仁怀市五马镇铜龙煤矿消突评价报告.docx
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仁怀市五马镇铜龙煤矿消突评价报告
仁怀市五马镇铜龙煤矿
消突评价报告
编制者:
周鹏
矿长:
王远彬
工程师:
周鹏
安全科长:
陈炯
机电科长:
王彬
绘图设计者:
周贵宾
仁怀市五马镇铜龙煤矿
RenHuaiShiWuMaTownTongLongCoalMine
二0一二年
目录
第一章前言-1-
一、评价范围-1-
二、评价依据-1-
三、评价过程简述-1-
四、评价结论-2-
第二章基本情况-3-
第一节评价范围基本情况-3-
第二节矿井瓦斯抽放系统8
第三节其它9
第三章区域综合防突措施11
一、区域突出危险性预测11
二、区域防突措施11
三、区域措施效果检验13
第四章评价过程14
第五章最终评价结论18
第六章问题及建议18
第一章前言
一、评价范围
1111回采工作面,1112运输巷180m~230m段,1112回风巷200m~250m段。
二、评价依据
根据如下:
1、《煤矿安全规程》(2010版);
2、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1025-2006);
3、《防治煤与瓦斯突出规定》;
4、《煤矿瓦斯预测方法》(AQ1018-2006)。
三、评价过程简述
1、项目可行性分析
根据已采取的防突措施,其措施的控制范围及区域突出危险性预测的瓦斯压力达到《防治煤与瓦斯突出规定》的要求(小于0.74MPa),进行评价。
2、成立评价、评审组织机构
毕节市垭关煤矿分别成立评价组和评审组1111回采工作面和1112运输巷、1112回风巷进行评价。
1)评价组成员:
组 长:
总工程师 周鹏。
成 员:
副总工程师张刚
生产技术科 周贵宾
安全科 陈炯
防突队 罗晓秋
通瓦班曾海
掘进一队 王俊(1112运输巷掘进队队长)
掘进二队郝双(1112回风巷掘进队队长)
采煤队黄平(采煤队队队长)
2)评审组
组长:
矿长 王远彬
成员:
安全矿长 陈炯
生产矿长 江加权
掘进矿长陈华强
调度室许家龙
3、项目分工
评价组:
副总工程师何彩,生产技术科李洪涛负责收集整理工作面瓦斯地质资料,落实工作面的布置;防突队方德勇,通瓦班郑朝顺负责完善通风系统及防突设施,;采煤队队长黄念平、掘进队队长王仁俊、郝双久责措施贯彻并负责执行好安全防护措施;技术科李洪涛负责资料的收集、整理及报告的编制;防突队方德勇负责区域防突措施和局部防突措施的实施;安全科周平利负责监督各项措施的实施;总工程师刘少明负责组织报告的评价。
评审组:
负责审查报告,提出并落实报告中未完善的措施及资料,交组长审核后定稿。
四、评价结论
1112运输巷180m~230m段,1112回风巷200m~250m段。
工作面采用压入式通风,具有独立可靠的通风系统。
1111回采工作面已形成全负压通风,风速风量均满足。
1112运输巷、1112回风巷进前在迎头打测压孔,1112运输巷控制点前35米为岩巷,1112回风巷控制点前27米为岩巷,迎头钻孔抽放预揭煤瓦斯抽采控制范围内瓦斯预抽率为39.35%瓦斯压力为0.09MPa;1111回采工作面采用均匀踩点钻孔打测压孔,瓦斯压力0.07MPa符合《防治煤与瓦斯突出规定》的规定。
1111回采工作面,1112运输巷180m~230m段,1112回风巷200m~250m段为无突出危险区。
第二章基本情况
第一节评价范围基本情况
一、评价范围基本情况
(一)评价范围基本情况
1、1111回采工作面
(1)1111回采1111工作面为首采工作面,其上部为原地面小窑的采空区,下部和西部为原始状态,未受采动影响;位于开采上山西翼。
根据已掘出1111运输巷、1111回风巷和1111切眼地质资料综合分析,1111采面中段有一落差1.1米断层构造,煤层赋存属稳定煤层。
即评价范围煤层赋存稳定。
(2)1112运输巷工作面井下位于一采区东翼侧;其开口处一采区车场,皮带运输机尾;下部为下水平开拓工作面,东部为原垭关煤矿开采采空区。
(3)1112回风巷位于一采区开采上山东翼,开口为1111回风巷1854石门,经过回风上山和一采区皮带上山。
2、根据井上下对照图,以上工作面埋深:
124-239m,地表无建筑物及其它设施,为山坡荒地。
(二)煤层瓦斯情况
评价范围内煤层平均厚度为1.5m,煤层倾角为20°。
煤层无自燃发火倾向性,属不自燃煤层。
根据贵州省能源局文件:
黔能源发[2009]281号“关于毕节地区能源局《关于请求审批2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告》的批复”,铜龙煤矿瓦斯绝对量1.27m3/min,相对量未计算,二氧化碳绝对量0.27m3/min,相对量未计算,审批结果为低瓦斯矿井。
矿井2010年瓦斯等级鉴定绝对瓦斯涌出量1.54m³/min,相对瓦斯涌出量36.35m³/t;审批为高瓦斯矿井;瓦斯压力0.2Mpa.铜龙煤矿煤矿属扩界扩能的技改矿井,“开采方案”根据经验公式计算矿井深部开采时K1、K2、K3煤层瓦斯含量分别为18.3m3/t,15.5m3/t,15.2m3/t。
(三)采掘进方式
掘进方式为爆掘,采用人工装煤矸溜子运输。
采煤方式为炮采人工攉煤。
(四)通风情况
1、矿井主扇风机选配FBLCZ20/2×75型防爆对旋轴流式风机两台,一台运行,一台备用。
风机配套电机型号YBFh315S-6、2×75kw、380V型矿用防爆电动机四台,风量范围26~86m³/s,风压范围172~2403Pa。
;井下掘进采用FBD-6.0型2×15kW局部通风机配阻燃、抗静电胶质风筒压入式通风。
2、回采、掘进工作面配风:
按设计要求,回采工作面配风14m3/s,每个掘进工作面配风6m3/s,2个掘进工作面共计12m3/s,其它巷道配风7m3/s,矿井总配风量33m3/s。
矿井实际总进风量为34.5m3/s,总回风量为35.8m3/s。
采掘作业面均具有独立可靠的通风系统。
(五)矿井瓦斯情况
根据国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯等级鉴定规范》(AQ1025—2006)的规定标准要求,省煤炭管理局《铜龙煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》及中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室提供的《仁怀市铜龙煤矿+1816m标高K1、K2、K3煤层瓦斯基本参数测定》科学技术报告,铜龙煤矿煤矿属高瓦斯矿井。
详见+1816m标高K1、K2、K3煤层瓦斯参数测定结果表和2010年矿井瓦斯等级鉴定情况见下表。
+1816m标高K1、K2、K3煤层瓦斯参数测定结果表
煤样编号
煤层
编号
煤层破坏类型
瓦斯压(MPa)
煤体坚固性系数f
瓦斯放散初速度Δp(mmHg)
初始瓦斯排放膨胀能(mj/g)
2009TC092403A
K1
Ⅲ类
0.20
0.78
21.80
17.37
2009TC092404A
K2
Ⅲ类
0.39
0.83
18.89
18.72
2009TC092405A
K3
Ⅲ类
0.17
0.59
9.47
10.82
鉴定结果为:
K1、K2、K3煤层在+1816m标高以上区域不具有煤与瓦斯突出危险性。
铜龙煤矿年瓦斯涌出量鉴定等级汇总表
年份
矿井
K1煤层
采区
涌出量
等级
涌出量
等级
涌出量
等级
相对量(m3/t)
绝对量(m3/min)
相对量(m3/t)
绝对量(m3/min)
相对量(m3/t)
绝对量(m3/min)
2010年
36.35
1.54
高瓦斯矿井
36.35
1.54
高瓦斯矿井
一采区
(六)瓦斯赋存情况
区域抽放防突措施控制范围内瓦斯赋存量计算。
1、K1煤层原始瓦斯含量
K1煤层瓦斯含量为8.3m³/t;
2、煤层储量
(1)1112回采工作煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V:
储量,单位t;
S:
面积,单位m²;
H:
煤厚,单位m;
d:
相对密度(容重):
单位t/m³,取1.53。
则:
V=(360×90)×1.5×1.43
=69498t
由于现在1112运输巷、回风巷揭煤情况反映,采面有一半为实际地质煤炭储量,得出该煤层的煤层气资源量:
Q气=Q煤×W×K
式中Q气——煤层气资源量,m³。
Q煤——煤层资源储量,t。
W——煤层气含量,m³/t。
K——围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
则Q气=34749×8.3×1.15
=331679.25m³
(2)1111回采工作煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V:
储量,单位t;
S:
面积,单位m²;
H:
煤厚,单位m;
d:
相对密度(容重):
单位t/m³,取1.53。
则:
V=(144×87)×1.5×1.43
=26872.56t
根据地质煤炭储量,得出该煤层的煤层气资源量:
Q气=Q煤×W×K
式中Q气——煤层气资源量,m³。
Q煤——煤层资源储量,t。
W——煤层气含量,m³/t。
K——围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
则Q气=26872×8.3×1.15
=256498.58m³
第二节矿井瓦斯抽放系统
该巷道的预抽,利用地面抽放系统:
瓦斯泵工况点运行参数
高低负压
瓦斯泵型号
抽气量(m³/min)
压力(Pa)
轴功率(kW)
转速(r/min)
高负压
2BEC42
82
55631
110
390
低负压
2BEC40
72
49578
90
340
高负压选用D300mm钢管或专用PVC瓦斯抽放管作为瓦斯抽放主管,选用D250mm钢管或专用PVC瓦斯抽放管作为瓦斯抽放支管。
低负压选用D300mm钢管或专用PVC瓦斯抽放管作为瓦斯抽放主管,选用D250mm钢管或专用PVC瓦斯抽放管作为瓦斯抽放支管
1112运输巷、回风巷的抽放负压为7~16kPa,抽放浓度为0.02~0.76%,抽放纯量为0.12~37m³/min。
第三节其它
1、防突机构及责任制
铜龙煤矿成立通风科防突部作为专职的防突机构,共20人。
其中管理人员3人,钻探工6人、封孔工2人、取样工2人、抽放工4人、防突考察工兼职、抽放泵工3人、管路安装及杂工7人(机电科钳工班负责)。
2、防突管理
铜龙煤矿已建立《仁怀市铜龙煤矿防治煤与瓦斯突出管理制度》,在制定年度、季度和月度生产作业计划同时制定防突计划,并按计划认真组织落实。
在掘进前严格执行考察批掘制度,铜龙煤矿采用复合指标法进行防突考察。
具体操作方法为:
1、考察方法
1)、考察孔的布置及深度
用风煤钻打三个直径为φ42mm,单孔孔深为10m的钻孔,掘进工作面,2#孔孔口位于巷道断面中部,1#孔孔口位于巷道断面距巷道上帮0.5m;、3#孔孔口位于巷道断面距巷道下帮0.5m处。
除2#孔与巷道掘进方向平行,1#、3#孔按其终孔点位于巷道断面两帮轮廓线(外)4m处进行施工;采面已5米一个孔,以最浅孔位置在巷道中心线的投影保留5m的超前距离,进行批准采掘。
详见(考察孔设计图)
2)、考察采用复合指标法指标
⑴、瓦斯涌出初速度Qh(L/min),从第四米起测定;
⑵、钻屑量Sa (kg/m),从第一米起测定;
⑶、钻屑温差△T (℃),从第一米起测定;
3)、需说明的几个问题
⑴、尽量把考察孔布置在软分层内。
⑵、若煤层走向发生变化时,遇地质构造等原因,考、排孔参数根据现场的实际情况作相应的调整。
⑶、考察时防突考察工负责布置考察钻孔,收集各项参数并做好记录;掘进工负责施工钻孔;现场必须有安检员和瓦斯员监督整个考察的全过程。
考察结束后所有参与考察及监督人员必须在考察原始记录上签字并对所测参数负责。
只有经效果检验当Qh值、Sa值和△T值均小于临界值时,方可认定措施有效。
当消除突出危险性效果验证指标超标时,消除突出危险性效果验证检验人员必须立即通知现场施工队长立即停止施工,撤出人员,并由消除突出危险性效果验证检验人员立即向矿调度汇报,采取消突措施并经验证有效后方可允许恢复施工,否则不得进行采掘。
3、防突培训
通瓦部管理人员、防突考察工均由集三级以上培训机构培训合格后持证上岗。
防突考察工矿内的培训内容包括防突考察操作技能、防突基本知识、防治煤与瓦斯突出的规章制度、突出的危害及规律、区域和局部防突措施及突出预兆等。
4、突出事故应急预案
垭关煤矿已按《防治煤与瓦斯突出规定》编制2011年度《防治煤与瓦斯突出专项应急预案》,该预案符合有关规定,适用于全矿。
第三章区域综合防突措施
一、区域突出危险性预测
铜龙煤矿属高瓦斯矿井按煤与瓦斯突出危险矿井管理。
从建井到开始联合试运转以来,未发生煤与瓦斯动力现象。
根据中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室提供的《垭关煤矿K1、K2、K3煤层瓦斯基本参数测定及突出危险性鉴定报告》,+1816大巷埋深:
179m,K1煤层瓦斯含量约为8.3m³/t,瓦斯压力0.20MPa。
瓦斯含量大于(0.8m³/t)根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)的要求,为不突出危险区域。
二、区域防突措施
1、开采保护层
铜龙煤矿现开采的K1定位为保护层煤层。
2、预抽掘进工作面瓦斯
1111采面运输巷顺层抽放钻孔于2010年12月3日施工,于2010年12月5日竣工。
共有15个抽放钻孔(按瓦斯抽放设计施工)。
根据1112运输巷施工的抽放钻孔分析,完全能控制1111采面的抽放抽放瓦斯纯量为92561.6m³。
1112运输巷、回风巷的钻场抽放于2011年3月27日完成,迎头施工的抽放钻孔于2011年4月5日接抽,上帮为15m,下帮为15m。
迎头向东控制50m,截止2011年4月13日抽放瓦斯纯量为
57067.2m³。
见下表。
铜龙煤矿1111采面瓦斯抽放量统计表
序
号
观测日期
孔数
负压
Kpa
浓度%
纯流量
备注
总孔数
评价孔数
m³/min
m³
1
2010-12-5
15
15
2
2010-12-6
15
15
7
0.23
9.43
13579.2
3
2010-12-7
15
15
9
0.18
7.38
10627.2
4
2010-12-8
15
15
8
0.17
7.17
10019.9
5
2010-12-9
15
15
7
0.13
5.61
9853.2
6
2010-12-10
15
15
8
0.12
4.28
8723.2
7
2010-12-11
15
15
8
0.11
4.11
7918.4
8
2010-12-12
15
15
7
0.12
4.03
7803.2
9
2010-12-13
15
15
9
0.11
4.07
7860.8
10
2010-12-14
15
15
8
0.12
4.31
8206.4
合计
92561.6
1112运输巷、回风巷瓦斯抽放量统计表
序
号
观测日期
孔数
负压
Kpa
浓度%
纯流量
备注
总孔数
评价孔数
m³/min
m³
1
2011-4-5
27
27
2
2011-4-6
27
27
12
0.12
5.16
7430.4
3
2011-4-7
27
27
11
0.13
5.46
7842.4
4
2011-4-8
27
27
13
0.11
4.17
6004.8
5
2011-4-9
27
27
12
0.12
4.23
6091.2
6
2011-4-10
27
27
14
0.11
4.16
5990.4
7
2011-4-11
27
27
12
0.11
4.07
5860.8
8
2011-4-12
27
27
13
0.12
4.31
6206.4
9
2011-4-13
27
27
11
0.11
4.11
5918.4
10
2011-4-14
27
27
11
0.12
4.03
5803.2
合计
57067.2
钻孔由通瓦部的钻工严格按设计进行施工,由生产技术科和安全科现场验收孔,所施工的钻孔真实可靠。
1112运输巷、1112回风巷评价范围内共抽放瓦斯57067.2m³,1111评价范围内共抽放瓦斯92561.6m³;瓦斯抽放量根据实际测定所得,该数据真实有效。
三、区域措施效果检验
为确保施工过程中的安全,在采掘前必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行区域措施效果检验。
1、煤层瓦斯预抽率
1111采面煤层瓦斯预抽率为36.08%,1112运输巷、回风巷34.4大于《煤矿安全规程》第190条第2项“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)第42条的规定。
3.3.2、残余瓦斯压力
用压力表实测得残余瓦斯压力为1111采面0.06MPa,1112运输巷为0.041MPa、回风巷为0.044MPa。
均小于0.74MPa。
达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)及《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定。
第四章评价过程
经采取预抽瓦斯后,1111回采工作面、1112运输巷180m~230m段,1112回风巷200m~250m段内无空白带。
1、煤层瓦斯预抽率
根据1111采面、1112运输巷、回风巷初抽10天计算1111采面煤层瓦斯预抽率为36.08%,1112运输巷、回风巷34.4%符合规定。
2、瓦斯压力测定
在掘进头布置三个测压钻孔,2号测压钻孔沿巷道中线施工,孔深46m。
1号、3号测压钻孔终孔位置分别在巷道轮廓线外15m处,1号、3号测压钻在水平线上的投影为50米。
采面采用每隔10米布置一个孔,所有测压孔径均为φ65mm。
详见工作面测压钻孔竣工图)。
煤层瓦斯压力测定情况见下表。
1111采面测压成果表
矿井
铜龙煤矿
测压地点
1111
采面
煤层名称
K1
煤层厚度
1.6m
煤层
倾角
20°
开钻时间
2010年12月13日早班
钻毕时间
2010年12月15日早班
封孔
时间
2010年12月15日
四点班
封孔长度
8m
孔号
钻孔参数
煤孔长度
测定的瓦斯压力
方位(°)
倾角(°)
长度(m)
(m)
(MPa)
1号
到
15号
钻孔垂直于1111运输巷,按20°向采面方向打50米
3
最大0.06Mpa
钻孔瓦斯压力观测参数
观测时期
孔号
压力值(MPa)
观测时期
孔号
压力值(MPa)
2010.12.14
1
0.04
2010.12.16
1
0.03
7
0.06
7
0.04
11
0
11
0.04
12.15
1
0.06
12.17
1
0.02
7
0.02
7
0
11
0.05
11
0.03
1112回风巷测压成果表
矿井
铜龙煤矿
测压地点
1112回风风巷
煤层名称
K1
煤层厚度
1.5m
煤层
倾角
20°
开钻时间
2011年4月13日早班
钻毕时间
2011年4月14日早班
封孔
时间
2010年12月14日
四点班
封孔长度
8m
孔号
钻孔参数
煤孔长度
测定的瓦斯压力
与巷道(°)
倾角(°)
长度(m)
(m)
(MPa)
1号
30.9
7
52.7
48
0.03
2号
50
4
50
46
0.044
3号
69.1
-1
58.7
48
0.032
钻孔瓦斯压力观测参数
观测时期
孔号
压力值(MPa)
观测时期
孔号
压力值(MPa)
2011.4.14
1
0.03
2011.4.16
1
0.03
2
0.044
2
0.02
3
0.032
3
0.03
4.15
1
0.027
4.17
1
0.033
2
0.04
2
0.04
3
0.037
3
0.03
1112运输巷测压成果表
矿井
铜龙煤矿
测压地点
1112运输风巷
煤层名称
K1
煤层厚度
1.5m
煤层
倾角
20°
开钻时间
2011年4月13日早班
钻毕时间
2011年4月14日早班
封孔
时间
2010年12月14日
四点班
封孔长度
8m
孔号
钻孔参数
煤孔长度
测定的瓦斯压力
与巷道(°)
倾角(°)
长度(m)
(m)
(MPa)
1号
30.9
7
52.7
48
0.027
2号
50
4
50
46
0.042
3号
69.1
-1
58.7
48
0.02
钻孔瓦斯压力观测参数
观测时期
孔号
压力值(MPa)
观测时期
孔号
压力值(MPa)
2011.4.14
1
0.027
2011.4.16
1
0.03
2
0.042
2
0.037
3
0.02
3
0.02
4.15
1
0.02
4.17
1
0.02
2
0.04
2
0.03
3
0.03
3
0.03
根据测压成果,1111采面所测最大瓦斯压力为0.06MPa。
1112回风巷所测最大瓦斯压力为0.044MPa,1112运输巷所测最大瓦斯压力为0.042MPa。
第五章最终评价结论
通过综合评价,评价范围内残余瓦斯压力最大0.06MPa、符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第四十四条的规定。
1111回采工作面,1112运输巷180m~230m段,1112回风巷200m~250m段无突出危险性。
直接进行区域验证,掘进工作面保留20米的安全保护煤柱,可以进行批掘30米。
1111工作面回采期间,每回采50米必须连续进行两次区域验证,验证孔的布置方法为:
在工作面倾向方向上每隔15米施工一个平行于走向方向的验证孔,工作面有软分层的布置软分层内,无软分层的,布置在煤层中,当两次区域验证均无突出危险后,说明措施有效,在一定范围内的煤层都没有突出危险,可以进行回采。
如此循环往复,直至回采结束。
若各项指标不超限,执行安全防护措施后进行采掘进作业;若任何一项指标超限,必须采取局部综合防突措施。
第六章问题及建议
1、在生产中对矿井通风系统进
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