12层404西部盘区设计安全专篇说明书

同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第1页/共39页前言四台矿12#层404西部盘区初步设计生产能力为60万吨/年，为保障煤矿安全生产和职工人身安全，防止煤矿重大事故，根据《煤矿安全监察条例》及《煤矿建设工程安全设施设计审查与竣工验收暂行办法》（煤安监政法字【2001】第14号）文的规定，煤矿建设工程在初步设计时，必须编制“安全专篇”而作为整个工程设计的一部分。一、编制设计的依据1、依据国家煤矿安全监察局煤安监监一字【2002】65号文“关于印发《煤矿（井工、露天）初步设计安全专篇编制内容》的通知”。2、依据《煤矿安全监察条例》，2001年版《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以及国家、地方一系列安全生产方针、政策的要求而编制。3、依据同煤集团公司下达的设计任务书及四台矿技术科编写的《14-2#层404西部盘区初步设计说明书》。二、设计的指导思想按照“煤安监监一字【2002】65号文”的要求，在矿井地质、矿井现有生产技术条件和生产现状的基础上，认真分析，研究矿井采、掘、机、运、通各系统及其各环节所涉及的安全问题，重点对盘区今后的开拓布置、采掘布局、采煤方法及采掘机械装备进行设计，对盘区投入生产后的各种安全设施进行完善和配套，针对可能存在的不安全因素，编制相应的灾害防治措施。1、认真贯彻执行国家及煤炭行业颁布的有关煤矿建设和生产的政策法规，严格执行《煤矿安全规程》的规定。2、采用较先进的开采工艺和技术，推广和应用新技术、新工艺、合理确定开采规模。3、加强盘区“一通三防”等各项安全工作，完善盘区安全设施，提高矿井防灾抗灾能力。4、尽量利用现有设备、设施，以减少机械设备等固定资产的资金投入，力争做到投资省、见效快、效益好。三、设计的主要特点及安全评价按照“煤安监监一字【2002】65号文”的要求，在熟悉掌握本盘区地质、生产技同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第2页/共39页术条件和生产现状的基础上，针对盘区系统，各环节可能存在的不安全因素，进行了分析评估。本设计在上覆11#煤层采空的情况下，对盘区煤柱及工作面保护煤柱的留设安全性和可靠性进行了验算和论证。编制矿井五大自然灾害的防治措施，通过本设计可使盘区生产具备基本的安全生产条件，盘区的投产做到了技术可靠，生产布局合理，安全设施配套完善。从而进一步保障煤矿生产和职工的人身安全，防止煤矿重大事故的发生。四、待解决的主要问题1、应在安全检测监控，及对上部和四周小窑采空的探测方面增加投入，加大工作力度。2、进一步加强完善技术管理工作，在技术上要保证安全生产。3、加强对地质资料的收集，做到有疑必探、先探后掘。4、过上覆斜交煤柱开采技术还不太成熟，需收集好本盘区开采技术资料，为以后各盘区的顺利开采提供可靠的资料。第一章盘区概况及安全条件第一节概况一、位置及四邻关系12#层404西部盘区位于我矿井田中西部，具体范围如下：北起4445000线；南至443800线；西起541251线；东至543000线。盘区走向长1200米、倾斜长1718米,面积为1.96km2。二、地形地貌及地面建筑本区均为丘陵沟壑地形，大部分被黄土、植被覆盖，西北部有陈家窑矿主付井筒及地面建筑；东部为胡家窑煤矿及郭家窑矿。三、河流水系地面地形多为小山包与沟壑相组成，没有积水小盆地，有三条较大的水沟，平时为干河，只是下雨时有短暂的洪水流过，并全部流出本区矿界外，短时间内有降水水量补给地下，潜水对煤层的开采影响很小。四、气象、地震本区属大陆性气候，昼夜温差较大，冬季干燥寒冷，风沙严重，最高气温37℃，同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第3页/共39页最低气温-29℃，年平均气温6.5℃，季节转换对井巷岩层及顶板影响不大。据记载，大同及附近地区最大的一次地震发生于明朝（公元1626年6月28日），震级为里氏7级，震源在浑源，灵丘之间，震中烈度9度，根据《中国地震烈度区测量》划定的地震烈度，大同平原及元岗地区地震烈度为8度，本区建筑物和构筑物接按地震8度设防。第二节安全条件一、地质特征1、本区煤系地层为中生代，侏罗系（中统）大同组。2、煤层赋存情况：本区12#层东西向整体为一单斜构造，西高东低。3、构造特征：本区内构造主要为较多小断层。二、煤层及煤质1、本区12#层煤厚较稳定，煤厚平均为1.75m，最薄为1.12m，最厚为2.05m，变异系数30%，可采指数为1.0。2、12#层与上部11#层层间距平均为16.1m（3.2m~24.8m），其中北部层间距较厚，南部相对较薄。3、12#层顶底板岩性如下：直接顶：粉细砂岩互层（局部为粗砂岩），厚度为3.58m，浅灰色，主要成分石英，次为长石，分选较差，含云母碎片，及植物化石；老顶：粗砂岩，厚度为12.25m，灰白色主要成分为石英，次为长石，含暗色矿物，胶结较坚实；直接底：细砂岩，厚度为1.13米，浅灰色，主要成分石英，次为长石。3、煤种工业牌号及煤质分析：⑴本区12#层工业牌号为RN2（2号弱粘结煤），黑色沥青光泽，容重1.3吨/米3，半亮型。⑵煤质工业指标如下表：表二：煤质指数表层别名称灰分挥发分含硫量发热量符号AgVvSQgQDt12#层平均值(%)19.9431.3810.405465千卡/千克同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第4页/共39页四、矿井瓦斯本区属高瓦斯煤层，煤尘自然发火期最短为半年，煤尘爆炸性指数为30%。五、水文地质⑴本区上方有10#、11#层采空区，有一定积水，对开拓掘进有一定影响。⑵煤层含水量较弱。六、小窑情况西北部有陈家窑矿主付井筒及地面建筑；东部为胡家窑煤矿及郭家窑矿。七、主要自然灾害盘区主要自然灾害也是矿井涉及的自然灾害。有顶板、水灾、火灾、煤尘、瓦斯等灾害事故。八、矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题：1、地质勘测对储量的控制达到B级，批准开采的404西部盘区12#煤层属稳定煤层。2、盘区瓦斯赋存规律，煤尘爆炸性和煤层自燃发火期和自燃倾向性已了解，属高瓦斯矿井、高瓦斯盘区。3、盘区水文地质资料提供较详细。第三节盘区设计概况一、工程性质本盘区为开拓12#煤层404西部盘区，属矿井延深开采。二、盘区开拓及开采1、盘区边界：盘区走向长1200米、倾斜长1718米,面积为1.96km2。依据井田范围，地质特征，现有的采掘情况及采掘设备确定。盘区边界确定：北起4445000线；南至443800线；西起541251线；东至543000线。2、盘区工业储量根据矿地测科储量计算：工业储量=376万吨可采储量=210.7万吨同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第5页/共39页3、盘区设计生产能力及服务年限工作制度依照煤矿设计规范，年工作日数按300天计算，“四、六”制作业，每天三班生产、一班检修。盘区生产能力1、生产能力AB=h1×h2×n×A0=1.05×1×1×2000≈2100(t/d)式中：A0-回采工作面平均生产能力，A0=2000t/d；n-同时生产的回采工作面个数,n=1；h1－盘区掘进出煤系数，h1=1.05；h2－工作面间出煤系数，h2=1。2、盘区生产能力验算⑴运输设备能力验算为保证盘区生产能力A1≥TnKAB＝7.01021003.1＝390(ht)式中：A1－盘区皮带最低运输能力，ht；K－产量不均衡系数，K＝1.3；T－盘区皮带日出煤时间，取T＝10h；n-运输设备正常工作系数，n=0.7。本盘区使用SSJ1200/3×200型皮带机，其运输生产能力为1000ht大于盘区生产能力390ht，故验算合格。⑵盘区通风能力为满足生产能力，要求AB≤A2A2＝CVS60＝9.00.10660＝4000(dt)式中：A2－通风系数能满足的生产能力，dt；V－巷道允许最大风速，V＝6sm；S－回风巷净断面，S＝10.0m2以上；同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第6页/共39页C-日产吨煤供风量，C＝0.9min3m。根据计算AB＜A2，故验算合格。⑶盘区生产能力年生产天数按300天计算，则年生产能力为：AB＝2100×300/10000＝63万吨/年，取生产能力60万吨/年。三、设计服务年限根据储量计算，本盘区可采出煤量为210.7万吨，盘区设计生产能力为60万吨/年，则盘区服务年限为：T＝BA采出Q＝607.210＝3.51年≈4年式中：T－盘区服务年限，年；Q采出－盘区可采出煤量，Q采出＝210.7万吨；AB－盘区生产能力，AB＝60万吨/年；4、盘区开拓方式（1）盘区巷道位置选择从12#402盘区煤仓直接开拓皮带暗斜井暗斜井至盘区皮带巷，从404一暗斜井下部车场开拓联络石门至盘区轨道巷，在皮带暗斜井南20米掘回风联巷及回风立眼与10#404-2回风巷沟通。平行于1045大巷布置三条盘区巷，从东向西依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，其中12#404（西）盘区轨道巷与上层10#404盘区回风巷平距40米，东西向布置工作面顺槽，单翼回采。（2）盘区巷道布置原则①回采工作面长度及其推进长度符合设备要求；②本盘区内断层及陷落柱较大，应考虑断层及陷落柱影响；③小窑有越层越界开采现象，应考虑小窑影响；④因本盘区生产能力较大，应考虑运输能力。（3）盘区巷道布置方案平行于1045大巷布置三条盘区巷，从东向西依次为轨道巷、皮带巷、回风巷，巷间煤柱20米，其中12#404（西）盘区轨道巷与上层10#404盘区回风巷平距40米，东西向布置工作面顺槽，与上层工作面顺槽对应布置，单翼回采。新增盘区巷共3890m同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第7页/共39页（其中盘区轨道巷1310m、盘区皮带巷1317m、盘区回风巷1263m）。通风系统：前窑进风斜井→1045轨道大巷→12#404西轨道石门→（西）皮带巷（西）盘区轨道巷4041240412#1#→工作面皮带顺槽→工作面→轨道顺槽→12#404－2西部盘区回风巷→回风立眼→10#404总回风巷→前窑回风斜井→地面。煤流系统：回采工作面→皮带顺槽→12#404西部盘区皮带巷→皮带暗斜井→4#煤仓→1045皮带大巷→2＃井底煤仓→南山主斜井→地面洗煤厂。辅助运输：副斜井→1045轨道大巷→12#404西联络石门→12＃层404-1西部盘区轨道巷→轨道顺槽→工作面。（4）盘区工作面布置123#层404西部盘区共布置工作面7个，与上覆10#、11#层工作面顺槽对应布置。（5）主要采掘设备①回采工作面主要设备⑴按1.2－2.0m采高考虑，可选择BC560／12／19型支撑掩护式液压支架。支架形式及参数：支撑掩护式，双伸缩适用煤层:1.4～1.8m工作阻力：5500KN泵站压力：31.5MPa重量：11.2t运输尺寸：4400×1400×1200mm工作面倾斜长度最大为150米，共需103架；⑵采煤机选择：IMG200型采煤机采高范围1.3－2.5m⑶工作面运输机选择：SGZ-630/220型刮板输送机,一部；⑷皮带运输机：DSP-1063/1000；⑸转载机：SZQ-40；⑹破碎机：PCM-160；⑺乳化液泵站：MRB－400/31.5；⑻移动变电站：KBSGEY－1100，KBSGEY－800各一台；同煤集团四台矿12#层404西部盘区初步设计安全专篇说明书大同煤矿集团公司四台矿生产技术科编制第8页/共39页⑼回柱绞车：JH2－14，3台；⑽11.4绞车：4部；②掘进工作面主要设备a:掘进机：EBZ-132SHb：皮带运输机：SJ-80型c：耙岩机：LP-30B型③井巷掘进指标根据机械配备程度和所掘巷道断面大小，掘进围岩特征、支护形式，并参考相同队组生产