161联合试运转方案及安全技术措施.docx
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161联合试运转方案及安全技术措施
大竹县柏林镇161煤矿
联合试运转方案及安全技术措施
二○一二年五月十日
第一章建设项目概况
一、位置及交通
大竹县柏林镇161煤矿（以下简称柏林镇161煤矿）属华蓥山背斜东翼柏林井田中段，位于大竹县342°方向，直距县城约26km，行政区划属大竹县柏林镇栗家村二组所辖。
矿区中心点地理座标：
东经107°12′06″～107°12′29″；北纬30°56′24″～30°57′10″。
从该矿井沿矿区简易公路西行7km至柏林镇，由柏林镇乘车约26km，到大竹县城与国道210、318线及达渝高速公路相连，交通较方便。
根据采矿许可证，矿区范围由1～6号拐点圈闭（拐点坐标见表1-3-1-1），其标高为+475m～+100m，允许开采区内K16煤层。
走向长约1.4km,倾斜宽约1.0Km,面积约1.3854km2。
矿区范围拐点坐标一览表
坐标
点`号
X
Y
面积
（Km2）
开采深
度（m）
开采
煤层
备注
1
3426119
36423892
1.3854
+475～+100
K16
由1～6号拐点圈闭
2
342467
36423515
3
3424579
36423943
4
3424454
36424400
5
3425819
36424838
6
3425989
36424290
二、井田概况
（一）构造
矿区位于新华夏系第三沉降带川东褶皱带的西缘之华蓥山背斜北段东翼。
区域内背斜狭窄，向斜宽缓，形成隔挡式构造。
华蓥山背斜轴向为北东一南西向，地层走向与构造方向一致。
岩层倾角为东陡西缓，为一不对称背斜。
矿区内为一单斜构造，地层走向为N20～35°E，地层倾角为23°，无次级褶皱和断层。
节理、裂隙不发育。
综上所述，矿区构造复杂程度属简单类型。
（二）地层
区内出露地层由老至新依次为三叠系上统须家河组（T3xj）、侏罗系下统珍珠冲组（J1zh）、侏罗系中下统自流井组（J1-2z），分述如下：
1、三叠系上统须家河组（T3xj）
为一套陆相含煤地层，总厚约500m，根据含煤性和岩相组合特征，将该组分为七段。
其中第一、三、五、七段为含煤段，第二、四、六段为砂岩段。
含煤段主要岩性为深灰色泥岩和粉砂质泥岩，夹厚度不等的粉砂岩和细粒砂岩，含可采煤层及煤线。
砂岩段为厚层～巨厚层状浅灰、灰色细～中粒砂岩，局部含少量砾石。
矿区仅出露了五、六、七段，现叙述如下：
1）第五段（T3xj5）
该段出露于矿区西北部，为区内主要的含煤段，以灰色泥岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、粘土质泥岩、粉砂岩为主，夹薄层状细粒砂岩，含煤四层，其中K16、K18煤层赋存于本段中，K16为本矿井开采煤层。
2）第六段（T3xj6）
该段出露于矿区西北部，上部灰白色厚层状细-中粒砂岩，铁质胶结，致密坚硬，下部灰黄色厚层砾岩，含泥质和煤包体，与下伏地层具有明显冲刷现象，厚度58-62米，平均厚60米。
3）第七段（T3xj7）
该段出露于矿区西北部，上部为灰色薄层状泥岩、粉砂质泥岩、夹粉砂岩，下部为中厚层状中粒砂岩，含黄铁矿结核。
K24号煤层赋存于本段底部，该段地层厚度变化较小，厚65-68米，平均约66米。
2、侏罗系下统珍珠冲组（J1zh）
该段出露于矿区西部及东北部，上部灰色薄层状泥岩和砂质泥岩为主，中部有紫红色泥岩、夹薄粉岩、层细粒砂岩，底部为厚约20m的中粒砂岩，厚约160m米。
3、侏罗系中下统自流井组（J1-2z）
该段出露于矿区中部，岩性主要以灰、灰绿色薄层状砂质泥岩、泥岩为主，夹细粒砂岩；顶部有一层厚约2米的紫红色泥岩，偶见菱铁矿结核（即马鞍山段），出露不全，厚度不详。
（三）煤层
K16煤层位于须家河组第五段中部，上距K18号煤层55m左右。
该煤层经矿井揭露，煤层倾角为23°，煤层总厚度0.49～0.93m，平均为0.69m，纯煤厚度0.38～0.78m，平均为0.56m，可采厚度厚度0.38～0.78m，平均为0.56m，结构简单，含夹矸1层，夹矸厚度为0.09～0.17m，岩性为粘土岩，通过区内巷道揭露出的煤层厚度情况分析，K16煤层在走向和倾向上变化均较小，属较稳定的薄煤层。
煤层顶、底板岩性均为灰色薄～中厚层状泥岩、粉砂质泥岩。
根据矿山采样测试结果，该煤层平均容重为1.55t/m3。
开采煤层特征表
煤层
名称
煤层厚度平均厚度（m）
纯煤厚度
平均厚度（m）
结构夹矸
顶板岩性
底板岩性
可采性
煤层倾角（º）
K16
0．49-0.93
0.69
0．38-0.78
0.56
夹矸1层，泥岩
泥岩、粉砂质泥岩
泥岩、粉砂质泥岩
全区可采
23
三、设计概况
（一）开拓系统
1、矿井采用斜井、平硐综合开拓。
开拓系统：
利用原+405m主斜井作为主井、担负矿井煤、矸、设备材料提升、敷设管线和进风；改造利用原+389m平硐作副井，担负矿井行人和辅助进风；改造利用原+432m平硐作为风井，担负矿井回风和安全出口。
2、主要大巷的布置
井下巷道除井筒和22采区轨道上山布置在岩层外，其余巷道均布置在K16煤层中。
（二）水平和采区划分及开采顺序：
设计将矿井划分为两个水平，即+272m水平和+180m水平。
+272m水平开采标高+272m～+180m，+180水平开采标高+272m～+100m。
+272m水平划分为一个采区即21采区,+180m水平划分为一个采区即22采区。
采区前进式布置，区内后退式回采。
（三）投产标准
矿井扩建工程完成井巷工程量总长度5828m；移交+272m水平22采区1个采煤工作面和两个掘进工作面；形成开拓煤量765kt、准备煤量178.8kt、回采煤量89.4kt。
（四）矿井通风
矿井为低瓦斯矿井，采用分列式通风方式，抽出式通风方法，并按设计要求计算和分配了矿井风量。
（五）矿井运输
矿井投产时为两级提升，由+405.0m标高至+272.0m布置主斜井（倾角25°、斜长315m），作为主提升；主要担负矿井的煤、矸、设备、材料的提升任务。
设计选用1台单筒隔爆型矿用提升绞车，主斜井铺设22kg/m钢轨，轨距600mm。
提升天轮选用1个TZD-1000/800型游动天轮。
由+272.0m标高至+100.0m布置22采区轨道上山（倾角18°、斜长564m），作为主提升；主要担负煤、矸、设备、材料的提升任务。
设计选用1台JTPB-1.6
1.2型单筒隔爆型矿用提升绞车（选用电机功率为132kW，钢丝绳直径为26mm），22轨道上山铺设22kg/m钢轨，轨距600mm。
提升天轮选用1个TZD-1000/800型游动天轮。
各水平主要运输大巷采用CCG5/600FB型矿用防爆柴油机钢轮机车运输，巷道铺设15kg/m钢轨。
（六）矿井排水
矿井投产时为两级排水，22采区涌水汇入22采区水仓，经水泵抽排到+272m运输大巷水沟，自流至井底车场水仓，由主斜井井底车场水泵排出地面，水泵的排水能力满足矿井排水需要。
（七）矿井供电
矿井采用双电源双回路供电，第一回路供电电源取自大竹县清河35kV/10kV变电站，以LGJ-35mm2型、长7km的10kV架空线路输送至地面变电所。
第二回路供电电源取自大竹县渡市110kV/10kV变电站，以LGJ-50mm2型、长10km的10kV架空线路输送至地面变电所。
两回路电源安全可靠，能满足矿井供电要求。
（八）地面生产系统
工业广场利用现有的+405m主斜井工业广场和布置在+389m副平硐的部分建筑设施，对部份生产系统与建筑进行改造完善。
（九）井下通讯、压风、防尘供水系统。
按照安监总煤行[2007]167号文件要求设计了井下通讯、压风、防尘供水系统。
四、项目立项及审批情况
根据四川省人民政府《关于加快煤炭产业结构调整的指导意见》和《关于促进煤炭工业健康发展的意见》，161煤矿独立扩能至60kt/a生产规模。
经论证后，确定设计规模上调至90kt/a。
2009年，由四川广信勘察设计院有限责任公司编制的《大竹县柏林镇161煤矿扩建工程初步设计》已经四川省经济委员会批复，《安全专篇》已经四川煤矿安全监察局批复。
经大竹县煤矿整顿关闭工作领导小组办公室下达开工后，扩建工程进行施工建设。
根据矿井在施工过程中客观条件发生变化、煤矿安全规程修改和技术进步等原因，由原设计单位对初步设计进行了修改，省经信委与省煤监局分别进行了批复同意。
经过近两年的施工建设，矿井已基本完成项目建设，达州市安监局对安全生产基本条件进行验收批复通过。
第二章主要生产系统建设情况
第一节通风系统
一、主要通风机
回风平硐共安装2台FBCDZ-6-№13B-2×30kW型矿用防爆对旋轴流式通风机，其中一台工作、一台备用。
当工作风机出现故障时，备用扇风机能在10min内启动运行。
通风机露天放置，设置通风机配电控制室，室内设有水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表，配电控制室设有直通调度室的电话。
回风井口安设防爆门，并设有反风风门，通风机外部漏风率小于5％。
为了保证通风机房供电电源的可靠性，主扇风机的两回电源分别引自地面变电所380V不同母线段。
一回电源停止供电时，另一回路能够保证通风机房全部负荷的运行。
矿井反风方式为主扇风机反转反风，经全矿性反风演习表明，反风量大于正常供风量的40%，符合《煤矿安全规程》的规定。
二、局部通风系统
每个掘进工作面分别配备两台YBT型通风机供风，功率11KW，风机安设于距掘进巷道口10米以外的新鲜风流中。
配套真空磁力启动器，采用“双风机和三专两闭锁”。
掘进最大断面5.4m2，配风量为210m3/min。
第二节防治水系统
采掘工作面及巷道涌水由水沟排入大巷后进入+180m水仓，经排水泵排至+272m水平水仓，再由该水平水泵经主斜井排出地表后由地面的矿井水处理站内进行处理达标排放。
在掘进工作面配备了1台TXU-75A型探水钻，用于探放水作业。
坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则。
第三节防尘系统
矿井供水系统分为日用生活消防给水与生产给水两个系统。
1、日用生活消防给水系统
水源取自矿井上部溪水，并贮存于生活用水池内，并补给地面蓄水池，再通过落差供给各用水点使用。
贮水池有效容量为200m3。
2、生产给水系统
（1）井下防尘洒水系统
矿井设有完善的防尘洒水管路，井下消防洒水主管道采用Ø127mm钢管，经回风平硐巷敷设到井底，其它地点为Ø89mm管路，管子均采用法兰连接。
在井下主运输巷道的防尘洒水管道上每隔100m设置DN50的支管和阀门各一个，供井下消防及冲洗巷道使用。
在主运输巷、半煤巷及主回风巷道中均设降尘水幕；在输送机、装载机和其它煤炭转载点均均设有喷雾灭尘装置；在掘进工作面、回采工作面进风设手动净化风流水幕；掘进工作面设喷雾装置。
（2）地面防尘系统
在地面生产系统的筛分、破碎以及煤炭的运转过程中将要产生大量的煤尘，这些煤尘不但对工人的身体健康产生极大的危害，同时也对周围环境造成严重的污染。
在这些车间的振动筛、破碎机以及胶带输送机受料点等产尘点均设喷雾洒水降尘设施。
第四节防灭火系统
矿井扩建后，具有足完善的消防洒水管路系统，矿井消防管路系统与防尘洒水管路系统共用同一管路，水源由地面生产水池供给。
矿井在各井巷、半煤巷、主运大巷、回风大巷、采掘工作面上下出口分别敷设消防管路，皮带巷内管路每隔50米设一个消防三通，其它巷道每100米设一个消防三通。
主斜井车场、井下其它机电硐室、输送机的巷道等处配备足够数量的消防灭火器材。
第五节供电系统
一、供电电源
矿井采用双电源双回路供电，则第一回路供电电源取自大竹县清河35kV/10kV变电站，以LGJ-35mm2型、长7km的10kV架空线路输送至地面变电所。
第二回路供电电源取自大竹县渡市110kV/10kV变电站，以LGJ-50mm2型、长10km的10kV架空线路输送至地面变电所。
两回路电源安全可靠，能满足矿井供电要求。
两回路电源采用分列运行方式，一回路运行时另一回路带电备用，两回路电源线路上不分接任何负荷，不装设负荷定量器，以保证供电的连续性和稳定性。
二、地面供电
矿井地面10kV配电所两回10kV电源采用电缆接自矿井地面10kV配电所10kV不同母线段上，电缆采用YJV-8.7/10kV3×70mm2。
变电所内安设变压器、开关柜等控制用电设备。
变电所内的0.4kV母线为单母线分段接线。
该所主要担负地面机修车间、联建大楼、空压机、洗选、主要通风机等用电。
机修车间、联建大楼等处均为0.4kV单回路电源供电，空压机、主要通风机等重要负荷均为0.4kV双回路供电，并分接在0.4kV不同母线段上。
在主要通风机房附近设配电室，其两回0.4kV电源采用电缆接自矿井地面工业广场变电所0.4kV母线不同母线段上，电缆采用YJV-0.6/1kV3×95+1×35mm2，途中经LGJ-50型架空线路输至配电室。
配电室0.4kV母线为单母线分段接线，室内设GGD2系列低压配电柜5台，其中进线柜2台、母联柜1台、馈出柜2台。
主要通风机分接在0.4kV不同母线段上。
主要通风机采用变频调速起动器控制。
三、井下供电
矿井入井电压为10kv，电缆在地面部份架杆敷设，在井筒部分沿井筒壁悬挂敷设。
设计由地面变电所敷设2趟供电电缆，自主平硐入井至井下+272m水平中央变电所。
井下至固定机电设备敷设的低压电缆选用MYJV型煤矿用聚乙烯阻燃电力电缆，于采、掘工作面的机电设备电缆均选用MY型煤矿用阻燃橡套电缆，至煤电钻电缆选用MZ型煤矿用阻燃电钻电缆。
下井变压器中性点为不接地方式，井下电气设备采用保护接地。
井下所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成一个总接地网，接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。
每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1Ω。
矿井为低瓦斯矿井，井下掘进工作面局部通风机的供电变压器线路采用与采煤工作面共用供电的方式。
平时应加强瓦斯监测监控。
采煤工作面的电气设备设瓦斯电闭锁，掘进工作面的电气设备设风电闭锁、瓦斯电闭锁。
煤电钻采用127V电压，设煤电钻综合保护装置。
井底车场设固定照明，照明电压为127V。
照明集中点设照明信号综合保护装置，照明灯具选用防爆荧光灯。
第六节采掘系统
矿井投产时，于首采区布置1个回采工作面，采用走向长壁采煤法。
回采工作面选用DZ08-25/100单体液压支柱。
顶梁选用木材作顶梁，其长度可任意选取，可回时才回收，否则可以不回收，但承载力没有金属铰接顶梁大，对顶板的活矸可以起到支护作用。
选用Ф150mm的木材对剖后加工成长度为800mm的半圆木作顶梁。
要求同一个采面不得使用不同类型和不同性能的支柱，不得铁木混支。
配备DZ-Q1注液枪。
在生产过程中应根据煤层顶、底板岩性和来压步距情况，结合实际开采技术经验，及时调整支护参数。
第七节通迅系统
矿井通迅系统包括行政管理通迅、生产调度通迅等。
1、矿井行政通迅单独设置交换机，与网通公司相接，设置11对电话.
2、调度通讯系统
在办公楼内调度室安设交换机和调度台系统，用于矿井调度通迅。
其中地面安设46门电话，井下中央变电所安设交换机一台，用于井下通讯，井下安设10门电话。
第八节安全监测监控系统
煤矿为低瓦斯矿井，煤尘有爆炸危险性，属不易自燃煤层。
为预防瓦斯和煤尘爆炸危险，设置一套安全监测监控系统，可以及时准确地反映井下各监控点的环境参数及生产设备运行状况，瓦斯超限声光报警，并进行风、电、瓦斯闭锁。
矿井使用由重庆煤科院生产的KJ90NA型煤矿安全生产监测监控系统,主要用于监测井下各类环境参数和设备情况类参数。
1、主要功能：
①可连续监测到瓦斯、风速、一氧化碳、温度、负压、风门开关等环境类参数和生产、运输、供电、供排水、供风等主要机电设备的运行情况类参数。
②可实现超限报警、断电功能，并且有就地、异地、逻辑超限断电控制功能。
③具有信息处理、分析、存储功能、图文显示、报表自动打印功能。
④具有电网停电后，可连续工作2小时以上的后备电源不间断监测功能。
2、系统组成
监控系统主要有中心站监控主机、备机、传输接口、监控分站，各类传感器、及传输电缆和系统软件组成。
地面中心站位于工业场地办公楼内的矿井调度室内，监控主机选用高性能、高稳定的工控机2台，当主机发生故障时，备机由热切换控制器自动投入运行。
打印机2台，UPS不间断电源（1kVA）2台，中心站软件一套。
3、安设情况
矿井共安装监测主、备机各１台、传输接口１台、监控分站3台、风速传感器2台、甲烷传感器10台、KT开停传器4台、风筒传感器2台，风门传感器2组。
瓦斯传感器的动作数值：
≥1.0%CH4报警，≥1.5%CH4断电，＜1.0%CH4复电。
断电范围为工作面、回风巷和掘进巷道全部非本质安全型电气设备。
第三章工程（投资）完成情况
第一节工程完成情况
矿井扩建工程共完成单位工程28个，其中，矿建工程16个，土建工程7个，机建工程5个，基本完成了矿井初步设计要求的全部内容，经煤炭工业四川煤炭工业工程质量监督站认证，各单位工程全部为合格等级。
一、矿建工程
矿建工程完成量明细表
序号
巷道名称
断面
形式
支护
形式
巷道净高（m）
巷道净宽（m）
净断
面积
（m2）
毛高（m）
毛宽（m）
岩性
长度（m）
1
主斜井
半圆拱
砌碹
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
岩
315
2
副平硐
半圆拱
砌碹
2.2
2.2
4.32
2.45
2.9
岩
513
3
回风平硐
半圆拱
砌碹
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
岩
336
4
+272m水平运输大巷
半圆拱
砌碹
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
半煤
241
5
+272m回风大巷
半圆拱
锚喷
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
岩
227
6
总回风上山
半圆拱
锚喷
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
岩
223
7
21采区回风上山
半圆拱
锚喷
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
半煤
292
8
副暗斜井
半圆拱
锚喷
2.6
3.1
6.68
2.85
3.6
半煤
292
9
主暗斜井
半圆拱
锚喷
2.6
3.1
6.68
2.85
3.6
半煤
292
10
+272m煤层回风巷
半圆拱
砌碹
2.6
2.6
6.03
2.85
3.1
半煤
586
11
一区段运输巷
梯形
金支
2.3
2.4
5.2
2.45
2.5
半煤
586
12
工作面运输巷
梯形
金支
2.2
2.3
5.1
2.3
2.4
半煤
586
13
溜煤斜巷
梯形
金支
2.0
2.2
4.4
2.3
2.8
半煤
150
14
绞车房
半圆拱
砌碹
2.5
3.2
7.0
2.8
3.8
岩
10
15
水泵房
半圆拱
砌碹
2.5
3.2
7.0
2.8
3.8
岩
10
16
水仓
半圆拱
砌碹
2.2
2.2
4.32
2.5
2.8
岩
50
二、土建工程
土建工程完成量明细表
序号
单位工程名称
单位
工程量
工程内容
1
综合楼（含食堂）
m²
1575
砖混/三层
2
单身职工宿舍楼
m²
768
砖混/两层
3
进矿公路
m
2800
碎石公路
4
消防洒水池200m3
m²
600
钢混
5
抽风房
m²
270
钢混
6
炸药库房
m²
65
砖混/一层
7
地面变电所
Cm2
200
砖混/一层
三、机建工程
机电安装工程完成量明细表
序号
单位工程名称
单位
工程量
工程内容
1
矿井安全监测监控工程
套
1
KJ90NA监测监控系统1套。
2
通风机设备安装
台
2
FBCDZNO13/2*37通风机安装2台。
3
地面压风设备安装
套
2
BJ16/8型V型空压机两套
4
乳化泵站安装工程
套
2
BRW80/20型乳化泵两套
5
地面变电所
套
2
高压柜安装
第二节工程投资完成情况
1、技改工程概算情况
我矿扩建工程设计项目静态投资（固定资产投资）1599.3万元，其中：
井巷工程949.3万元，机电设备及材料购置399.4万元，设备安装34.6万元，土建工程34.7万元；工程建设其它费用181.3万元。
项目总投资1653.3万元，吨煤投资275.6元。
2、投资完成情况
截止今日，矿建、土建、安装三类工程总投资为1632.8万元（井巷工程982.2万元，土建工程36.1万元，机电及安装工程438.1万元，其它基本建设费176.4万元）。
第四章试运转组织机构
在联合试运转前，矿井成立联合试运转领导小组。
联合试运转工作在领导小组的正确领导下，全面的完成了矿井的联合试运转工作。
领导小组成员如下：
组长：
于久林
副组长：
吴国兵、宋元福
成员：
许昌学、张开平、常成贵、伍启平、谭开金
第五章试运转安全技术措施
第一节井下中央变电所安全运行技术措施
在试运转阶段，井下供电的安全运行，是保证试运转工作的关键。
停送电次数比较频繁，为了保证人员及设备的安全，为了确保试运转工作的顺利进行，特制定本措施。
1、严格按地面变电所安全技术操作规程操作。
2、严格执行停送电制度，电器设备试验制度，机电设备巡回检查制度。
3、地面变电所属于配电重地，非工作人员严禁入内，检查人员进入井下中央变电所必须如实填写记录，并写清楚进入和离开的时间。
4、变电所的低压临时用电接线，必须办理用电手续后，方可接线。
5、在试运行期间要求配电柜厂家技术服务人员必须到现场服务。
以防设备出现一些意想不到的故障和技术性的问题。
6、变电所岗位工必须熟悉本岗位各配电柜的结构、性能和工作原理，并且熟悉每台馈出柜所接负荷情况。
7、变电所岗位工必须增加巡回检查次数，详细记录各配电柜的运行参数。
8、变电所岗位工每天早班必须做一次漏电试验。
第二节主扇风机安全运行技术措施
在试运转阶段，主扇风机房的安全运行，是保证试运转工作的前提。
主扇风机的正常运转，是保证矿井通风的关键。
为了保证井下人员的安全及试运转工作的正常进行，特制定本措施。
1、主扇司机必须经过培训，考试合格，持证上岗。
2、主扇风机的操作，必须严格按照主扇司机操作规程进行操作。
3、主扇风机房的停送电必须严格执行矿停送电制度。
4、主扇风机轴承必须每周进行一次润滑。
5、主扇司机须对所接待的外来人员及检查人员做好记录。
6、主扇司机必须在现场交接班，交接清楚上班运行情况及存在问题。
7、主扇风机及配电柜在运行时出现异常情况，及时汇报调度室、机电部。
8、在试运转阶段如果遇到主扇风机出现故障。
值班人员必须在10分钟内将备用风机起动。
9、主扇司机必须增加巡回检查次数，详细记录各配电柜的运行参数及主扇风机的运行参数。
第三节运输系统安全
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