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文檔簡介

1、目錄總說明 .1第一章礦井概況 .3一、礦井位置和交通 .3 二、采區位置和范圍.4 三、采區開采現狀 .5 第二章采區地質特征 .6一、礦井地層 .6 二、地質構造 .7 三、煤層特征 .7 四、礦山開采技術條件 . 10 第三章采區通風系統改造設計方案.14一、回風路線的選擇. 14 二、回風巷道層位的選擇. 14 三、通風系統巷道布置 . 14 四、巷道斷面和支護. 15 五、組織施工 . 15 第四章采區通風系統 .16一、礦井通風系統 . 16 二、采區通風系統 . 16 三、礦井風量計算 . 16 第五章主要安全技術措施 .17一、防止瓦斯積聚的措施. 17 二、杜絕引爆火源的措施

2、. 18 三、防止瓦斯爆炸災害擴大的措施. 19 四、防塵措施 . 20 五、隔爆措施 . 21 六、防治水、防排水措施. 25 七、頂板管理措施 . 26 八、防止機電運輸 事故措施 . 27 1 資興市青山煤礦 +550水平通風系統改造設計方案總說明青山煤礦 +550水平南部是本礦原有煤炭資源的主采區,在開采三煤過程中,揭露此區域煤層厚度局部達4 至 5 米,并在 2010年至 2011年期間開采了部分上分層煤,下分層還有1-2 米煤層可開采利用。如果布置壁式工作面進行正規化開采又比較困難。為了加大原有巷道的利用率, 充分開采本礦范圍內的煤炭資源, 本礦決定利用原有系統1500多米巷道 (

3、 位于本礦礦井邊界范圍之內) ,在礦井南部布置巷采工作面進行復采殘采。由于礦井改造驗收時,+550水平巷道并未形成完整的通風系統而未被利用。為此對+550水平原有巷道加以改造,使整個南部巷道形成完整的通風系統,提出+550 水平通風系統改造設計方案:1、從 11 軌道下山 +580 開門施工 +580 水平石門并與 11 回風下山貫通后,再施工 +580 水平三煤底板回風大巷;2、從+550水平南大巷開門施工三煤底板南回風上山與+580 水平回風大巷貫通,形成 +550 水平南部完整的通風系統回路;3、將+550 水平三煤回風巷一個大彎拉直,減少巷道運輸環節和通風阻力;4、+510 水平三煤南

4、巷繼續向南施工與+550 水平風巷南翼下山貫通,形成 +510與+550水平通風系統回路。一、礦井概況1、采區位置和范圍本開采區位于礦井南冀距主井井口最遠長度為1200 多米,現有巷道的一號軌道下山、 +550水平運輸大巷通往此開采區。按礦井劃分可分為 13 采區,可采三煤層標高為 +550米至+480 米水平,其中+550水平以上為原寶源煤礦采空區。走向長度約400 米、傾向長度 300米,面積約0.12 平方公里。2 開采煤層及技術條件 . 13 采區可采 3 煤層,煤層平均傾角12 至 18 度。湖南省煤炭工業局湘煤行201116號文件批復 : 該礦井屬低瓦斯礦井 , 瓦 斯 涌出 量為

5、 : 相 對瓦 斯涌 出量 7.20m3/t , 絕 對瓦 斯涌 出 量0.28m3/min 。有煤塵爆炸危險,煤層屬不易自燃煤層。礦井一般涌水量2 為 20.0m3/h, 雨季水量增加 , 高達 50.0m3/h 。此采區根據礦實地水文觀測一般涌水量為 4-6m3/h, 雨季最高為 10.0m3/h 。二、設計依據1、湘國土資儲小礦備字( 2009)257 號,關于湖南省資興市三都礦區中平硐井田青山煤礦資源儲量核實報告礦產資源儲量評審備案證明。2、 湖南省資興市三都礦區中平硐井田青山煤礦資源儲量核實報告由湖南省煤田地質局第六勘探隊2009 年 9 月編制。3、資興市青山煤礦礦井實測圖(資興市

6、青山煤礦) (1:2000);5 、 資 興 市 青 山 煤 礦 采 礦 許 可 證 ( 副 本 ) ( 證 號 :c430000201005112066634 ); 6、 煤礦安全規程、 煤炭工業小型礦井設計規范 、 煤礦安全生產基本條件規定。7、其它有關資料。三、設計指導思想根據本礦的煤層賦存條件、地形地質、開采技術條件和目前湖南省小型煤礦開采的技術水平,按照煤礦安全規程和煤炭工業小型礦井設計規范的要求,充分利用現有設備、設施,滿足接替開采、生產及安全需要的原則下進行設計。四、設計的主要特點1、礦井的主要開拓工程基本完成。2、礦井現井下、地面供電系統、地面生產系統都已改造完成。3、進一步完

7、善改造 +550水平通風系統, 采用巷采法來復、 殘采礦井南冀殘余煤炭資源。五、主要技術經濟指標1、礦井生產能力: 60kt a;2、投產井巷工程總長度:425m 。總工期 4 個月。其中: 可利用巷道 1557m 新掘巖巷 388m, 新掘煤巷 40m ;3 第一章礦井概況一、礦井位置和交通青山煤礦位于資興市碑記鄉, 離資興市東北直距13km ,郴州市直距約 50km 。距三都鐵路支線貨場2.5km,區內有郴資公路連接107 國道及京廣鐵路,交通較為方便。地理坐標為:東徑113 1710 113 17 51 ,北緯2558 26 255950 。白露塘水庫汝城東坪金龜黃泥永興湘江塘溪郴州市桂

8、陽歐陽海鯉魚塘蓼江(1:110圖柏林東坑興寧皮石州門司波水資興市東團結彩洞龍溪11300至衡陽0026龍渣八面山2040萬)交 通 位 置g106京珠高速g107大奎上s213s214鯉魚江三都江礦井位置青山煤礦4 二、采區位置和范圍本開采區位于礦井南冀距主井井口最遠長度為1200 多米,現有巷道的一號軌道下山、 +550 水平運輸大巷通往此開采區,并在11 回風上山有一聯絡巷與之相連。按礦井劃分可分為13 采區,可采三煤層標高為+550 米至+480 米水平,其中 +550 水平以上為原寶源煤礦采空區。走向長度約 400 米左右、傾向長度300 米,面積約0.12 平方公里。具體位置見 13

9、 采區礦井位置示意圖-18+18+15-155 三、采區開采現狀1 開拓方式、采煤方法及生產規模該采區是青山煤礦是原有老采煤區,采用平硐暗斜井開拓,邊界抽出式通風。可采 3 煤層, 原儲量報告探明為礦井3 煤平均可采厚度 1.37m,平均傾角 18 度左右,現根據井巷實際揭露局部煤層厚度達4-5 米。煤層正常情況下采用走向壁式,爆破或手鎬落煤采煤方法;由于局部煤層較厚已采出上分層原煤而殘留的下分層煤炭可采和原巷采法采出后殘留的局部不完整的煤段, 采用巷道掘進式采煤, 工作面局扇通風,電煤鉆打眼爆破,人工裝煤;掘進當頭局扇通風,風鉆打眼爆破,人工裝矸。平巷工作面水平為人力推車運輸和主要巷道為儲電

10、池電車運輸相結合的運輸方式,斜巷采用絞車提升。2、開采區現狀青山煤礦 +550 水平南部是本礦原有煤炭資源的主采區。其中+550以上和南部邊界范圍為原寶源煤礦和原白馬江煤礦老采空區;+550水平大巷至 +510 水平三煤南巷之間部分為本礦原采煤區。在開采三煤過程中,揭露此區域煤層厚度局部達4 至 5 米,并在 2010年至 2011年開采了部分上分層煤,下分層還有1-2 米煤層可開采利用,現可采煤層標高+550m +480m 。采區運輸系統基本形成。由于南風井2011 年申請報廢,這樣 +550水平運輸大巷從11 回風下山聯絡巷叉口開始,以南620 米巷道成為獨頭巷道無法形成通風系統回路。本次

11、方案設計是完善改造+550水平通風系統。6 第二章采區地質特征一、礦井地層根據地表出露和巷道揭露控制,礦井地層由新到老有: 第四系(q ) 、下侏羅統茅仙嶺組( j1m ) 、上三疊唐垅組( t3t ) 、楊梅垅組( t3y) 、出炭垅組( t3c) 、下石炭統石磴子組( c1s) 。現將礦井地層簡述如下 第四系( q ) :以沖積和殘積物為主, 主要為砂、砂礫、粘土和腐植質組成, 厚 03m 。與下伏地層呈不整合接觸。 下侏羅統茅仙嶺組( j1m ):可分上、中、下三段。上段:上部為淺灰至灰白色長石石英砂巖夾薄層細砂巖和砂質泥巖,厚度62m ;下部為灰至深灰色砂質泥巖、泥巖夾細砂巖條帶,平行

12、層理,波狀層理發育,稱上部泥巖,厚22m 。中段:淺灰至灰白色長石石英中粒砂巖,巨厚層狀, 斜交層理發育,間夾一層砂質泥巖,厚99m 。下段:上部灰色薄層砂質泥巖夾細砂巖,稱下部泥巖,厚9m ;下部灰至淺灰色長石石英中粒砂巖夾13 層灰色薄層砂質泥巖,厚77m 。整合于唐垅組之上。 上三疊統唐垅組( t3t ) :唐垅組( t3t) :可分上、中、下三段。上段:為灰色淺灰色長石石英細砂巖,夾少量砂質泥巖,有時為中粒砂巖,厚 13m 。中段:淺灰色細砂巖與深灰色砂質泥巖互層,呈黑白相間狀,單層厚數厘米,平行層理明顯,厚26m 。下段:上為細砂巖,中為砂質泥巖,下為粗砂巖,厚20m 。整合于三疊系

13、楊梅垅組之上。 上三疊統楊梅垅組( t3y) :為主要含煤地層,分為上、下兩段。上段:為灰色泥巖、砂質泥巖、細砂巖、黑色煤和炭質泥巖沉積,含 1、2、5 煤層位和 3、付 3、4 煤層,共六個煤層,厚40m 。下段:灰色中至粗粒長石石英砂巖,夾一層砂質泥巖,稱之為“下7 標” ,構成 9 煤老頂,厚 10m 。 上三疊統出炭垅組 (t3c) :分上、中、下三段含九煤和十煤層位。上段:含 9、19 煤層位,稱之為 9、10 煤旋回。上為灰色砂質泥巖,含植物化石,厚20m ;中為 9 煤層,片狀,復雜結構,為泥巖和炭質泥巖互層,厚 2.0m;下為砂質泥巖、中細粒砂巖和夾19 煤層位,厚 38m 。

14、中段:由礫巖、含礫粗砂巖和粗砂巖組成,礫徑1050mm ,局部夾薄層細砂巖和砂質泥巖,礫石層數26 層,即 17m 。下段:由砂質泥巖、中粗粒砂巖組成,厚19m 。不整合于下石炭統石磴子組之上。 下石炭統石磴子組(c1s) : 灰至深灰色厚層狀顯晶至隱晶質灰巖,上部常夾鈣質泥巖白色方解石細脈發育,有裂隙和巖溶,為含煤地層的沉積基底,本礦井地表未出露,厚度不詳。二、地質構造1、礦井地構造:本礦山位于三都礦區東端淺部,井田內為主要單斜構造,地層走向sw-ne,傾向 nw,傾角 1025礦界內礦井北邊界有老平奄正斷層,斷層走向nw se,傾向 sw, 傾角 72,落差2035m,破壞煤層連續性,因在

15、煤礦邊界,對本礦井煤層影響不大。礦井構造屬簡單類型。2、開采區構造開采區內地質構造簡單,只在南二下山北冀100 米左右有一走向nw se 、傾向 sw,傾角 70、落差 2035m的斷層。三、煤層特征1、含煤巖系青山煤礦范圍主要含煤巖系為三疊系楊梅垅組(t3y) 。含煤六層,自上而下命名為1、2、3、付 3、4、5 煤層。現將地層由新至老敘述如下:(1) 、 1 煤層:半亮型煤,單一結構,塊狀構造,煤質好,厚 00.4m,不可采。8 (2) 、灰至深灰色,薄層狀、間夾薄層砂巖或煤線。上部含鐵腩結核。厚 2.1 6.6m, 平均厚 4.03m(3)2 煤層:塊狀結構,單一煤層,厚0.231.24

16、m ,平均 0.8m,本礦局部可采煤層,與1煤層相距 8m,與 3 煤層相距 5m。(4) 、砂質泥巖,深灰色灰黑色,中厚層狀,較致密,含植物化石和鐵質結核。厚2.53.7m,平均厚 0.30m。(5) 、細砂巖:灰至深灰色,致密,含菱鐵質結核,層理不明顯,較軟。厚 3.545.91m,平均厚 4,4m。(6) 、3 煤層:中高灰分煤層,鱗片狀結構,在本礦內為可采煤層,厚 0.82.61m,平均 1.37m。與二煤相距5m,與四煤相距 21m,為本礦井可采煤層。通過本礦在 +510 水平三煤南巷揭露三煤上分層采空2 米左右后,下分層局部還有1 至 2 米的煤量可采。(7) 、砂質泥巖:深灰色灰

17、黑色,薄中厚層狀,含植物化石,層理明顯。厚度4.010.0m,平均厚 7.2m。(8) 、 付三煤層:高灰分復合煤層, 發熱量低,劣質煤,厚 0.30.8m,平均厚 0.55m, 煤層中夾 12 層厚度在 0.1 0.3m 的炭質泥巖,不可采。(9) 、砂質泥巖:灰至深灰色,中厚層狀,夾炭質泥巖和煤線,含植物化石碎片,厚度1.56.3m,平均 3.9m。(10) 、中粒砂巖:麻黑色,中厚層狀,較堅硬,厚0.61.0m,平均厚 0.80m。(11) 、4 煤層,單一煤層,塊狀結構,半亮型主焦煤,煤質佳,砂質煤厚 0.381.05m,平均厚 0.95m。與三煤相距21m。(12)、泥巖:深灰色灰黑

18、色,產植物化石碎片,厚 0.91.7m,平均厚 1.2m。(13) 、5 煤層:單一煤層,塊狀結構,半亮型主焦煤,煤質好,煤厚 0.10.4m,平均厚 0.25m。不可采。(14) 、砂質泥巖:灰深灰色、中厚層狀,致密。厚2.63.8m,9 平均厚 3.3m。2、煤層對比本礦區煤層對比的主要依據有:標志層唐垅組底部石英長石粗砂巖為1 煤頂板。4 煤層距出炭垅組頂部含礫粗砂巖30m 。3 煤層與付 3 煤層之間有一層黑色細砂巖與粉砂巖互層。煤層間距1 煤層距 2 煤層平均間距 8m ,2 煤層距 3 煤層平均間距 5m , 3 煤層距 4 煤層平均間距 21m 。煤層結構及煤質2 煤層:為單一煤

19、層,鱗片狀,半暗型,中高灰,為優質焦煤。3 煤層:結構簡單,鱗片狀結構,為肥焦煤。4 煤層:為單一煤層,塊狀,為主焦煤。綜上所述,煤層的對比基本可靠。3、可采煤層經過煤層對比,含煤地層共6 層,自上而下依次編號為1、2、3、付 3、4、5 煤層,含煤系數2.1。3 煤層為礦山主要可采煤層,為穩定煤層,其余煤層厚度變化大,為不穩定煤層,其中2 煤層局部可采,4 煤層青山煤礦內不可采,在原大坪煤礦內屬可采煤層,但大部分已被寶源煤礦采空,只在礦山北部擴界部分有少量保有資源量。2、4 煤層均屬不穩定煤層。1 煤層:厚 00.08m,平均厚 0.23m,不可采。煤層位于三疊系上統楊梅垅組(t3y)上部,

20、上距 1 煤層 8m左右,為 1/3 焦煤,結構簡單,一般含有13 層炭質頁巖,鱗片狀,半暗型,全礦井大部可采,為不穩定局部可采煤層。煤層產狀走向5,傾向北西,傾角 1015, 煤層可采指數 km0.94, 變異系數 r9.26。煤厚 0.23-1.24米,平均 0.8 米。3 煤層位于三疊系上統楊梅垅組中上部,上距唐垅組底界面約27m左右,下距出炭垅組頂界面6066m ,煤層賦存較穩定,結構簡單,厚10 度變化不大,屬較穩定煤層,煤層傾角1025,平均18。該開采區 +510水平三煤南巷揭露為3.2-5.0m ,平均為 3.9m。煤層頂板為灰 -深灰色的砂質泥巖及灰黑色的泥巖,底板為灰黑-

21、黑色砂質泥巖及泥巖,中間夾有 0.7-1 左右的泥巖夾矸。4 煤層,本開采區范圍內煤厚0.381.05m, 平均 0.95m, 結構簡單,在該礦界內局部可采,但大部已采空。4、煤質煤的物理性質2 煤層:單一煤層,鱗片狀,半暗型,中灰。為優質焦煤。3 煤層:結構簡單,鱗片狀結構,為肥焦煤。4 煤層:為單一煤層,塊狀,為主焦煤。煤的化學性質本礦根據中平硐化驗資料,2、3、4 煤層原煤主要煤質指標分析如果如下:主要可采煤層煤質指標分析成果表表 1-5 煤層編號ad(% )vdaf()st,d()qgr.d(mj/kg)pd( )y 2 原煤31.2 20.3 0.52 24.8 3 原煤19.333

22、8.6031.2 20.5233.1728.5 0.410.810.6910.318.5213.5 0.0280.22340.0749 4 原煤7.853517.00 19.1326.9525.9 0.266.580.95 22.4628.0123.13 0.0121 0.1880.0473 (3) 、煤類及工業用途根據化驗結果: 2 煤層為中高灰、低硫、高發熱量主焦煤;3 煤層為高灰、低硫、低發熱量的煙煤,一般作動力用煤,但經洗選后的精煤可作配焦; 4 煤層為低中灰、低硫、高發熱量主焦煤。四、礦山開采技術條件( 一) 水文地質條件11 1、 地形地貌及地表水青山煤礦礦區地表無大溪流和山塘水庫

23、以及村莊,地貌為典型的山地地貌,植被茂盛 , 主要是針葉林 , 在礦區內最高標高為 840m,最低在風井處標高為 460m,南高北低 , 水的逕流條件好 , 大氣降水通過巖層裂隙、孔隙滲透,是礦井水的主要補給來源。2 氣象該礦區地處溫濕亞熱帶。 據資興市氣象資料, 年平均溫度為 17 c ,極端最高溫度為 39 c ,氣溫變化大。年降雨一般在160 天左右,年平均降雨量為 1480mm ,雨量充沛,日最大降雨量為75mm.3-6月多雨,相對濕度大 ; 7-8 月盛夏炎熱, 10-12 月氣溫漸趨干燥寒冷,有短期霜凍. 3 含水層與隔水層本礦區共有含水層八層,由新至老為:(1) 第四系( q )

24、由粘土、細砂和礫石組成,為孔隙含水層,由大氣降水補給,平常無水。厚 03m 。(2) 茅仙嶺組中粒砂巖,厚約270m ,巖性均一,硅質膠結,孔隙與節理較發育,導水性好,單位涌水量0.020.02 1l sm ,礦井范圍內大面積暴露地表,補給條件良好,為煤層頂部主要的含水層。由于含水層的下部夾一層隔水層泥巖,為防止潛水流入巷道起了很大隔水作用。該含水層距開采煤層,通常對井下開采無直接影響。(3) 唐垅組頂部中細粒砂巖,硅質膠結,為裂隙水,補給條件不好。抽水試驗 q0.020.051 l sm ,厚約 13m ,對礦井開采有一定影響。(4) 唐垅組底部粗砂巖(上標志層) ,硅質膠結,間夾砂質泥巖,

25、為裂隙水。抽水試驗q0.0633 0.08 l sm ,厚約 20m 。對礦井開采有一定的影響。(5)3 4 煤中間的細砂巖,硅質膠結,裂隙不發育,巷道穿過此層有淋水現象。厚3.5 10m ,一般 7m , (6) 楊梅垅組底部粗砂巖(下標志層) ,局部含燧石礫,硅質膠結,為裂隙水, q0.02 l sm ,一般厚 10m ,上部有隔水層,對開采無影12 響。(7) 出炭垅組上部砂礫巖,以細砂巖、粗砂巖礫巖和砂質泥巖組成,因上部有泥巖及砂質泥巖隔水層,對開采無影響。各含水層之間均有泥巖及砂質泥巖為良好的隔水層,隔水層巖性均穩定。4、斷層破碎帶的水文地質特征。礦井處于大斷層邊緣,這些張扭性斷層,

26、裂隙成為大氣降水進入礦井的主要通道,礦井內中、大斷層不發育,僅有一條落差在10m左右的正斷層。但小斷層、節理、裂隙存在,由于開采距地面近,加上礦井位置地勢高,因此,坑道內有地表水通過裂隙、節理、小斷層滲水,但滲水量小,對采煤影響不大。該礦井的一條正斷層,具有道水性差,在附近開采時應注加強防范。5、地下水的補、逕、排條件。地下水的補、逕、排條件基本上沒有變化,大氣降水是本區地下水主要補給來源,其次老窯和采空區積水進入礦坑。6、設計開采區開拓方式和采煤方法。設計開采區開拓方式為平硐暗斜井開拓、巷道掘進式采煤方法,炮采或手鎬落煤, 人力推車儲電池電車運輸相結合,絞車提升,公路外銷。通風方法為邊界式,

27、通風方式為抽出式,采掘當頭用局扇通風,全部冒落法管理頂板,礦井水由南二下山下部水泵房抽至+550 大巷自流 11 回風下山 , 再由礦主水泵房排出井口。7、設計開采區水文地質條件變化。設計開采區 +550 水平以上以及開采區南冀為原寶源煤礦和原白馬江煤礦采空區, 一直延深到 +480以下水平。 因此礦坑充水大部分沿采空區塌裂縫滲入下部水平。目前此開采區內水文地質條件簡單。礦井涌水量一般涌水量 4-6m3/h ,雨季涌水量稍有增加最大為10 m3/h ,開采后水文地質條件無變化。(二 ) 工程地質條件1、根據青山煤礦開采2、3 煤層揭露的頂底板進行描述。13 2 煤層:頂板為砂質泥巖,抗壓強度小

28、,屬易冒落頂板,屬級頂板,底板為砂質泥巖,較硬,不發生底鼓。3 煤層:頂板為細砂巖,致密,巖性較軟,抗壓性能一般,易破碎,開采過程中容易塌落冒頂,屬難管理之頂板。底板也為砂質泥巖,與頂板性質相同,遇水后有輕微底鼓。4 煤層:頂板為中粒砂巖,較堅硬,屬3 級頂板,底板為黑色泥巖,遇水有輕微底鼓。( 三)其他開采技術條件1、 礦井瓦斯湖南省煤炭工業局湘煤行【2011】16 號文件批復 : 該礦井屬低瓦斯礦井 , 瓦斯涌出量為: 相對瓦斯涌出量7.20m3/t ,絕對瓦斯涌出量0.28m3/min 。二氧化碳涌出量為8.74 m3/t 。2、 煤塵與煤層自燃 : 煤層屬不易自燃煤層 , 無自燃發火現

29、象。3 地溫礦井屬于淺部開采,地溫屬正常區。14 第三章采區通風系統改造設計方案一、回風路線的選擇根據現 +550水平大巷層位分析:巷道從一號軌道下山落底進入四煤層位,過 11回風下山后進入三煤層位,再往前走由于受斷層及褶皺等地質因素的影響,巷道也改變了方向至南二下山處又進入三煤層位。如果以+550水平大巷作運輸兼進風巷:方案一是從+550水平以上施工一條回風大巷作上行風回路全長350米;方案二是從 +550水平以下施工一條回風大巷作下行風回路全長500米。根據礦井南冀煤層儲量分布及采動情況分析:方案一施工巷道距離較短、可以方便地探明+550水平以上原寶源采空區是否也存在下分層可采煤層;方案二

30、巷道施工距離較長但通風系統改造完成后 +510水平回風大巷以后可作運輸大巷利用、礦井水可自流至 +510水倉一次性排出井口。綜合兩個方案還是從煤炭資源上考慮方案一從 +550水平以上現已施工的 +580水平作 +580水平回風大巷回風。二、回風巷道層位的選擇根據本礦含煤巖系特征分析:在三煤與四煤之間有一層砂質泥巖,平均厚度 7.2 米,巖性較好、有一定硬度,將巷道布置在該層位內頂板容易控制、施工條件比較理想。三、通風系統巷道布置1、利用現有 +550水平大巷作巷道施工運輸從南二下山以南斷層附近( 距斷層5-10米左右 )先沿煤層斜向布置 40米左右石門至三煤底板砂質泥巖穩定層位、再沿層坡度約1

31、9長度 98米布置回風上至 +580水平施工+580水平回風大巷長度 182及+580石門長度 73米與現+580石門施工的巷道貫通形成通風回路。2、+510水平三煤南巷繼續沿三煤向南施工水平煤巷與南三沿煤下山貫通形成 +510水平與 +550水平通風回路。3、在水平三煤回風巷施工一條聯絡巷將風巷一個大彎拉直減少+550水平巷道通風阻力和運輸環節。15 四、巷道斷面和支護1、+550 運輸大巷主要擔負采區的煤、矸、材料的運輸和行人并兼作 13 采區進風巷道。要求凈寬為2.2m,凈高 2.4m,凈斷面積 5.28m2;鋪設安裝22kg/m 鋼軌,現巷道達不到要求的地段需修理整改處理,頂板破碎地帶

32、需進行鋼棚支護。2、新布置的回風巷道在三煤與四煤間較硬巖性當中,正常情況可裸體不需支護,遇巖性破碎地帶需進行采用砌碹恐或鋼棚支護,巷道要求凈寬為 2.2m,凈高 2.4m,凈斷面積 5.28m2。五、組織施工1、將局扇安裝在主井口附近,開啟局扇打開通往+550 水平的密閉,排放+550水平運輸大巷至 11 回風上山北段巷道瓦斯, 然后打開 +550水平運輸大巷至11 回風上山聯絡巷的密閉,恢復+550 水平運輸大巷至 11 回風上山北段巷道的通風;在聯絡巷叉口北面安裝調節風窗,將局扇安裝在調節風窗北面,排放+550水平運輸大巷瓦斯; 在南二下山叉口處和南回風上山設計開門點南部打好木柵欄(以免人

33、員誤入老巷造成不必要事故),在南二下山南冀 70 米左右施工南回風上山, 與+580 水平現已施工的 +580回風大巷貫通,形成 +550水平南部通風系統回路。2、當+550 水平南部通風系統回路形成后,將調節風窗移至南二下山叉口北面并設為臨時調節風窗;將局扇安裝在臨時調節風窗北面,拆除南二下山叉口和南回風上山設計開門處南部木柵欄,排放+510水平三煤運輸巷和 +550水平三煤回風巷瓦斯; 在水平三煤回風巷施工一條聯絡巷將風巷一個大彎拉直、+510 水平三煤運輸巷繼續向南施工與+550 水平風巷南部下山貫通,形成+510 與+550水平通風系統回路。3、當+510 與+550水平通風系統回路形

34、成后,將調節風窗移除,在南二下山叉口南面設置一套雙向風門;在+510水平最多布置兩個巷采工作面進行復采 +510或+550殘余煤炭資源。16 第四章采區通風系統湖南省煤炭工業局湘煤行【2010】16 號批復 : 該礦屬低瓦斯礦井 ,瓦斯涌出量為 : 相對瓦斯涌出量 7.20m3/t ,絕對瓦斯涌出量 0.28 m3/min ,二氧化碳涌出量為8.74 m3/t 。有煤塵爆炸危險,煤層屬不易自燃煤層。一、礦井通風系統礦井通風方法是邊界式通風方法; 通風方式是機械抽出式通風方式。新鮮風流 : 主井井口進入 +600水平運輸大巷 11軌道下山進入各分流用風井巷工地泛風回入11 回風下山 +510 水

35、平總回風大巷總回風上山 +540水平回風大巷風井二、采區通風系統前期:新鮮風流 :11 軌道下山通過局扇送入 +580水平回風大巷掘進當頭+580水平石門 +580 回風聯絡巷 11 回風下山;新鮮風流 : 主井井筒一號軌道下山+550 水平大巷通過局扇送入南回風上山當頭 +550水平南大巷 +550回風聯絡巷 11回風下山。后期:新鮮風流經主井 +550 水平運輸大巷南二下山+510 水平三煤南巷南三沿煤下山 +550 水平三煤回風巷南回風上山+580 水平回風大巷 +580 水平石門 +580 回風聯絡巷 11 回風下山。詳見通風系統圖。三、礦井風量計算礦井風量根據 煤礦安全規程 要求和礦

36、井生產實際情況以及參考郴州煤炭設計院為本礦設計的風量參數:掘進工作面所需風量取2.8 3.6 m3/s 、調節風窗的風量控制在1.01.5 m3/s之間。采區最多布置兩個掘進或巷采工作面的總風量為:3.6*2+1.5=8.7 m3/s ,而全礦設計總風量為 17 m3/s 、已配抽風機風量在822 m3/s 之間,因此本礦還可在 11 采區布置兩個掘進或一個回采工作面的要求。17 第五章主要安全技術措施一、防止瓦斯積聚的措施1、加強通風系統管理。通風系統力求簡單、穩定可靠。實行分區通風,各水平、各采區要有獨立的回風道, 不得串聯通風, 減少角聯通風。 嚴格執行“以風定產”,定期測風,發現工作面

37、風量不足,立即調整。2、加強采煤工作面通風管理。在采掘接替和井巷工程布置時,避免采掘工作面集中在某一區域。加強工作面上出口上隅角瓦斯檢查,發現瓦斯超限,立即處理。3、加強掘進工作面通風管理。掘進回采巷道時,先掘進采區中部車場,避免掘進工作面與回采工作面之間或掘進工作面相互之間的串聯通風。4、加強局部通風管理。局部通風機要掛牌指定專人管理,嚴格禁止非專門人員操作局部通風機和隨意開停風機,即使是短暫的停風,也應該在檢查瓦斯后開啟風機;在停風前,必須先撒出工作面的人員并切斷工作面的供電電源。在進行工作面機電設備的維修或局部通風機維修時,不帶電維修。局部通風機風筒的出風口距掘進工作面的距離巖巷不大于7

38、m ,煤巷不大于 5m ,風量大于 40m3min,防止出現通風死角和循環通風。供風的風筒要保持平直,在拐彎處要緩慢拐彎,不能堵塞風筒;風簡接頭應嚴密、不漏風,禁止中途割開風筒供風。局部通風和啟動裝置安裝在進風流中,穿透風墻必須有隔斷裝置,距回風口的距離不小于10m 。安放局部通風機的進風巷所通過的風量要大于局部通風機吸風量的1.34 倍,以保證局部通風機不會吸入循環風。5、加強瓦斯管理與監測。建立井下瓦斯檢查制度,設立相應的瓦斯檢查和通風管理機構,配備相應的瓦斯檢查儀器、儀表,以監測、監控井下瓦斯。瓦斯檢查人員發現瓦斯超限,立即停止怍業,撤出人員,向礦調度室報告。瓦斯檢查員應由責任心強、經過

39、專業培訓井考試合格的人員擔任 嚴禁瓦斯檢查員空班、漏檢、 假檢等,一經發現嚴肅處理。18 通風安全管理部門的值班人員,必須審閱瓦斯檢查報表,掌握瓦斯變化情況,發現問題及時處理,并向礦調度室匯報。對重大的通風瓦斯問題,通風部門應制定措施,報技術負責人批準,進行處理。每日通風、瓦斯報表必須送技術負責人、礦長審閱。加強現有 kj-78n 型安全監控系統管理和維護,按規定設置瓦斯探頭,定期校驗瓦斯探頭,保證計算機終端數據與實測相符。6、及時處理局部積聚的瓦斯。用引導風流法、沿空留巷排除法、瓦斯抽放法、填置換法、風壓調節法、調整通風方式法等方法處理采煤工作面上隅角處積聚的瓦斯。用導風板引風法、充填置換法

40、、風筒分支排放法、壓風排除法等方法處理巷道冒落空洞內積聚的瓦斯。用加大巷道中風流速度排出巷道頂部層狀賦存的瓦斯。 7、加強盲巷和采空區瓦斯管理。布置巷道時應盡量避免出現任何形式的盲巷,及時封閉生產無關的報廢巷道或舊巷。二、杜絕引爆火源的措施1、防止明火井口房、通風機房周圍20m以內禁止使用明火、吸煙或用火爐取暖。嚴禁攜帶煙草、點火物品和穿化纖衣服人井;嚴禁攜帶易燃品入井,必須帶入井下的易燃品要經技術負責人批準。井下禁止使用電爐或燈泡取暖。不得在井下和井口房內從事焊接作業,如必須在井下主要硐室、主要進風巷道和井口房內從事電焊、氣焊和使用噴燈焊接作業,每次都必須制定安全措施,報礦長批準,并遵守規程

41、有關規定。回風巷不準進行焊接作業嚴禁在井下存放汽油、煤油、變壓器油等。井下使用的棉紗、布頭、潤滑油等,必須放在有蓋的鐵桶內,嚴禁亂扔亂放和拋灑在巷道、硐室或采空區內。加強火區檢查與管理,定期采樣分析,防止復燃。19 2、防止出現爆破火焰。礦井使用安全炸藥,不使用不合格或變質的炸藥。不使用會產生火焰的爆破器材和爆破工藝。炮眼深度和裝藥量要符合作業規程規定。堅持使用水泡泥,炮眼黃泥裝填要滿、要實,防止爆破打筒。禁止使用明接頭或裸露的爆破母線,爆破母線與發爆器的連接要牢固,防止產生電火花,放炮地點必須設立在新鮮風流中,并做到遠距離放炮。不得放明炮、糊炮。3、防止出現電火花采用礦用安全型、防爆型和安全

42、火花型電氣設備。經常檢查電氣設備的防爆性能,不符合要求的要及時更換和修理。井口和井下電氣設備有防雷和防短路保護裝置。所有電纜接頭不得有“雞爪子” 、 “羊尾巴”和明接頭。不帶電修理、移動電器。局部通風機開關要設風電閉鎖、甲烷電閉鎖裝置、檢漏裝置等。發放的礦燈要符合要求, 嚴禁在井下拆開、 敲打和撞擊燈頭和燈盒。三、防止瓦斯爆炸災害擴大的措施1、編制災害預防與處理計劃。每年要編制有針對性的、切合實際的礦井災害預防與處理計劃,每季度根據礦井變化的情況進行修訂和補充,并組織所有入井職工認真學習、貫徹,使每個入井人員了解和熟悉一旦發生瓦斯爆炸時的撤出路線和躲避地點。每年由礦長組織一次實戰演習。2、安設

43、安全裝置。安設防爆門。主要通風機的出風井口裝設防爆門,以便在井下發生瓦斯爆炸時,沖擊波將防爆門沖開,釋放能量,防止通風機受到破壞。安設反風裝置。主要通風機有反風設備設施,每季度至少檢查一次,一年至少進行一次反風演習,操作時間和反風風量達到煤礦安全規程的規定,保證在處理事故需要緊急反風時能靈活使用。20 佩戴自救器。每個入井人員不僅要隨身佩戴自救器,還要懂原理、會使用,在發生瓦斯爆炸或其他災害時,能安全逃生。四、防塵措施本礦煤塵有爆炸危險性,防止煤塵主要是防止煤塵對作業人員的危害。防塵工作的原則是盡量減少懸浮粉塵的產生,將粉塵消滅在塵源地點,防止其飛揚和進入風流中,使已經浮游的粉塵沉降下來,捕集

44、起來;將剩余的粉塵用足夠的風量加以稀釋,但又要防止因風速過大,使已沉淀的煤塵重新飛揚。在每個掘進工作面,采煤工作面,裝、卸、轉載點,運輸、回風巷等主要產生粉塵的塵源地點及粉塵集聚地采用綜合防塵措施。掘進巖巷、煤巷時,必須采用濕式鉆眼、沖刷巷壁、放炮噴霧、裝巖( 煤) 灑水和凈化風流等綜合防塵措施。具體防塵措施如下:1、控制風速:設計通過對風量的合理分配,選擇合適的巷道斷面,以使風速合理, 既能帶走大量粉塵, 也不致于使已沉下的粉塵重新揚起。2、噴霧灑水:該方法方便有效,在工作面的回風巷內,轉載點設置自動噴霧灑水降塵裝置,可以有效控制粉塵的飛揚,使其濕潤后迅速沉降。3、濕式鉆眼:煤、巖巷掘進工作

45、面,采用濕式鉆眼,杜絕干式鉆眼,放炮使用水炮泥, 使鑿眼過程中形成的粉塵濕潤并排出,不致飛揚。4、風流凈化:在運輸巷和主要通風巷設計風流凈化水幕以凈化風流。巷道風速必須符合煤礦安全規程規定,井下煤倉保持一定存煤。5、沖洗巷壁、清掃和刷白巷道:設計要求經常進行巷壁沖洗工作,定期清掃并運出巷道內沉集的粉塵,在井下變電所、消防材料庫等主要硐室內,用石灰水將巷壁刷白,同時可美化井下環境,減少粉塵,利于沖洗。6、個體保護:設計選用了普通過濾式防塵口罩,以對井下塵源地的工作人員加強個體保護。7、環境監測:利用安全監測設備,及時測定風流中粉塵濃度。21 五、隔爆措施為了防止萬一發生的爆炸由局部擴大為全礦性的

46、災難,設計主要采用設置隔爆水槽棚的方式作為主要隔爆措施,國內外目前廣泛使用的煤塵爆炸隔爆方式有設置被動式隔爆裝置和自動抑爆裝置。被動式隔爆裝置是借助于煤塵爆炸產生的沖擊波的作用來噴灑消焰劑,而本身無噴灑動力源;自動抑爆裝置是利用傳感器探測爆炸信號,觸發自帶的動力源噴灑消焰劑,形成抑制帶,從而阻止爆炸的傳播。自動抑爆裝置的核心元件為其配置的火焰傳感器,由于井下工作環境惡劣,使得火焰傳感器容易產生誤報現象, 且自動抑爆裝置價格昂貴, 因而尚未被廣泛使用;國內外目前井下煤塵爆炸隔爆裝置主要采用被動式隔爆裝置。被動式隔爆裝置最早采用撒布巖粉和設置巖粉棚,雖然防止爆炸傳播效果好,但巖粉暴露在井下潮濕空氣

47、中,極易受潮而失去消焰功效,且頻繁更換巖粉的工作量較大,因而近幾年來巖粉棚已逐漸被水棚所代替而成為被動式隔爆的主要形式。水棚與巖粉棚相比具有以下優點:1、水的比熱比巖粉高五倍,因而吸熱量大,隔爆效果更好;2、水在接觸高溫火焰時形成的水蒸氣,更有利于撲滅火焰;3、在沖擊波的作用下,水飛灑的時間比巖粉更短;4、水的供給比巖粉更為方便,可長期使用不必更換,而巖粉必須經過加工和定期更換。因此,礦井井下煤塵爆炸隔爆方式設計采用被動式隔爆水棚方式。5、水槽規格型式為40l,pgs 40 型,水槽的固定方式采用嵌入式,托架材料選用 4040 角鋼。6、水槽棚的布置隔爆水棚的布置地點水棚按隔絕煤塵爆炸的保護范

48、圍,可分為主要隔爆水棚與輔助隔爆水棚。根據煤礦安全規程的要求,設計確定在井下如下地點安裝主要隔爆水棚:a +600m水平運輸大巷;b +500m北回風巷;22 同時,設計還確定在井下如下地點安裝輔助隔爆水棚:c +510 水平三煤南巷巷采工作面進風方向;e +550 水平三煤回風巷;f +580 水平回風大巷隔爆水棚的布置方式設計確定隔爆水棚的布置方式是:主要隔爆水棚為集中式布置水槽棚;輔助隔爆水棚為集中式布置水袋棚。隔爆水槽棚的計算隔爆水槽棚的總水量、單架水棚水量、水棚架數及水棚區長度等的計算可用下列公式進行計算:a 總水量 g=g s 其中: g 總水量, l; g每平方米巷道所需水量,l

49、/m2;主要水棚按 400l/m2,輔助水棚按 200l/m2進行設計; s巷道斷面積, m2。b 單架水棚水量gn=snl= 1/2h(b1+b2 )l 其中: gn 單架水棚水量, m3; sn水槽凈斷面積, m2; l水槽平均凈長度, m ; h水槽盛水高度, m ; b1水槽凈上寬, m ; b2水槽凈下寬, m 。c 水棚架數n=g/(gn 1000)其中: n水棚架數,架其它符號同上。e 水棚區長度l=nc 其中: l水棚區長度, m ;23 c水棚間距; n同上。24 隔爆水槽棚的計算結果詳見表54。水棚類型序號安裝地點水槽型號巷道凈斷面(m2)巷道1.8m高處凈寬(m )總水量

50、g (l)單架水棚水量gn (l)水棚架數n (架)水棚區長度l (m )水棚排距(m )斷面中架數(架)斷面中水槽與水槽間距(m )水槽與巷道兩幫間距(m )主要隔爆水槽棚1 +600水平運輸大巷gs80-4a 4.98 2.0 2200 83. 26 35 0.60 2 0.50 0.40 2 500北回風巷gs4d-4a 4.98 2.0 1760 83. 21 30. 0.60 2 0.50 0.40 輔助隔爆水袋棚1 +510水平三煤南巷巷gbsd-60 3.44 1.6 840 90 10 22 0.4 2 0.30 0.30 2 +550水平三煤回風巷gbsd-60 3.44 1

51、.6 840 90 10 22 0.4 2 0.30 0.30 3 +580水平回風大巷gbsd-60 4.98 2.0 990 90 11 22 0.4 2 0.30 0.30 - 25 六、防治水、防排水措施礦井在開采煤層時,必須嚴格執行國家的技術政策,嚴禁在保安煤柱開采煤炭資源, 在基建和生產過程中要不斷分析礦區水文地質資料,針對情況及時修改,確保礦井安全。1、收集本礦老窯和鄰近老窯分布資料,劃定積水范圍,圈定積水邊界線,并標注到采掘工程平面圖上。2、根據老窯積水線確定探水線,當采掘接近探水線時, 必須探水掘進。3、完善礦井排水系統,加強水泵管理和維護,加強水倉清理,加強備用電源維護,保

52、證停電時柴油發電機組發電能夠排水。4、工作面發現掛紅、掛汗、空氣變冷、有毒有害氣體劇增、出現霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起、裂隙滲水增加、水色發渾、有臭味等突水預兆時, 必須立即停止作業并報告調度室,同時發出報警, 撤出所有受水威脅地點的人員。5、井下采掘接近含水層和斷層等水害可疑區必須嚴格執行“預測預報、有疑必探,先探后掘、先治后采”的方針;采掘過程中必須嚴格探放水措施,選用 zlj-250(7.5kw )鉆機作探放水設備。6、探放老窯水安全措施:、 加強鉆場附近的巷道支護, 并在工作面迎頭打好堅固的立柱和擋板。、清空巷道,挖好排水溝。、在鉆場地點或附近安裝專用電話。、測量和防治水人員必須親臨現場,嚴格按探水設計確定

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