当前位置:首页 > 黔阳煤矿矿井防突设计(1)
了2、4、5、6、7号煤层,其中7号煤层局部可采,厚度不稳定;下段(P3l1)含煤程度较低,含煤4层,编号为28、31、32、34号,但均不稳定。
4、地质构造 (1)区域构造
区域所在大地构造位置处于“黔中隆起”腹地。位于北西——南东向的百兴向斜内,出露的主要地层有:二叠系上统:峨眉山组玄武岩、龙潭组砂岩页岩夹煤层、长兴组燧石灰岩钙质泥岩;三叠系下统灰岩、泥(页)岩,中统灰岩;第四系现代残、坡积层为主的沙土层。
百兴向斜为北西——南东向展布的宽缓褶曲。其北东侧和南西侧分别与加戛背斜、董地—冷坝背斜相接,该向斜轴部由三叠系下统及中统地层组成,两翼依次出现二叠系上统长兴组、龙潭组及峨眉山玄武岩组。两翼不对称,其南西翼倾角15—25°,北东翼倾角为30—41°。
2)矿区构造
矿区位于百兴向斜北西段之北东翼,区内为一单斜构造,地层走向为北西—南东,倾向220—235°,倾角29—42°。矿区内地表未见落差大于或等于30m的断层,岩层产状变化不大,仅龙潭组(P3L)煤系地层分布地段中地表及坑道中见走向南东—北西断距3—5m的小断层,矿井范围内构造较简单。
5、煤层及煤质情况
本矿开采位于煤层位于龙潭组上段(P3l2)内的2、4、5、6号煤层。2号煤层厚度为0.80~2.10m,平均为1.45m,属单一煤层;4号煤层厚度为3.10~4.00m,平均为3.55m,属复合结构煤层,中部一层夹矸,厚度0.50~1.50m,变化较大;5号煤层厚度为2.55~4.50m,平均为3.50m,为单一结构煤层;6号煤层厚度为1.25~1.30m,平均为1.28m,属复合结构煤层,偶含2层夹矸;矿井投产后有2个煤巷掘进碛头,1个回采工作面。
顶底板特征:2号煤层顶板为灰色砂质泥岩,夹似层状、结核状菱铁矿;底板为浅灰色粘土岩。4号煤层顶板为灰色泥质粉砂岩;底板为浅灰色粘土岩。5号煤层顶板多为灰色粉砂岩、粉砂质泥岩;底板粘土岩。6号煤层顶板为灰色粉砂岩,底板为灰色粘土。
矿区内各可采煤层外观呈黑色、条带状构造。除5号煤层主要为粉末状处,其余煤层强度均较大,多呈块状。宏观煤岩特征:2号煤层为半暗及暗淡型,其余煤层均为半亮及半暗型煤。本矿煤的变质阶段为无烟煤,煤的变质类型为区域变质,其中:2号煤
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层顶板夹似层状、结核状菱铁矿。
6、开拓、开采情况 (1)开拓方式
本矿采用斜井开拓,集中布置。整个井田井筒数目为三个,分别为主斜井、行人斜井和回风斜井,主斜井和行人斜井为底板穿煤层伪倾斜布置,回风斜井在6号煤层底板岩层中沿煤层真倾斜方向布置,通过反向石门与回风斜井相通,形成生产系统。
(2)采掘工艺
采煤工作面采用炮采工艺,走向长壁后退式采煤法,单体液压支柱铰接顶梁支护。巷道掘进采用放炮掘进,岩巷采用锚网喷支护、煤巷采用9号矿用工字钢梯形支架支护。
7、矿井通风、瓦斯 (1)通风方式及设备
矿井通风方式为中央并列式,主扇工作方法为抽出式。回采工作面采用U型通风方式,掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风方法。
主要通风机:型号为FBCDZ-№.15型防爆轴流式通风机2台(1台运行,1台备用)。风量为23.3~51.7m3/s,风压617~2340Pa。选用风机配套电动机型号为:YBF250M-4,电机功率2×55Kw。
局部通风机:型号为FD-№5.6-2×11、低噪音对旋式局部通风机,风量为380~210m3/min,全压为800~3900Pa。
(2)矿井瓦斯瓦斯情况
相邻的群力煤矿2007年11月曾发生一次重大煤与瓦斯突出事故。本矿被定为突出矿井,《开采方案设计(变更)》和《安全专篇》均按煤与瓦斯突出矿井设计。
《开采方案(变更)》和《安全专篇》根据阳长镇2005年相邻矿井鉴定数据,预测本矿的瓦斯相对涌出量为42m3/t,绝对瓦斯涌出量为15.246m3/min。
8、矿井煤与瓦斯突出情况
2008年由贵州省煤炭管理局以“黔煤生字〔2008〕803号文”批复为煤与瓦斯突出矿井。
2009年9月委托贵州省煤田矿山安全技术咨询有限公司进行了本矿的瓦斯等级鉴定,鉴定结果表明,矿井绝对瓦斯涌出量为0.80m3/min,二氧化碳涌出量为0.08m3/min,以此作为矿井瓦斯管理的依据,显然不能满足矿井安全生产的需要。
本矿建设过程中收集到的资料表明,井筒以北400m范围内+1240~+1470水平瓦斯
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涌出量较小,没有动力现象,发生煤与瓦斯突出的可能性较小。井筒以北400m一直至井田边界,受400m处发育的断层和煤层埋深的影响,发生突出危险性较大。+1420水平以下,煤层瓦斯含量较高, +1365石门揭煤时,实测的瓦斯压力P、最大钻屑量Smax及
K1值均超过《防治煤与瓦斯突出规定》中的参考临界值;在用钻机探煤过程中,5号煤层曾发生过喷孔动力现象,且实测的瓦斯压力达到1.13Mpa,因此全井田范围内+1420水平以下均有发生煤与瓦斯突出的危险性。
9、其它
我矿已于2008年6月份安装了重庆煤科分院研制的KJ90NA型煤矿综合监控系统。中心站设于矿井调度室隔壁,共安设主机2台(其中1台工作,1台备用),并已实现联网。各类传感器按规定设置,能连续自动监测和真实、准确地反映井下相关地点的瓦斯浓度。
本矿已建立瓦斯抽放系统,回采工作面采用采前预抽和边采边抽;掘进工作面采用掘前预抽和掘进穿层条带预抽;采空低负压抽。
二、矿井防突现状及存在的主要问题 1、矿井防突现状
我矿按照规定要求建立有专门防突机构,配备了专业防突队伍、人员和设备。严格执行了区域“四位一体”综合防突措施。
抽采方面:采煤工作面采用本煤层先抽后采,掘进工作面采用本煤层顺层先抽后掘和穿层条带预抽瓦斯,低负压抽采空区瓦斯。
2、防突存在的主要问题
区域预测、保护层开采、区域校检等执行效果还有较大差距,抽采总量还不理想。 三、矿井采掘部署优化
1、煤层开采顺序及保护层位选择
因煤层突出性鉴定结果未出,按《开采方案》要求,各煤层的开采顺序为先采上层,后采下层,且层间距较近,暂无保护层可采。
2、开拓系统调整
严格按批准的《开采方案》和《安全专篇》进行采掘布置。
同水平下层煤层的区段平巷掘进必须避开上层回采工作面集中应力影响范围。 采掘布置时,不得安排采掘工作面相向作业,必须相向作业时,必须避开采煤工作面集中应力区对掘进工作面的影响。同水平不同煤层巷道不得相向掘进,同向掘进时,
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上层巷道必须超前下层巷道100m以上。
在试运转和投产验收后的生产过程中,只安排1个采煤工作面和2个掘进工作面同时作业。
在煤层突出鉴定和保护层选定后,首先安排保护层开采,并作好穿预抽控制解决突出问题。
3、采煤方法及掘进工艺 (1)采煤方法
矿井使用的采煤方法为正规走向长壁采煤法,上为采面回风巷,下为采煤运输巷,工作面呈倾斜布置,沿煤层走向推进。
(2)掘进工艺
本矿掘进工艺为放炮掘进,岩巷采用锚网喷支护、煤及半煤巷采用金属棚子支护,人工装碴,“U”型侧翻式矿车机车或人力推车。在条件成熟时半煤巷亦考虑锚网喷支护,皮带运输。
四、矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案 1、防突总体方案及管理原则
严格遵循《煤矿安全规程》与《防治煤与瓦斯突出细则》及当前上级煤炭行业主管部门关于防止煤与瓦斯突出的有关规定。根据煤层突出危险性鉴定资料,选好保护层,及时调整采掘部署,搞好区域性突出危险性预测,结合矿井实际优先搞好区域防突措施(开采解放层和预抽煤层瓦斯),严格局部“四位一体”防突措施。建立“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的工作体系,以达到安全、高效发展目的。
2、区域防突技术方案 (1)区域突出危险性预测
根据贵州省煤管局《黔煤生字〔2008〕803号文》批文,因本矿自愿申请批为煤与瓦斯突出矿井,各层煤与瓦斯突出危险性正在鉴定中。
(2)区域性防突技术措施
开采保护层:由于各煤层的开采顺序为先采上层,后采下层,每层煤均有突出危险,且层间距较近,暂无保护层可采。
瓦斯抽放:本矿已建立瓦斯抽放系统,回采工作面采用采前预抽和边采边抽;掘进工作面采用掘前预抽和掘进穿层条带预抽;采空低负压抽。
①瓦斯来源分析
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