瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案全本南山矿.docx
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瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案全本南山矿
山西南山煤业有限公司
瓦斯综合治理工作体系矿井达标建设工作方案
二Ｏ一一年十一月
前言
第一部分矿井基本情况
第1章矿井概况
第一节矿井简介
第二节矿井地质
第三节矿井开采技术条件
第四节矿井开拓开采情况
第二章各大系统（含装备）情况简述
第一节矿井各大系统简述
第二节六大系统简述
第3章矿井瓦斯综合治理体系建设情况及欠账情况
第一节瓦斯治理机构及人员配备及欠账情况
第二节瓦斯治理责任体系建立及欠账情况
第三节安全的费用的提取、使用及欠账情况
第二部分工作方案的制定
第4章瓦斯综合治理体建设的指导思想和建设目标
第5章工作重点和要求
第三部分保障措施
第六章保障措施
前言
1、编制方案的目的
根据《国务院办公厅转发发展改革委安全监管总局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知》（国办发【2011】26号）、《山西省人民政府办公厅转发省煤炭厅关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知》（晋政办发【2011】48号）、《吕梁市人民政府办公厅印发市煤炭局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作实施细则的通知》（吕政办发【2011】111号）、《关于印发山西省煤矿瓦斯治理工作体系示范县、矿井建设考核评分办法的通知》（晋煤瓦发【2010】510号）文件精神，结合我矿实际情况制定南山煤矿瓦斯综合治理方案，使进一步推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理工作体系建设，全面提升煤矿瓦斯治理水平，有效防范和遏制重特大瓦斯事故发生。
2、编制方案的依据
（1）政策法规
1、《煤矿安全规程》（2006年版）；
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））；
6、《国务院办公厅转发发展改革委安全监管总局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知》（国办发【2011】26号）；
7、《山西省人民政府办公厅转发省煤炭厅关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作若干意见的通知》（晋政办发【2011】48号）；
8、《吕梁市人民政府办公厅印发市煤炭局关于进一步加强煤矿瓦斯防治工作实施细则的通知》（吕政办发【2011】111号）；
9、《关于印发山西省煤矿瓦斯治理工作体系示范县、矿井建设考核评分办法的通知》（晋煤瓦发【2010】510号）。
（2）主要技术资料
1、中阳县南山煤矿扩建初步设计。
2、中阳县南山煤矿改建初步设计安全专篇说明书。
3、中阳县南山煤矿资源储量核实报告。
4、中阳县南山煤矿资源开发利用方案说明书。
5、中阳县南山煤矿采掘工程平面图、通风系统图。
6、煤矿“三个鉴定报告”（矿井瓦斯等级鉴定、煤尘爆炸性鉴定、煤层自燃倾向性鉴定）。
第一部分矿井基本情况
第一章矿井概况
第一节矿井简介
1、井田境界
2009年11月29日山西省国土资源厅换发新采矿许可证，兼并重组整合后煤矿井田面积18.1606km2，批准开采3-10号煤层，生产规模1.2Mt/a。
根据地质报告中储量资源估算结果，整合后全井田3、5、6、10号煤层保有资源/储量110960kt，设计可采资源/储量为32451kt。
。
井田南北长7.500km，东西宽4.130km，开采深度为1459.99～979.99m。
后附四邻关系图：
1-1-1。
井田所处煤田为河东煤田中段离石矿区南部延伸部分。
井田范围由下列17个坐标点依次连线圈定（1980西安坐标系）
点号
80坐标系
54坐标系
X
Y
X
Y
1
4129701.40
19526430.04
4129750.00
19526500.00
2
4129701.41
19527280.04
4129750.00
19527350.00
3
4129751.41
19527350.04
4129800.00
19527420.00
4
4126181.40
19528760.07
4126230.00
19528830.00
5
4126071.39
19527660.07
4126120.00
19527730.00
6
4125331.39
19528026.08
4125380.00
19528096.00
7
4124351.39
19527930.08
4124400.00
19528000.00
8
4122251.38
19527730.09
4122300.00
19527800.00
9
4122251.37
19526930.09
4122300.00
19527000.00
10
4123281.37
19526530.08
4123330.00
19526600.00
11
4124451.37
19525180.07
4124500.00
19525250.00
12
4125851.38
19524880.06
4125900.00
19524950.00
13
4126951.38
19525230.05
4127000.00
19525300.00
14
4127301.38
19524630.05
4127350.00
19524700.00
15
4128951.40
19525680.04
4129000.00
19525750.00
16
4128951.40
19526130.04
4129000.00
19526200.00
17
4129301.40
19525930.04
4129350.00
19526000.00
二、行政隶属关系及交通概况
山西中阳桃园南山煤业有限公司井田位于山西省中阳县城东南直距13.5km处枝柯镇马家峪、上桥、张家沟村一带，行政区划属中阳县枝柯镇。
地理坐标为：
东经111°16′39"～111°19′27"，北纬37°13′53"～37°17′56"。
该井田交通较为方便，中（阳）～孝（义）S340省道从井田中部通过，由S340省道向西北约13.5km可达中阳县城与209国道相接，孝（义）～柳（林）铁路在井田北部穿过。
详见交通位置见图1-1-2。
第2节矿井地质
一、矿井含煤地层及可采煤层特征
1、本井田含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
山西组地层平均厚83.72m，含01、02、03、1、2、3上、3、3下、4、5上、5、5下号煤层，其中3、5号煤层为可采煤层，煤层平均总厚3.82m，含煤系数4.56%；可采煤层厚2.14m，可采含煤系数2.56%。
太原组平均厚87.75m，含6、7、7下、8、10、11、12号煤层，其中6、10号煤层为可采煤层，煤层平均总厚7.23m，含煤系数8.24%；可采煤层厚6.16m，可采含煤系数7.02%。
山西组和太原组地层总厚171.47m，含煤总厚11.05m，含煤系数6.44%；可采煤层厚8.30m，可采含煤系数4.84%。
2、可采煤层
本井田可采煤层有3、5、6、10号煤层（见表1-2-1）。
表1-2-1可采煤层特征表
地层
煤层
厚度
最小-最大
平均（m）
层间距
最小-最大
平均（m）
结构
（夹矸数）
稳定性
可采性
顶底板岩性
顶板
底板
山西组
3
0.34-1.80
1.17
21.07－30.97
26.93
简单
（0-1）
稳定
大部
可采
泥岩
泥岩
5
0.60-1.35
0.97
简单
（0-1）
稳定
大部
可采
泥岩
泥岩
17.75－28.79
24.13
太原组
6
0.16-1.03
0.84
简单
（0）
稳定
大部
可采
泥岩
泥岩
细砂岩
35.60－46.38
41.85
10
4.80-6.81
5.32
简单
（1-2）
稳定
全区
可采
泥岩
泥岩
（1）3号煤层
位于山西组中部，为本区的主要可采煤层，煤层厚度0.34～1.80m，平均厚度1.17m，结构简单，含0～1层夹矸，夹矸最大厚度0.60m。
井田南部ZKZ05钻孔煤层厚度变薄为0.34m，3号煤层在井田北、东、南部大面积剥蚀，属于稳定的大部可采煤层。
顶底板岩性一般均为泥岩。
（2）5号煤层
位于山西组下部，上距3号煤层平均26.93m，煤层厚度0.16～1.35m，平均厚度0.97m，结构简单，含0～1层夹矸，井田南部ZKZ01钻孔煤层厚度变薄为0.60m，5号煤层在井田北、东、南部大面积剥蚀，属于稳定大部可采煤层。
顶底板岩性一般均为泥岩。
（3）6号煤层
位于太原组顶部，上距5号煤层平均24.13m，厚度0.16～1.03m，平均厚度0.84m，结构简单，不含夹矸，井田南部ZKZ05钻孔煤层厚度变薄为0.16m，6号煤层在井田北、东、南部大面积剥蚀，属于稳定大部可采煤层。
顶板岩性一般为灰岩，底板为泥岩或细砂岩。
（4）10号煤层
位于太原组中部，上距6号煤层平均41.85m，厚度1.20～6.81m
，平均厚度为5.32m，在井田北部局部有分叉现象，S01号钻孔煤层夹矸厚度为1.77m。
煤层结构简单，含有1～2层夹矸。
10号煤层在井田东北部及南部有剥蚀区，为稳定全区可采厚煤层，顶底板岩性均为泥岩。
二、区域地质构造
本区在大地构造位置上处于华北地台之山西断隆的西缘，鄂尔多斯台拗的河东断凹部位。
柏洼山－刘家坪多字型断褶内，本区属于孤立断陷的含煤小盆地。
区域构造主要有：
枝柯F1逆冲断层，枝柯F2逆冲断层，三角庄逆断层及武家山向斜。
枝柯F1逆冲断层：
位于于武家山向斜西缘，走向NNE转SE，呈弧形展布，长15km，倾向SW转NW，倾角65°－85°，落差220－520m。
枝柯F2逆冲断层：
与枝柯F1逆冲断层毗邻，走向NNE，长7km，倾向NW，倾角52°－85°，落差50－300m。
三角庄逆断层：
位于武家山向斜NE7km处，走向NNW，长6km。
武家山向斜：
向斜南北长12km，东西宽6km，轴向NNE转SE，向斜轴呈向西凸出的弧形，西翼较窄陡，东翼宽缓，为一不对称向斜。
3、井田地质构造
井田总体为一宽缓的向斜构造，向斜轴总体为南北延展，贯穿整个井田。
向斜西翼倾角7°～11°，一般8°左右；东翼较缓，倾角5°～10°，一般7°左右；南端最陡，最大倾角18°左右。
井田内局部有较小的层间断层，规模小，落差一般小于3.50m（见断层特征表1-2-2）。
目前井田内未发现陷落柱和较大的断层，无岩浆岩侵入，地质构造属于简单类型。
表1-2-2断层特征表
断层编号
性质
倾向
倾角
落差（m）
延伸长度（m）
控制情况
F1
正
NNW
70°
2.5
250
井巷控制
F2
正
SSW
60°
3.5
320
井巷控制
F3
正
NNW
70°
1.5
360
井巷控制
F4
正
NWW
70°
2.5
300
钻孔控制
四、矿井水文地质
井田内无常年性水流，仅在雨季沟谷中有短暂洪水向西北流入南川河。
井田地表水属黄河流域，三川河水系。
井田内侵蚀基准面标高为1249.50m。
—）井田内主要含水层组
1、奥陶系中统上、下马家沟组岩溶裂隙含水层组
岩性主要为灰岩、豹皮灰岩、白云质灰岩。
在井田外地表出露处常见溶洞沿裂隙和层面发育，洞径一般不大于1m。
单井出水量一般大于2000m3/d，上马家沟组富水性强，断裂带和枝柯泉排泄区的JD9、JD29孔单位涌水量分别为9.17L/s·m和1.09L/s·m，但区域上富水性不均一，马家峪JD8孔单位涌水量仅0.0004L/s·m。
垂直方向上，随着埋深的增加，岩溶发育变差，富水性也减弱。
JD8、JD9、JD29奥灰水位标高分别为1248.70m、1250.10m、1247.50m，以此确定井田内奥灰水位标高为1248.00～1251.00m。
（JD8位于井田内，JD9距井田400m，JD29距井田1400m，详见区域图）
2、石炭系上统太原组碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶裂隙含水层组
含水层主要为太原组岩溶裂隙含水层，含水层为L1、L2、L5石灰岩，平均厚度分别为6.79、6.23、3.35m，总厚度平均为18.77m。
L1灰岩厚度最大，岩溶裂隙较发育，富水性中等，因其距10号煤层10m左右，对该煤层影响较大。
钻孔钻至三层灰岩时大部发生孔漏，冲洗液消耗量较大。
据ZKS01号水文孔抽水试验结果，单位涌水量平均为0.438L/s·m，静水位标高1235.36m，渗透系数1.929m/d，水质类型属SO4-Ca·Mg型，矿化度1.34g/L。
太原组岩溶裂隙含水层富水性中等。
3、二叠系下统山西组、下石盒子组砂岩裂隙含水层组
含水层主要为中粗粒砂岩，山西组含水层平均厚度19.54m，单井出水量小于5m3/d。
下石盒子组含水层平均厚度19.63m，单井出水量为20m3/d。
根据ZKS05号水文孔对山西组和下石盒子组混合抽水试验结果，单位涌水量0.0002L/s·m，水位标高1355.72m，渗透系数0.000283m/d，属于弱富水性含水层。
水质属HCO3-Ca或HCO3·SO4-Na型，矿化度0.38～0.45g/L。
山西组、下石盒子组砂岩裂隙含水层富水性弱。
4、二叠系上统上石盒子组砂岩裂隙含水层组
井田内该组赋存不全，向斜轴部厚度较大。
含水层主要为中粗粒砂岩，浅部裂隙发育，泉流量一般小于20m3/d，水质属于HCO3-Ca·Mg型，矿化度0.34g/L。
上石盒子组砂岩裂隙含水层富水性弱。
5、上第三系上新统孔隙含水层组
出露于沟谷两侧和沟底，含水层主要为底部半胶结状的砾石层，厚度不稳定，单井出水量小于20m3/d。
6、第四系上更新统、全新统孔隙含水层组
上更新统广泛分布于井田内，因其出露层位高，砂及砂砾石含水层厚度小且不稳定，储水条件和补给条件差，多为透水而不含水，单井出水量小于5m3/d。
全新统主要分布于向斜中心山谷中，厚度0～25.96m，含水层岩性为砂及卵砾石层，单井出水量30m3/d，水质属于HCO3-Ca型，由于矿井排水，易受污染。
2）主要隔水层
1、山西组泥岩隔水层
山西组4号煤层底部有约十余米以泥岩和砂质泥岩为主的地层，稳定而连续，加之山西组属弱富水含水层，是4号煤层与太原组之间的较好的隔水层。
2、本溪组隔水层
石炭系本溪组及太原组下部是一套以泥岩、铁铝岩、粘土岩为主的夹薄层灰岩和砂岩的地层。
厚度62m左右，为奥陶系灰岩含水层与太原组岩溶裂隙含水层之间良好的隔水层。
第3节矿井开采技术条件
1、瓦斯
（1）地勘瓦斯
据勘探报告，勘探时ZKZ02号钻孔采取3号煤层瓦斯样，本次补勘在补-1、补-2号钻孔采取5、6、10号煤层瓦斯样，其测试结果如下：
3号煤层甲烷CH4含量为0.01ml/g，CO2含量为0.2ml/g，N2含量1.90ml/g，各成分中CH4占0.99%，CO2占12.12%，N2占86.89%，3号煤层属氮气带。
5号煤层甲烷CH4含量为微量，CO2含量为微量，C2-C8含量为微量，各成分中CH4微量，CO2占2.64%，N2占97.36%，5号煤层属氮气带。
6号煤层CH4含量为微量，CO2含量为微量，C2-C8含量为微量，各成分中CH4占微量～0.04%，平均0.02%，，CO2占0.12%～2.10%，平均1.11%，N2占97.90%～99.84%，平均99.87%，6号煤层属氮气带。
10号煤层CH4含量为微量～1.37ml/g，平均为0.69ml/g，CO2含量为微量～0.01ml/g，平均为0.005ml/g，C2-C8含量为微量，各成分中CH4占0.08%～90.49%，CO2占0.18%～23.30%，平均11.74%，N2占9.31%～76.59%，平均42.94%，10号煤层属氮气-二氧化碳带、甲烷带。
各煤层瓦斯含量及成分统计表
煤
层
号
钻孔号
瓦斯含量（ml/g）
瓦斯成分（%）
CH4
CO2
C2-C8
N2
CH4
CO2
C2-C8
N2
3
ZKZ02
0.01
0.20
1.90
0.99
12.12
0.00
86.89
5
补-1
微量
微量
微量
微量
2.64
微量
97.36
6
补-1
补-2
微量
微量
微量
微量
微量
微量
微量
0.04
2.10
0.12
微量
微量
97.90
99.84
平均值
微量
微量
微量
0.02
1.11
微量
98.87
10
补-1
补-2
微量
1.37
0.01
微量
微量
微量
0.08
90.49
23.30
0.18
0.03
0.02
76.59
9.31
平均值
0.69
0.005
微量
45.29
11.74
0.03
42.94
（2）矿井瓦斯
据吕梁市煤炭工业局吕煤安字[2008]571号文《关于对中阳县常顺煤业有限公司等16对矿井2008年度瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》：
山西栾氏煤业有限公司2008年矿井3号煤层瓦斯绝对涌出量为0.41m3/min,相对涌出量为2.05m3/t,二氧化碳绝对涌出量为0.5m3/min,相对涌出量为2.5m3/t，矿井为低瓦斯矿井。
山西中阳承昌煤业有限公司2008年矿井10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.5m3/min,相对涌出量为1.44m3/t,二氧化碳绝对涌出量为0.4m3/min,相对涌出量为1.15m3/t，矿井为低瓦斯矿井。
山西成喜煤业有限公司2008年矿井10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.463m3/min,相对涌出量为2.0m3/t,二氧化碳绝对涌出量为1.115m3/min,相对出涌量为4.0m3/t，矿井为低瓦斯矿井。
山西东川煤业有限公司2008年矿井10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.91m3/min,相对涌出量为1.82m3/t,二氧化碳绝对涌出量为1.04m3/min,相对涌出量为2.08m3/t，矿井为低瓦斯矿井。
山西卧龙煤业有限公司2008年矿井10号煤层瓦斯绝对涌出量为0.88m3/min,相对涌出量为2.73m3/t,二氧化碳绝对涌出量为1.14m3/min,相对涌出量为3.53m3/t，矿井为低瓦斯矿井。
以上矿井虽为低瓦斯矿井，但要注意瓦斯局部聚集和反常现象，采取严格的监测措施。
2、煤尘
本次补勘在补-2号钻孔分别采取3、5、6、10号煤层煤芯煤样于2010年10月10日送国家及煤化工产品质量监督检验中心测试，各煤层煤尘爆炸性试验结果见表1-3-2
表1-3-2各煤层煤尘爆炸性试验结果表
煤层号
火焰长度（mm）
加岩粉量（%）
有无爆炸性
3
160
75
有
5
280
80
有
6
180
80
有
10
200
85
有
各煤层煤尘均具有爆炸性，因此在开采过程中应积极采取防尘措施，防止发生煤尘爆炸事故。
3、煤层自燃倾向性
本次补勘在补-2号钻孔分别采取3、5、6、10号煤层煤芯煤样于2010年10月10日送国家及煤化工产品质量监督检验中心测试，各煤层煤自燃倾向性试验结果见表1-3-3。
表1-3-3各煤层自燃倾向性试验结果表
煤层号
吸氧量（cm3/g）
自燃倾向性等级
自燃倾向性
3
0.70
Ⅱ
自燃
5
0.68
Ⅱ
自燃
6
0.69
Ⅱ
自燃
10
0.65
Ⅱ
自燃
3、5、6、10号煤层为自燃煤层，在今后的开采过程中应采取预防煤层自燃措施，防止发生煤层火灾事故。
4、地温、地压
据勘探报告资料，在勘探时于ZKZ02号钻孔进行了井温测试，全孔平均地温梯度为1℃/100m。
目前生产矿井中，井下未发现有地温异常现象。
第4节矿井开拓开采情况
1、矿井开发史
山西中阳南山煤业有限公司由原山西东川煤业有限公司、原山西栾氏煤业有限公司、原中阳县承昌煤业有限责任公司、原山西南山煤业有限公司、原山西成喜煤业有限公司、原山西卧龙煤业有限公司进行兼并重组整合而成。
山西东川煤业有限公司始建于1990年，1994年投产，2007年颁发的采矿许可证号为：
1400000722202，批准开采3、5、6和10号煤层，井田面积：
2.12885km2。
生产规模21万t/a，开采深度1320m至1000m，开采10号煤层。
山西栾氏煤业有限公司始建于1990年，1995年投产，2006年颁发的采矿许可证号为：
1400000622928，批准开采3、10号煤层，井田面积：
1.0188km2。
生产规模30万t/a。
中阳县承昌煤业有限责任公司始建于1988年，1993年投产，2006年颁发的采矿许可证号为：
1400000622849，批准开采10号煤层，井田面积：
4.3067km2。
生产规模15万t/a，开采10号煤层。
山西南山煤业有限公司始建于1988年，1991年投产，2007年颁发的采矿许可证号为：
1400000721836，批准开采3、10号煤层，井田面积：
5.9355km2。
生产规模30万t/a，现开采3号煤层，现在10号煤层开拓。
山西中阳卧龙煤业有限公司始建于1994年，1998年投产，2006年颁发的采矿许可证号为：
1400000622850，批准开采10号煤层，井田面积：
1.89km2。
生产规模15万t/a，开采10号煤层。
山西中阳成喜煤业有限公司始建于1983年，1985年投产，2006年颁发的采矿许可证号为：
1400000721829，批准开采3、10号煤层，矿区面积：
1.8593km2。
生产规模15万t/a，开采10号煤层。
2、矿井开拓开采情况
我矿属于基建矿井，根据兼并重组整合后南山煤业有限公司矿井开采现状，结合井下各可采煤层的赋存条件及开采技术条件，矿井设计生产能力、采掘设备装备水平及本矿井的生产技术管理水平，在充分贯彻：
尽可能利用现有井上、下生产设施及生产系统，在确保矿井安全生产的前提下，尽可能减小井巷工程，做到投资少，建井工期短，见效快的原则，从矿井实际出发，本次矿井兼并重组设计利用原南山煤业有限公司主斜井作为兼并重组后矿井的主斜井，利用原南山煤业有限公司副立井作为兼并重组后矿井的副立井，利用原山西成喜煤业有限公司的主立井改造后作为兼并重组后矿井的回风立井。
主斜井（利用原南山主斜井）：
倾角24°，斜长800m，半圆拱断面，荒料石砌碹，净宽4.5m，净断面13.35m2，井筒内装备带宽1000mm带式输送机完成矿井煤炭提升任务，井筒内设检修轨道并设行人台阶和扶手，兼作进风井和矿井的安全出口。
副立井（利用原南山副立井）：
¦µ5.0m，净断面19.635㎡，垂深246.0m，落底于10号煤层。
副立井提升采用罐、锤提升，井筒装备1t矿车单层单车四绳加长、加宽、加高非标罐笼一个，另侧配平衡锤，单容器提升，单层乘人，单层装车。
罐笼自重21000kg。
提升机为JKMD-3.5×4（Ⅰ）落地式多绳摩
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