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安顺市西秀区蔡官镇永顺煤矿
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合
试
运
转
报
告
二O一二年三月十三日
目 录
第一部份 矿井概况……………………………………………………4
第一节 矿井交通及地理位置 …………………………………………4
第二节 井田面积及煤层赋存情况 ………………………………………5
第三节 矿井设计能力、服务年限、开拓方式及地表小窑开采情况 …13
第四节 水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害情况 …………………14
第二部份 矿井生产系统及辅助系统分项建设情况 ……………22
第一节 矿井开拓开采系统建设情况 ……………………………………22
第二节 通风系统建设情况 ………………………………………………25
第三节 排水系统建设情况 ………………………………………………26
第四节 提升运输系统建设情况 …………………………………………27
第五节 供电系统建设情况 ………………………………………………27
第六节 压风系统建设情况 ………………………………………………28
第七节 防尘、防灭火系统建设情况 ……………………………………29
第八节 通讯系统建设情况 ………………………………………………29
第九节 监测监控系统建设情况 …………………………………………29
第十节 瓦斯抽放系统建设情况…………………………………………30
第十一节 地面设施建设情况 ………………………………………………30
第十二节 其它建设情况 ……………………………………………………30
第三部份 煤矿试生产期间的安全技术措施…………………………32
一、成立联合试运转工作领导小组 ……………………………………………32
二、采掘安全技术措施 …………………………………………………………33
三、加强“一通三防”管理,防止瓦斯事故的安全技术措施 ………………36
四、防治透水事故安全技术措施 ………………………………………………20
五、机电设备管理事故措施 ……………………………………………………52
六、防治顶板事故的防治措施 …………………………………………………54
七、防止放炮事故安全措施 ……………………………………………………57
八、提升运输安全技术措施 …………………………………………………60
九、预防和隔绝煤尘爆炸的安全技术措施……………………………………62
十、爆破材料储存安全措施……………………………………………………62
十一、防突管理及安全技术措施………………………………………………63
第四部份 安全机构设置及人员配置……………………………………80
第五部分安全专项投资及其使用情况 …………………………………84
第六部分 矿井各生产及辅助系统联合试运转分项运行报告及效果分析85
一、各生产及辅助系统联合试运转分项运行报告 ……………………………85
二、联合试运转期间生产情况 …………………………………………………89
三、联合试运转期间存在的问题及今后生产安全建议………………………89
四、主要生产安全设备故障处理记录及分析…………………………………89
第七部分 试运转期间安全事故及其它工程质量问题情况 …90
第一部份 矿井概况
永顺煤矿为技改整合矿井,设计生产能力9万t/a,,企业性质为有限责任公司。低瓦斯矿井,依据省煤田地质局实验室鉴定报告,9号煤层自燃倾向性为三类,不自燃,煤尘不具爆炸性。由贵州省国土资源厅2008年8月颁发的安顺市蔡官镇永顺煤矿《采矿许可证》(证号:5200000830737) 有效期限七年零伍个月,自2008年8月至2016年1月;贵州省煤炭局文件黔煤规字【2008】1175号《关于对贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿(技改)开采方案设计的批复》。贵州煤矿安全监察局林东监察分局文件黔煤安监林字【2008】10号《关于贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿(技改)安全设施设计的批复》。同意按开采设计方案进行施工,我矿严格按已批复的开采设计方案及安全专篇进行建设, 9号煤生产系统已经形成,安全设施设备安装完毕,符合安全生产条件,2011年6月20日通过了联合试运转后验收,正式开始进入联合试运转,期限为4个月,目前试运转到期,经过为期4个月的试运转,各大系统运行正常,具备安全生产条件,故申请安全设施设计验收。
第一节 地理位置、交通
一、矿井所在地理位置及交通情况
1.矿井位置、隶属关系
安顺市蔡官镇永顺煤矿属于安顺市蔡官镇所辖,该矿行业管理隶属安顺市煤炭局管辖。地理坐标:东经105°59′55″-106°00′38″,北纬26°22′10″-26°23′30″。距县城约17km,距贵阳138km,该区交通以公路为主,矿山有公路与安顺相通,贵(贵
安顺市蔡官镇永顺煤矿
阳)昆(昆明)铁路从安顺通过。安顺有贵(贵阳)黄(黄果树)高等级公路和贵(贵阳)黄(黄果树)高速公路通过,交通较为便利(详见图1-4-1 矿区交通位置图)。矿区范围由7个拐点坐标圈定,面积1.4571km2。
图1-4-1 矿区交通位置图
第二节 井田面积及煤层赋存情况
根据贵州省国土资源厅2008年8月颁发的安顺市蔡官镇永顺煤矿采矿许可证(证号:5200000830737), 永顺煤矿矿区范围由7个拐点坐标圈定,矿区面积1.4571K㎡, 开采深度由1510至1100m标高,设计生产能力9万吨/年。其拐点坐标(北京坐标)如下:
1、 2919822, 35599668
2、 2920670, 35600485
3、 2918353, 35600859
4、 2918219, 35600511
5、 2918915, 35600145
6、 2918981, 35600016
7、 2919271, 35599956
一、煤层
矿区主要可采煤层为M8、M9、M14三层,由上往下叙述如下;
1、M8煤层
位于含煤地层龙潭组第二段(P312)上部,为矿区目前主采煤层,全区稳定可采。上距长兴底界燧石灰岩(标志层)120—130m,下距M9煤层10—24m。煤层厚度0.9—2.2m,平均1.23m。呈层状,产状与地层产状一致。该煤层局部含有一层厚0.30—0.60m夹矸,夹矸岩性为炭质粘土岩,结构较简单,煤层层位稳定,M8煤层在矿区内有部分采掘工程揭露,暂定为稳定煤层,现已基本采完。
2、M9煤层
位于含煤地层龙潭组第二段(P312)上部。上距M8煤层约10—14m,下距M14煤层约62—75m。煤层厚度0.95m,呈层状,产状与地层产状一致。该煤层无夹矸,结构较简单,煤层层位稳定,M9煤层在矿区内少量巷道揭露,大致了解M9煤层的厚度,其变化不清楚,为较稳定煤层。
3、M14煤层
矿区内没有工程揭露M14煤层,根据《贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿生产地质报告》(2008年12月,贵州省地质矿产勘查开发局105地质大队)及邻近煤矿资料:M14位于含煤地层龙潭组第二段(P312)下部。上距M9煤层约62—75m。煤层厚度0.90—1.60m,一般1.00—1.30m,平均厚度0.9m。该煤层呈层状,产状与地层产状一致。该煤层含2层夹矸,厚10—35cm,岩性为灰黑色炭质粘土岩。结构较简单,煤层层位较稳定,矿区内其厚度变化不清楚,为较稳定煤层。
综上所述,M8、M9、M14煤层结构较简单,煤层稳定类型均为较稳定煤层。表1- 4-1 永顺煤矿可采煤层主要特征表
煤层编号
煤层
稳定性
厚度(m)
层间距
(m)
倾角
(°)
结构
顶板岩性
底板岩性
M8
稳定
1.23
130
5°
简单
粉砂岩
粉砂岩
10-14
M9
稳定
0.95
5°
简单
无夹矸
粉砂岩
粉砂岩、细砂岩、较稳定
62-75
M14
较稳定
0.90
5°
较简单
炭质粘土岩
薄层粘土岩
128
根据贵州省煤炭产品质量监督检测所2004年4月22日及2005年4月7日提供的煤质检测报告及《贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿生产地质报告》。根据中国煤炭分类总表,煤层一般呈灰褐色、灰黑色,具金属光泽,性脆,参差状断口、块状、柱状及条带状结构,层状及块状构造。比重1.45t/m3(内含有浸染状和结核状黄铁矿),具中等可选性。
根据《贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿生产地质报告》该地区的煤的牌号为无烟煤类。根据上述主要指标,参照煤炭分类标准及矿山提供化验结果, M8、M9、M14煤层均属无烟煤。
各煤层煤质特征见表1-4-2。
表1-4-2 永顺煤矿煤质分析结果表
煤层编号
工业分析(%)
FCd(%)
发热量(Q)
(MJ/Kg)
Mad
Ad
Vdaf
St,d
M8
原煤
0.68
17.63
7.43
2.60
91.4
28.62—36.95
M9
原煤
0.95
18.06
6.61
2.40
91.56
29.11—35.59
M14
原煤
0.75
22.05
8.09
2.1
91.62
24.63—36.93
二、煤层顶、底板条件
M8煤层:顶板:直接顶板为黑色薄层炭质粘土岩或灰色中厚层粘土质粉砂岩,厚3.43m,炭质粘土岩:强度较低,水稳定性差,易风化破碎;粘土质粉砂岩:钙质胶结,裂隙较发育,抗压强度较大。间接顶板为灰色中厚层燧石灰岩,厚0.80—5.54m,坚硬,抗压强度大,局部裂隙较发育。
底板为灰色薄—中厚层粘土质粉砂岩,粘土质粉砂岩为钙质胶结,坚硬,局部裂隙较发育。
M9煤层:顶板:直接顶板为灰色薄—中厚层粉砂质粘土岩,厚0—2.7m,强度较低,稳定性较差。间接顶板为灰色中厚层燧石灰岩,厚3.55m。坚硬,抗压强度大,局部裂隙较发育。
底板为灰色薄层粘土岩,强度较低,易风化破碎。
M14煤层:顶板:直接顶板为灰色薄—中厚层粘土质粉砂岩,厚1—2m,粘土质粉砂岩为钙质胶结,坚硬,局部裂隙较发育。间接顶板为灰色中厚层燧石灰岩,厚2—3m。坚硬,抗压强度大,局部裂隙较发育。
底板为灰色薄层粘土岩,强度较低,易风化破碎。
综上所述,矿山工程地质条件复杂程度属于中等类型。
(六)煤的用途
蔡官镇永顺煤矿的煤炭产品M8、M9、M14煤层, 都属于中灰、中高硫、高-特高热值无烟煤。
目前该矿的煤主要销往安顺电厂和民用煤,销售条件较好。
第二节、瓦斯、煤尘爆炸性、煤层自燃倾向性、地温
1)瓦斯、煤与瓦斯突出
根据贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字【2008】1503号《对安顺市2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复,永顺煤矿2008年度矿井瓦斯绝对涌出量2.22m3/min,相对涌出量8.59m3/t,为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件黔能源发【2009】269号《关于安顺市煤炭管理局《关于审批安顺市小煤矿2009年度煤矿瓦斯等级鉴定报告的请示》的批复》,永顺煤矿2009年度矿井瓦斯绝对涌出量为1.91m3/min,相对涌出量9.17m3/t,为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件黔能源发【2010】832号《关于安顺市煤炭管理局《关于审批安顺市小煤矿2010年度煤矿瓦斯等级鉴定报告的请示》的批复》,永顺煤矿2010年度矿井瓦斯绝对涌出量为2.28m3/min,为低瓦斯矿井。
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室分别提交的《安顺市西秀区永顺煤矿煤矿M8、M9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》M9煤层在标高+1470m的压力值为0.20Mpa。
矿井开采标高+1470米以上的M8、M9煤层无突出危险性。在鉴定标高以下进行开采时必须进行煤与瓦斯突出鉴定,如有突出危险,开采M14时在M14煤层底板布置瓦斯抽放巷,消突后方能掘进,考虑抽采效果以及采动影响效果,各煤层瓦斯涌出量按未抽放前一致。
2)煤尘爆炸性
经贵州省煤田地质局实验室2008年10月20日鉴定,M8、M9、M14煤层无爆炸危险性(见表1-4-4),因此,该矿井按煤尘无爆炸危险性进行设计。
表1-4-4 煤尘煤炸性鉴定报告
送样单位
安顺市西秀区蔡官镇永顺煤矿
收样日期
2008.10.9
报出日期
2008.10.20
统一编号
采样编号
工业分析%
爆炸性试验
爆炸性结论
水分
灰分
挥发分
火焰长度(mm)
岩粉量(%)
Mad
Ad
Vad
Maf
2008-M381
M8
1.01
11.53
5.33
0
0
煤尘无爆炸性
2008-M382
M9
0.95
18.06
6.61
0
0
煤尘无爆炸性
2008-M383
M14
0.75
22.05
8.09
0
0
煤尘无爆炸性
备注
执行标准:《煤尘爆炸性鉴定方法》AQ1045-2007
在开采过程中要注意煤粉的含量,应尽量降低巷道和工作面中煤尘的含量,作好相应的安全防范措施。
3)煤层自燃发火倾向性
煤层自燃性由贵州省煤田地质局实验室2008年10月20日鉴定,M8、M9、M14煤层的自燃性倾向为Ⅲ类不易自燃煤层(见表1-4-5)。因此,该矿井的煤层自燃倾向性等级按Ⅲ类不易自燃煤层进行设计。
表1-4-5 煤炭自燃倾向等级鉴定报告
送样单位
安顺市西秀区蔡官镇永顺煤矿
收样日期
2008.10.9
报出日期
2008.10.20
统一编号
采样编号
工业分析%
真相对密度
全硫
煤吸氧量
自燃倾向分类
水分
灰分
挥发分
焦渣特征
TRTD
St,d%
cm3/g干煤
Mad
Ad
Vad
2008-M381
M8
1.01
11.53
7.43
2
1.53
0.65
1.18
Ⅲ类
2008-M382
M9
0.95
18.06
6.61
2
1.50
0.57
1.28
Ⅲ类
2008-M383
M14
0.75
22.05
8.09
2
1.51
0.75
1.21
Ⅲ类
备注
Ⅰ类:容易自燃 Ⅱ类:自燃 Ⅲ类:不易自燃
执行标准:GB/T20104 2006
4)地温
本井田属地温正常区,无热害影响。
第三节矿井设计能力、服务年限、开拓方式及地表小窑开采情况
一、设计生产能力及服务年限
永顺煤矿设计生产能力为9万t/a。根据开采方案设计,本矿剩余服务年限12年。
二、井田开拓方式
开拓方式为斜井开拓。
三、工业场地位置
在矿井北东侧主斜井附近工业场地。
四、井口数目及位置
永顺煤矿采用斜井开拓,设有主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒,井筒均采用料石锚喷支护。
三、地表小窑开采情况:
永顺煤矿位于贵州省安顺市西秀区蔡官镇境内,是由原永顺煤矿技改而成,开采煤层为M8、M9、M14,M9煤层为本矿技改系统。本矿周边小煤窑较多,开采历史较久,因大多数老窑停采时间较长,已垮塌封闭,无法取得实测资料,目前调查清的煤矿具体如下:矿井东临为黔兴煤矿,开采煤层为M8、M9煤层,与本矿开采层位较远,采空区积水对本矿水害威胁不大。北邻老杨柳田煤矿,开采M9、M8、煤层,老杨柳田煤矿只要不越界开采对本矿水害威胁不大,现已关闭,关闭后采空区容易造成积水,故对本矿水害造成威胁,在采掘过程中必需加强防治水工作,做到有掘必探,先探后掘,先治后采的原则。本矿风井就是利用原永顺煤矿主井进行改造而成的,老采空区对本矿造成影响,已密闭的采空区积水较多,容易从密闭渗出,造成矿井涌水量增加,故必须加强总回风巷对密闭的防治水管,加强密闭质量检查,若水压增大必须采取措施进行密闭放水,确保安全。
第五节 水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害情况
一、煤层瓦斯赋存及规律
瓦斯在煤体中存在的状态有二种:一种叫游离状态,一种叫吸附状态。在天然条件下,煤体中以吸附状态贮存的瓦斯约占90%,以游离状态贮存的占10%,总体来说,瓦斯绝大部份是以吸附状态存在的。
瓦斯以游离和吸附状态赋存于煤的微孔隙和裂隙中。一般情况下,瓦斯压力越大,煤层瓦斯含量就越大。瓦斯压力与埋藏深度和局部构造应力等因素有关,与成煤年代、煤的变质程度无关;浅部瓦斯压力较小,随着开采深度的增加,瓦斯压力一般近似线性增加。在地质构造中,强大的构造应力作用可使煤体中的孔隙和裂隙变小,甚至闭合,瓦斯流通性大大减弱,瓦斯占据孔隙减小,出现局部瓦斯压力增加带;在一些开放性构造带,瓦斯运移使瓦斯压力减小。因而,瓦斯压力在煤层中将呈现与埋深的线性相关性和局部的非均匀性。
储量核实报告未提供该矿煤层瓦斯赋存规律,所获资料中未提供瓦斯各种赋存状态所占比例。未收集到瓦斯垂直分布带情况资料。矿井应加强瓦斯鉴定工作,分析和掌握瓦斯赋存和涌出规律,给瓦斯治理提供可靠依据。
二、煤层瓦斯含量
未获得瓦斯压力及瓦斯梯度资料。根据《采矿工程设计手册》中给出的经验公式进行计算,矿井首采区最深处至地表的垂直距离取110m,则P=5H=5×110=0.55MPa,二采区最深处至地表的垂直距离取230m,则P=5H=5×230=1.15MPa;
本次设计采用AQ1018-2006标准中的分源预测法预测矿井煤层瓦斯含量,取M9煤层13.4m3/t(预测标高+1175m)、M14煤层33.58m3/t(预测标高+1130m)作为设计依据。
三、矿井瓦斯等级
根据贵州省能源局文件黔能源发【2009】269号《关于安顺市煤炭管理局《关于审批安顺市小煤矿2009年度煤矿瓦斯等级鉴定报告的请示》的批复》,永顺煤矿2009年度矿井瓦斯绝对涌出量为2.22m3/min,相对涌出量9.17m3/t,为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件(黔能源发[2010]832号)《关于安顺市工业和信息化委员会《关于安顺市小煤矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的请示》的批复》的批复,永顺煤矿2010年度瓦斯等级鉴定的矿井瓦斯绝对涌出量为2.28m³/min,二氧化碳绝对涌出量0.50m³/min,相对瓦斯涌出量为9.17m3/t,鉴定瓦斯等级为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭【2012】4号)(关于安顺市煤矿安全生产监督管理局《关于安顺市小煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的请示》的批复)永顺煤矿2012年度瓦斯等级鉴定的矿井瓦斯绝对涌出量为0.26m³/min,二氧化碳绝对涌出量0.12m³/min,相对瓦斯涌出量为9.65m3/t,二氧化碳绝对涌出量1.09m³/min,鉴定瓦斯等级为低瓦斯矿井。
根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭【2011】637号)《关于对安顺市西秀区永顺煤矿M8、M9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的批复》,鉴定结论为(1)永顺煤矿M8煤层在鉴定范围ABCDE(标高+1344m以上的M8煤层)内没有突出危险;(2)永顺煤矿M9煤层在鉴定范围内ABCDE(标高+1329m以上的M9煤层)内没有突出危险。
四、其它有毒有害气体情况
储量核实报告未提供矿井其它有毒有害气体情况。
矿井有毒有害气体通常包括一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)、氨(NH3)及甲烷(CH4)等。
五、各煤层煤尘爆炸指数及爆炸危险性
根据贵州省煤田地质局实验室2008年10月提供的《安顺市西秀区蔡官镇永顺煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》,对M8、M9、M14煤层取样鉴定,结果各煤尘均为无爆炸性危险。所以按煤尘无爆炸性危险进行设计和管理。但在煤矿开采生产过程中应坚持湿式作业,搞好防尘工作,确保安全文明生产和矿工的身体建康。
2-2-4 煤尘爆炸性鉴定报告
煤层
工业分析(%)
爆炸试验
爆炸性结论
水分
灰分
挥发分
焦渣特征
火焰长度(mm)
抑制煤尘爆炸最低岩粉量(%)
Mad
Ad
Vdaf
M8
0.75
12.77
5.19
2
0
0
煤尘无爆炸性
M9
0.95
7.40
5.38
2
0
0
煤尘无爆炸性
M14
0.68
7.97
5.05
2
0
0
煤尘无爆炸性
六、 煤层自燃发火期和自燃倾向性
根据贵州省煤田地质局实验室2008年10月提供的《安顺市西秀区蔡官镇永顺煤矿煤尘自燃倾向等级鉴定报告》,对M8、M9、M14煤层取样燃点试验结果:自燃倾向分类都为Ⅲ类,不易自燃。本设计按煤层不易自燃设计。
但在煤矿开采生产过程中,应加强通风管理。暂时不用的巷道和废弃的巷道要及时密闭,采面回采结束后要按规定及时密闭。据煤炭自燃倾向等级监定报告结论,无自燃发火现象。
2-1-5 煤炭自燃倾向等级鉴定报告
煤层
工业分析(%)
焦渣特征
真相对密度
全硫
煤吸氧量
自燃倾向分类
水分
灰分
挥发分
TRDd
St.d
cm3/g
Mad
Ad
Vdaf
M8
0.75
12.77
5.19
2
1.53
1.13
1.21
Ⅲ级
M9
0.95
7.40
5.38
2
1.50
0.57
1.28
Ⅲ级
M14
0.68
7.97
5.05
2
1.51
0.75
1.21
Ⅲ级
备注
Ⅰ级:容易自燃,Ⅱ级:自燃,Ⅲ级不易自燃
七、煤层顶、底板情况
(1)M8煤层
顶板:其直接顶板岩性为粘土岩、炭质粘土岩等较软岩石、泥岩,易破碎,遇水容易软化、滑塌,其顶板强度低,为不稳定顶板。
底板:直接底板为粉砂质粘土岩,易风化崩解,遇水易膨胀、软化,为不稳定底板。
(2)M9煤层
顶板:直接顶板为粉砂质粘土岩、粉砂岩,大部分地区直接顶板为灰岩,较稳定,其工程地质条件较好,为较稳定顶板。
底板:直接底板为粘土岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,工程地质条件较好,为较稳定底板。
(3)M14煤层
顶板:直接顶板为泥灰岩及粉砂岩,为较稳定顶板,工程地质条件较好。
底板:直接底板为粉砂岩、泥质粉砂岩。工程地质条件较好,为较稳定底板。
随着开采工作的展开,采空区将会增大,由于各煤层的顶底板稳定性较差,在以后的开采过程中,将会出现冒顶、片帮、底鼓现象的可能性大,应加强煤层巷道顶、底、帮的支护管理工作,预防不良事故发生。在今后生产过程中,应根据实际情况,编制相应的作业规程,以便更好地保证工作面的生产安全。
储量核实报告未提供各煤层顶底板物理力学性质参数、结构及变化规律内容。建议补充测试。
八、冲击地压危险性
《贵州省安顺市蔡官镇永顺煤矿资源/储量核实报告》中未提供确定冲击地压的基础资料,根据邻近矿井生产资料未出现冲击地压现象。由于本矿开采深度相对较浅,发生冲击地压的可能性很小。矿井按无冲击地压考虑。但在巷道布置时应尽量避开应力集中区,掘进和采煤时也应注意应力集中影响。
后期开采深部时需进行冲击地压的预测和配备冲击地压监测设备,若发现有冲击地压时需编制和采取相应的措施。
九、水文地质条件
一、地表水
在矿区东北部边缘有一小溪流自东南向北东流淌(永顺),为季节性溪流,丰水季节流量较大,流量约20m3/s,枯水季节流量1m3/s。矿区内无河流及溪沟,矿区外围地表水对矿井无影响。
二、地下水
矿区内地下水类型有松散岩类孔隙水,岩溶裂隙水及碎屑岩类基岩裂隙水三大类:
(1)松散岩类孔隙水含水岩组:地下水主要赋存于第四系(Q)的残坡积,冲洪积成因的砂土、亚砂土、碎石和少量粘土中,矿区内其厚度在0~20m左右,分布于区内的河沟旁侧,低洼谷地和山坡的缓坡地带。弱含水层,流量随季节的变化而变化,丰水期时较大,枯水期小。流量一般﹤0.5 m3/s。
(2)岩溶裂隙水含水岩组:岩性主要为上二叠统长兴组(P3c)、大隆组(P3d)的燧石灰岩及薄层灰岩,地下水主要赋存于溶蚀裂隙及岩溶管道中,富水性强。
(3)碎屑岩基岩裂隙水含水岩组:岩性为二叠系上统龙潭组的粘土岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、页岩、煤层及厚度不大的灰岩等,其富水性弱,为相对隔水层,流量一般小于0.5 L/s,地下经流模数小于1 L/s,含水性弱。
矿区最低排水基准面在矿区北面永顺下游与三岔河交汇处,最低排水准面标高1100m左右,对矿区构成影响的地下水主要来自浅部顶板基岩裂隙水,其流量较小,一般为1L/s。水文地质条件相对中等复杂。
三、矿井充水因素分析
据区域水文地质特征分析,矿井充水因素主要有以下几个方(1)顶板基岩裂隙水;(2)老空水;(3)老窑水。
(1)顶板基岩裂隙水:主要是在矿井采掘活动中,从顶板裂隙进入矿井的水。大气降水,地表水是矿床充水的主要因素。
(2)老空水:在一些废弃的小煤窑矿区采空区,易产生积水,在巷道掘进过程中容易发生上部采空区透水,突水现象。
(3)老窑水:随着开采面积的增大和深度的增加,浅部老窑水及上覆煤层老窑水可能导入井下。
四、矿井涌水量
根据以往永顺煤矿的水文地质调查报告,对该矿区涌水量的计算结果预测,单位涌水量为0.00031~0.1951L/s.km2,地下经流模数1.54 L/s.km2。枯水季节基本无水,丰水季节在10~20t/d。矿井涌水量较小,在开采过程中,应注意原封闭的矿井采空区形成的积水对矿井的危害。
矿井涌水量预算采用以下比拟法计算,取正常涌水量:Q正=20m3/h,最大涌水量:Q大=50 m3/h。为了更好准确的估算涌水量,需在今后的工作中做好井下涌水量记录。观察涌水量的变化情况。根据涌水量记录情况,修改涌水量的估算公式。
五、水文地质类型
本矿区煤矿开采标高为1500~1000m,最低侵蚀基准面标高1100m,采区范围在侵蚀基准面标高以上,直接充水水源主要为长兴组岩溶裂隙水及含煤岩系的龙潭组基岩裂隙水,及老窑采空区积水,属于以裂隙充水为主的矿床,整合扩界后,拟开采煤层标高以上存在较大面积采空区积水,矿井存在自上覆采空区积水突水的可能性较大,区域承压水对矿区采矿范围无影响。矿井水文地质条件呈中等较复杂类型。
十、地温情况
在实际生产过程中区内周边矿井从未发生过地温异常现象,永顺煤矿属地温正常型矿井。
第二部份 矿井生产系统及辅助系统建设说明
第一节、矿井开拓开采系统建设情况
1、矿井开拓系统情况
井筒装备与布置
1、矿井开拓系统情况
本矿井采用原有永顺煤矿的主、风井为现主、风井,新建副井,矿井共有3个井筒,即主斜井和副斜井、专用回风井,主、副井口和回风井位于井田的的东部,主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒,井筒均采用工字钢架棚或料石锚喷支护。
(1)主斜井:采用锚喷支护,长1200m,断面7.4m2,装备胶带运输机,主要担负矿井的原煤运输、进风及管线铺设等任务用。
(2)副斜井:采用锚喷支护,长1160m,断面7.4m2,安设22Kg/m单轨作轨道运输,主要担负矿井的人员、材料、设备、矸石运输及进风、管线铺设等任务用。
(3)回风斜井:采用锚喷支护,长1250m,断面7.4 m2,铺设瓦斯抽放管线,作为矿井专用回风巷,担负矿井回风任务用。
表1-4-2 井筒特征表
井筒
名称
井口坐标
井口标高(米)
方位角
倾角
井筒长度(m)
断面(m2)
X
Y
掘
净
主斜井
2919732
35699993
+1415
326°
第一段11°,第二段7°
1200
7.4
7.04
副斜井
2919764
35000012
+1415
326°
第一段9°,第二段7°
1100
7.4
7.04
回风井
2919618
35699962
+1420
33°
第一段18°,第二段9°
1100
7.4
7.04
注:表中坐标为北京坐标系,黄海高程。
4、水平划分及标高
以两个开采水平开拓全矿井,一水平标高为+1300m,二水平标高为+1150m。
5、大巷布置
一盘区开采时在M9煤层中+1300m布置运输大巷,+1300m布置运输大巷。二盘区开采时在M9煤层底板距M9煤层20m的岩层中+1309m布置运输大巷、轨道大巷和回风大巷。
6、井下消防材料库硐室规格:S=6.5m2,L=6m
要 求:采用不燃性材料支护;消防材料、工具定期检查和更换,不得挪作他用。
服务范围:一盘区
层位位置:副斜井井底车场附近的岩层中。
支护形式:锚喷
通风方式:扩散通风
7、 避难所
采区避难所
硐室规格:S=7.0m2,L=6m
要 求:采用锚喷支护;设置向外开启的隔离门,隔离门设置标准按照反向风门标准安设;至少能满足15人避难,且每人使用面积不得少于0.5m2。
装 备:设有与矿(井)调度室直通的电话;接入水管及压风管,设备压风自救袋18个,设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴;配备18台隔离式自救器。
服务范围:一盘区
层位位置:副斜井井底车场附近的岩层中。
支护形式:锚喷
通风方式:扩散通风(深度小于6m)。
8、信号硐室
井底车场设信号硐室。
硐室规格:信号硐室(宽×深×高=1.8×1.8×2.0)
要 求:采用不燃性材料支护。
装 备:设有与矿(井)调度室直通的电话;信号硐室设提升信号装置。
服务范围:全矿
层位位置:副斜井井底车场。
支护形式:锚喷
通风方式:扩散通风(深度小于6m)。
9、井下变电所
在主井与副井之间设置井下变
电所,由地面变电所高压下井,再由井下中央变电所配电。水泵房
在井底+1329m标高布置水泵房,水泵房标高为+1329m,支护方式锚喷。长度64m,岩巷布置,服务于一盘区的排水,净断面7.0m2,独立进风,配备排水设备。
2、采掘生产系统情况
我矿已建成一个采煤工作面,(即10901采煤工作面);2个掘进工作面(即1192运输巷和1192回风巷)。采煤工作面长度(斜长)80米,倾向长280米。采煤方法为倾向长壁后退式采煤方法。回采工艺为:打眼放炮落煤 挂梁、 临时支护 攉煤 移溜 打柱 回柱。
采面采用单体液压支柱配合铰接顶梁进行支护,柱距0.8m,排距1 m。三.四排控顶,最大控顶距4.2米,最小控顶距3.2米,放顶步距1米。采用全部垮落法管理顶板
运煤:10901回采工作面(刮板运输机→10901运输巷(刮板运输机)→10901运输巷皮带机→采区运输大巷皮带机→主斜井
运料:地面(专用材料车)→副斜井→井底车场→轨道上山→采区轨道大巷→ 10901回风巷→ 10901采面
通风路线:主斜井(副斜井)→井底车场→采区运输巷(采区轨道巷)→10901运输巷→工作面→10901回风巷 →采区回风巷→总回风→地面。
第二节、通风系统建设情况
我矿有3条井筒,两进一回。通风设施严格按安全专篇设计要求建设,主要通风机选用FBCDZNO10-55*2型防爆对旋轴流通风机两台,电机功率2×55KW,一台使用,一台备用,局部通风机采用FBDNO6.02*11型4台,两台使用,两台备用,风机的各项参数都达到设计要求,能满足安全生产的需要。
矿井通风方式采用中央分列式;通风方法采用抽出式,即:主(副)斜井进风,回风井回风。为保证采、掘工作面的风量并使风流按规定流动,在风流流动的路线中设置有风门及调节风门等通风构筑物;在回风斜井井口设置防爆门,引风道与防爆门的夹角35度,引风道长度比防爆门至井筒内引风道开口位置的距离多10米。
根据资质部门鉴定2008年度对本矿进行瓦斯等级鉴定和贵州省煤田地质局实验室对我矿M9进行煤尘爆炸性和煤炭自燃倾向等级鉴定,本矿属低瓦斯矿井,煤尘无爆炸性,煤层自燃倾向分类为三级,不易自燃。
第三节、排水系统建设情况
在井下+1300m标高建中央水泵房的集中排水方式,将井下涌水排至副斜井井口排水沟后自流至污水处理池。安设125DF-25×7型多级分段式(3级)离心泵3台,正常涌水时1台工作,1台备用,1台检修,最大涌水时2台工作。水泵流量100m3/h,扬程175m,配套电动机电压660V,功率75kw。水泵房净断面为5.2m2 ,掘进断面为5.8m2,采用锚喷支护;水仓净断面为6.0m2 ,掘进断面为6.8m2,采用锚喷支护;管子道净断面为4.5m2 ,掘进断面为5.0m2,采用锚喷支护。水仓容量500m3,排水管路采用6寸的无缝钢管2趟;两趟管路能够互相切换,能够满足雨季排水的要求。
第四节、提升运输系统建设情况
主斜井DSJ650皮带机两部,采区运输巷选用DSJ650皮带机2部,工作面采用DSJ650皮带机1部配合1台SGB40Z刮板机运输,采煤工作面采用一台SGB40Z刮板机运输机运输;副斜井绞车选用JTP-1.2*1.0P型单滚筒提升绞车,材料运输上山选用JBT-25型绞车,各台提升运输设备安全保护装置齐全有效,性能良好,能够满足安全生产的需要。
第五节、供电系统建设情况
1、矿井设计采用双回路供电:
矿井一回路电源由洋蔡线10kv引入矿区,另一回路由龙桥线10kv、引入矿区,两回路的供电电压等级为10kv。矿区距蔡官镇变电站约4km,距蔡关镇变电站约4km,本煤矿引用洋蔡线和龙桥线作为矿井双回路电源供电,供电有保障。采用10kv架空高压线路,至本煤矿的两回路10kV供电线路规格都为LGJ-50钢芯铝绞线。
2、电压等级
二个进线电源电压等级均为10kV,地面低压供电电压等级为380V、220V,井下低压电压等级为0.66kV、127V、1140V,煤电钻及照明为127V,信号为36V。
3、电力负荷
全矿共安装设备64台(件),其中工作设备43台(件);设备总容量1786.6kw,其中工作容量1172.0kw。全矿有功负荷为821.77kw,无功负荷824.05kvar(补偿电容420KVAR之后,全矿无功负荷为404.05KVAR,补偿后功率因素为0.906),视在负荷1163.77kVA.矿井年耗电4108850kwh,综合电耗为45.65kw·h/t煤。
4、、送变电方式
1、矿井一、二级用电负荷采用双电源供电,当其中一回电源故障时,另一电源可担负全部一、二级负荷用电。
2、地面设备供电(低压)全部采用电缆方式出线。
3、地面送变电
在主井工业场地西面设一座10KV变电所,安装两台S11-400/10/0.4变压器,在地面安设变压器供地面供地面主要通风机、压风机房、机修车间、坑木加工房、办公楼、污水处理站、地面照明、充电房、锅炉房等地面安全、生产和生活设施用电,电压等级380v/220v。
4、井下送变电
在井下设中央变电所,供井下负荷用电,电压等级660v,双回10KV电源取自工业场地10KV变电所,10KV电源线路采用MYJV22-8.7/10-3×35电缆,地面的高压配电房符合要求,共安装变压器4台,其中KBSG-630两台,KBSG-100两台。矿井一类负荷全部采用双电源供电,掘进工作面实现了双风机双电源和“三专两闭锁”。各种保护装置齐全有效,能够满足安全生产的需要。
第六节、压风自救系统建设情况
在地面建了空压机房,空压机选用LGJ-13/7 型空气压缩机2台,空气流量13m3/min。下井压气总管选择φ108×4无缝钢管,长800m;凿岩机支管选择φ57×3.5无缝钢管或相应管径的软管,混凝土喷射机支管选择φ57×3.5无缝钢管或相应直径的软管,锚杆钻机支管选择φ57×3.5无缝钢管或相应直径的软管。所有压风管路均接到了各采掘工作面自救站及避难硐室,满足安全生产的需要。
第七节、防尘、防灭火系统建设情况
在地面修筑200m3的静压水池两个,消防洒水管路主管采用DN75mm无缝钢管,支管采用D50的无缝钢
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