煤矿瓦斯治理方案Word下载.docx
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2.煤矿井工开采通风技术条件（AQ1028－2006）；
3.矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018－2006）；
4.煤矿井下粉尘综合防治技术规范（AQ1020－2006）；
5.煤矿瓦斯抽采标准（AQ1027－2006）及瓦斯抽采指标（（AQ1026－2006））；
（二）主要技术资料
1、克沟煤矿设计。
2、克沟煤矿安全专篇。
3、克沟煤矿资源储量核实报告。
第一章矿区概述
第一节概述
一、交通位置
克沟煤矿隶属贵州省威宁县龙场镇管辖，克沟煤矿位于威宁彝族回族苗族自治县城东南方向，矿区地理坐标为：
东经104°
33′28″～104°
34′58″，北纬26°
41′59″～26°
43′29″。
二、矿区范围
根据贵州省国土资源厅2007年8月24日颁发的威宁县龙场镇克沟煤矿《采矿许可证》（证号：
5200000711562），该矿采矿权范围由4个拐点坐标圈定，开采深度+2200m～+1700m，矿区面积：
3.6875km2，矿区走向长度2.860km，倾斜宽度1.272km。
其拐点坐标详见表1－1。
矿区范围拐点坐标 表1－1
序号
X
Y
2957000.00
35456000.00
1
2957250.00
35457200.00
2
2954500.00
35458500.00
3
35457000.00
面积：
3.6875Km2
开采标高
+2200m～+1700m
克沟煤矿位于威宁彝族回族苗族自治县城东南方向，从威宁彝族回族苗族自治县城有102省道至水城，从水城沿102省道行驶13km处有至龙场镇的乡村公路，沿该乡村公路行驶3km处有简易公路直通矿区，距离约3km；
另外，矿区距贵昆线树舍站约7km，交通方便，详见威宁县龙场镇克沟煤矿交通位置图（图1－1）。
克沟煤矿
图1－1矿区交通位置图
第二节开采技术条件
一、水文地质
矿区内于出水洞背斜西南翼，地下水主要补给来源为大气降水，各水文地质单元的碳酸盐岩与碎屑岩呈相间分布，受构造控制明显。
地下水类型为碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水、松散岩类孔隙水三大类。
岩溶水分布较广，富水性强；
基岩裂隙水、孔隙水富水性弱。
二、瓦斯、煤尘及煤的自然倾向性
1、瓦斯
根据2010年9月14日，威宁县工业经济贸易和能源局对我矿进行的瓦斯等级鉴定结果：
该矿为低瓦斯矿井；
根据关于毕节地区工业和能源委员会《关于请求审批2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告》的批复，黔能源煤炭[2011]792号文件，瓦斯等级鉴定结果：
绝对瓦斯涌出量为0.61m3/min，绝对二氧化碳涌出量0.42m3/min，该矿为低瓦斯矿井。
2、煤层自燃
根据贵州省煤田地质局实验室2011年12月16日对我矿的M1、M2、M4、M5煤层自燃倾向性试验结果：
该矿M1、M2、M4、M5煤层自燃发火倾向性（三类不易自燃）。
3、煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2011年12月16日对我矿的M1、M2、M4、M5煤尘测试结果：
该矿M1、M2、M4、M5煤尘有爆炸性。
第二章矿井开拓开采现状
第一节矿井开拓开采概况
一、井筒设置
克沟煤矿采用斜井开拓，设有主井、副井和风井三个井筒。
主斜井：
以方位角108°
22º
的倾角由M5煤层底板穿层布置，至+1938m标高落平。
主要担负矿井煤炭的运输、敷设管线（通信控制电缆及消防洒水管路等）、部分进风及行人。
井筒内铺设800mm钢绳芯胶带输送机。
井筒采用锚喷支护。
副斜井：
23º
采用绞车提升担负矿井人员、材料、设备、矸石运输，管线敷设（布置压风、洒水管路、通信控制电缆等）和进风任务；
铺设30kg/m钢轨，轨距600mm。
回风斜井：
布置瓦斯抽放管路等，担负矿井回风任务。
在三条斜井行人侧设置梯步和扶手，副斜井倾角23°
，梯步台阶长700mm，宽350mm，高150mm，扶手距台阶高800mm。
主斜井倾角22°
，梯步台阶长700mm，宽360mm，高150mm，扶手距台阶高800mm。
风井倾角23°
二、采煤方法
1、影响因素
⑴矿区位于出水洞背斜西南翼，总体呈单斜构造，地层走向为南东-北西向，倾向南西，倾角63～72°
，平均70°
，属急倾斜薄-中厚煤层。
首采煤层为M1号煤层，M1煤层平均厚度1.56m。
⑵主要煤层赋存较稳定，结构较简单。
⑶可采煤层的顶板岩性一般。
⑷矿井水文地质条件为简单。
⑸矿井按Ⅲ类不易自燃、煤尘无爆炸性矿井设计。
⑹矿井按有煤与瓦斯突出危险性矿井设计。
2、首采煤层的采煤方法
根据煤层赋存情况、构造情况、顶板稳定情况及开拓系统的布置，采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法。
采煤工艺采用炮采，采用全部垮落法管理顶板。
第二节主要生产系统概况
一、矿井通风
1、通风方式：
中央并列式
主斜井、副斜井进风，专用回风井回风，为两进一回。
2、通风方法：
机械抽出式
3、FBCDZ-6-N016B型防爆轴流式风机二台，一台工作，一台备用，配套电机：
YBFe315s-6,电机功率2×
75KW（380V），风量范围28.3-62.8m³
/S,风压范围702-2650Pa，转速980r/min。
4、掘进工作面局部通风机选用FBD№5/2×
7.5型的对旋式局部通风机其风量为168-300m3/min。
二、运输系统
1、采区内运煤、运料路线
1）采区内煤流方向：
采煤工作面（自溜）→1101采面运输巷（刮板转载机、皮带）→转载煤仓→主斜井（皮带）→地面。
2）材料流向：
地面→副斜井→2028车场→2028回风石门→1101回风巷→1101采煤工作面。
3）掘进工作面煤（矸）运输：
1102运输掘进工作面:
运输掘进工作面→1102运输巷→1974运输石门→+1974甩车场→副斜井（绞车）→地面。
1102回风掘进工作面:
回风掘进工作面→1102回风巷→2006轨道石门→+2006甩车场→副斜井（绞车）→地面。
4）副斜井铺设30kg/m的轨道，1101回风巷、掘进工作面铺设18kg/m的轨道。
2、运输设备
①主斜井
主斜井选用DTL80/2×
90固定带式输送机运输，运输能力150t/h，运距370m，运速1.6m/s，钢丝绳芯阻燃胶带，胶带宽度800mm，电机功率2×
90kw，电压：
380V。
承担矿井的煤炭运输任务。
②副斜井
副斜井铺设600mm轨距、30kg/m钢轨、混凝土轨枕，担负矿井矸石、材料、设备的任务，在副斜井上口设置一套提升设备，完成矸石、设备、材料的运输。
设计选用JTP-2.0×
1.5型单筒提升绞车1台，最大静张力Fe=60kN，电机功率110KW,绳速2.0m/s。
主机生产厂家配套供给电控设备。
③掘进工作面及采面回风巷设备
采面回风巷、掘进工作面采用JD－11.4调度绞车运输。
④采煤工作面及运输顺槽
采面采用搪瓷溜槽自溜。
采面运输巷选用DSJ65/22型带式输送机运输，运输能力150t/h，运速2m/s，胶带宽度650mm，电机功率22kw，电压：
660V。
采面运输巷采用SZD420/22型刮板转载机，运输能力150t/h，功率22kw。
⑤运输石门
+1988运输石门选用DSJ65/22型带式输送机运输，运输能力150t/h，运速2m/s，胶带宽度650mm，电机功率22kw，电压：
三、排水系统
1、排水方式
我矿为斜井开拓，在副斜井下车场侧布置主、副水仓（副井井口标高：
+2110m，水泵房标高：
+1938m），采用建水泵房集中排水，排水管道经副斜井将井下涌水量直接排至地面污水处理池进行处理利用或外排。
2、排水泵
三台MD46-50×
5型多级离心泵，其流量为46m³
/h，扬程为250m；
配套电机功率55kw，电压660v。
正常涌水时1台工作，1台备用，1台检修，最大涌水时2台工作。
采用无底阀排水。
3、排水管
排水管路为两趟，一趟工作，一趟备用。
根据AQ1055-2008第3.7.3.1.4的规定，排水管必须有一趟直接达160mm以上的要求，为应对突发情况，一趟排水管选用Ф180×
8mm的无缝钢管，一趟排水管选用Ф114×
5mm的无缝钢管。
吸水管分别选用φ194×
5mm的无缝钢管，壁厚5.0mm，内径为175mm，Ф133×
5mm的无缝钢管，壁厚5.0mm，内径为125mm。
四、压风系统
在主井工业场地建有空压机房，空压机房距主斜井口约40m，机房内安设LGU75A固定式双螺杆空气压缩机三台，在矿井需风量较小时，使用1台空压机供风，需风量较大时，使用两台空压机供风。
本矿通过地面空气压缩机，在副斜井敷设一趟Φ133×
4mm的无缝钢管至采、掘工作面运输巷和回风巷构成完整的压风自救系统。
五、供电系统
（一）矿井双回路电源
Ⅰ回：
来自威宁县35KV龙场变电站10KV线路（LGJ-70裸铝线，距离6公里）；
Ⅱ回：
来自威宁县35KV结里变电站10KV线路（LGJ-70裸铝线，约4km）。
电源可靠，矿井供电符合安全生产要求。
（二）地面供电
地面一级负荷有通风机、瓦斯抽放泵、空压机、副井绞车、矿井安全监测监控等；
二级负荷有生产消防供水泵；
其他负荷为三级负荷。
地面设备总安装负荷1478kw，其中工作容量1015kw；
计算有功负荷为674.8kw，无功负荷627.1kvar，视在负荷925.4kVA，平均功率因数COS
=Pz/Sz=0.73，补偿电容300kvar后，COSφ=0.9。
（三）井下供电:
1、井下电力负荷
井下主变压器不少于两台，应有两回及以上供电，并引至不同的母线段，当一台变压器停止运行时，其余变压器应保证一、二级负荷用电。
电缆截面的选择，应在任何一回路停止供电时，其余电缆仍能保证全部负荷用电。
设计由地面变电所集中供电，采用低压下井，井下低压电缆采用矿用橡套电缆。
井下安装用电设备（含局部通风机）43台（件），设备总容量558.7kw。
其中，工作设备32台（件），工作容量419.9kw，计算有功负荷为258kw，无功负荷为272.4kw，设备视在负荷360.6kvA。
2、电压等级
（1）低压660V；
（2）手持式电气设备、照明、信号127V；
（3）远距离控制线路的额定电压36V。
3、电缆敷设路径及方式
（1）电缆在井筒、采区上下山、水平大巷等地点的敷设
1）井筒内敷设的高压、照明、信号、通讯、安全监测监控等电缆采用金属钩悬挂于巷道的顶帮或两侧，两个电缆钩之间的距离不大于3m。
2）采区上下山、水平大巷敷设的高压、低压动力、照明、信号、通讯、安全监测监控等电缆采用金属钩悬挂于巷道的顶帮或两侧，两个电缆钩之间的距离不大于3m。
（2）电缆在井下其他巷道的敷设
采掘巷道、石门巷道、专用运输顺槽敷设的低压动力、照明、信号、通讯、安全监测监控等电缆采用金属钩悬挂于巷道的顶帮或两侧，两个电缆钩之间的距离不大于3m。
六、防尘系统
在工业场地东北侧＋2125m标高上布置有300m³
井下防尘、消防水池一座。
由＋2125m标高的300m³
井下防尘、消防水池敷设DN100焊接钢管三趟至井下，向井下供水。
由300m3生产、消防、防尘水池敷设De160聚乙烯塑料给水管（PE80型，Pn=1.0MPa）一趟至工业场地和生活区，地面最高用水点标高为＋2120m，几何高差小于25m，采用动压供水；
井下最高用水点标高＋2028m，几何高差为97m，大于35m，因此，采用静压的方式向井下供水。
井下消防与防尘洒水管网以DN100焊接钢管从主井、副井、风井接入井下，在井筒及石门巷中敷设DN100主管，在回采巷道和掘进巷道中敷设支管，支管为DN50焊接钢管；
在井下机电硐室入口、掘进巷道入口、采煤工作面进、回风顺槽口等处设置消防与防尘洒水栓；
在主井及胶带机运输巷、掘进工作面、回采工作面两顺槽每50m设置一个消防与防尘洒水栓；
其他巷道每100m设置一个消防与防尘洒水栓。
七、通讯系统
矿井行政电话和调度电话共用一台程控调度机，设备选用DDK-1型矿用调度总机，电话站设在矿办公楼内，另设置15门直通用户，供特需用户。
地面及井下用户话机均为按键话机，地面为HA01型，井下为HAK-1本安型。
八、监测监控系统
我矿已经配备有一套KJ90NA瓦斯监测、监控系统。
KJ90NA型煤矿综合监控系统采用时分制分布式，主要由地面监控主机、数据库服务器、网络终端、图形工作站、通信接口、避雷器、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。
传感器种类：
瓦斯、风速、负压、一氧化碳、水位、煤位、温度、烟雾、开停、风门、风筒、馈电、流量、电流、电压、功率等。
九、瓦斯抽放系统
本矿井在工业场地附近建瓦斯抽放站的集中抽放方式，设置高、低负压抽放系统，抽放主管通过风井下井。
矿井高负压系统选用2BEP40型两台（一台工作、一台备用）作为瓦斯抽放泵，其额定参数为：
Q高=79.1m3/min，H高=40kPa，340rpm；
耗水量5.5m3/h.台；
配套防爆电动机YB280M-4（90kW、380V）。
矿井低负压系统选用2BEP40型两台（一台工作、一台备用）作为瓦斯抽放泵，其额定参数为：
第三节矿井“一通三防”存在的主要问题
一、通风系统现状及存在的主要问题
矿井通风方式为中央并列式通风，风流从立井和副斜井进入，经过工作面最后从专用回风井回出。
局部通风机采用局扇压入式通风。
风井作有引风道、人行通道，井口安设有防爆门。
主要存在的问题：
矿井采掘布局不合理，通风系统复杂，可靠性差，采掘工作面通风系统紊乱，回风巷局部地方断面小。
为防治矿井瓦斯，必须编制矿井通风系统改造设计，优化采掘布局，今后必须加强通风管理、及时维护巷道，确保风路正常畅通，通风构筑完整、完好。
使之达到系统合理，设施完好、风量充足、风流稳定的目的。
二、防尘供水系统现状及存在的主要问题
防尘洒水管网以DN100焊接钢管从主井、副井、风井接入井下，在井筒及石门巷中敷设DN100主管，在回采巷道和掘进巷道中敷设支管，支管为DN50焊接钢管；
在主井及胶带机运输巷、掘进工作面、回采工作面两顺槽每50m设置一个消防与防尘洒水栓。
管网弯曲变化较大，阻力增大致供水压力不足，井下用水点多，对水量分配产生矛盾。
三、防灭火系统现状及存在的主要问题
防灭火供水管路与防尘供水管路共用，井下消防栓设置不全，防灭火器材储备不足，且品种不全。
四、瓦斯抽放系统现状及存在的主要问题
配备打钻设备及人员，接地保护、防雷电等设施齐全。
但目前已形成的抽放管网不规范，部分施工点未布设到位。
第四节其它相关系统存在的主要问题
国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局联合发出安监总煤行[2007]167号紧急通知：
要求所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统（简称“三条线”）。
一、固定通讯
1、矿井矿内本安型程控电话数量不够，而该系统不能满足矿井安全生产通信需要，地面管理部门多处无电话，井下有些工作面电话也配置不够，地面办公区只有监控室和矿长室有，监控室没有形成全天候有人值班，这两处人不在时，井下与地面很难联系；
与外部没有固定电话，只能通过移动通信电话联系。
2、井下工作地点不能形成点对点的通信，信息不能相互转达，在事故时十分不利。
3、矿长等人在外不能直接了解井下某一工作面的情况，不利紧急情况的及时指挥。
4、地面通风机房设有电话，与各相关地点无法联系。
5、不利于救灾指挥。
6、矿井有煤尘瓦斯爆炸危险，煤层会自燃，通讯不灵是非常不利的，特别不利于救灾指挥。
二、压风系统
压风系统存在的问题：
1、储气罐储气，由压风机本身配置的储气罐直接向井下供风，压风将随活塞运动产生脉冲运动，造成风动工具工作不平稳，特别是长距离供风时更突出。
2、系统中只有一级安全阀保护，当安全阀不能在指定压力时动作，即将造成严重事故。
3、压风机房建设不标准。
三、供电系统
存在的问题：
受地方电力系统的影响，煤矿有两套供电线路，但也无法保证正常供电使用，尤其是突然停电，造成的影响相当严重；
一些电气设备还未进行挂牌管理，变电所、机房等重要设施还没有设置安全警示牌，供电系统管理不到位。
第三章瓦斯防治的必要性和可行性
一、瓦斯防治的必要性
煤矿瓦斯事故是制约煤炭工业安全发展和可持续发展、影响地区和全省安全稳定好转的突出问题，煤矿必须认识瓦斯防治的重要性和必要性。
我矿扩建初步设计按高瓦斯矿井设计，矿井地质构造复杂，开拓开采不正规，各生产系统和安全系统不完善，安全资金投入不足，管理机构人员配备不足，管理制度不完善等问题，严重制约矿井安全生产，难以达到瓦斯防治的各项要求，为此，我矿瓦斯防治不但必要，更显得事在必行。
二、瓦斯防治可行性
为切实搞好瓦斯综合防治，煤矿要认真严格贯彻“安全第一、预防为主、综合防治”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯防治工作方针，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合防治工作体系，紧紧抓住矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据本矿井的安全生产条件及危害因素分析,采取行之有效的针对措施，坚持标本兼治、重在治本，进一步完善瓦斯防治结构，落实瓦斯防治管理制度，提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力，建立健全稳定可靠的矿井通风系统，科学合理的瓦斯抽采体系，有效管用的监测监控网络和严格规范的现场管理制度。
矿井瓦斯事故是可控、可防、可治的。
因此，煤矿要以更大的决心、更强的力度、更严的态度、更扎实的措施，锲而不舍地打好煤矿瓦斯防治攻坚战，瓦斯防治是可行的。
三、瓦斯防治的主要内容
根据我矿生产现状和存在的主要问题，我矿瓦斯防治的主要内容为：
优化生产布局，以理顺完善通风系统为核心，切实搞好一通三防管理，合理组织生产，坚持采用正规采煤方法，进一步完善其它相关安全系统，加强现场监督管理，建立健全并认真落实瓦斯防治各项管理制度。
第四章瓦斯防治方案
第一节通风系统防治方案
一、采掘部署合理
1、采区上、下山、采煤工作面顺槽等巷道布置方式
1）克沟煤矿采用斜井开拓，三条斜井均由M5煤层底板穿层布置，井筒落平点距M5煤层最小距离15m。
利用三条斜井作为上山，采区内各区段通过石门联系煤层。
首采工作面布置在M1煤层西翼，运输顺槽标高+1988m，回风顺槽标高+2028m。
首采区段回风标高受煤层出露限制，接替工作面降低标高布置，运输顺槽标高+1974m，回风顺槽标高+2006m。
为保证井下煤炭连续运输，设计在主斜井与采面运输石门间布置转载煤仓或溜煤眼，采面煤炭通过运输顺槽、运输石门胶带机、主斜井胶带机运输到地面煤场。
2）该矿可采煤层为急倾斜薄-中厚煤层，工作面顺槽采用沿空掘巷方式布置。
3）已形成的三条斜井均由M5煤层底板穿层布置，采区巷道施工过程中，揭穿煤层时不存在穿过地质构造带。
后期延伸采区下山巷道时，采取超前探明构造情况，采用必要的防突措施。
4）后期东、西翼采区上、下山均布置在M5煤层底板岩层中，距M5煤层最近距离25m。
5）后期+1938运输大巷沿M5煤层底板岩层布置，与M5煤层相距25m。
2、采区巷道层位的选择与分析
该矿开拓系统已经形成，主斜井、副斜井、回风斜井均由M5煤层
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