿井内唯一的常年有 水河流 分布于中部偏西 河水由南向北纵贯流出矿井 交一河两侧共有 5 条季节性 小溪流 各小溪沟流量小 为 0 054 0 4547L s 全部汇入交一河 交一河在南部矿 井外 上游大气降水汇水面积约 20km2 而在矿井内大气降水汇水面积约 8km2 矿井西 部岔河从矿井外流进矿井 在岔河村附近汇入交一河 汇合后测其流量最小值为 918L s 最大值 4000L s 观测水位 1805 20m 最高洪水位高 1806 4m 矿井内含 隔水层自上而下有 第四系孔隙含水层 Q 滑坡体 Qh 孔隙含水层 三叠系下统飞仙关组 T1f 相对隔水层 三叠统下统卡以头组 T1k 裂隙含水层 二叠 统上统长兴组 P3c 裂隙含水层 二叠系上统龙潭组 P3l 砂岩裂隙含水层 龙潭组 P3l 泥 岩类隔水层 二叠系上统峨眉山玄武岩组 P3 裂隙含水层 二叠系中统茅口 P2m 灰岩岩溶裂隙含水层 据矿井实际生产资料表明 隔水层中的断层不导水 断层两侧 含水层与含水层相对接时才具有导水性 断层的导水性和富水性是很不均一的 同一 条断层的不同部位或不同地段 往往也存在较大差异 4 4 煤层 煤层 吉克煤矿的可采煤层有 M9 M11 M15 M16 M21 和 M22 煤层 全矿可采煤层 6 层 可采煤层总厚 13 48m 可采煤层特征见下表 主要可采煤层特征表 煤层厚度 m 煤层间距 m 夹石层数 夹石总厚 m 煤层顶底板 煤 层 编 号 最小 最大 平均 最小 最大 平均 最小 最 大 平均 最小 最大 平均 顶板底板 可采 范围 视密 度 t m3 M9 1 69 6 17 3 82 0 10 25 0 54 粉砂质泥 岩 粉砂质泥 岩或泥质 粉砂岩 全区 1 4413 72 22 00 18 59 M11 1 40 2 08 1 72 0 10 03 0 10 粉砂质泥 岩 泥质粉砂 岩或粉砂 岩 全区 1 43 9 56 30 68 19 22 M15 1 40 4 30 1 93 0 20 06 0 27 泥质粉砂 岩或粉砂 岩 泥质粉砂 岩 全区 1 44 6 28 14 50 12 04 M16 1 20 1 97 1 66 0 10 03 0 09 粉砂质泥 岩或泥质 粉砂岩 全区 1 43 27 95 38 93 32 43 M21 1 50 3 14 2 31 0 10 05 0 65 细砂岩或 粉砂质泥 岩 泥质粉砂 岩 全区 1 46 M22 0 40 2 84 2 04 3 03 15 11 9 11 0 20 03 0 06 泥岩或粉 砂质泥岩 粉砂质泥 岩 大部 1 46 5 5 瓦斯 煤尘 煤的自燃性及地温 瓦斯 煤尘 煤的自燃性及地温 1 瓦斯 根据煤炭科学研究总院抚顺分院为吉克煤矿所作的矿井瓦斯基础参数测定 M9 和 M11 煤层瓦斯基本参数实测值如下表 瓦斯基本参数实测值 参数名称对象煤层参数值 M92 08 MPa 煤层原始瓦斯压力 M112 20 MPa M910 36 m3 t 煤层瓦斯含量 M117 74 m3 t M92 49 m3 t 残存瓦斯含量 M112 13 m3 t M9a 28 871m3 tb 0 643MPa 1 瓦斯吸附常数 M11a 20 923m3 tb 0 577MPa 1 M90 05 m3 t 煤的孔隙率 M110 03 m3 t M91 087 1 314 m2 Mpa2 d 煤层透气性系数 M110 405 m2 Mpa2 d 钻孔瓦斯流量衰减系数 M90 0379 d 1 M110 0132 0 0352 d 1 吉克煤矿矿井初步设计 中采用分源预测法对矿井瓦斯涌出量进行预测 预测 的各煤层瓦斯涌出量详见下表 瓦斯储量及可抽量汇总表 煤 层 煤炭储量 万t 平均瓦斯含量 m3 t 瓦斯储量 Mm3 可抽量 Mm3 M9312410 36323 6597 10 M1116197 74125 3137 59 M1516353 4756 7317 02 M1615646 63103 6931 11 M2118998 63163 8849 16 M2220144 9299 0929 73 围岩及不可采邻近层 134 5040 35 合 计 1031 14309 34 吉克煤矿 M9 和 M11 煤层为煤与瓦斯突出危险煤层 由于 M9 和 M11 煤层为矿井主 采煤层 吉克煤矿为煤与瓦斯突出矿井 根据吉克煤矿矿井及 11101 面工作面瓦斯抽放情况统计 矿井瓦斯绝对涌出量为 30m3 min 矿井抽采量为 18m3 min 矿井抽采率为 60 左右 11101 工作面绝对涌出量 为 14m3 min 左右 11101 工作面抽采量为 7 85m3 min 左右 11101 工作面抽采率约为 56 11101 工作面风流正常瓦斯浓度在 0 35 左右 最高瓦斯浓度在 0 42 左右 回风 流瓦斯最高浓度为 0 44 左右 2 煤尘 各煤层的煤尘爆炸性指标下表 煤尘爆炸性指标一览表 项目 煤层 件 火焰长度 mm 岩粉量 挥发分产率 Vdaf 煤尘爆炸 指 数 爆 炸 危险性 M9 4 10 40030 8524 89 29 48 34 有 M11 3 50 55045 8524 99 28 95 33 有 M15 4 10 40025 8025 19 26 38 32 有 M16 3 10 30045 8024 48 26 24 30 有 M21 4 50 40045 8523 59 28 09 31 有 M22 1 2507526 2332 有 本矿井各煤层的煤尘均具有爆炸性 3 煤层自燃发火 各煤层自燃倾向指标详见下表 煤的自燃倾向指标一览表 项目 煤层 件 水分 Mad 灰分 Ad 挥发分 Vdaf 全硫 St d 真密度 TRD g cm3 干 煤 吸氧量 ml g 自燃 倾向 等级 M9 4 0 86 1 2 6 1 01 20 47 24 2 5 22 72 24 89 29 4 8 27 77 0 14 0 8 9 0 40 1 47 1 5 2 1 49 0 62 0 7 6 0 68 I I I M11 3 0 92 1 1 6 1 07 18 66 28 3 6 23 46 24 99 28 9 5 27 16 0 13 2 4 2 1 01 1 46 1 5 9 1 52 0 67 0 7 5 0 70 I I I M15 4 0 94 1 3 5 1 09 14 10 28 7 3 19 83 25 19 26 3 8 25 72 0 14 0 8 2 0 46 1 42 1 5 8 1 49 0 62 0 7 4 0 67 I I I M16 3 0 70 1 3 1 0 98 17 08 26 0 5 21 35 24 48 26 2 4 25 58 0 32 0 4 5 0 37 1 43 1 5 4 1 48 0 61 0 7 6 0 67 I I I M21 4 0 89 1 2 6 1 05 19 67 29 3 2 22 81 23 59 28 0 9 24 79 0 23 2 5 3 1 40 1 45 1 5 9 1 51 0 62 0 7 6 0 68 I I I M22 1 1 2022 0926 231 391 490 76I 注 类为容易自燃发火煤层 类为自燃发火煤层 类为不易自燃发火煤层 本矿井各煤层的煤层均具有自燃发火倾向 4 地温 根据地质报告 在矿区内外未发现地温异常点 说明该区内无地温异常背景 勘 区已作简易测温 5 个孔 测定深度分别为 660m 870m 799m 628m 780m 测定结果 无变化规律可寻 仅就 2 个测温结果分析变温带深度 250 300m 恒温带深度 300 350m 增温带梯度一般为 0 33 0 5 100m 区内未发现地温异常 属地温正 常区 无热害区域 三 建设概况三 建设概况 矿井在实际开拓揭露 M9 和 M11 煤层和煤巷掘进过程中 发现两个煤层的瓦斯较大 在煤层钻孔施工过程经常有喷孔 顶钻和夹钻现象 掘进工作面在炮后经常出现瓦斯 浓度超限的现象 最高达到 4 涌出量超过了 3m3 min 2008 年 11 月经煤炭科学研究 总院抚顺分院鉴定为煤与瓦斯突出矿井 吉克煤矿初步设计于 2006 年 5 月由昆明煤炭 设计研究院编制完成 该设计在 2006 年 6 月由云南省煤炭工业局组织相关管理部门和 专家评审通过 本矿井为高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井 设计生产能力为 45 万 t a 矿 井目前采用中央并列式通风 主扇采用 GAF20 13 3 1 型轴流式风机 风量 40 160m3 s 负压为 800 3200Pa 矿井采用斜井开拓 方位角 28 井筒倾角 23 主斜井铺设大倾角胶带输送机 运输原煤 副斜井安装 2 5m 直径单筒绞车作为辅助提升 回风斜井担负矿井生产初期 的回风任务 根据地质报告提供的层间距 煤层赋存情况 同时参照矿井防突设计 抽放瓦斯工程初步设计 将可采煤层分为三组 M7 M9 M11 煤层为上组煤 M15 M16 煤层为中组煤 M21 M22 煤层为下组煤 各组内联合布置开采 初步设计将井田划分为 6 个采区 每个采区分为上中下三组煤分层开采 各组内 联合布置 根据 吉克煤矿防突设计 确定将 M11 煤层作为保护层先期进行开采 首 采区位于贾古德村以南 副斜井井底车场附近 回采工作面基本沿南北方向推进 东 翼轨道大巷已掘进 500m 东翼运输大巷已掘进 510m 东翼回风大巷已掘进 600m 首采 面已经出面 面长 120m 机电设备已经安装到位并试运转成功 第二节第二节 矿井现有主要生产系统矿井现有主要生产系统 根据地质报告提供的层间距 煤层赋存情况 同时参照矿井防突设计 抽放瓦斯 工程初步设计 将可采煤层分为三组 M7 M9 M11 煤层为上组煤 M15 M16 煤层为 中组煤 M21 M22 煤层为下组煤 各组内联合布置开采 吉克煤矿在开采上组煤时 采用斜井开拓 回风斜井至 1615m 标高落平后布置回风联络石门 然后再由回风联络 石门沿岩层走向布置采区岩石回风大巷 副斜井至 1615m 水平通过平车场落平后布置 井底车场及硐室 然后在 M9 和 M11 之间布置东翼轨道大巷及胶带运输大巷 东翼轨道 大巷已掘进 500m 东翼运输大巷已掘进 510m 东翼回风大巷已掘进 600m 首采面已经 出面 面长 120m 机电设备已经安装到位并试运转成功 矿井的主要生产系统介绍如 下 一 采掘系统一 采掘系统 1 1 采煤工作面 采煤工作面 吉克煤矿采用综合机械化采煤工艺 工作面平均长度取 120m 一次采全高 井下 工作制度为四班工作 作业方式为 三采一准 回采工作面采用双滚筒采煤机割煤 割煤方式为双向割煤 采煤机的进刀方式采用不留三角煤端部斜切进刀 工作面采用 可弯曲刮板运输机运煤 采煤机骑溜运行 采煤机滚筒装煤 运输斜巷采用胶带输送 机运煤 采煤工作面采用后退式开采 工作面自井田 采区 边界向运输大巷方向推 进 工作面采用全部陷落法管理顶板 顶板支护设计采用掩护式液压支架 工作面选用 MG200 456 AWD 型交流电牵引采煤机 技术参数为 采 高 1400 2300mm 截 深 630mm 卧 底 量 280mm 装机功率 455 5kW 供电电压 1140V 采煤机机面高度 853mm 截割功率 2 200kW 牵引功率 2 25kW 泵站功率 5 5kW 滚筒直径 1400mm 滚筒中心距 7600mm 牵引方式 电牵引 牵引机构形式 齿轮销轨式无链牵引 牵引速度 0 7 6 12 6m min 最大牵引力 200 330kN 调速方式 交流变频控制 操纵方式 手控 无线遥控 拖缆方式 自动拖缆 滚筒转速 44 45r min 机器总重 22t 配套刮板输送机选用 SGZ 730 2 200 型中双链可弯曲刮板机 技术参数为 链 速 1 0m s 低速 0 65m s 运输能力 700t h 链 间 距 160mm 圆环链破断负荷 1130kN 电 动 机 双速 YBSD2 200 100 4 8 总 功 率 200kW 低速 200kW 电压等级 1140V 50Hz 冷却方式 水冷 联接型式 哑铃联接 中间槽尺寸 1500mm 730mm 300mm 刮板间距 1000mm 圆环链规格 20 108 C 工作面选用 ZY4000 13 26 型掩护式液压支架 共 75 架 上下两端头选用 ZY4000 16 30 型过渡支架 共 5 架 其主要技术特征 中间支架 型 号 ZY4000 13 26 支撑高度 1 3 2 6m 支撑宽度 1430 1600mm 额定初撑力 2512 3063kN p 30MPa 工作阻力 3250 3964kN p 38 2MPa 支护强度 0 69 0 74MPa 支架对底板比压 1 89 2 90MPa 支架中心距 1500mm 过煤高度 500mm 泵站压力 31 5MPa 操作方式 本架控制 重 量 约 11 8t 过渡支架 型 号 ZY4000 16 30 支撑高度 1 6 3 0m 支撑宽度 1420 1590mm 额定初撑力 3016 3473kN p 30MPa 工作阻力 3800 4000kN p 38 2MPa 支护强度 0 87 0 92MPa 支架对底板比压 1 89 2 90MPa 支架中心距 1500mm 泵站压力 31 5MPa 操作方式 本架控制 重 量 约 12 5t 2 2 掘进工作面 掘进工作面 根据巷道围岩类别和服务年限 主斜井 副斜井 回风斜井 中央变电所和水泵 房等因断面大 服务时间长 采用半圆拱断面 砼砌碹支护 采区轨道大巷 胶带大 巷和回风大巷采用半圆拱断面 锚 网 喷支护 其余准备 回采巷道采用矩形断面 锚杆或锚喷支护 掘进工作面采用 FBD 2 37 局部通风机供风 采用 YT28 型气腿式风动凿岩机打眼 使用 MQT 120 型锚杆机或 MQS50 1 9 型手持式气动锚杆钻机安注锚杆 巷道掘进施工 中 前期使用 P 60B 型耙装机将矸石扒至矿车 揭煤后耙装机更换为 SGB 620 40T 型 刮板输送机配合 SSJ650 吊挂式皮带运煤 喷浆机型号 PZ 5B 功率 5 5kW 二 运输系统二 运输系统 1 1 煤流运输系统 煤流运输系统 吉克煤矿井下煤炭的大巷及回采工作面运输斜巷采用胶带输送机运煤 带式输送 机具有连续运输能力大 操作简单 容易实现自动化 装 卸载设备少 井下巷道系 统简单等特点 它适用于生产集中 运量较大的大中型矿井 带式输送机运输连续与 采煤工艺相适应 增产潜力大 是机械化 自动化运输的主要发展趋势 煤流运输路线 采煤工作面 工作面运输顺槽 采区运输大巷 主斜井 地面 采区运输大巷选用 DTL100 15 2 75S 型胶带输送机 胶带机技术特征为 B 1000mm v 2 0m s Q 200t h L 1000m 电机功率 150kw 胶带强度 GX1250 工作面运输顺槽选用 DSJ 80 40 2 55 型带式输送机 胶带机技术特征为 B 800mm v 2 0m s Q 200t h L 1000m 电机功率 110kw 胶带强度 GX1250 2 2 辅助运输系统 辅助运输系统 吉克煤矿工作面运输顺槽采用无极绳连续牵引车牵引矿车进行辅助运输 轨道大 巷选择使用 5 0t 蓄电池机车牵引矿车或无极绳连续牵引车作为辅助运输方式 井底车场及 1615m 运输石门内采用 5 0t 矿用防爆蓄电池机车牵引矿车运输 使用 CTW 5 6 型矿用防爆特殊型蓄电池机车 4 台 副斜井选用 JK2 5 2 20 型单绳缠绕式提升机 配套电机型号 YR5001 10 绕线式 异步电动机 功率为 400kW 电压 6kV 转速 588r min 提升绞车技术特征为 滚筒个数 1 个 滚筒直径 2500mm 滚筒宽度 2000mm 最大静拉力 90kN 传动比 1 20 绳 速 3 9m s 采区轨道斜巷选用选用 JD 55 型调度绞车作为轨道大巷辅助运输的牵引设备 其 主要技术参数为 绞车功率 55kW 滚筒直径 1400mm 最大牵引力 90KN 钢丝绳规格 6 19 24 26mm 最大适应倾角 15 最大牵引重量 含平板车 22t 根据下井设备体积和重量 矿车选用 600mm 轨距 3t 材料车 型号 MLC3 6 型 同 时为便于液压支架 采煤机等重型设备的运送 配备 MPC13 6 型重型平板车 3 3 人员运输系统 人员运输系统 吉克煤矿副斜井担负下放材料 提升矸石 升降人员等任务 井筒内根据运行人 车的要求铺设 30kg m 单轨 采用斜井串车提升 斜井人车型号 XRB15 6 6 升降人员 采用一辆头车 一辆尾车 一辆挂车组车 最大班下井人数 173 人 三 通风系统三 通风系统 根据煤层赋存情况和开采技术条件 吉克煤矿采用斜井开拓 矿井移交生产时 首采区为一采区 在 M11 煤层布置一个综采工作面进行回采 目前该区域有七个掘进 工作面生产 吉克煤矿矿井 采区和回采工作面均有专用回风巷 在专用回风巷内 不得运送材料 不得有供电设备 不得作为主要行人巷道 吉克煤矿为新建矿井 不存在塌陷漏风情况 但属于煤与瓦斯突出矿井 为利于 瓦斯管理 采用机械抽出式通风 在进行瓦斯抽放后通过负压风流释放矿井瓦斯 矿 井现有通风机为 GAF20 13 3 1 型 风量 40 160 m3 s 负压为 800 3200Pa 配套电 机 Y400 6 功率 400kW 电压 6kV 转速 985r min 2010 年 8 月矿井 7 个掘进工作面 共配风 2660m3 min 1 个采煤工作面配风 1270m3 min 硐室共配风 320m3 min 矿井配 风量为 5100m3 min 负压 710Pa 风叶角 5 矿井采用中央并列式通风方式 副斜井和主斜井进风 回风斜井回风 矿井目前的通风系统 采煤工作面通风系统 地面新鲜风流 主 副斜井 井底车场 东翼轨道大巷 东翼轨道大巷绕道车场 通风行人斜巷 采煤工作面运输巷 采煤工作面切眼 采煤 工作面回风巷 东翼回风大巷 回风斜井 风硐 地面 轨道大巷掘进工作面通风系统 地面新鲜风流 主 副斜井 井底车场 东翼轨 道大巷 轨道大巷掘进工作面 轨道大巷与回风大巷联络巷 东翼回风大巷 回风斜 井 风硐 地面 工作面巷道掘进工作面通风系统 地面新鲜风流 主 副斜井 井底车场 东翼 轨道大巷 通风行人斜巷 采煤工作面回风巷掘进面 采煤工作面回风巷 东翼回风 大巷 回风斜井 风硐 地面 另一路 地面新鲜风流 主 副斜井 井底车场 东翼轨道大巷 通风行人斜巷 采煤工作面轨道巷掘进面 采煤工作面轨道巷 东翼回风大巷 回风斜井 风硐 地面 四 供电系统四 供电系统 根据富源县现有电力网和规划的电力网 在吉克煤矿西北部约 5km 有补木 35kv 变电站一座 变电站容量为 2 3 15MVA 与煤矿相距 11km 有墨红 35kv 变电站一座 变电站容量为 2 6 3MVA 矿井工业场地内建有 35kV 矿井专用变电站 吉克煤矿 35kV 变电站 确定变电站 35kV 电源分别取自补木 35kV 主供电源 和墨红 35kV 变电站 备用电源 导线型号 均为 LGJ 120 补木 35kV 变电站 吉克煤矿 35kV 变电站输电距离约为 5km 墨红 35kV 变电站 吉克煤矿 35kV 变电站输电距离约为 11km 煤矿井上 井下供电由该专 用变电站直接供给 选用 YB29 箱式变电站 变压器 补偿装置采用室外布置 35kv 配电装置 6kV 配 电装置 0 4kV 低压配电装置 直流系统 变电站自动化系统均采用箱式联合布置 35kV 高压系统 6kV 高压系统 0 4kV 低压系统均采用单母线分段接线方式 所设两段 母线均并联运行并互为备用 变压器选用 SZ11 6300 6kV 两线圈有载调压变压器 2 台 2 台变压器互为备用 35kV 一次电气设备选用 KYN61 40 5 型金属封闭铠装型移开式开关柜 全部采用 电缆进出线方式 单列布置 9 面高压开关柜 6kV 一次电气设备选用 KYN28A 12 铠装型移开中置式开关柜 全部采用电缆进出 线方式 双列布置 24 面高压开关柜 0 4kV 低压一次设备选用 GCS 型低压抽出式开关柜 单列布置 9 面低压开关柜 为提高功率因数 满足电网合理运行要求 在 6kV 侧设置无功集中自动补偿装置 选用 DWZT6 3 1000 型电压无功自动调节装置 补偿后功率因素为 0 94 从地面 35kV 变电站 6kV 不同母线段配出两回 MYJV22 6 3 120 型煤矿用交联聚 乙烯绝缘钢带铠装电力电缆经主斜井至井下中央变电所 长度为 1300m 当一回停电时 另一回电缆能承担井下全部负荷 井下中央变电所高压采用单母线分段接线 高压配电装置选用 BGP9L 矿用隔爆型 高压真空配电装置 13 台 低压配电装置选用 KBZ 矿用隔爆型真空馈电开关 10 台 所 选电气设备具有短路 过负荷 和欠压释放保护 变压器选用 KBSG 型矿用隔爆干式变 压器 2 台 低压配电系统选用两台 KBSG2 500 6 0 69kV 矿用隔爆干式变压器 低压配电装 置选用 KBZ 矿用隔爆型真空馈电开关 所选电气设备具有短路 过负荷保护 装设漏 电保护装置 供注氮硐室 水泵房 井底车场用电设备及其照明 从井下中央变电所配出两回至采区变电所 电缆型号为 MYJV22 6 3 95 煤矿用 交联聚乙烯绝缘钢带铠装电力电缆 长度 390m 该变电硐室安装 BGP9L 矿用隔爆型高 压配电装置 10 台 安装 2 台 KBSG 500 6 0 69 型矿用隔爆干式变压器 该变压器采区 水泵房 上山提升绞车 运输巷带式输送机 瓦斯抽放钻机等负荷 安装两台 KBSG 315 6 0 69 型矿用隔爆干式变压器作为掘进工作面供风局扇的专用变压器 所选电气 设备具有短路 过负荷 和欠压释放保护 并装设漏电保护装置 为了保证人身安全 井下电气设备采用保护接地系统 中央变电所 采区变电硐所设主接地极 半移动电气设备设局部接地极 井下电 动机的外壳 开关的金属外壳 接线盒的金属外壳用橡套电缆的接地芯线将其可靠连 接起来 要求井下接地网上任一保护接地点测得接地电阻值不得超过 2 每一移动式 和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值都不得超过 1 所 有电气设备的保护接地装置和局部接地装置都同主接地极连成一个总接地网 井下中央变电所馈出线至采区及采区变电所馈出至移动变电站的高压配电装置均 装设高压检漏保护装置 所有低压馈出线选用有选择性的检漏保护装置 井下照明均 选用带有漏电保护的综合保护装置 井下固定照明选用隔爆型荧光灯 在井下中央变电所 采区变电硐所 综采工作 面 胶带机运输巷等设照明综保装置向附近照明装置供电 五 瓦斯抽放系统五 瓦斯抽放系统 瓦斯抽放系统初步设计 设计矿井年抽放 365 天 日工作班数为四班 每班工作 六小时 每天抽放 24 小时 全矿井瓦斯可抽放量为 309 34Mm3 设计日抽放量为 25 78m3 min 年抽放量为 13 55Mm3 矿井抽放年限为 22 8a 矿井服务年限为 48 9a 目前在回风斜井中敷设两条管路 直径分别为 273mm 和 377mm 矿井敷设一条高负 压和一条低负压管路 高负压管路为工作面及掘进工作面 其中包括下邻近层抽放管 路 抽放管路 主要经工作面回风顺槽 东翼回风大巷 回风井 地面管路 抽放泵 站进行综合瓦斯抽放 高抽巷 其中包括采空区上向钻孔和上邻近层顶板长钻孔抽放 管路 瓦斯抽放管路主要从工作面高抽巷 东翼回风大巷 回风井 地面管路 抽放 泵站进行综合瓦斯抽放 低负压管路为高抽巷和全封闭采空区的管路 主要经东翼回 风大巷 回风井 地面管路和抽放泵进行综合抽放 井下原有的移动泵站在地面瓦斯 抽放泵站能力不足时可作为补充 抽放泵站建设在矿井工业广场南面的山坡上距离风井井口大约 70m 左右的地方 抽放泵站由抽放泵房 配电室和值班室构成 抽放泵房的主体设备为 2BEC 52 型节能 真空泵四台 真空泵配套电机 气水分离器 管路 控制阀门和循环管等 主要附属 设备有正 负压自动放水器 防爆防回火装置 放空管 冷却循环水泵 泵站监测系 统和避雷装置等 根据吉克煤矿矿井及 11101 面工作面瓦斯抽放情况统计 矿井瓦斯绝对涌出量为 30m3 min 矿井抽采量为 18m3 min 矿井抽采率为 60 左右 11101 工作面绝对涌出量 为 14m3 min 左右 11101 工作面抽采量为 7 85m3 min 左右 11101 工作面抽采率约为 56 根据吉克煤矿对地面瓦斯抽放泵的统计情况可知 高负压管路的混合抽放量为 100 m3 min 左右 瓦斯抽放平均浓度为 12 左右 低负压管路的混合抽放量为 80m3 min 左右 瓦斯抽放平均浓度为 8 左右 第二章第二章 安全改造的必要性安全改造的必要性 第一节第一节 通风系统改造的必要性通风系统改造的必要性 1 吉克煤矿属于高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井 根据矿井初步设计 目前按一采一 备 7 个掘进工作面配风 现在矿井的风量为 5100m3 min 已达到现有通风机的最大 能力 工作面的配风量小 排瓦斯能力不足 经常出现瓦斯报警现象 影响矿井的安 全生产 同时考虑矿井生产中后期 通风线路加长 通风阻力增大 现有通风机风量 提升的空间小 需对现有通风机进行更换 根据矿井现在的井筒断面和巷道断面 简 单的更换风机 增大矿井进风量 解决不了矿井通风的根本问题 2 根据矿井的下一步生产规