煤矿联合试运转方案及安全技术措施.docx
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煤矿联合试运转方案及安全技术措施
山西晋煤集团大峪煤业有限公司
联合试运转方案及安全技术措施
晋煤集团大峪煤业有限公司
二零一五年六月
第一章矿井概况
山西晋煤集团大峪煤业有限公司位于长治县东南12km处荫城镇大峪村一带，行政区划属荫城镇管辖。
根据山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室《关于长治市长治县煤矿企业兼并重组整合补充方案的批复》（晋煤重组办发〔2009〕67号）文件的批复，原长治县荫城镇大峪松树湾煤矿、山西长治东山煤业有限公司、山西长治丰盛煤业有限公司、长治县峰上掌煤矿、长治县荫城镇荆圪道村煤矿等5处矿井重组整合为长治大峪煤业有限公司，整合后矿区面积7.9582km2，批准开采15号煤层，生产能力为30万吨/年。
山西省国土资源厅2012年10月22日颁发的采矿许可证，证号C140000************9499，有效期10年，批准开采15号煤层，整合后生产能力为30万t/a。
第一节位置与交通
山西晋煤集团大峪煤业有限公司位于长治县东南12km处荫城镇大峪村一带，行政区划属荫城镇管辖。
整合后的井田形态呈多边形，南北长为2.00km，东西宽为1.34km，面积为7.9582km2，其中长治县荫城镇大峪松树湾煤矿1.9851km2、山西长治东山煤业有限公司1.527km2、长治县峰上掌煤矿1.1973km2、长治丰盛煤业有限公司1.2475km2、长治县荫城镇荆圪道煤矿1.093km2及部分新增空白资源面积0.9145km2。
批准开采15号煤层。
其地理坐标为：
北纬：
35°56′59″─35°59′54″，东经：
113°08′00″─113°10′00″。
太焦铁路于井田西侧18km处通过，207国道和长（治）—晋（城）高速公路由井田西侧10km处通过。
其间有乡级公路相通。
另荫（荫城镇）—林（林州市）公路从井田中部通过，交通运输十分便利。
第二节煤层及储量
本井田内可采煤层为15号煤层，位于太原组下部K2灰岩之下，煤层厚度3.36～7.25m，平均4.89m，含1～3层夹矸，煤层结构简单，煤层直接顶板为K2灰岩，有时有薄层泥岩、砂质泥岩伪顶；底部为泥岩或粉砂岩；全井田稳定可采。
第三节水文、地质、瓦斯、煤尘情况
水文地质：
井田内各含水层富水性较差，井田奥灰水水位标高为+652m，15号煤层底板标高为+1000-+1060m，远高于奥灰水水位标高，无奥灰水突水危险，无承压水开采威胁。
经计算，矿井达产时正常涌水量为360m3/d，最大涌水量为600m3/d，矿井水文地质类型为中等。
井田地质：
井田内地层总体为一走向北东、波状起伏的褶曲构造，首采区南侧局部有小断层，无陷落柱等其他地质构造，没有岩浆岩侵入体，地层倾角平缓，一般为2-8度，该区地质构造简单，为一类。
煤层自燃倾向性：
15号煤层为容易自燃层煤层，煤尘具有爆炸危险性。
瓦斯等级：
根据河南理工大学2010年9月编制的《山西晋煤集团大峪煤业有限公司15号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测》报告，矿井开采15号煤层达到设计30万t/a生产能力时，矿井绝对瓦斯涌出量为2.75m3/min，相对瓦斯涌出量为4.36m3/t，为瓦斯矿井。
第四节项目批复情况
1、山西省煤炭工业厅以晋煤规发〔2010〕1355号文批复《山西晋煤集团大峪煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井地质报告》。
2、山西省煤炭厅以晋煤办基发〔2010〕1862号文批复《山西晋煤集团大峪煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井初步设计》。
3、煤矿安全监察局长治监察分局以长煤监字〔2011〕12号文批复《山西晋煤集团大峪煤业有限公司矿井兼并重组整合矿井安全专篇》。
4、2011年省煤炭工业厅以晋煤办基发〔2012〕663号文批准该项目开工，建设工期为15个月，开工日期为2012年6月25日,在建设过程中由于整合工作遗留社会问题，致使矿井于2013年5月停工，经协调后山西省煤炭工业厅基本建设局以晋煤办基发〔2014〕429号文批准项目重新开工，建设工期12个月，开工日期为2014年4月9日，后由于多方面原因，导致批复工期内未能完工，根据经晋煤集团基建局以晋煤集基字〔2015〕100号文批复同意建设工期调整至2015年10月9日。
第二章矿井设计及建设情况
第一节开拓系统
1、井筒
矿井采用斜井、立井开拓，共布置主斜井、副斜井和回风立井三个井筒。
具体技术参数如表-1所示：
表-1大峪煤业井筒特征表
序号
井筒特征
井筒名称
主斜井
副斜井
回风立井
1
井口座标
（m）
坐标系
北京54
西安80
北京54
西安80
北京54
西安80
纬距（X）
3985967.053
3985918.40
3985906.894
3985855.355
3986032.622
3985981.084
经距（Y）
19693656.801
19693588.44
19693641.170
9693566.143
19693641.107
19693566.090
2
井口标高（m）
1108.25
+1109.4
+1109.5
3
方位角
257°53′00″
264°00′00″
225°00′00″
4
井筒倾角
25°
6°
90°
5
落底水平标高（m）
+1023.1
+1050
+1037.51
6
井筒斜长（m）
204
565
72
7
井筒净径或净宽（m）
4.0
5.2
3.5
8
井筒
支护
支护
形式
表土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
钢筋混凝土
基岩
锚网喷
锚网喷
素混凝土
支护
厚度
（mm）
表土
400
450
基岩
100
120
9
断面积
（m2）
断面形状
半圆拱
半圆拱
圆
净
11.88
18.42
9.62
掘进
表土
18.32
27
基岩
13.23
21.27
10
井筒装备
装备一台带宽0.8m的大倾角带式输送机，另一侧设检修轨和行人台阶、扶手，下井管线电缆等均沿该井筒敷设。
C25混凝土铺底300mm，采用无轨胶轮车运输，为矿井主要进风井兼安全出口。
装备有玻璃钢顺向梯子间，为矿井专用回风井兼作安全出口。
11
备注
新建
新建
利用原东山煤矿主立井刷扩
2、井底车场
井底车场主斜井井底，水平为+1054.28m，设刀把式井底车场，在井底车场附近设主变电所、水泵房、水仓、管子道等硐室。
3、主要大巷布置
矿井开拓大巷采用三巷制布置，即布置辅运大巷、胶带大巷和回风大巷。
副斜井落底后直接与东西辅运大巷相连，平行与主运、辅运大巷布置东西回风大巷与回风立井相连，回风大巷为专用回风巷。
103首采工作面采用两巷布置，分别为103胶带顺槽和103辅运顺槽。
胶带大巷和103胶带顺槽铺设带式输送机，直接搭接至主斜井，担负井下煤炭运输任务；辅运大巷及103辅运顺槽采用胶轮车运输，担负井下辅助运输任务。
回风大巷、103辅运顺槽及风桥担负首采工作面回风任务。
第二节采掘系统
矿井采用大采高一次采全高短壁式综合机械化采煤方法，顶板采用全部垮落法管理。
103首采工作面采用两巷布置，一进一回，工作面走向长度为362.7m，切眼长度100m。
工作面机械设备配备具体情况见表-2：
表2：
新首采工作面主要设备明细表
序号
设备名称
规格型号
单位
功率
电压等级
数量
1
液压支架
ZY8640/25.5/55D
架
/
/
59
2
超前支护支架
ZQL2×3000/24/52
架
/
/
12
3
采煤机
MG250/440-WDJ
台
221
660/1140
1
4
刮板运输机
SGZ764/200
部
200
1140
1
5
转载机
SZZ764/132
部
132
660/1140
1
6
破碎机
PLM1000
台
110
660/1140
1
7
乳化液泵站
BRW400/31.5X
套
250×2
660/1140
1
第三节供电系统
矿井采用10KV双回路架空线路供电，一回电源引自荫城110KV变电站10kVⅡ段母线530间隔出线，导线型号：
JKLGYJ-10-240/302，供电距离7.535km；另一回电源引自西火110KV变电站10kV间隔高压电缆出线，导线型号JKLGYJ-10-240/302，供电距离9.953km。
两回电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能担负矿井全部负荷，矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷。
井下中央变电所供电的两回路电源均来自大峪煤业工业广场10KV站10KV配电室不同的两个母线段；低压配电室低压部分安装两台SCB111-1250/1010/0.4kV型干式变压器，供主通风机、空压机、主皮带、地面生产系统、锅炉房、联合建筑楼、食堂、办公楼、单身宿舍、消防泵房、空气加热室、污水处理等地面低压动力负荷和照明用电，1台工作，1台热备。
井下高压供电系统从大峪煤业工业广场10KV站10KV配电室的不同母线段上配出两趟高压电缆，经主井筒敷设至中央变电所，两根电缆型号为MYJV22-8.7/10-3×70型煤矿用铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆。
形成双回路互为备用，并分列运行。
中央变电所共安装PJG9L—10型高压配电装置（高压开关）9台，供硐室内两台KBSG-315/10--10/0.69型矿用干式隔爆变压器和103综采工作面配电点两台KBSGZY型隔爆移动变电站用电，两台315干变低压侧660V供井下中央水泵房、东胶带大巷带式输送机、主井底、监控分站以及照明等低压负荷用电。
低压选用KBZ2型660V矿用隔爆型真空馈电开关。
103综采工作面设KBSGZY-1250/1010/1.14型移动变电站一台和KBSGZY-1000/1010/1.14型移动变电站一台，供综采工作面采煤机、工作面刮板输送机、破碎机、转载机以及乳化液泵、喷雾泵、顺槽皮带机等设备用电。
综采工作面移动变电站的电缆选用MYPTJ-8.7/10kV煤矿用移动金属屏蔽监视型橡套软电缆。
经过对矿井供电系统全面测试，符合供电设计和安全生产要求，满足联合试运转条件。
第四节排水系统
矿井采用集中排水系统。
在主斜井井底车场设井下主水仓和主排水泵房；有主、副水仓各一个，水仓有效容量1400m³。
主排水泵选择MD85－45×3,n=2950r/min离心式水泵三台，水泵配隔爆型鼠笼电动机YB-350M-2，660V，55kW。
排水管选用φ133×4mm无缝钢管两趟，来满足矿井正常及最大涌水期间排水的需要。
正常及最大涌水期间，三台水泵均为一台工作，一台备用，一台检修，两趟排水管一趟工作，一趟备用。
排水系统于2015年4月经过性能测试，系统均投入使用，排水能力满足要求。
并进行了联合试运转试验，满足联合试运转排水要求。
第五节提升运输系统
1、副斜井辅助运输系统
副斜井采用无轨胶轮车运输方式，担负矿井提矸、运送人员、材料和设备等全部辅助提升任务。
2、井下运煤系统
井下运煤系统从主斜井、胶带大巷至103工作面胶运顺槽均选用胶带输送机运送，均采用800型带式输送机，主井皮带机运输能力290t/h，带宽800㎜，带速2.5m/s，安全保护可实现跑偏、温度、烟雾报警、速度、堆煤、断带、急停等多项保护功能。
103工作面运煤系统流程：
103回采工作面（刮板输送机）→103胶带顺槽（带式输送机机）→胶带大巷（带式输送机）→主斜井（带式输送机）→地面筒仓。
3、地面生产系统
原煤由主斜井提升带式输送机运至井口房后，经主井井口房带式输送机运至筛分间。
原煤进入筛分间后卸入圆振动筛内，原煤由一台型号为YAH1848单层圆振动筛±50mm分级，+50mm原煤经筛分间至块煤装车仓带宽为B=800㎜；V=1.6m/s；Q=25t/h，Lh=84.8m，N=15kW带式输送机运往块煤仓，由仓下电动装车闸门装汽车外运。
筛下物－50mm原煤经筛分间至末煤装车仓带宽为B=800mm；V=2m/s；Q=67t/h,Lh=153.5m，N=15kW带式输送机运往末煤仓，由仓下电动装车闸门装汽车外运。
联合试运转前通过对井下主运出煤系统、辅助运输系统及地面生产系统进行性能测试、调试及试运转，满足联合试运转要求。
第六节防尘、防火系统
1、矿井防尘系统
（1）井下胶带大巷每50m设置三通阀门，103胶带顺槽工作面各转载点都有喷雾降尘装置，103辅运顺槽回风流均设有防尘水幕，采煤机都安装有内、外喷雾装置，且符合《煤矿安全规程》要求。
（2）定期对主要大巷冲洗、洒水降尘。
（3）炮掘巷道采用湿式打眼降尘措施，装岩采取洒水降尘措施。
（4）井下各巷道风速符合《煤矿安全规程》规定。
（5）在防尘消防主管道上每隔50m或100m设一DN50的支管，并加装闸阀、可调式减压阀和消防快速接头各一只，用来消防、冲洗巷道。
定期对井下所有巷道进行冲洗和清扫。
2、矿井防灭火
（1）束管监测系统
大峪煤业井下束管监测系统采用了KSS－200型煤矿自燃火灾束管监测系统。
通过对井下任意地点的O2、N2、CO、CH4、CO2、C2H4、C2H6、C2H2、C3H6、C4H10等气体含量实现24小时连续监测，并对自燃火灾标志气体测定和分析，及时预测预报发火点的温度变化，判断煤面的氧化情况，为自燃火灾和矿井瓦斯事故的防治工作提供依据。
系统在地面设监测、分析中心，利用微机控制，通过抽气泵将井下工作面密闭采空区的气体经束管抽至地面监测室进行监测分析。
可以指导采空区的配风、抽放瓦斯、调压、注浆等工作。
（2）黄泥灌浆系统
矿井工业场地设集中灌浆站，安装一套FMH-40T防火灌浆系统为全矿灌浆服务，灌浆方法采用随采随灌，即随采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。
灌浆采用埋管灌浆法，在放顶前沿回风巷在采空区预先铺好灌浆管，预埋管一端通采空区，一端接胶管，胶管长一般为20～30m，灌浆随工作面的推进，用回柱绞车逐渐牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆，保证工作面采空区能够灌到足够的泥浆。
灌浆泥水比一般情况下为1：
5，冬季时为l：
6。
（3）消防系统
地面设置消防水池（地面静压水池）两座，容量300m³，一座800m³。
矿井井下设有完整的消防洒水系统，设有供水管道的主要运输大巷每隔100m设置一个三通阀门。
（1）井下建立了完善的消防系统，中央变电所、水泵房配有灭火器材，设有防火铁门。
（2）各带式输送机驱动滚筒下风侧均安装一氧化碳传感器，可对井下火灾进行实时监控。
（3）当井口或井底车场附近发生火灾时，矿井主要通风机能在10min内改变巷道风流方向实现反风，控制火灾，减小人员伤亡和财产损失。
防尘、供水洒水系统自投入运行以来，供水量、压力等满足防尘和消防使用，防灭火系统能够满足矿井的防灭火需求。
试运转前对防尘、防灭火、供水系统进行了全面测试，满足联合试运转要求。
第七节通风系统
1、通风系统概况
本矿井采用机械抽出式通风方法，主扇采用FBCZ№2.1/185KW型防爆轴流式抽出式风机。
主斜井和副斜井进风，回风立井回风。
回风井、回风大巷和103回风顺槽均为专用回风巷，通风系统简单、稳定、可靠，可满足生产要求。
2、采、掘通风及硐室通风
井下共配备了一个综采工作面和两个单巷掘进工作面，采掘工作面均实行独立通风，综采工作面采用一进一回的“U”型通风方式。
掘进工作面所需风量由型号为FBD№6.0/2×30KW的局部通风机进行供给。
井下独立通风硐室有中央变电所、水泵房、井下消防材料库等其他硐室利用新鲜风流并联通风。
试运转前对主扇、井下局扇进行了性能测试，井下各测风点进行了测风，满足联合试运转要求。
第三章矿井六大系统设计及建设情况
第一节人员定位系统
采用KJ694型矿用无线通信及人员管理系统。
人员监测功能——对井下移动目标监测查询、安全保障（如门禁功能、丢失报警等）、统计考勤。
所有入井人员必须携带识别卡，读卡器就近接入KJ694型人员定位监测系统分站,确保能够实时掌握井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况。
第二节供水施救系统
供水施救管路利用井下消防洒水管路，在地面设置可切换至生活水源。
地面设有静压消防洒水水池2个，容积分别为200m3管路由主斜井引一趟管径为133mm入井下，井下集中胶运大巷、回风大巷敷设直径133mm管路，采掘工作面支管敷设直径80mm管路（管道沿巷道侧壁敷设）。
井下消防洒水供水管路系统基本覆盖全部井下巷道，并且在集中胶运大巷、胶运顺槽、回风顺槽每隔50m设置一个三通阀门，在工作面设置2套ZYJ型供水施救系统，保证作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求，供水施救系统目前运行可靠，满足联合试运转条件。
第三节压风自救系统
矿井设地面设置集中空气压缩机房，为井下各用风地点供风。
选用SEF710Z双螺杆空压机2台，风冷2台（1台工作，1台备用），空压机参数如下：
排气量：
21.0m3/min
排气压力：
0.75MPa。
随空压机配套控制设备，带超温、过压等安全保护。
空压机站两回380V电源引自矿井10kV变电站。
压风机采用直接起动方式。
每人所需要压风自救风量取0.3m3/min，所选设备完全能满足井下压风自救以及风动工具需要。
压风管路主管选用φ133×4mm无缝钢管沿主斜井敷设至井下，将压缩空气送至井下各用风地点；井下15号煤层东辅运大巷、东胶带大巷敷设φ108×4mm无缝钢管；沿103工作面辅运顺槽、胶带顺槽敷设φ89×4mm无缝钢管。
并将管路接入井下永久避难硐室内和移动救生舱内。
压风自救系统现运转正常可靠，满足联合试运转条件。
第四节监测监控系统
矿井选用1套KJ95N型矿井安全监测及生产监测、监控系统，以及各主要生产环节的自动控制系统，并通过矿井局域网实现联网，实行计算机科学管理。
主机设在地面监控中心，采用工业控制计算机双机热备。
在井下综采工作面、掘进工作面，主要进、回风巷，运输巷道、机电硐室等处设置各种传感器，监测瓦斯、温度、烟雾、风速、一氧化碳、负压等各类环境参数，由各传感器采集的监测信息，通过分站传送到地面监控中心。
当出现超限情况时，地面监控中心及现场均有声、光报警，通过远程断电器实现瓦斯风电闭锁、瓦斯断电、故障闭锁及其它必要的控制。
根据实际情况，共设置8个监控分站，其中地面设置了1个分站，井下设置了7个分站。
地面部分设置为2号分站，其中2号分站主要用于监控主通风机房。
井下设置了7个分站，其中：
5号分站主要用于监控中央变电所、水泵房、东胶带大巷带式输送机。
4号分站主要用于回风立井和1#联络横川风门开停。
3号分站主要用于103回采工作面回风。
7号分站主要用于103回采工作面。
6号分站主要用于大巷掘进头面，
1号分站主要用于顺槽掘进头面。
系统于2015年5月安装完成，投入运行，现系统运行正常，满足联合试运转的条件。
第五节通信联络系统
设一套ZB127型煤矿应急广播系统，当突发事件发生、需要紧急撤人时，地面调度指挥中心工作人员利用煤矿数字广播、迅速通过设在井下重点防范区域的本安型广播分站，以广播的方式对现场进行疏散和疏导，指挥现场人员迅速、有序、安全撤离危险区域，最大程度减少灾害影响。
井下无线通讯选用TD-SCDMA型矿用无线通信系统。
通信系统接入井下永久避难硐室内。
通信联络系统目前运行可靠，满足联合试运转条件。
第六节紧急避险系统
在15号煤层首采区胶带大巷与辅运大巷煤柱内内设1座井底永久避难硐室。
硐室设计额定容纳人数为80人，主要服务于井下15号煤层一采区采煤工作面和掘进工作面及井底附近工作人员避险需要。
硐室形状采用矩形，不燃性材料支护。
避难硐室的系统组成主要包括防爆密闭门、防爆密闭墙、供压风系统、供水系统、供电通讯系统及其附属设施。
紧急避险系统目前运行可靠，满足联合试运转条件。
第四章联合试运转方案
第一节联合试运转时间及组织机构
一、联合试运转时间
晋煤集团大峪煤业有限公司矿井联合试运转时间为2015年6月20日－2015年11月20日，联合试运转期为1-6个月，最长不超过9个月。
运转期间，矿井各生产系统按试运转措施及操作规程规范操作，以设备的监测和调试以及矿井各系统的协调为目的，以生产为辅助，努力发现问题并及时解决问题，了解设备性能，掌握设备各项参数，积累基础数据，为矿井正式投产服务。
联合试运转经过专项验收合格后方可结束。
二、联合试运转组织机构及保障措施
为保证矿井联合试运转期间生产工作能够安全、有序地进行，为了能够及时发现和处理试运转期间可能出现的设备故障，防范可能出现的事故，加强建设、施工、设计、监理等单位之间的协调，确保矿井联合试运转圆满成功，大峪煤业成立了联合试运转工作领导小组。
组长：
来文渊
副组长：
范红斌宇文崇民候晋强杨义保牛小国
成员：
李吉生高志中许晋宝郭立新李银山原江鹏陈晋芳韩晋光贾华东
联合试运转领导小组下设办公室，办公室设在生产基建部，由每日值班领导具体负责当天联合试运转的领导和协调工作。
三、领导小组职责
1、组织参加试运转人员学习有关规程、规范、标准（主要机电设备试运转通用规定、井巷、机电安装质量标准及检验评定办法规定、设备说明书及有关规程、规定）、设备技术规格性能和操作方法。
2、生产基建部要建立联合试运转期间准用记录本，详细记录联合试运转期间各系统出现的问题、影响时间、处理方法及结果，具体由当班调度员根据现场实际情况进行记录。
3、当日值班领导要在调度室内24小时值班。
4、当日值班领导要对出现的问题及时组织人员进行处理并通知有关分管领导及时赶到现场。
5、对影响系统运转时间超过一个小时的设备故障、人身及三级以上非人身事故按晋煤集团、金明公司及大峪煤业的有关规定及时向上级报告。
根据事故的不同，需要启动应急预案的按《大峪煤业重特大生产安全事故应急预案》、《大峪煤业大型固定机电设备事故应急预案》执行。
四、根据矿井联合是运转工作的需要，成立以下专业小组，分别负责各自区域内的联合试运转工作。
1、机电设备组
组长：
候晋强
副组长：
高志中
成员单位：
李银山、郑斌、宋康康及金成矿建项目部机电运行人员
职责：
（1）负责矿井运输、排水、供电、压风系统的调试工作。
（2）负责对各主要生产系统电气设备的调试和完善。
（3）负责对所有机电安装单位工程建设标准和施工质量的抽查和复查，对影响安全运行的质量问题提出处理意见。
（4）负责联合试运转期间相关专业资料收集、分析整理，并将所有资料及时归档。
2、“一通三防”组
组长：
杨义保
副组长：
牛小国、贾华东
成员单位：
通风部其他成员
其职责为：
（1）负责矿井联合试运转期间通风系统是否安全、可靠、合理。
（2）负责对矿井通风系统、防尘、防灭火设施的调试和完善。
（3）负责对所有“一通三防”单位工程建设标准和施工质量的抽查和复查，对影响安全运行的质量问题提出处理意见。
（4）负责联合试运转期间通风安全设施的运转情况分析整理，并将所有资料及时归档。
（5）负责各岗位人员按要求配备，并经培训合格取证后方可上岗。
3、采掘组
组长：
范红斌
副组长：
李吉生
成员单位：
生产基建部及井下采掘队组
职责：
（1）负责矿井联合试运转期间采掘生产安排和调配。
（2）负责对综采工作面工程建设标准和施工质量的抽查和复查，对影响安全运行的质量问题提出处理意见。
（3）负责
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