和成矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告6.5.doc

和成煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告新密市恒业有限公司2015年6月和成煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告会审记录表措施名称： 和成煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告会审时间：2015年6月4日会审地点：调度会议室参加会审人员签字通防科：机电科：工程科：地测科：安全科：调度室：通防副总：地测副总：总工程师：矿 长：和成煤矿会审意见1、针对和成煤矿瓦斯地质条件，煤巷掘进采用“底板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯”的区域防突措施；采煤工作面采用“底板穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯”的区域防突措施，消突后，可采用顺层钻孔抽采回采区域煤层的瓦斯治理措施；揭煤工作面采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施，符合河南省强化煤矿安全生产暂行规定及河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施等相关规定，能有效防治煤与瓦斯突出事故。2、和成煤矿现采取的区域防突措施通过近年瓦斯综合治理实践证明，能够满足和成煤矿瓦斯治理需要，实现安全管理。3、坚持把 “钻、扩、抽”一体化瓦斯综合治理技术落实到位，同时不断探索瓦斯治理的新工艺、新方法，全面贯彻落实国家及河南省瓦斯治理各项要求，确保矿井安全生产。和成煤矿煤与瓦斯突出防治技术措施论证报告目 录引 言- 1 -一 目的意义- 1 -二 编制依据- 1 -第一章 矿井基本情况- 1 -一 矿井简介- 1 -二 矿井资源条件- 2 -（一）矿井储量及煤层情况- 2 -（二）地质及水文地质- 3 -三 主要生产系统- 13 -（一）通风系统- 13 -（二）供电系统- 13 -（三）排水系统- 14 -（四）瓦斯抽放系统- 14 -（五）压风系统- 14 -（六）提升系统- 14 -（七）运输系统- 15 -（八）供水系统- 15 -（九）安全避险“六大系统”- 15 -四 矿井目前生产状况- 20 -第二章 煤与瓦斯突出防治体系- 21 -一 煤与瓦斯突出防治理念- 21 -（一）防突理念- 21 -（二）防突信念及意识- 21 -（三）防突工作态度- 21 -（四）防突工作目标- 21 -二 防治煤与瓦斯突出管理制度及落实- 22 -（一）防治煤与瓦斯突出管理制度- 22 -（二）防治煤与瓦斯突出管理制度的落实- 23 -三 煤与瓦斯突出防治机构及人员- 25 -四 煤与瓦斯突出防治技术路线- 26 -（一）总则- 26 -（二）煤与瓦斯突出区域防突措施的选择- 26 -（三）煤与瓦斯突出区域防突措施的确定- 27 -（四）煤与瓦斯突出区域防治措施- 28 -（五）防治瓦斯异常及超限措施- 45 -五 瓦斯综合治理装备- 54 -（一）瓦斯治理打钻装备- 54 -（二）瓦斯治理抽采监测装备- 54 -（三）煤层瓦斯含量等参数测定装备- 54 -六 瓦斯综合治理科技创新- 55 -（一）钻孔孔口安全防护技术- 55 -（二）穿层及顺层钻孔施工技术及配套机具- 55 -（三）抽采钻孔封孔技术- 56 -（四）近年来开展的科研项目- 58 -第三章 近年来矿井煤与瓦斯突出防治效果- 60 -一 防突技术应用效果- 60 -（一）区域防突措施见成效- 60 -（二）长抓不懈，形成了防突的人文环境- 60 -（三）防治煤与瓦斯突出实施效果- 60 -二 瓦斯抽采不断完善，抽采系统有保障- 61 -第四章 防治煤与瓦斯突出存在问题及发展方向- 62 -一 防治煤与瓦斯突出存在问题- 62 -（一）穿层钻孔工程量大，防突措施成本高- 62 -（二）煤层增透方式较单一- 62 -二 防治煤与瓦斯突出的发展方向- 62 -第五章 矿井防突措施可靠性、针对性论证意见- 64 - 65 -引 言一 目的意义根据河南省强化煤矿安全生产暂行规定要求：对煤与瓦斯突出、冲击地压、水文地质类型极复杂矿井，煤炭企业必须组织专家论证其灾害防治技术措施的针对性和可靠性。依据此要求，结合和成煤矿实际情况（水文地质类型中等、无冲击地压，属于煤与瓦斯突出矿井），特编制和成煤矿煤与瓦斯突出防治技术论证报告，对和成煤矿煤与瓦斯突出灾害防治技术措施的针对性和可靠性进行论证。二 编制依据1、河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施；2、河南省强化煤矿安全生产暂行规定；3、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定；4、防治煤与瓦斯突出规定；5、煤矿安全规程；6、和成煤矿20152020年生产规划安排。第一章 矿井基本情况一 矿井简介和成煤矿位于河南省郑州新密市，为基建矿井，现正在进行二期工程施工。井田位于郑州市西南约30千米处的新密市与新郑市交界处，西距新密市区约15千米，行政隶属新密市曲梁乡管辖，仅东北角一小部分属新郑市小乔乡。区内乡、村间小柏油公路纵横交错，公交汽车来往频繁，交通十分便利。和成煤矿井田西部为低山区，东部为丘陵，由于地形复杂，冲沟发育，故限制了村庄发展，井田内村庄稀疏，并且相对集中。矿井设计生产能力0.45Mt/a，服务年限为42.5a，开过方式采用立井开拓。本井田主采的二1煤层赋存于-150-550m左右，垂高400m左右。初步确定开采水平标高为-280m，单水平开拓全井田，东翼设-420m辅助水平。矿井采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法,主井、副井进风，中央风井回风。矿区范围19个拐点的坐标见表1。表1井田范围拐点坐标表 点号XY点号XY备 注13826744.9038458016.00113825080.1038465682.9023826890.2038460005.00123824813.0038463004.7033827194.1038461000.50133824847.9038462010.5043827193.3038461178.90143824911.2038461602.8053827068.1038461662.70153825098.6038460991.7063826943.4038461993.60163825379.7038460126.0073826849.5038462350.10173825877.3038459082.9083826877.1038463165.90183826159.5038457987.9093826741.7038466351.80193826190.9038457860.60103826464.3038466350.80二 矿井资源条件（一）矿井储量及煤层情况1矿井储量和成煤矿井田西至红椿树洼，东至耿岗村，南至F10断层，北至F12断层，井田东西长约8km，南北宽约0.62km，西窄东宽，面积约13.6km，开采深度+250m -550m。井田资源储量8081万吨，可采储量2821.4万吨。 2可采煤层本井田内含煤岩系为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组，下石盒子组和上统上石盒子组，含煤地层平均总厚度726m，分为9个煤组，含煤23层。其中二1煤层为井田主要可采煤层，一1、七4煤层为局部可采煤层，其余均不可采。煤层平均总厚度5.97m，含煤系数0.86%。可采和局部可采煤层赋存情况如下：（1）二1煤层二1煤层位于二叠系下统山西组下部，层位稳定，其厚度0.4612.74m，平均4.11m，一般厚35m，厚度变化系数78.5%，煤层结构较简单，一般无夹矸，局部见一层夹矸，个别地段见二层夹矸，夹矸厚0.021.97m。二1煤层厚度在井田内有一定的变化，但也具有一定的规律性，厚煤带分布在先期开采地段东半部ZK1007、ZK908、ZK808一带（7.8612.74m），在井田东部ZK008ZK 208处是另一个厚煤带分布区（6.4011.29m）。薄煤带主要分布在井田西端及东部北侧一带（0.461.51m）。（2）七4煤层七4煤层位于二叠系上统上石盒子组中下部，上距平顶山砂岩平均240.51m，下距二1煤层约392m，层位稳定，横612线之间及横2线以东区段可采。煤层厚02.08m，可采区内煤层厚0.82.08m， 一般厚12m。结构较简单，一般不含夹矸，局部含一层夹矸。本层煤在横612线之间已开采多年，资源已接近枯竭。横2线以东由于埋藏较深，目前还未开采。（二）地质及水文地质1井田地质（1）地层井田内除二叠系上统上石盒子组、石千峰组地层局部出露外，其余均被新生界地层覆盖。钻孔穿见的地层有奥陶系中统马家沟组，石炭系中统本溪组和上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组、石千峰组，新近系和第四系等。a、奥陶系中统马家沟组（O2）地层厚度大于72.29米。岩性主要为浅灰色隐晶细晶质白云质灰岩。局部夹泥灰岩，含不规则状角砾，上部含不规则状黄铁矿。b、石炭系（C）仅发育有中统本溪组和上统太原组，与下伏奥陶系为平行不整合接触。I、中统本溪组（C2b）井田内共有6个钻孔穿过该组地层，钻孔穿见厚度3.1735.99米，平均15.29米。岩性中上部为浅灰色含砂质泥岩、泥质粉砂岩及铝土矿透镜体，下部为浅灰色粘土岩及铝土岩。II、上统太原组（C3t，一煤组）上界止于最上层灰岩顶面，下界以一1煤层底面或与之层位相当的炭质泥岩、黑色泥岩底面，与本溪组整合接触。钻孔揭露厚度25.96145.72米，平均69.77米。为一套海陆交互相碳酸岩及碎屑岩沉积。据岩性组合特征可分为三段：下部灰岩段：厚度9.4354.29米，一般30米左右。主要由含生物碎屑泥晶灰岩及其所夹的泥岩、煤层组成，上部偶夹砂岩。本段含煤15层，其中一1煤在井田横8线以东可采。灰岩一般24层，下层厚度大且较稳定（一般1015米），并含较多的燧石团块。中部碎屑岩段：厚度17.9240.34米，平均26.34米。上部泥岩夹煤线，中部为中粗粒砂岩，具正粒序，局部为砂质泥岩夹煤线，下部为含砾粗粒砂岩。本段泥岩中夹13层煤线均不可采，局部渐变为炭质泥岩。上部灰岩段：厚度17.3139.57米，平均20米左右。其岩性主要由含燧石团块的生物碎屑泥晶灰岩、泥岩及煤层煤线组成。灰岩一般13层，最上层为L8灰岩，厚一般34米，较稳定，第三层灰岩厚度变化较大，不稳定，局部有尖灭现象。灰岩间多为泥岩及炭质泥岩。区内含煤12层，均不可采。c、二叠系（P）为一套过渡相碎屑岩系，井田揭露厚度大于900米。I、下统山西组（P1s，二煤组）整合于石炭系地层之上，上界止于砂锅窑砂岩（标4）的底面，厚71.23105.33米，平均91.21米。主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩和煤层组成。含煤24层。其中二1煤层全区发育，为本井田主要可采煤层，其余煤层均不可采。按岩性特征，本组以大占砂岩底面为界可分为上、下两段：下段：厚度12.6245.40米，平均34.38米，上半部岩性主要为富含植物化石的深灰色灰黑色泥岩、砂质泥岩、炭质泥岩及煤层（即二1煤层）等，下半部以细砂岩为主，局部相变为中砂岩或粉砂岩，底部为泥岩，炭质泥岩及薄煤层（二0煤层，均不可采）等。上段：厚度35.0274.03米，平均52.23米。上部岩性主要为灰色泥岩、砂质泥岩、粉砂岩夹薄层细砂岩，下部为厚层的香炭砂岩和大占砂岩（标5）及二者所夹的泥岩、砂质泥岩和炭质泥岩、煤线等。香炭砂岩常为具正粒序的细中粒砂岩，层面含云母片及炭屑。大占砂岩厚度3.0117.44米，平均 7.43米，一般为显示逆粒序的中细粒砂岩，层面富含炭屑及白云母片，为二1煤层的直接标志层。II、下统下石盒子组（P1x ，三六煤组）与下伏山西组整合接触，上界止于田家沟砂岩（标2）底面，厚232.02308.55米，平均285.79米。为一套过渡相碎屑岩沉积，根据其岩性组合特征及沉积旋回，可细分为三、四、五、六4个煤组。三煤组厚34.0293.85米，平均58.93米，其岩性中上部主要为浅灰、灰、深灰色泥岩夹细砂岩，局部夹粉砂岩，下部为浅灰色泥岩、粘土岩，内含少量菱铁矿鲕粒，泥岩常含暗斑或紫班。底部为砂锅窑砂岩（标4），厚2.5113.55米，平均6.52米，灰白色、浅灰色，中粗粒结构，底部含石英及硅质岩细砾。四煤组厚37.13111.13米，平均69.91米。五煤组厚53.00127.47米，平均106.09米。六煤组厚30.4778.39米，平均50.86米。这三个煤组主要由厚层状的泥岩、砂质泥岩及砂岩组成，偶夹12层煤线。泥岩多为灰色，含紫斑及暗斑，局部含菱铁矿鲕粒及植物化石。砂岩多为中、细粒，局部有粗砂岩。其中四煤组底部的老君庙砂岩（标3）厚1.7523.52米，平均8.95米。呈灰暗灰色，细中粒为主，杂基含量高，且岩石中普遍含透镜状泥砾，砾径13厘米，长轴顺层排列。III、上统上石盒子组（P2s，七九煤组）与下伏下石盒子组整合接触，下界止田家沟砂岩底面（标2），上界止于平顶山砂岩（标1）底面，厚度254.46290米，平均279.97米，为一套过渡相碎屑岩沉积，根据其岩性组合特征及沉积旋回，可分为七、八、九3个煤组。七煤组厚102.07158.69米，平均122.03米。上部以灰色泥岩、粉砂岩为主，含植物化石。中部为深灰色泥岩，细砂岩夹煤层及煤线。其中七4煤层在横612线之间可采。下部以泥岩、砂质泥岩为主，夹薄层砂岩。底部为田家沟砂岩(标2)，其厚度一般410米，呈灰白色，中粗粒为主，正粒序，含不规则状泥砾，硅质孔隙式胶结。八煤组厚53.1892.24米，平均58.83米。九煤组厚87.50105.69米，平均99.11米。二者主要由紫斑泥岩，中粗粒砂岩组成。其中在九煤组上部偶见一层炭质泥岩或煤线。IV、上统石千峰组下界止于平顶山砂岩底面，厚度大约595.04米。下段(P2sh1)：厚度约432.36米。底部为灰白色长石石英砂岩，即平顶山砂岩（标1），厚度40.9361.83米，平均49.58米，中粗粒结构，硅质基底式胶结，致密坚硬。下部、中部为浅灰色、紫红色、灰色泥岩与泥质粉砂岩、粉砂岩，夹浅灰色细砂岩，偶夹同生砾岩，上部为灰黄色，青灰色，粉砂岩夹同生砾岩，顶部为青灰色细砂岩。上段（P2sh2）：钻孔穿见厚度最大162.68米，岩性为紫红色中细粒石英砂岩、粉砂岩及砂质泥岩等。发育平行层理，铁硅质基底式胶结。d、新近系(N)与下伏地层呈角度不整合接触。主要分布在井田东半部，厚度变化较大，0237.82米。其岩性主要为钙质泥岩、钙质粘土岩夹粉砂岩及砂砾岩。底部常发育一层砾岩，砾石成分多为紫红色细砂岩及灰白色长石石英砂岩，钙泥质胶结。e、第四系(Q)第四系厚度0.0033.29米，上部为灰黄色、土黄色，粘土质砂土，上部含粉砂，向下粉砂逐渐减少，下部为棕红色粘土，含钙质结核，底部含砾石，大小混杂，磨园度较好。（2）构造井田位于五指岭白寨背斜东端之南翼，密县新郑复向斜之北翼，岗亚腰断层（F10）和梁山断层（F12）之间的地垒构造上，其基本构造形态为一向东倾伏的宽缓背斜。a、褶曲白石沟井田位于F10与F12之间的地垒构造上，构造形态为一个开阔的背斜，轴部位于SK1ZK1109ZK908ZK408一线，轴向呈近东西方向，向东倾伏，两翼基本对称，分别倾向北北东和南南东，倾角1020度左右。横4线以东有较大变化。b、断裂除井田边界断层F10、F12外，在井田东部发育有牛奎寨滑动构造（F11）。另外据地震物探资料解释在井田内还发育有DF1、DF3、DF4、DF5、DF6五条小断层。I、岗亚腰断层（F10）：为井田南部边界断层，西起红椿树沟，经糖房、煤窑沟、王臣沟向东延伸，区内长8.5km。横4线以西和横0线以东均叉为两支。西段走向285，东段走向90，中部呈弧形南凸，倾向180195，倾角6080。断距255530m，为北升南降的正断层。该断层地表无露头,被TC1揭露，并有七个钻孔穿见。地震勘探中，有16条地震测线控制。该断层已达到严密控制程度。II、梁山断层（F12）：为井田北部边界断层，是区域性断裂，西起严家堂，经梁山，到红椿树沟进入本区，又经驼腰洼、孟岗口、至翟家寨出矿区继续向东延伸，全长15km以上，区内长8.5km。总体走向90，局部有波状弯曲，倾向北，倾角5065落差320600m左右。为南升北降的张性正断层。该断层在区内地表有三处出露，深部有九个钻孔穿见。地震勘探中，有16条地震测线控制。该断层已达到严密控制程度。III、牛奎寨滑动构造（F11）位于井田东部，西起横4线，向东延伸出勘查区，区内东西长约3km，南北宽0.61km，面积约2.5km。可能只是整个大面积滑动构造西南边缘的一少部分，向北被F12断层错断。从钻孔资料和地震物探资料分析，勘查区内滑动构造面位于二1煤层上部，滑面没有影响到二1煤层。目前，该构造在勘查区内已被4个钻孔控制。IV、地震物探解释的小断层通过二维地震物探工作，井田内共发现小断裂构造5条，可分为两组，一组为北东东向断层（2条），一组为北西向断层（3条）。这些小断层均为南升北降的正断层，最大落差1880m，对二1煤层的连续性具有一定的破坏作用，但均在先期开采地段外围。各小断层具体情况见表2。表2 地震物探解释小断层情况一览表断层编号位 置可靠性长度(米)）走向（度）倾向（度）倾角（度）最大落差（米）断层性质DF1井田西北角横12线以西较可靠1300803507018正断层DF3井田北半部横96线间可靠1550315457080正断层DF4DF3断层东至横4线以西可靠1100703406825正断层DF5横4线以东至ZK208附近较可靠1200293236518正断层DF6横0线到东2线间可靠1750330607045正断层 2水文地质根据勘探报告，本井田二1煤层水文地质类型为三类二亚类二型，即岩溶充水、底板进水，水文地质条件中等的矿床。根据煤矿防治水规定，和成煤矿全矿井正常涌水量为865.16m3/h、最大涌水量为1470.77m/h，水文地质类型属复杂型。但矿井初期投产采区位于第一水平，第一水平正常涌水量为487 m/h、最大涌水量为974m/h，故水文地质类型按中等考虑。现矿井处于基建期，现矿井的正常涌水量66.1 m3/h，主要水源为二1煤顶板砂岩裂隙水、二1煤底板灰岩水、井筒淋水及生产用水。3瓦斯赋存及区域划分情况根据勘探报告提供的瓦斯资料，经测定：二1煤中瓦斯含量相差较大，最小1.595m3/t.r（ZK208），最大为16.991m3/t.r（ZK1107），具有一定的规律性。根据焦作煤业（集团）公司科研所瓦斯研究室于2009年10月在和成煤矿西翼轨道大巷打穿层钻孔采样，5个取样点结果瓦斯含量分别为13.81、7.12、12.75、17.26、17.13m3/t，平均13.61m3/t。根据河南省地矿局第二地质勘查院2005年8月提交的新密市白石沟井田煤炭勘查报告修改补充意见，河南省地矿局第二地质勘查院对矿区补充勘探时，和成煤矿井筒的井检孔二1煤层瓦斯测试结果为：煤层瓦斯压力1.49MPa，煤的瓦斯放散初速度P=32，煤的坚固性系数f=0.7。根据2012年3月河南理工大学提供的新密市恒业有限公司和成煤矿二1煤层瓦斯参数测试报告，从2010年6月19日起，河南理工大学在和成煤矿西翼轨道大巷、2201和2203回风联巷、2203轨道顺槽及2205胶带顺槽打孔取样，7次测试结果瓦斯含量分别为5.588.88m3/t、3.085.28m3/t、3.367.95m3/t、4.427.55m3/t、8.9610.65m3/t、9.8312.68m3/t、12.4314.20m3/t，平均6.89.6 m3/t，二1煤层坚固性系数（f）介于0.160.34之间，二1煤层的瓦斯放散初速度（P）介于2226之间。钻孔在二1煤层中钻进过程中，发生喷孔、顶钻、夹钻等动力现象。根据2010年7月煤炭科学研究总院重庆研究院出具的新密市恒业有限公司和成煤矿二1煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，和成煤矿二1煤层突出危险性判定单项指标对比表见表3。根据表3，和成煤矿二1煤层的瓦斯压力、瓦斯放散初速度指标、煤的坚固性系数和煤的破坏类型均超过了临界值，因此和成煤矿二1煤层被鉴定为具有煤与瓦斯突出危险性煤层。表3 二1煤层突出危险性判定单项指标对比表煤层瓦斯压力（p）(MPa)瓦斯放散初速度(P)坚固性系数(f)煤的破坏类型临界值0.74100.5、二1煤层0.76330.15、4矿井瓦斯涌出情况矿井投产时布置一个综采工作面，2个掘进工作面，保证矿井0.45Mt/a的设计生产能力。（1）回采工作面瓦斯涌出量预测本矿井井田范围内可采煤层为二1煤层、七4煤层和一1煤层，七4煤层距二1煤层约400m，且一1煤层距二1煤层约88m且没有取样测试瓦斯参数，因此视为单一厚煤层进行瓦斯预测。二1煤采煤工作面相对瓦斯涌出量平均为11.16m3/t；平均绝对涌出量为9.51m3/min。（2）掘进工作面瓦斯涌出量预测掘进工作面的瓦斯是由巷道煤壁和掘进落煤两部分组成，二1煤煤巷掘进工作面绝对涌出量平均为2.28m3/min。（3）采区瓦斯涌出量预测采区瓦斯涌出量由各生产工作面瓦斯涌出量、掘进工作面瓦斯涌出量以及采空区瓦斯涌出量组成，生产采区相对瓦斯涌出为19.32m3/t；绝对涌出量为18.29m3/min。（4）矿井瓦斯涌出量预测矿井瓦斯涌出量由各个采区瓦斯涌出量与采空区瓦斯涌出量组成，本矿井一个采区生产，抽放前矿井相对瓦斯涌出量平均为23.18m3/t；绝对瓦斯涌出量平均为21.95m3/min。矿井瓦斯涌出量预测结果见表4。表4 矿井瓦斯涌出量预测值矿井平均产量(t/d)瓦 斯 涌 出 量矿 井 合 计回 采（m3/min）掘 进（两个）（m3/min）采 空 区（m3/min）相对量（m3/t）绝对量（m3/min）12369.514.567.8823.1821.95涌出量占全矿井比例43.3%20.8%35.9%100%5煤种煤质及用途（1）二1煤层煤岩特征为黑灰黑色，金刚光泽及似金属光泽，多呈粉末状及鳞片状，疏松易碎。原煤灰分平均18.31%，全硫0.3%，磷0.0372%，发热量28.23MJ/kg。为特低硫、中磷、低中灰、高发热量无烟煤。属易选到中等可选煤。（2）七4煤层煤岩特征为灰黑，金刚光泽，条带状结构，局部呈粉末状及鳞片状，薄层状及块状构造。原煤灰分32.15%，全硫0.82%，磷0.0071%，发热量22.87MJ/kg，属低硫、中磷、中高高灰之无烟煤。三 主要生产系统（一）通风系统矿井采用中央并列式通风方式，抽出式通风方法，主井、副井进风，中央风井回风。中央风井安装两台BDK618-8-N025型防爆对旋轴流式通风机，配套YBFe450S3-8型防爆电机，电机功率2*250KW，一台运转，一台备用，现主扇叶片安装角度为0，主要通风机的实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。矿井总进风6701m3/min，总回风6792m3/min，负压为995Pa，等积孔4.33 m2，各工作面配风量符合作业规程的要求，能满足矿井通风需要。主要通风机通过调整频率以改变通风量，通过通风机反转实现反风。（二）供电系统和成煤矿两路35kV架空输电线路均引自观音堂110kV变电站，输电线路导线型号为LGJ-120，同塔双回，一路35kV架空输电线路均引自曲梁变电所110kV变电站，输电线路导线型号为LGJ-240线路长度约为7.3km。主要通风机、提升机、井底中央变电所、井下大泵和压风机房均为双回路供电。（三）排水系统井下中央泵房现有水仓2个，有效容积均为12220 m3 ；水泵5台，型号均为580-609，水泵配置功率为1250kW；三趟426管路。矿井排水系统的排水能力和水仓容量能够满足安全生产的需要。（四）瓦斯抽放系统1地面永久瓦斯抽采系统中央风井和风井地面工业广场内装配2台126m3/min和2台510m3/min瓦斯抽放泵，各一用一备，主要服务于2205轨道顺槽底抽巷、2205胶带顺槽底抽巷及其他钻孔防喷抽放使用；主管路管径为450mm、610mm，分支干管管径为219mm，377mm。2井下抽采系统西二采区现共安装两套瓦斯抽放泵站1套井下抽放系统，装配2台257m3/min瓦斯抽放泵，一用一备，主要服务于各顺槽掘进工作面钻孔防喷及深孔抽放。1套为皮带巷的临时抽放泵站，装配一台94m3/min瓦斯泵，主要辅助服务于各顺槽掘进工作面钻孔防喷及深孔抽放。（五）压风系统地面集中空压机站，装备LG38.5/8G螺杆空压机3台，两台工作，一台备用，单台空压机排气量38.5m3/min，排气压力0.8MPa，配220kW电机，地面空压机站至-280m水平轨道运输巷压风管道安装 2198mm无缝钢管，为全井下供风。（六）提升系统主井井筒直径5m，装备一对6t立井多绳箕斗及一台JKMD-2.84()E型落地式多绳摩擦轮提升机，担负全矿提煤任务；副井井筒直径6m，装备一对单层双车（1t矿车）多绳罐笼(宽、窄各一个)及一台JKMD-2.84()E型落地式多绳摩擦轮提升机，担负全矿的提矸、下料、升降人员及下放设备等任务。（七）运输系统目前井下采用防爆特殊型8t与5t蓄电池式电机车配1吨固定式矿车轨道运输，担负井底车场至采区车场之间的运输任务。（八）供水系统矿井供水系统由矿井用水取自矿在工业广场南500米的自备水源井。主要为井下生产、防灭火系统、防尘系统和应急供水施救系统供水。井上、下供水管路通过井下供水管网连接形成管网系统，共有两路供水系统为井下避险和消防用水提供水源。一路由地面专用水池提供水源，经一路108*4无缝钢管沿副井筒敷设与井下供水管网对接；另一路水源为井下地质钻孔水，自然压力3.2MPa，满足使用需求。（九）安全避险“六大系统”1安全监测监控系统（1）监控主机及制度建设情况：矿井于2009年10月采用安装了常州天地有限公司的KJ95N安全监控系统，并于2012年8月初对主系统软件进行升级改造，将监控主、备机升级为服务器，增加一台数据服务器，使整个系统运行更加稳定可靠。系统主机实现双机备份，并能在5分钟内切换到位，地面中心站设在矿调度室，与新密市煤炭局实现联网，上传实施监控数据。系统防静电、防雷电设施齐全，实现双回路供电，联网主机配备有防火墙，具备实时声光报警、记录查询、模拟量、开关量监测状态图显示和系统自诊功能，具备甲烷超限断电、甲烷风电闭锁功能，具有打印及数据输出设备，系统主传输采用普通通讯电缆与RS-485通讯模式，具备快速稳定，抗干扰能力强的特点，同时设有专门的瓦斯监测机构，制度健全，并实行人员24h值班，全部持证上岗。（2）分站、传感器设置：截止到目前，我矿已经敷设通讯电缆10000余米，监控分站25台，同时按照煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）要求，安装了甲烷、风速、温度、液位、负压、氧气、风筒风量、二氧化碳、被控开关馈电状态、设备开停等各类传感器，具体情况见下表5。表5 各类传感器配备及使用情况系统型号KJ95N主备机型号IBM e5607装置名称型号使 用瓦斯传感器KGJ2555风速传感器KGF27氧气传感器KGQ75CO2传感器KGQ916一氧化碳GGA316温度KGW58负压KGY45水位传感器KGU93设备开/停KGT1539风门开/闭KGE2227（3）传感器调校：采掘生产地点坚持“报警点0.5%,断电点0.6%”的设置原则，对于重点区域采取“预警点0.25%”的设置原则，断电范围符合规定，做到监控系统运行安全稳定、数据准确、断电可靠、处置迅速。坚持每天巡查维护监控系统，每7天进行甲烷传感器调校、断电试验等工作，各项记录齐全、填写规范。2井下人员定位系统（1）矿井已安装了KJ405T井下人员定位系统，于2011年9月正式投入运行。系统主机双机备份，该系统中心设在矿调度室，有值班员24小时值班，全部持证上岗，系统具有网络接口，已实现将信息向新密市煤炭局上传。（2）中心站机房有防静电装置、防雷装置、通讯及办公设施，地面中心站双回路供电，配备有不小于2h备用电源，对联网主机应配备防火墙等安全设备，有网络交换机。具有携卡人员当前信息显示、查询、自诊断、打印、电话录音功能。（3）该系统已安装55个人员定位系统基站，其中地面4个，井下51个，识别卡1170个，实现了对主要巷道和较大范围的人员定位及无线通讯功能，系统运行正常，能够满足安全生产的要求。3矿井通信联络系统2012年8月25日对矿井通讯联络系统进行升级，2012年8月28日升级完毕，新建立SOC-8000型数字程控通信联络系统，采用数字交换机，实现了人机对话功能。通信联络系统运行正常，该系统中心站设在矿调度室，采用双回路供电，控制中心机房应有防静电设施，有防雷保护措施，机房有可靠的接地装置，配备不小于2h不间断备用电源，井下有本安型电话36部，满足安全生产的需要。配有专人负责系统维护，持证上岗。井上下各生产场所、硐室均安装有直通调度室的调度电话；主副井筒设置有泄漏通讯；调度室与各生产单位、各职能部门、矿井领导均有内部直拨电话。4井下紧急避险系统（1）矿井编制了灾害预防和处理计划，按季度进行修订；制订了矿井事故应急预案、煤与瓦斯突出事故应急预案等，并组织进行了贯彻学习。每年按计划组织1次应急演练。（2）永久避难硐室已施工结束，布置在西翼轨道运输大巷，避难硐室能同时满足60人使用，硐室安装2套防护门，安装 2套密闭门。硐室内配有压风自救、供水施救设备、氧气供给，通讯设备、安全监控设备、有毒有害气体处理、温湿度控制、45分钟自救器、照明、消防设备、急救设备和可满足60人96小时食用的食品。（3）入井人员均配戴30min隔离式化学氧自救器，目前总数1190个，其中备用120个。（4）在巷道内及交岔口、弯道等均设置了明显的避灾路线牌板。5压风自救系统（1）矿井压风系统于2009年9月投入使用，地面压风机房装备LG-38.5/8G螺杆压缩机3台，两用一备，设专人值班，定期对设备及管路进行检查。地面空压机站至井筒采用 2198mm无缝钢管、井筒至-280m水平轨道运输巷采用 1948mm无缝钢管作压风管路向井下供风。（2）主要巷道、采区巷道每隔50100m及各车场口均设置了三通及阀门，掘进工作面巷道每隔50m设置分支阀门，末组阀门距工作面不超过30m，规格统一，以供使用。（3）每间隔50m安设一组压风自救，末组距工作面不超过30m，压风自救安设地点支护良好，无杂物堆积，与人行道宽度大于0.5m，压风自救装置具有开关、减压、节流等功能，操作简单、快捷。（4）压风自救系统管路供气压力为0.5-0.7Mpa，每个压风自救袋正常供气压力为0.3-0.5MPa，供气量不小于0.1m3/min，安全硐室供气量不小于0.3m3/min。6供水施救系统（1）井上、井下供水管路通过井下供水管网连接已形成管网系统，共有两路供水系统为井下避险和消防用水提供水源。其中一路由地面专用水池提供水源，经一路108*4无缝钢管沿副井筒敷设与井下供水管网对接；另一路水源为井下地质钻孔水，自然压力3.2MPa，满足使用需求。（2）供水管路采用耐压不低于1.6MPa的108*4无缝钢管，管路吊挂平直，连接紧密，管路敷设安装到位，供水管网覆盖井下各个地点及硐室。（3）主要巷道、采区巷道每隔50100m及各车场口均设置了三通及阀门，采掘工作面巷道每隔50m设置一个DN25mm分支阀门，末组阀门距工作面不超过30m，规格统一，以供使用。（4）供水施救装置与压风自救装置共同安设，每处设置供水阀供避灾人员使用。四 矿井目前生产状况和成煤矿因资金问题，于2014年12月至今处于停工状态，目前没有采掘活动，井下保持通风、排水正常，每班安排一名瓦检员、安检员和机电工对矿井瓦斯、排水及机电设备进行检查，确保井下各系统正常运行。第二章 煤与瓦斯突出防治体系和成煤矿瓦斯灾害严重，针对单一厚煤层、松软透气性差、瓦斯压力高等实际情况，通过近年的实践和总结，在矿井煤与瓦斯突出防治技术与组织管理方面形成了一套适合和成煤矿特点的煤与瓦斯突出防治体系。一 煤与瓦斯突出防治理念（一）防突理念坚持“理念提升、装备升级、技术突破、管理创新”的防突理念。（二）防突信念及意识1 坚定一个信念：煤与瓦斯突出“可防、可治、可控”。2 牢固树立意识：防突是突出矿井第一要务，是安全生产的第一道工序，是监督检查的第一道关卡。3 坚持“双不”原则：不掘突出头、不采突出面。 4 完善“三个”系统：矿井通风系统、瓦斯抽采系统、监测监控系统。5保证五个落实：落实防突工程量、落实瓦斯抽放量、落实瓦斯治理措施、落实打钻抽放队伍、落实齐抓共管责任。（三）防突工作态度坚持“四真两不怕”的工作态度，四真: 真关心、真担心、真用心、真较真；两不怕: 不怕费事、不怕投入。（四）防突工作目标1 突出煤层转化非突出煤层；2 高瓦斯工作面转化为低瓦斯工作面；3 杜绝突出事故；4 矿井瓦斯“零超限”。二 防治煤与瓦斯突出管理制度及落实和成煤矿各级领导干部统一思想，把防治煤与瓦斯突出作为矿井安全管理和健康发展的重中之重，健全规章制度，落实防突管理各项制度。（一）防治煤与瓦斯突出管理制度1 制订了矿井防治煤与瓦斯突出管理制度、各级领导干部及各工种防治煤与瓦斯突出责任制等，矿长是矿井防突工作第一责任人，由矿井总工程师全面负责防突技术工作，每月召开防突例会，编制月度防突工作计划，严格落实计划管理和目标考核，强化责任追究，完善防突管理保障体系。2 健全并落实防突措施监督机制，做好防突现场管理，坚持防突措施工程区队正职或技术员现场跟班制度、防突钻孔签字确认制度、严重突出区业务科室现场跟班指导制度等监督机制，层层把关，确保防突措施工程施工质量，无验收员或跟班队干不得施工防突措施钻孔。3 执行瓦斯分级管理规定。采掘工作面甲烷传感器坚持瓦斯浓度0.5%预警、0.6%断电，并进行分析，查明原因，采取措施；任何地点瓦斯浓度达到0.8%就是事故，严格进行追查处理。同时，认真执行瓦斯异常及超限汇报管理规定，做好瓦斯异常管理，严格进行责任追究，防治瓦斯事故不手软。根据事故责任划分，给予罚款、降职和开除等处罚。4 落实防突签字确认制度。严格执行防突措施钻孔施工、防突措施效果检验钻孔、火工品领退、“三人连锁”放炮等“六项”签字确认制度，以及甲烷传感器调校断电试验、局部通风机倒台试验等制度，专人保存，抽查到位，定期存档。对于弄虚作假、虚报瞒报现象，一追到底，严肃处理，对于直接责任人解除劳动合同，其他相关单位负责人给予罚款处理。5 实行抽采达标考核和精细化管理。井下抽采干管、支管均安装了孔板计量装置，每钻场安装一个单孔孔板测量装置，单孔抽放负压不低于13Kpa；根据需要抽放管路安装了手动放水箱，每天进行巡查、维护；强化钻机施工现场文明考核，推行月度优秀钻手、钻探能手评比活动。（二）防治煤与瓦斯突出管理制度的落实1 通过加强组织领导抓落实。矿长是矿井防突工作第一责任人，由矿总工程师全面负责技术工作，并成立了以矿长为组长、总工程师为副组长的“防治煤与瓦斯突出工作领导小组”。并设有专职的通防副总工程师、地测副总工程师，设置有通风科、通防队、钻探一队、钻探二队，负责防突业务及现场管理工作。2 通过加强防突钻孔施工质量抓落实。在各类防突钻孔施工过程中执行干部跟班、联合验收等制度，验收时采取“专人旁站监督”、“逐台逐根喊话验收”和“三确认、一抽检”等验收方式。对于防突措施工程弄虚作假者一律罚款1000-3000元，并给予解除劳动合同处理，同时对责任单位正职罚款2000-3000元。3 通过加强对瓦斯异常期的管理抓落实。坚持瓦斯异常及时汇报、跟踪分析制度，重点做好采掘工作面条件变化与异常时期的瓦斯防治与管理工作。制定了“瓦斯浓度0.5%预警，0.6%断电，0.8%超限”的瓦斯预警管理制度，做到超前防范。4 通过加大奖罚力度抓落实。为保证底板抽放巷工程和钻孔工程保质保量完成，实行旬通报、月考核分析制度，按月度、季度、年度分阶段进行重奖重罚，完成相应工程计划的对区队正职分别奖励1000元、5000元和10000元。如未按期完成，责任区队正职每月只发放生活费2000元。5 通过加大钻孔工程量抓落实。在区域措施工程施工中，为了提高巷道单进水平和鼓励钻机手“多打钻、打长钻”，结合施工特点实行创等级队和优秀钻手、钻探能手评比活动，对达到指标的先进区队和个人进行表彰和奖励。6 其它制度落实保障机制实行矿井采掘区队正职、技术员和机关科室副科以上人员防突跟班制度。区队正职每月防突跟班不少于10个，区队技术员每月防突跟班不少于12个，机关科室正科级防突跟班每月不少于3个，通防科、通防队正职不少于6个，机关副科级防突跟班每月不少于8个。严格执行“五项管理”和“五必严禁”I、五项管理：a、防突措施区队正职或技术员现场跟班；b、防突措施和效果检验联合签字确认验收；c、防突措施和效果检验超前距足够；d、瓦斯异常信息汇报分析；e、重点或异常区域科室跟班督导。II、五必严禁：a、严禁无验收及跟班人员组织防突钻孔施工；b、严禁超指标掘进；c、严禁超采超掘；d、严禁防突措施工程弄虚作假；e、严禁假指标、假评价。三 煤与瓦斯突出防治机构及人员矿井成立了以矿长为组长,总工程师为副组长的防治煤与瓦斯突出领导小组,建立建全了防突管理机构。矿井成立了通防科、地测科、通防队、瓦斯实验室、钻探一队、钻探二队。通防科全面负责矿井防突业务管理工作，配备副科长2名，通风、瓦斯抽采、防突技术人员各4名。地测科负责地质及测量工作，配备副科长2名，地质专业技术人员2名，测量专业技术人员1名。通防队专业负责通风设施管理维护、监测监控、人员定位、打钻视频等各系统维护、安全仪器发放等工作，配备队长1名，瓦斯抽采专业技术人员1名，安全监控技术人员1名。瓦斯实验室配备煤炭科学研究总院重庆研究院DGC型瓦斯含量直接测定装置1套，煤炭科学研究总院沈阳研究院MD-2型煤钻屑瓦斯解吸仪6套，重庆研究院TWY型突出危险预报仪3套等防突有关的设备仪器仪表。主要负责各种防突措施孔施工的监督，各预测指标及效检指标的测量。配备抽采专业技术人员2名，防突工28名。钻探一、二队负责各类瓦斯防治措施的打钻及封孔工程，分别各设队长1名，书记1名，技术员2名，职工各90人。四 煤与瓦斯突出防治技术路线（一）总则根据 “地质是保障、技术是关键、成败在管理、突破在创新”的要求，确定了矿井综合防突中长期规划、年度计划和月度实施计划。（二）煤与瓦斯突出区域防突措施的选择根据防治煤与瓦斯突出规定，区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯2类，且应优先采用开采保护层。 1保护层二1煤层为和成煤矿主要可采煤层，一1、七4煤层为局部可采煤层，其余均不可采。一1煤层位于石炭系统上统太原组底部，上距二1煤层一般为88m左右，间距较远，且距离奥灰较近，横8线以东及ZK1007、ZK907附近可采，可采区间内煤厚0.85-2.44m，但一1煤层属高硫煤，按国家政策属禁采煤层，因此不具备开采下保护层的条件；七4煤层位于二叠上统上石盒子组中下部，上距平项山砂岩平均240.51m，下距二1煤层约392m，层位稳定，横6-12线之间及横2线以东区段可采，煤层厚0-2.08m，根据防治煤与瓦斯突出规定对于缓倾斜和倾斜煤层，上保护层与被保护层之间的最大垂距不超过50m，若选择七4煤层作为上保护层先行开采，对二1煤层起不到保护作用。根据以上分析，和成煤矿没有合适煤层做为保护层开采。2 预抽煤层瓦斯I、地面井（钻孔）预抽煤层瓦斯当前我国地面井预抽煤层瓦斯的理论研究和工程实践现状表明，我国地面井预抽煤层瓦斯只在沁水煤田、鄂尔多斯煤田等地质条件相对简单的矿区取得了突破性进展。目前郑州矿区地质条件较为复杂，矿区还没有进入工业应用阶段，因此，地面井预抽煤层瓦斯作为区域防突措施在和成煤矿难以实现，只能作为远景储备措施，所以采取的区域防突措施均在井下实施完成。II、底(顶)板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯根据河南省强化煤矿安全生产暂行规定第三条和河南省煤矿防治煤与瓦斯突出十项措施第五条规定，煤层瓦斯压力大于0.6MPa或瓦斯含量大于6m3/t时，必须采用开采保护层或利用底(顶)板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。综上分析，和成煤矿工作面区域防突措施应采取底（顶）板岩巷穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施。和成煤矿二1煤