某矿瓦斯综合治理规划.docx
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某矿瓦斯综合治理规划
某矿瓦斯综合治理规划
1、总则
1.1编制目的
以瓦斯彻底治理为目标，统筹规划矿井生产布局，实现“四量”平衡发展，建立瓦斯治理的长效机制，构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，全面提升矿井瓦斯灾害预防和综合保障能力，实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下生产，建成国家级瓦斯治理示范型矿井，确保矿井的可持续健康稳定发展。
1.2编制原则
1.2.1安全第一，预防为主的原则
1.2.2尊重科学，实事求是的原则
1.2.3总体规划，分步实施的原则
1.2.4结合实际，因地制宜的原则
1.2.5依据规划，周密组织的原则
1.3编制依据
1.3.1《煤矿安全规程》（2011年版）；
1.3.2国家“一通三防”AQ标准的相关规定；
1.3.3山西焦煤、西山煤电两级集团公司关于编制《2011-2015年“抽、掘、采”瓦斯综合治理规划》的通知；
1.3.4**矿“十二五”期间矿井生产发展规划。
2、矿井基本情况
2.1矿井概况
2.1.1矿井地理位置
**矿位于西山煤田，**市西南17.5km处，对外交通十分便利。
行政区划属**市万柏林区、晋源区、清徐县及古交市管辖。
地理坐标为东经112°15′41″～112°24′26″，北纬37°41′50″～37°49′30″。
其范
围井田北部以杜儿坪断层与杜儿坪煤矿为界，东北部以三家庄断层组与白家庄煤矿为界，东南部以碾底断层、瓦窑村断层及9号煤层露头线为界，西南部以矿井延深水平确定的技术边界为界，井田面积104.4974km2。
主井（二号平硐）井口坐标为：
X=4188027.05，
Y=37623224.57，
H=1047.60。
2.1.2建设历程
**矿于1960年建矿，初期矿井设计生产能力90万吨/年；边生产边建设，不断发展壮大。
1972年设计生产能力180万吨/年；经过四次改扩建，1984年生产能力为330万吨/年；1987年建成现代化矿井；2005年核定矿井生产规模为毛煤500万吨/年。
2008年山西省煤炭工业局批准的核定生产能力为500万吨/年（晋煤行发（2008）418号文）。
2.1.3煤炭储量
截止2010年底，**矿工业储量111455.9万吨，可采储量71475.3万吨，可采年限101年。
（各煤层资源/储量情况详见下表，单位：
万吨）
02#
2#
3#
5#
6#
7#
8#上
8#
9#
合计
工业储量
4205.9
20593.8
12782.3
750
15688.8
2010.7
1179.9
16599.6
37644.9
111455.9
可采储量
3045.6
13457.6
8092.2
546
10048.7
1365
505.2
10477.9
23937.1
71475.3
2.2矿井地质特征
2.2.1地层
**井田内沟谷纵横，基岩露头广布于山间沟谷地带，黄土主要分布于山顶及缓坡地带。
地层出露由东向西、由老至新依次为奥陶系中统上马家沟组和峰峰组，石炭系中统本溪组和上统**组，二叠系下统山西组和下石盒子组、上统上石盒子组和石千峰组，三叠系下统刘家沟组。
第四系不整合覆盖于上述各时代地层之上。
2.2.2构造
西山煤田位于华北板块山西块体的中部，煤田东侧以**地堑为界，西侧为属于同一块体的吕梁复式背斜。
煤田总体上为一轴向近SN的向斜盆地。
**井田位于西山煤田东部，经地面勘查及井下揭露，本井田地质构造复杂程度为中等。
受区域构造的控制，井田内地层走向NW～SE、倾向SW，总体上呈单斜构造。
地层倾角4～10°，一般小于10°，为缓倾斜地层。
在此基础上发育有波幅不大、两翼平缓开阔的褶曲，使井田内地层呈波状起伏。
除边界断层外，井田内大中型断层较少，但小型断层较为发育。
本井田陷落柱十分发育，是影响煤矿正常生产的主要地质因素。
2.2.3煤层特征
井田含煤地层为石炭系上统**组和二叠系下统山西组，共含煤14层，自上而下编号为01号、02号、03号、1号、2号、3号、5号、6号、7号、8上号、8号、9号、10号、11号，煤层总厚度20.09m，含煤地层平均总厚度151.91m，含煤系数13.22％。
其中，可采煤层共计9层，分别为02号、2号、3号、5号、6号、7号、8上号、8号、9号煤层，可采煤层平均总厚度
m，可采含煤系数11.76％。
（井田内各可采煤层特征见下表）
可采煤层特征表
含煤
地层
煤层
编号
煤层厚度
煤层间距
煤层结构
（夹石层数）
变异
系数
（%）
可采
系数
（%）
稳定性
可采性
（m）
（m）
山西组
02
13.44~30.40
22.55
较简单
（1~2）
54.15
59.09
极不稳定
局部可采
2
简单
（0~2）
24.27
99.17
稳定
全区可采
3
简单
（0~3）
46.93
88.46
较稳定
大部可采
13.7~68.5
39.83
**组
5
简单
（0~1）
51.93
66.67
不稳定
局部可采
6
简单~复杂
（0~4）
23.48
100.0
稳定
全区可采
7
简单
23.44
65.09
不稳定
局部可采
12.9~33.3
20.48
8上
简单
（0~1）
41.39
42.86
极不稳定
局部可采
8
较简单
（1~2）
25.43
100.0
稳定
全区可采
9
简单~复杂
（0~4）
14.85
100.0
稳定
全区可采
2.3矿井开采现状
矿井采用平峒斜井联合开拓方式，分南、中、北三条石门平行延伸，条带式布置工作面。
目前矿井生产主水平为+970水平，辅助水平为1051水平。
五年内计划维持现有的3个综采队组、1个综采准备队，从合理配采考虑分别对2#、3#、6#、8#（或9#）进行回采。
采煤方式采用长壁后退式综合机械化采煤，采用全部垮落法管理顶板。
2.3.1水平接替
现有生产水平为+970水平，主要担负矿井原煤运输；辅助生产水平：
+1051水平，担负南、中、北三条大巷人员、材料、设备的运输。
“十二五”期间，不涉及水平接替问题。
2.3.2采区接替
现有生产采区4个：
中六采区、中四采区（3#煤，8#、9#煤）、南五采区、南四采区；五年计划期内，形成1个接替采区即北四新区（3#煤）。
预计2012年底封闭中四采区（3#煤），北四新区形成生产能力。
2013年初形成中六采区（2#煤）、中四采区（8#、9#煤）、南五采区（3#、6#煤）、北四新区（3#煤）4个生产采区的布局。
3、“一通三防”基本情况及瓦斯治理现状
3.1矿井通风系统
**矿属多煤层联合开采，采用分区混合通风方式，抽出式通风方法。
矿井共有进风井七个，分别为：
1#平硐、2#平硐、970皮带斜井、南华沟进风井、风峪沟进风井、北石崖进风井、安家沟进风立井（在建）。
回风井四个，分别为：
中谷咀回风井、北石崖回风井、要子庄回风井、风峪沟回风井。
目前矿井总需风量：
21170m3/min，实际进风量：
23653m3/min，实际回风量：
24472m3/min，总有效风量：
23000m3/min。
矿井进风井风量情况表
进风井
1#平硐
2#平硐
970皮
带斜井
南华沟
进风斜井
风峪沟
进风斜井
北石崖
进风斜井
安家沟
进风立井
合计
进风量
（m3/min）
3310
6410
1780
4224
4995
1804
1130
23653
矿井回风井情况表
回风井名称
主要通风机型号
风量
（m3/min）
负压
（Pa）
风叶角度
（°）
电动机功率
（KW）
服务区域
中谷咀
回风斜井
GAF22.4-14.1-1
4235
1920
-18
1000
中四采区8#、9#
北石崖
回风斜井
BDK-8-NO25
4960
1764
35/30
2×315
中四采区3#
北四新区
要子庄
回风斜井
FBCDZ-NO25B
7134
2283
46/38
2×280
南五采区3#、6#
风峪沟
回风斜井
GAF25.4-14.1-1
8143
2254
-7
1250
中六采区2#
现回采工作面风量瓦斯情况表
采区
煤层
工作面
通风系统
配风量
m3/min
回风流CH4%
风排瓦斯量m3/min
抽采量m3/min
瓦斯总量
m3/min
抽采率%
抽采
方式
中四采区
3#
23416
“U”型
1104
0.16
1.77
0.93
2.70
34.44
采空区
中六采区
2#
22607
“U”型
1512
0.37
5.6
12.61
18.21
69.24
本煤层
裂隙带底抽巷采空区
中四采区
8#
28410
“U”型
1440
0.38
5.47
1.67
7.14
23.39
采空区
南五采区
6#
16407
“U”型
1245
0.28
3.49
1.0
4.49
22.27
采空区
现掘进工作面风量瓦斯情况表
队组
采区
工作面名称
需风量
m3/min
实供风量m3/min
回风流
CH4%
瓦斯涌出量m3/min
风机
功率
掘一
南五采区
13512正巷
203
305
0.10
0.31
1×30Kw
掘二
中六采区
22608副巷
260
521
0.31
1.56
2×30Kw
掘三
中四采区
28412正巷
200
362
0.20
0.72
2×22Kw
掘准一
南五采区
16411联络巷
200
236
0.16
0.38
1×22Kw
回收一队
中四采区
28412副巷
200
246
0.21
0.52
1×30Kw
回收二队
北四新区
3#煤轨道巷
200
353
0.08
0.28
1×30Kw
3.2矿井瓦斯抽采系统
3.2.1抽采系统
风峪沟地面建有瓦斯抽放站一座，安有两台2BEC72型瓦斯抽放泵（一台工作，一台备用）配套电机功率560KW，额定吸气压力-44Kpa，额定抽放量450m3/min,目前运转正常。
井下中翼、南翼抽放管网铺设到位，安装主管路Ф710mm，长度1000m；干管路Ф710mm，长度8700m；支管路Ф355mm，长度6200m；支管路Ф250mm，长度3800m。
3.2.2钻机设备
目前我矿配有ZDY—6000LD型钻机1台、ZDY—6000L型钻机1台、ZDY—4000L型钻机5台、CMS1—4200/80型钻机2台、CMS1—6200/80型钻机1台。
3.2.3矿井抽采情况
目前风峪沟地面瓦斯抽放站抽采负压为0.033MPa，抽采浓度为31.5%，抽采纯量28.6m3/min。
此外还利用ZWY150/200型和ZWY260/315型矿用移动式瓦斯抽放泵分别在23416、16407、28410、22607工作面实施采空区埋管抽采瓦斯，抽采纯量共6.58m3/min。
矿井抽采率51.45%。
3.2.4抽采方法
目前矿井采用裂隙带抽采，高低位布置钻孔；本煤层抽采，采用垂直工作面走向布置顺层钻孔，钻孔间距为3m，孔深为小于工作面采长的15—20m,抽采煤层中赋存的瓦斯；中六采区2#煤层工作面采取下邻近3#煤层底抽巷抽采；上隅角采空区埋管抽采。
3.3矿井安全监控系统
我矿使用KJ66NB型监测监控系统，配备主机2台，1台工作，1台备用。
主要通讯电缆为光纤电缆，实现了环网通讯。
于2008年10月在原KJ66N型监测监控系统的基础上，进行了全面升级改造，改造后各项功能达到了《煤矿安全监控系统通用技术条件》（AQ6201-2006）和（AQ1029—2007）行业标准要求。
目前监测系统瓦斯超限自动报警，自动断电功能，故障闭锁功能，断馈电状态监测、显示、报警功能以及备用电源（不少于2小时）等功能基本完善，系统运行稳定。
瓦斯传感器覆盖全矿所有采掘工作面。
**矿监测监控系统装备基本情况表
传感器种类
瓦斯
负压
风速
一氧化碳
温度
风门
开停
局扇
开停
监测
分站
交换机
风筒
在
册
使
用
在
册
使用
在
册
使用
在册
使
用
在
册
使用
在册
使用
在册
使用
在
册
使
用
在
册
使用
在册
使用
数
量
174
128
10
8
15
12
65
48
40
23
46
16
80
48
55
47
16
13
28
13
3.4矿井防灭火系统
矿井主要开采2#、3#、6#、8#、9#煤层，2009年经沈阳煤炭科学研究院鉴定，8#煤层为Ⅱ类自燃煤层外，其余煤层均为Ⅲ类不易自燃煤层，矿井未发生过自燃发火现象。
地面建有束管检测分析室，使用北京分析仪器有限公司生产的GC-4085型煤矿自燃火灾束管监测系统和气象色谱仪等设备；在中四采区28410工作面建立了束管监测系统，每3天对工作面后部采空区、回风上隅角、回风流抽取气样进行化验分析；采煤工作面配备了BH-40/2.5型移动式阻化剂泵，对工作面喷洒阻化剂；安装了DM—1000型井下移动式膜分离制氮装置进行注氮防灭火。
22607采煤工作面每隔10个架安设一个灭火器，敷设了消防专用管路，加强现场防灭火管理。
按要求建立自然发火预测预报制度，确定观测点，对全矿井下各回采工作面、上隅角、回风巷、采空区密闭等地点定时进行预测预报，重点对8#煤层工作面进行预测预报，每班检查工作面，回风流，回风上隅角的CO、CO2、CH4、O2等气体的浓度和温度并做好相关记录。
做到防患于未然。
矿井各煤层自燃倾向性表
煤层
自燃情况
2#
3#
6#
8#
9#
自燃倾向性等级
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅲ
自燃倾向性
不易自燃
不易自燃
不易自燃
自燃
不易自燃
3.5矿井综合防尘
3.5.1基本情况
矿井采用专兼职队伍结合，分工负责的方法齐抓共管，共同开展综合防尘工作，做到责任明确，落实到位。
目前我矿防尘管网系统完善，大巷供水管路采用了8寸或6寸钢管，采区、采掘工作面采用了4寸管路，总回风巷和采区回风巷采用3寸管路，满足井下灭尘工作的需求。
风峪沟地面建有容积为800m3的高山静压水池一座,要子庄地面建有容积为500m3的高山静压水池一座。
3.5.2综合防尘设施情况
综采工作面全部安装采机加压高效外喷雾系统，实行与采机水电联锁，做到开泵才能开机，开机必开喷雾，全部推广使用了移架自动喷雾装置；综采工作面全部推广使用了动压注水系统，并坚持每班进行煤体注水工作，从源头上降低产尘量；推广了转载点自动洒水喷雾装置；炮掘面全部安装放炮自动洒水喷雾装置，坚持湿式打眼，使用水炮泥、锚喷除尘器；综掘工作面使用了完善的掘进机喷雾和风水除尘器，并试用了泡沫除尘技术；做到防尘
隔爆设施无亏欠，使粉尘得到了有效的治理。
3.5.3煤尘检测人员仪器配备情况
现有专职测尘人员6名，专职煤尘化验员2名，化验室一个。
AFC—20A型粉尘采样器6台，分析天平2台，烘干箱1台，按规定进行采样化验分析。
3.5.4综合防尘管理制度
严格按照《矿井综合防尘标准》规定，开展粉尘治理工作，把粉尘治理与瓦斯治理放在同等重要的位置来抓，在认真落实集团公司、矿综合防尘管理的基础上，先后制定了《关于开展“一通三防”绩效考核奖惩办法》、《关于开展综合防尘达标竞赛活动》等文件，明确了各级、各部门在综合防尘工作中的职责，加大了奖惩力度，进一步促进了全矿综合防尘工作。
煤层
2#
3#
6#
8#
9#
爆炸指数
16.69%
17.27%
14.35%
13.36%
13.51%
矿井现开采的2#、3#、6#、8#、9#煤层均具有爆炸性，煤尘爆炸指数见下表：
3.6矿井瓦斯治理及瓦斯利用现状
3.6.1矿井瓦斯情况
矿井每年进行一次瓦斯等级鉴定，从逐年的瓦斯等级鉴定结果分析，随着矿井开采向前延伸和产量逐步增加，瓦斯涌出量也呈逐年增大趋势，瓦斯治理工作的难度越来越大，从长远来看瓦斯治理在矿井今后安全工作中仍是重中之重。
**矿近年来瓦斯等级鉴定情况表
年份矿井
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
绝对量
m3/min
49.93
52.76
52.98
68.68
60.5
66.07
60.78
66.91
66.93
73.3
相对量
m3/t
8.7
7.49
7.08
9.26
8.94
10.41
9.24
7.77
8.66
8.61
矿井未来五年采掘工作面主要布置在中六采区2#煤，南五采区3#、6#煤，中四采区3#、8#、9#，并向北四新区3#煤层转移部署。
虽然矿井五年内采掘布置未增加高瓦斯区域，但随着各采区开采延伸，矿井瓦斯涌出量会逐步增加。
3.6.2近年来矿井瓦斯防治工作进展情况
1、优化矿井通风系统
近年来通过对矿井各主扇系统的不断优化简化改造，各主扇系统的运行负压和风量全部符合AQ标准的规定。
矿井及采掘工作面实现独立完善的通风系统，严禁无风作业、微风作业和串联通风作业；风门、密闭等通风设施不断推广使用新技术、新材料，其质量性能达到较高的水平。
采掘工作面及各供风地点的配风量，符合《规程》规定要求。
2、强化抽采队伍建设
**矿把瓦斯治理工作一向放在安全管理的首要位置，2005年矿井建立地面抽采系统以来，成立了一支专职抽采队、两支专职打钻队，共200余人，专职从事瓦斯钻孔施工和瓦斯抽采工作，满足了矿井抽采工作的需求。
3、多措并举，强化矿井瓦斯抽采
瓦斯抽采是矿井瓦斯治理的重要手段。
目前主要对中六采区2#煤层、南五采区6#煤层采煤工作面实行本煤层预抽、上邻近层高低位裂隙带抽采、采空区抽采，中六采区2#煤层采煤工作面施工下邻近3#煤层底抽巷，有效解决2#煤底板瓦斯问题。
对南五采区3#煤层、中四采区3#、8#煤层采煤工作面实施了上隅角采空区埋管抽采，有效治理了上隅角瓦斯问题。
通过强化抽采，有效提高工作面瓦斯抽采量，降低了风排瓦斯量，2011年采煤工作面全部实行了“U”型通风系统。
4、强化管理，提高抽采系统运行质量
提高矿井瓦斯抽采率，管理是关键，质量是保证。
矿井成立了封孔工艺攻坚小组，进行封孔工艺研究，实施封孔打压试验，提高封孔质量；实行了钻孔现场验收制度，本煤层钻孔深度达不到设计的90%，不计算钻孔进尺，并补打钻孔；按规定执行抽采管路巡查制度，实现班班放水；对钻孔、验孔、封孔人员实行挂牌管理，连孔后发现钻孔抽采浓度低等现象时，组织追查处理。
3.6.3瓦斯利用情况
**矿瓦斯储量丰富，但目前抽采总量较低，瓦斯抽采浓度在30%左右，还未进行利用。
集团公司规划在风峪沟地面建设瓦斯发电项目，按照未来五年计划，年抽采瓦斯纯量1450—1550万m3的规模，合理建设瓦斯发电项目。
3.7瓦斯治理投入
近年来瓦斯治理实际投入情况：
2007年：
510万元，2008年：
560万元，2009年：
1300万元。
2010年：
5939.55万元，2011年：
6990.37万元。
瓦斯治理投入逐年增加。
3.8“一通三防”组织机构、制度、人才建设情况
3.8.1“一通三防”组织机构
矿长是“一通三防”工作的第一责任者，负责建立健全“一通三防”管理机构，矿总工程师对矿井“一通三防”技术管理全面负责；通风科长兼任矿长助理，在矿长、矿总工程师的领导下，具体负责“一通三防”及瓦斯抽采工作。
矿井设“一通三防”专职管理机构---通风科，全科在册392人，设科长、总支书记各一名，副科长6名，队长、书记10名。
下设三个通风队、一个抽采队、一个监控队、一个仪器仪表管理组，负责全矿井的通风、瓦斯、抽采、综合防尘、防灭火等工作。
3.8.2制度建设
矿井建有完善的“一通三防”管理制度。
根据实际工作，矿井编制有“一通三防”管理制度、瓦斯抽采管理制度、“一通三防”各级各部门岗位责任制、矿井通风瓦斯事故应急救援预案、矿井灾害预防处理计划等。
3.8.3人才建设
矿井通风、抽采专业技术人员现有31人，其中：
大学本科学历5人，大专学历22人，中专学历4人；科级以上8人，正队级4人，从事技术员岗位工作的13人，符合国家有关对煤矿企业通风专业技术人员数量规定的要求。
通风专业工程技术人员配备情况：
专业
学历
职称
年龄结构
本科
专科
中专
高级
中级
初级
30岁以下
30—45岁
45—55岁
通风
5
22
4
1
5
25
18
10
3
4、“一通三防”存在问题
4.1矿井通风系统
风峪沟主要通风机负担中六采区的通风任务，区域内瓦斯钻孔工程量大，预抽地点多，用风量增加，风量紧张。
4.2矿井瓦斯抽采系统
4.2.1矿井只建有一套地面高负压瓦斯抽采系统，还未形成高低负压分源抽采系统。
4.2.2未安设低浓度瓦斯抽采管路安全输送装置。
4.2.32#、6#煤层顶板裂隙带钻孔参数还需进一步研究摸索，找出最佳抽采钻孔参数；煤层透气性差，瓦斯吸附性强，解吸困难，预抽效果不好。
4.2.4封孔质量不高，影响抽采效果，须研究改进封孔工艺。
4.3矿井安全监控系统
对照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）和《煤矿安全监控系统通用技术条件》（AQ6201-2006）标准要求。
主要存在以下问题：
4.3.1井上下监测网络中的光端机需更换为交换机。
4.3.2高性能传感器数量不足。
4.4矿井防尘防灭火系统
部分防尘管网老化，防尘设备不够先进，需集团公司给予资金支持，及时更换补充。
4.5其它
矿井通风抽采技术力量薄弱，在岗技术员参加工作时间短，实际操作能力不强，需加强技术培训，并补充本科以上学历的通风专业人员。
5、瓦斯综合治理五年规划的指导思想和主要目标
5.1指导思想
以科学发展观为指导，牢固树立“以人为本”的安全发展理念，深入贯彻落实国家、省、两级集团公司瓦斯治理相关要求，统筹安排安全生产与瓦斯治理的关系，坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理方针，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系。
扎实推进瓦斯治理工作，坚决实现高瓦斯矿井低瓦斯状态下生产，实现矿井的可持续健康稳定发展。
5.2基本方针
“安全第一、预防为主、综合治理、总体推进”
“先抽后采、监测监控、以风定产”
“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”
5.3主要目标
紧紧围绕山西焦煤、西山煤电两级集团公司瓦斯综合治理总体规划和瓦斯治理工作的统一部署，建成国家级瓦斯治理示范型矿井，实现高瓦斯
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