2019大方县大安煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计.doc
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5、矿防治煤与瓦斯突出专项设计方案 建设性质变更 工程规模9 万吨/年 任务来源受贵州省大方县大水乡大安煤矿委托 投资 建设地点大方县大水乡 工程设计内 容及要求 按照煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定(2009) 、 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 (GB50471-2008)及有关 瓦斯综合治理方面的规范要求,满足防治煤与瓦斯突出内 容及要求。由编制单位提交 4 份报告,并负责审查后的修 改工作。 委托单位贵州省大方县大水乡大安煤矿 联系人联系电话 承接单位贵州兴源煤矿科技有限责任公司 联系人联系电话 目目 录录 前言前言.1 第一章第一章 矿井概况矿井概况.5 第一节 井田概况 .5 第二节
6、地质概况 .7 第三节 矿井瓦斯情况13 第四节 矿井设计概况14 第二章第二章 矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案.18 第三章第三章 矿井各系统合理性论证及调整矿井各系统合理性论证及调整.21 第一节 开拓系统及开采方法合理性论证及调整 .21 第三节 通风系统合理性论证及优化22 第四章第四章 区域综合防突措施方案区域综合防突措施方案.25 第一节 基本程序和要求 .25 第二节 区域突出危险性预测 .25 第三节 区域防突措施 .27 第四节 区域性防突措施的效果检验 .37 第五节 区域验证 .42 第五章第五章 局部综合防治突出措施局部综合防治
7、突出措施.48 第一节 局部综合防突措施基本程序和要求48 第二节 掘进工作面局部综合防突措施方案50 第三节 采煤工作面局部综合防突措施方案62 第四节 石门(斜井巷)揭煤工作面综合防突措施方案66 第五节 矿井安全防护措施 .78 第六章第六章 矿井防突管理矿井防突管理.84 第一节 防突组织管理 .84 第二节 防突技术管理 .87 第三节 防突现场管理 .92 第四节 矿井采掘设计、装备管理及防突安全知识教育 .96 第七章第七章 防突仪器、装备及装备估价防突仪器、装备及装备估价.99 附录一附录一 煤层瓦斯压力测定方法煤层瓦斯压力测定方法.100 附录二附录二 钻屑指标法钻屑指标法.
8、101 附录三附录三 防突措施有效半径的测定方法防突措施有效半径的测定方法.102 附附 件件 目目 录录 1、大方县大水乡大安煤矿防突设计委托书; 2、大方县大水乡大安煤矿采矿许可证; 3、大方县大水乡大安煤矿矿长资格证; 4、根据贵州省能源局文件黔能源发2009281 号对毕节地区 2009 年度矿井瓦 斯等级鉴定报告的批复; 5、根据贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字2008329 号关于毕节地区煤炭局 关于请求审批百里杜鹃管理区大安煤矿 M15 号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告 的报告的批复; 6、贵州省煤田地质局实验室提交的 9 号和 15 号煤层煤尘爆炸性鉴定报告 ; 7、贵州省煤田地
9、质局实验室提交的 9 号和 15 号煤层煤炭自燃倾向性等级鉴 定报告 ; 8、贵州省能源局文件黔能源煤炭(2011)175 号关于对大方县大水乡大安煤矿 开采方案设计(变更)的批复。 附附 图图 目目 录录 1、大方县大水乡大安煤矿采区巷道布置及机械配备图(1:2000) 2、大方县大水乡大安煤矿投产时期通风系统及网络图(示意图) 3、大方县大水乡大安煤矿投产时井下避灾路线图(1:2000) 4、大方县大水乡大安煤矿瓦斯抽放管路系统图(示意图) 5、大方县大水乡大安煤矿井下压风自救系统图(示意图) 前前言言 大方县大水乡大安煤矿位于大方县以东,距乡政府 7km,属大方县大水乡管辖。 井田走向长
10、度约 1.82.1km,倾斜宽 0.8km,面积约 2.7108km2。该矿为证照齐全的 矿井,开采标高 1750m1350m,生产规模 15 万吨/年。矿井开拓采用斜井+平硐 对全井田进行开拓,采用走向长壁后退式采煤方法。 该矿为整合矿井,根据贵州省能源局文件黔能源发2009281 号(关于毕节地区 煤炭局关于请求审批 2009 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复) ,毕节地 区 2009 年矿井瓦斯等级鉴定结果表,该矿井瓦斯相对涌出量为 0.317m3/t,绝对涌 出量为 0.1m3/min,二氧化碳绝对涌出量为 0.1m3/min,相对涌出量为 0.317m3/t,该 矿井为低瓦斯矿井
11、。 根据“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”,该矿地处突出危险矿区,如未作煤与瓦斯突出鉴定,应按突出矿井设计 和管理。矿井开采 9 号、15 号煤层,15 号煤层已作煤与瓦斯突出鉴定,根据 2008 年 02 月 28 日中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对该矿 15 号煤层突出 鉴定的结果及贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字(2008)329 号煤与瓦斯突出鉴定 报告的批复,在开采标高+1575m 以上范围内的 15 号煤层无突出危险性,根据矿井 开拓布置,矿井按突出矿井设计,在开采标高+1575m 以上范围内的 15 号煤层按无 突出危险区
12、域设计和管理。矿井最低开采标高为+1350m,矿井采取综合防突措施进 行开采。 矿井应委托有资质的单位对 9 号煤层及+1575m 标高以下 15 号煤层作煤与瓦斯 突出危险性鉴定,以查明各煤层突出危性范围及突出煤层的强度等瓦斯参数。 根据煤矿安全规程第 179 条和防治煤与瓦斯突出规定第 14 条的规定, 有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区,必须编制防突专项设计,设 计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突 设施(设备) 、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此,受大方县大水 乡大安煤矿委托,贵州兴源煤矿科技有限责任公司(以下简称兴源公司)
13、承担了大 方县大水乡大安煤矿的煤与瓦斯突出防治专项设计。我单位组织有关设计人员完成 了设计文件的编制工作,现正式提交大方县大水乡大安煤矿防治煤与瓦斯突出专 项设计设计文件。 一、防突专项设计的主要内容一、防突专项设计的主要内容 1、矿井综合防治煤与瓦斯突出技术总体方案 2、基于防突规定的有关要求,对矿井目前的开拓方式、煤层开采程序、采 煤方法、通风系统的合理性进行论证,对不合理的地方按要求进行优化调整。 3、区域综合防突技术措施方案 1)选择突出煤层区域防突措施。特别是首采层首采工作面的防突措施。 2)区域预测预报指标及区域效果检验指标体系; 4、局部综合防突技术方案 1)矿井预测预报指标及防
14、突效果检验指标体系; 2)选择突出煤层局部防突措施。 5、防突管理制度 建立矿井防突组织管理、技术管理、现场管理等有关制度。 6、防突设施设备 根据矿井防突需要,提出必须配备的防突设施设备清单。 二、编制设计的依据二、编制设计的依据 1、 设计委托书 。 2、 大方县大水乡大安煤矿安全专篇设计说明书 ,贵州兴源煤矿科技有限责任 公司,20011 年 5 月。 3、中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对大方县大水乡大安煤矿 15 号煤层煤与瓦斯突出参数测定及突出危险性评价 ; 4、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 。 5、开采煤层自燃倾向性鉴定
15、报告及煤尘爆炸性鉴定报告。 6、安全专篇批复文件 7、矿井其它相关资料。 三、设计遵循的主要标准三、设计遵循的主要标准 1、 煤矿安全规程(2011 版)。 2、 防治煤与瓦斯突出规定 ,国家安全生产监督管理总局 19 号令,2009 年。 3、 保护层开采技术规范 (AQ1050-2008) ,国家安全生产监督管理总局。 4、 煤矿瓦斯抽采基本指标 (AQ1024-2006) ,国家安全生产监督管理总局, 2006 年。 5、中华人民共和国安全生产行业标准煤矿瓦斯抽放规范 (AQ1027-2006) 。 6、 煤矿瓦斯抽采工程设计规范 (GB50471-2008) 。 7、 煤与瓦斯突出矿井
16、鉴定规范 (AQ1024-2006) ,国家安全生产监督管理总局, 2006 年。 8、中华人民共和国安全生产行业标准矿井瓦斯涌出量预测方法 (AQ1018- 2006) 。 9、中华人民共和国安全生产行业标准煤矿井工开采通风技术条件 (AQ1028- 2006) 。 10、 煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范 (AQ1055-2008) 。 11、 煤炭工业小型矿井设计规范 (GB50399-2006) 。 四、设计综述四、设计综述 本设计从大安煤矿的实际出发,分别对矿井的开拓方式、煤层开采顺序、采煤 方法、通风系统的合理性进行论证,并对不合理的地方进行调整,提出切合矿井实 际的区域
17、综合防突及局部综合防突措施方案、防突管理措施等,其主要结论如下: 1、矿井开拓方式为斜井+平硐开拓,采用走向长壁后退式采煤方法。煤层倾角 平均 9,属于缓倾斜煤层。大安煤矿井田范围内含有可采煤层 2 层,井田划分为三 个采区,为分煤层开采,一采区开采矿区西部+1600m 标高以上的 15 号煤层,矿井 一采区开采时划分为 1 个开采水平,水平标高为+1600 m;二采区开采矿区西部 9 号 煤层;三采区开采矿区东部 15 号煤层。采区三条上山沿 15 煤层倾向布置,通过石 门或绕道分别和主斜井、副平硐、回风平硐连通。 2、依据黔安监办字2007345 号文关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出 防治
18、工作的意见 ,大方县大安煤矿属于煤与瓦斯突出区域,按煤与瓦斯突出矿井设 计,符合煤矿安全规程 、 防突规定的有关规定,设计首采区为一采区。本次 专项设计对大安煤矿开拓系统的合理性进行论证。 3、大安煤矿采区划分根据煤层赋存条件、开采方式及采煤机械化程度等因素划 分为三个采区,一采区开采 15 号煤层,区段间的开采顺序为区段下行式。采区开采 顺序:一采区(开采 15 号煤层)二采区(开采 9 号煤号层)三采区(矿区东部 15 号煤层) 。 4、经煤与瓦斯突出危险性鉴定,应对+1575m 标高以下 15 号煤层及 9 号煤层测 定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及与突出危险性相关的参数,从而进一步确定开采区
19、域 范围其突出危险性。 5、大安煤矿可采煤层为 9、15 号煤层,煤层间距为 58m,首采 15 号煤层为下 覆煤层,对 9 号煤层可以起到保护层的作用。 6、矿井一采区经煤与瓦斯突出鉴定为无突出危险区,但在无突出危险区每采掘 1050m 要进行区域验证,如验证结果为有突出危险或发现了突出预兆,则该区域 以后的采掘作业均应当执行局部综合防突措施。矿井局部防突措施主要为预抽瓦斯 和超前排放钻孔,采其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔联合布 置方法;回采工作面采用沿走向平行排放钻孔。 7、大安煤矿 9 号、15 号煤层区域性综合防突选择预抽煤层瓦斯,预抽煤层瓦斯 以本煤层为主。 8、预
20、测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定,在无考察资料的情况 下,可参照防突规定推荐的指标及临界值执行。 9、矿井应设置专业的防突机构,并建立完善有关的管理制度,加强对防突工程 的监督检查。 10、矿井应当编制突出事故应急预案。并编制各作业地点防突安全技术措施。 五、存在的问题及建议五、存在的问题及建议 1、矿井目前是采用 K1 和 Smax 指标预测工作面突出危险性,矿井目前无实测 突出敏感指标和临界相关资料,各煤层的瓦斯解吸 K1 和最大钻屑量 Smax 临界值指 标还有待于进一步研究确定。在矿井各煤层在突出危险性临界值指标未确定之前, 其钻屑瓦斯解吸临界值指标暂按防治煤与瓦斯突出规定
21、选取。 2、矿井在今后的防突工作中,应不断摸索和研究突出指标在该矿的敏感性情况 和临界值,进一步搞好矿井的防突工作。 3、矿井配备了专门的防突机构和专职的防突人员,应加强防突人员的技术培训 和管理。 4、在采掘活动中,还应当根据瓦斯动态与突出预兆等加强防突工作。 第第一一章章 矿矿井井概概况况 第一节第一节 井田概况井田概况 一、位置与交通一、位置与交通 大方县大水乡大安煤矿位于大方县以东,距大水乡政府 7km,属大方县大水乡 管辖。矿井探矿权范围地理坐标:东经 10558041055943,北纬 27111027 1205。 井田走向长度约 1.82.1km,倾斜宽 0.8km,面积约 2.
22、7108km2。距大方电厂 80km, 距黔西电厂 38km,经贵毕高等级公路至贵阳市 143 公里,交通较为方便,该矿为证 照齐全的矿井,开采标高 1750m1350m,生产规模 15 万吨/年。详见交通位置图 1-1-1。 大安煤矿 图 1-1-1 大方县大安煤矿交通位置图 二、地形地貌二、地形地貌 该矿区属溶蚀侵蚀低中山地貌,地形起伏较大,煤组地层顺向多呈缓坡,坡 度 515,逆向多呈陡坡,坡度 3040。区内最高海拔 1756.0m,最低海拔 1530.0m,最大相对高差 213.0m。矿区地势北西高,南东低,评估区碳酸盐岩石出 露较多,特别是二叠系中统的茅口灰岩和三叠系下统的玉龙山灰
23、岩岩溶溶蚀作用以 垂直作用为主,地表形成溶蚀洼地、漏斗等岩溶地貌。 三、气候条件三、气候条件 该矿井所在区域属中亚热带季风湿润气候,为冬春半干燥夏季湿润型。四季分 明,年平均气温 12.5,最高气温 33.4,最低气温-6.2;最热为七月,月均气温 21,最冷为一月,月均气温 4.6;年降雨量平均 843.4mm,59 月为丰水期, 占年降雨量的 82以上,12 月至次年 3 月为旱季。年相对湿度 81。 四、水系及主要河流四、水系及主要河流 矿区所在水系属乌江水系,地表水体不发育。矿区内无大的地表水体,仅有季 节性小溪沟,流量受季节变化影响较大,除丰水期外,一般流量均不大。矿区煤层 露头附近
24、及周边无河流,仅有溪沟。地下水流向与地表水一致,流向南东。矿区东 南部最低出水标高 1530.0m(相对侵蚀基准面) 。 五、环境状况五、环境状况 区内工业以煤炭工业为主,小煤矿较多。煤矿井下水、工业污废水及居民生活 污水的排放,将会使区内水质受到一定程度的污染。 六、地震烈度六、地震烈度 根据中国地震动参数区划图 (GB183062001) ,该矿区地震动峰值加速度 小于 0.05g,地震基本烈度小于度。 七、电源七、电源 矿井目前专用电源一回路由 35kv 仁和变电站出线的 10kv(LGJ-150mm2)至化 窝开关站,供电距离 11Km,再由化窝开关站引出的 10kv(LGJ-70mm
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