煤矿安全改造项目可行性研究报告

徐州矿务集团有限公司2005年煤矿安全改造项目可行性研究报告徐州淮海工业建筑设计研究院二五年六月徐州矿务集团有限公司2005年煤矿安全改造项目可行性研究报告工程编号K0401院长总工程师项目负责人徐州淮海工业建筑设计研究院二五年六月参加设计人员名单专业姓名职务或职称采矿薛其加高级工程师尹振云高级工程师万军工程师通风丁成群高级工程师邓民义工程师赵洪民工程师机电杨建明工程师夏强高级工程师经济刘昌盛高级经济师沈玉红工程师胡东工程师目录1企业安全生产现状111企业基本情况112煤炭资源和地质条件1121煤炭资源状况1122煤炭资源分布1123煤矿开采资源条件213近几年安全投入情况614近几年煤矿安全事故分析132安全生产存在的主要问题1521“一通三防”存在问题1522瓦斯抽采存在问题1723其它方面存在的安全生产问题183企业安全改造总体规划2031指导思想203220052007安全改造总体规划2033总体规划实施步骤214煤矿安全改造项目的技术方案2441义安煤矿安全改造项目的技术方案24411义安煤矿通风系统改造项目的技术方案24412义安煤矿瓦斯抽采系统改造项目的技术方案26413义安煤矿矿井机电运输系统项目的技术方案3042张集煤矿安全改造项目的技术方案33421张集煤矿通风系统改造项目的技术方案33422张集煤矿瓦斯抽采系统改造项目的技术方案36423张集煤矿防尘系统改造项目的技术方案37424张集煤矿防灭火系统改造项目的技术方案38425张集煤矿电气系统改造项目的技术方案38426张集煤矿监测监控系统改造项目的技术方案4043庞庄煤矿张小楼井安全改造项目技术方案41431庞庄煤矿张小楼井通风系统改造技术方案41432庞庄煤矿张小楼井瓦斯抽放方案的选择与设计43433庞庄煤矿张小楼井机运系统改造项目的技术方案4944夹河煤矿安全改造项目的技术方案58441夹河煤矿矿井通风系统改造项目的技术方案58442夹河煤矿瓦斯抽采系统改造项目的技术方案59443夹河煤矿机电设备改造项目的技术方案6445垞城煤矿主井提升系统安全改造的技术方案6546张双楼煤矿主井提升系统安全改造的技术方案7047三河尖煤矿刘庄区通风系统安全改造项目技术方案8448徐州矿务集团公司主供电系统安全改造的技术方案86481三河尖煤矿供电系统改造86482垞城煤矿35KV变电所改造89483110KV柳新区域变电所改造90484义安35KV变电所改造925投资估算和资金筹措方案9451投资估算9452资金筹措方案94附表1、煤矿基本情况表2、煤矿企业安全投入情况表3、国债支持安全改造项目完成情况表4、煤矿安全改造项目投资估算表5、煤矿安全改造项目投资汇总表附件1、徐州矿务集团有限公司企业法人营业执照2、企业自有资金承诺函3、徐州矿务集团生产能力核定批复文件4、徐州矿务集团各生产矿井瓦斯等级鉴定批复文件5、徐州矿务集团有限公司2005年煤矿安全改造项目可行性研究报告及附属文件真实性声明1企业安全生产现状11企业基本情况徐州矿务集团有限公司（以下简称为徐州矿务集团）是1998年5月经江苏省人民政府批准由原徐州矿务局改制而成的，并授权为国有资产投资主体，是一个具有110年煤炭开采历史的国有特大型企业集团。徐州矿务集团由24个分公司（其中有12个生产矿井，1个在建矿井）、24个全资及控股子公司、7个事业法人组成。1970年10月前隶属于原煤炭部，后划归江苏省管理。徐州矿务集团位于江苏省北部，横跨徐州市两县三区，企业占地面积为2557KM2，其中生产占地1582KM2。徐州矿务集团现核定生产能力为1295MT/A，2004年原煤产量1509MT。2004末年企业固定资产规模为11783亿元，资产负债6514亿元。全民在册职工67083人。企业拥有各类专业技术人员13041人，其中具有高级职称601人，企业管理人员4451人。12煤炭资源和地质条件121煤炭资源状况截止2004年末，徐州矿务集团煤炭保有储量1118947万吨，可采储量640361万吨，其中薄煤层和极薄煤层的储量为220284万吨，占344。分煤系储量为下石盒子组可采储量209809万吨,占可采量的314；山西组可采储量286882万吨，占可采量的448；太原组可采储量152406万吨，占可采量的238；“三下”压煤450814万吨,占可采量的704。122煤炭资源分布徐州矿务集团煤炭资源分布于贾汪、九里山、闸河、丰沛四个含煤区，煤种主要以气煤、肥煤为主。二迭系下石盒子组煤层灰分属中等，1层煤灰分大于30，为高灰低硫煤层。山西组煤层为中灰、低硫煤层；太原组煤层为低灰高硫煤层。（1）东部矿区（贾汪煤田）为不规则盆形构造，含煤面积166KM2，煤层埋藏深，地质构造较复杂。煤种有气煤、肥煤，气煤为中灰低硫，肥煤为低灰高硫。（2）西部矿区闸河煤田、九里山煤田闸河煤田为一不对称的向斜盆地构造，主体在安徽境内，在徐州矿区只有154KM2，煤层埋藏深，地质构造较复杂。煤种有肥煤，为低灰高硫煤层。九里山煤田为复式向斜构造，含煤面积6925KM2。煤种有中灰、高灰低硫的气煤和低灰高硫的肥煤。（3）西北矿区（丰沛煤田）丰沛煤田为东西走向，向北缓倾斜的单斜构造，煤层埋藏深，地质构造较复杂。含煤面积939KM2。煤种有中灰低硫的气煤和低灰高硫的肥煤。123煤矿开采资源条件（1）煤层特征徐州矿区有三组含煤沉积地层，太原组煤系地层含煤一般12层，统一编号由上到下依次为1122煤，其中，可采煤层23层（17、20、21煤），煤厚05M10M，其它均为不可采煤层或煤线。太原组可采煤层均为薄煤层，其直接顶以石灰岩为主，回采后，采空区呈缓慢下沉带，适宜炮采和刨煤机采煤。山西组含煤6层，徐州矿区统一编号由上至下为510煤。5煤、6煤和10煤均为不可采煤层，8煤局部可采，分布在庞庄矿东城井，属于薄煤层局部可采，采用炮采方法回采。7煤和9煤为中厚煤层，西部矿区赋存稳定，为西部、西北部矿区主采煤层，东部矿区局部可采。7层煤为中厚及厚煤层，顶底板岩性及厚度变化大。基本趋势为直接顶以页岩为主，局部为砂页岩或砂岩，厚度一般为1M45M，南部厚，北部薄。张集矿、三河尖矿7层煤局部基本无直接顶；7层煤老顶均为砂岩或中砂岩，老顶来压强度大；7层煤的煤层厚度平均05M58M，大多在17M4M之间，局部有中间夹矸，厚度在02M12M之间；7层煤煤层普氏硬度在23之间，局部（如夹河矿）大于40，煤层倾角变化在60400之间；7层煤底板大多为页岩，局部为泥页岩或砂质页岩。9层煤为中厚及厚煤层，直接顶页岩或砂质页岩，局部为砂页互层。9层煤老顶为细砂岩，老顶来压大多不太明显，局部明显。9层煤的煤层厚度平均08M46M，局部有中间夹矸，厚度在02M10M之间。9层煤煤层普氏硬度在23之间。煤层倾角变化在60350之间。9层煤底板大多为页岩，局部为中细砂岩。7、9层煤煤层厚度35M以上适宜综合机械化开采的采用综采放顶煤开采，煤厚16M35M适宜综合机械化开采的采用普通综采，其它条件一般采用高档普采或炮采。下石盒组煤系地层一般含煤4层。徐州矿区统一编号由上至下依次为1煤4煤。其中4煤为不可采煤层，1、2、3层煤为可采煤层。1、3层煤东部矿区赋存稳定，在西部矿区灭失或不可采；2层煤在东部矿区灭失，在西部矿区稳定。1、3层煤主要分布在韩桥矿、权台矿、旗山矿，1、3层煤间距010M，煤质较软，普氏硬度1左右，1层煤厚1M25M，3层煤厚15M4M，局部含02M04M夹矸，煤层倾角30100，1、3层煤属“三软”煤层，回采巷道维护困难。煤层厚度35M以上适宜综合机械化开采的采用综采放顶煤开采，煤厚16M35M适宜综合机械化开采的采用普通综采，其它条件一般采用高档普采或炮采。2层煤主要分布在庞庄、夹河、垞城、义安、张集等矿。煤层厚度平均在1M25M，煤层普氏硬度12。煤层倾角30700度，直接顶大多为页岩或页岩互层。局部有02M05M泥质页岩伪顶。2层煤底板为页岩或砂页岩。2层煤适宜综合机械化开采一般采用普通综采一次采全高，其它条件一般采用高档普采或炮采。（2）瓦斯根据2004年度江苏省煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果，徐州矿务集团韩桥煤矿、权台煤矿、旗山煤矿、卧牛山煤矿、庞庄煤矿庞庄井、夹河煤矿、垞城煤矿、三河尖煤矿、张双楼煤矿为低瓦斯矿井；义安煤矿、张集煤矿、庞庄煤矿张小楼井为高瓦斯矿井，张集煤矿为煤与瓦斯突出矿井；义安煤矿按煤与瓦斯突出矿井管理，夹河煤矿西一采区按高瓦斯矿井管理。（3）自然发火徐州矿区煤层都有自燃倾向性，其中煤层易自燃6个矿井（权台矿、旗山矿、韩桥矿、三河尖矿、张小楼矿、义安矿）、煤层较易自燃7个矿井（垞城矿、新河矿、卧牛山矿、张集矿、张双楼矿、庞庄井、夹河矿），最短发火期为7天，各矿井都曾发生过自然火灾。（4）煤尘徐州矿务集团下属各矿的煤尘都具有强爆炸性，爆炸指数为3550，历史上曾发生次煤尘爆炸事故。（5）冲击地压随着煤矿开采深度的不断延深，在权台煤矿、三河尖矿、张集矿、旗山矿、张小楼井、韩桥矿七个矿井发生冲击地压事故近40起，其中较为严重的冲击地压事故有29起，其他几个矿井也有发生冲击矿压的可能性。（6）水文地质条件徐州矿区水文地质条件是比较复杂的，矿井水文地质条件是影响煤矿安全生产的主要地质因素。地表水在汛期的东部矿区普遍存在，主要是水体下采煤。由地表水体直接或间接的溃入井下而酿成的水害事故在徐矿集团公司先后发生5起。东部矿区由于冲积层较薄且小煤矿多，而大部分乡镇煤矿开采的是浅部露头煤（大矿的风氧化带、防隔水煤柱），由于采、掘深度浅，塌陷裂缝伸入冲积层，造成大量地表水渗漏，一是增加大矿井下涌水量，形成不同程度灾害；二是当冒落塌陷连通地表水体时将殃及大矿。冲积层水在矿井第一生产水平浅部采掘工作面，特别是急倾斜煤层的浅部采掘工作面，普遍存在冲积层水水害，历史上集团公司共发生7起冲积层水水害事故。目前集团公司已有近半数矿井进入衰老期，一些矿在开展老区复采的同时正考虑提高开采上限，以尽可能多地回收煤炭资源，延长矿井服务期限，故对冲积层水的防治仍需高度重视。老空水徐州矿务集团各矿开采中由于老空水而引起重大的水害高居其它各类水害之首。这种类型水害，规律不易掌握，又带有灾难性特点。徐州矿务集团12对矿井中有10对系二十世纪60年代以前建成，目前多数矿井已进入衰老期，随着边角残煤煤柱的回收及下分层的开采，各矿都存在有不同程度的老空水害隐患，特别是衰老矿井，老空水的防治已显得愈来愈重要。对井田内有小煤矿分布的矿井，存在小煤矿越界开采或老空区积水危及大矿安全的问题。砂岩水据统计，徐州矿务集团自建国以来共发生过砂岩水害事故17起。此类事故的主要特点有猛突一股水，水量大，易造成垮面、淹面事故。灰岩水自建国以来，徐州矿务集团共发生灰岩溶水害事故25起，此类事故多发生于太原组煤层的采掘过程中，但山西组煤层的开采也曾有发生。据分析，涌水量较大的矿井与太原组开采或太灰水的补给直接相关。同时由于陷落柱引发灰岩突水事故共发生多起，有庞庄井、东城井、义安矿陷落柱引发太灰突水，另外还有1997年2月18日，张集矿西一太原组轨道下山隐伏陷落柱引发深部奥灰突水，最大突水量高达24098M3/H，造成淹井事故。徐州矿务集团大部分矿井现已进入了中、老年期，开采下部煤层已迫在眉睫，于是防治灰岩岩溶水水害必须提到议事日程上来。综上所述，徐州矿区煤炭资源赋存条件的特点煤层埋藏深，地质构造复杂，给矿井生产布局带来较大的难度；自然灾害多，因矿井开采深度不断加大，并有地热、瓦斯、冲击地压诸多因素影响煤矿安全生产；薄煤层和极薄煤层占可采量的344,开采困难,成本高,效率低,经济效益差；水文地质条件比较复杂；瓦斯和矿井水文地质条件是影响煤矿安全生产的主要地质因素。附煤矿基本情况表（表11）13近几年安全投入情况（1）近几年来企业煤炭安全生产情况。近五年来，徐州矿务集团始终坚持“安全第一，预防为主”，的方针，依靠科技进步，坚持“管理、装备、培训”并重，进行综合治理；严格执行国家和煤炭行业有关安全生产法规，坚持依法办矿、依法治矿；深化改革，理顺安全管理体制和机制，落实各级、各部门、各企业的安全生产责任制；坚持突出重点、分类指导。特别是进入2001年以来，通过推行崭新的安全生产管理理念，以创建本质安全型矿井为主线，大搞质量标准化建设，加大安全投入，各类事故也得到了有效控制。百万吨死亡率2001年为066、2002年为092、2003年为073、2004年为051。为了适应市场济发展的需要，近年来更加重视了技术创新，建成了庞庄、夹河、三河尖、张双楼、旗山、权台6对部级高产高效矿井。目前全公司采煤机械化程度达7668，其中综采机械化程度达6095，掘进装载机械化达9606，全员效率364T/工。加之集团公司深化改革，减员提效等，企业经济效益有所好转，目前已实现扭亏为盈。表11煤矿基本情况表企业名称徐州矿务集团公司企业属性省属地方企业所有制矿井核定能力核2004年2004年末保有储量矿井瓦斯涌出量矿井涌水量M3/H所有制证明生产能力定机关原煤产量地质储量可采储量矿井瓦绝对涌出量相对涌出量企业及矿井名称类型材料万吨/年及年度万吨万吨万吨斯等级M3/MINM3/T最大最小平均一、合计国有独资129515092511189476403611342982119245韩桥煤矿国有独资506675115285532低715388942546825630权台煤矿国有独资170182654191322940低6301771092896936旗山煤矿国有独资170179629020059240低549144369328336卧牛山煤矿国有独资1515442376930低058146738720724庞庄井国有独资190214077632644927低15763841447286张小楼井国有独资45江苏省经贸委2003年52038145157179高1132890201718夹河煤矿国有独资1501595211257561032低1631442127108112义安煤矿国有独资504395154738680高突17991406163120129垞城煤矿国有独资6576407087747267低606410110101103张集煤矿国有独资90813312190974833高突1592976293259266三河尖煤矿国有独资15017160254490111459低436117109104105张双楼煤矿国有独资15016327239829146342低846269840804811（2）近几年来企业自身安全投入情况。随着企业经济效益好转，自身安全投入逐年增加。附企业煤矿安全生产投入情况表（表12）。近几年徐州矿务集团为保证安全生产，坚决贯彻党的安全生产方针，在企业转制、各方面条件极为困难的情况下，千方百计多方筹资，确保矿井安全方面的资金投入，2000年2004年累计投入资金2106484万元（其中国债支持资金988700万元），确保了集团公司的安全生产，杜绝了重大事故的发生。随着开采深度和开采范围的加大，各矿井的巷道失修率逐年增大，通风距离增长，矿井瓦斯涌出量及地温增加，矿井所需要的风量、风压也随之增加。徐州矿务集团始终坚持以风定产的原则，坚持科技进步、加大资金和人力的投入，对矿井的通风系统进行有计划的改造和完善，使之与生产需要相适应，确保安全生产。近三年来，通风系统改造项目已完成32项，累计投入资金7300多万元。其中利用国债资金完成了张双楼、夹河、三河尖煤矿及张小楼井通风系统改造和主风机改造项目、垞城煤矿主风机改造项目。近几年，重点解决了高瓦斯、瓦斯煤层突出矿井及深部开采瓦斯异常矿井的监测与装备问题，共完成6项。其中利用国债资金84047万元，在夹河、权台、旗山、庞庄、垞城、张双楼矿建立了安全监测监控系统，对张集、三河尖、义安矿和张小楼井的安全监测监控系统进行了改造、升级。利用国债资金4938万元，在夹河、义安、张集矿建立了瓦斯抽放系统，实现了“先抽后采”。另外，近三年集团公司投入瓦斯仪器仪表装备42543万元；张集矿、义安矿完成了防突系统工程3项，计110645万元。累计投入资金286615万元。表12煤矿企业安全投入情况表企业名称徐州矿务集团公司企业属性省属地方原煤产量煤炭销售收入安全投入合计固定资产折旧万元维简资金万元利润万元国债支持资金年度万吨万元万元年未累计安全投入全年计提安全投入总额安全投入万元2000年2106484648240086599725178725178714471869887002001年1362311974511545241161210022454300543003734762002年1372162244191414301195310563035800358001872042003年15264428443010530291228714012959500595009564785342004年163363362182583041124221635941945419455423192005年15092545749249919717730303655602426024213699001353针对煤尘的严重危害，近三年来，徐州矿务集团加大了粉尘治理方面的投入。首先是健全了防尘系统，累计更换、安设各类防尘管路267100M，确保防尘系统可靠；其次是引进与研制相结合，装备各种防尘自动喷雾设施，及时对产尘点实施有效降尘；三是购置煤体注水用钻机、加压泵、封孔设备及仪表。四是安设隔爆设施。通过采取综合防尘措施，集团公司各矿实测的粉尘合格率达到7095，大部分产尘工序的粉尘得到了有效控制。各矿具体实施的综合防尘技改项目计46项。由于技术装备的限制，目前坚持常规综合防灭火措施，不断完善防灭火注浆系统。近几年来，完善防灭火注浆系统项目已完成4项；另外利用国债资金910万元完成了三河尖、旗山、权台三个矿的移动制氮及束管监测、完成了庞庄张小楼井束管监测。累计投入资金120426万元。徐州矿务集团大部分矿井现已进入了中、老年期，开采下部煤层已迫在眉睫，于是防治灰岩岩溶水水害已提到议事日程上来。目前正在实施徐州东部矿区老空区（巷道）过水综合治理工程和张双楼750建立扩排工程，以排除水害对矿井安全生产带来的危害，现已投入资金约2820万元。（3）国债支持安全改造项目完成情况2000年2004年徐州矿务集团安全改造项目获得国债支持安全改造项目总投资计划20579万元，实际完成1724222万元，其中国债支持资金计划投入9887万元，目前实际完成900338万元，绝大多数项目已完成，仅剩少数项目目前正在实施过程中。利用国债资金完成了张双楼、夹河、三河尖煤矿及张小楼井通风系统改造和主风机改造项目、垞城煤矿主风机改造项目。利用国债资金在楼矿建立了安全监测监控系统，对张集、三河尖、义安矿和张小楼井的安全监测监控系统进行了改造、升级；在夹河、义安、张集矿建立了瓦斯抽放系统，实现了“先抽后采”。利用国债资金完成了三河尖、旗山、权台三个矿井的移动制氮及束管监测系统、完成了庞庄张小楼井束管监测系统。利用国债资金基本完成了夹河、旗山、庞庄、义安、张双楼、三河尖、新河、卧牛山等矿井安全指挥系统，在徐州矿务集团总部系统中心基本建立了通讯、调度、电力安全指挥系统。利用国债资金正在实施徐州东部矿区老空区（巷道）过水综合治理工程和张双楼750建立扩排工程，以排除水害对矿井安全生产带来的危害，预计2005年能基本完成。附国债支持安全改造项目完成情况表（表13）。（4）集团公司“一通三防”系统及装备情况。矿井通风系统徐州矿务集团有限公司辖有11个生产矿（12对井），均采用立井多水平开拓方式，矿井通风方法均为抽出式通风，共有排风井16个，矿井总需要风量91508M3/MIN、实进风量99406M3/MIN、有效风量90535M3/MIN、排风量为101908M3/MIN、电机实耗功率6137KW（2005年4月底数据）。能基本满足生产要求。瓦斯抽放系统2004年底，徐矿集团公司建有4套井下局部瓦斯抽放系统，其中，张集矿700M西三采区、700M东三采区各建有一套瓦斯抽放系统，义安矿770M东三采区建有一套瓦斯抽放系统，夹河矿600M西一采区建有一套瓦斯抽放系统，抽放瓦斯全部排入矿井总回风道。目前抽放系统抽放能力还不能满足安全生产的需要，需进行改造。矿井安全监控系统除卧牛山、韩桥矿两个老衰矿井外，其余矿井各建有一套安全监控系统，计十套矿井安全监控系统。其中，夹河矿建有一套KJ2000型安全监控系统，其它九套均为KJ90型安全监控系统，除夹河矿外，其余九套安全监控系统与集团公司实现了联网，但集团公司终端张集矿数据显示滞后，无法对其进行数据查询。传感器类型有瓦斯传感器、CO传感器、负压传感器、风速传感器、风门开关传感器、设备开停传感器、水压传感器、温度传感器，2005年4月份，全集团公司接入监控系统各类传感器有722台，其中瓦斯传感器应装223台，实装223台。部分矿井安全监测监控系统需进行升级改造；部分矿井尚需建立供电系统监控系统。防火、防尘系统集团公司所有开采煤层均具有煤尘爆炸危险性，煤尘爆炸指数为3650，历史上曾发生煤尘爆炸事故6起，死亡156人。煤层具有自然发火倾向性，权台、旗山、韩桥、张小楼井、三河尖、表13国债支持安全改造项目完成情况表企业名称徐州矿务集团公司企业属性省属地方项目总投资国债支持资金自有资金及其他万元万元万元国债支持项目主要内容年度计划实际完成计划实际完成计划实际完成主通风机更新瓦斯抽放系统监测监控系统防尘灭火系统矿井排水系统岩层水治理顶板监测系统支护工艺设备其他合计2057917242229887900338106928238842000年2001年2002年10028313126736901582003年401816331454703622004年31957525621163364夹河、三河尖、张小楼、张双楼、垞城5个矿通风系统改造张集、义安、夹河3个矿建立瓦斯抽放系统张集、义安、张小楼井夹河4矿井完善监测监控系统，权台、旗山、庞庄井、垞城、三河尖、张双楼6个矿（井）新建监测监控系统权台、旗山、三河尖建立移动注氮和束管监测系统，庞庄井建立束管监测系统东部矿区进行阻水帷幕注浆，张双楼750建立扩排工程三河尖矿建立防冲击地压和微震监测系统，集团公司及各矿建立安全调度指挥系统义安矿共6个矿井属容易自然发火矿井，垞城、卧牛山、张集、张双楼、庞庄井、夹河矿共6个矿井属自然发火矿井，最短发火期为7天，各矿井都曾发生过自然火灾。目前，全公司共有移动制氮机3套，注氮机型号JXZD600型，其注氮能力为600M3/H，注氮管路均为100MM钢管。气相色谱仪4套（旗山、权台、张小楼井、三河尖各一套）,卧牛山、义安、张集矿采用流动注浆站，其余8个矿15处集中注浆站，注浆管路共有72059M,注浆设备49套，防尘系统兼作消防系统。共有防尘水源32个，总供水能力13229T/H，管路474117M，转载点喷雾688处，净化喷雾443处，放炮喷雾90处，除尘风机1台，隔爆水袋25438个/330处。矿井防火、防尘系统还须进一步完善。（5）瓦斯矿井提升、运输和供电等配套设施防爆能力方面的情况目前徐州矿务集团义安煤矿、张集煤矿、庞庄煤矿张小楼井为高瓦斯矿井，张集煤矿为煤与瓦斯突出矿井；义安煤矿按煤与瓦斯突出矿井管理，夹河煤矿西一采区按高瓦斯矿井管理。井下设备选用必须符合煤矿安全规程第444条有关规定，由于客观条件的变化，导致了在义安煤矿、张集煤矿、庞庄煤矿（张小楼井）、夹河煤矿矿井提升、运输和供电等一些井下设备不符合煤矿安全规程有关规定，为了保证矿井生产安全，需要对不符合煤矿安全规程要求的设备进行更换。14近几年煤矿安全事故分析20002004年各年度，徐州矿务集团煤矿安全事故情况见表1420002004年徐州矿务集团煤矿安全事故情况表。近几年徐州矿务集团通过自筹、银行贷款及争取国债补助等形式，安排专项安全资金，加大安全投入力度，矿井抗灾能力有了显著提高。从煤矿事故的实际情况来看，徐州矿务集团实施的煤矿安全改造项目取得了较好效果，煤矿安全事故得到了有较扼制，煤矿生产安全形势较好，百万吨死亡率连续多年被控制在1以内。表1420002004年徐州矿务集团煤矿安全事故情况表序号年份2000年2001年2002年2003年2004年1煤矿安全伤亡事故起数58383024212死亡人数33914129其中瓦斯事故起数00010死亡人数00010所占比例0008330顶板事故起数33643死亡人数33646所占比例9093333428633336667机电事故起数23210死亡人数23210所占比例00610333014300830运输事故起数32522死亡人数32522所占比例9092222357116672222其它事故起数31121死亡人数251141所占比例75761111714333311113百万吨死亡率2420660920730512安全生产存在的主要问题21“一通三防”存在问题徐矿集团公司由于资源接近枯竭，衰老矿井多，企业历史和社会包袱沉重，企业生产经营困难。随着矿井开采深度和开采范围的加大，通风流程越来越长，矿井瓦斯涌出量、瓦斯压力、地应力及地温相应增加，部分矿井已进入或逐步进入通风困难时期；且随着开采深度加大，地温随之逐步增高，煤层自燃倾向性也随之升级，造成通防管理难度增大。近年来，集团公司需经多方努力，逐年加大了“一通三防”安全投入，但安全欠帐仍很严重。根据国家安全生产监督管理局国家煤矿安全监督局2004年第16号令颁布实施的最新版煤矿安全规程、国家煤矿安全监察局提出的瓦斯治理“十二字”方针及国家煤矿安全监察局第21号令要求，结合集团公司自身的安全生产实际情况，主要存在如下问题（1）风系统方面新煤矿安全规程修改后提出了新要求，需要增加采区与变电所的专用回风道；矿井延深开采，通风网络日趋复杂，通风线路长，阻力大，加之巷道失修等原因。使矿井通风系数偏小，通风阻力较大。需要优化通风系统，实施降阻工程，进行通风系统改造。义安矿为高突矿井，770M东三采区为高突地区，该采区500770M水平和770M东三七煤采区均无专用回风道。夹河矿西二采区于2005年底回采结束，生产将集中在西一采区。矿井通风最大流程11000M，通风方式为中央并列式，风井装备两台70B2GNO28风机，配备两台TD118/5610型800KW电机，矿井总排风量9876M3/MIN，目前风机通风能力已达极限。且西一采区为高瓦斯地区，1010M水平7层煤瓦斯压力达到28MPA，随着1010M水平西一、西二开采，其通风流程将增至16000M，矿井通风阻力将达到3500PA，矿井将成为高阻力矿井。届时需更换两套大功率主要通风机，补掘600M水平进风大巷、1010M七层皮带暗斜井与800M西一二层皮带石门联络巷、800轨道暗斜井上下端回风联络巷；1010M西一七层采区无专用回风道。张集煤矿为煤与瓦斯突出矿井，需扩大以下巷道断面，东三回风道、700放水道、东六轨道下山、东四回风下山，并补掘回风道约1300M。700M东三采区变电所无独立通风系统。张小楼井为高瓦斯矿井，1025M西一下山采区、1025M西一上山采区无专用回风道，1166M水仓泵房变电所、1025M西一变电所无独立通风系统。三河尖煤矿700M水平进风能力不足，需增补700M南翼进风大巷。旗山煤矿700M东巷迎头变电所、850M泵房变电所无独立通风系统；700M西二小湖系上山采区运输上山一段进风一段回风，目前开采深度达850M水平，深部1000M北翼采区形成后，主要通风机将不能满足通风需要，需建立深部潘家庵风井，安装两套主要通风机，补掘回风道。张双楼煤矿需建立西风井，安装两套主要通风机；更换东风井风机2台；补掘290M风道。垞城矿260M北一、420M北三、600M南一采区变电所无专用回风道；东风井更换主要通风机后，回风井筒淋水将制约主要通风机能力的发挥，要对回风井筒淋水进行治理；75M南翼回风道（1500M）失修严重，且井下巷道通风断面小，届时不能满足生产需要，需进行通风系统优化。2粉尘治理方面旗山、权台、义安、夹河、庞庄、垞城、张集、张双楼、三河尖等九个矿井综掘工作面需增加除尘风机。旗山、权台、夹河、庞庄、张集、张双楼、三河尖、义安、垞城、韩桥等十个矿井采煤机需防尘喷雾加压泵18套。KHCKPS高压远程强雾灭尘装置100套。采煤机二次负压除尘器18套。为满足矿井生产要求，庞庄矿张小楼井、张集矿防尘系统需进行改造。3煤层自燃治理方面需建立气体分析、煤层自然鉴定中心。卧牛山、义安、张集矿注浆系统需进行改造。4降温系统方面三河尖、张双楼、张小楼、夹河矿随着开采深度的增加，井下采掘工作面及机电硐室的空气温度均超过煤矿安全规程规定，急需建立四套降温系统。瓦斯治理方面张集、义安煤矿为煤与瓦斯突出矿井，需将现有架线电机车运输改为防爆电瓶车运输，供电设备由矿用一般型更换为矿用防爆型或增安型，入井人员自救器更换成隔离式自救器，建立压风自救系统等。随着开采深度的增加，夹河矿1010M西一采区七煤瓦斯压力达28MPA，瓦斯涌出量逐渐增大，应对该地区进行煤与瓦斯突出的预测工作。夹张大巷贯通后，夹河矿应按高瓦斯矿井进行管理。夹河矿安全监控系统未与集团公司联网；张集煤矿安全监控系统虽与集团公司联网，但客户端数据显示滞后，无法进行数据查询。需进一步完善矿井安全监控系统，实现网络信息共享。部分矿井尚需建立供电系统监控系统。根据徐州矿务集团计划安排，近期优先解决义安、张集、张小楼、夹河、三河尖煤矿“一通三防”方面存在的问题。22瓦斯抽采存在问题徐矿集团张集、义安煤矿为高突矿井，张小楼井为高瓦斯矿井，夹河矿西一采区为高瓦斯地区，因瓦斯抽放系统管径小，抽放负压已达007008MPA，抽放流量小、孔口负压低，本煤层瓦斯抽放效果差，急需对张集、义安、夹河矿各一套井下移动式瓦斯抽放系统进行改造，同时，庞庄煤矿张小楼井为高瓦斯矿井，矿井投产后，多次发生局部瓦斯喷出现象，为满足矿井安全的需要，张小楼井需建立井下移动式瓦斯抽放系统；夹河矿1010M西一采区七煤瓦斯压力达28MPA，瓦斯涌出量逐渐增大，需建立一套1010M井下瓦斯抽放系统。根据徐州矿务集团计划安排，近期优先安排义安、张集、夹河煤矿瓦斯抽放系统进行改造及张小楼井、夹河煤矿新建一套井下移动式瓦斯抽放系统。23其它方面存在的安全生产问题目前徐州矿务集团义安煤矿、张集煤矿、庞庄煤矿张小楼井为高瓦斯矿井，张集煤矿为煤与瓦斯突出矿井；义安煤矿按煤与瓦斯突出矿井管理，夹河煤矿西一采区按高瓦斯矿井管理。井下设备选用必须符合煤矿安全规程第444条有关规定，由于客观条件的变化，导致了在义安煤矿、张集煤矿、庞庄煤矿（张小楼井）、夹河煤矿矿井提升、运输和供电等一些井下设备不符合煤矿安全规程有关规定，为了保证矿井生产安全，近期需要对不符合煤矿安全规程要求的设备进行更换。张小楼井轨道运输系统，新井与老井系统联接，目前正常使用的大多为22KG/M或18KG/M轨道。新版煤矿安全规程第352条规定新建或改扩建的矿井中，对运行7T及其以上机车或3T及其以上矿车的轨道，应采用不低于30KG/M的钢轨。为此，要满足煤矿安全规程的要求，须把低于30KG/M的钢轨更换掉。徐州矿务集团有限公司主供电系统拥有110KV变电所1座、35KV变电所15座，肩负着向徐州矿务集团13对矿井供电的任务，主供电系统总装机容量200MVA，最大负荷120MW，年用电量8亿KWH。近年来，徐州矿务集团加大科技投入力度，提高设备新度，使供电系统安全可靠性不断提高，主供电系统先后进行了变压器节能改造、中低压配电系统的断路器无油化改造等，建成了徐州矿务集团电力调度自动化系统，使供电系统的自动化技术水平得到提升，成效显著，但是与供电行业技术水平相比，在设备投入和系统整体安全可靠性方面仍存在较大差距，自动化技术的应用才刚刚开始，随着集团公司煤炭生产的发展，煤矿安全供电的可靠性尤为重要，针对集团公司主供电系统的薄弱环节，加强技术装备的改造、变电所综合自动化系统建设，实现主供电系统监测监控网络的联网运行。徐州矿务集团计划近期对矿井安全供电供电系统的薄弱环节三河尖煤矿供电系统、垞城煤矿35KV变电所、110KV柳新区域变电所、义安35KV变电所进行改造。徐州矿务集团是一个老矿区，许多矿井立井提升装置的过卷缓冲装置性能可靠较差；一些矿井提升机电控故障较多，对矿井安全带来较大威胁，急需进行改造。计划近期对张小楼主、副井及垞城矿主井提升系统进行改造。徐州矿务集团张双楼煤矿由于主副井筒变形严重，安全提升间隙不符煤矿安全规程规定，计划近期对矿井安全提升存在较大安全隐患的张双楼主副进行修复，以确保矿井提升系统安全可靠。3企业安全改造总体规划31指导思想坚持“思想教育为先导，制度建设为基础，科技进步和技术装备为支撑”的安全指导思想，狠抓矿井安全生产基础工作，建立健全了矿井安全生产责任制度。通过自筹、银行贷款及争取国债补助等形式，积极安排专项安全资金，加大安全投入力度，使矿井抗灾能力有一个显著提高。3220052007安全改造总体规划1加大降阻工程力度，不断优化通风系统，提高通风系统可靠性、稳定性、合理性。2完善瓦斯抽放系统，提高瓦斯抽放系统能力。充分利用现有巷道，对今后开采的区域超前进行瓦斯抽放，开展低透气煤层瓦斯抽放效果研究，提高抽放效果。3开展瓦斯地质规律研究，及开采深部煤层煤与瓦斯突出的防治技术研究，提前预测煤与瓦斯突出，避免延时突出事故。4完善矿井安全监控系统，确保系统可靠运行。5建立气体分析、煤层自然鉴定中心；不断完善各矿井的防尘、防灭系统。6高温矿井要逐步建立降温系统。7矿井提升、运输和供电等一些井下设备不符合煤矿安全规程有关规定的，按煤矿安全规程要求的设备进行更换。8完善有关矿井安全出口，满足煤矿安全规程的安全出口要求。9针对集团公司主供电系统的薄弱环节，加强技术装备的改造、变电所综合自动化系统建设，实现主供电系统监测监控网络的联网运行。10各矿井立井提升装置均要安设性能可靠的过卷缓冲装置；对故障较多的提升机TKD、JKMK等系列电控进行改造；完善井下斜巷提升机保护装置。对矿井安全提升存在较大安全隐患的张双楼主副进行修复。11逐步各矿井更换无MA标志的井下设备及非阻燃胶带。33总体规划实施步骤安全安全改造总体规划分年度实施步骤见表31、表32、表33。表3120052007年通风系统和瓦斯治理工程项目通风系统瓦斯治理分类年度项目项目1张双楼矿更换东风井主要通风机2台；1完善4套监测监控系统2张小楼井、夹河矿、增补专用回风道；三河尖煤矿增补700南翼进风大巷。2抽放系统安装4套，改造扩能3套3张集矿完增补专用回风道等。3更换非防爆矿井井下运输及供电设备4旗山煤矿完善通风系统4完善张小楼、夹河、义安三矿井双风机、双电源、自动切换装置2005年5义安矿更换通风机、增补专用回风道5完善压风自救、防突系统、更换自救器1张双楼矿安装西风井主要通风机2台；1完善3套监测监控系统2张双楼增补降阻井巷工程2更换高突矿井运输及供电设备3垞城矿增补降阻工程3完善权台、张双楼、张集矿双风机、双电源、自动切换装置4夹河矿增补降阻工程4突出煤层抽放钻场设备、工艺技术改进5张集矿增补降阻工程5低透气性煤层抽放技术试验研究和攻关6三河尖矿增补降阻工程7旗山矿增补风道2006年8张小楼井增补降阻井巷工程6瓦斯地质研究及深部煤层煤与瓦斯倾向性鉴定1张双楼矿增补降阻井巷工程1完善3套监测监控系统2张小缕井增补降阻工程2更换高突矿井运输及供电设备3夹河矿增补降阻工程3完善三河尖、旗山、垞城矿双风机、双电源、自动切换装置4垞城矿增补降阻工程64突出煤层抽放钻场设备、工艺技术改进2007年5张集矿修护主要风道5低透气性煤层抽放技术试验研究和攻关6旗山矿增补风道7权台矿增补风道6瓦斯地质研究及深部煤层煤与瓦斯倾向性鉴定表3220052007年煤层自燃和粉尘治理工程项目及费用煤层自燃治理粉尘治理分类年度项目项目1张双楼矿气相色谱分析仪1套1掘进机用除尘风机8台；2夹河注浆系统改造2液压支架移架、放煤自动喷雾3套3张小楼井、权台、旗山矿煤的低温氧试验、采煤工作面三带划分研究3KHCKPS高压远程强雾灭尘装置60套4MK4钻机及配套设备8套5张集矿防尘系统改造2005年4张集完善防灭火系统6直读式粉尘测定仪16台1垞城注浆系统改造1掘进机除尘风机6台2注氮机1套2移架、放煤自动喷雾3套3KHCKPS高压远程强雾灭尘装置60套4MK4钻机及配套设备6套，5权台矿防尘系统改造2006年3夹河、三河尖、张双楼矿煤的低温氧试验、采煤工作面三带划分研究6煤尘断电装置6套1卧牛山、义安、张双楼矿注浆系统改造1掘进机除尘风机6台2注氮机1套2移架、放煤自动喷雾4套3KHCKPS高压远程强雾灭尘装置60套4MK4钻机及配套设备6套，2007年3义安、垞城矿煤的低温氧试验、采煤工作面三带划分研究5庞庄矿防尘系统改造6煤尘断电装置6套表3320052007年降温、机运、防治水和火工品安全工程项目2005年2006年2007年项目类别项目名称项目名称项目名称井下降温工程三河尖矿矿井局部降温工程夹河矿矿井局部降温工程张小楼井矿井局部降温工程提升系统张小楼井主副井及垞城矿主井提升系统改造、张双楼主副井修复、更换8套性能可靠的缓冲装置更换9套性能可靠的缓冲装置更换9套性能可靠的缓冲装置运输系统张小楼井轨道运输系统、更换相关矿井的非阻燃胶带更换相关矿井的非阻燃胶带井下供电系统完善张小楼井、义安矿、夹河矿、张集矿井下供电系统卧牛山矿更换2台架空电机车卧牛山矿更换1台架空电机车三河尖矿供电线路改造张小楼井供电系统改造旗山矿35KV供电线路改道；三河尖矿35KV变电所变配电装置技术改造35KV柳张线、柳楼二路升高改造垞城矿35KV变电所变配电装置技术改造主供电系统旗山、权台、夹河地面变电所综合自动化系统改造张双楼矿35KV变电所增容改造机械厂、水泥厂35KV变电所变配电设备改造防治水三河尖矿700扩排工程、张小楼井排水系统改造方案夏桥3井筒排水管路锈蚀严重，急需更换管路夹河太原组开采防治水工程火工品化工公司炸药、雷管储存库房需要大修化工公司添置炸药乳化油检测检验装置二机厂铸造、电缆、锻造车间厂房大修各矿井更换无MA标志井下设备各矿井更换无MA标志普采设备各矿井更换无MA标志普采设备非MA标志产品更换资产在集团公司总部更换无MA标志普采设备资产在集团公司总部更换无MA标志普采设备300台（件）资产在集团公司总部更换无MA标志普采设备300台（件）资产在集团公司总部需更换无MA标志的综采设备资产在集团公司总部需更换无MA标志的综采设备资产在集团公司总部需更换无MA标志的综采设备总体规划实施完成后应达到的安全生产目标进一步控制煤矿事故，杜绝重特大事故的发生，实现百万吨死亡率小于06的目标。4煤矿安全改造项目的技术方案41义安煤矿安全改造项目的技术方案411义安煤矿通风系统改造项目的技术方案（一）义安煤矿通风系统改造的必要性2005年2月25日，煤炭科学研究总院抚顺分院对义安煤矿进行“煤与瓦斯突出危险性”鉴定，鉴定结论2煤层为煤与瓦斯突出煤层，矿井为煤与瓦斯突出矿井。2003年6月15日，煤炭科学研究总院重庆分院义安煤矿进行“煤炭自燃倾向等级”鉴定，鉴定结论2煤、7煤自燃倾向等级属于二类（自燃），最短自燃发火期为52天和106天，为二类煤炭自燃发火矿井。同时对义安煤矿“煤尘爆炸性”进行鉴定，鉴定结论煤尘具有爆炸性危险。从鉴定资料上可以看出义安煤矿煤尘爆炸指数365406，煤炭自燃发火期36个月，二级自然发火矿井。建矿以来共发生煤层自然发火15起，发生掘进工作面瓦斯燃烧事故6起，发生皮带火灾1起（死亡14人）。煤层自然发火规律山西组九煤最短发火期128天，山西组七煤最短发火期106天，石盒子组二煤最短发火期52天。义安煤矿是高瓦斯矿井。从东三采区揭露的情况看已发生过两起煤与瓦斯延时性突出。从矿井开采情况分析，矿井由于资金等方面的原因，在东三延深区域仅布置两条（轨道、运输）下山，即770500运输上山和770500轨道上山两条巷道，770500运输上山为进风巷道，770500轨道上山为回风巷道。东三七煤采区目前只有七煤运输下山和七煤轨道下山两条巷道，七煤运输下山为进风巷，七煤轨道下山为回风巷。煤矿安全规程第一百一十三条规定“生产水平和采区必须实行分区通风。”“准备采区必须在采区构成通风系统后，方可开掘其它巷道。采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后，方可回采。”“高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井每个采区和开采容易自燃煤层的采区，必须设置至少一条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置1条专用回风巷。”“采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷。”基于以上原因，根据煤矿安全规程的规定要求，需要进行通风系统改造，必须布置一条专用回风巷，该专用回风巷500至七煤900水平。（二）东三采区专用回风道技术方案比较东翼延深区域1997年开始设计施工，在东三延深区域布置两条下山，即770500M运输上山和770500M轨道上山，运输上山兼作运输和行人，属于进风巷，轨道上山兼作材料运输和回风用。该区域从揭露的情况看已发生过两起煤与瓦斯突出，2005年义安煤矿作为高突矿井管理，按照煤矿安全规程规定，该区域必须布置一条专用回风巷。方案从770M水平向上施工770500M东三专用回风巷的上段，上段总工程量1225M。在770先施工联络横管，然后按16上山向上施工，该回风巷至500M水平与500390M水平总回风巷贯通。从770990M向下沿煤层施工东三专用回风巷的下段，总工程量1584M，下段施工时，先施工平巷段联络巷及回风巷，然后再施工770990M七煤回风下山。方案从500M水平至990M水平需要重新做一道回风上山,总工程量3000M。方案比较优点方案，充分考虑利用770水平原有巷道，一是减少工程量200M，二是节省投资费用，三是施工方便。沿煤层施工进度快，成本低，有利于较快形成完善生产系统；特别在施工上，可以利用原有的通风系统，分开施工，互不影响。但煤巷中施工的巷道不利于巷道的维护；方案不能充分利用原有巷道，从500M水平至990M水平需要重新做一道回风上山，一是工程量大，投资费用高，二是施工周期长，见效慢，短期内对东三采区的生产有很大影响。综合考虑，设计方案充分考虑了深部区域二煤采区和七煤采区的回风，相对其他方案，通风阻力小，巷道工程量少，能充分利用原有的巷道分段进行施工。施工工期能大大缩短。从经济和进度角度考虑，选择方案进行施工。（三）选用方案工程量及费用估算770990M东三采区专用回风巷，总工程量2809M