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文檔簡介

第一章 礦井概況第一節 交通位置及地理、氣候特征貴州省荔波縣雙龍煤礦位于貴州省荔波以南27km的立化鎮應昂村,距廣西河池至立化運煤鐵路專用線平寨站2km,有礦山公路通往礦井,交通較為方便。井田內為切割侵蝕地形,低中山山地地貌,區域溝谷縱橫。最高標高+650m,最低標高+490m,相對高差160m;礦區屬亞熱帶氣候,年平均氣溫18.3,四季溫差不大,冬無嚴寒,夏無酷暑,68月為雨季,降雨量為全年總量的50%左右,雨量較為充沛。據貴州省城鄉建設環境保護廳1993年12月編制的貴州省地震烈度區劃表,本區地震烈度小于6。第二節 井田范圍、儲量及礦井開發情況雙龍煤礦礦界拐點根據采礦許可證由5個拐點組成,其拐點坐標為:點號X Y A 2801600 36509400 B 2801920 36509700 C 2802170 36509620 D 2802410 36508900 E 2801820 36508720井田井田走向長約0.75km,傾向寬平均約0.85km,面積0.6375km2。2004年末保有儲量83.72萬噸,可采儲量28.63萬噸。該礦井年設計生產能力為3萬t/a,服務年限6.81年?,F礦井采用斜井開拓,主斜井在+405m標高處落平,通過井底車場直接與運輸大巷相聯通。礦井生產、生活用水可取附近泉水及井下水處理后復用。原煤主要銷往廣東、廣西及鄰近地區作動力煤或原料煤,市場供不應求,經濟和社會效益均好。第三節 礦井地質構造及煤層特征礦區出露的地層為下石炭統巖關階(C2Y)、大塘階(C1d)、中石炭統大埔組(C2d),大塘階分為黃金段、寺門段和羅城段,其中寺門段為區內主要含煤段。茂蘭煤田為一北北東向,向南西頃沒的開闊向斜構造,礦山位于向斜東翼南部的十二索井田。巖層傾向北西西,沿傾向具波狀起伏,淺部平緩,傾角611,深部2024,局部影響達3042。構造以斷裂為主,褶皺多為幅度數米的背向斜,礦區內的斷裂、褶皺均不發育。井田內較大斷層有兩條,即井田東部的F35正斷層和中部F701逆斷層,此外,深部小斷層亦有兩條。F35斷層:走向為北西西正斷層,落差幾米到25m,一般20m,傾向北北東,傾角6085,位于井田北西部F35斷層構成十二索井田與平寨井田邊界線。該斷層對礦井開采沒有影響。F701斷層:走向為北北東逆斷層,南起三岔河,北抵邑昔,長8km,傾向北西西,傾角3455,淺部較緩,深部變陡。斷層面平整光滑,落差4060m,對煤層開采有一定影響。該礦井田內賦存有I、II號共2層煤,本礦可采煤層為II號煤, I號煤層由于不穩定在井田內為局部可采,區內主要可采煤層層,即II號煤層,產于寺門段下部的一套砂巖、砂質泥巖夾泥巖的巖石中。II號煤層:煤層賦存穩定,傾角一般11,煤層厚度一般為1.321.70m,平均厚1.4m,煤層結構復雜,出現分層現象,分層厚0.080.51m,夾矸為砂巖、石英砂巖和泥巖,厚0.025.25m,自北向南、從淺至深變厚,而煤相應變薄。本礦開采煤種為中高硫、低灰、中高熱值無煙煤,比重1.38t/m3,II號煤層原煤煤質資料:水份(Wf):1.232.51%,平均1.65%;灰份(Ad)5.01-20.47%,平均9.50%;硫份(St,d)1.588.68%,平均3.54%;揮發份(Vdaf)6.81-11.61%,平均8.60%;發熱量(Qb,daf)8271-8641卡/g。I煤位于II煤下部1519m間距,I煤層在礦區范圍內局部可采,其煤質特征與II號煤層相似。第四節 礦井通風、瓦斯及其它開采技術條件、礦井通風礦井采用中央并列式通風方式,采用機械抽出式通風方法,主扇為重慶科光礦山設備廠生產的軸流式通風機KZS-III型,電機功率37KW ,風量為1625-1106m3/min,備用風機為江西萍鄉市江南防爆風機廠生產的YBF-11型,電機功率37KW ,風量為1400-1740m3/min。井下設置有風門、調節風門、風窗、密閉等通風設施,地面設有防爆門,安全出口等。采煤工作面采用負壓通風,掘進工作面使用局部通風機采用壓入式通風。、瓦斯根據貴州工業大學采礦工程科技咨詢服務公司提供的2005年度雙龍煤礦瓦斯等級鑒定報告,礦井瓦斯絕對涌出量為6.17m3/min,相對涌出量為111.09m3/t,為高瓦斯礦井。上年度礦井瓦斯絕對涌出量為5.35m3/min,相對涌出量為51.36 m3/t。該礦缺少瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數等資料。、煤塵根據貴州省煤田地質局實驗室提供的煤塵爆炸性鑒定報告,煤塵無爆炸性。、煤的自燃性根據貴州省煤田地質局實驗室提供的煤塵自燃傾向性鑒定報告,開采煤層屬于一類容易自燃煤層。、頂底板情況主采煤層頂板為砂巖;底板為泥巖或泥質砂巖,頂板條件較好。、地溫通過礦區已掘井巷觀測,未見地溫異常現象,屬地溫正常礦井,無熱害影響。第五節 礦井開拓、開采雙龍煤礦設計能力萬噸/年,設計服務年限6.81年,現礦井采用斜井開拓,采用一個水平開采,水平標高為+405m。礦井運輸大巷沿II號煤層底板布置。煤層間采用分層開采,先采II煤層,后采I號煤層,同一煤層內區段間采用下行式開采。礦井正常生產時期,布置一個采煤工作面、一個掘進工作面,均采用電鉆打眼,放炮落煤,人工攉煤,人力推車,礦井煤層平均傾角11,工作面鋪設溜槽,人力助推。回采工作面沿煤層走向布置,回采工作面走向長度266m,采面長度40m。礦井采用壁式后退采煤方式作業,工作面采用DZ16-25/80G型單體液壓支柱配合HDJA-800鉸接頂梁支護,排控頂,支護參數:柱距0.8m,排距0.8m,最小控頂距2.6m,最大控頂距3.4m,全部垮落法管理頂板,密集支柱切頂,當周期來壓或頂板破碎時在切頂排加打上叢柱,必要時架設木垛,加強支護。第六節 礦井主要設備、設施該礦主要的設備設施如下:1、提升運輸設備設施:主斜井提升絞車采用桐鄉煤礦機械廠2003年10月生產的JT12001000型提升絞車,配套電機型號JR91-8型, 功率55KW。井下輔助運輸采用黃石煤礦機械廠生產的JD-11.4調度絞車,絞車直徑225mm,功率11.4KW,配套電機型號JBT-11.4,鋼絲繩采用14mm。井下工作面采用搪瓷溜槽,人力助推,工作面運輸巷采用人力推車。2、通風設備:主扇為重慶科光礦山設備廠生產的軸流式通風機KZS-III型,電機功率37KW ,風量為1625-1106m3/min,備用風機為江西萍鄉市江南防爆風機廠生產的YBF-11型,電機功率37KW ,風量為1400-1740m3/min。3、瓦斯綜合治理設備:瓦斯抽放泵2BE1-203-0BD4B型,2套,深孔探鉆型號ZLQ80,2套,最大孔深80M,孔徑:巖石75mm,煤200mm;電機型號YB112-4,功率4KW。4、供電設備設施:礦井供電電源來自10KV農網,配有兩臺變壓器,一臺為KS7-360/10型電力變壓器,另一臺為KS9-180/10型礦用專用變壓器,供井上、下設備用電。5、排水設備:井底水倉使用桂林通風水泵廠生產的D型多級離心泵,型號1250-25+8,功率為63.3KW,流量101 m3/h的水泵;配套電機為柳州佳力電機公司生產的Y280S-2型電機,電機功率為75KW。 6、采掘設備:MZ-1.2電煤鉆、ZBX(BZX)-4.0型電煤鉆綜合保護器,掘進工作面采用YBF-5.5型局部通風機供風。7、其它設備: GQJ-1B型光干涉甲烷測定器10臺,JCB-CJ87型便攜式甲烷噐臺、風速表2臺(中、低速各一臺)、AZL-60自救器30臺,放炮器臺等。8、礦井瓦斯監測監控系統:采用江蘇鎮江中煤電子公司KJ101型瓦斯監測監控系統1套。第二章礦井瓦斯情況分析根據貴州工業大學采礦工程科技咨詢服務公司提供的2005年度雙龍煤礦瓦斯等級鑒定報告,礦井瓦斯絕對涌出量為6.17m3/min,相對涌出量為111.09m3/t,為高瓦斯礦井。上年度礦井瓦斯絕對涌出量為5.35m3/min,相對涌出量為51.36 m3/t,所以隨著開采深度的增加,礦井瓦斯涌出量將增大。由于該礦沒有正規的回采工作面,所以瓦斯來源主要是370m水平的兩個掘進工作面和380m水平的已采區,所以,應該搞好掘進工作面的瓦斯抽放工作,提高瓦斯抽放技術和瓦斯抽放率,提高已采區的密閉質量,應搞好已采區的瓦斯抽放工作;同時,合理布置礦井的開采規劃和生產布局,要形成正規的回采工作面,以便于礦井的通風管理和瓦斯管理,有利于瓦斯綜合治理。從礦井地質構造和煤層特性來看,礦山位于向斜東翼南部的十二索井田。巖層傾向北西西,傾角611。井田內較大斷層有兩條,即井田東部的F35正斷層和中部F701逆斷層,此外,深部小斷層亦有兩條,礦區范圍的斷裂、褶皺均不發育。F35斷層構成十二索井田與平寨井田邊界線。F701斷層南起三岔河,北抵邑昔,長8km,傾向北西西,傾角3455,淺部較緩,深部變陡。斷層面平整光滑,落差4060m,對煤層開采有一定影響。主采煤層頂板為砂巖;底板為泥巖或泥質砂巖,頂板條件較好通過了解礦井地質構造和煤層特性,我們認識到,由于該礦斷層、褶皺的影響,在斷層、褶皺等地質構造帶容易發生突出,而開采煤層結構復雜,出現分層現象,在煤層厚度變化較大的地方也容易發生突出,而該礦煤層傾角較小,瓦斯含量高,煤層強度低,透氣系數小,煤層頂板堅硬致密,增加了煤層突出的危險性。該礦在實際生產過程中,曾經發生過煤與瓦斯突出現象,在立化鎮轄區內的雙龍、平寨、更班、高榮、巴格、三岔河、恒利、安平、三角線等9個礦均處于同一斷層構造帶,經生產實踐證實,具有不同程度的瓦斯動力現象。根據貴州省煤田地質局實驗室提供的煤塵自燃傾向性鑒定報告,其開采煤層屬于一類容易自燃煤層。根據以上分析并結合荔波縣煤礦安全生產監督管理局編制的貴州省荔波縣立化鎮雙龍煤礦煤礦安全現狀綜合評價報告,我公司專家組經過綜合分析和全面考慮,認為要預防雙龍煤礦瓦斯事故的發生,必須從以下三個方面入手:一、 預防礦井瓦斯超限與瓦斯積聚二、 預防外因火災及煤炭自燃火災三、 預防礦井煤與瓦斯突出第三章 礦井瓦斯綜合治理方案要搞好礦井瓦斯綜合治理,必須分析礦井通風、瓦斯、火源等方面的因素,找出薄弱環節,有針對性的提出防治措施。從雙龍煤礦的礦井通風情況來看,該礦的通風路線為:主斜井軌道下山+370運輸巷回風石門+390回風巷回風斜井地面。詳見礦井通風系統示意圖。礦井總進風量為1100m3/min,根據2005年度雙龍煤礦瓦斯等級鑒定報告,礦井瓦斯絕對涌出量為6.17m3/min,相對涌出量為111.09 m3/t,掘進工作面風量為125 m3/min,瓦斯絕對涌出量為0.94m3/min。參照貴州工業大學勘察設計研究院2004年10月提供的貴州省荔波縣雙龍煤礦開采方案,礦井實際需風量為1140 m3/min,回采工作面實際需風量為720 m3/min,掘進工作面實際需風量為240 m3/min,所以,礦井總進風量偏小,主要原因是回風巷壓力大,斷面小,失修嚴重,風阻大,建議搞好礦井設計改造和巷道維修,擴大主要回風巷道的通風斷面積,減小礦井的通風阻力,增大礦井總進風量。此外,在礦井的通風管理方面也存在一些問題,井下沒有按規定設置正規的測風站,沒有按規定進行及時測風,沒有對礦井各用風地點進行詳細風量計算,沒有在礦井通風系統圖上標明礦井的風量分配情況,沒有對礦井通風系統及風量分配合理性進行分析,以便對不合理的通風系統進行改造;對礦井通風設施和通風儀表的管理也要加強,風門、密閉等通風設施構筑質量差,礦井內部漏風量較大,測風表不齊全(無高速風表),并且沒有及時送檢校驗。由于該礦為高瓦斯礦井,隨著礦井開采深度增加,礦井瓦斯涌出量將增大,所以必須加強瓦斯管理,要設立專門機構對防滅火系統、通風系統、監測監控系統、抽放系統、設備、儀器、儀表、風表等進行維修管理;沒有設立瓦斯檢定器、風表、監測監控傳感器檔案,沒有設專人進行儀器儀表的發放維修和送檢校驗;對瓦斯監控系統的管理也要加強,機電設備開停傳感器數量不足,缺少風門開閉傳感器,缺少co及溫度傳感器,沒有定期對傳感器進行送檢和調校。沒有進行重大事故避災路線演習,礦井密閉質量和柵欄不合要求,瓦斯檢查地點設置達不到要求,沒有制定瓦斯抽放計劃,沒有瓦斯超限分析和防范措施,沒有嚴格執行“一炮三檢”制度。另外,必須加強礦井的安全教育培訓,提高職工的安全意識和安全技術水平。從礦井煤與瓦斯突出情況來看,礦井缺少防突技術人員和防突機構,無礦井防突計劃,由于靠近斷層、破碎帶等構造帶易發生突出,所以應制定專門的防突措施和其它安全技術措施;從礦井的火源管理來看,首先礦井應有各種電氣設備的檢修制度的檢修記錄,礦井在這方面資料欠缺,另外各種防護裝置欠缺,如入井口防雷裝置等;由于煤層具有自燃傾向性,所以礦井應有預防煤層自燃措施;同時應搞好礦井消防管路系統。另外,該礦圖紙資料不全,如通風系統圖、采掘平面圖、防塵系統圖、通信系統圖、供電系統圖、井下避災路線圖等應按規定繪制并及時上圖。針對礦井通風管理薄弱,防突技術欠缺的實際情況,特制定該礦瓦斯綜合治理的方案。第一部分預防瓦斯超限與瓦斯積聚第一節 預防采掘工作面瓦斯超限與積聚的措施一、加強通風管理 加強通風管理,使井下采掘工作面的瓦斯濃度都不超過規程規定,是防止瓦斯積聚的一項極為重要的和有效的措施。必須做到以下幾點:1、 建立合理、完善的通風系統。要做到穩定、連續的向井下所有用風地點供風,并保持足夠風量。2、 實行分區通風。各水平、各采區(面)都要有單獨的回風道,使污濁風流直接進入采區回風道或礦井總回風道,而不得串入其他采掘工作面。3、 及時建筑和管理好通風構筑物。對風門、風橋、擋風墻、調節風窗等,要保證規格質量,并應經常檢查維修,以保證完好,還應根據需要,及時調整風量。4、 巷道貫通后要及時調整通風系統,嚴防風流短路或風量不足引起瓦斯積聚。5、 加強局部通風管理。1) 保證掘進工作面通風設備連續穩定的運轉,不得任意停開,應有計劃的停電停風。2) 局部通風機因故停止運轉時,必須撤出工作面的人員至新鮮風流中,并切斷工作面電源,做到停風必停電,先送風后送電。根據規程規定:高瓦斯礦井必須安裝“三專兩閉鎖”,即專用線路、專用開關、專用變壓器和風電閉鎖與瓦斯電閉鎖。3) 恢復通風時,必須首先檢查瓦斯,當風機附近10米范圍內瓦斯濃度不超過0.5%、停風區域內瓦斯濃度不超過1%時,方可送電,否則必須制定排放措施。4) 建立瓦斯排放分級管理制度:停風區內瓦斯濃度達以上或二氧化碳達1.5%時由瓦檢員、班組長、安全員就地處理排放。停風區內瓦斯濃度達以上時,制定措施,經礦總工程師(技術負責人)審批措施后,按措施執行。5) 加強局部通風管理,對風筒要吊掛平直,做到逢環必掛,對風筒的破口要及時修補和更換,對巷道拐彎地方要設彎頭,減少風筒阻力,保證工作面有足夠的風量,對巷道斷面減小時,要采取措施,防止礦車刮壞風筒。6) 風筒出風口到工作面的距離要符合作業規程的規定。6、采煤工作面上隅角瓦斯超限和積聚的處理1)掛風障引導風流法,即在工作面上隅角附近設置帆布風障(風筒布),迫使一部分風流流經工作面上隅角,將該處積存的瓦斯沖淡排出。2)上隅角排放瓦斯法。采用硬質風筒利用風壓差將上隅角積聚的瓦斯排放到回風口2050m處,也可以在風筒內設置高壓水或壓氣的引射器,提高排放效果。有條件時,也可采用重慶煤科分院生產的風動局扇抽排上隅角瓦斯風流的方法。3)利用瓦斯抽放系統。在風巷采空區埋管,采用低負壓抽排上隅角瓦斯。二、加強瓦斯管理 加強和搞好礦井瓦斯管理是防止瓦斯積聚和瓦斯爆炸的關鍵環節。必須做到以下幾點:1、 健全機構,完善制度。各礦井都要有適應通風瓦斯管理要求的組織機構和專業隊伍,配足安全檢查及瓦斯檢查人員,還必須建立一套完善的瓦斯檢查與管理制度及相應的獎懲規定,并認真執行。2、 嚴格執行規程有關瓦斯檢查與管理的各項規定。如,區域巡回檢查瓦斯和檢查次數的規定;控制各處風流瓦斯濃度及超限時必須采取相應措施的規定,停電檢修或臨時停工停風必須采取排放瓦斯措施的規定;“一炮三檢”、“三人聯鎖放炮”和巷道貫通及盲巷管理的規定等都必須嚴格遵守。3、 強化現場瓦斯管理,防止和及時發現、處理局部瓦斯積聚,嚴禁超限作業。4、 充分發揮瓦斯抽放系統的作用,對采煤工作面進行老空區留管抽放,采面進行邊采邊抽或預抽;對掘進工作面進行邊掘邊抽或預抽,以減少采掘工作面瓦斯涌出量并能預防煤與瓦斯突出。第二節 井巷瓦斯積聚的處理措施一、 根據規程規定,下列情況必須進行瓦斯排放工作:1、 礦井因停電檢修,主要通風機停止運轉或通風系統遭到破壞以后,必須有排除瓦斯的安全措施。2、 因臨時停風或其它原因,局部通風機停止運轉。在恢復通風前必須檢查瓦斯,如果停工區中瓦斯濃度超過1%或二氧化碳濃度超過1.5%時,必須制定排除瓦斯或二氧化碳的措施。3、 恢復已封閉的停工區或掘進工作接近這些地點時,必須事先制定措施排除其中積聚的瓦斯。二、 排放瓦斯的安全技術措施:1、 計算排放瓦斯量,預計排放所需時間。2、 明確風流混合處的瓦斯濃度,制定控制送入獨頭巷道風量的方法,嚴禁“一風吹”。常用的方法有:在局部通風機排風側的風筒上捆上繩索,收緊或放松繩索控制局部通風機的排風量;或者把風筒接頭斷開,改變風筒接頭對合空隙的大小,調節送入的風量;或者在局部通風機排風側第一節風筒上設“三通”。經調節送入風量等。3、 確定排放瓦斯流經的路線,標明通風設施、電氣設備的位置。4、 明確撤人范圍、指定警戒人位置。5、 明確停電范圍、停電地點及斷、復電的執行人。6、 明確必須檢查瓦斯的地點和復電時的瓦斯濃度。7、 明確瓦斯排放負責人和參加人員名單及各自擔負的責任。8、 文圖齊全、清楚,通風設施、機電設備及瓦斯監測傳感器等應該上圖的,都要準確、不能遺漏。三、 巷道高頂局部瓦斯積聚治理 當井下瓦斯涌出量較大、通風不良或風流達不到的地方,都容易發生局部瓦斯積聚。由于發生高頂局部瓦斯積聚的地點不同,其處理的方法也不一樣: i、處理巷道冒落空洞中局部瓦斯積聚1、 導風板引風法。即在高頂空間下的支架頂梁上釘擋板,把一部分風流引到高冒處,以吹散積聚瓦斯。2、 充填置換法。即在棚梁上鋪設一定厚度的木板或荊芭,再在上面填滿黃土或沙子,從而將積聚的瓦斯置換排除。3、 風筒分支排放法。巷內若有風筒,可在冒落處的風筒上加“三通”或安設一段小直徑的分支風筒,向冒頂空洞內送風,以排除積聚的瓦斯。4、 壓風排除法。在有壓風管通過的巷道,可在管路上接出分支,并在分管上接若干個噴嘴,利用壓風將積聚的瓦斯排除。 ii、處理巷道頂板處呈層狀局部積聚的瓦斯。1、 加大巷道內的風速,使風速大于0.5-1m/s,讓瓦斯與風流充分混合而排出。2、 加大頂板附近的風流速度。如在頂梁下設置導風板,將風流引上頂板附近等。也可沿頂板鋪設鐵風筒,每隔一定距離接出一短管;或沿頂板鋪設鉆有小孔的壓風管等,這樣都可將積聚的層狀瓦斯吹散。3、 隔絕瓦斯來源。如果頂板裂隙發育有瓦斯涌出,可用背板和粘土將其背嚴、填實。4、 鉆孔抽放瓦斯。如果頂板裂隙有集中的瓦斯來源,可向頂板打鉆接管抽放瓦斯。第三節 預防火源產生的措施防止出現火源的原則是:禁止一切非生產性火源;對生產中可能產生的火源要嚴格管理和控制。具體有以下幾條:1、 防止出現明火。即按照規程規定,禁止在井口房、主要通風機房和瓦斯泵站周圍20米內使用明火、吸煙;嚴禁攜帶煙草及點火器具下井;井下禁止使用電爐;需要在井下施焊時,要遵守規程規定,嚴格審批手續;防止煤炭自燃;加強火區管理防止復燃等。2、 防止出現電火花。即瓦斯礦井必須采用安全型、防爆型和安全火花型的電器設備;井口和井下電器設備必須設有防雷電和防短路保護裝置;所有電纜接頭不準有“雞爪子”、“羊尾巴”和明接頭;不準帶電作業;嚴禁在井下拆開、敲打、撞擊礦燈的燈頭和燈盒等。3、 防止出現放炮火焰。即不準使用變質和不合格的炸藥,有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井必須使用與該礦井瓦斯等級相適應的安全炸藥;禁止放明炮、糊炮;禁止使用明接頭或裸露的放炮母線,雷管腳線、母線與放炮器的連接要牢固;要使用水炮泥,炮眼封泥要裝滿填實,防止打筒;打眼、裝藥、放炮都必須符合規程要求。4、 防止出現其他火源。即在移動機械設備過程中要輕搬輕運,防止摩擦、撞擊出現火花;采取針對性安全措施,防止金屬、巖石等堅硬物體從高處落下,以防產生撞擊火花等。第二部分 預防外因火災及煤炭自燃火災第一節預防外因火災的措施1、各井口檢身站必須對所有入井人員嚴格檢查,杜絕攜帶煙火入井。 2、井下嚴禁使用燈泡取暖和使用電爐。 3、井口房和通風機房附近20米范圍內,不得有煙火或用火爐取暖。 4、在井下和井口房,嚴禁采用可燃材料搭設臨時操作間、休息間。 5、井下變電所、配電室、材料庫要使用不燃材料砌筑。6、井下需進行電、氣焊作業時,必須制定措施,并報主管礦長,且執行井下電、氣焊作業實施細則。 7、井下進行電、氣焊作業地點必須是進風的主要大巷、進風石門、軌道上山、運輸上山。回風巷道及煤巷嚴禁進行電、氣焊作業。 8、進行電、氣焊作業時,現場必須有班、隊長、瓦檢員值班,作業地點還必須有水、砂、滅火器等滅火及防止火星飛散遮擋裝置。 9、電、氣焊作業完畢后,瓦斯檢查員和施工單位人員還必須在現場停留一小時以上,確認無任何余火后,方可離開現場。10、礦井必須設地面消防水池和井下消防管路系統。井下消防管路系統每隔100米設置支管和閥門。地面的消防水池必須經常保持不少于200 m3的水量。 11、對于井下使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等,必須存放在蓋嚴的鐵桶內。用過的綿紗、布頭和紙,也必須存放在蓋嚴的鐵桶內并由專人定期送到地面進行處理,不得亂扔亂放。嚴禁將剩油、廢油潑灑在井巷或硐室內。 12、加強對安全保護裝置、設施的管理,定期進行檢查試驗、維修。以保證安全裝置和設施在一旦出現著火險情時,能及時發揮作用。 13、井下臨時配電點要配足滅火設備、器材,河沙等。 14、井下電纜必須按標準進行吊掛,嚴禁拖地,不得出現“死彎”。嚴禁延燃電纜入井。 15、井下放炮必須嚴格執行正向爆破,反向爆破時必須制定安全技術措施。炮泥充填必須符合作業規程的規定。 16、強化電氣設備的維護、檢修,杜絕失爆,井下嚴禁帶電檢修和搬遷。 17、井下低壓電纜,要使用不延燃橡套電纜,加強高低壓電纜的維護,確保安全供電。 18、回采工作面回采結束后,必須及時封閉,最遲不得超過一個月。各廢、盲巷必須檢查是否有電纜、水管,若有時必須及時回收封閉。第二節預防煤炭自燃火災措施一、礦井自燃火源的分布規律礦井自燃火源主要分布在采空區、煤柱、巷道頂煤和斷層附近。1、采空區。采空區火災占50%以上。自燃火源主要分布在有碎煤堆積和漏風同時存在、時間大于自然發火期的地方。從已發生自燃火源分布來看,多煤層聯合開采和厚煤層分層開采時,采空區自燃火源多位于停采線和上、下順槽附近,即所謂的“兩道一線”;中厚煤層采空區的火源大多位于停采線和進風道。當采空區有裂隙與地表或其他風路相通時,在有碎煤存在的漏風路線上都有可能發火。2、煤柱。尺寸偏小、服務期較長、受采動壓力影響的煤柱,容易壓酥碎裂,其內部發生自燃火源。3、巷道頂煤。巷道頂煤受壓時間長,壓酥破碎,風流滲透和擴散至內部(深處),便會發熱自燃。4、斷層和地質構造附近。二、防治自燃火災措施1、正確選擇開拓方式、巷道布置與采煤方法。開采自然發火嚴重的厚煤層或近距離煤層群時,盡量將運輸大巷,回風大巷、采區上下山、集中運輸平巷和集中回風平巷等服務時間較長的巷道布置在煤層底板巖石中。避免高落式、房柱式等不合理的采煤方法。提高回采率、加快回采速度,使工作面在自然發火期前結束,并進行封閉。2、當井下發現火源初起時,可以采用直接滅火方法,將火源或高溫熾熱物挖出來或采用灑水滅火降溫方式,以根除火災隱患。第三部分預防礦井煤與瓦斯突出第一節 防突方案選擇一、區域性防突方案選擇目前區域性防突方案有開采保護層和預抽煤層瓦斯,根據防治煤與瓦斯突出細則相關的規定,在突出礦井開采煤層群時必須首先開采保護層,因為開采保護層后,在被保護層中受到保護的地區可按無突出煤層進行采掘工作,在未受到保護的地區,必須采取防治突出措施。預抽煤層瓦斯較適合于單一的突出危險煤層和無保護層可采的突出煤層群。從雙龍煤礦的實際情況來看,該礦井田內賦存有I、II號共2層煤,本礦可采煤層為II號煤, I號煤層因不穩定而局部可采,區內主要可采煤層層,即II號煤層。由于受F710逆斷層影響,煤層受擠壓成碎粒狀和粉沬狀,煤的堅固性系數小于0.3,其煤層透氣性將減少,所以越靠近這條斷層越有可能突出。該礦在實際生產過程中,曾經發生過煤與瓦斯突出現象,根據雙龍煤礦煤與瓦斯突出情況并參照鄰近煤礦煤與瓦斯突出情況來看,在立化鎮轄區內的雙龍、平寨、更班、高榮、巴格、三岔河、恒利、安平、三角線等9個礦均處于同一斷層構造帶,經生產實踐證實,具有不同程度的瓦斯動力現象。從以上分析可以看出,雙龍煤礦區域性防突方案可以選擇預抽煤層瓦斯。二、局部性防突方案選擇在預抽煤層瓦斯后,當預抽效果沒有達到預期目標時必須采取局部防突措施,目前局部防突措施廣泛采用的主要有:水力沖孔、煤層注水、大直徑預排鉆孔、超前鉆孔、瓦斯抽放、深孔松動爆破、前探支架、金屬骨架、煤體固化等?,F將各種局部防突措施的適用條件及優缺點列表如下(表3-1)表3-1 局部防突措施方案選擇表序號類別適用條件適合地點優缺點1瓦斯抽放煤層透氣性較好,有足夠的抽放時間石門揭煤,采煤工作面優點是使煤體充分卸壓,有效地提高煤層透氣性、降低煤層突出危險性。缺點是抽放時間長,設備投資大,工藝復雜。2大直徑預排鉆孔煤層透氣性較好,有足夠的排放時間石門揭煤優點是工藝簡單,較有效地使煤體卸壓,提高煤層透氣性、降低煤層突出危險性。缺點是排放時間長,排放鉆孔數量多,施工時間長。3水力沖孔有自噴現象的嚴重突出危險煤層,煤層頂底板較好石門揭煤,煤巷掘進工作面優點是對有自噴現象的嚴重突出危險煤層能有效地消除其突出危險性。缺點是影響煤層的開采條件,惡化生產環境。4超前鉆孔煤層透氣性較好,煤質較硬的突出煤層煤巷掘進工作面,采煤工作面優點是使煤體有效地卸壓、排瓦斯,有效地降低煤層突出危險性,缺點是煤層賦存變化時,施工困難。5深孔松動爆破煤質較硬,突出強度較小,煤層頂底板較好的煤層煤巷掘進工作面,采煤工作面優點是使工作面前方卸壓帶前移,消除煤層突出危險性,缺點是爆破技術較高,爆破效果檢驗困難,不適合于突出強度較大的煤層和上山掘進。6煤層注水煤質較硬,底板無遇水鼓脹性的煤層采煤工作面優點是安全有效地消除煤層的突出危險性,特別適合于較干燥的煤層,缺點是注水時間長,封孔技術復雜,影響礦井生產條件。7金屬骨架石門與煤層層面的交角大于45的薄及中厚煤石門揭煤優點是對于揭開具有軟煤和軟圍巖的薄及中厚突出煤層時效果很好,缺點是不能單獨使用,要配合其它防突措施,揭開煤層后不能拆除金屬骨架。8前探支架松軟煤層的平巷工作面煤巷掘進工作面優點是能有效防止工作面頂部懸煤垮落而造成的突出(傾出),缺點是操作較繁瑣,影響作業進度9煤體固化松軟煤層采掘工作面優點是能有效防止工作面頂部懸煤垮落而造成的突出(傾出),缺點是操作較繁瑣,影響作業進度從雙龍煤礦的實際情況來看,根據該礦可采煤層特征和煤層頂底板特性,針對雙龍煤礦防突技術裝備少,人員防突經驗不足的現實,為便于其操作、實施、管理,本著安全、可靠、有效的原則,建議采用如下局部防突技術方案:1、石門揭煤防突技術方案 建議選用大直徑預排鉆孔為局部防突方案;當條件具備時,可配合使用瓦斯抽放的方法來加快瓦斯的排放速度,提高煤體瓦斯的釋放效果。2、煤巷掘進工作面防突技術方案 建議采用超前鉆孔為局部防突技術方案,該方案具有操作簡單,易掌握,煤體能有效卸壓的優點。3、采煤工作面防突技術方案 建議選用煤體瓦斯預抽的防突技術方案。條件具備時還可配合使用煤體注水的綜合防突技術方案。 前一方案具有簡單、易操作、有效的優點,后一方案除有上述的優點外,還有改善煤體結構性質、消除突出危險性,在開采過程中還有降低粉塵的優勢。第二節 煤層突出危險性預測雙龍煤礦要防治煤與瓦斯突出不能靠單一的防治措施,而應采取一套綜合防治突出措施,其內容包括突出預測、防突技術措施、措施效果檢驗與安全防護措施,稱為“四位一體”綜合防突措施(詳見圖3-1)一、 區域突出危險性預測突出煤層經區域突出危險性預測(采用瓦斯地質統計法或綜合指標法),將其劃分為突出危險區、突出威脅區和無突出危險區。在突出危險區,應首先采用區域防突措施(預抽煤層瓦斯)。在未被保護或未被預抽效果不好的區域(突出危險區)進行掘進或回采時,必須采取“四位一體”綜合防突措施。在突出威脅區,應采用工作面預測方法每隔30100m連續進行至少兩次驗證,若都無危險,則仍為突出威脅區;若其中一次有突出危險時,則應改為突出危險區。在突出威脅區,要采取安全防護措施進行作業。在無突出危險區,可不采取防突措施,但應采取安全防護措施。區域預測方法:A、采用綜合指標法對煤層進行區域預測,應符合下列要求:1、在巖石工作面向突出煤層至少打兩個測壓鉆孔,測定煤層瓦斯壓力。測定方法見防突細則;2、 在打測壓鉆孔的過程中,每米煤孔采取一個煤樣,測定煤的堅固性系數(f)。測定方法見防突細則;3、 將兩個測壓孔所測堅固性系數最小值加以平均作為軟分層的平均堅固性系數;4、 將堅固性系數最小的兩個煤樣混合后,測定煤的瓦斯放散初速度指標(p)。測定方法見防突細則;煤層區域性突出危險性,可按下列兩個綜合指標判斷:D=(0.0075H/f-3)(p-0.75)K=p/fD煤層突出危險性綜合指標;K煤層突出危險性綜合指標;H開采深度,m;P煤層瓦斯壓力,取兩個測壓鉆孔實測瓦斯壓力的最大值,Mpa;p軟分煤層的瓦斯放散初速度指標;f軟分層煤的平均堅固性系數。綜合指標D、K的突出臨界指標值應根據本礦實測數據確定,由于無實測資料,可參照表3-2所列的臨界值,確定區域突出危險性。表3-2 用綜合指標D和K預測煤層區域突出危險性的臨界值煤層突出危險性綜合指標 D煤層突出危險性綜合指標 K0.25205、煤層突出危險性綜合指標 D和K任一項達到或超過臨界值時,該煤層即可定為突出煤層,否則為非突出煤層。6、在突出煤層中,如果D=(0.0075H/f-3)(p-0.75)式中兩個括號內的計算值都為負值時,則不論D值大小,都為突出威脅區域。B、采用瓦斯地質統計法對煤層進行區域預測煤與瓦斯突出具有明顯的區域性特征,即便是在同一采區,也不是所有地點都發生突出。根據國內外統計資料表明,突出區域僅占采掘面積的10%左右。采用瓦斯地質統計法就是在采掘過程中,設專人收集地質構造、預測指標和煤層瓦斯動力現象(打鉆時的頂鉆、夾鉆、噴孔、傾出、突出等)的分布,以及它們之間的關系,逐步摸索出突出的分布規律,以便分析判斷新采區、新水平煤層突出危險的區域分布。二、 工作面突出危險性預測在突出煤層中有下列情況之一者,應視為突出危險工作面:1、 在突出煤層的構造破壞帶,包括斷層、褶曲、火成巖侵入等;2、 煤層賦存條件急劇變化的區域;3、 采掘應力迭加的區域;4、 在工作面預測過程中出現噴孔、頂鉆等動力現象;5、 工作面出現明顯突出預兆。A、石門揭煤工作面突出危險性預測采用鉆屑瓦斯解吸指標法預測石門揭煤工作面突出危險性,方法如下:在石門工作面距煤層最小垂距為310米時,利用探明煤層賦存條件和瓦斯情況的鉆孔或至少打兩個直徑為50-75mm的預測鉆孔,在其鉆進煤層時,用13mm的篩子篩分鉆屑,測定其瓦斯解吸指標(h2或K1)。鉆屑瓦斯解吸指標的測定方法詳見防突細則。鉆屑瓦斯解吸指標的突出臨界值,應根據實測數據確定;由于無實測數據,可參照表3-3中所列的指標臨界值預測突出危險性。選用表3-3中的任一指標進行預測時,當指標超過臨界值時,該石門工作面預測為突出危險工作面;反之為無突出危險工作面。表3-3 鉆屑指標法預測石門揭煤工作面突出危險性的臨界值表鉆屑解吸指標臨界值h2 (Pa)K1 (mL/gmin1/2)干煤2000.5濕煤1600.4B、煤巷掘進工作面突出危險性預測采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性,方法如下:1、 在煤巷掘進工作面打2-3個直徑42mm、孔深810m的鉆孔,鉆孔布置如圖3-2;2、 鉆孔每打1m測定鉆屑量一次,每隔2m測定一次鉆屑解吸指標。根據每個鉆孔沿孔長每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標K1或h2預測工作面的突出危險性。采用鉆屑指標法預測工作面突出危險性時,各項指標的突出危險臨界值,應根據現場資料確定。由于無實測資料,可參照表3-4的數據確定工作面的突出危險性。實測得到的任一指標Smax值、K1值或h2值等于或大于臨界值時,該工作面預測為突出危險工作面;3、采用鉆屑指標法預測突出危險性,當預測為無突出危險時,每預測循環應留有2m的預測超前距。表3-4 用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性的臨界值h2最大鉆屑量K1危險性PaKg/mL/mmL/(gmm1/2)20065.40.5突出危險工作面20065.40.5無突出危險工作面圖3-2 鉆屑指標法預測掘進工作面突出危險性鉆孔布置圖810m24m121巷道 2鉆孔C、采煤工作面突出危險性預測采煤工作面突出危險性預測可采用煤巷掘進工作面突出危險性預測方法,沿采煤工作面每隔1015m布置一個預測鉆孔,孔深根據工作面條件選定,但不得小于3.5m。預測方法同煤巷掘進工作面突出危險性預測方法,采用鉆屑指標預測法,當預測為無突出危險工作面時,每預測循環應留2m預測超前距。第三節 防治突出措施效果檢驗一、預抽煤層瓦斯防治突出措施的效果檢驗預抽煤層瓦斯后,對預抽瓦斯防治突出效果的檢驗應在煤巷掘進時進行,檢驗方法采用鉆屑指標法。防治突出專門機構必須按表3-5填寫防治突出措施效果檢驗單,報礦總工程師批準。表3-5 防治突出技術措施效果檢驗報告單礦井:煤層地點檢驗時間年 月 日采 用 的 防 突 技 術 措 施措施名稱及方案設計措施施工情況措 施 效 果 檢 驗檢 驗 方 法實 測 數 據檢驗意見檢驗人礦總工程師二、石門揭煤工作面防治突出措施的效果檢驗石門防治突出措施執行后,采取鉆屑指標法檢驗措施效果。檢驗孔孔數為4個,其中石門中間一個、并位于措施孔之間,其它三個位于石門上部和兩側,終孔位置應位于措施控制范圍的邊緣線上。如檢驗結果的各項指標都在該煤層突出危險臨界值以下,則認為措施有效;反之,認為措施無效。防治突出專門機構必須按表3-5填寫防治突出措施效果檢驗單,報礦總工程師批準。三、煤巷掘進工作面防治突出措施效果檢驗煤巷掘進工作面執行防治突出措施后,采用鉆屑指標法進行措施效果檢驗。檢驗孔深應小于或等于措施孔,并應布置在兩個措施孔之間(如圖3-3)。如果測得的指標都在該煤層突出危險臨界值以下,則認為措施有效,反之,認為措施無效。當措施無效時,無論措施孔還留有多少超前距,都必須采取防治突出的補充措施,并經措施效果檢驗有效后,方可采取安全措施施工。防治突出專門機構必須按表3-5填寫防治突出措施效果檢驗單,報礦總工程師批準。當檢驗孔孔深等于措施孔孔深(檢驗與措施孔孔深均采用鉆孔向巷道掘進方向的投影孔深,簡稱投影孔深)時,經檢驗措施有效后,必須留有5m投影孔深的超前距。當檢驗孔孔深小于措施孔孔深,當兩投影孔深的差值不小于3m時,經檢驗措施有效后,可采用2m投影孔深超前距。圖3-3 掘進工作面措施效果檢驗孔布置圖3121211措施孔; 2措施效果檢驗孔; 3掘進工作面四、采煤工作面防治突出措施的效果檢驗采煤工作面執行防治突出措施后,采用鉆屑指標法進行措施效果檢驗。檢驗鉆孔應打在措施孔之間,檢驗指標小于該煤層突出危險臨界值時,則認為防突措施有效,反之,則認為防突措施無效。在措施無效區段,必須采取補充防治突出措施,并經措施效果檢驗有效后,方可采取安全措施施工。第四節 防治突出技術措施 根據雙龍煤礦當前的情況,按照以上選定的防突方案,雙龍煤礦采取的具體防突措施如下:一、區域性防突措施預抽煤體瓦斯預抽II號煤層瓦斯,釋放瓦斯壓力作為該礦區域性防突措施,瓦斯預抽放地點在II號煤層煤巷掘進工作面和采煤工作面,瓦斯預抽放布置如下:1、煤巷掘進工作面在煤巷掘進工作面前方煤層施工扇形鉆孔,每個鉆場施工9個鉆孔。鉆孔長度40m,鉆場間距30m,鉆孔終孔點在巷道兩幫輪廓線外4m范圍內的煤層中均勻布置進行瓦斯預抽,如圖3-4。鉆孔直徑75mm,封孔深度不小于5m,抽放負壓為13kPa以上。圖3-4掘進巷道預抽示意圖 2、回采工作面回采工作面預抽瓦斯鉆孔布置一般有四種形式,平行工作面的平行鉆孔;斜交工作面的平行鉆孔; 扇形鉆孔;交叉鉆孔。根據礦井實際情況,宜選用斜交工作面的平行鉆孔方式(圖3-5)。如果工作面斜長為60m,那么,鉆孔長度可確定為40m,鉆孔間距35m,鉆孔與回采工作面夾角1520,鉆孔直徑75mm,封孔深度不小于5m,抽放負壓為13kPa以上。圖3-5回采工作面預抽煤層瓦斯鉆孔布置圖回 風 巷運 輸 巷開 切 眼二、局部防突措施在預抽煤層瓦斯后,當預抽效果沒有達到預期目標時必須采取局部防突措施,這時應進行區域性防突效果檢測,檢測地點在II號煤層掘進工作面,檢測方法為鉆屑指標法,判斷無突出危險的區域,可不采取防突措施,但應采取安全防護措施進行作業。達不到有效性指標的區域,在進行采掘作業時,都必須在工作面采取局部防突措施。局部防突措施分煤巷掘進工作面、回采工作面和石門掘進工作面防突措施。(一)、煤巷掘進工作面的防突措施采用超前鉆孔作為局部防突措施,具體操作應符合下列要求:1. 鉆孔直徑7590mm,鉆孔長度15m,須超前于工作面不小于5m的距離;2. 鉆孔應盡量布置在煤層的軟分層中;3. 超前鉆孔的控制范圍,應控制到巷道斷面輪廓線外24m;4. 鉆孔數量應根據鉆孔有效排放半徑確定,有效排放半徑應經實測確定。該礦無實測記錄,目前可暫按0.3m,即終孔間距0.6m進行布置,鉆孔布置如圖3-6.5. 當工作面靠近或處于地質構造破壞帶或煤層賦存狀態發生變化時,應及時探明情況,采取有針對性強化措施,一般要多打超前鉆孔;6. 超前鉆孔實施后,必須用工作面預測方法對措施效果進行檢驗,如無效,必須另外打鉆孔,直至有效;7. 超前鉆孔施工前應加強工作面支護,打好迎面支架,背好工作面。8. 特別要強調的是,第一次執行局部防突措施或無措施超前距時,掘進工作面(包括回采工作面)前方沒有5m安全屏障,因此,必須采取打密集小眼的措施,在工作面前5m和兩幫4m范圍內形成安全屏障,經確保施工時作業人員的安全。圖3-6 煤巷掘進工作面超前防突鉆孔布置圖(二)、回采工作面的防突措施選用煤體瓦斯預抽的防突技術措施,條件具備時還可配合使用煤體注水的綜合防突技術措施,回采工作面煤體預抽鉆孔布置方法同區域性防突措施。(三)、石門揭煤防突措施石門揭煤是突出礦井最危險的工作環節,發生突出的幾率多、強度大、危害性高。因此,石門揭煤要嚴格按煤礦安全規程和防治煤與瓦斯突出細則有關規定執行。1) 距煤層垂距10m前,要打探鉆探明煤層賦存情況和預測煤層的突出危險程度。突出危險程度可用測定煤層瓦斯壓力的方法判斷,但測壓工藝復雜,時間長,不利于生產。一般采用測定其瓦斯解吸指標(h2或K1)預測其突出危險性。當煤層有突出危險時,應采取防突措施,經效果檢驗后,方能在安全防護措施條件下施工。2) 當預測為無突出危險時,可不采取防突措施,可直接用震動放炮揭穿煤層。此時,石門工作面距煤層的最小垂距為1.5m,如果巖石松軟、破碎,還應適當增加垂距。3) 地質構造復雜、巖石破碎地區,石門工作面掘至距煤層(垂距)20m之前時,必須在石門斷面輪廓線外5m范圍煤層內布置一定數量的鉆孔,以確切掌握煤層賦存與瓦斯情況。4) 在石門距煤層(垂距)不足5m且大于2m時,為了防止石門或石巷誤穿煤層,必須采取探明煤層的探測措施,保證巖柱厚度不小于2m??刂仆怀雒簩拥那疤姐@孔布置見圖3-7圖3-7 控制突出煤層的前探鉆孔布置圖防突技術措施選用大直徑預排鉆孔為局部防突方案;當條件具備時,可配合使用瓦斯抽放的方法來加快瓦斯的排放速度,提高煤體瓦斯的釋放效果。1、措施的使用條件A、大直徑預排鉆孔1)煤層透氣性較好、并有足夠的排放時間;2)執行措

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