永兴煤矿防突设计.docx

1、永兴煤矿防突设计纳雍县鬃岭镇永兴煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计（15万t/a）毕节地区地方煤矿勘测设计队二0一一年八月纳雍县鬃岭镇永兴煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计（15万t/a）项目负责：审 核：总工程师队 长：毕节地区地方煤矿勘测设计队二0一一年八月纳雍县鬃岭镇永兴煤矿防治煤与瓦斯突出方案设计（15万t/a）一、说明书一套二、图纸一套（八张）1、开拓系统及采区巷道布置平面图（1:2000） 2、开拓系统及采区巷道布置剖面图（1:2000）3、通风系统及通风网络图(示意)4、钻孔布置三视图（示意）5、井下避灾路线图 （1:2000）6、压风自救系统图 (1:2000)7、井下消防及防尘供水系统图

2、(1:2000)8、井上下通讯系统系统图(示意)9、放炮警戒图(示意)10、瓦斯抽放系统图(1:2000)毕节地区地方煤矿勘测设计队二O一一年八月编 制 人 员章节内容编制人员专业前 言概述李飞谷工程师第一章矿井概况及地质特征吴家文工程师第二章矿井通风简介张玉香助 工第三章煤与瓦斯突出预测徐建金工程师第四章综合防突措施李仕民工程师第五章防治突出措施的效果检验莫 曼助 工第六章安全防护措施赵春梅助 工第七章矿井防突机构设置及管理周业国工程师附件：1、防突设计委托书；2、矿井采矿许可证复印件； 3、煤尘爆炸性鉴定；4、煤层自燃倾向性鉴定；5、煤与瓦斯突出危险性鉴定报告批复。附图目录序号图 名图号比

3、 例图纸张数1开拓系统及采区巷道布置平面图01 1:200012开拓系统及采区巷道布置剖面图02 1:100013通风系统及通风网络图03 示意14钻孔布置三视图04 示意15井下避灾路线图 05 1:200016压风自救系统图06 1:200017井下消防及防尘供水系统图07 1:200018井上下通讯系统系统图08 示意19放炮警戒图09 示意110瓦斯抽放系统图010 1:20001前言煤与瓦斯突出是煤矿严重的自然灾害之一，是煤、岩和瓦斯参与下的一种复杂的动力现象。具体表现为在数秒至几十秒钟极短的时间内向巷道、采面等采掘空间抛出大量的煤岩，并喷出大量的瓦斯。煤量从几吨到上万吨，瓦斯量从几

4、十立方米到数百万立方米。危害轻的摧毁巷道支架，推倒矿车，破坏通风设施，引起局部地区风流反风，严重的使井巷充满煤岩和瓦斯，造成人员窒息、埋人，甚至可能引起矿井瓦斯爆炸等煤矿恶性伤亡事故。为了认真贯彻安全第一、预防为主的安全生产方针，加强防突管理，防治煤与瓦斯突出事故的发生。根据本矿实际结合煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出规定编制本防治煤与瓦斯突出方案设计。一、编制设计的依据1、中华人民共和国安全生产法，2002年6月29日九届全国人大二十八次常委会通过，2002年11月1日施行；2、纳雍县鬃岭镇永兴煤矿开采方案设计（变更）；3、纳雍县鬃岭镇永兴煤矿安全设施设计4、煤矿安全规程（2011版）；5、防

5、治煤与瓦斯突出规定（2009年）；6、矿井瓦斯抽放管理规范（1997年）；7、煤矿瓦斯抽放技术规范MTT 6921997；8、煤矿实际资料：采掘工程平面图、可采煤层煤质化验报告、矿界范围、水、电资料等；二、设计指导思想1、以煤矿安全规程（2011）和防治煤与瓦斯突出规定（2009）中的规定为方案设计原则。2、根据矿井地质条件和矿界范围，结合该矿实测资料，考虑实用、易实施、有效。三、设计概况纳雍县鬃岭镇永兴煤矿为技改矿井,矿井设计生产能力为15万t/a，根据纳雍县鬃岭镇永兴煤矿开采方案设计（变更），纳雍县鬃岭镇永兴煤矿设计首采面布置在M32煤层，本着“安全第一，预防为主”的安全生产方针，纳雍县鬃

6、岭镇永兴煤矿煤与瓦斯突出方案设计着重考虑预防优先，防突设计本着简单实用，便于实际操作，充分利用现有的设备设施，设计重点突出安全可靠。四、存在的主要问题与建议1）贵州省地矿局一一三大队2006年7月提交的贵州省纳雍县鬃岭镇永兴煤矿勘查地质报告及四川省以质矿产公司于2009年7月提交的贵州省纳雍县鬃岭镇永兴煤矿储量动态监测报告在老窑和采空区等方面和矿井的实际情况存在着一定的出入，因此矿井在建设和生产过程中应认真收集地质资料等工作，补作补充勘查报告以便指导矿井设计、建设和生产，降低矿井的投资风险。2）受井田勘探程度影响，建议今后建井生产过程中加强矿山地质研究工作。3）对煤层瓦斯含量、煤与瓦斯突出危险

7、性、冲击地压等分析研究较少。矿井应补充区内煤层瓦斯含量、煤与瓦斯突出危险性鉴定，补充和采取有针对性的防治措施。4）地质资料中水文地质工作不够深入，未对老窑、采空区的分布及积水情况等作详细调查，建议对该区进行专行专门性水文地质工程地质研究，分析其突水产生的条件及突水情况下可能对矿山造成影响。因此矿井必须进一步加强水文地质工作，详细调查老窑采空区分布及积水情况，并将调查结果标于井上下对照图上。同时对井下涌水量进行动态观测，切实弄清地表水和地下水、矿井充水因素、矿井涌水量等资料。5）开采接近采空区时，应注意老空区积水情况和透水征兆，坚持“预测预报，有掘必探，先探后掘，先治后采”的原则，同时必须做到有

8、疑必停，并留设足够的安全保护煤柱。6）矿山若有与设计方案中技术指标满足要求的设备，可以利用，以节省投资。7）工作面必须在留设的安全煤柱以外进行回采,不得任意开采安全煤柱。8）在今后的生产过程中，必须加强地质和测量工作，做好地质预测预报工作，及时将各作业点的位置标明在井上下对照图上，以便更好地指导矿井生产，严防采掘工作面进入保安煤柱内开采和误穿采空区、老窑。10）在今后的生产过程中，必须进一步对地面构筑物进行一次全面的调查和测量，将构筑物的具体位置测量上图，在保护煤柱内只能布置巷道，不能回采，如需在保护煤柱内采煤，必须事先请有资质的设计部门进行专门的“三下”设计说明书，并报上级有关部门批准后，方

9、可在保安煤柱内按批准的开采方案和措施进行开采，严禁乱采滥掘保护煤柱。11）矿井必须留设足够的保护煤柱，对于矿井内未留保安煤柱的零星建筑物，应采取搬迁等措施，对较为集中的村寨必须留设足够的安全保护煤柱。第一章矿井概况及地质特征第一节矿井概况一、交通位置情况永兴煤矿位于纳雍县鬃岭镇境内，行政区划属纳雍县鬃岭镇管辖，矿区位于纳雍县城西南南方向，地理坐标为：东经1051029105117，北纬262447262513。矿山至纳雍县城20公里，有纳雍到水城的“213”省道通过，有7公里的矿山公路与省道相接，交通十分便利。（详见交通位置图）。二、井田开发情况矿区内可采煤层为M28、M31、M32煤层，均为

10、中厚煤层，煤层平均倾角12。本矿为技改矿井，原永兴煤矿为生产能力6万吨/年的矿井，主采M28、M31煤层，技改后矿井设计生产规模为15万t/a，主采煤层为M28、M31、M32，各煤层开采顺序按自上往下开采，即先开采M28、再开采M31、M32煤层，由于一采区内M28、M31煤层已采空，因此，一采区主采M32煤层，二采区煤层间开采顺序为：M28煤层M31煤层M32煤层。三、水源及电源1）水源根据纳雍县鬃岭镇永兴煤矿开采方案设计（变更），矿井生活用水由主井井口附近+2025m标高以上的山涧泉水，用管路引致矿区作为生产生活用水，水量昼夜可达200m。地表、地下水水质及水量能够满足矿井生产、生活用水

11、需要；另外矿井井下水经污水处理站处理后亦可作为矿井生产、消防洒水之用。水源能够满足矿井生活、生产之用。2）电源根据矿井所处的位置及电源情况及永兴煤矿与纳雍县电力公司签定的供电协议，矿井采用双回路供电，一回路引财神镇10KV线路，距本矿8km，另一回路引自古基变电站10KV线路古六主干线拉苏分支线路50号杆接线用电，距本矿9km。所以本矿的开发建设在供电上是有保证的。1-1-1 纳雍县鬃岭镇永兴煤矿交通位置图四、保护层的选择根据2009年5月煤炭科学研究总院重庆研究院提交的纳雍县鬃岭镇永兴煤矿M32煤层瓦斯突出参数测定及突出危险性评价可得出如下结论：鉴定结果为永兴煤矿M32煤层在标高+1800m

12、以上段评价为不具有突出危险。其余煤层未做鉴定。该矿可采煤层三层，即M28、M31、M32， M28煤层下距M31煤层平均间距7m, M31煤层下距M32煤层平均间距17m,目前M28、M31煤层+1830m标高以上已采空，首选M28作为保护层开采。五、井田开拓方式（1）井口及工业场地位置的选择开拓方式的选择取决于井田地质和水文地质条件、煤层赋存和开采技术条件、地形地貌和地面外部条件、矿井施工技术、设备条件以及矿井生产能力等因素。本矿区属高原中山地形地貌，主要含煤岩系为二叠系龙潭组，煤层埋藏较浅，各主要开采煤层均有露头出露，且为近距离煤层群，煤层为缓倾斜煤层。本矿井水文地质条件中等，结合矿区地形

13、地貌特点，工业场地为现有建设完善的工业场地，矿井采用斜井开拓，主斜井担负煤炭运输、行人、运料、排矸任务，副斜井担负排水、铺设管线和安全出口等任务；回风斜井用作回风和安全出口之用。（2）开拓方案矿井北面M32煤层底板附近工业场地斜井开拓方案，井口及工业场地选择在选在矿井北面M32煤层底板附近地势较为平缓的坡地上，采用斜井对全井田进行开拓，主斜井井口坐标为X2954569，Y35530188，Z+1959m，副斜井井口坐标为X2954579，Y35530157，Z+1959m，回风斜井井口坐标为X2954578，Y35530127，Z+1961m。主斜井、副斜井、回风斜井均在M32煤层底板开口，均

14、以19方位14倾角揭M32煤层后沿M32煤层施工至1830m 标高落平；主斜井、副斜井、回风斜井在+1830m 标高落平后布置车场、水泵房、主副水仓及消防材料库，主斜井、副斜井、回风斜井在+1830m 标高通过车场及联络巷联系，形成矿井一采开拓系统；在主斜井及回风斜井中沿M32煤层施工运输巷及回风巷，通过石门及运输绕道与副斜井联系，形成矿井一采区首采工作面生产系统，后期开采二采区时，在M32煤层底板（距M32煤层底板约16m）布置运输下山、轨道下山及回风下山至+1731m 标高落平，运输下山、轨道下山及回风下山在+1731m 标高落平后布置井底车场、水泵房、主副水仓，运输下山、轨道下山、回风下

15、山在+1731m 标高通过井底联络巷联系，形成矿井二采区开拓系统；运输下山、轨道下山、回风下山通过石门与各煤层工作面运输巷及回风巷联系，形成矿井二采区生产系统。六、煤层开采顺序矿井共划分为一个水平两个采区开采比较合适，水平标高+1830m，+1830m标高以上为一采区，+1830m标高以下为二采区。采区间的开采顺序为：一采区二采区。由于一采区内M28、M31煤层已采空，因此，一采区主采M32煤层。二采区煤层间开采顺序为：M28煤层M31煤层M32煤层。首采工作面布置在井田东翼的M32煤层中，备采面布置井田西翼的M32煤层中。七、采煤方法本井田内有3层可采煤层，即M28、M31、M32煤层，为中

16、厚煤层，M28煤层厚1.9m，与M31煤层间距为7m，M31煤层平均厚度2.0米，与M32煤层间距为17m，M32煤层厚2.0m。采煤方法选用走向长壁后退式回采，放炮落煤，机械排水、通风、运输。八、支护形式该矿采用走向长壁后退式开采，采煤工作面采用单体柱配合铰接顶梁支护顶板，齐梁齐柱式布置方式，柱距0.7m，排距1.0m，“三、四”排控顶，最大控顶距为4.2m，最小控顶距为3.2m，放顶步距为1.0m，全部垮落法管理顶板。工作面材料道每隔1m打一棵临时支护，煤壁落煤后及时挂梁，若顶板压力较大，可增设木垛。采面上、下出口采用四组八梁配合单体液压支柱进行支护。采面上、下巷超前支护均为：靠近煤壁10

17、m段采用双排托棚支护，往外10m采用单排托棚支护。设计布置二个煤巷掘进工作面，两个掘进工作面均配备ZMS12T型煤电钻，并配备TUX-75型探水钻，FBD5.0/7.52型局扇和65QUF3572.2污水泵。人工装运第二节 地质特征一、矿区地层矿区出露地层为二叠系上统龙潭组(P3L)，龙潭组又分上中下三个段。现由老至新分述如下：1）下段(P3l1)：灰至灰黄色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩、菱铁矿质砂岩、泥岩、粘土岩、煤层及煤线，产植物化石及碎片，常夹有菱铁矿条带及结核。地层横向变化较大，含煤性好，有煤十三层，其中，可采煤层三层，分别为M28、M31、M32，局部可采煤层三层，可采煤层总厚5.1米

18、，煤层结构由简单到复杂。本段厚69-115米，平均92米。2）中段(P3l2)：灰至灰黄色中至厚层状细砂岩、粉砂岩夹泥岩、粘土层、煤层及煤线，常夹有菱铁矿条带及结核，含煤二十三层，但没有稳定的可采煤层，局部可采煤二至六层，可采煤层仅1.64米，故含煤性差。本段厚104-154米，平均121米。3）上段（P3l3）：以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，常夹有菱铁矿条带及结核，含煤层十四层，其中：可采七层，局部可采煤层二层，煤层结构比较简单，厚度稳定，是主要含煤段，可采煤纯厚13.81米。本段厚112-130米，平均121米。龙潭组总厚285389米，平均334米。二、构造矿区位于鬃岭背斜的北西翼，矿

19、区内为一单斜地层，区内无断层出露，矿区内地层倾向为187-220，倾角12-15一般为12，区内构造复杂程度为简单。综上所述，区内构造复杂程度属简单类型。矿区内暂未发现陷落柱和侵蚀带。三、可采煤层与煤质1、含煤岩系矿区含煤岩系主要为二叠系上统龙潭组（P3l）。其中含可采、局部可采煤层38层，全区可采3层，编号为M28、M31和M32(煤层编号按贵州省煤田地质勘探公司地质测绘大队1974年提交的贵州省毕赫纳地区织金煤田金盆向斜、毕节煤田阴底向斜普查找煤报告统一编号)。简述如下：第一含煤段(P3l1)：灰至灰黄色薄至中厚层状粉砂岩、细砂岩、菱铁矿质砂岩、泥岩、粘土岩、煤层及煤线，产植物化石及碎片，

20、常夹有菱铁矿条带及结核。地层横向变化较大，含煤性好，有煤十三层，其中，可采煤层三层，分别为M28、M31、M32，局部可采煤层三层，可采煤层总厚5.1米，煤层结构由简单到复杂。本段厚69-115米，平均92米。第二含煤段(P3l2)：灰至灰黄色中至厚层状细砂岩、粉砂岩夹泥岩、粘土层、煤层及煤线，常夹有菱铁矿条带及结核，含煤二十三层，但没有稳定的可采煤层，局部可采煤二至六层，可采煤层仅1.64米，故含煤性差。本段厚104-154米，平均121米。第三含煤段（P3l3）：以粉砂岩、泥岩为主，细砂岩次之，常夹有菱铁矿条带及结核，含煤层十四层，其中：可采七层，局部可采煤层二层，煤层结构比较简单，厚度稳

21、定，是主要含煤段，可采煤纯厚13.81米。本段厚112-130米，平均121米。2、可采煤层特征区内有可采煤层三层：M28、M31、M32煤层，较稳定，全区可采，均赋存于龙潭组第一段煤系地层中。现将可采煤层主要特征简述如下：M28煤层：下距M31煤层68米，煤层直接顶板常有0.20.3米的片状砂质泥岩,俗称为顶,再上则为含菱铁矿条带及结核的粉砂岩,岩性胶结紧密稳固,其直接底板见有一层厚0.050.10米粉砂质泥岩,再下则为胶结紧密稳固性好的夹有菱铁矿条带及结核的粉砂岩。煤层厚度变化在1.82.0米间，平均1.9米，变化幅度不大且稳定。煤层结构简单，无夹矸。M31煤层：在M28煤层之下，煤层直接

22、顶板常有0.050.20米的砂质泥岩,岩性较松散，稳定性差，此层之上则多为砂质泥岩、粉砂岩、矿质砂岩，菱铁矿质砂岩。岩性胶结紧密稳固，其直接底板见有一层厚0.050.10米砂质泥岩,岩石较松散，间接底板则为含菱铁矿条带及结核的粉砂岩，岩性紧密稳固。煤层厚度变化在1.92.1米间，平均2.0米，变化幅度不大且稳定。煤层结构复杂，有夹矸一层，多分布在煤层中部，夹矸厚度多为0.10米。M32煤层，位于龙潭组底部，上距M31煤层16-18米，煤层厚度2.0米左右，平均2.0米，厚度变化小，煤质结构均一，顶板多为砂质泥岩、粉砂岩、矿质砂岩。底板多为砂质泥岩、粉砂岩、矿质砂岩，煤层结构简单，无夹矸。3、可

23、采煤层煤质特征（1）煤的物理性质各煤层均为灰黑色，光泽度高，条痕灰色。煤呈鳞片状、细丝状，易燃、质较硬，煤层以块状为主，煤层均具强，玻璃光泽。（2）容重M28、M31、M32煤层均为1.44。 （3）化学性质 M28煤层水份（Wf）：原煤一般为1.341.72%；灰份（Ag）：原煤一般为18.0724.72%；挥发份（Vr）：原煤一般为6.948.05%；全硫（SgQ）: 原煤一般为0.520.61%；发热量（QfDT）：原煤为84518455卡/克。 M31煤层水份（Wf）：原煤一般为1.351.39%；灰份（Ag）：原煤一般为22.4330.20%；挥发份（Vr）：原煤一般为7.008.0

24、0%；全硫（SgQ）: 原煤一般为1.591.65%；发热量（QfDT）：原煤为84968556卡/克。 M32煤层水份（Wf）：原煤一般为1.381.68%；灰份（Ag）：原煤一般为20.8728.03%；挥发份（Vr）：原煤一般为6.988.02%；全硫（SgQ）： 原煤一般为1.752.10%；发热量（QfDT）：原煤为84008548卡/克。区内可采煤层煤质特征详见煤质特征表1-1-2。表112 可采煤层主要煤质特征（原煤）煤层编号Mad%Ad%Vdf%St,d%Qgr,adMJ/KgM281.341.721.5318.0724.7221.406.948.057.500.520.610

25、.5734.8234.8334.83M311.351.391.3722.4330.2026.327.008.007.51.591.651.6235.0035.2535.13M321.381.681.5320.8728.0324.456.988.027.501.752.101.9334.6135.2234.92（3）煤类根据上述原煤煤质指标以及相邻矿区的煤质资料，本矿M28、M31、M32煤层均为三号无烟煤。3、煤的用途永兴煤矿各可采煤层均为无烟煤，具有中灰、低硫、高热值特点，具有广泛的工业用途。煤从井口运出地表之前，可先进行动筛，将大于25mm粒级的块煤出售，25mm以下的煤经适当比重液洗选后

26、，其浮煤灰分一般可降至10%以下，含硫（St,d）略有提高，但（St,d）仍不会超过原评定等级，这部分浮煤可供一般化工用煤及气化高炉喷吹用煤等用途，中混煤可供电煤及其它民用。第二章矿井通风简介一、瓦斯根据贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字【2007】512号文件对毕节地区煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，永兴煤矿相对瓦斯涌出量为40.35 m3/t，绝对瓦斯涌出量为4.35m3/min；二氧化碳绝对涌出量为0.83m3/min。二氧化碳相对涌出量为7.698m3/t。根据贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字【2008】1547号文件对毕节地区2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，永兴煤矿相对

27、瓦斯涌出量为27.24m3/t，绝对瓦斯涌出量为4.54 m3/min；二氧化碳绝对涌出量为1.22m3/min。二氧化碳相对涌出量为7.32m3/t。根据贵州省能源局文件黔能源发【2009】281号文件关于毕节地区煤炭局的批复，永兴煤矿相对瓦斯涌出量为42.18m3/t，绝对瓦斯涌出量为7.03m3/min；二氧化碳绝对涌出量为1.33m3/min。二氧化碳相对涌出量为7.98m3/t。二、煤尘爆炸性根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提交的煤尘爆炸危险性鉴定报告，本矿M28、M31、M32煤层的煤尘爆炸危险性鉴定均为无煤尘爆炸危险性，煤层在开采时，须采取综合防尘措施，使井下巷道空

28、气中的粉尘浓度降低到安全标准以下。三、煤层自燃倾向性根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提交的煤尘爆炸危险性鉴定报告，本矿M28、M31、M32煤层的自燃倾向性等级鉴定均属类，即不易自燃煤层。四、煤与瓦斯突出情况该矿可采煤层M28、M31、M32煤层只有M32煤层做了煤与瓦斯突出危险性鉴定。根据2009年5月煤炭科学研究总院重庆研究院提交的纳雍县鬃岭镇永兴煤矿M32煤层瓦斯突出参数测定及突出危险性评价可得出如下结论：鉴定结果为永兴煤矿M32煤层在标高+1800m以上段评价为不具有突出危险。故该矿M28、M31煤层均按突出煤层设计管理，M32煤层在+1800m标高以上按突出矿井的不突出

29、区域管理。矿井优先选择区域防突措施，并且结合局部防突措施，在采掘过程中严格执行“四位一体”的综合防突措施，搞好瓦斯抽放工作，防止瓦斯突出事故的发生，确保安全文明生产和矿工的生命安全。五、通风方式和通风系统通风方法：抽出式通风。通风方式：中央并列式通风。通风系统：新鲜风流：新鲜风流主井（副井）112轨道石门、运输绕道2（13201运输巷）13201运输巷13201回采工作面13201回风巷回风绕道风井引风道地面。掘进工作面采用局扇压入式通风。新鲜风流：13202回风巷掘进工作面：副井111轨道石门运输绕道113202回风巷掘进工作面13202回风巷风井引风道地面。13202运输巷掘进工作面：副井112轨道石门运输绕道213202运输巷掘进工作面13202运输巷风井引风道地面。详细情况见通风系统图。六、矿井主要通风机和反风设施1、主要通风机选用防爆对旋轴流通风机：选择该矿已有的FBCDZ-6-NO15B/55*2型对旋式防爆风机两台，一台工作，一台备用。风量范围18-48m/S,风压范围950-2340Pa，功率255KW、380v防爆电动机。局部通风机: 采用FBD6.0/2*15型局部通风机，风量240380m3/min，全压为50001800Pa。2、反风利用轴流式风机反风，即改变风机电源接线就使风机反转，从而使风流方向改变向井下供风，但人行道内风门必须为双向风门安装