煤矿矿井组织机构(推荐8篇)
神木县沙峁乡哈拉沟煤矿,位于神府煤田腹地大柳塔矿区哈拉沟乡镇开采区。是国家规划的陕北侏罗纪煤田开发计划项目之一,也是神木县第一批布点建设的乡镇煤矿。本矿矿址在大柳塔镇哈拉沟村内。距大柳塔镇4公里,距包神府二级公路2公里,距包神铁路黑炭沟精煤集装站6公里。
矿区油路直通矿井储煤场,地理位置和交通 条件比较优越。本矿批准开采2-2煤层,平均年厚度4.36米,井田面积2.3平方公里,现保有可采储量500万吨。设计年生产能力前期9万吨,后期15万吨,服务年限 46年。属低硫、低磷、低灰、高发热量的优质动力和汽化用煤。本矿采用一对斜井开拓,主、副井筒倾角均为20度,斜长100米,全部采用料石砌碹。主井安装650型胶带输送机,井底设有集中水仓及高扬程水泵,地面安 装两台30kw防爆风机。矿井电源为10kv线路,并备有40kw柴油发电机组。本矿于1986年筹建,1990年建成投产。近几年来,遵照中央、省、市、县各级指标,投资500多万元,大力开展了安全生产整顿治理工作,2003年建 成榆林市标准化样板矿井。建矿20年来,井下从未发生过人员伤残事故。
哈拉沟煤矿是神东煤炭集团公司整合地方小井资源,经过技术改造建成的一座千万吨级现代化煤矿。井田面积72.4平方公里,可采储量5.16亿吨,主采煤层为2-
2、3-
1、4-2煤3 个煤层。煤质具有低灰、低硫、低磷、中高发热量等特点,可用于动力燃料、工业汽化和低温干馏。自2004年12月建成投产,设计生产能力1000万吨/年,2015核定生产能力1600万吨/年。
矿井机构设置为“四办两中心”六个机关科室,区队为“十队一车间”十一个基层单位,共有员工1148人。
矿井采用平硐、斜井、立井联合开拓布置方式,生产布局一井两面,装备两综三连,连续采煤机掘进,综合机械化采煤。装备了世界上最先进的高阻力液压支架和大功率采煤机,长壁后退式综合机械化开采,实现了主运系统皮带化、辅助运输胶轮化、生产系统远程自动化控制和安全监测监控系统自动化;率先实现了井下小灵通通讯、人员车辆定位系统,矿井信息化走在世界煤炭行业前列。
哈拉沟煤矿认真实施神东煤炭集团低成本战略,形成了以矿、对、班组三级核算体系为基础,以周转材料、回收材料、班组消耗材料三套软件系统为支撑,以有效的考核激励机制为保障的材料精细化管理模式,从根本上扭转了传统煤矿粗放式管理的状况,取得了显著的经济效益。
哈拉沟煤矿综采一队大学生采煤班由原综采一队生产一班经过不断优化队伍结构、提升队伍素质不断发展而来。全班现有成员12人,均为“80后”,其中研究生学历1人、本科学历7人、大专学历4人。自哈拉沟煤矿2005年建矿投产以来,保持安全零伤害纪录,成为一支极富学习力、创新力、创造力和理想追求高、技术素质强、团结协作好、安全生产绩效优的标杆采煤队伍,先后获得全国总工会、国家安监总局“安康杯”竞赛优胜班组、全国化学能源系统“工人先锋号”、神东煤炭集团公司“金牌班组”等荣誉称号。
哈拉沟煤矿经过认真研究,决定将子弟工人数相对集中的机电队高压检修班组建为一支以子弟工为主的“神东子弟班”。班组定员12人,实行动态淘汰管理的办法激发他们自强、自律、自励意识。哈拉沟煤矿经过认真研究,决定将子弟工人数相对集中的机电队高压检修班组建为一支以子弟工为主的“神东子弟班”。班组定员12人,实行动态淘汰管理的办法激发他们自强、自律、自励意识。连续被矿井和公司评选表彰为“优秀班组”、“青年安全生产示范岗”,班长刘强在2014年11月被中国安全生产协会、中国能源化学工会评为安全管理标准化示范班组创建活动优秀班组长,为在全矿子弟员工中形成转变思想观念、树立扎根矿山、奉献青春、成就事业的精神风尚发挥了有力的带动作用。
几年来,矿井加大技术投入,主井胶带机带面自2004年12月8日千万吨技改完成投入使用至今,安全运行已达十一年,未发生撕带、断带等重大机电事故,创公司胶带机管理新记录。12煤一套低采高支架(1-29)连续直搬4个工作面,循环5个工作面使用,已在井下工作面工作54个月,创公司支架连续使用时 间、直搬次数新纪录,累计为公司节省搬家倒面费用约3860万元。公司引进的国内首套国产井下污水净化系统2013年在哈拉沟煤矿安装运行以来,累计处理污水2425282方,节约水费776.09万元;处理后的水经过多次水质检验,均达到饮用水标准。采空区涌水、各盘区工作面探放水、顶板淋水等洁净矿井水源,通过管路收集,注入四盘区采空区储水区(22401-407采空区)的注水点(如22405、22401注水点),在最低点22401回顺泄水措施巷通过钻孔强排至地面哈拉沟净水厂,经简单净化处理后,通过管路输入矿区供水管网,每天向哈拉沟净水厂提供3000-5000 m3清洁水,供神东矿区生活饮用水,缓解了矿区严重缺水的局面。
一、矿井中的空气
矿井空气主要来自地面。地面空气是由下列气体组成的混合物:氧气为20.96%;氮气为78.13%;二氧化碳为0.04%;其他气体为0.87%。此外还有少量蒸汽、微生物和灰尘等。
地面空气输入矿井后, 成分发生了一系列变化, 空气中混入各种有害气体和粉尘, 氧气浓度减少;温度、湿度、压力也发生了变化。这种进入矿井发生了变化的空气叫作矿井空气, 主要成分仍然是氧气、氮气等。其中变化不大的叫作新鲜空气, 如井下进风道中的风流;变化程度较大的叫污浊空气, 如井下回风道中的风流。
二、矿井空气中的主要有害气体
矿空气中的有害气体可分为三大类:爆炸性气体 (如沼气) 、刺激性气体 (如二氧化硫) 、窒息性气体。其中窒息性气体又可分为单纯窒息性气体 (如氮气) 和化学性窒息性气体 (如一氧化碳) 。这些有毒有害气体总称为矿井瓦斯。
三、矿井通风压力和阻力
空气在井巷中流动就形成进巷风流。只有压力存在的时候空气才会产生流动, 而且都是由压力高的地方往压力低的地方流动。井巷中, 这种空气借以流动的压力就称为矿井通风压力。矿井通风压力是由通风机械和自然风压产生的, 其共同作用的结果使进风井口的压力高于回风井口, 即在进、回风井口间产生一个压力差, 促使空气流动。
风流在井巷流动时, 井巷的四壁、支架和各种堆积物以及井巷断面参数的突然变化、转弯等, 都有阻止空气流动的作用。这种空气在井巷内流动中受致到干扰和阻滞作用, 称为矿井通风阻力。通风阻力消耗通风能量, 使通风压力降低, 造成通风压力损失。
为了使风流按预定要求在井巷中流动, 就必须以通风压力来克服矿井阻力。二者是作用力和反作用力的关系, 数值相等, 方向相反。因此, 只要计算出通同风阻力值, 就知道通风所需要的压力值, 并根据该值和矿井所需风量合理地选择矿井通风动力设备。
四、矿井通风系统
矿井通风系统是一个总称, 矿井通风系统在煤矿开采作业中具有十分重要的作用, 该系统通常包括了地下矿井的通风方法、通风的方式以及通风的网络等等。矿井通风系统对保障矿井正常上产及矿井中作业人员的生命安全具有至关重要的作用。
1、矿井通风方法
矿井通风方法有很多, 主要根据矿井通风机的工作机制得以划分, 主要可以分为压入式、抽出式、联合式三种矿井通风方法。
2、矿井通风方式
矿井通风方式根据回风巷在矿井中的位置来区分, 当前我国矿井通风方式主要有中央式、对角式、分区式和混合式。
中央式可以分为并列式和中央分列式, 顾名思义是指进、回风井在矿井中沿倾斜方向的相对位置不同而进行区分的。
对角式可以分为两翼对角式和分区对角式两种。他们的区分方是如果进风井在整个井田的中央, 而回风井则位于井田两翼 (沿倾斜方向的浅部) , 则这种方式叫作两翼对角式;如果是进、回风井分别处在井田的两翼则为单翼对角式;分区对角式顾名思义是指进风井位于井田走向的中央, 在各采区开掘一个不深的小回风井, 没有总回风巷。
分区域式是指井田中每个生产区域都设有进、回风井的情况, 分别构成各自独立的通风系统。
混合式则为由上述诸种方式混合组成。两种不同的矿井通风方式混合使用就变成了混合组成方式。
3、通风网络
矿井中风流经过矿井巷间的连接形式称通风网络。分为串联、并联、角联和复杂联。
4、通风构筑物
通风构筑物有:风门、调节风窗、风墙和风桥。通风构筑物用来保证风流按拟定的路线流动, 对风流进行控制调节。它是矿井中通风系统的关键构成部分, 它直接影响到矿井通风情况。所以通风构筑物的管理是矿井通风的重要工作。
5、矿井风量调节
(1) 局部风量调节。局部风量调节方法有增阻法、减阻法和辅助通风机法。
(2) 矿井总风量调节。当用局部风量调节法不能满足生产的需要时, 就必须对扩井总风量进行调节。即通过改变主要通风机的工作点实现矿井总风量的增减。
6、矿井漏风
进入井巷的风流, 在未到达用风地点之前就漏出的现象称为矿井漏风。漏风使有效风量减少, 威胁安全生产, 它是衡量地下煤矿开采中通风管理工作的质量标准。
五、瓦斯管理
瓦斯管理主要包括地下矿井中瓦斯的分级管理、矿井瓦斯的分源治理和矿井瓦斯的综合管理措施。
1. 矿井瓦斯的一般管理措施:
组织措施;瓦斯检查制度;建立与健全瓦斯报表、瓦斯台账和瓦斯记录制度。
2. 矿井瓦斯的特殊管理措施。
1) 加强通风管理。2) 局部瓦斯积聚处理的安全技术组织措施。3) 排放瓦斯要实行分级管理。4) 局部积聚瓦斯的处理与排放。5) 盲巷管理及瓦斯排放。
六、井下调改风工作
1、井下调改风工作需要专业性强的人员来操作, 必须有专门的措施。
比如巷道贯通、通风系统调整、初采初放、过地质构造等特殊性的工作需要制定与之相对应的《通风安全技术措施》, 除此之外还必须有专业的通风部门干部现场协调指挥。
2、执行调改风任务单审批制度, 调改风工作需要各相关部门协调配合, 因此需要提前通知调度室及各个有关部门。
对于巷道贯通、改变盘区通风系统、影响采掘工作面正常生产等大型调改风, 必须停止盘区内的一切作业。调改风过程必须由通风部、队干部现场指挥, 保证作业安全。每次调改风必须对整个盘区通风系统进行一次全面测定, 测定结果报矿总工程师、通风部及有关单位。
3、
通风部门必须按季度绘制通风系统图, 每月进行完善补充修改, 矿井通风系统图必须标明巷道的风流、风向、风量及通风设施。
4、
通风部门每三年进行一次通风 阻力测定, 每五年进行一次通风机性能测试, 新安装的主要通风机投运前必须进行性能测 试工作。
5、机电队加强主要通风机的日常管理、维护工作, 确保主要通风机的正常运转。
出现异常时备用主要通风机必须在10min内启动。
摘要:矿井通风的就是把地面新鲜的空气输入到井下来排除各种有毒有害气体和灰尘。矿井通风系统是否合理, 对矿井的通风状况好坏、保障矿井安全生产和经济效益的提高起着重要的作用。
关键词:矿井通风瓦斯治理 矿井防突
中图分类号:TD7文献标识码:A文章编号:1674-098X(2011)03(b)-0122-01
为了提高矿井安全生产水平,通过对煤矿瓦斯治理示范矿井工程建设研究,提出进行矿井通风系统改造、扩大和完善瓦斯抽采系统、加强防突工程、加强矿井防治冲击地压工程等来实现。
1 项目基础条件分析
王营煤矿经鉴定为突出矿井。瓦斯涌出量大,煤层透气性较差,属难抽采煤层。煤层自燃发火、瓦斯、冲击地压等灾害较为严重,随着矿井开采深度的增加,瓦斯涌出量逐年增加,对矿井安全生产构成威胁。
2 项目的必要性和可行性分析
2.1 建设煤矿瓦斯治理示范矿井的必要性
瓦斯治理工程是长期而艰巨的任务,不仅在生产改造、安全管理、思维方式上重新定位,更要在基础设施上、硬件上下功夫,力争根治瓦斯,建成瓦斯治理示范矿井。
为实现矿井安全生产、达到瓦斯治理示范矿井要求,在以后回采过程中,必须增加地面固定抽采系统能力,加大矿井抽采量,提高矿井抽采富裕系数,同时矿井通风系统、矿井防灭火系统需要做相应改造,防治煤与瓦斯突出、防治冲击地压需要做相应工程,保证高装备、高投入,才能保障矿井安全生产,实现安全稳定发展,最终达到本质安全型矿井,实现煤矿的长治久安。
2.2 建设煤矿瓦斯治理示范矿井的可行性
煤业公司建立健全各项安全管理制度,严格落实各方面管理责任,坚定不移地贯彻执行国家"先抽后采,监测监控,以风定产”瓦斯治理十二字方针,努力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,以国家关于大中型矿井瓦斯治理专项整治为契机,采用新技术,新工艺,合理安排煤层开采方式,选定合理的开采方法,布置每个采面的通风系统、瓦斯抽放系统,加快建设煤矿瓦斯治理示范矿井。
公司将原单翼开采转化成两翼均衡开采,实现采掘工作面的正常接替与衔接。在采区设计上,根据煤层和瓦斯赋存及压力情况,部分煤层综放改为综采,降低了开采强度,减小了瓦斯集中涌出,提高了矿井的安全系数。
3 项目建设目标、主要内容和方案
3.1 项目建设目标
贯彻落实“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针,推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系,坚决遏制“一通三防“事故。
3.2 主要内容和方案
(1)矿井通风系统改造。
现-650施工道巷道变形严重,最小断面仅为3.8m2,影响北翼采区配风,增加了矿井通风阻力,需恢复巷道1410m.为使矿井各风机负压达到均衡,降低矿井通风阻力,完善用风地点独立通风系统,增强矿井抗灾能力,需要对井下通风系统进行优化调整,需掘送北翼回风道2378m,掘送矿井总回风道1902m。
公司北翼形成后,将使 公司形成两入两排的通风系统,系统更加合理、稳定、可靠。北翼采区风量可达到11000m3/min,矿井风量达到17000m3/min,满足安全生产需要。
(2)矿井抽采系统。
随着矿井开采深度的增加,公司瓦斯涌出量逐年增加,北翼需建流量达到600m3/min的抽采泵站。
(3)矿井防突工程。
区域预测应根据煤层瓦斯参数的方法进行,主要依据井下实测的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等数据参数。测定瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点应在不同地质单元根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置:同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个,沿倾向不少于3个,在北翼采区布置测试点。
局部防突措施预测指标有瓦斯放散初速度、最小坚固性系数、瓦斯解吸指标值。根据局部防突预测预报需要,需完善实验室,补充ZWC-2型初速度测定仪5套、WTC型突出参数测定仪5套,同时为测定瓦斯含量,为防治突出和瓦斯抽采考核指标,需DGC瓦斯含量直接测定装置1套。
(4)矿井防治冲击地压工程。
重点防冲区域巷道架设36U型钢支架,购置电磁辐射仪,高压注水泵,岩石电钻,超高压水射流设备。声发射频技术装备系统等设备。
3.3 实施方案
在电磁辐射基础上,试验应用声发射预测技术。
(1)开采保护层。
开采保护层是最有效的解危措施,当开采煤层群时,应优先选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采。进行保护层的选择时,应结合煤与瓦斯突出防治区域措施中保护层的选择方法综合考虑。同时,在进行煤层开采过程中,预抽临近层的卸压瓦斯,以减少冲击地压时瓦斯大量涌出,从而降低次生灾害的发生几率。
(2)调整生产格局,避开采掘压力集中,从而减少冲击地壓的发生。减少阶段煤柱、减少压力集中区域。
(3)采取区域预抽煤层瓦斯措施,降低煤层瓦斯含量和瓦斯压力。预抽煤层瓦斯,旨在降低煤层瓦斯压力和瓦斯含量,瓦斯附加压力的解除,能够有效地缓解压力对发生冲击地压的影响因素,同时,一旦发生冲击地压,能够减少煤层瓦斯涌出量,达到安全生产的目的。
4 投资项目的效益分析
项目实施后,煤业公司将实现以抽促采、以用促抽,最终达到煤与瓦斯共采,促进抽掘采平衡。深入开展煤矿瓦斯先抽后采和瓦斯开发利用,打造本质安全型矿井。
探 放 水 设 计
矿 长:邱 洪 根 总 工:熊 智 杰 编 制:熊 智 杰
二O一三年六月二十四日
一、矿井水文安全条件分析
1、区域水文地质条件
矿区地处贵州高原中部,以侵蚀和溶蚀成因的中山、低中山地貌为主,地形切割不大。最大相对高差在243.4m左右。
矿区在大地构造单元上属扬子准地台黔北台隆的遵义断拱的贵阳复杂构造变形区和黔南台陷的贵定南北向构造变形区两个四级构造单元的交接地带。其构造形迹主要表现近南北向区域展布特征,属区域上的黄丝背斜中北部,矿区岩层走向为北北东—北东向,倾向南东—南东东,倾角为平缓-中等倾斜,倾角13~31°之间不等,矿区内断层不发育,主要表现为简单的单斜构造。
区域构造形迹复杂,近南北向褶皱、断裂构成区域上的主体构造格架,区域地貌主要由两大地貌单元组成,其一为岩溶岭脊斜坡区,由碳酸盐岩脊斜及斜坡组成,其上发育溶洞、落水洞、负地形、溶沟及地下暗河等岩溶地貌特征;其二为岩溶沟谷区,由碳酸盐岩溶蚀沟谷组成,为地表水系河流,沟谷两侧主要为陡坡、陡崖等岩溶地貌,沿其两侧分布的较多的岩溶泉点,往往构成区域性和地方性的最低侵蚀基准面。
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东
部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
2、主要含(隔)水层
矿区可采煤层产于二叠系吴家坪组第一段含煤岩系,含可采煤层一层,厚1.28-2.23m,浅部煤层平均厚1.66m,深部煤层平均厚1.76m,严格受层位控制,呈层状产出,主要由变质程度不高的烟煤组成,见星散状黄铁矿,偶见结核状黄铁矿,横向延伸较为稳定,变化不大,岩层与煤层产状一致,属沉积型矿床。未来矿井充水主要含水层P3w4灰岩。
二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
二叠系上统吴家坪组第二、四段(P3 w
2、P3 w 4)为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约111-262m。出露面积0.6178km2,野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,野外调查沙坡煤矿开采巷道丰水期在920m 开采标高涌水量在 1.955-2.0121L/s
(168.91-173.84m3/d),在881m开采标高涌水量在 4.368L/s(377.40m3/d)。
第四系(Q),透水不含水岩组。岩性为耕植土及褐黄色粘土、亚粘土、亚砂土,转石及砂、砾石等,厚0~5m。零星分布于矿区相对低洼地带,矿界内出露面积约0.2789km2,厚度0~15m透水性强,含水较弱,无大的水文地质意义。野外调查泉点1个,流量0.134L/s。
从地表泉点到民采老硐的地下水流量表明,随着深度的增加和标高的降低,地下水流量则逐渐增大。为碳酸盐岩类岩溶水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的顶板,是矿井充水主要含水层。
三叠系大冶组(T1 d)和安顺组(T1 a)
第二段(T1d2):为灰色薄层泥晶灰岩时夹薄至中层泥晶灰岩和同色簿板泥晶灰岩,岩石中发育生物挠动构造,且簿板状泥晶灰岩岩层褶皱较强烈。安顺组(T1 a)主要为细晶白云岩。野外调查未发现有泉点出露,出露面积1.4722km2,为碳酸盐岩类岩溶水,富水性中—强。
从煤层柱状图中可看出:煤层距离顶板含水层(P3W)距离为16.68m,距离底板含水层距离(P2m)41.24m。
3、邻近矿井和小窑积水情况以及废弃的矿井、小窑老塘积水情况
矿区内采煤历史悠久,废弃老窑、采空区有积水,老窑
采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此,开采开采过程中必须预防老窑突水。
4、地表水体、断层、裂隙、陷落柱等地质构造的导水性
地表水体:矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,随着煤层的开采,采空区、地表裂缝会大量出现,地表水就会沿裂缝进入井下,给矿井的生产带来一定的威胁。大气降水一部分以渗透和喀斯特岩溶漏斗补给地下水,一部分沿冲沟向龙昌小溪河排泄,对开采煤层影响不大。
构造:矿区内出露地层由新至老主要有第四系(Q)、三叠系下统大冶组(T1d)、吴家坪组(P3w),矿区位于区域上黄丝背斜中北部偏东翼,矿区地层为单斜岩层,倾向北东东,岩层走向北北西,倾角中等倾斜,倾角23-31°不等。只见小型断裂,对开采煤层影响很小,构造复杂程度简单。总体而言矿区内的构造相对较简单,为一向东倾斜的单斜构造。
未来矿床开采中,人工采矿裂隙大量出现,改变了断层带附近应力场和地下水的天然流场,地表水、地下水就有可
能沿断裂带流入矿井。
5、充水水源
1.大气降水:大气降水是矿井充水的间接水源之一。大气降雨至地面后,一部分以渗透和喀斯特岩溶漏斗补给地下水,一部分形成经地表径流汇入其冲沟中,并向外部河流排泄,一小部分则以蒸发的形式直接上升至大气层,对采矿有影响的则是补给主要含水层的那一部分大气降雨(在流水不畅地带,地表水淤集,并沿节理裂隙向下渗透补给含水层或进入坑道)。
2.地表水:矿界东北部边上有龙昌河及小溪流过,与煤层有相对隔水层,对开采浅部煤层影响不大。当开采深部煤层(当地侵蚀基准面1000m之下)时,如有构造和溶蚀管道与之贯通时,则对深部开采影响较大。
3.老窑水:分布于矿区煤层露头附近的老硐和矿山开采巷道,本次工作时对老硐和矿山开采巷道调查,已形成了一定规模的采空区,而这些采空区有一定数量的积水,且具有较大的突发性,采矿坑道接近这些老矿井附近时一定要引起高度重视,并采取必要的探、防、放等措施后方能继续生产,以免造成突水事故,给国家和人民造成损失。
4.主要含水层:
矿井充水的直接来源是主要充水层即二叠系上统吴家坪组第二、三四段之碳酸盐岩。其岩性、厚度、产状、分布、面积及其水文地质特征在前面已作了详细的叙述,虽其富水性强,在开采时碳酸盐岩溶水会涌入采矿坑道,对开采影响
较大,当其开采深度加大时,而与其岩溶管道水贯通形成一定的水力联系时,其碳酸盐岩溶水将沿构造裂隙、岩溶通道涌入采矿坑道,对开采影响将进一步加大。
6、水文地质类型
由于岩层产状的控制,可采煤层资源埋藏于地下水位之下和当地侵蚀基准面以上,主要含水层的富水性中等至强,对今后采矿影响较大,而对开采有影响的主要为吴家坪组的灰岩,为碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,就岩性而言,属富水性强的岩类,整个吴家坪组含水岩性厚度较大255—500m。因此,含水较高,随着开采深度增加水量将会有所增大。根据矿区的地质勘查报告,该矿水文地质条件复杂程度属复杂类型。建议矿方尽快请资质单位进行矿区水文地质补充调查,查清矿区范围积水情况,补充水文地质勘查报告及突水系数图,并根据调查情况采取相应防治水措施。
7、矿井水文地质特点、水患类型及威胁程度分析、可能发生突水的地点和突水量预计 a、矿井水文地质特点
1、矿区褶皱、断裂构造不发育,主要为单斜构造,因此,其地下水受含水岩组结构、组合、地形及气候等因素的控制,矿区发育的地下水类型部分为松散层潜水和沿各含水层中分布的地下水,贮存于Q、P3w2等含水岩组中。通过对泉点和开采坑道及钻探资料表明,松散层地下水位埋藏浅,深度2~3m,而P3w2、P3w4中的地下水水位埋藏相对较深,一般40~60m,平均50m左右。
由此可见,本区地下水的埋藏深度不大且基本随地形变化而变化,地下水的水力坡度比地形坡度也要小。简言之,地势较高处的地下水位埋藏深度比地势低洼大,因此,当潜水位标高高于地表高程且有通道、出口时地下水就向地表排泄而形成泉等水点。
2、矿井主要含水层的富水性中等至强,对今后采矿影响较大,而对开采有影响的主要为吴家坪组的灰岩,为碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,就岩性而言,属富水性强的岩类,整个吴家坪组含水岩性厚度较大255—500m。因此,含水较高,随着开采深度增加水量将会有所增大,水文地质条件复杂程度属复杂类型。
3、下伏二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
上伏二叠系上统吴家坪组第二、三、四段:该组岩性为矿区煤层的间接顶板,为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩时夹炭质泥岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约200m。出露面积大,约2.22km2,基本包含整个矿区。野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,含碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的间接顶板,是矿井充水主要含水层,对今后采矿影响较大,开采过程中,应作好探、防水工作。
4、老硐积水对煤层开采有一定影响,应加强防范。b、水患类型及威胁程度分析
1、地表水
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
通过塌陷裂隙渗入井下的地表水、贯通老窑和采空区的积水以及雨季时的山洪水。突然涌水将对矿井生产和职工安全造成威胁。
2、洪水
矿区属于长江水系清水江支流重安江上游后河发源地,龙昌小溪河从矿区外围东侧流向南部,龙昌小溪河沿矿区东部分布,主体部分在矿区东侧由北向南径流,海拔标高1035.5~1000.0 m。最低排泄面标高为1000.0 m,并构成矿区内水系的最低排泄面。矿区内主要为龙昌小溪河流和季节性冲沟,大气降水沿冲沟向龙昌小溪河排泄。
3、老空及采空区水
矿区内采煤历史悠久,废弃老窑、采空区有积水,老窑
采空区冒落带会造成地表开裂、塌陷,致使地表水及降雨由裂隙渗入老窑蓄积。因此,开采开采过程中必须预防老窑突水。从资料反应情况来看,矿平硐标高为:1034.5m,谷坝煤矿老系统井口最低标高为风井,其标高为:1006.5m,谷坝新系统井口最低标高均为1080m。从井口标高数据的显示情况来看,理论上采空区积水大部分从谷坝老系统风井流出去。虽然我矿老系统井口所处标高低于谷坝新系统,但是该矿2012年9月11日的透水事故发生在905m水平202下平巷切眼,我矿老系统采空巷道最低点标高为878.01m,高差为27m,但该水平属下山开采,平硐内采空区水点受水压危险的程度不大。两矿井老窑积水量为21万方。
4、裂隙及断层水
井下发现个别小断层及小褶曲,断层破碎带均为粉砂岩或粉砂质泥岩,砂质泥岩及其碎屑紧密充填而胶结,透水性一般。局部出露季节性泉水,对矿床充水有一定影响。
5、承压水
矿区可采煤矿产于二叠系吴家坪组第一段含煤岩系,含可采煤层一层,厚1.28-2.23m,浅部煤层平均厚1.66m,深部煤层平均厚1.76m,严格受层位控制,呈层状产出,主要由变质程度不高的烟煤组成,见星散状黄铁矿,偶见结核状黄铁矿,横向延伸较为稳定,变化不大,岩层与煤层产状一致,属沉积型矿床。横向延伸较为稳定,变化不大,岩层
与煤层产状一致。未来矿井充水主要含水层P3w4灰岩。
上伏二叠系上统吴家坪组第二、三、四段:该组岩性为矿区煤层的间接顶板,为灰至深灰色薄至于中厚层泥晶灰岩时夹炭质泥岩,灰岩中含较多不规则燧石团块和条带,厚约200m。出露面积大,约2.22km2,基本包含整个矿区。野外调查泉点2个,最大流量0.836L/s,最小流量0.7841L/s,平均流量0.810L/s,含碳酸盐岩类溶蚀裂隙水,富水性强。该组岩性为矿区煤层的间接顶板,是矿井充水主要含水层。
二叠系上统吴家坪组第二、三、四段是矿井充水主要含水层,对今后采矿影响较大,开采过程中,应加强探、防水工作。
下伏二叠系上统茅口组(P2 m)为灰至深灰色中厚层泥晶—亮晶灰岩、生物屑灰岩、砂屑灰岩,灰岩厚大于100m。出露面积0.127km2,野外调查泉点2个,最大流量0.6311L/s,最小流量0.584L/s,平均流量0.608L/s,为碳酸盐岩类岩水,富水性强。
综上分析,矿区部分处于沟谷以上,受水患威胁较少;部分处于标高以下,可能受沿裂隙、采空塌陷区域渗水、透水影响较大;矿井充水主要含水层富水性强,对今后采矿影响较大;因此,矿区为承压水、裂隙及采空区充水矿床,水文地质条件复杂。
二、井下探放水设计及措施(一)探放水方法的确定
该矿水文地质条件为复杂型,矿井部分处于沟谷标高以下,可能受沿裂隙、采空塌陷区域渗水、透水影响较大;矿井充水主要含水层富水性强,对今后采矿影响较大;因此,矿区为承压水、裂隙及采空区充水矿床,水文地质条件复杂。设计采用物探先行、钻探验证进行探放水作业。
1、探放水前应调查收集的资料
1)老窑、老空区积水,即老窑名称、编号、标高、开采时间、范围等;
2)老采空区积水,即积水巷道(或采面采空区)名称、标高、积水量、水头等;
3)断层位臵,断层导水情况等。
2、探放水起点的确定
为了确保采掘工作和人生安全,将水淹区的积水范围、水位标高、积水量等资料填绘在采掘工程图上,经过分析划出三条界线。
1)积水线:积水边界线(小窑采空区范围),其深部界线应根据小窑或老空的最深下山划定。
2)探水线:根据积水区的位臵、范围、地质及水文地质条件及其资料可靠程度、采空区和巷道受矿山压力破坏情况等因素确定,具体规定如下:
a)对采掘工作造成的老空、老巷、硐室等积水区,如边界准确,水压不超过10kPa 时,探水线至积水区的最小距离:煤层中不得小于30m,岩层中小于20m。
b)对虽有图纸资料,但不能确定积水区边界位臵的积水区,探水线至推断积水区边界的最小距离不得小于60m。c)对有图纸资料的小窑,探水线至积水区边界的最小距离不得小于60m:对没有图纸资料可查的小窑,必须坚持“有疑必探,先探后掘”的原则,防止发生透水事故。d)掘进巷道附近有断层或陷落柱时,探水线至最大摆动范围预计探水线时的最小距离不得小于60m。
e)石门揭开含水层前,探水线至含水层的最小距离不得小于20m。
由于谷坝煤矿资料为矿方提供的资料,技术人员更换频繁,积水区边界不能准确定性,因此探水线边界距积水线距离为60m.3)警戒线:
沿探水线外推90m(在上山掘进时指倾斜距离)即为警戒线。
根据“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则,井巷掘进开口前就必须先进行打钻探水,确认无水患后再往前掘进并留一定的超强距,掘进到预留超前距位臵后停下,再进行探水,依此类推直至巷道掘到位,因此
探水起点即为各条巷道的开口位臵。
3、探放水钻孔布臵方式:
1)、超前距、允许掘进距离、帮距和密度的确定(1)超前距: a=0.5AL3pkp 式中:
a---超前距,m;
A---安全系数,一般取2~5;取4; L---巷道跨度(宽或高取其大者),m;取3; P---水头压力,(kgf/cm2);取40(kgf/cm2); Kp---煤的抗张强度,取10(kgf/cm2)。a=0.54334010 = 21.4m,为安全起见,取30m。
(2)允许掘进距离
每次探放水钻孔完毕后,以最短的钻孔有效控制距离减去超前保护距离之后剩余的距离。(3)帮距
最外侧探水孔所控制的范围与巷道帮的距离,其值应与超前距相同。
(4)钻孔密度(钻孔间距)
钻孔密度必须根据物探结果来确定,具体的钻探验证按以下两个方法去操作。
1、物探检测表明前方无异常,按有掘必探原则,钻孔 的数量不能少于5个,钻孔沿水平面和竖直面方向呈扇形布臵,钻孔终孔端位臵距两帮及上下顶底板位臵不低于20m.钻孔的深度不低于70m;超前距离不低于30m。
2孔1孔4、5孔2孔超前安全距离允许掘进距离4孔1孔2、3孔5孔
2、物探检测表明前方有水患可能,则必须严格按以下的钻孔布臵方式进行探放水。
竖直扇形面内钻孔间的终孔垂距不得超过1.5m,水平扇形面内各组钻孔间的终孔水平距离不得大于3m。详见图。
根据现场实际情况,本设计探水钻孔长度70m,超前距30m,帮距20m。2)探水钻孔布臵方式
探水钻孔的布臵方式、数量和夹角大小,一般分大夹角与小夹角两种,大夹角钻孔夹角为7~15°,小夹角为1~3°。视老空规模而定,规模大的取大夹角,规模小的取小夹角。我矿老空面积较大,故选择大夹角钻孔16° 3)钻探成果标注
钻探过程中,当班负责人对本班钻探的方向、深度、异常情况写在记录本上,并及时向矿调度室汇报。
钻探位臵必须做好标记,搞好探水基点位臵。在巷道施工过程中,必须现场做好已掘进距离和剩余掘进距离的记录台账,到达超前安全距离必须进行探放水。
(二)探放水设备选择
1、探放水设备选择依据
矿井所配备的探放水设备必须能用于井下探水、放水,必须有防爆及获得煤安标志。其选择的主要依据是钻孔直径及深度,所需钻机适应的围岩力学性质等。根据各种煤岩柱的留设要求,各种煤岩柱最大厚度为30m,安全超前距≥30m,即钻机的钻进深度需大于50m。本矿选择探水钻主要技术参数:
1)钻机型号:ZDY-250型 2)钻孔直径:56/87mm 3)钻机功率:15Kw 4)钻进的深度:不少于70m 5)钻杆的直径:¢=65mm 6)钻杆的长度:750mm,7)钻头:三翼硬质合金三级组合钻头
3、探放水安全措施
矿区内分布有老窑、老空,矿井水文地质条件复杂,矿井在建设或开采过程中有可能误穿小窑或老窑采空区,因此,矿井的所有采掘工作都必须严格执行“预测预报、有掘
必探、先探后掘、先治后采”的探放水原则。带班矿长、跟班安全员、瓦检员、采掘区队长发现:采掘工作面或其他地点发现有挂红、挂汗、空气变冷、出现雾气、水叫、顶板淋水加大、顶板来压、底板鼓起或产生裂隙出现渗水、水色发浑、有臭味等突水预兆时,必须停止作业,采取措施,立即报告矿调度室,发出警报,撤出所有受水威胁地点的人员。
4、探放水安全措施
(1)进行探放水施工作业前,必须学习本措施并掌握钻机的操作规程和机械性能,考试考核合格签字后方能作业。
(2)进行探放水施工作业前,必须提前撤出可能受探水作业地点突水威胁的其它采掘工作面和其它工作地点的所有作业人员。
(3)安装钻机探水前,要遵守下列规定:
①加强钻场附近的支护,并在工作面迎头打好坚固的立柱和拦板。
②清理巷道、挖好排水沟。探水钻孔位于巷道低洼处时,必须配备与探放水量相适应的排水设备。
⑧在打钻孔地点或附近安设专用电话。
④测量和防探水人员必须亲临现场,依据设计,确定主要探水孔的位臵、方位、角度、深度以及钻孔数目。(4)预计水压较大的地区,探水钻进之前,必须安好孔口管和控制闸阀,进行耐压试验,达到设计承受的水压后,方可继续钻进。特别危险的地区,应有躲避场所,并规定避灾路线。
(5)钻孔水压过大时,采用反压和有防喷装臵的方法钻进,并有防止孔口管和煤(岩)避突然鼓出的措施。(6)钻进时,发现煤岩松软、片帮、来压或钻孔中的水压、水量突然增大,以及有顶钻等异常状况时,必须停止钻进,但不得拔出钻杆,现场负责人应立即向调度室报告,并派人监测水情。如果发现情况危急时,必须立即撤出所有受水威胁的人员,然后采取措施,进行处理。
(7)探放老空水前,首先要分析查明老空水体的空间位臵、积水量和水压。老空积水高于探放水点位臵时;只准用钻机探放水。探放水孔必须打中老空水体,并要监视放水全过程,核对放水量,直到老空水放完为止。钻孔接近老空,预计可能有瓦斯或其它有害气体涌出时,必须有瓦斯检查员或矿山救护队员在现场值班,检查空气成分。如果瓦斯或其它有害气体浓度超过规程规定时,必须立即停止钻进,—切断电源厂撤出人员,并报告矿调度室,及时处理。(8)钻孔放水前,必须估计积水量,根据矿井排水能力和水仓容量,控制放水流量;放水时,必须设专人监测钻孔出水情况,测定水量、水压,做好记录。若水量突然变化,必须及时处理,并立即报告矿调度室。
(9)排除上山的积水以及恢复被淹井巷前,必须有矿山
救护队检查水面上的空气成分,发现有害气体,必须及时处理。排水过程中,有害气体有突然涌出的可能,必须制定安全措施。
四、井下发生水灾时的避灾路线及避灾措施
1、采、掘工作面发生水灾时的避灾线路:
工作面开工前,必须积水绘制该工作面的避灾路线图,应让井下的所有员工都要应知应会。
2、避灾原则
井下发生透水事故时,应撤退到涌水地点上部水平,避免进入涌水附近的独头巷道。但当独头上山下部唯一出口被淹没无法撤退时,也可在独头工作面暂避。
3、避灾措施
(1)矿井为井建阶段,为井筒建设;向井口方向安全撤离。
(2)井下必须挂牌标示该点名称并指明避灾路线。(3)人员撒退到安全地点后,应及时报告。
尊敬的各位领导:大家好!
我是来自山西朔州市右玉县玉龙煤业有限公司,下面我将玉龙煤矿的基本情况及安全生产的相关情况,向各位领导作简要汇报,敬请提出宝贵意见。
一、矿井生产情况
(一)矿井概况
2009年8月17日由山西省煤矿兼并重组整合工作领导组办公室以晋煤重组办发[2009]18号文件批准将原山西右玉南阳坡西煤业有限公司和山西吐儿水煤业有限公司进行了整合,整合后更名为山西右玉玉龙煤业有限公司。
山西省煤炭工业厅2012年7月24日对我矿进行了竣工验收和批复,2012年11月1日省国土资源厅为矿换发了采矿许可证,批准山西右玉玉龙煤业有限公司井田面积5.5593km2,煤种为气煤,主要用于工业用煤。重组后批准开采煤层为9-11号煤层,可采煤层有9、11号煤层,9号煤层均厚11.5m,11号煤层均厚6m。矿井保有资源储量6870万吨,可采储量3141.9万吨,生产能力核定为150万吨/年,矿井服务年限18年。
目前矿井各种证件齐全有效,按规定配备了“六长”和各专业工程技术人员,现矿井属于生产状态且生产正常。(二)井田地理位置
矿井位于山西省朔州市右玉县元堡子镇辛屯村南,北与内蒙公路相通,东邻山阴,南与平鲁区朔州接壤,西距元元公路2.5km,交通十分便利。
(三)资源储量及可采年限
批准开采9#、11#煤层,地质保有储量6870万吨,可采储量3141.9万吨,生产规模通过国家去产能规定全年276个工作日,重新核定生产能力为126万吨/年,矿井尚可服务年限为14年。
(四)采区接替及头面布置
目前布置为一个采煤工作面,两个掘进工作面,1903综采工作面已回采推进535米,剩余回采长度150米,采完本工作面接替到1904工作面,采煤工作面均采用走向长壁后退式采煤方法,顶板管理方式为全部垮落法。
(五)采掘机械化装备
目前开采9号煤层,煤层平均厚度11.5米,煤层综采工作面装备了采煤机:MG300/700—WD、中间液压支架:ZF5600/19/
31、端头支架:ZFTI1200/22/
35、过渡支架:ZFG5600/22/
35、前刮板溜:SGZ—764/400、后刮板溜:SGZ—830/630、桥式转载机;SZZ830/
315、破碎机:PCM2000、可伸缩胶带输送机:DSJ100/63/2×
110、乳化液泵:BRW—315/31.5A。
(六)生产组织情况
矿井严格实行“三〃八”作业制,生产基层队组基本实现了综合工种制,优化了劳动力组织,建立了严格的劳动定员制度,并实行了下井人员挂牌制度,有效的提高了劳动利用率。
(七)信息化系统建设
我矿于2010年6月,成立了调度指挥中心,组织机构健全,人员配置完善。目前已建立安全监控系统、人员定位系统、通讯联络系统、产量监控系统、压风自救供水施救,紧急避难硐室和移动救生舱,井下火灾束管检测系统,风机在线监测系统,提升运输监测系统,调度室安装了信息调度台和LED显示大屏,目前运行稳定,监控数据准确可靠。
(八)环境达标情况
历年来,我矿严格重视环境保护工作,严格执行了国家法律法规和有关规定,对主要污染源—固体物通过填沟造地将煤矸石实行综合利用,矸石堆放场地达到了国家规定的标准,矿井新建一座污水处理站,井下排出的污水直接排到污水处理水池,通过污水处理系统井下污水净化,将净化后的清水排到静压水池,用于井下喷雾洒水和煤层注水,防灭火灌浆等,实现了资源循环综合利用,为建设高效矿井打下了坚实的基础。
二、主要经济指标完成情况
1.采煤:玉龙煤矿2015年1月至2015年12月共生产原煤共计90.2万吨,其中:采煤队70824t,达乙级标准;
2.掘进:
矿井现有一个掘进队,两个掘进工作面,其中掘进队分为综掘一组、综掘二组。2015年掘进了一条巷道,总进尺为1265m, 3.效率:2015年全年共盈利630万元;年末全矿在籍人数473人,2015年由于煤炭受到前所未有的经济下行压力,煤矿一度陷入困境,我矿领导作出艰难的选择,提出减人增效的措施,由原来的873人减少的473人,原来两人干的活由一个人来干,2015年生产原煤90.2万吨,通过改革后原煤全员工效由2013年3.43t/工,提高到6.35t/工;矿井2015年6月至2015年12月总进尺为1265m,均创造下了我矿最近几年来的最好水平。
4.可采年限:截止2015年底,矿井可采储量3141.9万吨。按120万吨年核定生产能力计算,可供矿井稳定开采14年,达到稳定开采13年以上标准。
三、安全生产制度及安全生产状况
(一)完善管理制度,闭合安全管理体系
我矿建立了完善的安全生产管理制度:各种管理制度齐全,并确立了“安全事故可防可控,必防必控”安全管理理念。通过对生产系统的技术改造和投入,2010年11月,通过对瓦斯监测系统的升级改造,增强了系统的可靠性和稳定性,使用正常,提高了矿井的防灾和抗灾能力。2010年到现在,没有发生死亡事故,我矿百万吨死亡率为0,安全生产势头良好,为创建安全型矿井打下了良好的基础。
(二)狠抓“质标”工作,确保“质标”工程再上一个新台阶
矿井安全质量标准化建设工作的目的是为职工创造一个良好的工作环境,是保障职工生命和国家财产安全的大事。为此,我们加强了矿井安全质量标准化建设的组织管理,于2013年5月份安装了质量标准化信息管理系统,每月对考核情况上传到网络,下达整改意见,实行问题整改闭合验收签字,明确了各级管理人员的安全质量标准化职责,并制定了《矿井安全质量标准化管理考核办法》。通过矿信息化平台和基层单位学习阵地,广泛宣传矿井安全质量标准化建设,对企业和谐持续发展有着重大意义。从管理人员到一般职员,从队组管理人员到员工,形成了矿井质量标准化系统网络体系。2015,矿井安全质量标准化通过朔州市煤炭管理局验收评定为二级安全质量标准化矿井,为矿井安全生产奠定了基础。
(三)加强科技创新工作,提升矿井科技水平不断提高
近几年,通过开展科技创新活动,充分调动广大专业技术人员的创新积极性,发挥广大职工的聪明才智,使企业更好地依靠技术进步,提高企业经济运行质量,2015年对综采液压支架后尾梁油缸进出液嘴进行改造,通过改造后大大减少了更换液管的次数,节省材料还提高了工效,确保了安全,并且获得了山西省总工会“五小”竞赛成果二等奖,今后还要对矿井提高单产单进、治灾技术等多方面进行探索和研究。为把我矿建设成高产高效矿井努力奋斗!
一、矿井通风系统
1.矿井通风系统进回风巷之间无平面交叉,通风阻力在合理范围内,有效风量率不低于86%,无严重失修巷道,无不合理的串联通风、扩散通风、老塘通风。
2.矿井装备两套可在同一工况点运行的主要通风机,工况点在合理工作区间,按规定进行矿井主要性能、通风阻力测定、通风能力核定等工作。反风设施可靠,及时进行反风演习,并有记录。
3.采掘布置符合矿井通风要求,做到均均衡生产,改变矿井、水平、一翼、采区通风系统时要有通风设计,并按管理权限报批。有矿井通风系统优化调整方案,并按计划组织实施。
4.各工作地点风速、空气质量、供风量和空气温度符合《规程》规定。
5.微机绘制符合实际的矿井通风系统图、通风系统立体示意图和通风网络图。并按月修改。
6.矿井通风设施建筑质量符合有关标准要求,建立台帐,编号管理。
7.安装可靠的风门闭锁装置,通车风门自动化、可视化。
二、局部通风
1.局部通风机的安装和使用符合规定,一台局部通风机只能向一个掘进工作面供风。
2.(1)使用高效低噪音局部通风机;(2)实行遥讯或故障检测;(3)安设风筒风量传感器或压力传感器。
3.掘进工作面实行“双风机、双电源、自动换机、自动分风”,推广应用对旋式局部通风机。
4.吊挂和使用风筒符合规定,煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井、高瓦斯区、瓦斯涌出异常区采用非金属材料吊挂风筒。
三、防治瓦斯
1.建立瓦斯设点、检查、审查制度。装备瓦斯巡检智能化管理系统。瓦斯报表填写准确、规范。
2.严格执行“一炮三检制度”,采煤工作面回风隅角、掘进工作面迎头回风侧5米范围内悬挂便携式甲烷检测报警仪。
3.煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井、高瓦斯区、瓦斯涌出异常区采掘工作面要配备专职瓦斯检查员。
4.采煤工作面回风隅角瓦斯浓度超过1%时,可在回风巷安设抽排瓦斯风机处理隅角瓦斯,但必须实现“双风机、双电源、自动换机、自动分风”,设置出风口甲烷传感器。
5.煤与瓦斯突出矿井采取“四位一体”防突措施。煤与瓦斯突出矿井、高瓦斯矿井、高瓦斯区按规定建立瓦斯抽放系统,并做到系统运行正常、可靠。
6.临时停风地点要立即切断电源、撤出人员、设置栅栏、揭示警标。停风超过24小时或有害气体浓度超过规定时要进行密闭,并切断与外部连接的一切管线,按规定检查瓦斯。启封密闭排放瓦斯要有经批准的专门措施,并由救护队排放。
四、安全监控
1.装备安全监控系统,功能齐全,运行稳定,实行24小时值班制度,有专门队伍负责系统的正常维护。
2.按规定设置甲烷、主要通风机开停、主要风门开关等传感器,并建立监控信息网络。
3.按规定配齐便携式甲烷检测报警仪、甲烷断电仪、便携式光学甲烷检测仪、便携式一氧化碳报警仪、测温仪、测氧仪等仪器仪表。各类仪器仪表要定期进行检验、标校和维修,保证性能完好,下常使用。
4.矿井设有独立的监控中心室、仪器维修室、仪器发放室等工作场所,工作场所整洁卫生。
各类仪器仪表分类存放、统一管理,并建立台帐,做到记录齐全,数据准确。
五、防灭火
1.开采容易自燃和自燃煤层的矿井按规定建立防灭火系统、束管监测系统,对采空区和其他地点的有害气体进行监测,并有记录。
2.制定自然发火预测预报制度,采取综合防灭火措施。有煤层自然发火倾向性、最短自然发火期等鉴定资料。
3.无自然发火事故和CO超限作业,CO浓度超限时必须按规定进行处理。开采容易自燃和自燃煤层的矿井,调整通风系统或采用均压通风后,要对系统进行全面检测,并有记录。
4.开采容易自燃和自燃煤层矿井的采煤工作面和采区回采结束后要及时封闭。对火区按规定进行管理。
5.井上、下按规定设置消防材料库,并符合《规程》规定。
六、综合防尘矿
1.建立完善的防尘供水系统。防尘设施、隔爆设施以及防尘措施符合规定。
2.井下运输转载点、卸载点及其它易产生粉尘的地点,要安装自动喷雾装置,主要进风大巷、采区进风大巷要安装自动净化水幕,并做到灵敏可靠,使用正常。
3.综采工作面安装随机自动喷雾和放煤口联动喷雾装置,综掘机安装水、电联动闭锁喷雾装置,炮采工作面安装放炮喷雾和装水炮泥水针等装置,应用放炮智能管
理系统,炮眼要封满炮泥。
4.掘进工作面安装除尘风机和高压远程自动喷雾装置,综掘机安装水、电联动闭锁喷雾装置,做到灵敏可靠,使用正常。采煤面要铺设防尘管路,装设防尘设施,采用湿式打眼或有捕尘降尘装备,放炮前后洒水。
5.按规定进行矿井粉尘的分析、化验、测定工作,配齐测尘仪器仪表,粉尘分析化验室装备齐全。采样、化验、分析规范,报表数据准确、及时。按规定测定全尘和呼吸性粉尘。
七、组织机构和管理制度
1.有健全的“一通三防”责任体系。
2.有专门的通防管理机构和队伍,通防科(队)长应由从事井下工作不少于3年的工程技术人员或经专业培训考试合格的人员担任。根据有关规定配齐技术人员和专业工作人员。
3.特种作业人员必须经过培训持证上岗,并定期复训,培训、复训有计划、有记录,做到应知应会。
4.每年编制通防安措计划、灾害预防计划和应急预案,每季度修改一次。
5.建立“一通三防”重大事故隐患排查治理制度,将排查出的事故隐患分类分项逐条登记,并落实项目措施、时间、资金、责任。
6.按有关规定抻足、用好通防专项资金。
关键词:煤矿,通风系统,设计
矿井通风设计是在进行矿井开拓、开采设计的同时, 依据矿井的自然条件及生产技术条件, 确定矿井通风系统、供风量、通风阻力和矿井主要通风设备的工作。其最根本的目标是设计稳定可靠、长期安全、技术前沿和成本节约的矿井通风系统。
1 煤矿矿井通风设计的要求
能够保证充分的新鲜空气长期稳定地送到井下, 确保在良好的工作环境中顺利地进行生产;所设计的通风系统简单有效, 通风顺畅稳定, 便于管控, 并具备一定的防灾功能;当出现生产事故时, 通风过程便于调节, 工人易于撤离;井下工作场所环境状况及安全保障应具备满足要求的完善的监控系统、检验过程以及应急措施;通风系统应基础建设过程投入少, 运转保养过程成本低、具有良好的长期运营效益[1]。
2 煤矿矿井通风系统的要求
矿井通风系统设计的总原则:投产较快、出煤较多、安全可靠、技术经济指标合理等。
(1) 每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口, 并且必备单独的健全完善通风系统。
(2) 矿井入风口需根据长期统计的年度风向规律, 应设置在能够尽最大可能避免粉尘、煤尘、灰尘、有毒有害气体和高温气体影响的位置, 进风井巷和采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大于0.5mg/m3。
(3) 新设计的箕斗提升井和混合井以及具有输送功能的井筒严禁同时用作入风井, 若其当成回风井应用, 则一定要具备净化设施, 确保安全的工作环境, 使进风流的含尘量达到上述规定。
(4) 多风机通风系统, 应能保证通风量按照各井口需求配给的情况下, 保持每个主要通风机工作风压基本相同, 并且有效风量率应在60%以上。
(5) 每一个生产水平和每一采区, 必须布置回风巷, 实行分区通风;并且主要回风井巷不得作人行道, 井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污染, 井口排风不得造成公害。
(6) 采场、二次破碎巷道和电耙道, 应利用贯穿风流通风, 电耙司机应位于风流的上风侧, 有污风串联时, 应禁止人员作业。
(7) 井下爆破材料库以及井下充电室应建设单独的新鲜风流回风通道, 并且必须保证回风风流能够直接进入矿井的总回风巷或主要回风巷中。
(8) 主要通风机一般应设反风装置, 要求10min内实现反风, 反风量大于40%。
3 煤矿矿井的通风方式
矿井的通风方式即矿井进风井和出风井的设计安排方式。其中中央式通风、对角式通风、混合式通风为主要的布置方式[2]。
(1) 中央式通风, 是指进风井和出风井并列位于井田走向中央的通风方式。适用条件:中央并列式通风适用于煤层倾角较大、走向不长、投产初期暂未设置边界安全出口, 且自然发火不严重的矿井。
(2) 对角式通风, 是指把进风井布置在井田的中间位置, 出风井布置在井田两侧, 或者是把出风井布置在井田中间位置, 进风井布置在两侧的通风方式。适合应用条件:对角式通风适用于煤层走向长、井田面积大、产量较高的矿井。
(3) 混合式通风, 是指在井田的中间和两侧边界处都布置有进、出风井的通风方式。适合应用条件: (1) 矿井走向距离长及老矿井的改扩建和深部开采; (2) 大型矿井, 井田覆盖范围广、产出多或者是进行分局域开采的矿井; (3) 多煤层、多井筒的矿井, 便于矿井分不同局域、分不同批次进行投入开采。
4 煤矿矿井通风阻力
在矿井整个开拓、开采过程中, 矿井通风总阻力的变化规律为:随着开采深度的不断加深, 开拓范围的不断增大和产出的不断增多, 矿井通风总阻力也越来越大。所以在选择主要通风机时应保证其能够提供满足在矿井开拓、开采整个过程中最艰难时候的最大总阻力, 满足工作环境要求, 也能保证在矿井开拓、开采整个过程中最轻松的时候提供的最小总阻力, 保持最优的经济效益。
5 确定煤矿矿井通风系统
根据矿体的复杂储存环境以及采取的不同开采方式, 并考虑到矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层贮存条件、井田覆盖范围、表土层厚度、地温、煤层自燃概率及考虑到中后期生产需求等条件, 在选择通风系统的时候, 需要制定出几个适用不同条件的方案, 通过技术可行性以及经济性等综合对比分析, 从而择优选择。
6 煤矿矿井通风设备选择
煤矿矿井的通风设备是指主要通风机和电动机。
(1) 对于风机的选择, 首先, 要满足法规《煤矿安全规程》中的要求, 根据法规中的具体规定, 正确有效的计算出满足矿井所需的风量和风压;其次, 在选择风机产品的过程中, 对于性能质量一定要严格把控, 对产品性能进行有效评价;再有要兼顾到矿井的长远规划。最后综合考虑所有因素进行对比分析, 最终保证风机的性能与矿井通风阻力状况达到良好匹配, 从而保证风机最高的工作效率。
(2) 对于电机的选择, 一般情况下, 当电动机功率小于200k W时, 宜选用低压鼠笼式电动机;大于250k W时, 宜选用高压鼠笼式电动机;大于400k W及以上时, 适合采用同步电动机, 它的最大好处是在低负荷工作条件下能够优化电网功率因数, 从而保证矿井节约用电成本, 它的最大缺点是采购费用和安置保养费用很高。
7 总结
矿井的通风系统是保证矿井中各工作场地充满新鲜空气、替换污浊空气的重要通道系统, 通过分析矿井通风技术的内容要求可以实现对矿井通风的优化设计。但还是应根据矿体的复杂储存环境以及采取的不同开采方式, 制定出几个适用不同条件的方案, 通过技术可行性以及经济性等综合对比分析, 从而择优选择。
参考文献
[1]煤矿安全规程[M].北京:中国法制出版社, 2011.
关键词:极薄煤层 安全高效
0 引言
《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发〔2013〕99号)[1]指出,煤矿在“大力推进煤矿安全治本攻坚,建立健全煤矿安全长效机制,坚决遏制煤矿重特大事故发生”过程中,必须大力推进煤矿四化建设,即“加快推进小煤矿机械化建设,大力推进煤矿安全质量标准化、自动化和信息化建设”。这就要求极薄煤层小煤矿在新的大环境下生存下来,就必须走一条健康发展、科学发展的道路,而安全高效矿井建设正是一条主要途径。安全高效矿井建设就是要求煤矿以保证安全为前提,简化生产环节为手段,实现综合效益最大化为目标,坚持从实际出发,依靠科技进步,因矿制宜,逐步实现“系统优化、生产集约、技术配套、管理到位”的安全高效矿井建设模式。
近年来,开采极薄煤层的犍为县白鹤煤矿通过安全高效矿井建设,实现了安全高效生产,走向了良性发展的循环之路。
1 矿井基本情况
白鹤煤矿位于四川省犍为县罗城镇,开采三迭系须家河组的K10d煤层、K10S煤层和K9煤层,煤层平均厚度0.6m,允许开采深度+180m-+280m;矿井原生产能力约120kt/a,相对瓦斯涌出量为31.69m3/t,绝对瓦斯涌出量为9.53m3/min,系高瓦斯矿井,煤层不易自燃,有煤尘爆炸危险性,水文地质条件简单。
矿井采用斜井开拓,即1个主斜井、1个副斜井、1个回风斜井;矿井划分两个水平,水平运输大巷布置在K9煤层中,回风大巷布置在K10d煤层中;每个水平划分4个带区;每个带区布置一个对拉工作面,利用工作面机巷、风巷分别与水平运输及回风大巷相连。矿井采用“倾斜长壁采煤法,带区前进,仰斜或俯斜推进式开采”和“截煤机掏槽,压炮落煤工艺,即MJ-30型截煤机掏煤槽,压炮落煤,人工攉煤,刮板运输机运输,单体液压支柱加铰接梁控顶,局部充填管理采空区”。
矿井采用“中央并列抽出式”通风。配有2台BD-II-6№18型离心式主要通风机,1台工作,1台备用,电机功率2×132KW。总进风量3700m3/min,总回风量3800m3/min,矿井有效风量3500m3/min。
2 矿井安全高效建设实施方案[2]
矿井委托四川煤矿安全监察局安全技术中心于2009年4-7月,编制了安全高效矿井建设实施方案。方案的主要内容:
①合理采掘部署。改矿井“单翼开采为双翼开采”,实现两翼均衡生产;优化采煤工作面布置及参数,改矿井“走向超长壁采煤工作面(长度为150m-200m)为“倾斜长壁对拉采煤工作面(倾斜长度2×100m),采煤工作面仍采用半机械化采煤,即仍采用MJ-30型截煤机掏槽,压炮落煤工艺”。
②减少掘进工作面个数,提高掘进机械化,改矿井5个掘进工作面为4个掘进工作面,即两个机掘工作面,两个炮掘机装工作面,机掘工作面配置EBZ55掘进机和炮掘机装工作面配置ZMCY45R型侧卸式装煤(岩)机装矸。
③合理劳动组织。改原“大班制”(一采一准)作业为“两采两准”作业,即每天实行“两个大小班作业制”。
④将掘进工作面钻爆法施工改为光面爆破施工;断面由梯形改为半圆直墙拱形;支护由木棚支护改为锚喷支护或锚喷+锚索支护(巷道顶板破碎冒顶时采用)。
⑤提高矿井供电安全性和可靠性。将二回供电线路(定白线)LGJ-75更换为LGJ-120;改地面主通风机“T” 接供电为正规双回路供电;改井下单回路供电为双回路供电。在1011工作面设立一个容量为400kVA的变电所;井下高压电缆更换为YJV22—6/10kv-3×70聚氯乙稀绝缘聚氯乙稀护套交联电缆;矿井地面10/6kV变电所安装两台S11-1600/10/6型普通电力变压器,容量1600kVA,供井下及部分地面负荷用电,另安装专供地面其他设备及照明用电的配电变压器两台,容量为315kVA,采用中性点接地。
⑥加强瓦斯抽采与发电,做到“以电促抽、以抽保安”,提高安全保障。矿井建立地面固定瓦斯抽采系统与发电系统,采用高位顶板钻孔和底板钻孔抽采裂隙带瓦斯和半封闭采空区抽采(埋管抽采)隅角瓦斯等抽采方法,以解决采煤工作面瓦斯超限等问题;对于瓦斯涌出量较大的老空区,选择回风负压点进行埋管抽采或高位顶板钻孔抽老空区卸压瓦斯。
⑦完善压风自救系统和排水系统、加强外因火灾的防治、加强矿井综合防尘措施。
⑧成立安全高效矿井建设组织管理机构和瓦斯抽采机构,建立先进有效的管理保障系统。
3 矿井安全高效建设实施及效果
2009年8月,煤矿开始实施安全高效矿井建设,2010年6月,矿井安全高效建设通过省安监局和省经信委组织的专家验收。通过近3年的生产,矿井取得了较好的经济效益、安全效益和社会效益。
①原煤工效由1.08吨/人天提高为1.47吨/人天,提高率36%。
②原煤成本由350元/ 吨降到242元/ 吨,降低率31%。
③工作面单进能力由0.9 m/天提高到2.2m/天,提高率144%。
④矿井生产能力由120kt/a提高为210kt/a,提高率75%。
⑤掘进(半)机械化率由40%提高到100%。
⑥无人员伤亡事故发生。
4 结语
犍为县白鹤煤矿通过优化采掘部署、提高采掘机械化、改造供电线路和建设瓦斯抽采与发电系统,使矿井有了可靠的安全高效保障系统,实现了“抽掘采”平衡,走上了良性发展、安全发展的循环之路,产生了较好的经济效应和社会效应,对极薄煤层小煤矿开展安全高效矿井建设具有典型的示范作用。
参考文献:
[1]《国务院办公厅关于进一步加强煤矿安全生产工作的意见》(国办发〔2013〕99号).
[2]刘益文、刘生龙、廖洪政等. 《四川省犍为县白鹤煤矿安全高效矿井建设方案及实施说明书》[R].成都:四川矿山安全技术培训中心,2009.
[3]王振乾.我国极薄煤层采煤机的技术现状与发展[J].煤矿机电. 2010(02).
基金项目:四川省安全科技示范项目(项目编号:2009-08)。
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