黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案

黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鹤岗分公司南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案内容摘要：

万吨，抽采专用巷 1200 米，保护层开采面积 15068 平方米，抽采率 49%。 2020 年 17 月份实际完成情况：抽放量 万米179。 原煤产量184 万吨，工作面达标煤量 215 万吨，抽采专用巷道 890 米，保护层开采面积 12640平方米，抽采率 %。 井下现有 6 套瓦斯移动抽放泵站， 20 台抽放泵，分别对 6 个作业区域抽采瓦斯，月抽放量 7090 万 m3。 其中综采一队 5 台， 3 台运转 2台备用，由 3BEA353/110 抽放泵组成，位于盆底区南翼 153 层二分段；综采二队 9 台位于西一区南部 18层零分段。 东部区三组开拓（掘进） 6台，由四台 SKA30350型、二台 2BIX3551型移动泵组成。 南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 16 页 全矿瓦斯抽采率 54%，瓦斯抽采量 m3/min；综采一队绝对涌出量 ，瓦斯抽采量 m3/min , 采面抽采率 79%，抽采方法采用上隅角埋管、仰斜钻孔、采面后部钻孔使用移动泵抽采。 综采二队绝对涌出量 m3/min , 瓦斯抽采量 m3/min, 采面抽采率 84%.抽采方法采用上隅角埋管、顶板巷封闭使用移动泵抽采。 ，三台运转 2 台备用，由 3BEA353/110抽放泵组成（撤架子面四台）， 瓦斯抽采机构 建立直属矿的瓦斯抽采区，区长书记各一人，副区长三人、工程师一人工会主席一人，技术员三人，管理人员 10 人，工人 108人。 负责全矿瓦斯抽采工程施工，包括施工抽采钻孔，铺设抽采管路，上隅角埋管，安设抽采泵，测量数据等。 严格瓦斯治理五项指标责任追究制度 南山煤矿已完善了瓦斯管理监督制度，形成了相互监督、相互制约的管理体制。 进一步加大对瓦斯超限事故严肃追查力度，将压力层层传递下移，形成责任明确、齐抓共管的瓦斯治理氛围。 总工程师是瓦斯抽采量、抽采利用量、抽 采钻孔量和瓦斯抽采率指标的终端责任人，抽放区是四个指标的主要责任单位。 矿将瓦斯抽采量分解到月，对抽放区按月进行目标考核，当月完不成抽采量计划的，每少完成 5％，罚抽放区区长、书记各 500 元，其他副职 300 元，每月一考核，季度抽采量完不成的，罚抽放区区长、书记各 500元，其他副职 300元。 瓦斯抽 采量实行连续考核，上半年或年度内两个季度未完成瓦斯抽采计划的，给予抽放区区长、书记行政记过并各罚款 1000元。 南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 17 页 瓦斯抽采工艺（钻孔方法） （ 1）瓦斯预抽：南山煤矿在现在的主要生产采区：盆底南翼区、盆底北翼区及北五 外区、西二区部分区域，利用 18煤层的岩石底板道早在 1996 年开始施工穿层预抽钻孔，对 1 15煤层进行预抽瓦斯，开采区域最短抽采时间达三年以上，最长达 10 年以上，现在综采一队的接续面，盆底北翼区 18 层三分段的煤层在 2020 年就已经抽采瓦斯了。 现在生产采面都经过了 310 年以上瓦斯预抽。 （ 2）本煤层抽采瓦斯：利用采面掘进送上下两巷期间，跟掘进后面沿煤层倾向施工本煤层钻孔，降低煤层瓦斯含量。 （ 3）施工仰斜钻孔：在回风道朝上隅角方向施工过煤层的仰斜钻孔，终孔高度为局本煤层顶板 24 倍的采高处理上隅角的瓦 斯，抽采采后及邻近层的瓦斯。 （ 4）上隅角埋管抽采瓦斯：在上隅角端口处码编织袋（装货）把抽采管路埋进去，抽采采后瓦斯。 （ 5）顶板巷封闭抽采瓦斯：在采面顶板岩石里施工顶板巷，封闭后插管抽采瓦斯。 （ 6）施工高位钻孔：在回风道施工反上巷道到煤层顶板岩石中，再用钻机沿煤层走向施工高位钻孔，钻孔高度为局本煤层顶板 24倍的采高抽采邻近层的瓦斯及采后瓦斯。 根据可靠的瓦斯基础参数数值，采取措施，加强抽采管理，提高现有装备水平，使用密钻孔、高负压、严密封、长期抽的手段，为工作面瓦斯治理提供依据。 采用大流量、低负压 抽采工艺用于上隅角南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 18 页 埋管、高抽钻孔及采空区抽采瓦斯；采用高负压抽采预抽钻孔的瓦斯。 做到分源抽采，高浓度瓦斯，通过管道连接地面新系统，用于居民生活用气。 低浓度瓦斯连接地面老系统放空或连接井下移动泵排到主排风道中。 抽采效果 （ 1）南山煤矿区原来以预抽为主，不仅解决瓦斯治理的问题还解决区域防突、消突问题，由于煤层透气性相对比较好，在 9606 年，盆底区施工预抽钻孔，现在已全布覆盖盆底区和部分西二区、北五区部分区域。 瓦斯压力由 96 年的 下降到现在 ，瓦斯含量由原来 15m179。 /t 下降到现在 4m179。 /t（实测数据）以下。 现在生产工作面瓦斯预抽时间 310 年以上，瓦斯预抽采率 4070%。 （ 2）采面通过掘送期间的边掘边抽和边采边抽、顶板巷封闭抽采、上隅角埋管抽采等手段大大降低了采面瓦斯解析值和邻区、老区的瓦斯涌出量。 保证了安全生产。 建立瓦斯抽采达标评估制度 南山煤矿应从根据瓦斯治理方案，瓦斯抽采单项工程结束后，通过瓦斯抽采量、抽采浓度、抽采、煤层残余瓦斯含量、瓦斯压力等指标，分析比较瓦斯抽采方式和钻孔布置方式的优劣，完善钻孔布置参数和瓦斯抽采方案。 在南山煤矿出现瓦斯抽放空白带，造成抽放不均 匀，个别地点出现煤体破碎，钻孔打的浅，煤层透气性差等相关情况；极大程度的影响抽放效果，在掘送巷道方面，南山煤矿采取使用三棱钻杆工艺（下南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 19 页 套管），提高钻孔施工长度和抽采效果，将有效解决钻孔抽采不均匀问题。 针对预抽放孔抽放效果较差的空白带地点，由瓦斯抽采区及时补打钻孔和施工长钻孔、穿层钻孔进行抽放瓦斯，解决抽采空白带问题。 岩巷条件不具备时，采用边掘边抽方式进行瓦斯抽放。 根据瓦斯治理的需求，南山煤矿 2020 年“一面一策”瓦斯治理工作，根据不同的工作面采取不同瓦斯治理办法。 三、监测监控 矿井按照《煤矿安 全监控系统及检测仪器使用管理规范》（ AQ10292020）的要求，对井下采掘地点、采区回风巷、一翼回风巷、总回风巷、主要入风巷、主要回风巷等布置安装煤矿安全监控系统，全部实现监测监控。 监测监控系统 型号为 KJ2020N，全矿现 KJ2020 型分站 52 台 ,交换机 17 台，瓦斯传感器 64 台 ,风门开停传感器 22 台 ,风机开停传感器 30台 ,CO传感器 17台 ,压力传感器 6 台，温度传感器 26台，风速传感器 5台，以及断电器 26 台，馈电状态传感器 18 台，流量传感器5 台、移动抽放监测装置 6 套，便携式瓦斯报警仪 2210 台。 实现 所有作业场子超限报警 ,瓦斯电闭锁功能 ,并把信号及时传输给地面中心站。 每 7 天对所有场子的传感器进行标校一次 ,做到了数据传输灵敏准确、断电可靠、处置迅速。 现井上地面中心站配备 不间断 UPS 电源箱一套，数据库服务器 2 套（一套工作一套备用），南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 20 页 双机热备组件 1台，工控机 2套，硬件防毒墙 1 台，联想计算机 2 台，打印机 2台（惠普、爱普生各一台），监测监控系统实现了双机备份，24 小时不间断运行，当主机发生故障时，备份主机在 5 分钟内投入工作，并配备了 2 小时以上不间断备用电源，中心站安设有可靠的接地防雷装置。 监控微机室使用了 录音电话，矿各领导办公室、矿调度室、通风区有关领导室设置了远程终端，彻底实现了安全监测监控。 南山煤矿安全监控系统与龙煤鹤岗分公司联网，鹤岗分公司与龙煤集团联网、黑龙江煤矿安全监察局鹤滨分局联网。 监测监控系统地面微机室管理人员、操作人员全部经过培训，并考试合格后方可持证上岗。 地面监测微机室配备技术员 1名、班长1 名，值机员 4 人，值机员交接班时，必须做好交接班记录。 由地面微机室技术员做好调试记录及故障记录。 四、防尘管理 健全防尘管路系统 南山煤矿现有地面净化水站一个，容积 300m3，主要用于井下 防尘设施供水。 井下现有防尘管路主干管 7800 米，其中 (6 寸主干管路 1300米， 4 寸主干管路 6500 米 )；分支管路现有 19780 米 (包括 3 寸、 2寸管 )，井下防尘管路全部按要求接到位，另外采、掘、开场子全部采用２寸硬管接至距场子头 30m处。 防尘人员配备充足 全矿共现有防尘人员 125名 (运输区 12人 )(皮带区 39人 )(动力科6 人 )(监察队 3 人 )(通风 5 人 )(8个开拓队 24 人、 5 个掘进队 15 人、南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 21 页 3 个采煤队 9人） (其它预备队 12 人 )。 定期检测粉尘 现测尘使用的仪器为 GH100 直读式粉尘浓度测尘仪，共有 2台。 通风区测尘员 2人，按要求每旬对井下所有采掘地点的 (入风、工作面、回风、炮前、炮后 )及总回风道进行全尘、呼吸性粉尘测定，并及时填写记录，对于粉尘大的地点及时通知有关单位进行处理。 防尘设施到位 （ 1）、通风区防尘设施台帐及牌板齐全并按要求每月一次填写； （ 2）、井下现有主隔爆水袋 24 处，辅隔爆水袋 11 处，按质量标准要求进行水袋吊挂并在水袋上设置了编号，定期派专人擦水袋灰尘和补充水。 （ 3）、从主运巷道的管线浮尘清理、降尘洒水，采掘工作面净化通风，到上下两巷的帮壁清洗、皮带和转载机自动喷雾，都有专人负责。 （ 4）、全矿井下各主要运输大巷、主要入排巷道、主要运输巷道、各转载点、通采掘石门巷道及采掘入回系统等地点全部安设喷雾装置；其中主要入风巷道每 100 米设有一个移动洒水管，运输皮带道每 50米设有一个移动洒水管。 风流净化水幕、自动回风喷雾装置均改为全断面装置。 （ 5）、采煤工作面实现煤层注水 各采区成立专职注水队，综采一、二队进行开采前对煤体进行打软化钻孔、注水，平均每隔 12 米向煤体打注水钻孔，单孔注水量最大南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 22 页 达到 98m3。 （ 6）、采煤机组实现内外喷雾，南山煤矿与中国矿业大学教授共同研制采煤机二次负压除尘装 置，有效的降低了采煤工作面的煤尘。 （新特点） （ 7）、合理调整通风系统，使巷道风速不超过规定，减少粉尘飞扬。 五、防灭火系统 南山煤矿可采或局部可采煤层共 19 层，其中几个主要煤层的自然发火期分别为： 15 层、 18 层，自燃发火期 3～ 6 个月。 煤层自然发火期较短，鉴定等级为 I～ II 级，属易自燃发火煤层。 煤尘爆炸指数 %，有煤尘爆炸危险。 南山煤矿煤 矿井防灭火灌浆系统健全，地面设有南、北两个充浆站，两个贮土场子，三个泵房，共有 7 台 150D型泵，流量 154m3／ h。 井下一、二、三水平各有完整疏 水系统。 充浆系统经过改造后实现充浆管路井下联网，井下主干管路 6750m，支干管路 11750 m，能够满足矿井防灭火工作的需要，目前年充浆能力达到 10－ 12 万 m3，年度充灰量占分公司充灰总量的 40－ 45%。 束管监测系统健全， 现束管监测室共有计算机 2 台、打印机 1台、空气发生器 1 台、氢气发生器 1 台、潜水泵 1 台、真空泵 2 台，井下束缆近三万余米。 束管化验室现采用 GC4085型色谱仪分析系统，可以检测八种气体参数，即（ CH CO、 CO C2H C2H C2H O N2）。 利用 束管对井下现生产工作面采空 区进行 CO 监测，目前监测地点 5南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 23 页 个。 2020 年又增设一套色普仪，用于井下 CO 点或密闭内气体人工取样化验分析。 采煤工作面距全风压回风口 10－ 15 米安设一台 CO 传感器，为自燃发火提供预测预报。 第三节 近几年 安全投入情况 一 、安全费提取 情况 2020 年，提取安全费 万元，完成 万元。 2020 年，提取安全费 10437万元，完成 6673万元。 2020年，提取安全费 万元，完成 二 、安全改造项目实施进度、投资完成情况 2020年投入安全资金 ，其中 企业投入安全费 万元，国补工程 104 万元，省补工程： 111 万元； 2020 年投入安全资金 万元，其中企业投入安全费 万元，国补工程 万元，省补投入 234 万元； 2020 年投入安全资金 元，其中企业投入安全费 万元，国补工程 万元，省补投入。 第四节 冲击地压灾害现状 南山煤矿 自 2020年 12 月 12 日发生冲击地压事故以来， 逐年呈上升趋势。 发生冲击地压事故，轻则损坏巷道、工作面停采，重则回采巷道报废、人员伤亡，有时导致瓦斯涌出 ，粉尘爆 炸等次生灾害 ，具有很大的破坏性，给矿井造成重大损失。 尤其 2020年 7 月回掘盆底区南山煤矿冲击地压治理示范矿井建设方案 第 24 页 南翼 15 层三分段孤岛面以来，到 2020年 1月回采结束，多次发生冲击地压，造 成的直接和间接经济损失不可估量。 南山煤矿冲击地压情况一览表 序号 时间 地点 破坏情况 1 北五区 15层 7分段 237π放工作面 造成工作面下沉，支架变形，上、下巷的断面局。