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务川县金旗煤矿一采区+1120接替工作面布置方案二0一三年七月目 录前言2第一章 矿井概况4第一节 矿井基本情况4第二节 矿井开拓开采现状9第三节 六大系统建设情况14第二章 矿井灾害分析17第三章 采取工作面接替布置方案21第一节 一采区接替方案21第二节 一采区接替工作面巷道布置22第三节 采区布置及装备23第四章 矿井通风与安全26第一节 概况26第二节 矿井通风27第五章 施工安全技术措施31第一节 交接班及安全检查31第二节 顶板管理31第三节 放炮管理33第四节 一通三防管理38第五节 机电运输管理45第六节 监测监控47第七节 防止水灾措施48第八节 其它安全技术措施49第六章 矿井应急救援及避灾路线52前 言一、项目概况1、项目名称:务川县金旗煤矿一采区+1120采煤接替工作面施工备案。2、矿井性质:务川县金旗煤矿属生产矿井。3、所在位置:务川县金旗煤矿位于务川县泥高乡,距务川县约30km,属务川县泥高乡管辖。4、隶属关系:行业管理属务川县安监局。5、企业基本情况:务川县金旗煤矿为生产矿井。二、备案编制依据编制备案的主要依据是:1、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知(国发【2010】23号);2、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于认真贯彻落实国务院通知精神切实加强煤矿安全生产工作的实施意见(安监总煤监【2010】152号);3、防治煤与瓦斯突出规定(国家安全监管总局令第19号文);4、矿井经审批的开采方案设计(变更);5、煤矿安全规程;6、矿井采掘工程平面图、通风系统图、避灾路线图等及井下监测监控、人员定位、压风、供水、供电通讯等现状资料。第一章 矿井概况第一节 矿井基本情况一、交通位置务川县金旗煤矿位于务川县泥高乡,距泥高乡约2km(运距),隶属务川县泥高乡所辖,距务川县城约30km(运距),交通较为方便。二、自然概况 地形地貌矿井处于贵州高原向四川盆地东南缘的过渡地段,属黔北山原中山峡谷地貌,东北部和东部地势较高,海拔在+1200m至+1800m之间,东北部为中山区,中南部为低中山区,海拔在+800m至+1200m之间。井田内地势北东高,南西低,山峻坡陡。地形切割剧烈、山高坡陡、沟谷纵横,河谷多呈“V”字型,切割较深,垄沟相连,坡降大,不具备通航条件。水系河流该井田地处乌江水系,大气降水至地表后,沿地表的溶蚀洼地、岩溶漏斗、落水洞及岩溶裂隙,直接汇入地下,主要沿地下垂直岩溶裂隙向下运动,至地下深部后,沿溶蚀管道、裂隙以管流、脉流及隙流的形式进行水平迳流,沿茶溪河流动,最后顺茶溪河排泄于乌江;地下水总体为由东向西流动,属乌江水系。 气象与地震该区属亚热带温暖湿润气候区的中低山谷地地带,雨量充沛。年平均气温16左右,最低月(1月)平均气温5,最高月(7月)平均气温28,极端最高气温39,极端最低气温-7;年降水量8001700mm,年平均降水量1100mm,年均蒸发量800mm;相对湿度84%,13月为枯季,48月为雨季,月降水量为80370mm,平均月降水量大于100mm。根据国家建设部、质量监督检验检疫总局2001年7月20日联合发布的建筑抗震设计规范(GB500011-2001)附录A-我国主要城市抗震设防烈度设计基本加速度,该井田范围内地震烈度为度。三、地质构造及煤层特征 地质构造1、地层务川县金旗煤矿属扬子台褶带,位于泥高向斜南西翼。区内出露地层有第四系(Q)、三叠系下统黄村坝段(T1y2)和沙堡湾段(T1y1)、二叠系上统长兴组(P3c)、吴家坪组(P3W)、茅口组(P2m,煤层赋存于吴家坪组底部,现从新到老简述如下:(1)第四系(Q):主要为黄色、黄褐色残坡积和崩积物,由粘土、砂土、碎石及腐植土等组成,厚度为020m,与下伏地层呈不整合接触。(2)黄村坝段(T1y1):上部为灰浅灰色中至厚层致密状灰岩;下部为浅灰色薄层灰岩,厚度为142303m。(3)沙堡湾段(T1y1):为黄褐色页岩夹薄层粉砂质泥岩,厚1014m。(4)长兴组(P3c):为浅灰至深灰色中厚层至块状灰岩,局部含燧石结核灰岩,顶部为黄褐色页岩。厚度约4144m。(5)吴家坪组(P3w):主要为深灰、灰色薄至中厚层含燧石团块灰岩、硅质岩、粉砂岩泥岩、粘土岩及煤层组成。厚度115147m。本组含煤一层,为可采煤层。煤层赋存于本组底部,煤层厚0.880.92m,平均厚约0.90m。煤层底部为一层灰白色铝土质粘土(泥)岩,顶部为灰色、深灰色页岩。局部地段煤层中含炭质泥岩夹矸,厚00.04m。(6)茅口组(P2m):为浅灰色中厚层含生物碎屑灰岩,夹燧石团块及条带,区内未见底;厚度200m。2、构造矿区位于泥高向斜的南西翼,地层产状:倾向35068,倾角1340,总体趋势为从北西到南东逐渐变缓,矿区内节理、裂隙发育,局部见溶洞及溶蚀现象。综上所述,该井田地质构造条件中等。(二)煤层1、含煤性矿区内含可采煤层一层(M煤层),与下伏地层呈假整合接触,位于吴家坪组(P3w)底部,煤层厚0.880.92m,平均厚0.90m,煤层倾角1340,为一北东倾向的向斜构造。直接顶板为炭质页岩、灰岩,底板为粘土岩;结构简单,为较稳定煤层,全区可采。2、可采煤层金旗煤矿现可采煤层仅有1层。表1 可采煤层特征表序号区域组煤层名称煤层厚度(m)煤层夹矸数稳定性煤层倾角(度)煤种顶底板岩性最小最大平均顶板底板1吴家坪组M0.880.920.91较稳定1340瘦煤炭质灰 页岩粘土岩四、开采技术条件1、瓦斯根据贵州省能源局文件(黔能源发2009306号)“关于遵义市煤炭管理局关于呈报2009年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告的批复”,务川县泥高乡金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为:矿井绝对瓦斯涌出量:0.30m3/min,绝对二氧化碳涌出量为0.28m3/min,矿井为低瓦斯矿井。根据贵州省能源局文件(黔能源发2010701号)“关于遵义市煤炭管理局关于呈报2010年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告的批复”,务川县泥高乡金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为:矿井绝对瓦斯涌出量:0.33m3/min,绝对二氧化碳涌出量为0.24m3/min,矿井为低瓦斯矿井。根据贵州省能源局文件(黔能源发2011791号)“关于遵义市煤炭管理局关于呈报2011年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告的批复”,务川金旗煤矿井瓦斯等级鉴定结果为:矿井绝对瓦斯涌出量:0.49m3/min,绝对二氧化碳涌出量为0.28m3/min,矿井为低瓦斯矿井。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字2007345号),“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”,该矿井不在突出区域内。2、煤尘爆炸性根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告,M煤层无爆炸危险性。3、煤的自燃性根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告,煤炭自燃倾向性为类,属不易自燃煤层。因此,该矿按煤层不易自燃进行设计。在煤矿开采生产过程中,应加强通风管理,暂时不用的巷道和废弃的巷道要及时密闭,采面回采结束后要按规定及时密闭。4、地温矿井生产过程中未发现地温异常,属正常的地温区。5、煤层及煤层顶、底板M煤层顶板炭质页岩,岩石力学强度高,在掘进中应合理进行支护,但在开采中仍需注意顶板变形情况,避免顶板跨塌、冒顶事件的发生。因此,在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。在今后生产过程中,应根据实际情况,编制相应的作业规程,并根据顶板矿压显现及回采高度随时调整支护密度,以保证生产安全。6、水文地质条件矿区设计开采最低标高为980m,这一部分矿体位于最低侵蚀基准面(720m)以上,直接充水水源主要为吴家坪组裂隙含水层;老窑和生产坑道采空区积水对开采有一定影响;地表水体与矿床之间关系不密切;不存在构造断裂对矿床充水的可能性。大气降水、地表水、老窑积水和地下水(黄村坝段、长兴组、吴家坪组)将成为矿区内矿床充水因素。矿区属于以岩溶水和管道裂隙充水为主,水文地质条件复杂程度为中等类型。 第二节 矿井开拓开采现状一、矿井建设性质务川县泥金旗煤矿为生产矿井,该矿与周围规划和保留生产矿井之间无矿界重叠,无矿权纠分。矿井设计生产能力为9万吨/年。二、井田境界、储量、生产能力及服务年限(一) 井田境界据贵州省国土资源厅2011年12月颁发的务川县泥高乡金旗煤矿采矿许可证(证号:C5200002012011120124101),该矿由4个拐点坐标圈定,平均走向长约2.2km,平均倾斜宽1.36km,井田面积3.004km2。其拐点坐标如下表。表2 务川县金旗煤矿(新设)矿区拐点坐标一览表拐点编号务川县泥高乡金旗煤矿矿界直角坐标地理坐标XY经度纬度03173753.32736478807.741107470228404513172359.31836478840.737107470328400023171844.31136480511.746107480528394333173019.31636481398.7551074837284022采矿标高(m)+1450+980矿区面积(km2)3.004有效期限伍年(自2011年12月至2016年12月)(二)资源/储量1、地质资源/储量根据中化地质矿山总局贵州地质勘查院2007年7月编制的贵州省务川县金旗煤矿资源储量核实报告,矿区内主要可采煤层为M煤层,根据原金峰煤矿所掘巷道揭露情况,该矿井井田内,M煤层上部及下部未揭露可采及局部可采煤层。根据贵州省国土资源厅文件“关于贵州省务川县金旗煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明”(黔国土资储备字2007305号);资源量基准日:2007年8月23日。评审备案的煤炭(准采标高在+1450+980m)保有资源量(333)+(334?)249万t。其中,(333)196万t,(334?)53万t。2、工业资源/储量矿井工业资源/储量(333)k= (333)0.8=1960.8=156.8(万t)式中 k-可信度系数,取0.70.9,矿井煤层赋存较稳定,K值取0.80。3、矿井设计资源/储量矿井设计资源/储量矿井工业资源/储量永久煤柱损失煤量156.87.68=149.12(万t)4、矿井设计可采储量矿井设计可采储量(矿井设计资源/储量永久煤柱损失煤量)采区回采率(156.87.68)85%126.45万t;根据规定,采区回采率按85计算。5、矿井设计生产能力及服务年限根据务川县泥高乡金旗煤矿开采设计方案(变更),务川县金旗煤矿可采储量126.75万t。按9万t/a 的能力设计,其设计服务年限为:矿井服务年限矿井设计可采储量/矿井设计生产能力储量备用系数T= Zk(AK) = 126.75/91.4 =10(年)式中:Zk矿井设计可采储量(126.75万吨)A设计生产能力;K备用系数:1.31.5(一般取1.4,地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井,k值取1.3;地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井,k取1.5);即矿井服务年限为10年。6、+1120+1190水平设计资源/储量采区设计资源/储量采区工业资源/储量永久煤柱损失煤量32.13.9=28.2(万t)7、+1120+1190水平设计可采储量采区设计可采储量(采区设计资源/储量永久煤柱损失煤量)采区回采率(32.13.9)85%23.97万t;根据规定,采区回采率按85计算。8、采区设计生产能力及服务年限务川县金旗煤矿+1120+1190水平可采储量23.97万t。按9万t/a 的能力设计,其设计服务年限为:采区服务年限采区设计可采储量/采区设计生产能力储量备用系数T= Zk(AK) = 23.97/91.4 =3.7(年)式中:Zk采区设计可采储量(23.97万吨)A设计生产能力;K备用系数:1.31.5(一般取1.4,地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井,k值取1.3;地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井,k取1.5);即矿井服务年限为3.7年。三、矿井开拓开采现状矿井开拓现状:在标高+1189.0m处以0的方位角布置有主平硐和副平硐,在主、副平硐+1190m标高揭穿煤层处沿煤层走向向西布置+1190运输大巷至一采区中部,作+1190车场,然后沿M煤层倾向布置行人上山、运输上山及回风上山,三条上山通过+1238回风绕道与回风平硐联通。在运输上山上部+1238m标高的煤层底板掘进20m平巷,布置绞车房,用作材料、矸石及煤炭的提升和下放;三条上山下部落于+1120m水平处布置水仓、水泵房等,一采区开拓任务完成移交生产。矿井开采现状:矿井开采现在已进入1M03和1M04的开采,接替工作面1M051M08还没有进行运输顺槽的施工。四、矿井通风系统情况矿井通风方法采用机械抽出式,通风方式为中央分列式,矿井安装型号为FBCDZ12型矿用防爆轴流式通风机两台,一台工作,一台备用,其技术参数为:风量15.233.7m3/s,风压4631750Pa,转数980r/min,电机功率为230kW。掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风,采用FBD5.6/211防爆对旋局部通风机,风量范围210350m3/min,功率211kW。采用直径为600mm的矿用阻燃风筒可满足矿井安全生产需求。五、矿井供电1、电气设备本矿井下电机和电气设备必须选用矿用隔爆型电气设备,控制、通讯、信号设备选用矿用防爆型。下井及井下电缆选择符合MT818标准的阻燃电缆;井下电话选用本质安全型电话,并使用矿用电话电缆;照明、灯具选用矿用防爆型。2、供电电源矿井双回路电源I回来自泥高变电站段母线出线 11Km,输电线LGJ-50;II回来自泥高10kV变电站母线出线,泥金线10KV专用线2Km,输电线LGJ-50,现已形成双回路电源,供电可靠。3、电力负荷全矿井用电设备共42台(件),工作设备28台(件),设备总容量908.5kW,工作设备容量601.1kW。全矿有功负荷为371.7kW,无功负荷为365.8kvar,视在负荷519.8kVA吨煤综合电耗20.7kW.h。矿井供电电压等级:地面、井下高压为10kV;地面低压为380V、220V;井下低压为660V,127V。4、供电方案设计地面:选用2台S11-315/10/0.4型电力变压器向地面所有用电设备供电。井下:选用2台KS11-400/10/0.69型电力变压器向井下(除局部通风机外)所有用电设备供电;选用2台KS11-100/10/0.69型电力变压器向井下局部通风机专用供电。六、矿井供水情况该矿在风井附近建消防、防尘水池300m3(池底标高+1275m),由风井附近消防、防尘水池敷设DN100mm无缝管道经回风平硐向井下供水,井下最高用水点标高+1200m,满足静压供水要求,因此,以静压供水方式向井下供水,井下采用静压的方式井下各用水点供水。第三节 “六大系统”建设情况一、矿井监测监控系统情况务川县金旗煤矿现已经安装了1套KJ73N型煤矿综合监控系统,地面中心站配备两台监控主机,一台使用,一台备用,并采用稳定可靠的0.4kV双回路电源供电。全矿共设5个分站。其中井下3个(大分站),地面2个大分站。分站安设在角钢制成的钢架上,安装地点巷道支护良好,通风良好,无淋水的进风巷道内。KJ73N型煤矿综合监控系统具有实时监控、即时报警、数据查询、数据报表、地面控制等功能,并已经实现了与务川县监控中心的联网运行。二、井下人员定位系统建设情况矿井已安装了主机型号为KJ251型人员定位系统, 系统由地面中心站、无线编码发射器、无线数据监测站、接收探头及电源、电缆等辅助设备组成。具有实时监控、即时报警、呼叫人员、考勤管理、地面控制等功能。三、压风自救系统务川县金旗煤矿目前已经在地面工业广场内安装了空压机选用LG-13/7型空压机1台, LG-16/8型空压机1台;LG-13/7型空压机排气量13m3/min,排气压力0.7MPa,配套电机为75kW、380V; LG-16/8型空压机排气量16m3/min,排气压力0.8MPa,配套电机为90kW、380V。压风主管采用1004mm的无逢钢管,支管采用503.5mm无逢钢管;务川县泥高乡金旗煤矿采用ZYJ(A)型压风自救系统,同时为全矿职工配备了200台ZYX45型压缩氧自救器,压风系统及设备运转正常,永久避难硐室采用DN503.5mm无逢钢管供风。四、供水施救务川县金旗煤矿目前已经具备了完善的防尘供水系统,紧急供水系统在地面已建一个300m3的水池,在紧急情况下为避险人员供水,水池设置在回风平硐南侧,底板标高+1275m,水源引自风井以北距风井井口500米标高+1280米标高的泉水,水量充足,水质好,可满足施救系统供水;主供水管路采用直径1004.0mm的无缝钢管,支管选用503.5mm无缝钢管,保持不间断供水。井下采用静压供水,由地面用无逢钢管经回风平硐到井底车场、运输平巷和其它巷道用水点,完全能满足井下各作业地点的生产、应急和消防用水。五、通信联络系统务川县金旗煤矿对外采用有线电话,矿井在调度室安装了KTJ3-16型数字程控交换机一台,容量30门,主要供井下和地面各生产部门使用,确保煤矿井上下、井内外通信畅通。由副平硐铺设一根通信电缆,在井下用联络电缆将两根电缆相连接构成迂回通道,当任一条电缆出现故障时,可迅速转接保证井下主要电话用户的通信。井下话机选用与KTJ3-16调度总机相配套的HAK1型本安自动按键话机,在井下各采掘工作面、车场、机电硐室、装载点设固定电话。六、紧急避险系统务川县金旗煤矿井下永久避难硐室已经于6月30日建设竣工,7月5日全面验收,现在已经投入正常使用之中。永久避难硐室避险设备由地面供给部分及自备设备部分组成。地面供给部分包括地面供给中心装备及井下自救管路系统,自备设备部分包括9大系统,即密闭空间系统、压风供气系统、人员定位系统、环境监测系统、通讯系统、照明系统、生存保障系统、供水系统、排气排水系统。永久避难硐室设备部分中的密闭空间由过渡室及生存室构成,采用防爆门及密闭门双层防护;压风供气系统由压风设备及附属设备组成;监测系统由分站及传感器组成,可监测CH4、CO2、CO、O2、温湿度等参数;通讯系统由矿用电话和硐室内专用救生带上的通话装置组成;照明系统由防爆荧光灯组成;生存保障系统由自救器、食品、饮用水、医疗箱、工具箱、集便器等组成;排气排水系统由排气管路、排水管路、单向排气、排水阀等组成。第二章 矿井灾害危险分析根据类比工程有关统计资料及煤炭生产企业自身的特点,务川县金旗煤矿在生产过程中存在的危险、有害因素有:冒顶、地压灾害,瓦斯灾害,矿井水灾,矿井(井下)火灾,煤尘危害、其它危险、有害因素等。一、冒顶地压灾害煤层赋存于吴家坪组底部,矿区位于泥高向斜的南西翼,地层产状:倾向35068,倾角1340。煤层产状与地层产状基本一致,总体趋势为从北西到南东逐渐变缓,矿区内节理、裂隙发育,局部见溶洞及溶蚀现象。该井田地质构造条件较复杂。因此,在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎地段顶板的支护。在今后生产过程中,应根据实际情况,编制相应的作业规程,并根据顶板矿压显现及回采高度随时调整支护密度,以保证生产安全。 采空区大范围垮落、陷落。采场的采空区大范围垮落的直接后果是产生强大的冲击波,引起岩体塌陷和将采空区大量的有毒有害气体排放到作业场所。由此产生的危害包括:采场工作人员及采空区附近作业场所人员伤亡;破坏采场设备、设施,引起水、火、瓦斯、煤尘等其它重大事故的发生;造成垮落带上部的岩体塌陷,产生进一步的灾害等。 采场顶板大范围垮落、陷落和冒顶。其后果是破坏采场和周围的巷道,造成采场内人员的伤亡;破坏采场内的设备和设施,造成生产设备的损坏及生产秩序的紊乱;其它危害破坏矿井的供电系统、通风系统可能造成的重大事故。 巷道或采掘工作面的片帮、冒顶。可能造成巷道内或采掘工作面人员的伤亡;破坏巷道内或采掘工作面的设备、设施;破坏人员的安全通道;破坏通风系统,可能引起其它重大事故的发生;破坏正常的生产系统,引起其它重大事故的发生;破坏巷道等。二、瓦斯灾害井下一旦发生瓦斯爆炸,产生的高温、高压和大量有毒有害气体形成破坏力很强的冲击波,不仅造成严重的人员伤亡,而且会严重摧毁矿井巷道和井下设备,甚至可能引起煤尘爆炸、井下火灾、顶板冒落等灾害,导致矿毁人亡。瓦斯爆炸产生的冲击波、高温和有毒有害气体均能造成严重的人员伤亡。三、矿井水害矿井处于贵州高原向四川盆地东南缘的过渡地段,属黔北山原中山峡谷地貌,东北部和东部地势较高,海拔在+1200m至+1800m之间,东北部为中山区,中南部为低中山区,海拔在+800m至+1200m之间。井田内地势北东高,南西低,山峻坡陡。地形切割剧烈、山高坡陡、沟谷纵横,河谷多呈“V”字型,切割较深,垄沟相连,坡降大,不具备通航条件。区内地形以中低山为主,境内碳酸盐类岩石广泛分布,仅少量碎屑岩,岩溶地貌如溶丘、洼地、峰丛、溶斗等分布普遍。 本矿是以大气降水为主的裂隙充水矿床,其次以底板间接充水的岩溶充水矿床和老窑积水。据水文地质报告提供资料:金旗煤矿开采煤层正常涌水量为211m3/d,最大涌水量320 m3/d,最小涌水量174 m3/d。矿区的水文地质条件中等类型,煤系地层本身含水弱。矿山开采过程中的实际测量,煤层开采时无滴水、淋水现象,对矿床开采影响不大,但在今后开采生产中应加强对采空区积水的监测,确保生产安全。大气降水是矿床充水的主要因素。一般沿基岩裂隙渗入矿井,裂隙发育地段矿井充水会有所增大;地表水对地下水具有一定的补给作用,岩层渗透性好,含水性较弱。地表水与地下水之间可能发生联系,易引起矿床充水。该矿的地下水位标高约为+1165m。茅口组灰岩溶洞、暗河发育,富水性强,且为承压水,当低于水位标高开采时,底板突水的可能性大,突水量大,危险性大。在掘进过程中,要注意发生突水现象,应引起高度重视,特别是在靠近采空区时及茅口组灰岩底板充水含水层,更应加强探测及防水工作,特别是矿区在今后的采矿生产过程中应加强水文地质勘查工作,做好防水和排水工作,确保安全生产。矿区设计开采最低标高为980m,这一部分矿体位于最低侵蚀基准面(720m)以上,直接充水水源主要为吴家坪组裂隙含水层;老窑和生产坑道采空区积水对开采有一定影响;地表水体与矿床之间关系不密切;不存在构造断裂对矿床充水的可能性;大气降水、地表水、老窑积水和地下水(黄村坝段、长兴组、吴家坪组)将成为矿区内矿床充水因素。矿区属于以岩溶水和管道裂隙充水为主,水文地质条件复杂程度为中等类型。四、火灾危害根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告,煤炭自燃倾向性为三类,属不易自燃煤层。因此,该矿按煤层不易自燃进行设计。本矿以预防外因火灾为主,一旦发生矿井火灾,可能产生大量的高温火烟(火流附近的高温常达1000以上),同时产生大量CO、CO2等有毒有害气体,随高温火烟一起流入井下各作业场所,造成人员大量伤亡。也可能引起瓦斯、煤尘爆炸,造成井下风流逆转,或产生再生火流。五、煤尘及其它危害根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告,M煤层无爆炸危险性。因此,该矿按无爆炸性进行设计。六、主要灾害的影响综合主要灾害的后果分析:对人员造成伤亡是灾害发生后所产生的冲击、高温、有毒有害气体中毒、窒息等。表3 类比工程主要危险、有害因素存在场所序号危险、有害因素存在场所备注1冒顶、地压灾害采掘工作面、井下巷道以采掘工作面为主2瓦斯危害采掘工作面、回风巷道、硐室以采掘工作面、工作面上隅角为主3矿井水灾采掘工作面、断层、钻孔附近、井底车场、巷道、地面工业广场全矿井4矿井(井下)火灾采掘工作面、采空区、巷道、硐室等全矿井5矿尘、煤尘危害井下所有产尘点(采掘工作面、装运点)以采掘工作面为主6其它危险、有害因素等(1)其它有毒、有害气体盲巷盲井、采空区、通风不良的巷道、回风巷、硐室(2)中毒窒息盲巷盲井、采空区、回风巷、工作面、硐室以通风不良巷道为主第三章 采区工作面接替布置方案第一节 一采区接替方案一、工作面接替方案布置说明务川县泥高乡金旗煤矿一采区根据设计分为上下两个部分回采,上部分为+1190+1238水平布置上部1M01、1M02、1M03、1M04回采工作面。下部分为+1120+1190水平布置下部1M05、1M06、1M07、1M08回采工作面两个部分,现在上部资源开采已接近尾声需要抓紧时间布置1M051M08接替工作面的掘进任务的完成。所以,特编制施工备案主要是考虑到避免采掘关系失调,为下一年度的采煤任务做好接替工作。结合矿井实际开采情况,考虑充分利用现有的设施、设备,减少矿井建设的资金投入,并以务川县泥高乡金旗煤矿变更设计方案的备案为依据对一采区+1120+1190水平接替工作面的布置方案进行施工备案。金旗煤矿+1120+1190水平三条上山均沿煤层布置,在+1120水平落平贯通,斜长248m,倾角21。由于倾斜长度超过煤矿安全规程的规定,工作面在正式回采时不便于管理,同时增大作业强度。故设计在此水平中段沿煤层东、西两翼布置一条区段运输顺槽,分为两个阶段完成掘进、采煤任务。二、水平划分及采区划分金旗煤矿一采区+1120+1190水平含煤地段走向长在0.81.2km,平均倾向宽约0.248km,开采深度在+1120+1190水平之间。鉴于本矿范围内的+1120水平以上标高和+1190水平以下标高现属于一采区的开采标高之内,因此,本矿井+1120水平以上标高煤层的开采勿需等待国土资源部门重新划定标高。采区划分与煤层赋存条件、开采方式及采煤机械化程度有直接的关系,为了使采区划分能够做到全井田合理开采,前后期统筹兼顾,均衡开采。该采区开采标高在+1120m+1238m之间。本设计对M煤层沿+1120m标高划分四个水平,在+1190m标高以上为1M01、1M02、1M03、1M04,在+1190m标高以下为1M05、1M06、1M07、1M08。+1120+1190水平间开采顺序:1M051M061M071M08;水平间的开采顺序为下行式。三、通风方式根据开拓部署及井下巷道布置,矿井通风方式采用分区式U型通风,矿井通风方法为抽出式。四、开采顺序及采区接替矿井基本上遵循采区前进式,区内后退式,采区内区段下行式的开采顺序。该采区工作面接替顺序为1M051M061M071M08。第二节 一采区接替工作面巷道布置一、井筒及巷道用途、布置及装备1、 主斜井主要作为矿井煤炭运输、进风,铺设皮带运输机和敷设通讯和照明线和消防管;2、副平硐主要用于运送人员、物料,辅助进风,铺设22kg/m轨道、铺设动力、通讯和照明线、排水管、压风管和消防管;3、回风平硐为矿井的专用回风井,同时具备特殊情况下人员升井功能,铺设矿井防尘管,设有防爆门、引风道;4、+1155水平区段运输顺槽用于上水平煤炭运输,又兼做下水平回风及上安全出口。+1155运输(回风)顺槽沿煤层掘进,断面采用单体液压支柱+铰接顶梁联合支护;如高度不足1.6m时必须破底板降底,确保高度符合要求。5、+1120水平东、西两翼运输平巷沿煤层掘进,采用工字钢进行支护。详见附图。二、井底车场及硐室本矿在+1120m水平设井底车场;车场存车线可存MGC1.1-6A型固定式矿车20辆。在井底车场(+1120米标高)附近设置水泵房、主、副水仓及永久避难硐室,均布置在M煤层底板岩层中(远离断层),矿井水由水泵经副平硐排出地面。本方案设计在+1190水平、+1155水平从中间运输上山甩偏,绕道直接进入煤层顶板,分别向东、西两翼绕过运输上山、回风上山见煤后,布置半煤(岩)巷道。详见布置图。第三节 采区布置及装备 一、采煤方法选择根据上述考虑因素,结合煤层倾角及构造赋存特点,适合采用走向长壁式采煤法,后退式回采,爆破落煤,全部垮落法管理顶板。二、采煤工艺及机械配备 1、工作面支护及顶板管理设计布置走向长壁工作面,后退式回采,沿走向推进,工作面用DZ1025/80型单体液压支柱和HDJA1000型金属铰接顶梁支护。支柱排、柱距为1.00.8m,“三四”排支护方式,最大控顶距4.2m,最小控顶距3.2m,全部垮落法管理顶板。2、采煤工作面机械配置及运输方式回采工作面配GMZ1.2型煤电钻2台,采用钻眼爆破法落煤,工作面运输采用1台SGD-420/22型刮板输送机,运输采用人工推车运输。回采工作面主要设备配备见表4。表4 回采工作面主要设备配备表序号设备名称型 号主要技术参数单位数 量使用备用合计1刮板输送机SGD-420/22运量:80t/h电压660V,N=22kW台112煤电钻GMZ1.2电压127V,N=1.2kW台2133回柱绞车JH214电压660V,N=17kW台1124单体液压支柱DZ1025/80支柱高度:6551000mm根5001006005金属绞接顶梁HDJA1000根5001006006发爆器MFB100每次引爆电雷管100发个1127乳化液泵XR2B80/200公称压力20MPa、37kW台1128乳化液箱XRXTA台119注液枪DZQ1额定工作压力1025MPa把42610污水泵25WDF流量30m3/min,功率3.0kW台1123、掘进工作面设备配备本设计在+1120水平布置二个半煤(岩)巷掘进头,二个掘进工作面均配备GMZ1.2型煤电钻和FG8.3型风镐,并配备TY100型探水钻,FBDNO5/25.5型局部通风机和65QUF3572.2污水泵。掘进工作面设备配备详见表5。掘进矸石经各掘进头、各车场经采区上山至副平硐到地面排矸场。表5 掘进工作面主要设备配备表序号设 备名 称型 号主要技术参数单 位数 量使用备用合计1煤电钻GMZ1.2电压127V、1.2 kW台1122局部通风机FBDNO5/25.5风量3.752.6m3/s、25.5kW台1123探水钻TY100额定电压660V、功率5.5 kW台1124发爆器MFB100每次引爆电雷管100发个1125污水泵25WDF流量30m3/min,功率3kW台1126气腿式凿岩机ZY28耗风量2.8m3/min台112三、采煤工作面布置1、工作面主要参数工作面长度的合理与否是实现工作面高产稳产的因数之一,一般情况下,加大工作面长度可获得较高的产量,提高劳动生产率,降低吨煤成本,但是,工作面长度过长亦会给工作面生产带来很多不利因素,反而不利于顶板控制及工作面的管理,影响安全生产。金旗煤矿主要开采煤层1层煤,为缓倾斜薄煤层,设计结合该煤矿的设计生产能力、工作面技术装备,确定矿井工作面长度为100m。2、工作面巷道布置方式首采工作面采用U型通风,布置两条顺槽,运输巷运煤、运矸、运材料、进风、行人;回风巷回风。3、工作面接替顺序本矿井+1120+1190水平首采工作面为1M05工作面,依次是1M06工作面,1M07工作面等。四、投产时采区数目及回采工作面个数根据煤层赋存条件、矿井设计生产能力、开拓方式、采区巷道及采掘机械配备情况,投产时回采工作面特征见表6。表6 1M05工作面特征表采区工作面名称工作面装备平均采高(m)工作面长度(m)年推进度(m)年生产能力(万吨)11M05炮采0.91005509.0第四章 矿井通风与安全第一节 概 况一、瓦斯根据贵州省煤炭管理局对遵义市2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复黔煤生产字20081507号文件;务川县金旗煤矿瓦斯等级鉴定报告鉴定结果:绝对瓦斯涌出量为0.32m3/min,绝对二氧化碳涌出量为0.18m3/min,该矿井为低瓦斯矿井。二、煤尘爆炸危险性根据贵州省煤田地质局实验室2007年7月对金旗煤矿M号煤层煤尘爆炸性鉴定报告结果,M号煤层煤尘有爆炸危险性。三、 煤层自燃倾向性根据2012年2月20日中煤科工集团重庆研究院提供的务川县金旗煤矿M煤层检测报告,煤炭自燃倾向性为类,属不易自燃煤层。因此,按煤层不易自燃进行设计。四、顶底板情况务川县金旗煤矿直接顶板为吴家坪组灰岩,厚度大于100m,为较稳定顶板;其直接底板为吴家坪组底部一层厚约0.050.1m的粘土(泥)岩及页岩,底板不稳定,底板岩性抗压强度低,遇水易产生底鼓现象,因此,在采掘过程中应加强底板软岩管理及破碎带顶板的支护。在今后生产过程中,应根据实际情况,编制相应的作业规程,并根据顶板矿压显现和采高调整支护密度,以便更好的保证工作面的生产安全。五、 地温本采区无地温异常现象,属于正常地温矿井。六、 冲击地压地质资料中未提供冲击地压的相关资料,该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生,故按没有冲击地压危险考虑。七、水文地质条件矿井充水因素分析大气降水为地下水、未来矿井充水的主要补给来源。地表水,井田内无大的地表水系,对矿井开采无影响。小煤窑、老窑积水,主要沿煤层露头分布,由于老窑较多,易产生积水,在掘进过程中,容易发生老窑透水、突水现象。滑坡水,滑坡体一般富水性弱,但导水性强,特别是雨季,大气降水直接渗入其内蓄积,水量猛增。因此,在该类水体下开采时,应加强顶板管理,以防冒落带裂隙沟通使滑坡水突入矿井。矿井含水层:包括黄村坝段、长兴组、吴家坪组三个组,该三组地层中的地下水为岩溶管道裂隙潜水,富水性好,岩溶现象发育。矿区内茅口组灰岩煤层底间接底板,其溶洞暗河发育,富水性强,且为承压水,底板突水的可能性大,为主要含水层。第二节 矿井通风一、通风方式及通风系统+1120+1190水平共划分为两个水平四个回采工作面,总通风方式为上行式U型通风。该采区采用同一风井,工作面布置接替顺序1M051M061M071M08。采用中央分列通风方式,抽出式通风方法。由主斜井、副平硐进风,乏风通过回风平硐排出。回采工作面和各掘进工作面均采用独立通风,掘进工作面为压入式。该采区通风线路为:主斜井(副平硐)+1120运输平巷(+1190材料平巷)一采区运输上山1M05运输顺槽1M05工作面1M05回风顺槽一采区回风上山回风平硐引风道地面。二、掘进通风及硐室通风井下各采煤工作面均利用矿井主要通风机全负压通风,各回采工作面均设有独立的进回风系统,无串联通风。回采工作面均采用上行通风。井下各绞车房、水泵房等,均处于新鲜风流中。掘进工作面利用局部通风机压入式通风,使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒、双风机双电源自动切换装置和“三专两闭锁”(专用变压器、专用开关、专用回路,风电闭锁、瓦斯电闭锁)。另为了保证局部通风机不发生循环风,防止局部通风机吸入口至掘进工作面回风口之间的风流处于停滞状态而引起瓦斯聚积,除了保证该段巷道中的风速:岩巷不得小于0.15m/s,煤巷和半煤巷不小于0.25m/s外,还要保证安设局部通风机的巷道中的风量,必须大于局部通风机吸风量的1.34倍。三、井下通风设施及构筑物布置本矿井主要通风设施有风门、测风站及密闭等。根据矿井开拓、开采系统和巷道布置以及煤矿安全规程(2009版)要求,设计在必要位置设置相应通风设施,用于井下风量调节,井下通风设施及构筑物布置应严格按照通风设施质量标准施工。其主要设置原则为:主要进风和主要回风道之间设置2道联锁的正向风门和2道反向风门。不用的联络巷道设永久风墙。其它地点设两道正向和一道反向风门或两道正向风门。根据矿井反风的要求,必要地点设置反向风门。四、通风设施及防止漏风和降低风阻的措施根据矿井开拓、开采系统、巷道布置和现行煤矿安全规程要求,在必要位置设置相应通风设施。主要通风设施有风门、调节风门、测风站等。其主要设置原则为:1. 在主要进风巷和主要回风道之间设置两道联锁的正向风门和两道反向风门。2. 为保证各采、掘工作面、硐室的风量并使风流按规定流动,在风流流动的路线中设置风门、调节风门等通风构筑物。3. 为防止爆炸性气体爆炸时冲击波冲击主要通风机,在回风井井口设置防爆门,风硐与风井井筒之间的夹角为3045,风硐采用砌碹,并以混凝土铺底。4. 风门、调节风门等通风构筑物应设在围岩坚固、地压稳定地段,并加强管理,经常检查、维修,防止漏风。5.矿井主要通风机必须装有反风装置,并满足以下要求; 结构简单,坚固可靠。 所有操作开关集中安设,动作灵活可靠,便于值班司机一人独立操作。 能在10min内改变巷道中的风流方向。 当风流方向改变后,主要通风机的供风量不应小于正常供风量的40。当井下发生火灾时,经矿总工程师同意,可利用风机反转,使全矿井反风。7. 防止漏风措施采用合理的开拓方式、采煤方法及通风系统,保证有效的通风断面,降低采区进回风侧的风压差;风门等通风构筑物应设在围岩坚固、地压稳定地段,提高设施质量,并加强管理,经常检查、维修。8. 降低风阻措施 砌碹巷道应尽可能光滑,力求使巷道光滑平整,以降低风阻。 在容易产生局部阻力的地点,应尽量减少局部阻力系数。巷道连接边缘应做成斜线或圆弧形,巷道转弯处应尽量避免转弯或小于90转弯,并将转弯处内、外侧按斜线或圆弧形施工,必要时应设置导风板。 在日常通风管理中,应避免在主要巷道便宜停放矿车、堆杂物,有的材料应堆放整齐,巷道应随时修复,保证巷道有足够的有效通风断面,以利风流畅通。通风构筑物设置详见矿井通风系统图。第五章 施工安全技术措施第一节 交接班及安全检查1、必须严格执行现场交接班制度,由班长亲自交班,上一班人员必须将当班进尺、质量、安全情况及存在的安全隐患向下一班人员交代清楚;2、每班接班后,班长必须将全巷道内的所有支护及顶板情况仔细检查一遍,发现有危岩活石的,必须先清找处理,对变形严重的支护,必须更换好后再掘进。更换支护时,必须坚持“先支后回”的原则,根据现场情况采用金属摩擦支柱打好临时支护加固后,方可更换。3、每班进入作业地点后,必须对迎头进行敲帮问顶和检查安全,发现悬矸危岩、支架不牢不正、背帮接顶不实的必须立即进行处理。4、发现隐患,先处理好安全隐患后方可作业。5、在处理安全隐患时,不得进行与处理隐患无关的工作,隐患未处理完毕,严禁进行下一道工序。第二节 顶板管理1、在作业过程中,必须严格执行“敲帮问顶”制度,经常进行“敲帮问顶”工作,及时找净巷顶和两帮的活石浮矸。2、敲帮问顶前,必须先清理好畅通无阻的安全退路,然后再进行,。3、敲帮问顶工作必须由两名有经验的老工人进行操作,其中一人进行操作,另一人在后面当好安全监视哨,观察围岩情况,发现危险,必须大声呼喊“危险、快撤”,操作人员必须服从观察人员的指挥,立即沿安全退路撤到安全地点。禁止行人通过撬顶危险区。4、巷道支护安全技术措施(1)永久支护:主斜井在地面挖槽处、表土地段及进入稳定岩层5m内必须用料石砌碹支护;在进入吴家坪组岩石稳定段,则采用锚喷支护,对局部破碎地点采用锚网喷支护;石门巷道则采取锚网喷或矿用工字钢架金属厢支护;对顶部园弧部份实施锚杆,共布置5根规格为:0.16mx1.5m螺纹钢,锚眼间距0.8,每组前后排间距1.0m。

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