盘县火铺镇兴源煤矿瓦斯设计 3.doc

盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计（变更）防治煤与瓦斯突出设计(变更)说明书二一三年三月一日盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出设计(变更)说明书 设 计： 校 对： 审 核：设计单位：河南理工大学目 录前言一、设计依据二、本次防突设计遵循的标准三、防突设计标准四、设计的指导思想第一章 第一章 矿井基本概况第一节 井田概况一、位置与交通二、地形地貌三、井田范围和煤炭储量第二节 地层、煤层及煤质一、地层二、煤层三、煤质特征第三节 地质构造及水文地质一、地质构造二、水文地质特征第四节 矿井开拓与开采一、矿井开拓方式二、煤层开采程序三、采煤方法及掘进第五节 矿井通风、瓦斯抽采、压风、排水、供电、通讯、监控系统一、矿井通风二、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和煤与瓦斯突出危险性三、矿井瓦斯抽放系统四、矿井提升运输五、矿井排水六、压风系统七、供电及通讯八、安全监控第二章 矿井煤与瓦斯突出综合防治技术总体工作方案一、煤与瓦斯突出情况分析二、矿井采掘部署三、防突管理及培训四、区域突出危险性预测五、区域综合防突措施六、区域防突措施效果检验与区域验证七、安全防护措施第三章 区域综合防突措施第一节 区域突出危险性预测第二节 区域防突措施一、区域综合防突措施选择二、开采保护层区域综合防突措施三、预抽煤层瓦斯第三节 区域性综合防突措施效果检验第四节 区域验证第四章 局部综合防突措施第一节 掘进工作面局部综合防突措施一、突出危险性预测二、防突措施三、工作面防突措施效果检验第二节 回采工作面局部综合防突措施一、工作面突出危险性预测二、防突措施三、措施效果检验第三节 石门（井巷）揭煤工作面综合防突措施一、石门揭煤的一般程序二、石门揭煤工作面突出危险预测三、石门揭煤防突措施四、石门揭煤工作面防突措施效果检验第四节 安全防护措施一、反向风门二、金属挡栏三、避难所及压风自救装置四、远距离爆破五、个体防护六、防爆检查七、监测监控八、专用回风巷的设置九、其它安全要求第四章 安全技术措施第一节石门揭煤方法和安全技术措施一、石门揭煤方法二、石门揭煤防突措施施工的安全技术措施三、石门揭煤时的安全技术措施第二节 采煤工作面安全防护及安全技术措施一、独立通风系统二、防突措施施工的安全技术措施三、防突安全技术措施第六章 矿井防突管理及培训第一节 防突组织管理一、建立专门的防突、抽采机构二、防突责任制三、加强防突相关人员的知识培训第二节 防突技术管理一、贯彻执行区域防突为主，局部防突为辅的防突理念二、防突规划、计划的编制三、防突措施的制定和实施四、防突工作面安全报告和审批制度五、防突资料的收集、整理分析，填报突出卡片制度六、依靠科技进步搞好防突工作第三节 现场管理一、加强防突措施的施工管理二、加强瓦斯地质工作三、加强放炮管理四、加强防突汇报、调度和报批工作制度五、加强防突日常技术管理工作，防患于未然第七章 防治煤与瓦斯突出事故应急预案一、预案编制依据原则二、事故类型和危害程度分析三、应急救援及其原则四、组织机构及职责五、预防与预警六、突出事故报告程序和现场保护七、应急处置八、应急物资与装备保障第八章 防突仪器、装备及投资估算第一节 防突仪器、装备第二节 投资估算一、投资概算范围二、概算原则及依据三、投资概算结果第九章结论与建议附录一 煤层瓦斯压力测定方法附录二 钻屑指标法附录三 防突措施有效半径的测定方法附 图 目 录1、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计抽放系统平面图（1：1000）；2、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计通风系统图（示意）；3、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计避灾线路图（示意）；4、盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计压风自救系统图（示意）。X 盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计（变更）前 言盘县火铺镇兴源煤矿位于盘县火铺镇，生产能力为15万t/a，经突出危险性鉴定，兴源煤矿3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性，3、5、7号煤层已作为中煤组的解放层开采完毕。其它可采煤层暂没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，但上解放层与开采完，解放效果较好。本设计是针对以上区域进行煤与瓦斯突出防治专项设计。兴源煤矿井田为大致东倾的简单构造。地层产状：走向近南北向，方位170-180，倾向东80-90，倾角28-33，井田内无岩浆侵入体。矿井北部有与煤层走向斜交的一条逆断层（F滥2），其倾向128，倾角32左右，断距12-15 m。对矿井回采有一定影响。矿井底部+1650m水平有F滥18正断层，对矿井回采有一定影响。地质构造类型为中等。矿井采用斜井开拓方式，主斜井岩12号煤层底板掘进至+1665水平，在12号煤层落平，作集中运输石门揭穿1号、3号、5号、7号、10号、12号煤层并与运输上山、回风上山相连成系统。在+1665水平以上各煤层采用集中联合布置开拓。矿井布置一个水平一个采区保证产量。新鲜风流由主斜井和副井进入，乏风通过回风斜井排出经鉴定，该矿井所采煤层均具有煤尘爆炸危险性，本矿1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24号煤层为三类不自燃煤层，根据防治煤与瓦斯突出规定第十四条的规定，有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计。设计应包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统防突设施（设备）、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此，受兴源煤矿委托，我单位承担了“盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计（变更）”。我单位组织有关设计人员完成了设计文件的编制工作，正式提交了盘县火铺镇兴源煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书的全部设计文件。一、设计依据1、兴源煤矿地质报告。2、兴源煤矿初步设计、批复（15万t/a）,安全专篇设计、批复（15万t/a）。3、兴源煤矿瓦斯抽采工程设计。4、兴源煤矿瓦斯地质图及说明书。5、兴源煤矿瓦斯等级鉴定报告。6、兴源煤矿煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定报告。7、兴源采掘工程平面图（实测）。8、兴源煤矿采矿许可证。9、兴源煤矿资源储量核实报告。10、火铺镇兴源煤矿3号、5号、7号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室，2010年6月30日；11、盘县火铺镇兴源煤防治煤与瓦斯突出专项设计，河南理工大学，2010.9；二、本次防突设计遵循的标准1、煤矿安全规程，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2011年版。2、防治煤与瓦斯突出规定，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009年版。3、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008），国家安全生产监督管理总局，2008年版。4、煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006），国家安全生产监督管理总局，2006年版。5、煤与瓦斯突出矿井鉴定规范（AQ1024-2006），国家安全生产监督管理总局，2006年版。6、矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006），国家安全生产监督管理总局，2006年版。7、煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册（2005）。8、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范（AQ1055-2008），国家安全生产监督管理总局，2008年版。9、煤炭工业小型矿井设计规范（GB50399-2006），中华人民共和国建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2006年版。10、预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法（MT/T1037-2007），国家安全生产监督管理总局，2007年版。11、黔安监管办字2007345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见。12、黔府办发201073号“关于加强当前煤矿安全生产工作的通知”。13、煤矿瓦斯抽放规范（AQ10272006）。14、煤矿抽放瓦斯工程设计规范（MT501896）。15、石门揭穿煤与瓦斯煤层程序技术条件（MT/T9552005）。16、石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件（MT/T9582005）。17、采矿工程设计手册（2003）。18、中华人民共和国安全生产行业标准（AQ）国家安全生产坚固管理总局。19、中华人民共和国安全生产法（2002.6.29）。20、中华人民共和国煤炭法（1996.8.）。21、中华人民共和国矿山安全法（1992.11.7）。22、中华人民共和国矿山安全法实施条例（1996.10.11）。23、煤矿安全监察条例（2000.11.7）。三、防突设计内容（一）、区域综合防突措施1、区域突出危险性预测。2、区域防突措施。3、区域措施效果检验。4、区域验证。（二）、局部综合防突措施1、工作面突出危险性预测。2、工作面防突措施。3、工作面防突措施效果检验。4、安全防护措施（三）、防突设施、设备根据矿井防突需要，提出必须配备的防突设施设备清单。（四）、防突管理制度及培训建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度，组织有关人员技术培训。（五）、防治煤与瓦斯突出事故预案。四、设计的指导思想1、本着“安全第一、预防为主、综合治理“的思想，选用最优防突设计方案，确保防突可靠。2、制定最有力、有针对性的措施消除煤与瓦斯突出危险性，确保矿井安全生产。3、立足“科学发展、安全发展”，加大安全投入，推广防突新技术、新装备和新工艺，满足矿井防突需要。第一章 矿井基本概况2012年6月25日贵州省国土资源厅颁发了兴源煤矿采矿许可证，生产规模为15万t/a，现在是六证齐全的生产矿井。第一节 井田概况一、位置与交通兴源煤矿井田位置位于贵州省六盘水市盘县火铺镇境内，属于火铺矿滥泥箐井田。井田边有贵昆铁路、盘西铁路支线，大板至火铺镇的乡镇公路穿过矿区，并且公路新规划320国道经过矿区，大火公路与胜镜高速公路相接，矿区距盘县人民政府所在地红果4.0 km，距红果火车站4.0 km。矿区交通方便，见下图。兴源煤矿 矿井交通位置图 二、地形地貌井田属构造剥蚀山地地貌，发育单面山。北西部由峨眉山玄武岩组成地层构造坡，南部由山叠系地层构成剥蚀坡，在构造坡与剥蚀坡之间由龙潭组地层组成不对称的单斜谷地。单面山与单斜谷地走向与地层走向一致，呈北东延伸。井田属中切割的中山地形，地面多被第四系坡积物覆盖。井田内总体地势西北部低、东南部高，整个矿区相对较低，西北部最高点位于井田西北部无名山，标高2361m左右，最高点位于井田东南部无名山，标高+1922m左右，整个矿区处于“V”字型斜坡地带，最低点位于煤矿东南边界偏南部，标高+1735m左右，相对高差185m。三、井田范围和煤炭储量1、井田范围根据贵州省国土资源厅2012年6月25日颁发的采矿许可证，矿区范围由5个拐点坐标圈定，面积为0.4248km2；开采深度由+1660m至+1760m标高。拐点坐标（北京坐标系）如下表所示： 矿区范围拐点坐标表拐点XY128425003544070022843190354406753284321035440120428430303544008052842495354400752、煤炭储量参加储量计算的煤层：1、3、5、7、12、17、24共7层煤，矿井地质储量为622.61万t，永久煤柱损失为：130.12万t，可采储量为488.78万t，生产能力15万t/a,服务年限23年。第二节 地层、煤层及煤质一、地层兴源煤矿区域内出露地层主要为二叠系上统龙潭组（P2l）和三叠系下统飞仙关组（T1f），永宁镇组（T1yn）及少量第四系地层。1、龙潭组上段（P2l）：为矿段内含煤地层，属以细碎屑岩为主的海陆 相沉积。岩性由灰色稀少岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，厚度270350m，一般320m。含煤3456层，一般为13层。上段：为1号煤层至10号煤层顶板。平均厚度94.33m，含主要可采煤层有1号、3号、5号、7号煤层（已采完）。中段：为10号煤层至24号煤层顶板。平均厚度143.53m，含主要可采煤层有10号、12号、17号、22号、24号煤层（12号煤正在布置、其余煤层未动）。下段：为24号煤层至铝土岩。平均厚度77.03m，含主要可采煤层有24号、26号、27号煤层（未动）。2、三叠系下统（T1f）：平均厚度852m左右（1）飞仙关组（T1f）：平均厚度500m绿色岩层（T1f1）：为灰绿色细砂岩、焚烧岩、薄层砂质泥岩、泥岩组成，下部富含动植物化石及零星散状黄铁矿，平均厚度152m。紫色岩层（T1f2）：多由紫色泥岩、砂岩、泥粉砂岩等组成，平均厚度359m。（2）永宁镇组（T1fn）上部主要为紫色、黄绿色砂质泥岩，中部为鲜绿色薄、中厚状灰岩，下部为灰色、浅灰色钙质砂岩组成、平均厚度341m。3、第四系（Q4DL+EL）该地层主要为坡、残积场分布于地形低洼地带，岩性为亚粘土及含碎石亚粘土，厚度0-15m左右。二、煤层1号煤层属于中厚煤层，半暗型，黑色，沥青光泽，厚0.772.72m，平均厚1.50m，结构简单，比较稳定，含夹矸石，属富灰特低硫煤。3号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，一般厚0.58m3.24m，可采平均厚1.95m，夹矸石0-1层，结构简单，比较可靠。5号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，煤厚1.532.72m，平均厚1.4m，含夹矸0-2层，结构简单，相对稳定。7号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，煤层厚度1.11.5m，可采平均厚1.45m，含夹矸1层，结构简单，相对稳定，为本矿主采煤层。10号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，比较复杂，一般厚03.27m，可采平均厚1.56m，不稳定，局部可采。12号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，一般厚10.44.13m，可采平均厚2.58m，含夹石1层，结构简单，全区内可采，为本矿主采煤层，该煤层硫份较低，一般在23%之间，属于中低硫煤。14号煤层为半暗型煤，黑色、沥青光泽，一般厚1.101.5m，可采平均厚1.45m，为大部可采煤层，不稳定。17号煤层为半暗型煤，黑色、玻璃光泽，一般厚1.225.31m，可采平均厚3.26m，结构简单，全区内稳定可采，为本矿主采煤层。22号煤层为暗淡半暗型煤，黑色、沥青光泽，一般厚1.101.50m，可采平均厚1.45m，结构简单，全区内稳定可采。24号煤层为暗淡光亮型煤，黑色、沥青光泽，一般厚1.101.50m，可采平均厚1.40m，比较复杂，较稳定。三、煤质特征兴源煤矿矿区内煤层新鲜面为黑色，半光亮暗淡型，条痕黑褐色油-半玻璃质光泽，性松软脆-坚硬，断口平坦-参差不齐。呈粉状、粒状、条带状、片状结构，层状结构。煤质特征见下表。可采煤层煤质特征表煤层编号煤种类别工 业 分 折QrDWWt(%)Ad(%)Vdaf(%)St.d（%）1号焦煤1.5518.0240.3061003号焦煤1.6016.0360.3061005号焦煤1.5015.0230.3061007号焦煤1.4518.0310.30634010号焦煤1.5313.6290.40635312号焦煤1.4512.0320.30679417号焦煤1.5015.0290.20665122号焦煤1.4716.5270.30635624号焦煤1.1918.17280.30617226号焦煤1.5416.53330.30625227号焦煤1.3516.5300.306200根据煤炭分类国家标准（GB5751-86），确定矿区内可采煤层5号、12号、17号为特低灰特低硫，其余为中灰特低硫煤。有益组分为瓦斯，目前由于技术原因未能加以回收利用，望以后提高技术加以利用，节约能源，更进一步提高经济效益。有害组分质量：磷 小于0.01%，砷一般为2410-6，属低磷低砷煤。第三节 地质构造及水文地质一、地质构造兴源煤矿井田为大致东倾的简单构造。地层产状：走向近南北向，方位170-180，倾向东80-90，倾角28-33，井田内无岩浆侵入体。矿井北部有与煤层走向斜交的一条逆断层（F滥2），其倾向128，倾角32左右，断距12-15 m。对矿井回采有一定影响。矿井底部+1650m水平有F滥18正断层，对矿井回采有一定影响。地质构造类型为中等。二、水文地质特征井田内龙潭组和飞仙关组下段主要由沙泥岩组成，该地段含浅部风化裂隙水，有泉点出露，愈往深部含水性愈微弱。井下煤层巷道中，顶板见有淋水及滴水现象。第四系主要为玻积物、残积物，厚度一般10m左右，透水性强，有泉点出露，泉水流量动态变化大，主要受大气降水的控制。综上所述，本井田属以大气降水为主要补给来源的裂隙冲水砂床，水文地质条件简单。第四节 矿井开拓与开采一、矿井开拓方式矿井采用斜井方式开拓，主斜井布置在12号煤层底板掘进至+1665水平见12号煤层位置落平，开掘集中运输石门揭穿1号、3号、5号、7号煤层并与运输上山、回风上山相连成系统。矿井现开采一水平一采区，一个采煤工作面（11127采煤工作），两个掘进工作面（11146回风巷与11146运输巷）。二、煤层开采程序煤层下行式，开采顺序由上而下，即：1号、3号、号27号。三、采煤方法及掘进矿井采用走向长壁后退式采煤方法，工作面采用液压支柱配铰接梁进行支护，支柱排距1.0m，柱距0.8m，“三五”排支护控顶，最大控顶距5.2m，最小控顶距3.2m，全部垮落法管理顶扳。钻眼爆破法落煤，工作面煤自溜，工作面长50m，年进度约1100m。掘进工作面采用炮掘，矿车运输，采用工字钢支护。第五节 矿井通风、瓦斯抽采、压风、排水、供电、通讯、监控系统一、矿井通风矿井通风系统为中央并列抽出式通风，新鲜风流由主斜井和副井进入，乏风通过回风斜井排出。风井选用FBCDZ-152x55kw型防爆对旋轴流式风机二台，一台工作、一台备用,矿井通风系统可靠。回采工作面采用“U”型通风，掘进工作面为压入式通风，采掘均独立通风。二、瓦斯、煤尘、煤的自燃倾向性和煤与瓦斯突出危险性1、矿井瓦斯2010年6月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定，兴源煤矿1号、3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性，在+1660m标高12号、171号、222号、24号煤层没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，矿井所开采的1号、3号、5号、7号煤层区域综合防突措施采用了开采保护层，利用1号煤层（煤厚0.772.72m，平均煤厚1.5m）作保护层，开采了被保护层3号、5号、7号煤层，现1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高已采完，没有发生过突出现象与瓦斯动力现象，但2009年、2010年、2011年2012年瓦斯等级鉴定结果，兴源煤矿鉴定为煤与瓦斯突出矿井，其鉴定结果见表1-2。表1-2 兴源煤矿瓦斯等级鉴定结果统计表年 份绝对涌出量(m3/min)相对涌出量(m3/t)批复等级20093.4113.64突出矿井20103.514.0突出矿井20113.3811.06突出矿井20123.4513.16突出矿井2、煤层自燃和爆炸性经鉴定，该矿井主采1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24煤层均具有煤尘爆炸危险性，1号、3号、5号、7号、12号、171号、222号、24号煤层均为三类不自燃煤层，三、矿井瓦斯抽放系统（一）瓦斯抽采方法及高低负压系统1、建立地面永久泵房抽放方式，采用“先抽后采、采空区瓦斯抽放、被保护层瓦斯抽放，石门穿层抽放瓦斯、顺层抽放瓦斯”等方法。2、该矿安装有高、低负压水环式真空泵，高、低负压瓦斯管道布置到井下各瓦斯抽放点，瓦斯抽放系统已形成。高负压水环式真空泵2台，型号为2BEC-420，极限压力：16000帕，最大抽速：110m3/min，功率132kw，高负压瓦斯抽放主管直径为250mm，支管直为径200mm。低负压水环式真空泵2台，型号为2BEA-353，极限压力：33000帕，最大抽速：58m3/min，功率95kw，低负压瓦斯抽放主管直径为350 mm，支管直为径200mm。（二）、附属装置管路系统的附属装置有各类阀门、测压嘴、自动计量装置、钻孔(场)连接装置、放水器、防爆阻火器等。（1）阀门为了便于控制抽放参数和维修管路，在抽放管路中安设一定数量的阀门。设计在主管路内应安设阀门，在管路的分岔和汇流地点也应安设阀门，瓦斯泵的入口和出口阀门各一个，要求阻力小，最好使用闸板式阀门，另外在抽放泵入口的主干管路上设置调节阀门。（2）放水器在管路中每隔200300m，最长不超过500m，管路低洼处安设一个放水器，及时放出管中积水。管路的低、弯、变陡处及其它容易积水的地点，安设足够容量的放水器，并有专人定期检查放水。本设计选择人工放水器，如下图。（3）防爆、防回火器设计选择水封式防爆、防回火器，安设于瓦斯泵进、出口管路上。人工放水器结构1-瓦斯管2-放水器阀门3-空气入口阀门4-放水阀门5-放水器水封式防爆、防回火器（4）放空管安装在地面瓦斯泵进、出口管路上，靠近泵房。放空管设置位置，一般距泵房墙壁0.5-1.0m为宜，最远不得超过10m，且出口应加防护帽。放空管出口至少高出地面10m，且至少高出20m范围内建筑物房脊3m以上。 瓦斯抽放放空管说明:放空管安装为软安装，焊接处要焊实，确保无砂眼；放空管基础为C20混凝土浇注， 外表用C10素混凝土抹平， 抹厚为15mm；放空管拉线为3根， 拉线水平夹角为120， 与地面成60夹角；基础预埋钢板与预埋钢筋先焊接好, 预埋钢板应放置水平后再进行基础的浇注。放空管底坐法兰焊接时，应与放空管保持垂直。（5）测压嘴在瓦斯主管、支管以及钻孔连接装置上均应设置测压嘴，以便经常观测管内压力，测压嘴的高度一般小于100mm，其内径410mm，平常用密封罩罩住或用细胶管套紧捆死，以防漏气。测压嘴还可作为取气样孔，以取出气样进行气体成分分析或测其瓦斯浓度。（6）计量装置根据煤与瓦斯抽采达标暂行规定，第16条，抽采瓦斯计量仪器应当符合相关计量标准要求；计量测点布置应当满足瓦斯抽采达标评价的需要，在泵站、主管、干管、支管及需要单独评价的区域分支、钻场等布置测点。本矿根据实际情况，设计在地面泵站和地面主管上应安设自动计量流量装置，井下干管和支管等地点安设自动计量流量传感器，并必须必须接入矿井安全监测监控系统。在瓦斯抽采管出口处还应设瓦斯浓度和流量等瓦斯参数测定装置等。（7）过滤网和除渣器抽放泵站前安装过滤网和除渣器，定期清除杂物。除渣器和过滤网安装如下图过滤网及排渣装置布置示意图 （8）、瓦斯管的连接方式用弹簧软管将钻孔瓦斯抽放管与钻场汇流相连，汇流管与钻场瓦斯管连接后与巷道中的瓦斯抽放联接。瓦斯抽放主管道均采用法兰盘螺栓紧固连接，中间夹像胶密封圈，为安装方便，抽放管路拐弯处也可采用弹簧软管代替铁管。四、矿井提升运输1、原煤运输系统矿井煤炭采用800mm的大倾角皮带运输：主井斜长370m，坡度24。2、井下运输系统兴源煤矿1660运输石门长110米，运输方式为：采用刮板运输机运输至主皮带机尾。3、排矸系统、运料系统：本矿排矸运料均为一个系统，通过副斜井绞车提升至地面，经装载机装汽车运至华鑫矸石砖厂生产矸石砖。运料系统则为相反路线，从地面坑木场人工扛运到井口装车，经绞车放至井下，再人工运到各使用地点。五、矿井排水兴源煤矿共有两个主排水泵房，即+1600m的副井井底水泵房和+1660m水平中央泵房。副井井底水仓，容积为300 m3，配有D85455水泵三台（一台工作、一台备用、一台检修），额定流量85m3/h，功率为90kv ，安设直径为150mm排水管路二趟。+1660中央泵房中央泵房主水仓容量380 m3，副水仓容量300 m3，配有D85455水泵三台（一台工作、一台备用、一台检修），额定流量85m3/h，功率为90kv ，安设直径为150mm排水管路二趟，污水经排水泵沿排水管路排至地面净化水池净化后排出。六、压风系统兴源煤矿压风机选用VF-10/7型螺杆式空压机2台(1台工作,1台备用),排气量10m3/min,额定压力0.7Mpa，功率75kw。空压机技术参数见下表：空压机技术参数型号额定排气量（m3/min）额定排气压力（Mpa）电机功率（kW）电压（V）VF-10/710.00.775380压风主管选用管径为DN100mm的无缝钢管,支管管径为DN50mm的无缝钢管。七、供电及通讯1、供电电源兴源煤矿位于盘县火铺镇，矿井形成双回路供电，一路来自红果沙坡变电所专线供电，另一路由当地电网供10kv接至矿井变电所。井下高压为10kv，低压为660v、127v。掘进工作面的局部通风机采用“三专”、“双风机、双电源”供电，并实现自动切换。掘进工作面电器设备执行“风电、瓦斯电闭锁”接线，保证安全供电。2、通讯盘县已形成了覆盖全县的通信网，中国联通，移动通讯信号、电信信号已覆盖矿区，可利用无线电话对外通讯。矿变电所安设了两部接入市话网的专用电话，与上级供电部门通信。行政电话主要设置在矿办公楼，设置在各矿长室、总工室、技术室、生产办公室、通风办公室、机电办公室等，。本矿选用KTJ4H-30型矿用程控调度交换机供生产调度用，井下通过安全栅成为本安型通信。地面的扇风机房、压风机房、瓦斯泵房、变电所、矿山辅助救护队等使用KTJ4H-30型程控交换机的直通供电用户作为调度单机。井下话机选用与KTJ4H-30调度总机相配套的DKH型本安自动按键话机作为井下各采掘工作面、主要运输机的头尾、装载点、运输巷、泵房、车场、采煤运输顺槽、回风顺槽、掘进工作面等地点的固定通信。八、安全监控矿井监控设备选用KJ76N型煤矿综合监控系统，地面中心站设在工业场地办公楼监控室内，配备多画面显示屏、打印机等。地面风机房设有4个大型分站，分别监测主要通风机开停、负压、回风井瓦斯、风速、一氧化碳、温度、安全出口风门开闭及瓦斯抽放泵房等。井下设有瓦斯、风速、一氧化碳、烟雾、风门开关、水仓水位、设备开停等传感器，对重要采掘运输设备与生产参数进行测量、统计、分析和信息存储；在参数超限和设备故障时，能及时报警、显示和存储，必要时还可实现超限自动断电。矿井装配了KJ128A型定位系统，对井下人员进行跟踪管理。第二章 矿井煤与瓦斯突出综合防治技术总体工作方案煤与瓦斯突出是一种复杂的动力现象，突出危害者矿工生命安全，影响矿井安全生产，影响矿井效益、稳定和发展。防治突出是企业的战略选择，必须坚持“以人为本”的理念和“源头治理、依法制突”的原则，形成开采关系合理、系统环节可靠、装备安全可靠、防治措施有效，实现“人、机、环”互动的安全生产大环境，从根本上消除突出危险，才能防止突出事故的发生，实现矿井安全生产和可持续发展。兴源煤矿根据贵州省人民政府文件（黔安监管办字2007345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”和矿井的实际状况与条件，进行了煤与瓦斯突出危险性鉴和瓦斯等级鉴定，虽然鉴定1号、3号煤层、5号煤层、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性，但矿井开拓、采掘仍然是按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，制定“四位一体”区域综合防突措施和“四位一体”局部综合防突措施。区域综合防突措施采用了开采保护层防突措施，防突工作坚持了区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充的原则，做到“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”。防治煤与瓦斯突出基本流程图见下图。一、煤与瓦斯突出情况分析（一）、煤与瓦斯突出的一般规律1、突出危险性随深度的增加而增大。我国煤层的始突深度变化范围很大，有数十米到数百米，对同一煤层来说，在始突深度以下，突出的次数和强度随深度的增加而增大。2、突出危险性随煤层厚度增加而增大，尤其是软分层的增厚。3、突出大多数发生在掘进工作面。突出可发生在各类巷道工作面，石门揭煤、煤巷掘进、采面、上山、下山巷道等都发生过突出，但主要发生在煤巷掘进工作面，千吨以上的特大型突出，绝大多数是在石门揭开煤层时发生的。4、突出多发生在地质构造带。地质构造带包括：断层、褶皱、火山岩侵入和煤层赋存条件（煤层厚度、倾角和走向）变化等区域。5、突出前大多数有预兆。煤与瓦斯突出前，都会出现各种各样有声和无声预兆。有声预兆包括煤体中的闷雷声、机枪声、爆竹声、嗡嗡声等。无声预兆包括支架来压、掉渣、片帮、工作面煤壁开裂、煤壁外鼓、底鼓和炮眼变形、风流中瓦斯浓度忽大忽小、顶钻、钻孔喷煤喷瓦斯、煤层层理紊乱，煤质变软、暗淡无光泽、煤变干燥和没成增多等。有突出发生前，还会出现煤壁和工作面气温降低有特殊气味。（二）、兴源煤矿煤与瓦斯突出情况兴源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定为突出矿井。（三）、保护层选择根据防治煤与瓦斯突出规定要求，区域防突措施应当优先采用开采保护层。选择保护层时，按照优先选择上保护层的原则，兴源煤矿可采煤层主要为1号、3号、5号、7号、10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号11层煤层，1号、3号、5号、7号煤层已经采空。中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性，其它可采煤层暂没有进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。1号煤层与3号煤层最大垂距约为23.6m，平均15.8m；3号煤层与5号煤层最大垂距约为12.0m，平均15.8m；5号煤层与7号煤层最大垂距约为35m，平均32.5m ；7号煤层与10号煤层最大垂距约为35m，平均30m ；10号煤层与12号煤层最大垂距约为32m，平均26m ；12号煤层与17号煤层最大垂距约为29.3m，平均29.5m ；17号煤层与22号煤层最大垂距约为41.09m，平均39.8m ；22号煤层与24号煤层最大垂距约为40.19m，平均30.8m ；24号煤层与26号煤层最大垂距约为46m，平均39.8m ；26号煤层与27号煤层最大垂距约为21.25m平均13.8m；根据各可采煤层之间垂距可知，开采1号煤层对3号煤层具有保护作用，开采3号煤层对5号煤层具有保护作用，开采5号煤层对7号煤层具有保护作用，开采7号煤层对10号煤层具有保护作用，开采10号煤层对12号煤层具有保护作用，开采12号煤层对17号煤层具有保护作用，开采17号煤层对22号煤层具有保护作用，开采22号煤层对24号煤层具有保护作用，开采24号煤层对26号煤层具有保护作用，开采26号煤层对27号煤层具有保护作用，保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照下表选取或计算确定。 保护层与被保护层之间的最大保护垂距确定表煤层类别最大保护垂距（m）上保护层下保护层急倾斜煤层6080缓倾斜与倾斜煤层50100二、矿井采掘部署兴源煤矿开拓系统、开采顺序、采煤方法及掘进工艺、通风系统等系统、工艺与采掘工程等在防治煤与瓦斯突出上是按照兴源煤矿矿井初步设计和安全专篇设计要求进行布置，并且日常防突管理工作严格执行了防治煤与瓦斯突出规定、煤矿安全规程的规定。三、防突管理及培训兴源煤矿成立了防治煤与瓦斯突出工作领导小组和防突队伍，制定岗位责任制制、防突组织管理、防突技术管理等制度，加强了防突现场管理，落实瓦斯治理、防突治理资金。兴源煤矿把防治煤与瓦斯突出作为安全培训的主要内容，管理人员和井下工作人员必须接受防突知识培训，经考试合格后方准上岗作业。四、区域突出危险性预测区域突危险性预测是在进行采掘活动之前，对区域范围内煤层的突出危险性进行预测，以便有针对性地采取防突措施，减少防突措施工程量。兴源煤矿区域突危险性预测是由有资质的单位进行试验考察鉴定。1、开拓前区域预测兴源煤矿新水平、新采区开拓前区域预测，是依据地质勘探资料及矿井开掘实际收集的资料等进行开拓前区域预测结果，来指导服务新水平、新采区的设计和开掘防突工作。2、开拓后区域预测兴源煤矿开拓后区域预测主要依据预测区域煤层瓦斯含量（W小于83/t）、瓦斯压力（P小于0.74MPa）实测资料（有资质的单位进行试验考察鉴定或煤矿测定），并结合地质勘探资料、上水平及邻近区域开采的情况等作为开拓后区域预测结果。开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。五、区域综合防突措施 根据兴源煤矿地质报告与中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号7号煤层在+1660m标高及其以上区域没有煤与瓦斯突出危险性，区域综合防突措施采用开采保护层。六、区域防突措施效果检验与区域验证为了保证采掘作业的安全，在采取区域防突措施后，需对区域防突措施的效果执行检验和验证，以判断是否消除了突出危险。兴源煤矿区域防突措施效果检验是采用测试残余瓦斯压力（小于0.74MPa）与残余瓦斯含量（小于83/t）这两个综合指标进行校检，采用综合指标法、钻屑瓦斯解吸指标、复合指标法、R值指标法进行区域验证。七、安全防护措施兴源煤矿采用了远距离放炮、设置避难所、压风自救系统、压风自救站、反向风门和佩戴隔离式（压缩氧和化学氧）自救器、管理人员特殊作用人员携带便携式瓦斯报警仪及石门揭煤全井撤人地面放炮等安全防护措施。施。114 防治煤与瓦斯突出基本流程图 兴源煤矿防治煤与瓦斯突出基本流程第三章 区域综合防突措施第一节 区域突出危险性预测一）、区域预测突出一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力与瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。二）、根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：1、预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；2、测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。3、煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；4、根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区（如图4-1）；5、在上述（1）、（2）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表预测。1断层；2突出点；3上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区域突出危险区上边界线；6突出危险区（阴影部分）根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P（MPa）瓦斯含量W（m3/t）区域类别P0.74W8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区第二节 区域防突措施一、 区域综合防突措施选择1、兴源煤矿地质报告与中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年6月鉴定该矿井1号、3号、5号7号煤层在+1660m标高及其以上区域均没有煤与瓦斯突出危险性，矿井区域综合防突措施采用开采保护层，+1660m标高及其以上1号、3号、5号、7号煤层+1660m标高及其以上煤炭已采完，没有发生煤与瓦斯突出现象与瓦斯动力现象，矿井现在还有10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号7层煤层未开采，7号煤层与10号煤层最大垂距约为35m，平均30m ；10号煤层与12号煤层最大垂距约为32m，平均26m ；12号煤层与17号煤层最大垂距约为29.3m，平均29.5m ；17号煤层与22号煤层最大垂距约为41.09m，平均39.8m ；22号煤层与24号煤层最大垂距约为40.19m，平均30.8m ；24号煤层与26号煤层最大垂距约为46m，平均39.8m ；26号煤层与27号煤层最大垂距约为21.25m平均13.8m。兴源煤矿，+1660m标高及其以上1号、3号、5号、7号煤层+1660m标高及其以上煤炭已采完，由此，开采+1660m标高及其以上的10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层区域综合防突措施已形成了开采保护层的条件（首先利用已开采的7号煤层做开采10号煤层的保护层，再利用10好层做保护层开采12号煤层，一致沿用至27号煤层）而且10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层层间垂距均具有优先采用开采保护层的条件，根据防治煤与瓦斯突出规定，区域防突综合措施应优先选用开采保护层，所以兴源煤矿区域综合防突措施选用开采上保护层的方式。开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。二、开采保护层区域综合防突措施1、保护层的性质开采保护层是各国普遍采用的、最简单、最有效、最经济的区域性防突措施。一般是在突出矿井的煤层群中首先开采非突出危险煤层或突出危险性相对较小的煤层。开采保护层后，对有突出危险的煤层产生保护作用，使之消除或减少突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。保护层消突原理见图。 开采保护层消突原理图2、保护层的选择1）、根据防治煤与瓦斯突出规定要求，区域防突措施应当优先选用开采保护层。而且保护层选择应优先选择开采上保护层。兴源煤矿可采煤层主要为1号、3号、5号、7号、10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号11层煤层，1号、3号、5号、7号煤层在+1660m标高及其以上已经采完。形成10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层在+1660m标高及其以上区域综合防突措施具备了开采保护层的条件，所以兴源煤矿10号、12号、17号、22号、24号、26号、27号煤层在+1660m标高及其以上标高煤层开采应采用开采保护层区域综合防突措施方式。开采保护层时，应同时抽放被保护层的瓦斯。2）、区域防突保护层的作用范围设计（1）保护层与被保护层之间的有效垂距开采保护层后，开采层周围的岩层和煤层向采空区方向移动、变形，根据卸压程度的大小，在垂直保护层层面方向可划分为三个带：岩石混乱移动带（冒落带）；岩石完整性破坏移动带；岩层弯曲带（弹塑性变形带）。按经验，在一定的地质条件和开采条件下，保护层的作用效果随层间距加大而减小，达到某一临界距离后，保护作用基本消失。保护层的有效层间垂距应根据矿井实测资料确定，对暂无实测资料的矿井可参照下表确定。 保护层与被保护层之间的有效垂距煤层类型最大有效垂距/m上保护层下保护层急倾斜煤层6080缓倾斜和倾斜煤层50100（2）沿走向的保护范围对停采的保护层采煤工作面，停采时间超过3个月，且卸压比较充分，该采煤工作面的始采线、采止线及所留煤柱对被保护层沿走向的保护范围可暂按卸压角5660划定，沿走向保护范围如图下所示。按该方法确定的保护范围需按实际情况进行检验，当与观测结果不符合时应进行修改。计算的保护范围和煤柱影响范围，据开采煤层推进度按下图方案计算，卸压角暂按56划定。 沿走向保护范围沿走向留煤柱影响范（3）沿倾斜的保护范围保护层沿倾斜方向的保护范围可按卸压角来划定，确定方法见下图。 被保护层沿倾斜方向保护范围 （4）卸压角应依据实地观测资料确定，由于缺少实测资料，这里依据防治煤与瓦斯突出规定规定：按煤层倾角30 ，选取上卸压角为77，下卸压角为70，按回采工作面布置的倾斜长度计算，确定煤层被保护范围。在生产中需充分对未保护范围内的采掘生产防突出工作，作业中补充防治突出具体措施。3、保护层回采工作面超前被保护层掘进工作面的距离为了保证被保护层掘进工作面的安全，保护层回采工作面必须超前被保护层的掘进工作面。根据防治煤与瓦斯突出规定，其最小超前距离不得小