东二+500东B1+2煤层治理硫化氢方案

1、苇湖梁煤矿+500水平东翼B1+2煤层治理H2S气体的方案PAGE PAGE 0第一章 矿井概况 一、地理位置与交通苇湖梁煤矿坐落于乌鲁木齐市水磨沟区苇湖梁，工业广场位于水磨沟河东、西两岸。苇湖梁井田西与六道湾井田相邻，东与碱沟井田相邻。井田地理坐标为东经8740，北纬4352。七道湾公路横穿矿区西部，交通极为方便。 二、井田境界与资源储量1、井田范围核准苇湖梁煤矿矿区范围由S1 S11 拐点圈定。西与六道湾矿区共界，东与碱沟矿区共界，东西走向长5.23公里，南北宽1.99公里，开采深部标高+300米，矿区面积9.50平方公里。三、资源赋存条件1、地层井田地层主要为侏罗系砂岩、泥岩、煤和第四系

2、松散沉积物。侏罗系地层有下统的三工河组，中统的西山窑组、头屯河组。其中西山窑组为含煤地层。第四系松散沉积物广布全区。2、煤层井田含煤地层为侏罗系中统的西山窑组。地层总厚902.9米， 西山窑组含煤35层，按大于0.6米的可采标准计，可采、局部可采煤层33层，平均有益总厚134.66米，含煤系数15%，其中可采29层，平均总厚127.99米。煤层结构全属复杂结构。33层煤中，稳定煤层20层，较稳定煤层13层，稳定煤层占总储量的83%，较稳定煤层占总储量的17%，大部分煤层顶、底板较发育，少部分煤层顶底、板较平整，个别煤层顶、底板较松软。因受采煤技术、安全可靠性、煤炭市场、经济效益等诸多因素的制约

3、，目前苇湖梁煤矿主要开采B1+2、B4+5、B6煤层。四、煤质煤类煤层牌号为弱粘结煤和长焰煤两种。除灰分和挥发分外，煤质在纵横方向上无明显变化。发热量随着层位升高而降低，氧、氮、氢含量无显著变化。发热量一般在50007370千卡千克之间。煤牌号为弱粘结和长焰煤两种。五、开采技术条件1、水文地质条件水磨沟河位于井田西部，横穿井田，可作为西部界河。八道湾河位于井田东部，横穿井田东部。东山小渠位于井田西部低山麓下。水磨沟河流水常年不断，河源系水磨沟二叠纪油页岩层之构造裂隙带及灰岩溶洞中，涌出的承压半承压泉水补给，年平均流量为2.02.8立方米/秒，洪水期间流量高达45立方米/秒。八道湾河为间歇性河，

4、主要集中在汛期，年迳流量为457万立方米，其含水层岩性主要为砾石夹沙组成，厚度为1015米，汛期含水性好。古河床砾石含水层，位于矿区东部，岩性为砾石与砂互层，含水丰富，形成地下潜流，呈条带状分布。2、工程地质条件井田地质构造简单，小断层稀少，构造破碎所形成的工程地质问题也很少。常见的问题是：较软的煤层顶、底板容易垮落，需要及时支护。3、瓦斯等级根据苇湖梁煤矿2012年3月份瓦斯等级鉴定与二氧化碳测定结果，2012年矿井瓦斯最大相对涌出量为1.84m3/t，瓦斯最大绝对涌出量为6.35m3/min，二氧化碳最大相对涌出量为5.21m3/t，二氧化碳最大绝对涌出量17.95m3/min，矿井为瓦斯

5、矿井。4、煤尘、自燃发火期据2012年2月经新疆通安矿山安全检测检验中心自燃倾向性鉴定，B1B6煤层均属类自燃煤层。煤层自然发火期为36个月，最短的发火期为27天。据2012年2月经新疆通安矿山安全检测检验中心煤尘爆炸性鉴定， B1B6煤层均属有煤尘爆炸性危险煤层。第二章 +500水平东B1+2煤层H2S气体治理方案第一节 工作面基本情况该工作面位于矿井+500水平东翼1183米范围内为B1+2煤层，煤层倾角为64度，煤层含有H2S气体。工作面走向长度为1183米，工作面对应地面无任何建（构）筑物、铁路、水体等。采煤方法为综合机械化放顶煤。煤层自燃发火期3至6个月，预计生产时间8个月，该工作面

6、上部+525水平东B1+2煤层全部回采完毕，未发火。一、工作面目前的基本情况：该工作面地面位置位于矿区东南部，地面原东二石门煤柱以东1183米范围, 井下位于+500水平石门以东1183米范围内,上部+525B1+2煤层东西两翼已经回采完毕， +500西B1+2煤层已回采完毕。地面没有任何工业设施及建筑物，+500水平东翼B1+2煤层未采掘，为原始煤体。二、煤层赋存情况该煤层平均水平总厚度31.12米，临近煤层情况：东二+500水平B1+2煤层上部为+525水平B1+2煤层，已回采完毕；煤层硬度：煤层大部分为亮煤，黑色，沥青光泽，半暗半亮，煤层牌号为长焰煤。顶底板岩性： 顶板为粉砂岩、砂质泥岩

7、，底板为泥岩。储量：地质储量为：119.65万吨，采区可采储量为：99.16万吨，工作面可采储量74.28万吨。三、瓦斯地质情况断层褶曲情况：东二采区B1+2煤层地质构造简单，为简单单斜构造。四、煤层瓦斯有关数据：煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数、瓦斯储量及现场硫化氢气体涌出情况1、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数、瓦斯储量我矿井田煤层同属于乌鲁木齐煤田，矿井西部与六道湾煤矿相邻；东部与碱沟煤矿相邻，三个煤矿开采的B1+2煤层瓦斯基本参数相似。该工作面在正常开采期间，工作面回风隅角及回风顺槽内瓦斯气体浓度未出现超限。日常瓦斯检查获悉瓦斯浓度为0.04%0.14%之间。2、正常生产期间工作

8、面硫化氢气体浓度工作面在正常开采期间，工作面上隅角H2S气体浓度为0.0134%左右，前溜机头处H2S气体浓度为0.006%0.008%之间，转载机处H2S气体浓度为0.002%0.004%之间，回风巷H2S气体浓度为0.001%0.008%之间。第二节 治理H2S气体方法 一、H2S气体抽放（一）选择具体抽放H2S气体方法时应遵循如下原则：1、 抽放H2S气体方法应适合煤层赋存状况、开采巷道布置、地质和开采条件；2、应根据H2S气体来源及构成进行，尽量采取综合抽放H2S气体方法，以提高抽放H2S气体效果；3、有利于减少井巷工程量，实现抽放巷道与开采巷道相结合；4、 选择的抽放H2S气体方法应

9、有利于抽放巷道布置与维修、提高H2S气体抽放效果和降低抽放成本；5、 所选择的抽放方法应有利于抽放工程施工、抽放管路敷设以及抽放时间增加。（二）东二采区+500水平东B1+2煤层H2S气体涌出量分析现场H2S气体监测数据初步分析，该工作面的H2S气体主要来源于本煤层及本煤层上部采空区。因此该工作面H2S气体确定抽放，抽放方法为本煤层抽放和采空区抽放。本煤层H2S气体抽放方法由于该煤层属于复合煤层，B1+2煤层之间有三层总厚为0.9m厚度的夹矸（f7），钻孔施工工作难度不大，因此选择B1+2煤层的B1巷布孔抽放。具体见布孔示意图。2、煤层超前预抽在该工作面B1煤层巷道每8m施工1组孔，每组分两排

10、孔，其中第一排孔为4个孔，第二排为3个孔，每排孔间距为4m。使用孔内插管抽放，钻孔与抽放主管连管进行抽放。（三）钻孔布置钻孔施工采用ZY-150型液压钻机和岩石钻进行施工钻孔，钻头直径选用100mm。钻孔布置：沿工作面回风巷（B1巷）北帮拱基线位置处进行施工，每组共施工钻孔7个，每组孔间隔为8米。钻孔长度、角度详见钻孔参数表：（四）抽放钻孔参数钻孔参数表。本煤层抽放钻孔参数钻孔布置图 图一 钻孔布置剖面图图二 钻孔布置平面图图三 钻孔开口位置放大图（五）钻孔与抽放管的连接及封孔1、钻孔与抽放管的连接每个钻孔打完后立即封孔，孔口以里6.0米长、套管直径63毫米塑料抽放套管，套管长度9m，封孔长度

11、6.0米，封孔材料为马丽散封孔袋。钻孔套管下完后，抽放管连接在汇合器上，每个钻场（一组孔）连接一个汇合器，保持最多2个汇合器一起抽放。2、甩孔具体安排：当工作面进刀推进距离至钻孔3米位置时可对第一组孔进行甩孔工作，甩孔后及时将孔口进行堵实，防止有害气体溢出。3、封孔工艺注石灰水钻孔封孔方式主要采用马丽散等封孔材料封孔。马丽散封孔就是由马丽散树脂和马丽散树脂催化剂反应而生成硬质泡沫体密封钻孔。马丽散封孔采用卷缠药液（图5）与压注药液2种工艺方法。现主要应用的是压注药液法，封孔深度一般为58m（见图4）。马丽散封孔操作简单，省时省力，气密性好，抽放效果好，但封孔成本高于水泥浆封孔。图4 马丽散压注

12、药液封孔示意图图5卷缠药液封孔示意图4、封孔要求钻孔施工完成后，每个钻孔封孔使用为马丽散封孔材料，每个钻孔必须封堵严实。5、甩孔具体安排：当工作面进刀推进距离至钻孔3米位置时可对第一组孔进行甩孔工作，甩孔后及时将孔口进行堵实，防止有害气体溢出。（六）抽放设备的选型1、抽放泵的选型参考同煤田、同煤层相邻矿井碱沟煤矿瓦斯抽放参数及瓦斯抽放泵的技术参数选用扬州长江水泵有限公司生产的ZWY-110/160-G型H2S气体抽放泵，其最大抽气量110m3/min，最低吸入绝对压力-81Kpa，电机功率160KW，安装2台为我矿H2S气体抽放设备。2、抽放管路的选型根据我矿实际情况，主管路直径110mm ，

13、支管路直径11075mm。主管路及支管路材质选择树脂骨架管，具有重量轻、连接容易、抗负压优点。3、抽放管路中的附属设备放水器根据苇湖梁煤矿工作面实际情况，在抽放主管路上设置自动负压放水器，以备放出管路中的积水。水封式防爆、防回火器根据煤矿安全规程规定，在H2S气体抽放泵吸气、排气侧管路系统中必须装设防回火、防爆炸作用的安全装置，预防一旦发生H2S气体爆炸事故，避免抽放设备遭到破坏。气水分离器气水分离器的工作原理是使蒸汽或压缩空气在流动中突然改变方向，将蒸汽或压缩空气中含有的水滴分离出来，减少蒸汽或压缩空气中的含水量。分离出的水滴集聚在分离器下面，通过另配的疏水阀排出。计量装置在抽放泵进气端加装

14、一段管路加装阀门，装设一个孔板流量计，以便定量确定抽放效果。阀门在H2S气体抽放管路（主、支管）上和钻孔的连接处，均需安设阀门，主要用于调节与控制各个独立抽放地点的抽放负压、H2S气体浓度、抽放量等，同时修理和更换H2S气体管路时可关闭阀门切断回路。（七）泵站位置的选择确定抽放泵站设置在原东二+500水平西B1巷（+500水平西B1+2已回采完毕）绕道内。（八）抽放管路的敷设目前矿井实际情况，抽放管路的敷设先采用110mmPE管作为H2S气体抽放主管路，管路铺设路线： 有害气体抽放泵进气口+500水平西B1巷+500水平石门+500水平东B1巷煤层巷抽放孔；有害气体抽放泵出气口+500西B1巷

15、+500石门B1+2煤层段+500西B2巷+500水平西B2回风井口。1、管路采用异径三通连接；2、汇总管路低洼处要设置放水器；3、巷道转弯时，要加设弯头，弯度要与巷道一致；4、管路敷设好后，要进行试漏气试验，一般用“U”型压力计。（九）监测及安全装置在抽放泵站处和有害气体排放口栅栏外各设气体检测传感器一个，检测两处的风流有害气体浓度，当有害气体抽放泵站的有害气体浓度达到0.5，报警断电；当有害气体排放口栅栏外的有害气体浓度达到1%，报警断电，断电规模均为瓦斯抽放泵。 在管道的负压侧，管路安设一组管道气体监视检测装置，分别监视检测管道内的有瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、流量、温度和氧气浓度等参

16、数，有害气体抽放泵的进水口安设停水断电传感器，达到停水必须断电的要求。进气管和出气管处各安设一组水封式防爆、防回火装置，并使用U型管压差计检测压力，用100%和10%的光学瓦斯检定器检查瓦斯，按每1小时测定一次。（十）硫化氢等有毒有害气体抽放系统（见附图）+500东工作面B1巷+500水平石门+500西B1巷抽放泵进气口抽放泵出气口+500西B1巷+500水平石门+500西B2巷+500西B2巷回风井+525+558西B2回风井+558西B2回风巷+558回风石门+558+610回风上山+610回风石门+610+670回风上山+670回风石门+670回风大巷+670矿井总回风井第三章 安全措施

17、一、 H2S气体抽放安全技术措施1、根据矿井瓦斯抽放管理规范第22条规定：“在有自然发火危险煤层的采空区抽放H2S气体时，必须经常检测CO浓度和气体温度等有关参数的变化。发现有自然发火征兆时，要采取措施”。因该矿煤层有自然发火倾向性，因此，采空区H2S气体抽放还应注意以下几点： 采空区H2S气体抽放管路上必须安设调压阀，以便合理调整抽放负压和抽放流量。 减少采面向采空区的漏风。 必须定期对管内气体及回采面回风隅角，回风巷的气体取样分析，随时撑握采空区内气体成份、温度的变化，以便合理地调整抽放H2S气体量和抽放负压。 建立必要的防灭火措施，如采空区注氮。 根据实际情况确定采空区H2S气体抽放的采

18、空区温度、一氧化碳浓度临界值以及最大抽放负压值，同时要逐步采用自动监控装置，保证抽放工作的安全。2、H2S气体管路在回风巷道内，应架设一定高度固定在巷道壁上，避免被碰撞、损坏漏气。3、抽放管路与电缆（包括通信、信号电缆）敷设在同一条巷道内时，管路必须与电缆分挂在巷道两侧。4、H2S气体抽放管路吊挂牢固、整齐，并要对H2S气体抽放管路定期检查、维护。 5、工作面H2S气体抽放过程中，要经常检查上隅角各气体浓度。6、根据矿井瓦斯抽放管理规范第16条规定：移动泵站应安装在抽放H2S气体地点附近的新鲜风流中。抽出的H2S气体必须引排到地面、总回风道或分区回风道。 7、根据矿井瓦斯抽放管理规范第17条规

19、定：移动泵站抽出的H2S气体排至回风道时，抽放管路出口处必须采取安全措施，包括设置栅栏、悬挂警戒牌。栅栏设置的位置，上风侧为管路出口外推米，上下风侧栅栏间距不小于35米。移动式抽放泵站排到巷道内的H2S气体，必须在30米以内将其浓度混合到规程允许的限度以内。栅栏处必须设警戒牌和监测装置，巷道内H2S气体浓度超限时能报警并按煤矿安全规程有关规定进行处理。监测传感器的位置在栅栏外5米以内。两栅栏间禁止人员通行和任何作业。 8、H2S气体排放口的设置及要求：H2S气体排放口设置在+500水平西B2回风平巷，回风平巷入口必须设置全封闭栅栏，设置“严禁入内”警戒牌，栅栏要加强管理，非专业人员禁绝进入。9

20、、井下抽放系统中，在管路拐弯、涌水量大、管路高度变化大的区段低洼处应安设放水器，根据管路积水情况及时放水。10、在抽放管路的进、排气侧管路上各加一组防回火、防爆装置，必须定期进行检查，管路系统每周要全面检查一次，确保抽放管路无破损、无泄漏，发现泄漏及时处理。11、在抽放泵站处和H2S气体排放口栅栏外各设有害气体传感器一个，检测两处的风流有害气体浓度，当有害气体抽放泵站的有害气体浓度达到0.5，报警断电；当有害气体排放口栅栏外的有害气体浓度达到1%，报警断电，断电规模均为瓦斯抽放泵。 12、在管道的负压侧，管路安设一组管道气体监视检测装置，分别监视检测管道内的有瓦斯浓度、一氧化碳浓度、负压、流量

21、、温度和氧气浓度等参数，有害气体抽放泵的进水口安设停水断电传感器，达到停水必须断电的要求。13、H2S气体抽放泵的开启及关闭时间由H2S气体抽放泵司机及时记录，达到准确无误。 14、各类传感器监视检测的数值，必须及时准确传输到地面监视检测主机，并单独窗口显示，监视检测室要建立有害气体抽排检测专项记录。15、抽放泵房内电器设备和照明必须采用防爆型。16、抽放硐室内必须有一部直通调度室的专用电话和检测管道H2S气体浓度、流量、压力等参数的仪表和自动监测系统。17、H2S气体抽放泵站内必须配备有足够的灭火器材和沙箱等灭火器材，泵站内不准存放油料及易燃物。18、抽放泵站周围20m范围内电气设备防爆性能

22、良好，不得有易燃、易爆物品，杜绝一切引爆火源，并要设置2只干粉灭火器和不少于0.2m3的黄沙，并设置两把防火锨等消防材料、设备。19、抽放泵站的司机及值班人员要有责任心，要熟悉有害气体抽放的有关规定，掌握各种安全监控仪表和设备的用途及其操作程序。20、每班必须有专人检查电缆及电器设备，不得有失爆现象。用于抽放H2S气体的器材必须阻燃、抗静电。21、抽放地点必须建立专用的有害气体检查记录牌，实行巡回检查，每班检查次数不少于2次，间隔时间要均衡。22、抽放容易自燃和自燃煤层的采空区H2S气体时，必须定期检测一氧化碳浓度和气体温度等有关参数的变化，发现有自然征兆时，应立即采取措施。23、H2S气体抽

23、放泵运行过程中，应确保有专职有害气体抽放泵司机值班、操作，抽放泵司机须是由经过培训并取得合格证的人员担任，并且严格按照抽放泵的操作规程操作，严格执行现场交接班制度。24、抽放系统运行前，矿必须组织有关人员对抽放H2S气体工程施工质量进行全面的检查验收。25、H2S气体抽放泵运行过程中，抽放泵司机应认真观察抽放泵的运行情况，做好运行状况、抽放管内的H2S气体流量、H2S气体浓度、排水等情况的记录工作，发现异常及时停泵处理，并汇报调度室及相关人员。26、抽放地点必须建立专用的H2S气体检查记录牌，实行巡回检查，次数不少于2次。27、H2S气体抽放钻孔密封必须严实。煤孔不少于5米。要保证钻场H2S气

24、体不超限。28、加强H2S气体抽放硐室的检查和管理，H2S气体抽放室内必须配备抽放泵司机岗位责任、抽放泵司机操作规程、有害气体抽放管理制度、抽放系统图、交接班记录该、设备运行记录该等，泵站保持清洁整齐，设备达到完好标准。二、工作岗位责任制1、班长和代办队长全面负责本班安全、工程质量和住址生产，和代办队长主要负责安全监督。2、工作中打钻、封孔、敷设管线、抽放人员要明确分工，相互合作，各岗位工要负责设备的检查和常规维护，同时负责设备周边的卫生。3、电工、机修工负责本班设备正常运转，处理好机电设备故障。4、正规循环结束后，要求钻孔、下管、封孔、敷设管线、抽放等质量合格，工程质量达抽放标准。三、劳动组织表工种小班人数原班人数备注班长13 钻机司机618 2台钻机同时施工泵工13 电工13 机修工13 早班检修电焊工11早班加工附件杂工6早班组织进行敷设、回收管线管理人员5包括跟班人员合计1741 注：一个原班人数共计4