防止瓦斯积聚措施Word下载.docx

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区内属亚热带湿润季风气候，年均气温17.2℃，1月均温6.3℃，7月均温27.5℃，最高温度41.5℃，最低温度-3.7℃，年均无霜期306d，年均日照时数1200h；

年均降水量1007mm，5～7月降水量约占全年60%，常有春旱发生，伏旱较为严重。

矿山位于盆地西部平行岭谷区，新构造运动表现为大面积均衡微弱抬升，无明显的差异升降运动。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范（2008版）》（GB50011-2001），雅安市雨城区境内抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震第二组。

二、防止瓦斯积聚的有效措施

（一）优化设计：

1、开采方案必须考虑煤层条件：

硬炭煤层赋存于三叠系上统须家河组第二段（中段）（T3xj2）顶部，属较稳定、全区可采煤层，复杂结构。

区域内煤层总厚度为1.50～2.00m；

矿区范围内煤层总厚度为0.92～1.77m，平均1.36m；

纯煤厚度0.54～1.17m，平均0.76m。

一般含4层夹矸，夹矸厚0.05～0.25m，煤层开采厚度0.86m，岩性为砂质页岩。

煤层顶、底板均为细砂岩、页岩。

煤的物理性质和煤岩特征为硬炭煤层颜色为黑色，条痕棕黑色，暗玻璃光泽，参差状断口，条带状结构，层状构造，内生裂隙发育，较硬。

煤岩组分以宽条带状暗煤为主，煤岩类型属半暗～暗淡型煤。

煤的化学性质根据储量核实报告，区内可采煤层原煤工业分析成果如下：

可采煤层工业分析成果表

项目

煤层

水分

Mad（%）

灰分

Ad（%）

挥发分

Vdaf（%）

全硫

St,d（%）

发热量

Qgr.d（MJ/kg）

硬炭

1.43

34.10

5.89

0.34

21.70

2、煤层的地质构造、水文、瓦斯等级、老窑分布等。

矿区水文地质条件

（一）水文地质概况

区内属长江支流青衣江水系，区内地表水体及槽向冲沟发育，水井、泉点、小水池比比皆是，近于东西向烂池沟等山间冲沟，是区内地表水快速排泄通道，地表水以片流形式沿各汇水盆地流向冲沟。

矿区地表水渗透对矿井开采有一定影响。

区内地表水最低侵蚀基准面位于矿区北东，标高约+950m，开采煤层资源大部分位于最低侵蚀基准面以上。

（二）主要含、隔水层特征

矿区地下水类型以碎屑岩孔隙裂隙水为主，西部第四系松散岩类孔隙水次之，前者为层间承压水，后者为潜水。

1、松散岩类孔隙水

主要分布于矿区西部井口一带沟谷之中，富水性较差，依靠大气降雨以及耕地渗水补给，有连续地下径流形成。

2、砂岩层间孔隙裂隙水

碎屑岩孔隙裂隙水主要分布于三叠系须家河组碎屑岩出露地区，砂岩由于受构造作用具有较发育张性节理系统，可供地下水渗入及储聚。

页岩以及泥岩由于其柔塑限度大，节理难发育而成为相对隔水层，从而使区内这类型地下水普遍具层间承压特征。

须家河组砂岩富水性好坏决定于基岩露头带宽度，岩层倾角等因素（即承水面积大小），区内由于地层倾角相对较缓，基岩露头宽度大，接受大气降雨补给后渗漏性能较差，故属于水量充沛。

矿井一般涌水量变化较大，矿井涌水取决于大气降水补给量。

（三）充水因素分析

1、顶、底板充水水源

区内可采煤层位于须家河组第二段（中段）（T3xj2）顶部，直接充水含水层为须家河组第三段（上段）（T3xj3）砂岩孔隙裂隙含水层，砂岩孔隙裂隙水将沿开采后冒落裂隙带浸入矿井，该含水层富水性弱～中等，须家河组各砂岩含水段，以裂隙水为主，但由于区内无大的断裂构造，裂隙不甚发育，加之须家河组主要为砂、泥岩互层，各含水层之间有泥岩隔水层阻隔，相邻含水段之间水力联系相对较弱，因而砂岩裂隙水对矿井采掘安全威胁相对较小。

2、老窑、老采空区积水

雅能煤业有限责任公司开采硬炭煤层出露地表，区内沿煤层露头线分布有多处老煤窑，都是平硐开采，地下水能及时从平硐排出，老窑积水很少，但不排除老窑局部积水可能性，因此，浅部可能存在的老窑以及老采空区积水是未来浅部煤层资源开采时面临的主要水患威胁之一。

3、大气降水以及地表溪沟水

矿区范围内大的地表水体不发育，主要为季节性溪沟，含煤地层中页岩、泥岩等为相对隔水层，因此，地表溪沟水一般对矿井充水影响微弱。

但区内可采煤层出露地表，浅部煤层资源开采产生的导水裂隙带可能沟通地表，成为大气降水或溪沟水补给井下主要通道，而导致井下涌水量加大或诱发突水事故，需引起矿山企业足够重视。

（四）矿井涌水量

根据四川省地质矿产勘查开发局化探队2009年3月提交的《四川省雅安市雨城区观化井田堃正煤矿小沟三号井资源/储量核实报告》和储量评审意见书，矿井枯水期涌水量为180m3/d，丰水期水量约450m3/d。

（五）矿井水文地质条件

区内地表水及地下水均靠大气降水补给，并严格受其控制，地表水顺坡向排泄良好，地下水以裂隙、孔隙水的形式存在，因各种因素影响，其含水量极为有限，加之井巷保持足够的坡度，可自然排泄疏通坑道涌水，虽然储量核实报告评审意见书认为区内水文地质条件简单，但考虑到浅部可能受到老窑积水威胁，因此，小沟三号井是以顶板裂隙含水层、老空水充水为主，水文地质条件中等的煤矿床。

二、工程地质条件

区内山体自然斜坡上陡下缓，下部一般20°

以下，局部山坡坡度可达40°

，坡向南西，地层产状倾向北东，倾角较缓，与山体组成逆向坡，稳定性较好。

矿区主要井巷沿煤层开拓，硬炭煤层伪顶、直接顶板主要为较软弱薄层状砂质泥岩、泥岩、粘土岩组，岩层厚0.2～3.0m，物理力学强度低，抗风化能力弱、稳定性差，遇水易变形、软化，易产生冒顶现象；

硬炭煤层底板主要为较软弱薄层状砂质泥岩、泥岩、粘土岩组，岩层厚0.6～1.0m，物理力学强度低，抗风化能力弱，稳定性差，遇水易变形、软化、膨胀，易于产生底鼓现象。

因此，需全段支护，为防止裂隙围岩坍塌，故采矿后应及时回填和支护。

三、环境地质条件

区内以及相邻地区崩塌、泥石流、危岩等不良地质现象较少。

地面也未发现有因矿山开采而引起地面塌陷，沉降及地裂隙。

矿井矸石堆放场位于井口外侧平台阶地上，矸石堆放量不大，对矿区环境影响较小。

井下排出废气主要含有少量CO2、CH4，直接外排于大气中，矿井排出废水直接排入溪沟，由于矿区地处丘陵、边远山区，加之矿区内居民远离现矿区工业场地，故影响较小。

但随着矿井生产能力扩大以及采掘进展，可能会诱发新的环境地质问题。

四、其它开采技术条件

（一）瓦斯

本矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果为：

相对瓦斯涌出量7.32m3/t根据雅安市安全生产监督管理局文件（雅市安监【2008】340号）“关于2008年度瓦斯等级鉴定结果的批复”，2008年矿井相对瓦斯涌出量为8.01m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.62m3/min，为低瓦斯矿井

（二）煤的自燃倾向与煤尘爆炸

根据四川省煤炭产品质量监督检验站出具的煤样检测报告，硬炭煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层，无煤尘爆炸危险性。

（三）地温和冲击地压

区内为正常地温区，地温梯度小于3℃/100m。

区内及周边矿井尚未发生过冲击地压现象，暂按无冲击地压矿井进行设计。

（二）．合理采掘布置，要充分考虑通风及瓦斯治理等及要求，力求简单合理。

矿井开拓方式

（一）矿井现状

该矿始建于1999年，当年投产，现生产规模为40kt/a，开采硬炭煤层，采用平硐开拓，共有2个井筒，主平硐标高为+1070m，回风平硐标高为+1127m，通风方式为分列式，采煤方法为走向长壁采煤法，放炮落煤，落煤方式为放炮落煤，采用人力推车运输，垮落法管理顶板。

（二）井口位置的选择

由于堃正煤矿小沟3号井原地面工业场地较为狭窄，不能满足矿井扩建的生产需要，在+950m标高新建矿井主平硐，新建工业场地具有畅通的场外公路，具备建设施工供电、供水、通讯等条件。

无论从技术的角度还是从经济的角度考虑，新建主平硐及工业场地比较合理。

矿井改造、利用原主平硐作为矿井扩建后的主平硐，改造、利用原回风平硐作为矿井扩建后期的进风平硐。

水平划分矿区范围内煤层为单斜构造，煤层倾角为22～23°

，允许可采煤层为硬炭煤层。

整个矿井只划分为一个水平，即+950m水平。

大巷布置：

矿井主平硐穿层布置在岩层中，+950m水平运输大巷、回风大巷布置在硬炭煤层中，采区轨道上山、人行上山和采区上山均沿煤层布置

（三）、建立合理、可靠、稳定的矿井通风系统。

实现机械通风，分区通风，按需配风，加强对主要通风机的管理：

井下通风设施安设位置合理，不得任意拆除。

根据矿井开拓布置情况，本矿井采用分列式通风方式，抽出式通风方法，采煤工作面采用“U”型通风。

根据矿井通风容易时期和困难时期用风地点的实际需要配风。

通风风容易时期：

采煤工作面：

5m3/s

备用采煤工作面：

2.5m3/s

掘进工作面：

4×

3=12m3/s

硐室：

4m3/s

其它：

1.5m3/s

合计：

25m3/s

通风困难时期：

采煤工作面：

6m3/s

通风设施

1、为使风流按拟定路线流动，控制各用风地点的风量，在井下的有关巷道中设置了风门、调节风门等通风构筑物。

2、为防止瓦斯爆炸时损坏主要通风机，回风井口设有防爆门。

3、当进风井筒、进风巷道及井下主要地点发生火灾时，为避免火灾事故的扩大，有时需要反风时，所选轴流式通风机可通过电机反转实现反风。

（二）防止漏风的措施

1、巷道掘进时应加强通风管理。

风筒力求吊挂平直；

局部通风机应垫高（或悬挂），保持与风筒成一直线；

注意不断改进柔性风筒的接头方法，以减少漏风，保证掘进工作面有足够的风量。

2、生产中应不断总结经验，采取行之有效的措施，把采空区漏风减少到最低程度。

3、风门、隔风墙及调节风门等通风构筑物应尽量设置在围岩坚固、地压稳定的地点。

4、开采后的带区和工作面应及时封闭，并尽量避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量增加。

5、降低用风地点的风阻，以减少其邻近漏风通路的漏风量。

6、生产时应设专人负责通风构筑物的检查与维修。

（三）降低风阻的措施

1、锚杆支护巷道的周壁应尽可能光滑。

2、扩大巷道断面是降低摩擦阻力的主要措施，会使摩擦阻力显著地减少。

3、进入风硐的转弯处，除做成圆滑的壁面外，还应设置导风板。

矿井主要通风机技术特征表

内容

工作通风机

风机型号

FBCZ-4-№13A

风量范围（m3/s）

20～46

静压范围（Pa）

220～1200

配套电机型号

YBFe225M-4

电机额定功率（kW）

45

工作电压（V）

380

叶片安装角（°

）

20—32

转速（rpm）

1450

四、通风机运行工况点

1、通风机网路风阻计算

（1）通风容易时期网路阻力系数：

R1=398.8/26.252=0.57871

（2）通风困难时期网路阻力系数：

R2=920.5/26.252=1.33587

2、通风机运行工况点

（1）通风容易时期风机运行工况点参数如下，工况点M1见图6-2-1。

Q1工=27m3/sH1工=421.9Paη1工=76%α1工=20°

（2）通风困难时期风机运行工况点参数如下，工况点M2见图6-2-2。

Q2工=27.4m3/sH2工=1002.9Paη2工=71%α2工=26°

（四）加强局部通风管理

每个掘进工作面配备有1台FBD-2-№5/5.5×

2型局部通风机压入式通风，掘进工作面均设有专用回风巷，将乏风直接导入回风道，实现独立通风。

掘进工作面必须使用局部通风机，严禁循环风；

严禁扩散通风；

严禁不和理的串联；

风筒要符合要求；

临时停工点不得停风等。

（五）加强瓦斯检查

矿井必须建立瓦检制度瓦检次数要符合《规程》要求；

瓦斯检查工必须执行巡回检查制度，不准空班、漏检；

矿长和技术负责人必须每日审阅瓦斯日报并进行签字。

1、回风巷的风速、风量符合本矿通风计算细则标准，避免不合理的串联通风，局部通风机无循环风。

2、严格执行《煤矿安全规程》第36条、第138条、第141条、第149条的规定，回风巷空气成分和温度符合《煤矿安全规程》第100、102条的规定。

3、必须有专职瓦检员按规定检查CH4和CO2，严格执行瓦斯检查管理规定，及时填写瓦斯检查记录，加强瓦斯牌版的管理，每班至少检查3次，每班检查时间合理均匀。

4、瓦斯检查点分别设在工作面碛头、工作面回风处、工作面回风流、机电硐室。

瓦斯检查牌板应设置在回风巷中，距工作面50m附近，检查结果必须及时填写，并及时向通风科技术负责人和矿长汇报

5、局部通风机必须使用“三专两闭锁”，必须由专人负责管理，并在局部通风机附近悬挂局部通风机管理牌板。

风袋使用直径400的阻燃聚力牌风袋，风袋必须掉挂平直，逢环必挂，风筒转弯处使用弯头，风机出口使用过渡节，风筒出口距碛头不超过5m。

瓦斯传感器的配备和使用

在工作面的碛头不超过5m的地方，和巷道回风口10～15m地方分别布置瓦斯传感器，并设置风电、瓦电闭锁和断电仪，随时对瓦斯监测检查。

瓦斯传感器应悬挂在距顶板不超过300mm、距两帮不小于200mm，且不得与风筒同一侧的地方。

便携式甲烷报警仪的配备和使用

矿各科室管理人员、队长、技术员、爆破工班组长和流动电钳工等下井时必须携带甲烷报警仪，对所经过的路线和地点随时进行瓦斯监控。

放炮员每次放炮时进行“一炮三检”工作，并做好记录；

班组长应把常开报警仪悬挂在掘进工作面5m范围内无风筒一侧，随时对工作地点进行瓦斯检测，电钳工在检修地点10m范围内检查甲烷气体浓度，有报警信号时必须停止作业、进行处理。

甲烷传感器的配备和使用

工作面采用KGJ10型甲烷传感器，通过200m联络巷监控分站与矿KJF-2000安全监控系统相连。

由于本矿为高瓦斯矿井，瓦斯传感器具体布置在巷道上方，垂直悬挂、距顶板不得大于300mm，距巷帮不得小于200mm，且该处巷道顶板要坚固、无淋水，不得悬挂在风筒出风口和风筒漏风处。

按照《煤矿安全规程》规定，报警浓度大于或等于1%CH4，断电浓度设为大于或等于1.5%CH4，复电浓度设为小于1%CH4，断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。

安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少一次。

甲烷传感器、甲烷检测设备，每7天必须使用校准气样和空气样调校一次，每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。

安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须有安全措施。

必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学四烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8h内对两种设备调校完毕。

（六）、及时发现、处理问题。

及时处理局部积聚的瓦斯。

一般是加强通风，将积聚瓦斯吹散、稀释、排走，使瓦斯降到《规程》允许浓度以下。

若不能用通风的方法处理时，刚可采用封闭、堵塞等方法处理。

雅能煤业有限责任公司

2012年2月2日