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2017年度瓦斯治理技术方案及安全技术措施

审批记录2017年度矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施2017年度矿井采掘布局及实际,为保证矿井采掘工作面安全顺利生产,特编制2017年度矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施。

第一节矿井概况一、概况新疆准南东煤矿位于乌苏市南东50km处,行政区划属乌苏市管辖。

煤矿与312国道通过长46km的简易公路相连,自312国道向西26km可到奎屯市,向西46km可到乌苏市,向东37km可到沙湾县,外部交通条件较为便利。

井田位于天山北麓山前低中山区,地形坡度5°~27°,总体地势南高北低。

海拔高程+1650m~+1725m,相对高差80~160m。

沟谷与山岭相间呈自北西向东、东南方向延伸。

矿井采用主斜井、副斜井进风,斜风井回风(两进一回)的中央并列式通风,矿井斜风井主要通风机为抽出式,一用一备,主要通风机型号FBCDZNO19型主要通风机,额定功率2×110KW,电机型号YBF2-315L2-8,转数740r/min,风量1600~4920m3/min,风压2300~600Pa,额定电压380~660V。

二、矿井瓦斯情况2016年瓦斯、二氧化碳鉴定成果,煤瓦斯绝对涌出量最大为:1.09m3/min。

二氧化碳相对涌出量约为:1.1m3/t。

三、煤层自燃倾向性、爆炸性经鉴定:A4煤层具有爆炸性,为自燃煤层,自燃倾向性等级为Ⅱ类,自燃发火期51天;四、气象及地震井田一带气候属中温带大陆性干旱气候。

气温变化于-29.1℃~32.4℃,年平均气温3.4℃~4.3℃;6~8月为夏季,其中7、8月间气温最高,年最高气温32.4℃;11月份至来年3月份为冬季,1月份气温最低,年最低气温-29.1℃。

年最大降雨量554.5mm,年平均蒸发量为1411.91mm。

最大降雪厚度0.3m。

6月和9月多雨,常有雹、雨交加,引发山洪,冰雹直径可达0.5~2cm。

9月底10月初开始降雪,次年3月底4月初消融。

最大冻土深度1~1.2m。

4~5月为多风期,风向西北,多为2~4级,最大可达七级。

根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该区地震动峰值加速度为0.30g,地震动反应谱特征周期为0.40s。

地震基本烈度为Ⅷ度。

第二章矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施根据矿井2017年生产规划、安技改及采掘接替需要,2017年计划掘进巷道为E1141准备工作面开切眼、二水平上部车场段、+1400m进料联巷、+1420m运输上山、+1150m运输上山、+1400m煤仓、+1150m井底水仓、+1150m井底水仓、+1150m回风上山下段、W2241首采面上顺槽与W2241首采面下顺槽。

第一节通风系统治理方案一、矿井通风现状矿井采用主斜井、副斜井进风,斜风井回风(两进一回)的中央并列式通风,矿井斜风井主要通风机为抽出式,一用一备,主要通风机型号FBCDZNO19型,额定功率2×110KW,电机型号YBF2-315L2-8,转数740r/min,风量1600~4920m3/min,风压2300~600Pa,额定电压380~660V。

矿井严格执行《煤矿安全规程》有关通风系统的管理规定,建立了独立完整的通风系统,矿井按规定设置专用回风巷,采区进、回风巷贯穿整个采区,各用风地点风量均达到或超过设计要求,没有无风、微风、循环风现象。

矿井现工作面(W1141综放工作面),采用一源一汇的“U”通风,掘进工作面采用压入式通风。

二、通风系统矿井主要通风线路为:副斜井→+1400m井底车场→+水仓联巷→W1141综放工作面运输顺槽→W1141综放工作面→W1141综放工作面回风顺槽→回风上山→主要通风机→地面副斜井→+1400m井底车场→回风联巷→回风上山→E1141回风顺槽外段(局扇)→E1141回风顺槽掘进工作面→进料联巷→回风上山→主要通风机→地面。

副斜井→+1400m井底车场→+1400m运输巷(局扇)→E1141运输顺槽掘进工作面→回风联巷→E1141回风顺槽外段→回风上山→主要通风机→地面。

三、通风设施(一)井下通风设施布置1.主要进、回风巷之间的每个联络巷中,必须砌筑永久性风墙;需要使用的联络巷及风井安全出口,必须按设计安设两道连锁的正向风门和两道反向风门。

+1520m车场至少设置两道连锁的正向风门和两道反向风门。

2.采空区必须及时封闭。

必须随采煤工作面的推进,逐个封闭通至采空区的联通巷道。

工作面开采结束后,必须在所有与采区相通的巷道中设置密闭墙,全部封闭采空区。

3.控制风流的风门、风墙、风窗等设施必须可靠。

不应在倾斜运输巷中设置风门;如果必须设置风门,应安设自动门或设专人管理,并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。

回风上山构筑一道永久调节窗,E1141回风顺槽外段(通回风上山)构筑两道永久调节风门;(二)确保风流稳定1.在各通风网路上,应按设计和需要安设风门、调节风窗和密闭等通风构筑物,并随生产的进度进行及时调节补充,风门设置闭锁装置。

确保各用风地点的风量,风速符合《煤矿安全规程》的规定,确保风流稳定。

2.及时清除巷道的杂物和障碍,尽量避免在主要进回风巷道内停放矿车,堆放材料及其它物品,确保风流畅通。

2017年,对回风上山(下段)进行扩修,保证通风断面;3.E1141运输顺槽、E1141回风顺槽等掘进工作面均为独立通风。

四、风量计算及分配(一)W1141综放工作面1.工作面概况W1141综放工作面井下位于11采区西部,南部与上区段1493水平采空区留设垂高12米的隔离煤柱,东部距离副井900m。

工作面地面位于副斜井筒以西,地表附近范围为山区,地表覆有少量植被,地面无建筑物及保护物。

工作面所采为A4煤层,为中厚~特厚煤层,煤层厚度为2.6~5.71m ,平均厚度为3m ;顶、底板均为粉砂质泥岩、粉砂岩,局部有高炭泥岩伪底;无夹矸层,为较稳定煤层。

W1141综采工作面地质构造较为简单,煤(岩)层走向近东西,倾向由南向北倾斜,倾角45°,煤(岩)层趋势为南高北低。

断裂、褶曲、裂隙等构造不发育;根据地质资料分析,煤层位于背斜的北翼、无断层穿过,对正常的回采工作无影响。

2.本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量根据邻近采区已采块段资料:A404工作面标高+1493m ,回采期间相对瓦斯涌出量0.16~0.33m 3/t ,绝对瓦斯涌出量最大0.41m 3/min ;A402工作面煤层底板标高为+1523m ,相对瓦斯涌出量0.12m ³∕t ~0.3m ³∕t ,绝对瓦斯涌出量最大0.36m ³/min ;3.瓦斯来源分析W1141综放工作面井下位于11采区西部,南部与上区段1493水平采空区留设垂高12米的隔离煤柱,东部距离副井900m 。

工作面地面位于副斜井筒以西,地表附近范围为山区,地表覆有少量植被,地面无建筑物及保护物。

W1141面在回采过程中,工作面瓦斯涌出主要有三个来源:一是工作面煤壁及落煤的瓦斯涌出;二是采空区瓦斯涌出;4.瓦斯涌出量预测根据AQ1018-2006《矿井瓦斯涌出量预测方法》规定,该面采用统计法核算瓦斯涌出量。

工作面相对瓦斯涌出量与开采深度的关系可由公式(1-1)表示。

2q 0+-=αH H (1-1)式中:q -工作面相对瓦斯涌出量,m 3/min ;H -开采深度,m ;0H -瓦斯风化带深度,m ; 0H =1H -α(1q -2)α-相对瓦斯涌出量随开采深度的变化梯度,m/(m3·t -1);根据A404工作面、A402工作面标高差及相对瓦斯涌出量推算开采深度的瓦斯变化梯度a ,见公式1-2。

.1212q -q H H -=α (1-2)式中:2H -瓦斯带内2水平的开采深度,m ;1H -瓦斯带内1水平的开采深度,m ;2q -在2H 深度开采时的相对瓦斯涌出量,m 3/t ;1q -在1H 深度开采时的相对瓦斯涌出量,m 3/t ;把相关数据带入公式1-1、1-2计算:该面回采期间相对瓦斯涌出量为:0.26~0.40 m 3/t 。

根据该区域实测及统计法预测,W1141工作面回采期间相对瓦斯涌出量为0.26~0.40 m 3/t 。

按日产1700吨(该面计划日均产1417吨,富裕系数1.2)计算。

W1141综放工作面回采期间绝对瓦斯涌出量0.30m ³/min ~0.48m ³/min 。

工作面回采期间瓦斯治理主要采取风排治理。

工作面采用“U ”型通风,地面→副斜井→+1400m 井底车场→煤仓联巷→W1141运输顺槽→W1141综放工作面→W1141回风顺槽→斜回风井→地面5.风量计算(1)按气象条件计算:Q cf =60×70%×v cf ×S cf ×k ch ×k cl (m 3/min )式中 v cf —采煤工作面的风速,m/s 。

W1141进风流最高温度15℃,按采煤工作面进风流的最高温度从表1-1中选取;取1.0 m/sS cf —采煤工作面的平均有效断面积,按最大和最小控顶有效断面的平均值计算,m 2;根据ZFB500Q 支架参数最大有效断面15.8m 3,最小有效断面10.8m 3;k ch —采煤工作面采高调整系数,具体按表1-2取值;k cl —采煤工作面长度调整系数,具体按表1-3取值; 70%—有效通风断面系数; 60—单位换算产生的系数。

Q cf =60×70%×1.0×13.3×1.2×1.0(m 3/min )=670(m 3/min )表1-1 采煤工作面进风流气温与对应风速表1-2 k ch—采煤工作面采高调整系数表1-3 k cl—采煤工作面长度调整系数(2)按照瓦斯涌出量计算:Q=100×q cg×k cg=100×0.48×1.2=58(m3/min)cf式中q cg—采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量,m3/min。

取0.48 m3/min k—采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数。

通常机采面可取1.2~1.6,取1.2 cg100—按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1%的换算系数。

(3)按照二氧化碳涌出量计算:Q=67×q cc×k cc=67×0.81×1.2=65(m3/min)cf式中q cc—采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量,取0.81m3/min;k—采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数。

取1.2cc67—按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过1.5%的换算系数。

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