贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案

贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案1第一章矿井概况第一节交通位置及地理、气候特征贵州省荔波县双龙煤矿位于贵州省荔波以南27km的立化镇应昂村，距广西河池至立化运煤铁路专用线平寨站2km，有矿山公路通往矿井，交通较为方便。井田内为切割侵蚀地形，低中山山地地貌，区域沟谷纵横。最高标高+650m，最低标高+490m，相对高差160m；矿区属亚热带气候，年平均气温18.3℃，四季温差不大，冬无严寒，夏无酷暑，6~8月为雨季，降雨量为全年总量的50%左右，雨量较为充沛。据贵州省城乡建设环境保护厅1993年12月编制的《贵州省地震烈度区划表》，本区地震烈度小于6°。第二节井田范围、储量及矿井开发情况双龙煤矿矿界拐点根据采矿许可证由5个拐点组成，其拐点坐标为：点号XYA280160036509400B280192036509700C280217036509620D280241036508900E280182036508720井田井田走向长约0.75km，倾向宽平均约0.85km，面积0.6375km2。2004年末保有储量83.72万吨，可采储量28.63万吨。该矿井年设计生产能力为3万t/a，服务年限6.81年。现矿井采贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案2用斜井开拓，主斜井在+405m标高处落平，通过井底车场直接与运输大巷相联通。矿井生产、生活用水可取附近泉水及井下水处理后复用。原煤主要销往广东、广西及邻近地区作动力煤或原料煤，市场供不应求，经济和社会效益均好。第三节矿井地质构造及煤层特征矿区出露的地层为下石炭统岩关阶(C2Y)、大塘阶(C1d)、中石炭统大埔组(C2d)，大塘阶分为黄金段、寺门段和罗城段，其中寺门段为区内主要含煤段。茂兰煤田为一北北东向，向南西顷没的开阔向斜构造，矿山位于向斜东翼南部的十二索井田。岩层倾向北西西，沿倾向具波状起伏，浅部平缓，倾角6~11°，深部20~24°，局部影响达30~42°。构造以断裂为主，褶皱多为幅度数米的背向斜，矿区内的断裂、褶皱均不发育。井田内较大断层有两条，即井田东部的F35正断层和中部F701逆断层，此外，深部小断层亦有两条。F35断层：走向为北西西正断层，落差几米到25m，一般20m，倾向北北东，倾角60~85°，位于井田北西部F35断层构成十二索井田与平寨井田边界线。该断层对矿井开采没有影响。F701断层：走向为北北东逆断层，南起三岔河，北抵邑昔，长8km，倾向北西西，倾角34~55°，浅部较缓，深部变陡。断层面平整光滑，落差40~60m，对煤层开采有一定影响。该矿井田内赋存有I、II号共2层煤，本矿可采煤层为II号煤，I号煤层由于不稳定在井田内为局部可采,区内主要可采煤层１层，贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案3即II号煤层,产于寺门段下部的一套砂岩、砂质泥岩夹泥岩的岩石中。II号煤层：煤层赋存稳定，倾角一般11°,煤层厚度一般为1.32～1.70m，平均厚1.4m,煤层结构复杂，出现分层现象，分层厚0.08～0.51m，夹矸为砂岩、石英砂岩和泥岩，厚0.02～5.25m，自北向南、从浅至深变厚，而煤相应变薄。本矿开采煤种为中高硫、低灰、中高热值无烟煤，比重1.38t/m3，II号煤层原煤煤质资料：水份（Wf）：1.23～2.51%,平均1.65%；灰份（Ad）5.01-20.47%,平均9.50%；硫份（St，d）1.58～8.68%，平均3.54%；挥发份（Vdaf）6.81-11.61%，平均8.60%；发热量（Qb,daf）8271-8641卡/g。I煤位于II煤下部15～19m间距，I煤层在矿区范围内局部可采，其煤质特征与II号煤层相似。第四节矿井通风、瓦斯及其它开采技术条件１、矿井通风矿井采用中央并列式通风方式，采用机械抽出式通风方法，主扇为重庆科光矿山设备厂生产的轴流式通风机KZS-III型，电机功率37KW，风量为1625-1106m3/min，备用风机为江西萍乡市江南防爆风机厂生产的YBF-№11型，电机功率37KW，风量为1400-1740m3/min。井下设置有风门、调节风门、风窗、密闭等通风设施，地面设有防爆门，安全出口等。采煤工作面采用负压通风，掘进工作面使用局部通风机采用压入式通风。贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案4２、瓦斯根据贵州工业大学采矿工程科技咨询服务公司提供的2005年度《双龙煤矿瓦斯等级鉴定报告》，矿井瓦斯绝对涌出量为6.17m3/min，相对涌出量为111.09m3/t，为高瓦斯矿井。上年度矿井瓦斯绝对涌出量为5.35m3/min，相对涌出量为51.36m3/t。该矿缺少瓦斯压力、瓦斯含量、煤层透气性系数等资料。３、煤尘根据贵州省煤田地质局实验室提供的煤尘爆炸性鉴定报告，煤尘无爆炸性。４、煤的自燃性根据贵州省煤田地质局实验室提供的煤尘自燃倾向性鉴定报告，开采煤层属于一类容易自燃煤层。５、顶底板情况主采煤层顶板为砂岩；底板为泥岩或泥质砂岩，顶板条件较好。６、地温通过矿区已掘井巷观测，未见地温异常现象，属地温正常矿井，无热害影响。第五节矿井开拓、开采双龙煤矿设计能力３万吨/年，设计服务年限6.81年，现矿井采用斜井开拓，采用一个水平开采，水平标高为+405m。矿井运输大巷沿II号煤层底板布置。煤层间采用分层开采，先采II煤层，后采I号煤层，同一煤层内区段间采用下行式开采。矿井正常生产时期，布贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案5置一个采煤工作面、一个掘进工作面，均采用电钻打眼，放炮落煤，人工攉煤，人力推车，矿井煤层平均倾角11°，工作面铺设溜槽，人力助推。回采工作面沿煤层走向布置，回采工作面走向长度266m，采面长度40m。矿井采用壁式后退采煤方式作业，工作面采用DZ16-25/80G型单体液压支柱配合HDJA-800铰接顶梁支护，３～４排控顶，支护参数：柱距0.8m，排距0.8m，最小控顶距2.6m，最大控顶距3.4m，全部垮落法管理顶板，密集支柱切顶，当周期来压或顶板破碎时在切顶排加打上丛柱，必要时架设木垛，加强支护。第六节矿井主要设备、设施该矿主要的设备设施如下：1、提升运输设备设施：主斜井提升绞车采用桐乡煤矿机械厂2003年10月生产的JT1200×1000型提升绞车，配套电机型号JR91-8型,功率55KW。井下辅助运输采用黄石煤矿机械厂生产的JD-11.4调度绞车，绞车直径225mm，功率11.4KW，配套电机型号JBT-11.4,钢丝绳采用φ14mm。井下工作面采用搪瓷溜槽，人力助推，工作面运输巷采用人力推车。2、通风设备：主扇为重庆科光矿山设备厂生产的轴流式通风机KZS-III型，电机功率37KW，风量为1625-1106m3/min，备用风机为江西萍乡市江南防爆风机厂生产的YBF-№11型，电机功率37KW，风量为1400-1740m3/min。贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案63、瓦斯综合治理设备：瓦斯抽放泵2BE1-203-0BD4B型，2套，深孔探钻型号ZLQ80，2套，最大孔深80M，孔径：岩石φ75mm，煤φ200mm；电机型号YB112-4，功率4KW。4、供电设备设施：矿井供电电源来自10KV农网，配有两台变压器，一台为KS7-360/10型电力变压器，另一台为KS9-180/10型矿用专用变压器，供井上、下设备用电。5、排水设备：井底水仓使用桂林通风水泵厂生产的D型多级离心泵，型号1250-25+8,功率为63.3KW,流量101m3/h的水泵；配套电机为柳州佳力电机公司生产的Y280S-2型电机，电机功率为75KW。6、采掘设备：MZ-1.2电煤钻、ZBX(BZX)-4.0型电煤钻综合保护器，掘进工作面采用YBF-5.5型局部通风机供风。7、其它设备：GQJ-1B型光干涉甲烷测定器10台,JCB-CJ87型便携式甲烷噐５台、风速表2台（中、低速各一台）、AZL-60自救器30台，放炮器４台等。8、矿井瓦斯监测监控系统：采用江苏镇江中煤电子公司KJ101型瓦斯监测监控系统1套。第二章矿井瓦斯情况分析根据贵州工业大学采矿工程科技咨询服务公司提供的2005年度《双龙煤矿瓦斯等级鉴定报告》，矿井瓦斯绝对涌出量为6.17m3/min，相对涌出量为111.09m3/t，为高瓦斯矿井。上年度矿井瓦斯绝对涌出量为5.35m3/min，相对涌出量为51.36m3/t，所以随着开采深度的增贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案7加，矿井瓦斯涌出量将增大。由于该矿没有正规的回采工作面，所以瓦斯来源主要是＋370m水平的两个掘进工作面和＋380m水平的已采区，所以，应该搞好掘进工作面的瓦斯抽放工作，提高瓦斯抽放技术和瓦斯抽放率，提高已采区的密闭质量，应搞好已采区的瓦斯抽放工作；同时，合理布置矿井的开采规划和生产布局，要形成正规的回采工作面，以便于矿井的通风管理和瓦斯管理，有利于瓦斯综合治理。从矿井地质构造和煤层特性来看，矿山位于向斜东翼南部的十二索井田。岩层倾向北西西，倾角6~11°。井田内较大断层有两条，即井田东部的F35正断层和中部F701逆断层，此外，深部小断层亦有两条，矿区范围的断裂、褶皱均不发育。F35断层构成十二索井田与平寨井田边界线。F701断层南起三岔河，北抵邑昔，长8km，倾向北西西，倾角34~55°，浅部较缓，深部变陡。断层面平整光滑，落差40~60m，对煤层开采有一定影响。主采煤层顶板为砂岩；底板为泥岩或泥质砂岩，顶板条件较好通过了解矿井地质构造和煤层特性，我们认识到，由于该矿断层、褶皱的影响，在断层、褶皱等地质构造带容易发生突出，而开采煤层结构复杂，出现分层现象，在煤层厚度变化较大的地方也容易发生突出，而该矿煤层倾角较小，瓦斯含量高，煤层强度低，透气系数小，煤层顶板坚硬致密，增加了煤层突出的危险性。该矿在实际生产过程中，曾经发生过煤与瓦斯突出现象，在立化镇辖区内的双龙、平寨、更班、高荣、巴格、三岔河、恒利、安平、贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案8三角线等9个矿均处于同一断层构造带，经生产实践证实，具有不同程度的瓦斯动力现象。根据贵州省煤田地质局实验室提供的煤尘自燃倾向性鉴定报告，其开采煤层属于一类容易自燃煤层。根据以上分析并结合荔波县煤矿安全生产监督管理局编制的《贵州省荔波县立化镇双龙煤矿‘煤矿安全现状综合评价报告’》，我公司专家组经过综合分析和全面考虑，认为要预防双龙煤矿瓦斯事故的发生，必须从以下三个方面入手：一、预防矿井瓦斯超限与瓦斯积聚二、预防外因火灾及煤炭自燃火灾三、预防矿井煤与瓦斯突出第三章矿井瓦斯综合治理方案要搞好矿井瓦斯综合治理，必须分析矿井通风、瓦斯、火源等方面的因素，找出薄弱环节，有针对性的提出防治措施。从双龙煤矿的矿井通风情况来看，该矿的通风路线为：主斜井→轨道下山→+370运输巷→回风石门→+390回风巷→回风斜井→地面。详见矿井通风系统示意图。矿井总进风量为1100m3/min，根据2005年度《双龙煤矿瓦斯等级鉴定报告》，矿井瓦斯绝对涌出量为6.17m3/min，相对涌出量为111.09m3/t，掘进工作面风量为125m3/min，瓦斯绝对涌出量为0.94m3/min。参照贵州工业大学勘察设计研究院2004年10月提供的《贵州省荔波县双龙煤矿开采方案》，矿井实际需风量为1140贵州省荔波县双龙煤矿瓦斯综合治理方案9m3/min，回采工作面实际需风量为720m3/min，掘进工作面实际需风量为240m3/min，所以，矿井总进风量偏小，主要原因是回风巷压力大，断面小，失修严重，风阻大，建议搞好矿井设计改造和巷道维修，扩大主要回风巷道的通风断面积，减小矿井的通风阻力，增大矿井总进风量。此外，在矿井的通风管理方面也存在一些问题，井下没有按规定设置正规的测风站，没有按规定进行及时测风，没有对矿井各用风地点进行详细风量计算，没有在矿井通风系统图上标明矿井的风量分配情况，没有对矿井通风系统及风量分配合理性进行分析，以便对不合理的通风系统进行改造；对矿井通风设施和通风仪表的管理也要加强，风门、密闭等通风设施构筑质量差，矿井内部漏风量较大，测风表不齐全（无高速风表），