[能源化工]煤矿瓦斯治理方案

[能源化工]煤矿瓦斯治理方案内容摘要：

其他用电设备单独供电。 考虑到 井下水泵、局扇等安全用电， 采用 10kV下井至 +1200m 井下变电硐室。 供电线路：矿井 10kV 变电所 → 副井 → +1200m 变电硐室→水泵； +1200m 变电硐室→工作面； +1200m 变电硐室→掘进工作面；+1200m变电硐室→其他用电设备。 煤矿瓦斯治理方 案 第 三 章 瓦斯治理的必要性和可行性 12 六、防尘系统 在工业场地内，标高为 +1650m 处建有一座 300m3的高位水池，用 Φ 108mm有缝 钢管经副井、 +1200m 井底车场 、通风人行 上山 至井下各用水点。 井下配有防尘管网、洒水及喷雾装置，设施齐全，有 隔爆设施。 七、通讯系统 煤矿已有程控交换机 TC－ 432B 一台， KTH－ 60 隔爆本安型电话 40 部。 八、监测监控系统 目前矿上已经配备有一套 KJ101 瓦斯监测、监 控系统，运转正常、良好。 九、瓦斯抽放系统 我矿于 2020 年建立 2BE1 4001 水环真空泵 (功率为 132kW，供水量为 )两台 (一台工作、一台备用 )作为高负压瓦斯抽放泵。 选用 2BE1 4200 水环真空泵 (功率为 185kW，供水量为 )两台 (一台工作、一台备用 )作为低负压瓦斯抽放泵。 抽放能力为 60m3/min。 抽放管为 Φ 300mmPE 管。 ，瓦斯抽放系统现投入使用。 第三节 矿井“一通三防”存在的主要问题 一、通风系统现状及存在的主要问题 矿井通风方式为中央并列式通风， 风流从 主 井和副斜井进入 ，经过 工作面最后 从专用回风井回出。 局部通风机采用局扇压入式通风。 风井作有引风道、人行通道，井口安设有防爆门。 主要存在的问题： 矿井采掘布局不合理， 通风系统复杂， 可靠性差， 采掘工作面通风系统紊乱， 回风巷局部地方断面小。 为治理矿井瓦斯，必须编制 矿井通风系统改造设计，优化采掘布局， 今后必须加强通风管理、及时维护巷道，确保风路正常畅通，通风构筑完整、完好。 使之达到系统合理，设施完好、风量充足、风流稳定的目的。 二、防尘供水系统现状及存在的主要问题 我矿按高瓦斯矿井 管理 ，井下防尘系统不 到位 、喷雾装置 配置不够 ，更需设置隔爆设施。 三、防灭火系统现状及存在的主要问题 煤矿瓦斯治理方 案 第 三 章 瓦斯治理的必要性和可行性 13 根据重庆煤科院于 2020 年 8 月 5 日出具的 金银山 煤矿 M M9 煤层自燃倾向性鉴定报告：该矿煤层的自燃倾向性为二类。 防灭火供水管路与防尘供水管路共用 ，井下消防栓 设置不全， 防灭火器材储备不足，且品种不全。 第三章 瓦斯治理的必要性和可行性 一、瓦斯治理的必要性 煤矿瓦斯事故是制约煤炭工业安全发展和可持续发展、影响地区和全省安全稳定好转的突出问题，煤矿必须认识瓦斯治理的重要性和必要性。 二、瓦斯治理可行性 为切实搞好瓦斯综合治理，煤矿要认真严格贯彻 “安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，切实建立健全“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系，紧紧抓住矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节，根据本矿井的安全生产条件及危害因素分析 ,采取行之有效的针对措施，坚持标本兼治、重在治本，进一步完善瓦斯治理结构，落实瓦斯防治管理制度，提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力，建立健全稳定可靠的矿井通风系统，科学合理的瓦斯抽采体系，有效管用的监测监控网络和严格规范的现场管 理制度。 矿井瓦斯事故是可控、可防、可治的。 因此，煤矿要以更大的决心、更强的力度、更严的态度、更扎实的措施，锲而不舍地打好煤矿瓦斯治理攻坚战，瓦斯治理是可行的。 三、 瓦斯治理的主要内容 根据我矿生产现状和存在的主要问题，我矿瓦斯治理的主要内容为： 优化生产布局，以理顺完善通风系统为核心， 切实搞好一通三防管理， 合理组织生产， 坚持采用正规采煤方法，进一步完善其它相关安全系统， 加强现场 监督 管煤矿瓦斯治理方 案 第 三 章 瓦斯治理的必要性和可行性 14 理， 建立健全并认真落实瓦斯治理各项管理制度。 煤矿瓦斯治理方案 第 四 章 瓦斯治理的必要性和可行性 15 第四章 瓦斯治理方案 第一节 通风系统治理方案 一、 采掘部署合理 采区水 平布置 矿井沿倾向分为 一个水平开拓， 水平为 +1200m；采用采区 上、 下山开采。 设计移交一水平的一采区，二采区不在本治理方案之内。 根据该矿的生产规模，矿井以一个采区一个回采工作面两个掘进工作面进行回采。 一采区范围南以标高＋ 1197m 为界，北以标高＋ 1263m 为界，东西以井田边界为界。 采区走向长840m，倾斜长 570m。 一采区布置三条上山。 沿 M8 煤层倾向向上布置回风上山，沿 M9 煤层倾向向上布置皮带上山、材料上山。 煤层开采顺序 采区内各煤层开采顺序为自上而下进行，即先采上 M8 层，后采下 M9 层。 采区内先 采上区段，后采下区段。 采煤方法 煤层产状与地层产状一致，倾角 3176。 10176。 ，一般 8176。 ，为一单斜构造。 M0 煤层，厚 平均 ，偶含夹矸一层 ，结构简单，煤层稳定，全区可采； M8 煤层，厚 ，平均 ，结构简单，煤层稳定，全区可采； M9 煤层，厚 ，平均 ，局部结构复杂，煤层较稳定，大部份可采； M14 煤层，厚 ，平均 ，局部结构复杂，煤厚极不稳定，局部可采； 顶底板条件 M0 煤层：顶板为泥岩、泥质粉砂 岩，底板为泥岩、粉砂岩； M8 煤层：顶板为泥岩，底板为泥质粉砂岩； M9 煤层：，顶板为灰岩，底板为泥质粉砂岩； M14 煤层：顶板为灰岩，底板为泥岩。 基于该矿煤层的赋存情况及原系统开采现状，设计采用走向长壁后退式采煤法，全部垮落法管理顶板。 采煤工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护顶板。 回采工艺 工作面采用 放炮 落煤，人工攉煤， 工作面采用溜槽板运煤，运输顺槽采用刮板输送机运煤。 外注液式单体液压支柱配合铰接顶梁支护顶板，棘轮回柱器回柱放顶。 支柱选型依据 煤矿瓦斯治理方案 第 四 章 瓦斯治理的必要性和可行性 16 采煤方法：走向长壁后退式采煤法。 采煤 工艺：炮采。 每个回采工作面长度： 100m。 回采工作面采高： m。 顶板管理方式：全部垮落法。 支柱类型：外注液式单体液压支柱。 采区生产系统 1108029（ 110803） 上工作面的煤（经 刮板输送机 刮板输送机 ）→ 110802（ 110803） 工作面运输机巷（经刮板输送机 \皮带机 ）→溜煤眼→ 转载皮带机 →皮带上山 → +1200 皮带运输石门 →主井（ 皮带机 ）→地面。 110806 上 工作面 的矸石（经 刮板输送机 ） → （ 110803）工作面运输机巷（经刮板输送机 \皮带机）→溜煤眼→转 载皮带机→皮带上山→ +1200 皮带运输石门→主井（皮带机）→地面。 （ 1） 110802（ 110803） 工作面通风系统 副斜井 、 主 井 → +1200 井底车场 → 皮带上山、轨道上山 运输 → 110802（ 110803） 穿层巷 → 110802（ 110803） 运输巷→ 110802（ 110803） 回采工作面→110802（ 110803）工作面回风巷→ 回风上山 → 回风 石门→ 专用回风 斜井→引风道→地面。 （ 2） 110806 工作面通风系统 副斜井、主井→ +1200 井底车场→皮带上山、轨道上山→ 110806 穿层巷→110806运输巷→ 110806掘进工作面→ 110806工作面运输巷→回风上山→回风石门→专用回风斜井→引风道→地面。 二、 通风 可靠 煤矿瓦斯治理方案 第 四 章 瓦斯治理的必要性和可行性 17 通风方式及通风系统 根据矿井的开拓布置方式，该矿一水 平 为中央并列式通风。 矿井主要通风线路为： 主、 副斜井→ +1200 车场→ 轨道上山、皮带上山 → 各工作面穿层巷 → 工作面运输 巷→→工作面开切眼→工作面回风巷→ 总回风上山→回风石门→回风斜井→引风道→地面。 （详见通风系统示意图 KGC1001— 171— 1）。 通风设施 （一） 井下通风设施布置 主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必 须砌筑永久性风墙；需要使用的联络巷及风井安全出口，必须按设计安设两道连锁的正向风门和两道反向风门。 采空区必须及时封闭。 必须随采煤工作面的推进，逐个封闭通至采空区的联通巷道。 工作面开采结束后，必须在所有与采区相通的巷道中设置密闭墙，全部封闭采空区。 控制风流的风门、风墙、风桥、风窗等设施必须可靠。 不应在倾斜运输巷中设置风门；如果必须设置风门，应安设自动门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。 （二）确保风流稳定 在各通风网路上，应按设计和需要安设风门、调节风窗和密闭 等通风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门间应尽可能设置闭锁装置。 确保各用风地点的风量，风速符合《煤矿安全规程》的规定，确保风流稳定。 及时清除巷道的杂物和障碍，尽量避免在主要进回风巷道内停放矿车，堆放材料及其它物品，确保风流畅通。 掘进通风及硐室通风 掘进工作面、绞车硐室均为独立通风。 三、 风量计算及分配 煤矿瓦斯治理方案 第 四 章 瓦斯治理的必要性和可行性 18 矿井需风量计算 矿井通风 矿井通风方式 矿井采用中央并列式通风方式，机械抽出式通风。 掘进工作面选用 FBD№11 型局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风。 风 井数目、位置、服务范围 矿井设置三条井筒为全矿井服务。 主 、 副斜井为进风井；主斜井井口标高 +1437m，副斜井井口标高 +1435m，均位于矿区西南部。 回风斜井为回风井，标高 +1439m，位于矿区西南部。 硐室通风 井下硐室主要有水泵房、变电所，采用全风压通风。 通风路线 （以 110801 工作面为例） 新鲜风流从 主斜井 → 皮带巷 → 皮带上山 → 110801 辅助运输巷 →110801 进风斜巷 → 110801 运输巷→ 110801 工作面→ 110801 回风巷→ 回风 上山 →回风巷→回风斜井→ 引风道 →地面。 风量、风压及等积孔 风量 计算 矿井分煤组开采，先期开采 M M9 煤组（一采区、二采区、三采区），后期单独开采M0 煤层（五采区、六采区）、 M14 煤层（四采区）。 在此只对 M M9 煤组开采时的通风风量进行计算选择通风设备，后期开采时须重新计算风量，重新选择通风设备。 开采 M M9 煤组时通风容易时期为一采区下部第 6 区段 110811 工作面，通风困难时期为二采区 220801 工作面。 以矿山统计法预测，容易时期采面瓦斯涌出量 q 瓦 =，困难时期采面瓦斯涌出量 q瓦 =3/t。 每年矿井必须进行瓦斯等级鉴定，以鉴定结果重新核定 通风能力，同时，由于一采区瓦斯涌出量值（容易时期）为预测值，可靠性较差。 业主在矿井建设和生产过程中，需随时收集瓦斯涌出情况，一旦发现实际涌出量大于预测值时，必须重新核定通风能力，并采取相应措施，预防发生瓦斯事故。 采面相对瓦斯 涌出量(m3/t) 采面生产能力 (t/d) 采面绝对瓦斯 涌 量(m3/min) 掘进瓦斯涌出量(m3/min) 容易时期 274 通风困难时期 274 煤矿瓦斯治理方案 第 四 章 瓦斯治理的必要性和可行性 19 1. 按井下同时工作最多人数计算 Q1=4NK=4 56 = 280m3/min 式中： N—井下同时工作的最多人数，人； 4—按井下每人每分钟 4m3 的单位风量计算矿井总风量。 K—风量备用系数， K=。 2. 按分别法计算 困难时期回采工作面需风量 a. 按瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算 Q 采 1 =125 q 采 Kc 容易时期： Q 采 1=125 =202m3/min 困难时期： Q 采 1=125 =196m3/min 式中： q 采 ——采面绝对瓦斯涌出量， 容易时期： q 采 =； 困难时期： q 采 =Kc—— 备用风量系数， K=～。 取 K=。 b. 按工作面温度计算 Q 采 2=60 Vc Sc Ki=60 1= 式中： Vc——回采工作面适宜风速。