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文档简介

1、贵州仁怀市五马镇三元煤矿区域防突 方法方案二零一一年十月第一章矿井概况3一、矿井地理位置及交通3二、井田面积、地质构造及特点3三、煤层赋存情形4四、水文地质5五、煤尘爆炸性和煤的自燃偏向性5六、矿井瓦斯和煤与瓦斯突出情形5第二章平安生产系统现状6一、巷道布置及开采情形6二、矿井通风7三、矿井瓦斯抽采系统8四、监测监控系统8五、人员定位系统8六、压风自救系统8七、供水施救系统9八、通信联络系统9九、紧急避险系统9十、矿井防灭火系统9十一、矿井防尘系统9十二、运输系统十三、供电系统10十四、排水系统10第三章区域防突方法方案10一、区域突出危险性预测11二、区域防突方法18三、区域防突方法成效查验

2、28四、区域验证33贵州仁怀市五马镇三元煤矿区域防突方法方案第一章矿井概况一、矿井地理位置及交通1 .地理位置及概况三元煤矿隶属贵州省仁怀市五马镇所辖。矿区地理坐标位置:东 经 106 15 23、106。16 00;北纬 27 40 0727。40 44。井田位于贵州高原北部,属剥蚀型山地地貌。区内以山间盆地为 主,地形南部高,北部低。矿区南部最高海拔为,最低处位于矿区北 部,海拔为,相对高差。2 .交通情形井田位于仁怀至五马公路旁南东侧,有乡村公路与209省道相通 距离约,距仁怀市24km,距鸭溪电厂60km,至金沙县城28km,经五 马、枫香到遵义99km,交通较为方便。二、井田面积、地

3、质构造及特点1 .井田面积境遇:井田范围由贵州省国土资源厅下发的采矿许可证(证号: 21901)划定,其矿区范围拐点坐标见表矿区拐点坐标点万直角坐标X坐标Y坐标13063535230633423306334243062430530624906306351173063570井田面积:,开采标高:+780F550m矿界形状为一不规那么七边形,走向长,偏向宽,井田面积,主 采C7、C12煤层。2.地质构造及特点(1)、地层区内及周围出露的地层从老到新有二叠系中统茅口组(P2m)、二 叠系上统龙潭组(P31)、二叠系上统长兴组(P3c)、三直系下统夜郎 组(Tly)及第四系(Q)o现将特点由老至新分述

4、如下:、二叠系中统茅口组(P2m)散布于井田北东部,岩性浅灰、灰色厚层至块状粉晶灰岩、含生 物碎屑灰岩,产腕足类、蜒类等生物化石。厚度大于100m o、二登系上统龙潭组(P31)散布于井田中部,是本区的含煤地层。岩性由灰、灰黄色细砂岩、 粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、铝土质泥岩及煤层组成。 共含煤9层,其中稳固可采煤2层,别离为C7和C12煤层,局部可采 煤层为C五、C10o可采煤层要紧散布于含煤岩系的中部和下部。该组 与下伏茅口呈假整合接触,厚度约94m。、二叠系上统长兴组(P3c)散布于井田中部,岩性为灰、浅灰色中至厚层状含燧石团块灰岩、 粉晶灰岩,顶部有一层黑色硅质层与杂色页岩互

5、层,含腕足类、腹足 类等化石。厚约55m。、三登系下统夜郎组(Tly)散布于井田南西部。岩性:下部为灰黄色、黄色钙质泥岩为主, 中部为浅灰色、灰色灰岩,上部为紫红色、黄绿色钙质泥岩,夹粉砂 质泥岩。厚度600nl左右。、第四系(Q)散布在地形低洼缓和坡地带,为耕植土,黄粘土和碎石等。厚0 8m o、构造位于长岗向斜北西翼西端,地层偏向为220200 ,倾角23 , 为一单斜构造。矿区内断层、褶皱等构造发育。在井田东侧发育有一条断层(F6),对井田东部边缘煤层开采阻碍 尚未查明,有待进一步工作。F6断层:见于井田东部,呈北西南东向展布,偏向南西,倾角60 , 落差35m,区内延长1200m,为压

6、复性逆断层。断层切割了 P2m、P31 和P3C、Tly等地层。结合邻区及区域构造特点,本区地质构造复杂程度类型属中等类 型。3、煤系地层及含煤性(1)、含煤岩系特点煤层赋存情形可采煤层层数、厚度、倾角、结构矿区要紧可采煤层为C7、C12,由上到下表达如下:C7煤层产于龙潭组中部,上距二登系上统长兴组(P3C)底界为4357% 煤层中普遍含一层厚的泥岩夹石。煤层顶板一样为粉砂岩,底板为 泥岩及粉砂岩,含黄铁矿结核。煤层厚,平均厚,属稳固的半光亮 型块壮无烟煤,是矿区的主采煤层之一。C12煤层位于龙潭组下部,上距C7煤层25m。煤层中局部含12层厚的 泥岩夹石,一样厚。煤层顶板为黑色泥岩或深灰色

7、粉砂岩,含植物化 石;直接底板为深灰色泥岩,富含植物屑化石。煤层厚度,平均厚, 属稳固半暗淡型状无烟煤。综上所述,C7、C12煤层结构简单,煤层稳固类型均为较稳固型 煤层。各煤层的顶为较稳固岩层,底板为泥岩,遇水易膨胀,属不稳 固的底板,易产生底鼓,煤层特点见表。煤层特点表煤层 编号煤层厚度(米)煤层间距 (米)岩性特征煤层 结构稳定性煤层倾角(2 )最小最大一般顶板底板C7距长兴灰岩底 界4357米粉砂岩泥岩、 粉砂 山 石简单稳定平均2325C12粉砂 岩、泥 OJ 一三泥岩简单稳定距龙潭组底界 约1520米煤层节理、层理发育情形煤层顶底板C7煤层:煤层顶板一样为粉砂岩,间有泥岩伪顶,底板

8、为泥岩及粉砂岩,含较多的黄铁矿结核。C12煤层:煤层顶板为黑色泥岩或深灰色粉砂岩,含植物化石碎 屑,底板为深灰色泥岩。两层煤底板均遇水都易软化、膨胀形成底鼓现象综上所述,各煤层的顶、底板均为不稳固岩层。依照本区和邻区资料,其工程地质条件中等类型。含煤性龙潭组地层共含煤9层,其中稳固可采煤2层,别离为C7和C12 煤层,局部可采煤层为C五、CIO。可采煤层要紧散布于含煤岩系的中 部和下部。该组与下伏茅口呈假整合接触,厚度约94m。煤系地层走向、偏向、倾角及其转变规律三元煤矿位于长岗向斜北西翼西端,地层偏向为220。200 , 倾角23。,为一单斜构造。断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情形及其散布规

9、律断层:在井田东侧发育有一条断层(F6),对井田东部边缘煤层开 采阻碍尚未查明,有待进一步工作。F6断层:见于井田东部,呈北西南东向展布,偏向南西,倾角60 , 落差35m,区内延长1200m,为压复性逆断层。断层切割了 P2m、P31 和P3C、Tly等地层。褶曲:未见明显的次级皱褶和挠曲现象。陷落柱:储量核实报告未提供。剥蚀带:储量核实报告未提供。火成岩侵入情形及对煤层和煤层顶底板的阻碍储量核实报告未提及火成岩情形内容。构造类型:地质构造复杂类型属中等类型。三、水文地质一)、区域水文地质条件(1)自燃地理、地形三元煤矿地处贵州高原北部,属剥蚀型山地地貌。区内以山间盆地为主,地形南部高,北部

10、低。矿区南部最高海拔为,最低处位于矿 区北部,海拔为,相对高差。、气象本区气候温和、雨量充沛,属亚热带温湿气候,年均气温。C,平 均相对湿度78%,年平均降水量800-1000mm,雨季多集中在49月, 占全年降水量的%,日最大降雨量。(2)区域含(隔)水层区内及周围出露的地层从老到新有二叠系中统茅组(P2m)、二 叠系上统龙潭组(P31)、二叠系上统长兴组(P3c)、三登系下统夜郎 组(Tly)及第四系(Q)o(3)区域地质构造矿区位于长岗向斜北西翼西端,地层偏向为220200。,倾 角23。,为一单斜构造。矿区内断层、褶皱等构造发育。(4)区域地下水的补、径、排条件区内的地下水靠大气降雨补

11、给,大气降雨一部份蒸发还到大气 层,另一部份通过裂隙、岩溶管道下渗补给地下水。地下水的流向受 岩性、构造的操纵,其整体流向为南至北。二)、矿区水文地质条件含、隔水层特点含水层特点第四系(Q)孔隙含水层岩性为黄色、灰黄色残、坡积粘土夹碎石等组成,零星散布于低洼、沟谷及缓坡地带,厚0、5m;地下水动态与大气降水紧密相关。此 层透水性较强,含较弱的孔隙水,泉水流量一样小于sl/s,为富水 性较弱的间隙含水层。三叠系下统夜郎组玉龙山段(Tly2)岩溶溶洞裂隙水含水层灰色中厚层灰岩夹薄层状及扁豆状泥质灰岩,以溶洞、管道为含 水介质赋存溶洞、管道水,发育落水洞、岩溶洼地。对照周围地域, 一样泉水流量15

12、1/s,地下河流量35 1/s,极值1015 1/s,地下 水枯水季节流量35 1/s,径流模数68 l/s km?,为中等富水岩层, 地下水化学类型为HCO3-Ca2+型。该含水层中的地下水对煤矿开采组 成必然阻碍。二登系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层浅灰色中厚层厚层状含燧石团块灰岩。以溶洞、管道为含水介质 赋存溶洞、管道水,发育落水洞、岩溶洼地。一样泉水流量广5 1/s, 地下河流量s,极值1/s,地下水枯水季节21/s,地下水枯水季节径 流模数23 1 /s kM ,为中等富水岩层,地下水化学类型为HCO3Ca2+ 型。二登系中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层浅灰色厚层、块状细晶灰岩

13、,含水介质为溶洞、岩溶管道。溶洞、 管道水岩溶十分发育,多以落水洞、岩溶洼地、溶洞、地下河、岩溶 泉等为出露形式。一样泉水流量250 1/s,地下河流量2(f801/s,极 值大于100 1/s,地下水枯水季节21/s,地下水枯水季节径流模数520 1/s* kM ,为强富水岩层,地下水化学类型为HCO3-Ca2+型。隔水层特点三壹系下统夜郎组九级滩段(Tly3)隔水层散布于矿区南部,岩性为紫红色、黄绿色薄层状钙质泥岩,底部 夹灰色泥灰岩,厚度约264m。含基岩裂隙水,系透水性较弱的良好隔 水层。三叠系下统夜郎组沙堡湾段(Tlyl)隔水层散布于矿区南部,岩性以黄绿、黄褐色钙质泥岩为主,夹浅灰色

14、、 灰黄色薄层状泥灰岩、粉砂岩。厚度一样小于515m。含基岩裂隙水, 岩层稳固,为富水性弱的较好隔水层。二登系上统龙潭组(P31)隔水层此层要紧呈条带状散布于中北部边缘,由灰、深灰色薄至中厚层 泥岩、炭质泥岩、泥质粉砂岩、泥质砂岩、细砂岩,与煤层(线)互 层,厚度60、95必 含基岩裂隙水,为富水性弱的隔水层。含水段由细 砂岩、粉砂岩组成,其间被泥质岩、煤层相隔,为相对隔水层,使地 下水具承压性。地表水区内属长江流域赤水河水系补给区,矿区内无地表水体出露,地 下水由南东向北西径流,矿区西侧600m的五马河标高为610m,为本 地最低侵蚀基准面。地下水以后矿山的开采进程中,要紧可采煤层以上层段尽

15、管富水性弱, 但其内的地下水将直接进入矿坑,而成为矿床充水的直接因素;假设 采空塌陷阻碍到Tly二、P3c间接顶板含水层,其内地下水也将进入 矿坑,对矿床的充水产生阻碍。假设井田内断裂使得矿层与间接底板 含水层茅口组沟通,其内地下水也可突入矿坑,对矿床的充水产生阻 碍。矿床充水分析(1)充水水源A.大气降水大气降水是矿区地下水的要紧补给来源,因此,大气降水对矿井 充水有着较大的阻碍。矿区大面积采煤时,顶板岩层将产生不同程度 的岩层移动及变形,致使地面塌陷、山体开裂、崩塌等,大气降水及 地表径流将沿地裂痕或塌陷坑直接渗入井下,形成矿井涌水。B.地表水区内无大的地表水体,地表水对矿床充水阻碍较小。

16、C.地下水以后矿山的开采进程中,要紧可采煤层以上层段尽管富水性弱, 但其内的地下水将直接进入矿坑,而成为矿床充水的直接因素;假设 采空塌陷阻碍到Tly二、P3c间接顶板含水层,其内地下水也将进入 矿坑,对矿床的充水产生阻碍。假设井田内断裂使得矿层与间接底板 含水层茅口组沟通,其内地下水也可突入矿坑,对矿床的充水产生阻 碍。D.采空区积水浅部煤层露头散布地段有停采封锁连年的小煤窑。据调查,一样均为斜碉采煤,一样在3050米左右,但均有不同程度的积水,尔后 开采井卷在接近地表时,这些积水有直接向矿井充水的可能,对矿山 开采有必然阻碍。本矿南部+743m标高以上C12煤层大体采空,北部+630m标高

17、以上 C12煤层已大部采空,其废弃采面或巷道内的积水,会形成规模的采 空区积水,当矿坑遇上或接近它时,其将成为矿坑充水的直接充水水 源,充水方式为矿坑突水,其来势猛,时刻短,破坏性大,是矿坑充 水的一大隐患。(2)充水通道A.岩石天然节理裂隙矿区内的直接充水的龙潭组含煤地层在接近地表周围,岩石风化 节理、裂隙很发育,而深部发育成岩或构造节理、裂隙,它们是地下 水活动的通道,并沟通上覆含水层与含煤地层的水力联系。B.采矿冒落裂隙采煤活动产生大量的采矿裂隙,两层可采煤层的顶板和底板均为 软弱岩组,矿井及采空区易坍塌,地压对围岩破坏严峻,易诱发突水 通道。C.断层破碎带在井田东侧发育有一条断层(F6

18、),对井田东部边缘煤层开采阻碍 尚未查明,有待进一步工作。以后矿床开采中,人工采矿裂隙大量显 现,改变了断层带周围应力场和地下水的天然流场,地表水、地下水 更可能沿断裂带进入矿井。D.老窑采空区矿区内老窑,其废弃采面或巷道会成为老窑水、采空区积水、部 份地表水进入矿井的通道。E.岩溶管道矿区内各组灰岩含水层局部地段可能发育岩溶管道,当它们被断 层沟通与下伏煤层联系时,也会成为矿井充水通道。(3)充水方式由于矿井直接充水含水层露头散布不广,同意大气降水补给不强, 为中等弱含水层,充水通道要紧以岩石原生和采矿节理、裂隙为主, 规模一样不大,少量为老窑、采空区巷道、岩溶管道导水,因此目前 矿井充水方

19、式要紧以渗水、滴水、淋水为主;矿井进一步向深部开采 后,有从上部采空区积水及下部承压水突水的可能。涌水量依照重庆坤奇地质勘查2020年10月提交的贵州省仁怀市三元 煤矿水文地质调查与评判报告,预测矿井正常涌水量为10m3/h,矿 井最大涌水量为20 m3/ho水文地质类型依照重庆坤奇地质勘查2020年10月提交的贵州省仁怀市五马 镇三元煤矿水文地质调查与评判报告:依照调查,三元煤矿要紧矿体 位于本地侵蚀基准面之上,地形有自然排水条件,要紧充水含水层和 构造破碎带富水性中等至强,周围地表水不组成矿床要紧充水因素, 第四系覆盖面积零星且厚度小,矿体顶板为直接岩溶充水含水层;地 表水对矿床充水的阻碍

20、较小,依照现行标准划分标准,初步把本矿床 划分为以岩溶裂隙含水层充水为主、顶板直接进水,底板间接充水的 水文地质条件中等的岩溶裂隙充水矿床。煤尘爆炸性依照贵州省煤田地质局实验室提交的三元煤矿C7、C12煤层煤尘 爆炸性鉴定报告:C7、C12煤层均无爆炸危险性。因此本矿井按煤层 无煤尘爆炸性设计治理。煤的自燃偏向性依照贵州省煤田地质局实验室提交的三元煤矿C7、C12煤层煤炭 自燃偏向性鉴定报告:C7、C12煤层自燃偏向品级为HI类(不易自燃)。 因此本矿井按煤层煤炭自燃偏向性为ni类,即不易自燃设计治理。 五、矿井瓦斯和煤与瓦斯突出情形依照贵州省平安生产监督治理局、贵州煤矿平安监察局、贵州省 煤

21、炭治理局文件一黔安监管办字2007345号一关于增强煤矿建设 项目煤与瓦斯突出防治工作的意见,该地域为煤与瓦斯突出危险区 域。依照中国矿业大学矿山开采与平安教育部重点实验室2020年9 月7日提交的仁怀市五马镇三元煤矿C12煤层煤与瓦斯突出危险性 鉴定报告(修订版)和贵州省能源局文件“黔能源煤炭2020607 号”一关于对仁怀市五马镇三元煤矿C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴 定报告的批复,其鉴定结论为:仁怀市五马镇三元煤矿开采标高 +620m+780m,由三元煤矿采掘工程平面图中拐点A-B-OD-E-F-A 圈定范围之内的C12煤层无煤与瓦斯突出危险性。同时依照贵州省能源局文件“黔能源煤炭202

22、0607号”一关于 对仁怀市五马镇三元煤矿C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的 批复中描述,三元煤矿+735环形车场在石门揭C7煤层时曾发生煤与 瓦斯突出事故。因此本次设计三元煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计,C7煤层按突 出煤层设计,C12煤层在突出鉴定范围内按突出矿井无煤与瓦斯突出 危险区域治理。第二章 平安生产系统现状一、巷道布置及开采情形一、矿井开拓方式三元煤矿为技改矿井,设计矿井采纳平碉开拓。全矿井开采共布 置有3条井筒,即主平碉、进盛行人平碉和回风平碉。主平碉布置在 C12煤层底板岩层中。担负煤炭、阡石、材料和设备的运输,进风, 铺设管线,行人等任务,长360nb坡度3%。,净断面,掘

23、进断面,采 纳半园拱形断面,砌罐支护;井筒内采纳防爆特殊型蓄电池电机车牵引矿车运输,铺设600mm轨距15kg/m (已有)钢轨、混凝土轨枕。进盛行人平碉沿C12煤层底板布置,担负行人、进风、铺设管线等任 务,长289nb坡度3%。,净断面,掘进断面,采纳半园拱形断面,砌 殖支护。回风平碉布置于C12煤层底板岩层中,井筒长约184m,倾 角3%。,净断面,掘进断面,采纳矩形断面,砌硝支护,担负矿井总 回风。本矿主采煤层为缓倾斜煤层(平均倾角23。),准采标高在+780m+550m之间,受井田平面边界的限制,本矿实际采准标高为+780m+620m,垂高160m,矿井设一个开采水平,水平标高为+7

24、35m。受井田平面边界的限制,本矿实际的采准标高为+780m+620m,为充分利用矿井已有巷道和已形成的采区格局。本矿三条采区下山已形成,位于井田中央,采区下山已掘至+620m标高,假设将井田沿走向划分为两个采区,那么关于利用已形成的下山不合理,因此设计再也不划分采区,整个井田一个采区双翼开采,单翼走向推动长度约500600m o二、煤层开采顺序整个井田仅划分为1个采区,因此不存在采区间开采顺序的选择。采区内区段间的开采顺序为下行式开采。本井田内主采煤层为2 层即C7、C12煤层,为倾斜薄中厚煤层,平均倾角23。,平均厚度 C7为,C12为,C7与C12煤层间距25m。由于C7煤层为突出煤层,

25、故先采C12煤层,作为C7煤层的解放层。3、开采情形矿井设一个开采水平,水平标高为+ 735m。在+ 705m+ 735m 时期布置一个采煤工作面,即1201回采工作面,该采面采纳走向长 壁采煤法,后退式开采,放炮落煤,全数垮落法治理顶板。在1201 采面运输巷布置抽放钻场,穿层抽放C7煤层瓦斯。4、采掘工作面及装备1)回采工作面采纳单体液压支柱配合较接梁走向长壁后退式采 煤方式,风煤钻打眼、放炮落煤,全数垮落法治理顶板。边采边准, “三八”制作业,工作面采纳搪瓷溜槽自溜运煤、工作面下口人工装 车,运输平春采纳人力推车,运输大巷采纳机车运输。2 )掘进工作面主若是半煤巷道,别离为1202回风顺

26、槽和1202 运输顺槽。掘进工作面配有风煤钻,配有ZDY-650型钻机、瓦斯电闭 锁,风电闭锁,局部通风机,1T()侧卸式矿车,瓦斯监测传感器等。 人工装煤(石干),主运巷采纳机车运输。二、矿井通风矿井通风系统类型为并列式,在+770m地面建有通风机房一座, 安装两台型号为FBCZN011, 2X45KW防爆抽出式轴流通风机两台,一 台工作,一台备用。现运转正常,风机性能稳固。矿井通风系统稳固, 采掘实现分区通风,各用风地址风量分派合理,不存在风速超标和瓦 斯积聚或超限,通风能力知足平安生产需要。通风机工作方式为抽出式负压通风。回采工作面采纳U型通风, 掘进工作面采纳机械压入式通风。各掘进工作

27、面均为独立的通风系 统,无串联通风现象。2X型防爆对旋式局部通风机,风量 150-200m3/min,功率2X,电压660V。风量风速均能知足工作面的 作业要求。其它通风设施还包括设有回风井双向风门两道,防爆门一道, 并在井下适当位置合理设置调剂风门、调剂风窗等。矿井通风系统完全符合平安专篇、煤矿平安规程等的要求。三、矿井瓦斯抽采系统矿井成立了地面永久性瓦斯抽放泵站,形成了高低负压抽采系 统。高低负压抽放系统各选择矿方已购买的2BEA-253-0型水环式真 空泵2台(1台工作、1台备用),该泵最大抽气量为min,最低吸绝 压33KPa,配套电机功率为55Kw。主管0250mm,干管为0160m

28、m,要 紧抽放C12煤层采面及上隅角和C7煤层瓦斯。四、监测监控系统矿井采纳重庆煤安森的KJ73N型煤矿综合监控系统,主机两台, 一台工作,一台备用。井下设大、中型分站各一台,对矿井瓦斯、风 速、负压、温度、一氧化碳、风,门开闭、设备开停(局部扇风机、抽 放泵)等传感器,对环境和采掘作业地址进行集中监测监控,并对各 采掘面机电设备实行瓦斯电和风电闭锁。五、人员定位系统我矿于2020年9月安装完成了 KJ251A型人员定位系统,现运行 正常。六、压风自救系统一、压风机房设在+735m地面,选择SE75A-8型风冷式螺杆空气 紧缩机两台,1台工作,1台备用。该空压机额定排气量为每台 13m3/mi

29、n,额定排气压力为8 bar cm2),配套电动机功率75kW,电 压 380Vo二、压风自救系统安设在井下压风管路上。距掘进工作面25m-40m安设一处,采面上、下巷各安设一处,在避灾碉室安设一处。每组压风自救系统一样供58人利用。七、供水施救系统我矿在地面+770m水平设置了 250nl的消防水池,完成了矿井供水 施救系统。八、通信联络系统矿井采纳32门程控互换机一台,井口调度室安装20门互换机一 台,形成矿井井上、下通信系统。九、紧急避险系统我矿预备在+705m水平人行上山与运输上山联络巷处设置一永久 避难碉室,采煤工作面运输巷和回风巷设移动式救生仓,掘进工作面 设移动式救生仓,打算在2

30、021年6月底前完成紧急避险系统的建设。 十、矿井防灭火系统一、矿井在地面+770m标高处建有一座2501n3的防尘、消防水池, 并通过0110mm的管路系统供到井下、井上各工作地址。二、矿井消防管路与防尘管路共用。要紧进、回风平碉每隔100m 设置三通阀门。地面设置了消防水栓,消防材料库配备砖、石粉、水 泥、水管、水枪和灭火器材。十一、矿井防尘系统井下设有防尘、洒水管网,防尘洒水点要紧敷设在要紧运输巷,转载点、采煤工作面进、回风巷,采掘工作面。十二、运输系统我矿为走向平嗣开拓,目前主运输巷最大运距900余m,采面采 纳搪瓷溜槽溜煤,采纳1吨侧卸式矿车装煤(石干),平巷运输、要紧 大港均采机车

31、运输。十三、供电系统矿井主电源引自茅坝变电所输出的10KV农网线路,另一电源引 自雄丰开关站输出的10KV煤矿专线,形成了双回路供电系统。在以 上外部双回路的基础上,自备的一台300kw发电机也并入了矿井供电 系统。矿井在+558m地面建有变电所一座,安装了五台变压器。其中两 台S11160/10/, 160KVA的变压器专供地面生产系统设备,要紧通 风机和瓦斯抽放泵,矿行政、生活、照明等设备、设施的用电。由变 电所至+623m风井地面供电,架设两趟95nlm2的架空线,形成矿井要 紧通风机和瓦斯抽放泵的双回路供电系统。采区变电所设在地面,选 用三台KS11100/10/, 100KVA的变压

32、器,由采区变电所敷设两趟 电缆经主平碉到井下配电点,别离向井下采、掘机电设备和局部通风 机供电。井下掘进工作面供电实现了 “三专两闭锁二 十四、排水系统本矿开采方式为平碉开拓,上山开采,矿井水沿巷道水沟自流至 地面,无需排水设备。生产进程中增强巷道水沟清理,确保畅通。第三章区域防突方法方案防突工作坚持区域防突方法先行、局部防突方法补充的原那么。突出矿井采掘工作做到不掘突出头、不采突出面。未按要求采取区域 综合防突方法的,严禁进行采掘活动。区域防突工作应当做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、成效达 标。一、区域性突出危险性预测2020年04月18日中国矿业大学为我矿提供了仁怀市鲁兴煤C 五、C7、

33、C1二、C13煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告,依照报告 结论:C五、C7煤层具有突出危险性,属突出危险煤层。C12煤层在 开采+623m水平以上时不具有突出危险性,属非突出煤层。C13煤层 在开采+558m水平以上时不具有突出危险性,属非突出煤层。因此第一对C12煤层进行区域性突出危险性预测,本设计选用综 合指标法、钻屑瓦斯解吸指标法。一、采纳综合指标法预测石门揭煤工作面突出危险性时,在石门 揭穿C12煤层前,在距C12煤层的法线距离20米时,由工作面向煤 层的适当位置至少打4个贯穿全煤层并进入岩层2米的预测孔(见石 门揭煤区域性预测钻孔布置示用意),测定煤层瓦斯压力Po近距离 煤层群的层间距

34、小于5m或层间岩石破碎时,应当测定各煤层的综合 瓦斯压力。测压钻孔在进入煤层后每米煤孔采一个煤样测定煤的牢固性系 数f,测定方式见附录9,把每一个钻孔中牢固性系数最小的煤样混 合后测定煤的瓦斯放散初速度Ap,那么此值及所有钻孔中测定的最小牢固性系数f值作为软分层煤的瓦斯放散初速度和牢固性系数参数值。综合指标D、K的计算公式为:竺空-3)x(尸-。.74)f(1)kAf(2)式中D一工作面突出危险性的D综合指标;K一工作面突出危险性的K综合指标;H一煤层埋藏深度,m;P一煤层瓦斯压力,取各个测压钻孔实测瓦斯压力的最大值,MPa;p一软分层煤的瓦斯放散初速度;f一软分层煤的牢固性系数。各煤层石门揭

35、煤工作面突出预测综合指标D、K的临界值应依如 实验考察确信,在确信前可暂按下表所列的临界值进行预测。当测定的综合指标D、K都小于临界值,或指标K小于临界值且 式(1)中两括号内的计算值都为负值时,且煤层瓦斯压力小于Mpa, 瓦斯含量小于8ni7t,假设未发觉其他异样情形,该工作面即为无突 出危险工作面;再也不进行区域性防突方法。不然,判定为突出危险 工作面,应先进行区域性防突方法,进行瓦斯预抽。石门揭煤工作面突出危险性预测综合指标D、K参考临界值综合指标D综合指标K无烟煤其他煤种2015二、采纳钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性 时,在石门揭穿C12煤层前,在距C12煤层的法线距离

36、20米时,由 工作面向煤层的适当位置至少打4个贯穿全煤层并进入岩层2米的预 测孔(见石门揭煤区域性预测钻孔布置示用意),在钻孔钻进到煤层 时每钻进1m搜集一次孔口排出的粒径13mm的煤钻屑,测定其瓦斯 解吸指标K1或ah2值。测按时,应考虑不同钻进工艺条件下的排渣 速度。各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应依如实验 考察确信,在确信前可暂按下表中所列的指标临界值预测突出危险 性。钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值煤样 h2指标临界值(Pa)K1指标临界值(mL/g* miir )干煤样200湿煤样160若是所有实测的指标值均小于临界值,而且未发觉其他异样情 形

37、,那么该工作面即为无突出危险工作面;再也不进行区域性防突方 法。不然,判定为突出危险工作面,应先进行区域性防突方法,即进 行瓦斯预抽(见煤卷区域性预抽钻孔布置示用意)。3、在石门揭穿C12煤层后的煤巷掘进进程中,要进行本煤层区 域性预测,一样采纳采纳综合指标法预测和钻屑瓦斯解吸指标法预 测,由工作面沿煤层软分层向煤层走向方向至少打4个孔垂深不低于 100米的预测孔(见煤巷区域性预测钻孔布置示用意),测定煤层瓦 斯压力P、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标。当煤层瓦斯压力小于Mpa. 瓦斯含量小于8m3/1. K1指标临界值小于g. mid时,假设未发觉其他 异样情形,那么该工作面即为无突出危险工作面;

38、再也不进行区域性 防突方法。不然,判定为突出危险工作面,应先进行区域性防突方法, 即进行瓦斯预抽。Mw Aim itw. I. 30石门揭煤区域性预测钻孔布置示用意钻孔布置击面图比例1: 50钻孔布置平面图比例1: 1000煤巷区域性预测钻孔布置示用意4、在已形成的C12煤层巷道中对C7煤层、C5煤层进行区域性预测,一样采纳采纳综合指标法预测和钻屑瓦斯 解吸指标法预测,由已形成的C12煤层中巷中每隔10米一个钻场,至少打4个预测孔,预测孔操纵范围见C7煤层 区域性预测钻孔布置示用意及见C5煤层区域性预测钻孔布置示用意,测定煤层瓦斯压力P、瓦斯含量、钻屑瓦斯解 吸指标。当煤层瓦斯压力小于Mpa.

39、瓦斯含量小于K1指标临界值小于gm.时,假设未发觉其他异样情形, 那么该工作面即为无突出危险工作面;再也不进行区域性防突方法。不然,判定为突出危险工作面,应先进行区域 性防突方法,即进行瓦斯预抽。站九布置平面图比例1,IOOD体孔布置平面图比例1:怙孔布置剖面图比例h 1COO10C0区域性防突方法区域性防突方法是指在突出煤层中进行开采活动进程中,经区域 性预测有突出危险性时,对突出煤层较大范围采取的防突方法。区域 防突方法包括开采爱惜层和预抽煤层瓦斯两类。(一)、爱惜层开采一、爱惜层的确信2020年9月,贵州天设项目咨询为我矿提供了贵州省仁怀市 鲁兴煤矿防治煤与瓦斯突出设计说明书,并依照我矿

40、煤层赋存情形, 采取区域防突方法是可行的,采取开采下爱惜层C12煤层,做为对上 有突出危险性C五、C7煤层的爱惜层,防治煤与瓦斯突出的方案可 行,开采C12煤层后,对C五、C7煤层进行爱惜,开采C5煤层后, 又形成上爱惜层,对C7煤层爱惜。C12煤层上距具有突出危险的C7 煤层21m,按4倍煤层厚度计算的垮塌高度,对C7煤层开采可不能 形成阻碍,预抽煤层瓦斯布置于C12煤层,利用运输巷和回风巷打穿 层钻孔,别离抽放C五、C7煤层的瓦斯,打顺层钻孔和倾斜钻孔, 预抽本煤层瓦斯。二、矿井首采C12煤层后对C五、C7煤层爱惜范围的确信设计首采C12煤层,C12煤开采后对上面的五、C7煤层的有效作 用

41、范围的有关参数,应依照矿井实测资料确信,尔后矿井在生产进程 中应增强实测工作,第一次开采C12层时,必需进行爱惜成效和范围 的实际考察,并非断积存、补充完善资料。目前暂参照防治煤与瓦斯突出规定附录D有关条文初步确信爱惜层有效作用范围参数如下:(1)爱惜层与被爱惜层之间的有效垂距按防治煤与瓦斯突出规定附录D3规定,本开采煤层为急倾斜 煤层,上爱惜层最大有效垂距小于60m, C五、C7、C12煤层层间距平 均别离为7-20叽21m, C12煤层开采后,对上面的C五、C7煤层能够起 到较好的爱惜成效。爱惜层与被爱惜层之间的有效垂距煤层类别_上有效垂距急倾斜煤层、倾斜煤宜,60m(2)沿走向的爱惜范围

42、卸压角暂按5660。划定。并要求停采时刻超过3个月、卸压 比较充分。保护范围C5煤层(被保护层)层(然保护层)保护范围C13煤层(保护层)采空区保护范闱边界线爱惜层工作面始采线、停止线和燥柱(走向)的阻碍范围图(3)沿倾斜的爱惜范围依照本矿井煤层倾角等情形,沿开采煤层的倾斜卸压角暂按70。 划定。并要求停采时刻超过3个月、卸压比较充分。C12煤层爱惜层开采后偏向爱惜范围爱惜层沿倾斜方向的卸压角达式煤层倾角a (。)卸 压 角( )36.,407)703 .开采爱惜层区域防突方法应当符合以下要求:(1)开采爱惜层时,同时抽采被爱惜层的瓦斯;(2)开采近距离爱惜层时,采取方法避免被爱惜层初期卸压瓦

43、 斯突然涌入爱惜层采掘工作面或误穿突出煤层;(3)正在开采的爱惜层工作面超前于被爱惜层的掘进工作面, 其超前距离不得小于爱惜层与被爱惜层层间垂距的3倍,并非得小于 100m;(4)开采爱惜层时,采空区内不得留有煤(岩)柱。特殊情形需 留煤(岩)柱时,经煤矿企业技术负责人批准,并作好记录,将煤(岩) 柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每一个被爱惜层的瓦 斯地质图应当标出煤(岩)柱的阻碍范围,在那个范围内进行采掘工作 前,第一采取预抽煤层瓦斯区域防突方法。当爱惜层留有不规那么煤柱时,依照其最外缘的轮廊划出平直轮 廓线,并依照爱惜层与被爱惜层之间的层间距转变,确信煤柱阻碍范 围。在被爱惜层进

44、行采掘工作时,还应当依照采掘瓦斯动态及时修改。爱惜层采空区中移留煤柱记录表采区名称保护层 名称保护层遗留燥量煤柱测绘人矿总工程 师矿长遗留日期尺寸(m)沿走向沿倾斜(二)、预抽煤层瓦斯依照防治煤与瓦斯突规定第四十七条第一款的规定:开采爱惜层时,同时抽采被爱惜层的瓦斯防突方法。预抽煤层瓦斯可采纳的方式有:地面井预抽煤层瓦斯和井下穿层 钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦 斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门 (含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤卷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突方法应当按上述所列方式的优先顺序选 取,或一并采纳多种方式的预

45、抽煤层瓦斯方法。I、地面预抽因本矿井煤层埋深较大,地面施钻困难,钻孔抽放半径小,抽放 成效不睬想,目前暂不考虑在地面施钻预抽。H、井下预抽一、依照本矿井开拓开采巷道和已形成卷道布置情形及煤层的赋 存条件,本设计考虑采纳顺层钻孔预抽C12煤层区段煤层瓦斯、穿层 钻孔预抽C7、C5煤层条带煤层瓦斯、顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦 斯、穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预 抽煤巷条带煤层瓦斯。二、掘进工作面区域防突方法在C12煤层中掘进时,经区域性突出危险性预测测定煤层瓦斯压 力P、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标。当煤层瓦斯压力大于Mpa.瓦 斯含量大于8m7t、K1指标临界值大于gmi

46、i?时,应先进行本煤层区 域性防突方法,即进行瓦斯预抽,由工作面沿煤层软分层向煤层走向 方向至少打9个孔垂深不低于60米的抽放钻孔(见煤巷区域性预抽 钻孔布置示用意)。煤巷区域性预抽钻孔布置图3、采煤工作面区区域防突方法在C12煤层回采前,经区域性突出危险性预测,测定煤层瓦斯压 力P、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标。当煤层瓦斯压力大于Mpa.瓦 斯含量大于8m7t、K1指标临界值大于gmi/时,应先进行本煤层区 域性防突方法,即进行瓦斯预抽,由运输巷沿煤层软分层向煤层偏向 方向每隔5米至少打1个孔深到该工作面回风若不小于4米,不大于 10米的抽放钻孔(见采面区域性预抽钻孔布置图)。采面区域性预抽钻

47、孔布置图4、石门揭煤区域防突方法经区域性石门揭煤突出危险性预测,测定煤层瓦斯压力P、瓦斯 含量、钻屑瓦斯解吸指标。当煤层瓦斯压力大于Mpa.瓦斯含量大于 8m7t、K1指标临界值大于gm.时,应先采纳本煤层区域性防突方 法,即进行瓦斯预抽,采纳石门揭煤采纳预穿层钻孔预抽石门预掘区 的区域防突(石门揭煤区域性预抽钻孔布置图)。石门揭煤区域性抽放钻孔布置图五、C7、C5煤层的区域性防突方法在C12煤层已形成的巷中,别离向C7、C5煤层打穿层钻孔对C7、 C5煤层进行区域性预测,由已形成的C12煤层中巷中每隔30米一个 钻场,至少打4个预测孔,预测孔操纵范围见C7煤层区域性预测钻 孔布置示用意及见C

48、5煤层区域性预测钻孔布置示用意,经区域性突 出危险性预测测定煤层瓦斯压力P、瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标。 当煤层瓦斯压力大于Mpa、瓦斯含量大于8m:7t、K1指标临界值大于 gmin+时,应先进行本煤层区域性防突方法,即进行瓦斯预抽,由已 形成的C13煤层中卷中每隔10米一个钻场,至少打12个抽放钻孔, 预抽孔操纵范围见C7煤层区域性预抽钻孔布置示用意及见C5煤层区 域性预抽钻孔布置示用意。格扎布置平IE图匕倒1; LOOOC7煤层区域性预抽钻孔布置示用意C5煤层区域性预抽钻孔布置示用意六、本矿设计采纳钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突方法,钻孔直径 一样为75-100mm,预抽区段煤层瓦斯区域防突

49、方法的钻孔应操纵区 段内的整个开采块段和顺槽外侧必然范围内的煤层(其中倾斜、急倾 斜煤层巷道上帮轮廓线外至少20叭下帮轮廓线外至少10mo本设计 钻孔直径取75mm。顺层钻孔的孔间及穿层钻层的孔底间距目前无依 据,该煤矿应当依照仁怀市鲁兴煤矿防治煤与瓦斯突出设计附录 三防突方法有效半径的测定方式进行实际考察的煤层有效抽放半径 确信。目前暂无此数据,预抽时刻应不得少于3个月,预抽瓦斯钻孔 封堵必需周密。穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m,顺层钻孔的封 孔段长度不得小于8m。应当做好每一个钻孔施工参数的记录及抽采 参数的测定。钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。预抽瓦斯浓度低于 30%时,应当采取改

50、良封孔的方法,以提高封孔质量。III,钻孔预抽区段煤层瓦斯要求顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突方法的钻孔应当操纵区段 内的整个开采块段、双侧回采巷道及其外侧必然范围内的煤层。要求 钻孔操纵回采巷道外侧的范围是:煤层巷道上帮轮廓线外至少20m, 下帮至少10叱顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突方法的钻孔 应操纵的条带长度不小于60m,以上所述的钻孔操纵范围均为沿层面 的距离。当煤巷掘进和回采工作面在预抽防突成效有效的区域内作业时, 工作面距未预抽或预抽防突成效无效范围的前方边界不得小于20m。三、区域方法成效查验一、本矿设计采纳预抽煤层瓦斯区域防突方法,应当以预抽区域 的煤层残余瓦斯压力或残余

51、瓦斯含量为要紧指标进行方法成效查验。(1)、采纳残余瓦斯压力或残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻 孔预抽煤卷条带煤层瓦斯区域防突方法和穿层钻孔预抽石门(含斜井 等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突方法进行查验时,必需依据实际的直 接测定值。(2)、对穿层钻孔预抽石门(斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防突 方法也能够采纳钻屑瓦斯解吸指标进行方法成效查验。具体方式如 下:采纳钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性时,由 工作面向煤层的适当位置至少打4个钻孔,在钻孔钻进到煤层时每钻 进1m搜集一次孔口排出的粒径13mm的煤钻屑,测定其瓦斯解吸指 标K1或ah2值。测按时,应考虑不同钻进工艺条件下的排渣速

52、度。各煤层石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标的临界值应依如实验 考察确信,在确信前可暂按下表中所列的指标临界值预测突出危险 性。钻屑瓦斯解吸指标法预测石门揭煤工作面突出危险性的参考临界值煤样Ah2指标临界值(Pa)Ki指标临界值(mL/g* min )干煤样200湿煤样160若是所有实测的指标值均小于临界值,而且未发觉其他异样情形,那么该工作面为无突出危险工作面;不然,为突出危险工作面。查验期间还应当观看、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。二、对预抽煤层瓦斯区域防突方法进行查验时,应当依照经实验 考察(应符合防治煤与瓦斯突出规定第四十二条要求的程序)确 信的临界值进行评判

53、。在确信前能够依照如下指标进行评判:可采纳 残余瓦斯压力指标进行查验,若是没有或缺少残余瓦斯压力资料,也 可依照残余瓦斯含量进行查验,而且煤层残余瓦斯压力小于或残余瓦 斯含量小于81117t的预抽区域为无突出危险区,不然,即为突出危险 区,预抽防突成效无效。但假设查验期间在煤层中进行钻孔等作业时发觉了喷孔、顶钻及 其他明显突出预兆时,发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的 预抽区域判定为方法无效,所在区域煤层仍属突出危险区。当采纳煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行查 验时,假设任何一个查验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危 险的临界值而判定为预抽防突成效无效时,那么此查验测

54、试点周围半 径100m内的预抽区域均判定为预抽防突成效无效,即为突出危险区。3、对预抽煤层瓦斯区域防突方法进行查验时,均应当第一分析、 检查预抽区域内钻孔的散布等是不是符合设计要求,不符合设计要求 的,不予查验。4、采纳直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行 预抽煤层瓦斯区域方法成效查验时,应当符合以下要求:(1)、对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突方法进行查验时假设区段宽度(双侧回采巷道间距加回采港道外侧操纵范围) 未超过120m,和对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突方法进行查验时 假设回采工作面长度未超过120m,那么沿回采工作面推动方向每距 离3050m至少布置1个查验测

55、试点;假设预抽区段煤层瓦斯区域防 突方法的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突方法的回采工 作面长度大于120m时,那么在回采工作面推动方向每距离3050nb 至少沿工作面方向布置2个查验测试点。当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式 或参数不同时,依照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突方法和穿层钻孔 预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突方法的查验要求别离进行查验;(2)、对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突方法进行查验 时,在煤港条带每距离3050m至少布置1个查验测试点;顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突查验钻孔布置示用意穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯区域防突查验钻孔布置图(3)、对穿层钻孔预抽石门(含斜井等)揭煤区域煤层瓦斯区域防 突方法进行查验时,至少布置4个查验测试点,别离位于要求预抽

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