陶二矿瓦斯防治实施计划1205文档格式.docx
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X坐标
Y坐标
1
4063200
38529680
4′
4057064
38530207
2
38532965
3′
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3
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38532375
2′
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4
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38533015
1′
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5
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38531870
23
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6
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24
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7
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25
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8
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26
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9
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27
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10
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28
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11
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29
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12
4051710
38526420
30
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13
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31
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38529070
14
4053950
38528880
32
5′
4055500
38529320
表2扣除下列范围
邯郸市家乡米酒饮品公司山泉矿泉水矿
4062130
38531490
4058721.33
38530647.76
38532015
4059153.16
38530720.73
4061296
4060169.80
38530543.26
4060570.54
38530541.83
标高从185米至-10米
4060571.84
38530914.29
4058722.31
38530920.96
标高从200米至-1050米
二、生产建设情况
陶二煤矿1975年5月25日开工建井，1982年5月1日正式投产，设计生产能力为90万t/a，2015年核定生产能力120万吨。
矿井目前有2个生产水平：
-258m水平，采用主、副井双立井开拓；
-711m水平，采用副立井与暗斜井混合开拓；
目前有1个采煤工作面和1个备用工作面:
12606采煤工作面和2215备面；
2个掘进工作面：
-258大巷煤柱上巷、22112下联巷。
矿井巷道掘进采用炮掘和综掘方式，煤巷采用锚网梁索支护方式，岩巷采用锚喷支护方式。
回采工作面为综合机械化采煤，采煤方法为单一走向长壁后退式一次采全高全部垮落法，采煤机械化程度为100%。
三、矿井地质情况
邯郸矿区地处山西断隆Ⅱ级构造单元，太行拱断束Ⅲ级构造单元，武安凹断束Ⅳ级构造单元的东部，陶二矿位于邯郸矿区的东部，地处半个山至紫山东倾单斜构造的东部。
区内构造以断裂为主，并伴有轴向近东西的呈“W”型的简单宽缓褶皱构造。
在24勘探线附近，有一明显的“马鞍型”构造，由店子背斜、史村向斜及史村东北部的向斜组合而成，虽被断裂构造破坏的支离破碎，但其马鞍型轮廓依然清晰。
地层倾角在轴部都很平缓为6°
左右，在两翼较陡。
对本区起主导作用的断裂带，大致可划分两个断裂束，由南向北是：
由井田的南部至12勘探线间的F1、F32断层束，其间断层走向以北东及北北东向且断距大为其特征；
12勘探线以北的断裂束，走向以北西及北北西向且断距较小为特征。
断层间形成地垒或地堑，这两束断裂构造破坏了井田内褶皱构造线的连续性和本井田的完整性。
根据地质填图、地震勘探和钻孔揭露，目前已发现大小断层共29条，其中落差大于100m的断层有4条，落差50～100m有7条，落差30～50m有4条，落差小于30m有14条，其中影响到煤系地层的断层有17条。
断层的性质均为高角度正断层，断层倾角一般60°
～70°
；
断层走向多为北东及北北东向，少数北西及北北西向。
多数较小断层在非煤系地层延伸一段距离即尖灭。
本井田总体构造形态为向东及南东倾斜的单斜构造，依本井田的构造发育程度和条件分析，其构造类型中等。
井田范围内大的褶皱共有4条。
分别为北牛叫～葛岩嵛向斜、南牛叫背斜、店子背斜、史村向斜。
其中北牛叫～葛岩嵛向斜由井田延伸到扩大区中北部，轴向近东西，两翼产状大致对称，倾角15°
～25°
，在本区轴长1900m，并被F1、F20断层切割。
南牛叫背斜由井田延伸到扩大区，轴部位于13与15勘探线之间，轴向近东西，1302孔处于轴部附近，与北牛叫～葛岩嵛向斜对应，两翼产状大致对称，倾角15°
，在本区轴线长2800m，并被F1、F20、F25断层切割，为一宽缓的简单背斜构造。
店子背斜由半个山井田向东延伸入本区，西店子村以西轴向为北东向，进入店子村以东，轴向转为北西向，向南至24勘探线轴向转变为近南北向，轴部位于22勘探线以南，并分别被F1、F20、F37断层切割，在本区轴线长2700m。
史村向斜位于24勘探线与史村之间，轴向近南北，在本区轴线长1900m。
四、瓦斯地质情况
矿井开采的2号煤为煤与瓦斯突出煤层，三类不易自燃煤层，煤尘不具有爆炸性。
2017年，矿井绝对瓦斯涌出量17.88m3/min，相对瓦斯涌出量8.58m3/t；
二氧化碳绝对涌出量10.3m3/min，相对涌出量4.94m3/t，为煤与瓦斯突出矿井。
1、瓦斯基础参数测定
2006年，委托煤炭科学研究总院抚顺分院对陶二煤矿扩大区进行了矿井瓦斯基础参数测定。
经现场实测得到：
（1）陶二煤矿扩大区-711m水平1号煤层瓦斯含量最大为10.195m³
/t，2号煤层随煤层埋藏深度增加而增大，随标高-420m增深至-697m时，瓦斯含量也由7.809增加到13.102m³
/t。
（2）1号煤层最大瓦斯压力1.86MPa，2号煤层最大瓦斯压力1.51MPa。
（3）1号煤层透气性系数为0.125m2/MPa2·
d，2号煤层透气性系数为0.158m2/MPa2·
d，
（4）1号煤层钻孔流量衰减系数为0.0925d-1，2号煤层钻孔流量衰减系数为0.0591d-1。
（5）1号煤层瓦斯放散初速度在22.37～22.94，2号煤层瓦斯放散初速度在19.07～26.94。
（6）1号煤层坚固性系数为2.5，2号煤层坚固性系数为1.47～2.22。
（7）对-711m水平1号煤层、2号煤层进行了煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定，结论为自燃倾向性等级为三类不易自燃煤层，无煤尘爆炸性。
2、瓦斯地质规律研究
2012年，委托河南理工大学对陶二煤矿进行了瓦斯地质规律研究，运用煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法，分别对1#煤层和2#煤层进行了突出危险性区域预测和划分。
（1）1#煤层区域突出危险性预测及划分结果
①1#煤层划分为3个瓦斯地质单元，第一单元：
DF44断层和薄煤带连线以北；
第二单元：
DF44断层和薄煤带连线以南，F1断层和DF23断层连线以浅；
第三单元：
DF44断层和薄煤带连线以南，F1断层和DF23断层连线以深。
②第一单元，根据地质勘探资料确定为瓦斯风化带，划分为无突出危险区。
根据瓦斯含量测试的位置，1#煤层此次瓦斯含量测试最深位置对应的标高为-740m，因此，-740m以浅区域为开拓后区域预测，-740m以深区域为开拓前区域预测。
③第二单元，位于煤层的浅部，处于瓦斯风化带，在采掘期间，没有发生瓦斯动力现象，划分为无突出危险区，此区域为开拓后区域预测。
④第三单元，1#煤层实际发生了具有明显的突出预兆的瓦斯动力现象的位置，底板标高增大20m以深及两侧各100m，划分为煤与瓦斯突出危险区。
在上述划分区域以外，采用瓦斯含量进行划分，瓦斯含量大于等于7.5m3/t区域，划分为煤与瓦斯突出危险区，此区域内的-711m水平首采区为开拓后区域预测；
瓦斯含量小于7.5m3/t区域，划分为无突出危险区，此区域为开拓后区域预测。
（2）2#煤层区域突出危险性预测及划分结果：
①2#煤层划分为3个瓦斯地质单元，第一单元：
根据瓦斯含量测试的位置，2#煤层此次瓦斯含量测试最深位置对应的标高为-768m，因此，-768m以浅区域为开拓后区域预测，-768m以深区域为开拓前区域预测。
④第三单元，2#煤层实际发生了具有明显的突出预兆的瓦斯动力现象的位置，底板标高增大20m以深及两侧各100m，划分为煤与瓦斯突出危险区。
同时确定出矿井煤层瓦斯压力临界值为0.7MPa，煤层瓦斯含量临界值为7.5m3/t。
2013年4月冀中能源邯郸矿业集团有限公司对《陶二煤矿区域突出危险性预测及划分结果》进行了批复，同意上述划分及临界值。
由于陶二煤矿1#煤-600m标高以浅区域为开拓后区域预测，-600m标高以深区域为开拓前区域预测。
2#煤-600m标高以浅区域为开拓后区域预测，-600m标高以深区域为开拓前区域预测。
该预测结果已无法满足矿井生产需要。
因此，根据矿井生产需要，2015年由矿总工程师组织对矿井1#煤-600m～-740m区域和2#煤-600～-768m区域进行了瓦斯参数补充测定，实施了开拓后区域预测。
由于2015年对矿井-600m以深区域进行开拓后区域预测时，未充分考虑预测区域内落差为30m-50m的DF75断层的影响，因此，根据预测区域内的实际情况对-600m以深区域预测结果进行修订。
结论如下：
（1）1号煤层区域预测有效范围：
DF44断层与薄煤带连线以北、-600m等高线、DF74断层、DF75断层东部尖灭端与DF75断层南部尖灭端连线、DF75断层、-740m等高线所围成的区域。
2号煤层区域预测有效范围：
DF44断层与薄煤带连线以北、-600m等高线、DF74断层、DF75断层东部尖灭端与DF75断层南部尖灭端连线、DF75断层、-768m等高线所围成的区域。
（2）1号煤层第一单元内1号煤层测定最深标高为-740m，测定的最大瓦斯含量为3.35m3/t，最大瓦斯压力为0.37MPa，均小于陶二煤矿考察的突出危险性临界值。
因此，将1号煤层第一地质单元区域预测有效区域内划分为无突出危险区。
2号煤层第一单元内2号煤层测定最深标高为-768m，测定的最大瓦斯含量为3.01m3/t，最大瓦斯压力为0.34MPa，均小于陶二煤矿考察的突出危险性临界值。
因此，将2号煤层第一地质单元区域预测有效区域内划分为无突出危险区。
邯矿办字[2013]130号文，《冀中能源邯郸矿业集团有限公司关于修订陶二煤矿1#煤层和2#煤层区域突出危险性预测及划分结果的批复》中关于第二地质单元和第三地质单元的区域预测及划分结果不变。
2017年8月，集团公司批复并同意了上述结论。
四、矿井各生产系统情况
1、主井提升系统
主井为立井提升，担负着全矿提煤任务。
井筒直径为5.5米，提升高度407米，选用多绳摩擦井塔式提升机，提升容器为一对9t箕斗，提升机型号为JKM2.8×
4（Ⅳ），两台交流电动机驱动，电动机型号为YR143/46-12，电动机功率800kW×
2=1600kW，电压6000V，配有两套绞车电控，平时主要运行双馈转子变频调速系统。
提升钢丝绳型号为6V-34+FC—Ø
28，罐道绳为密封钢丝绳型号：
22Z+IWS—Ø
36，尾绳型号为18×
7+FC—Ø
40。
2、副井提升系统
陶二煤矿副井分为副井和东副井，均为立井提升。
副井担负着-258m水平提升矸石、材料和升降人员等辅助提升任务。
井筒直径为7.0m，提升高度426m，选用多绳摩擦井塔式提升机，提升容器为单层双车罐笼（一宽一窄）。
提升机型号为JKM3.25×
4，电动机型号为ZD2—85/36—6B，电动机功率800kW，电压660V，绞车电控采用直流数字调速系统。
提升钢丝绳型号为6v-34+FC-Ø
32，钢罐道规格为180×
180×
10mm，尾绳型号为18×
7+FC-Ø
46。
东副井担负着-711m水平提升矸石、材料和升降人员等辅助提升任务。
井筒直径6.0m，提升高度835m，选用多绳摩擦轮落地式提升机，提升容器为单层双车罐笼（一宽一窄）。
提升机型号为JKMD－2.8×
4（Ⅰ），电动机型号为ZD2－85/36－6B，电动机功率为800kW，电压660V，绞车电控采用直流数字调速系统。
提升钢丝绳型号为6Δ34+FC-Ø
31，钢罐道规格为180×
10mm，尾绳型号为P8×
4×
9－139×
23。
3、运输系统
（1）大巷运输
-258水平运输大巷，道轨规格为43kg/m，轨距为600mm，3.3m3底卸式矿车运输煤炭，1.43m3固定矿车辅助运输，均采用CTL12/6GY型蓄电池电机车牵引。
-711m水平运输大巷，道轨规格为30kg/m，轨距为600mm，1.1m3固定矿车辅助运输，采用CTL12/6GY型蓄电池机车牵引。
（2）斜坡轨道运输
北二采轨道下山，道轨规格为24kg/m，轨距为600mm，担负着运料、运矸和提运人员等工作。
该斜坡坡长525m，倾角为24°
。
采用JKB-2.0×
1.8A单绳缠绕式提升机，牵引三个1.43m3矿车或三节卡轨人行车（XRC-6/6）运输。
首采轨道上山，道轨规格为24kg/m，轨距为600mm，担负着运料、运矸和提运人员等工作。
该斜坡坡长670m，平均倾角为19°
1.8A单绳缠绕式提升机，牵引四个1.1m3矿车或三节卡轨人行车（XRC10-6/6）运输。
首采辅助轨道上山，道轨规格为24kg/m，轨距为600mm，担负着运料、运矸和提运人员等工作。
该斜坡坡长560m，平均倾角为20°
1.8P单绳缠绕式提升机，牵引四个1.1m3矿车或三节卡轨人行车（XRC10-6/6）运输。
（3）皮带运输
首采地区工作面—采区皮带—首采下运皮带机—上仓皮带机—首采缓冲煤仓—首采强力皮带机—主井煤仓
首采辅助采区工作面—采区皮带—辅助皮带—首采平巷皮带—首采下运皮带机—上仓皮带机—首采缓冲煤仓—首采强力皮带机—主井煤仓
北二采工作面—采区皮带—北二采强力皮带机—六采平巷皮带机—六采煤仓—-258大巷—底卸坑—主斜强力皮带机—主井煤仓
4、供电系统
（1）陶二煤矿供电基本情况：
陶二煤矿6KV变电站，电源来自邯郸供电局陶二110KV变电站6KV母线，633#（607#）、637#（617#）、634#（604#）、638#（614#）四路进线电源，铝母线桥架连接，长度13M，铝母线型号LMY-100*10MM，单母线分段供电运行方式，二路运行，二路热备，联络柜处于分闸状态。
中央变电所电源来自矿6KV配电室，695#（645#）、696#（646#）、697#（647#）、698#（648#）四路入井进线电源，单母线分段供电运行方式，四路运行，各带本母线段负荷，联络柜处于分闸状态。
（2）东副井供电系统基本情况：
35kV变电站两回电源分别取自邯郸电业局所属的陶二110kV变电站35kV母线338间隔、陶二电厂357间隔各出一回路，陶二110kV变电站供电回路为正常运行路，陶二电厂回路为备用回路。
地面建有35/6kV变电站，安装12500KVA主变压器两台（一运一备），35kV、6kV均为单母线分段接线。
敷设六趟入井电缆，其中四趟到中央变电所，两趟至直排泵房。
（3）全矿井设备装机总容量67060KW,运行设备总容量42430KW,实际平均负荷约为12447KW，最大负荷约为18449KW。
5、紧急避险系统
在首采区和北二采区分别建有首采区永久避难硐室和北二采区永久避难硐室。
首采区永久避难硐室位于-711m水平北大巷回风通道附近，北二采区永久避难硐室位于北二采区中部车场。
每个永久避难硐室额定容纳人数100人，都安装有供电系统、供水系统、排水系统、防爆密闭系统、环境参数监测系统、照明系统、通讯系统、视频系统、圧风系统、供氧系统、供空气系统等，配备有食品、水、自救器、照明灯、逃生工具、急救箱、马桶、椅子、储物箱等基本用品，具备人的基本生存要求。
六、矿井采掘布置
目前有1个采煤工作面和1个备用工作面，分别为12606采煤工作面和2215备面；
-258大巷煤柱上巷、2112下联巷。
七、矿井瓦斯灾害程度
陶二煤矿为煤与瓦斯突出矿井，2017年，矿井绝对瓦斯涌出量17.88m3/min，相对瓦斯涌出量8.58m3/t。
根据《陶二煤矿瓦斯地质规律研究报告》及矿井采掘部署，目前矿井生产地区主要位于无突出危险区内，分别为12606工作面、-258大巷煤柱上巷、22112下联巷。
突出危险区只有1个2215备用工作面，已实现瓦斯抽采达标，正在进行安装。
无突出危险区内采掘工作面瓦斯含量均在2～3m3/t左右，采煤工作面瓦斯涌出量不足1.5m3/min，掘进工作面瓦斯涌出量不足1.0m3/min。
2215工作面已实现瓦斯抽采达标，工作面回采期间将会受到上部1号煤层卸压瓦斯影响，工作面瓦斯涌出量将达到6m³
/min左右，需要进行抽采作业。
第二章矿井瓦斯治理现状
一、矿井通风系统
矿井采用混合式通风方式，其中主井、副井和东副井3个井筒进风，中央风井与北风井2个井筒回风。
中央风井主备扇型号为BDK65-8-No.28，电机额定功率2×
630KW，当前实际排风量9780m3/min，主要为-711m水平首采区及首采辅助地区供风。
北风井主备扇型号为BDK65-8-No.26，电机额定功率2×
355KW，当前实际排风量4178m3/min，主要为北二采区供风。
矿井总回风量13958m3/min。
各采区全部实现分区通风，有专用回风系统。
局部通风工作面全部采取双风机双电源并实现了风机自动切换，应用了铁质风筒换向器。
矿井局部通风机主要为2×
15KW、2×
22KW、2×
30KW，风筒主要采用Ф800mm无缝风筒，风筒连接处采用密封加固装置。
每天进行双风机切换试验，试验时间5-10min。
矿井采区、采掘工作面、硐室等各处风量配备能满足安全生产需求，各地点瓦斯浓度、二氧化碳浓度和充电硐室的氢气浓度均符合煤矿安全规程及相关规定要求，井下没有其它有毒有害气体。
二、瓦斯抽采和利用
目前，陶二煤矿暂无瓦斯抽采地区，未进行瓦斯利用。
三、瓦斯治理工程
陶二煤矿暂无瓦斯治理工程。
四、瓦斯治理设备
目前，陶二矿有ZDY4000S型煤矿用全液压坑道钻机4台，CMS1-6000型履带钻车1台。
在东井工区建设有地面永久瓦斯抽采系统，瓦斯抽采能力560m3/min。
五、安全监控系统
矿井安装有KJ75N煤矿安全生产监测监控系统，地面中心站设有监控主机2台（1台备用），实现了双回路供电；
井下安装有监测基站8台，采用光纤环网连接；
监测分站19台，采用通讯电缆连接；
安装有瓦斯、风速、温度、风机开停、断电回馈等传感器，实现了对瓦斯浓度、风速、负压、温度等基础参数的实时监控，实现了风电、瓦斯电的闭锁功能，按要求实现了与集团公司联网、省煤监局联网。
六、瓦斯综合治理措施现状
陶二煤矿首采区南翼和首采辅助采区南翼位于突出危险区，其他区域位于无突出危险区。
首采区南翼2217下巷采用底板岩巷穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施，2015年4月已抽采达标。
目前，2217下巷停头，密闭。
首采区南翼2215工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施，目前已抽采达标。
回采期间，将采用高位钻孔抽采邻近层卸压瓦斯和上隅角瓦斯。
工作面在回采期间执行连续验证（预测）。
首采辅助采区南翼目前暂无采掘作业。
无突出危险区采掘工作面在采掘期间执行循环预测预报。
七、瓦斯防治存在的主要问题
1、陶二煤矿部分生产区域位于-700m以深区域，工作面埋深大，地应力高，钻孔施工困难，钻孔成形差，影响瓦斯治理效果。
2、首采辅助采区南翼无保护层开采，采用底板岩巷穿层钻孔工程量大、工期长、成本高，矿井衔接紧张。
第三章瓦斯防治计划
一、指导思想
以科学发展观为指导，认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理工作方针，结合我矿的实际情况构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系，最终实现瓦斯彻底治理。
二、发展思路
1、无突出危险区采掘工作面瓦斯治理思路
无突出危险区采掘工作面主要采取区域验证和局部综合防突措施。
2、突出危险区采掘工作面区域性瓦斯治理思路
（1）采用沿空掘巷+顺层区段预抽瓦斯区域防突措施。
（2）采用底板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施+顺层钻孔预抽回采区域（区段）煤层瓦斯区域防突措施。
（3）工作面回采期间采用高位钻孔抽采邻近层卸压瓦斯、上隅角埋管抽放等措施，
（
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