畢節市楊家灣煤礦礦井瓦斯治理方案

　　畢節市楊家灣煤礦礦井瓦斯治理方案

　　二〇一二年三月二十日

　　1. 第一章 總 則

　　為了認真貫徹執行《中華人民共和國安全生產法》、《中華人民共和國礦山安全法》、《煤礦安全01manbetx 》、《防治煤與瓦斯突出規定》等法律法規的規定及上級要求，搞好礦井災害預防，保證安全生產。能及時處理和避免或減少礦井瓦斯災害02manbetx.com 為目的。依據《煤礦安全01manbetx 》和《中華人民共和國礦山安全法》第三十條之規定，結合畢節市楊家灣煤礦2012年度生產安全情況，特編製畢節市楊家灣煤礦2012年度礦井瓦斯治理方案。

　　編製2012年度礦井礦井瓦斯治理方案的目的是：製定切實可行、行之有效的各項安全技術措施，防止煤礦生產過程中發生瓦斯02manbetx.com 及礦井在生產過程中一旦發生瓦斯02manbetx.com 時，可根據預先製定的方案，有效的防止瓦斯02manbetx.com 的發生。

　　礦井瓦斯治理方案編製完成經會審批準後下發到各單位。各單位領導要組織職工認真學習並簽名，要讓每一位職工都能掌握避災知識、救災知識及避災路線，提高職工的保安全意識。實際生產過程中要嚴格執行預防各種事故的安全措施，發生事故時要根據製定的處理措施進行救災。礦井礦井瓦斯治理方案要根據具體情況及時修改，確保其針對性、及時性、科學性。

　　一、瓦斯治理原因

　　為貫徹落實貴州省煤礦瓦斯治理能力評估標準要求，深入開展煤礦瓦斯治理行動，推進煤礦瓦斯綜合防治工作體係建設，進一步深化我礦瓦斯治理，防治瓦斯事故的發生，確保煤礦安全生產，根據《防治煤與瓦斯突出規定》，結合我礦的實際情況，特製定本方案。

　　二、指導思想

　　嚴格遵循國家煤礦相關法律法規、行業技術規範、《煤礦安全01manbetx 》和《防治煤與瓦斯突出規定》;牢固樹立“以人為本”、“安全發展”理念，嚴格貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針和“先抽後采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理工作方針，切實建立健全“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理工作體係，

　　緊緊抓住礦井通風係統、抽采抽放、監測監控、現場管理四個關鍵環節，根據本礦井的安全生產條件及危害因素03manbetx ,采取行之有效的針對措施，堅持標本兼治、重在治本，進一步完善瓦斯治理結構，落實瓦斯防治管理製度，提高裝備水平和提高礦井防治瓦斯災害能力，建立健全穩定可靠的礦井通風係統，科學合理的瓦斯抽采體係，有效管用的監測監控網絡和嚴格規範的現場管理製度。

　　三、瓦斯治理基本要求

　　進一步加強一通三防管理，找出礦井通風係統和瓦斯治理工作中存在的主要問題和隱患、製定確實可行的整改措施，建立、健全和完善一通三防管理製度，提高安全管理水平，使礦井通風係統合理，穩定、可靠，瓦斯治理工作到位。力求達到生產布局優化、開拓開采正規、係統合理可靠、監測監控有效、現場管理到位，為實現到2012年安全生產狀況明顯好轉的目標奠定堅實基礎。

　　四、瓦斯治理基本原則

　　1. 嚴格貫徹落實“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產工作方針，堅持標本兼治，重在治本的原則。

　　2. 合理生產布局，確保抽、掘、采關係平衡。

　　3. 瓦斯治理能力大於生產能力。

　　4. 建立完善可靠的通風係統(通風可靠)確保係統合理、設施完好、風量充足、風流穩定。

　　5. 加大瓦斯抽采力度(抽采達標)，實現“多措並舉、應抽盡抽、抽采平衡、效果達標”的要求。

　　6. 建立有效的安全監測監控係統(監控有效)，確保裝備齊全、數據準確、斷電可靠、處置迅速。

　　7. 嚴格管理(管理到位)，完善製度、落實責任、認真執行、嚴格監督。

　　8. 排除隱患，將事故消滅在萌芽狀態之中，杜絕事故的發生。

　　五、瓦斯治理目標

　　1. 防範一般瓦斯事故、杜絕較大瓦斯事故與重大瓦斯事故;

　　2. 防範采、掘工作麵瓦斯超限;

　　3. 建立完善的瓦斯防治係統，最大限度地消除瓦斯危害;

　　4. 建立完善的瓦斯監測監控係統，確保監控有效。

　　六、瓦斯治理範圍及治理重點

　　5. 我礦剛從礦井聯合試運轉步入到生產礦井，生產各大係統已經形成，並正式投產。本次瓦斯治理按新建後礦井實際情況考慮，礦井生產能力為15萬噸/年。由於我礦為新建礦井，在新建過程中必須處理好生產、安全和效益之間的關係，特別是做好通風係統的管理，不同施工階段必須編製相應的通風技術措施，嚴防出現通風事故。

　　6. 瓦斯治理是一個係統工程，根據我礦生產現狀及各係統實際情況03manbetx ，治理方案應以通風係統改造為重點，進一步完善安全監測監控、瓦斯抽放等安全係統為目標，配合各項保障措施來達到瓦斯治理的基本要求。

　　7.

　　第一章 礦區概述

　　第一節 概述

　　一、交通位置

　　畢節市楊家灣煤礦位於畢節市楊家灣鎮。礦區地理坐標：東經104°59′28″～105°00′46″;北緯27°11′01″～27°12′01″。礦區北側1公裏外有畢節至赫章縣的326國道線經過。

　　二、礦界範圍：根據貴州省國土資源廳頒發的煤礦許可證，礦區範圍由8個拐點坐標圈定，礦區麵積約2.5642km2，開采深度由1840米至1540米標高。

　　礦區範圍拐點坐標表 表2—1—1

　　第二節 開采技術條件

　　一、水文地質

　　礦區水文地質條件簡單，礦床以裂隙充水岩層為主，水文地質類型可列為“二類一型”。

　　礦區內主要煤層(M18、M23)小部分礦體位於當地侵蝕基準麵以上，且本礦開采下限位於當地侵蝕基準麵以下，區內地形有利於自然排水，當開采標高在當地侵蝕基準麵以上時，地表水對其影響不大，當開采標高在當地侵蝕基準麵以下時，地表水就可能通過裂隙、溶隙、漏鬥等渠道滲入礦井，水文地質條件屬簡單類型。

　　根據本礦以往的生產實際中和《貴州省畢節市11號礦權煤礦資源/儲量核實報告》推測，礦井正常湧水量約10m3/h，最大湧水量約30m3/h。建議礦井在建設生產中注意收集有關水文地質資料，對礦井的充水因素，補給條件、湧水量進行03manbetx 和測定，以便為礦井的生產提供指導，達到安全生產的目的。

　　二、瓦斯、煤塵及煤的自然傾向性

　　1、 煤層

　　礦區內可采煤層為M18、M23煤層，位於龍潭組第三段，各可采煤層的主要特征見表

　　2、煤塵：

　　根據貴州省煤田地質局實驗2006年8月提交的《煤塵爆炸性鑒定報告》，M18和M23煤塵無爆炸性。

　　本井田M18號、M23號煤層容重分別為1.39t/m3、1.41t/m3。

　　3、煤層自燃：

　　根據貴州省煤田地質局實驗2006年8月提交的《煤層自燃傾向性鑒定報告》，該礦M18和M23煤層為不易自燃煤層，既III類。

　　以礦區南東角銀盤溝為最低侵蝕基準麵，海拔高程為1640米。而開采煤層最低標高為1540米，

　　4、煤層頂、底板

　　煤層直接頂板為泥質粉砂岩，為一較軟質岩石，遇水易泥化，岩石抗風化能力較差，易產生冒頂及片幫等不良工程地質問題，穩固性較差。煤層直接底板為粘土岩，為極軟質岩石，質軟強度低，易產生膨脹、底鼓等不良地質問題，雖底板穩固性差，但其厚度一般不大。

　　5、老窯積水：

　　礦區內原有老窯以斜井為主，開采深度100-500米不等，為數較多，開采時間較長，基本形成封閉狀態，均彙聚有一定的老窯積水，且位於擬建礦井開采煤層的較高地段，是礦床充水水源之一，對擬建礦井的生產安全會構成一定的威脅。

　　推測，礦井正常湧水量約10m3/h，最大湧水量約30m3/h。

　　(3)瓦斯等級

　　本礦為新建礦井，根據貴州省能源局(黔能源發 [2012]669號文件《關於畢節地區工業和能源委員會《關於請求審批2012年度礦井瓦斯等級鑒定報告的報告》的批複》，楊家灣煤礦絕對瓦斯湧出量為4.87 m3/min，相對瓦斯湧出量為48.74m3/t;絕對二氧化碳湧出量為1.61 m3/min，相對二氧化碳湧出量為9.43m3/t。

　　(4) 根據2012年4月10日中國礦業大學礦山開采與安全教育部重點實驗室的《畢節市楊家灣煤礦M18煤層、M23煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》提供，(1)楊家灣煤礦M18煤層破壞類型屬於III類破壞煤，煤層瓦斯壓力為0.82MPa，煤體固定性係數為0.45，瓦斯放散初速度為21.71mmHg。鑒定範圍內標高+1640米以上M18煤層有突出危險;(2)楊家灣煤礦M23煤層破壞 類型屬於III類破壞煤，煤層的瓦斯壓力為0.89MPa,煤體堅固性係數為0.40，瓦斯放散初速度為24.17mmHg，鑒定範圍內標高+1664m以上M23煤層有突出危險性。

　　由於本礦經鑒定為煤與瓦斯突出礦井，按煤與瓦斯突出進行設計和管理。成立專門通風、防突機構，礦井必須堅持一年一度的瓦斯等級鑒定工作，以指導礦井安全生產。

　　雖然自建礦以來未發生過大事故，但礦井存在著頂板、水、瓦斯等災害的威脅，煤礦職工的素質也有待於提高，為落實“安全第一，預防為主”的安全生產方針，全麵有效地抓好礦井安全生產管理，特製定礦井瓦斯治理方案。

　　第二章 礦井開拓開采現狀

　　第一節 礦井開拓開采概況

　　一、礦井現狀

　　井田範圍內的小窯較多，開采曆來已久，對礦區內淺部煤層破壞較為嚴重，受開采條件的限製，一般開采深度在50—100m，主要開采M18號煤層，現礦區範圍內的老窯已經關閉或停產。

　　二、礦區規劃

　　根據貴州省煤炭管理局、貴州省發展和改革委員會、貴州省經貿委員會、貴州省國土廳、貴州省煤礦安全監察局、貴州省環境保護局聯合下發的黔煤辦字[2006]97號文件《關於畢節地區八縣(市)煤礦整合、調整布局方案的批複意見》和貴州省畢節地區國土資源局畢地國土資呈[2006]54號文件《關於上報我區煤炭資源整合中省廳同意的68家新設礦權礦區範圍及請求幫助協調評審》，畢節市楊家灣煤礦原為農村生活用煤礦井之一，現經批準為畢節地區整合後新設置礦井之一。

　　本礦被畢節市規劃整合為15萬t/a的礦井。礦區麵積為2.5642km2，可采煤層為2層。

　　畢節市為發展地方經濟，確保本市、本省及周邊省(市)工業企業有可靠的煤炭能源，進行了畢節煤炭開發規劃，楊家灣煤礦是省政府批複的解決民用煤礦井之一。

　　三、采煤方法

　　煤礦主采M18、M23煤層，M18、M23為中厚煤層，平均厚1.4～2.5m，本設計首先開采M18號煤層，煤層傾角平均9°，結合本礦煤層賦存及開采條件，設計采用炮采工藝、走向長壁式全部跨落法管理頂板采煤方法。

　　1.1. 第二節 主要生產係統概況

　　一、礦井通風

　　1、通風方式：中央分列式

　　主斜井進風、副斜井進風，回風斜井回風，為兩進一回。

　　2、通風方法：機械抽出式

　　3、選用FBCDZ54№-17型型防爆對旋式軸流通風機，配用YBFe315-6型型2×110 kW電機。

　　其技術特征：通風機壓力H=1200～2990Pa;風量Q=1600～4510m3/min;功率2×110 kW，共選用2台，其中1台工作，1台備用。

　　4、掘進通風為壓入式局扇通風，局扇型號：YBT-15型8台。

　　二、運輸係統

　　本礦年產原煤15萬噸，采用斜井開拓，在副斜井井口設置一套提升設備作單鉤串車提升，完成掘進煤、矸石、設備、材料等的提升和下放任務。

設計依據：1、副斜井坡度17.5°，長度515m;2、工作製度：年工作330日，日三班提升;3、提升容器：(MF1.0-6)1t型礦車，自重520kg;4、車場形式：下部為甩車場;5、每班提升量：按照掘進煤、矸石、材料、設備按礦井年產量的15%計算，每班提升總量22.7t/班;6、日提升時間16小時;

　　提升絞車：JTP-1.6×1.5P型礦用提升絞車，YR315M1-8型11KW型電機，TKDG-PC-BP型操作台，容繩量825m，最大靜張力45KN。

　　三、排水係統

　　該礦為斜井開拓，在井下+1575m標高建水倉集中排水方式，將井下湧水排經副斜井排至地麵水溝後自流至汙水處理池。1.正常湧水量：10m3/h;2.最大湧水量：30m3/h;3.排水垂高： 229m;

　　水泵型號：K46-30×8型三台，二台使用，一台備用，流量46m3/h;揚程240m;汽蝕餘量3m;軸功率：42.95kw。

　　四、壓風係統

　　楊家灣煤礦壓風自救係統利用地麵空氣壓縮機供風設施和壓風急救袋組組成，選用ZY-J型壓風自救係統。壓風自救係統參數見下表。用急救袋連接壓風管路上。急救袋安設在井下各避難硐室內;在距采掘工作麵40m以外的巷道中，每隔50應安裝一組壓風急救袋;在爆破警戒線外撤除的人員、警戒人員停留處、回風巷道中經常有人作業處、進風巷道的風流分支處也安裝有急救袋設施。每組急救袋的數據根據不同地點可能避難的最多人數確定，一般每處安裝一組，每組3-5個，每組急救袋的供風量不小於0.3m3/min。

　　五、供電係統

　　煤礦采用雙回路供電，一回路引自撒拉溪供電所(10KV)，距本礦5km，導線型號為LGJ—50;另一回路引自正在修建的白家哨供電所(10KV)，距本礦約15km，導線型號為LGJ—50。在建成投產可實現雙回路供電。

　　礦用變壓器：S11-M-315/10型礦用變壓器2台;2、KS11-10-315型變壓器2台;KS11-10-180型變壓器2台

　　六、防塵係統

　　煤塵爆炸危險性：根據貴州省煤田地質局實驗2006年8月提交的《煤塵爆炸性鑒定報告》，M18和M23煤塵無爆炸性。要將空氣中的礦塵濃度降到安全標準以下，采取綜合防塵措施，並以風、水為主，包括通風防塵、淨化風流和個體防護等措施，並建立完善的防塵灑水管路係統。礦井每年應製定綜合防塵措施、預防和隔絕煤塵爆炸措施及管理製度，並組織實施。礦井應每周至少檢查1次煤塵隔爆設施的安裝地點、數量、水量或岩粉量及安裝質量是否符合要求。

　　七、通訊係統

　　1、監控與計算機

　　該礦井為煤與瓦斯突出礦井，設計選用重慶煤炭科學分院研製的KJ90型礦井安全監測監控係統，並安設瓦斯傳感器、負壓傳感器、設備開停傳感器、風門開閉傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器及溫度傳感器等，對礦井的瓦斯、風門開閉、設備開停、風速、一氧化碳、溫度等進行監測監控。

　　選用3台微型計算機，其中2台作安全監控係統，1台作人員定位係統用調顯示器為組合大屏幕。

　　2、通信

　　⑴行政及調度通信

　　設計選用DDK-3A型礦用電話總機，行政調度合一使用。井下通過安全柵成為本安型通訊，井下和地麵的重要部門可設置成直通用戶。與外界聯係采用移動電話(手機)或程控電話。詳見《井下通訊、壓風及防塵供水管路係統圖》。

　　⑵信道

　　信道均為音頻電話輸送，井下電纜為礦用型。工業場地通訊線網與場地動照網同杆架設。

　　(3)信號及控製

　　礦井安全監控係統選用KJ-73N型中小煤礦一體化監控係統，井下選用DKH型礦用擴音電話作為工作麵通訊及信號。井下絞車采用具有通話功能的KXH-1型聲光信號通訊裝置。另外井下回柱絞車選用XBH21-127型綜合電鈴信號裝置。消防水池及防塵灑水水池水位選用相應的信號裝置。

　　八、監測監控係統

　　目前礦上已經配備有一套KJ73瓦斯監測、監控係統，運轉正常、良好。

　　九、瓦斯抽放係統

　　礦井已建立地麵瓦斯抽放站，並正常投入運行。

　　1、低負壓：(1)2BE1-303水環式真空泵;(2)極限真空：33hPa;;(3)轉速：990r/min;;(4)功率：75kw;;(5)最大氣量：52m3/min;

　　2、高負壓：(1)2BE-203水環式真空泵;(2)極限真空：33hPa;(3)最大氣量：30m3/min;(4)功率：45kw;相關參數詳見如下：

　　第三節 礦井“一通三防”

　　一、通風係統現狀

　　礦井通風方式為中央分列式通風，風流從主斜井和副斜井進入，在+1670水平石門運輸巷交彙，經采掘工作麵和井下各場所，最後從專用回風井回出。局部通風機采用局扇壓入式通風。風井作有引風道、人行通道，井口安設有防爆門。

　　主要存在的問題：

　　礦井采掘主要巷道，布局不合理，通風係統複雜，可靠性差，采掘工作麵通風係統設施多，主要進、回風巷局部地區域因巷道底鼓嚴重，斷麵小，通風阻力大。

　　為治理礦井瓦斯，必須編製礦井通風係統設計，優化采掘布局，今後必須加強通風管理、及時維護巷道，確保風路正常暢通，通風構築完整、完好。使之達到係統合理，設施完好、風量充足、風流穩定的目的。

　　二、防塵供水係統現狀

　　我礦為煤與瓦斯突出礦井，礦井所開采的K18號煤層和K23號煤層無煤塵爆炸危險性，煤層自燃傾向性為III類不易自燃煤層，井下防塵係統按《煤礦01manbetx 01manbetx 》規定要求布置到位、噴霧裝置齊全完善，所需設置隔爆設施到位。

　　三、防滅火係統現狀

　　我礦煤層自燃發火傾向性為三類不易自燃煤層。

　　防滅火供水管路與防塵供水管路共用，井下消防栓隔煤設施設置齊全，防滅火器材儲備到位。

　　四、瓦斯抽放係統現狀

　　1、瓦斯抽放率

　　根據省內外類似礦井實踐經驗，確定本煤層順層鑽孔抽放率預計為30%。礦井瓦斯抽采指標應達到30%。

　　2、瓦斯抽放量(瓦斯純量)

　　按照礦井瓦斯相對湧出量56.920m3/t的30%進行計算，瓦斯抽放量為56.92×0.30×454×1.15/(60×24)=6.20m3/min;

　　2、抽放管路管徑、材質、規格

　　抽放管路管徑按下式計算：

　　式中：d—瓦斯管內徑(m)

　　Q—瓦斯管流量(m3/min)

　　V—瓦斯管內流速(m/s)，一般取5—15m/s

　　鋪設2趟瓦斯抽放管，瓦斯抽放主管選用φ250mm的無縫鋼管，支管選用 φ200mm的無縫鋼管。

　　3、抽放管路阻力計算

　　(1)計算的管道總阻力

　　H阻力=H主+H支+H局=1.53+1.9+0.71=4.14kPa

　　(2)瓦斯泵所需要的負壓

　　H泵高=(H阻力×1.15+H孔口)×1.2=(4.14×1.15+5) ×1.2 =11.71kPa

　　(3)瓦斯泵所需要的真空度：

　　η泵低=H高/101.3=11.71/101.3=11.6%

　　(4)瓦斯泵所需流量：Q高=6.20×1.2/(0.3×0.8)=31m3/min;

　　4、抽放效果

　　(1)抽放率：采區抽放率大於30%。

　　(2)抽放後：煤層瓦斯壓力低於0.74Mpa。