41103工作面均压技术方案

1离柳焦煤集团兑镇煤矿回采工作面开放式漏风治理方案与安全措施山西离柳焦煤集团有限公司太原阁瑞矿山工程技术有限公司二ＯＯ九年六月六日2方案编制人员姓名单位职称职务李安民山西离柳煤焦集团有限公司高工副总经理马昌明山西离柳煤焦集团有限公司高工副董事长辛立旺山西离柳煤焦集团有限公司高工总经理助理王益青山西离柳煤焦集团有限公司通风处高工处长田殿璞山西离柳煤焦集团有限公司兑镇煤矿高工矿长樊建明山西离柳煤焦集团有限公司兑镇煤矿工程师技术矿长史鹏飞太原阁瑞矿山工程技术有限公司副教授邢玉忠太原阁瑞矿山工程技术有限公司教授系副主任赵益芳太原阁瑞矿山工程技术有限公司教授王飞太原阁瑞矿山工程技术有限公司副教授王毅太原阁瑞矿山工程技术有限公司讲师刘赫男太原阁瑞矿山工程技术有限公司讲师卢春雷太原阁瑞矿山工程技术有限公司工程师王跃明太原阁瑞矿山工程技术有限公司高工李金龙太原阁瑞矿山工程技术有限公司工程师宋丽强太原阁瑞矿山工程技术有限公司研究生范红伟太原阁瑞矿山工程技术有限公司研究生3目录一、离柳兑镇煤矿概况............................................................................51、井田概况........................................................................................52、工作面概况....................................................................................71)工作面位置及井上下关系......................................................72)煤层...........................................................................................73)煤层顶、底板..........................................................................84)地质构造..................................................................................83、采煤方法........................................................................................91)采煤方法与巷道布置..............................................................92)采煤工艺................................................................................103)工作面顶板控制....................................................................10二、存在问题...........................................................................................12三、治理措施...........................................................................................13四、工作面开区均压方案设计..............................................................151．方案设计的原则..........................................................................152．方案设计......................................................................................153、均压风机选型计算......................................................................164、均压风机的校核计算..................................................................18五、工作面均压通风安全技术措施......................................................20六、二氧化碳的检查与监测..................................................................2241、工作面预防二氧化碳日常检测..................................................221)二氧化碳传感器安设位置及要求.........................................222)人工检测二氧化碳的要求.....................................................232、矿井监测系统的管理..................................................................23七、相关规定...........................................................................................261、二氧化碳的相关规定..................................................................262、《规程》中关于辅助通风机的相关规定....................................282、《规程》中有关均压的相关规定................................................285一、兑镇煤矿概况1、井田概况山西离柳焦煤集团有限公司兑镇煤矿位于吕梁市孝义市兑镇镇，属吕梁市国营煤矿。矿井始建于1978年，1986年竣工试生产，1988年经山西省煤炭厅组织验收合格投产。矿井设计能力90万吨/年，2004年矿井核定生产能力90万吨/年。井田位于吕梁山区，为侵蚀低山丘陵地貌。井田内主要开采煤层为9、10、11号煤层。其中10号、11号煤层为合并层。9#煤层厚度1.35～2.01m，平均1.59m，9#煤层大部分已被小煤窑破坏。10#和11#煤层上距9#煤层0.50～1.80m，煤层厚度6.09～9.91m，为井田稳定可采煤层。各煤层特征如表1-1所示。表1-1煤层特征表煤层编号厚度（m）层间距（m）顶板岩性底板岩性91.35—2.011.590.50—1.800.9K2灰岩泥岩10、116.09—9.918.01泥岩铝土泥岩矿井开拓方式为斜井单水平双翼分区式。井筒特征如表1-2所示。矿井820水平运输大巷采用DTL100/63/90型皮带输送机运煤，轨道大巷采用CTE5/6G型蓄电池电机车牵引1t矿车运矸运料。运输顺槽选用ST-40P型吊挂皮带运煤，轨道顺槽使用调度绞车运料。矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。主扇型号6为BD-Ⅱ-8-22轴流式对旋风机，电机功率为2×200kw，一台工作，一台备用。表1-2井筒特征表井筒斜长（m）倾角净断面积(m2)支护方式安装设备备注主斜井47816°19′9.8料石砌碹DX—800型钢绳芯胶带输送机运煤兼作进风井和安全出口副斜井36822°30′12.6料石砌碹2JK-2.5/20型双滚筒绞车牵引1t矿车升降物料及矸石兼作进风井和安全出口人行斜井29125°11.2料石砌碹人员升降、进风回风斜井24017°30′8.03料石砌碹BD-Ⅱ-8-22轴流式对旋风机全矿回风兼作安全出口根据山西省矿井瓦斯等级鉴定报告，山西离柳焦煤集团有限公司兑镇煤矿瓦斯绝对涌出量为1.71m3/min，瓦斯相对涌出量为0.7m3/t，二氧化碳绝对涌出量3.75m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.54m3/t，属瓦斯矿井。根据山西省煤炭工业局综合测试中心煤层煤样的检验报告，10+11#煤尘均具有爆炸危险性，煤层自燃倾向性自燃等级为Ⅱ级，均属自燃煤层。矿井排水系统为矿井井下设有3个水仓，容积3000m3，安装有3台200D43×5型离心式水泵，1台工作，1台备用，1台检修；配有排水管2趟，工作面涌水通过采区排水系统排到采区水仓，由采区水仓排水到大巷，经大巷水沟排至中央水仓，再通过水泵排到地面水处理厂；地面有1000m3和400m3两个静压水池直接向井下供水，静压水7由静压水管路向各工作面供水。井下大巷及运输机转载点装有防尘洒水设施，主要巷道悬挂隔爆水袋。矿井供电电源来自兑镇110kv变电站供矿区35kv变电所双回路供电，井下6kv供电电源来自离柳焦煤集团35kv变电所，双回路供至四采区变电所。矿井安全监控系统为KJ-90NB型监控系统，并建有井上下通讯系统。矿井现有两个综采放顶煤回采工作面，三个掘进工作面。2、工作面概况1)工作面位置及井上下关系41103工作面位置及井上下关系如表1-3所示。表1-341103综采工作面位置及井上下关系一览表水平名称820水平采区名称四采区地面标高1050～1100井下标高842.321～865.5地面相对位置该面南部为梁上庄村庄保安煤柱线，工作面中部有一关闭竖井【孟家庄煤矿新主井】（X=4102960，Y=19551140）回采对地面的影响地表大面积塌陷井下位置及与相邻关系41103工作面北接三条四采区集中巷，南邻梁上庄村，西为已采完的41101工作面，东为已采完的41105工作面。走向长度（m）1027倾斜长度（m）135面积（m2）1386452)煤层采煤工作面开采煤层情况如表1-4所示。8表1-4工作面开采煤层情况一览表3)煤层顶、底板工作面地层情况如图1-1所示。开采煤层顶底板情况如表1-5所示。表1-5开采煤层顶底板情况一览表顶底顶底板名称岩石名称厚度（m）特征伪顶炭质泥岩0.2～0.4随采随落老顶K2石灰岩6.47（平均）坚硬，可以悬露很大的面积，到一定步距，随放顶煤自行跨落。直接底粘土泥岩0.8～3.0厚度和质量变化大，遇水膨胀4)地质构造由地质精查报告和已掘巷道证实，该区域內的煤层成单斜构造（西高东低），小型波状起伏较为发育。图1-1工作面地层综合柱状图地层年代煤层编号煤层厚度（m）层间距（m）倾角稳定性煤层结构容重t∕m3顶底板岩性普氏系数f系统组顶板底板石炭系上统太原组9＃1.681.50~8°稳定简单1.4石灰岩泥岩f﹦1.5~2石炭系上统太原组10＃+11＃8.490~8°稳定复杂1.35泥岩泥岩f﹦1.5~29综合柱状图柱状厚度岩性描述17.5K（6.47）2#1.6891.5灰黑色泥岩1011煤复杂结构，夹层不稳定4.0泥岩、铝土泥岩，遇水膨胀0.5611（煤）下40.012.5灰色石灰岩，为奥陶系煤##为灰色铝土矿，铝质泥岩，薄层石灰岩、粉砂岩、泥岩组，铝土矿常常含黄铁矿，尤以下部为多灰色砂岩、石灰岩、灰黑色粉砂岩、泥岩碳质，灰岩很稳定，其中含有黑色燧石条带，其下有两层不稳定石灰岩，含腕足类、蜓科、海百合茎动物化石。8.49#3、采煤方法1)采煤方法与巷道布置采用走向长壁后退式综采放顶煤的采煤方法。工作面巷道布置如图1-2所示。10四采集中皮带巷四采集中材料巷四采