志安煤矿重大危险源检测评估监控措施和应急预案实施.docx
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志安煤矿重大危险源检测评估监控措施和应急预案实施
子长县余家坪乡志安煤矿
重大危险源、检测、评估、监控措施和应急预案
编制单位：
子长县余家坪乡志安煤矿技术科
编制人：
强旭东
编制日期：
二O一二年三月一日
会审栏
会审意见：
年月日
矿长
总工程师
机电副矿长
生产副矿长
安全副矿长
生产技术科
机电科
通风科
安监科
调度室
重大危险源、检测、评估、监控措施和应急预案
为保障志安煤矿安全生产活动的正常开展，进一步提高矿井安全生产水平，切实保障职工生命安全和国家财产不受损失，根据党和国家安全生产方针、法律、法规要求，结合煤矿行业技术标准规范和我矿实际，特制定《志安煤矿重大危险源检测、评估、监控措施和应急预案》，以提高我矿安全管理人员及全矿职工对重大危险源的辩识能力、安全管理能力、事故控制应变能力，并对重大危险源采取相应的检测、监控措施和应急预案，以控制和降低重大危险源的泄漏，从而控制和减少、消除事故的危害。
第1章矿井基本概况
第1节地理概况
志安煤矿位于子长县余家平乡境内，距县城约15km。
井田面积11.9279km2，井田东西长3.2km，南北宽4.1km,开采深度1100～1040m。
井田范围内划分为两个盘区；有公路与县、乡公路和省道相连，交通较为方便。
井田内地质条件简单，没有大的断层及特殊的地质构造，煤层属近水平煤层，煤层倾角1°～3°。
矿井采用斜井开拓，主采水平标高为+1050m。
主采煤层采用倾斜长壁机采采煤法开采，全部垮落法管理顶板。
第2节地层与地质构造
志安煤矿地表多被上更新统马兰组（Q3m）地层覆盖。
据钻孔揭露的地层由老到新依次为：
中生界三叠系上统永坪组（T3y）、瓦窑堡组（T3w），新生界第三系上新统静乐组（N2j），第四系中更新统离石组（Q2l），上更新统马兰组（Q2m），全新统（Q4）。
各地层岩性、厚度见表
现由老至新分述如下：
一、三叠系上统永坪组（T3y）
矿井地层简表
地层系统
厚度
（m）
岩性描述
界
系
统
组
新生界
第
四
系
全新统
（Q4）
0～5.00
冲积黄土及砂砾石层。
上更
新统
马兰组（Q3m）
4.20～65.00
浅黄、灰黄色黄土。
中更新统
离石组（Q2l）
浅棕黄色亚砂质黄土。
第三系
上新统
静乐组（N2j）
30.20～123.00
紫红、棕红色粘土，底部含砂砾石层。
中生界
三
叠
系
上统
瓦窑堡组
（T3w）
308.21
一般由五个旋迴组成，每旋迴下部粗，上部细。
共含煤层7层。
永坪组（T3y）
＞50
灰绿、灰白色细～中粒厚层状砂岩，夹灰黑、灰兰色泥岩、粉砂质泥岩。
为三叠系含煤地层的基底，岩性以灰绿、灰白色中粒石英砂岩为主，夹细粒砂岩及粉砂岩薄层，局部含油。
该组仅在钻孔中揭露，但无钻孔穿透，厚度不详。
二、三叠系上统瓦窑堡组（T3w）
为矿区的主要含煤地层，区内地表仅出露其上部层位（T3w5）。
据钻孔资料，该组厚度308.21m，与下伏永坪组整合接触。
该组一般由五个旋迴（五个段、T3w1-5）组成，每旋迴下部为灰黑色中—细粒砂岩、泥岩和粉砂岩交互出现，富含钙质结核和植物化石；中部为灰色中细粒砂岩、粉砂岩、深灰色泥岩和粉砂岩互成韵律；上部为主要含煤段，为黑色粉、细砂岩互层。
该组共含煤层7层，其中5号煤层为局部可采煤层、3号煤层为全区大部可采煤层，为区内主要可采煤层。
三、新生界上第三系上新统静乐组（N2j）
主要分布于沟谷边坡。
该组厚度0-123m，平均70.87m。
与下伏中生界不整合接触。
岩性主要为紫红、棕红色粘土、砂质粘土，含多层钙质结核。
底部有透镜状砂砾石层，砾石多为泥砾、砂砾，半固结状。
四、第四系中上更新统（Q2l）
主要分布于沟谷边坡。
在较大沟谷边坡呈不规则条状产出。
该组厚度4.20～65.00m，覆盖于其下所有老地层之上。
岩性主要为褐黄色、浅棕黄色粉土、粉质粘土、砂质黄土，垂直节理发育，含成层分布的钙质结核；底部局部见灰白、褐黄色砂、砂卵石层。
五、上更新统马兰组（Q3m）
该组是区内第四系主体沉积，地表出露范围大，遍布于各梁峁的顶部及沟坡地带，覆盖于所有老地层之上。
岩性主要为土黄、褐黄色、浅黄色粉土、砂质黄土，偶见钙质结核。
六、全新统（Q4pl+al）
主要沿沟谷呈条带状分布，厚0.00～5.00m。
为近代河床冲、洪积物。
下部为灰白、灰黄色砂卵石层，上部为褐黄色黄土状粉土、砾石、砂质粘土；砾石成分复杂，无分选性。
子长矿区区域地层属华北地层区陕甘宁盆地分区。
其地层系统、地层厚度及地层间的接触关系见表
矿区区域地层分区系统表
地层系统
代号
厚度（m）
新
生
界
第
四
系
全新统
Q4
1～5
上更新统
马兰组
Q3m
2～30
中更新统
离石组
Q2l
4～150
下更新统
午城组
Q1w
1～19.3
第三系
上新统
静乐组
N2j
0.5～100
中
生
界
白垩系
下统
环河组
K1hh+hc
204～640
华池组
洛河组
K1l
241～399.1
侏罗系
中统
安定组
J2a
58.1～159.7
直罗组
J2z
88.4～208.9
延安组
J2y
162～305.6
下统
富县组
J1f
0～141.9
三叠系
上统
瓦窑堡组
T3w
>371.5
永坪组
T3y
39～95
胡家庙组
T3h
75～210
第3节煤层
据本次钻孔揭露结合以往资料，余家坪乡志安煤矿5号煤层局部可采、3号煤层全区大部可采，两煤层为区内主要可采煤层。
可采煤层主要特征分述如下：
一、5号煤层
1、赋存层段：
5号煤层赋存于瓦窑堡组第四段上部。
2、特征及稳定性：
5号煤层区内见煤点2个，煤层厚度0.20-0.75m，平均厚度0.48m，为局部可采薄煤层。
煤层不含夹矸，煤层结构简单。
其顶板岩性为灰黑色泥岩、粉砂岩，底板为黑色泥岩。
区内东部遭受不同程度
煤层情况统计表表3-2-2
煤层编号
5号
4号
3号
赋存层位
T3w4上
T3w4中
T3w3上
煤层厚度
最小-最大
点数
0.20-0.75
（2）
0.15-0.35
（4）
0.15-0.75
（8）
平均
0.48
0.26
0.56
煤层间距
最小-最大
点数
31.30
（1）
6.20-10.70
（4）
平均
31.30
9.20
煤层结构
夹矸层数
0
0
0
顶板岩性
泥岩、粉砂岩
泥岩
泥岩、中粒砂岩
底板岩性
泥岩
泥岩
泥岩
稳定性
稳定
较稳定
稳定
可采性
局部可采
不可采
大部可采
的剥蚀，为煤层露头区，在露头区内东南部存在不可采区，剩余可采面积0.763Km2，5号煤层为局部可采的较稳定薄煤层。
3、底板标高：
5号煤层底板标高在1080～1105m之间，基本由东向西倾伏，伴有波状起伏。
地层倾角1-3°。
二、3号煤层
1、赋存层段：
3号煤层位于瓦窑堡组第三段上部。
2、间距：
与上部5号煤层间距40～50m。
3、特征及稳定性：
3号煤层区内见煤点8个，煤层厚度0.15～0.75m，平均厚度0.56m，全区大部可采薄煤层。
煤层结构简单。
其顶板岩性为泥岩，ZA1-1为中粒砂岩，底板为泥岩。
全区可采面积7.342Km2，采空区面积0.95Km2，剩余可采面积6.392Km2，3号煤层为全区大部可采的稳定煤层。
4、底板标高：
3号煤层底板标高在1040～1070m之间，基本由东向西倾伏，伴有波状起伏。
地层倾角1-3°。
5、埋深：
3号煤埋深255-20m之间，最大埋深位于山包处，最小埋深位于张家坪沟之下。
煤层的盖层为基岩，煤层埋深主要受地形的控制，在沟谷区浅，在梁峁区深。
第4节煤层开采技术条件
一、地温
据以往区域资料表明，区内最大地温梯度=3?
/100m，属地温正常区。
孔内煤层部位温度一般=18?
，对煤层开采无影响以上资料表明，区内地温正常。
二、煤尘爆炸性与煤的自燃性
根据《2010年度全省煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》，绝对瓦斯涌出量1.65m3/min；相对涌出量为8.10m3/t；CO2相对涌出量2.0m3/t，为低瓦斯矿井。
煤尘：
经煤尘爆炸实验鉴定，火焰长度10mm，抑制煤尘爆炸最低岩石粉量55%，煤尘爆炸指数35，开采3、5号号煤层煤尘具有爆炸危险性。
本区还原样与氧化样燃点之差（ΔT?
）此值小于20?
，按煤的自燃趋势等级分类，各煤层均属不自燃煤。
从历史上看，矿区内无论是未开采的还是采出的堆煤均未发生过自燃现象。
该矿3号、5号煤层均属不易自燃煤层。
三、煤与瓦斯危险性
志安煤矿属低瓦斯矿井，鉴定时间：
2010年12月。
鉴定单位：
中国矿业大学。
四、冲击地压
矿井自建矿生产以来未发生过冲击地压。
五、水文地质
矿区地处陕北黄土高原中部，属典型的黄土梁峁地景观，区内沟谷纵横，地形复杂，第四系松散沉积物广布，基岩沿沟谷出露。
地下水的形成与分布受地质、地貌、构造及水文气象诸因素的综合控制。
因该区地表坡降大，透水性差，大气降水主要形成地表径流流走，少量渗入补给地下水。
区内地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙、裂隙潜水；基岩裂隙潜水及碎屑岩孔隙、裂隙承压水。
厚层泥岩和粘土为主要隔水层。
根据一三一队提供水文资料，对矿井涌水量釆用了“产量比拟法”、“大井法”进行预算，其结果产量比拟法全煤矿正常涌水量42.71m3/h、最大涌水量76.04m3/h。
第二章矿井开采概况
第1节井田境界
根据《延安市煤炭资源整合方案》、《延安市煤炭资源矿权设置方案》等资料，原志安煤矿和原张家坪煤矿（双刘湾煤矿资源整合区）整合后面积扩大，东西长约3.20Km，南北宽约4.10Km，面积11.9279Km2。
开采3号、5号煤层，其拐点坐标见表：
志安煤矿整合区拐点坐标一览表
序号
X（纬距）m
Y（经距）m
1
4107367
37379693
2
4107376
37381600
3
4108000
37381600
4
4108000
37382944
5
4103926
37382886
6
4103926
37379693
第2节矿井储量
根据陕西省煤田地质局一三一队2008年5月提供的《陕西省子长县余家坪乡志安煤矿（整合区）勘探地质报告》资料，该矿可采煤层层位为瓦窑堡组，可采煤层为2层（5号煤层为零星可采），3号煤层连续性好，属全区大部可采的较稳定型煤层。
勘探类型为一类一型，获得煤炭资源总量642.3万t，其中探明的资源量227.4万t，控制的资源量294.5万t，推断的资源量120.4万t，探明的资源/储量占总资源量的35%，探明和控制的资源/储量占总资源量的比例81%。
其中：
探明的内蕴经济资源量（331）219.9万t；
控制的内蕴经济资源量（332）285.3万t；
推断的内蕴经济资源量（333）115.7万t；
油井压覆的探明的内蕴经济资源量（331）7.5万t；
油井压覆的控制的内蕴经济资源量（332）9.2万t；
油井压覆的推断的内蕴经济资源量（333）4.7万t；
其中志安煤矿扩大区527.9万t，原张家坪煤矿32.5万t，原志安煤矿81.9万t。
本矿详查资源/储量估算结果见表
资源/储量及占比表 单位：
万t
名 称
煤层号
资源量（万吨）
油井压覆（万吨）
合计
（331）
（332）
（333）
小计
（331）
（332）
（333）
小计
扩大区
5
47.1
25.9
73.0
0.4
0.7
1.1
74.1
3
173.9
197.5
67.4
438.8
5.8
6.5
2.7
15.0
452.8
小计
173.9
244.6
93.30
511.8
5.8
6.9
3.4
16.1
527.9
张家坪
煤矿
3
7.1
14.1
10.0
31.2
0.8
0.5
1.3
32.5
原志安
煤矿
3
38.9
26.6
12.4
77.9
1.7
1.5
0.8
4.0
81.9
合计
219.9
285.3
115.7
620.9
7.5
9.2
4.7
21.4
642.3
资源/储量占比
其中探明的资源量占总资源量35％、探明的+控制的资源量占总资源量81％
第3节矿井开采情况
一、开拓方式
志安煤矿开拓方式为综合开拓。
2、井口及工业广场位置选择：
志安煤矿主斜井井口坐标X=37380710.290Y=4105827.088，井口标高为＋11,30.90m，副斜井井口坐标X：
37380779.667Y：
4105822.501，井口标高＋1131.80m，回风立井井口坐标X：
37380398.779Y：
4105825.311，井口标高＋1127.420m，工业场地集中在主副井口。
第三节工业广场布置及地面主要建筑
工业广场主要设施有：
机修车间、综合楼、澡堂、锅楼房、压风机房、磅房、污水处理站、办公室、职工宿舍、变电所、食堂及会议室等。
第三章矿井生产系统及辅助系统
第1节通风系统
本矿井采用抽出式通风。
通风系统为中央并列式，副斜井进风、主斜井辅助进风，回风立井回风。
通风线路1：
主斜井→一盘区运输大巷（一盘区辅运大巷）→301运输顺槽→301采煤工作面→301回风顺槽→一盘区回风大巷→总回风大巷→回风立井→地面。
安装两台FBCDZ№16/2×75KW型对旋轴流式通风机，一台运行，一台备用，同时装备有主通风机在线监控系统，能随时对矿井通风能力及设备运转状况进行监控。
第二节矿井供电系统
矿井双回路电源，一回路10kv电源的引自猫场35kV变电所，另一回路10kv电源引自织金35kV变电气所。
地面安装有400GF（660v）柴油发电机一台，400GF（380v）柴油发电机一台，矿井生产及生活用电可以得到保证。
第3节矿井排水系统
矿井中央水仓现有主、副水仓各一个，位于副井底车场东部，井下中央泵房设置D46-30×4型矿用排水泵3台，电机功率为30KW，按设计要求，3台水泵为1台工作，1台备用，1台检修，敷设Ф100mm排水管路2趟。
第4节矿井运输提升系统
一、煤炭运输
工作面原煤经运输顺槽皮带输送机输送到盘区运输大巷皮带，再经一盘区运输大巷皮带和主斜井皮带输送机运输到地面储煤场。
二、辅助运输
矿井辅助运输方式选用无轨胶轮车运输，副斜井采用一套地面绞车提升。
井下采用刮板运输机、皮带输送机等辅助运输系统，完全满足主副井的提升任务。
第5节矿井监测监控系统
按照设计要求，矿井已经基本完成安全监控系统的安装与调试，并投入运行，矿压监测系统还未安装。
一、矿井安全监控系统
1、我矿采用西安西科测控设备有限责任公司的KJ110N型安全监控系统，目前我矿井上、下共设KJ110N-F8型监控分站5个，各类传感器50部，严格按照《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》，在井上、下安设了甲烷、温度、风速、一氧化碳、设备开停、负压、风门开闭、水位等传感器，对井上下各类设备运转和环境动态实时监控，目前该系统运行稳定、正常。
2、各监控分站安装位置：
1井下中央变电所；
2301工作面运输顺槽配电点；
3一盘区运输大巷与回风大巷联巷；
4立风井底部和地面。
井下监测点数为17个。
3、安全监控设备之间的输入、输出信号均为本质安全型信号，设备之间采用专用阻燃电缆连续，与通讯电话线和动力电缆分开悬挂。
矿井中心站到分站选择主通讯矿用电缆MHYV1×2×7/0.52进行传输；分站到模拟量传感器电缆选择矿用电缆MHYV1×2×7/0.43进行传输；分站到开关传感器电缆选择矿用电缆MHYV1×2×7/0.43进行传输，监测监控电缆由调度室引出，通过副斜井井筒引入井下各安装地点。
4、传感器的设置
1）中央变电所及水泵房安设甲烷、开停、水位和温度传感器。
2）301、302工作面回风顺槽安设甲烷、一氧化碳、风速传感器。
3）301、302运输顺槽安设甲烷、风速、一氧化碳、和设备开停传感器。
4）301、302回风顺槽风门安装风门开停传感器。
5）各掘进工作面安装甲烷、一氧化碳传感器。
6）总回风巷安设瓦斯、温度传感器、一氧化碳、风速压传感器。
7）风井安设风门开闭传感器、设备开停传感器和负压传感器。
共计50部传感器。
二、视频监测监控系统
我矿现运行使用的视频监测监控系统由西安西科测控设备有限责任公司生产，该系统安装在调度监控室，运行软件为KJ110N监测监控软件，目前我矿井下安设有KBA121A型防爆摄像机1台，地面在在主、副井口和工业广场、地磅房、炸药库、生活区等关键位置安装了5部50米红外防水摄像机和红外球形云台摄像机，调度监控室内安装了由9台监测监控电视组成的电视墙，实现了对关键地方和部位的实时监控，确保矿井安全。
三、矿井监测系统
根据变更设计要求，矿井需要安装KJ110N矿压监测系统，目前我矿已经与西安西科测控设备有限责任公司进行了联系，该公司正在为我矿的矿压监测系统进行设计，预计5月份安装完毕并投入使用。
第6节人员定位系统
按照设计要求，矿井已经基本完成人员定位系统的安装与调试，并投入运行。
我矿现采用由陕西大恒能源测控技术有限责任公司生产的KJ271-J矿井安全生产人员定位系统，该系统是集井下人员考勤、跟踪定位、人员轨迹查询、日常管理、灾后急救等一体的综合性运用系统，从地面至井下共设KJ271-F读卡分站15台，现配备KJ271-K识别卡300个，系统运行稳定、正常，能够及时、准确地将井下各个区域及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员随时掌握井下人员、设备的分布状况和每位职工的运动轨迹，以便进行更加合理的调度管理。
在调度监控室安装了人员定位系统监控主机2台，安装了KJ271考勤定位系统软件。
目前人员到位系统已经投入运行。
第7节压风自救系统
按照设计要求，地面安装2台志高牌螺杆式空压机，型号为G110SCF-8，排气量为20m3/min，排气压为0.8MPa，电机功率为110KW。
压风主管路沿主斜井敷设，选用DN80mm无缝钢管，主管路长度为600m。
各用风地点的压风管路选用DN50无缝钢管，压风管路敷设于井下所有避灾路线巷道，总管路长度约8000m，并根据要求安设供气三通阀门，间隔距离符合规定，管路敷设牢固平直。
目前压风管路基本安装到位，按照设计要求，井下在避难硐室和工作面有人的地方安装ZYJ（A）型压风自救装置,数量为18组，每组6个呼吸袋。
安装地点：
1、井下中央变电所1组，水泵房1组；
2、301回采工作面运输顺槽3组，回风顺槽3组；
3、302回采工作面运输顺槽3组，回风顺槽3组；
4、各掘进工作面1组，共4组。
压风自救装置目前尚未安装，设备正处于采购当中，预计在5月底完成。
第8节供水施救系统
我矿地面现设有容积500m3的静压水池2座，井下消防及洒水共用一趟DN100钢管，管道由主井引入井下，井下用水均为来自地面的静压水。
井下所有避灾路线均敷设有DN50支管路，共计8000余米，并按规定运输巷道每隔50m设三通和阀门，其它巷道每隔100m设三通和阀门，各地点水量和水压完全能够满足现阶段需求。
目前供水施救管道基本安装到位。
第9节通信联络系统
我矿目前装有一套由西安德丰能源科技有限责任公司生产的SH-3000D数字程控交换机，安设在矿调度监控室，并按规定在地面绞车房、监控室、风机房、主副井口、检身房、井底车场、机电硐室、中央变电所和水泵房、皮带运输机机头和机尾及掘进作业地点安设内部电话25部，地面各科室、部门办公室内安装了内部电话50部，全矿内部电话合计为75部，井下通讯系统的配套设备全部选用符合相关标准规定的产品，并取得煤矿矿用产品安全标志，确保了井上、下各主要地点与调度电话互联互通，井上调度值班人员能够第一时间接收、处理井下各类应急事务，电话安装位置符合通信联络系统基本要求。
第10节井下紧急避险系统
根据开采变更设计，需要在井下3号煤层内设置一个永久避难硐室，总长度为42米，）避难硐室采用拱形硐室式布置，净宽4.0m，净高3.3m，净断面11.5m2，生存硐室长21.6m，所设置的避难硐室生存室面积约86m2，满足每人需1m2（井下避难硐室最多人员为66人）的使用面积。
避难硐室辅助工程：
①发生灾变时为保障在避难硐室内待救人员的通风、通讯、供电、供水等基本生存条件，从地面打设一钻孔φ300mm直通避难硐室，该处地面标高+1285.00m，避难硐室标高+1055.00m，该钻孔深度230m。
②从地面经钻孔下一趟无缝钢管DN50的压风管路，地面留设有与应急压风机和供水车对接的接口，并与硐室内的压风自救器相连。
③下一趟DN32供水施救管。
④下两趟专用监控通讯电缆，一趟直通矿井调度室，专用通讯线路不允许接其他分机；一趟连接矿井监控与避难硐室监控探头，并在钻孔口留设有与地面应急救援设备连接的接口。
⑤设置一趟动力电缆连接避难硐室内用电设备，禁止携带其他负荷，在地面钻孔口留设有与地面应急电源连接的接口。
按矿井最大班下井人员为46人计，考虑1.2备用系数，井下避难硐室最多人员为55人，硐室内自救器则需66台隔绝式自救器，自救器使用时间不低于45min；并需配备2台正压氧气呼吸器；避难硐室采用一体式矿灯照明，并储备逃生用一体式矿灯数量为66台。
目前避难硐室方案处于设计当中，避难硐室尚未建设，井下紧急避险系统还未形成。
计划在2013年8月前完成。
第11节生产工艺
矿井采用长壁后退式采煤方法，全部冒落法管理顶板。
工作面装备单体液压支柱配备铰接顶梁，薄煤层采煤机采煤，刮板机运输。
原煤运输采用刮板输送机、皮带输送机运输。
开拓掘进，采用打眼爆破落煤（岩），锚杆、锚网、喷浆支护。
准备巷道掘进采用炮掘、打眼爆破落煤（岩），锚杆支护顶板。
人工出渣（煤），无轨胶轮车跟随掘进工作面运输。
第12节矿山救护
志安煤矿与子长县矿山救护大队签订协议。
第四章重大危险源辩识及危险性等级评估
第1节危险源单元及危险性等级划分
依据重大危险源的物质特性、危害方式，将志安煤矿重大危险源划分为瓦斯、煤尘、火灾、水灾、电气、机电、吊装、提升、运输、冒顶、压力容器、地质灾害、易燃易爆、爆炸物品十四个单元进行辩识，依据各单位物质含量，生产装置（系统）、设施、场所状况，将各单元划分为若干子单元进行辨识。
等级：
Ⅰ：
安全的；Ⅱ：
临界的；Ⅲ：
危险的；Ⅳ：
灾难性的。
第2节辨识及评估
一、瓦斯
1、瓦斯的性质概述
瓦斯是矿井中以甲烷（CH4）为主的有害气体，后述矿井瓦斯专指甲烷，瓦斯是成煤过程中的一种伴生产物，无色、无味，比空气轻，经常积聚在巷道顶部，上山掘进工作面及顶板冒落的空洞中，其在空气中扩散性
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