矿井专项防灭火设计.doc

矿井专项防灭火设计.doc

《矿井专项防灭火设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井专项防灭火设计.doc（47页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

黔西县谷里镇石桥煤矿

防灭火专项设计

二〇一五年五月十五日

目录

第一章矿井概况……………………………………………………...1

一、井田概况……………………………………………………...1

二、设计依据……………………………………………………...1

第二章安全生产条件………………………………………………...2

一、井田地质……………………………………………………...2

二、地质构造……………………………………………………2

三、煤质…………………………………………………………2

四、开采技术条件....................................3

第三章煤层自燃发火防治…………………………………………4

第一节巷道布置…………………………………………………4

第二节掘进与开采………………………………………………6

第三节通风系统…………………………………………………6

第四节灌浆系统…………………………………………………7

第五节注阻化剂预防煤层发火…………………………………7

第六节井下火区封闭及管理……………………………………9

第七节采掘工作面防灭火措施…………………………………9

第四章矿井外因火灾防治…………………………………………14

第一节外因火灾性质……………………………………………14

第二节消防分类…………………………………………………15

第三节井上外因火灾……………………………………………15

第四节井下外因火灾……………………………………………18

第五章井上下防灭火建（构）筑物及器材………………………24

第一节井上消防材料库…………………………………………24

第二节井下消防材料库…………………………………………24

第三节井下防火门………………………………………………25

第四节灭火器材…………………………………………………26

第六章矿井安全监测监控…………………………………………27

第一节煤矿安全监测系统……………………………………27

第二节束管监测系统……………………………………………32

第七章防灭火组织机构及制度……………………………………36

第八章安全培训……………………………………………………37

第九章避灾及应急救援……………………………………………38

第十章概算………………………………………………………40

第一章矿井概况

一、概况

1、矿井概况

矿井始建于2003年4月，2010年12月试生产，2011年1月取得《安全生产许可证》。

2014年2月25日《安全生产许可证》第一次直接延期至2017年2月24日，目前正进行第二次直接延期工作。

石桥煤矿隶属于贵州东银矿业有限责任公司，证照齐全，是合法生产矿井。

石桥煤矿位于贵州省黔西县谷里镇境内，矿山距黔西县城17km，矿区走向长1.55km左右，倾向宽1.1km面积约1.7972k㎡，井田可采煤层为三层，分别为M4、M9、M15。

M4煤层厚度平均厚度3.23m，M9煤层厚平均厚度3.42m，M15煤层厚平均厚度约1.47m。

煤层属较稳定煤层。

经中国矿业大学矿山开采与安全实验室鉴定M4煤层瓦斯压力为0.90MPa，大于0.74MPa；M9煤层瓦斯压力为1.10MPa，大于0.74MPa；15煤层未做鉴定。

矿井绝对瓦斯涌出量为16.06m3/min，相对瓦斯涌出量为46.25m3/t，为突出矿井。

矿井水文地质类型划定为中等型。

历年实测正常涌水量为16m3/h，最大涌水量60m3/h。

煤尘无爆炸性，煤层自燃发火倾向性三类。

斜井开拓，皮带输送机及轨道、绞车运输。

中央并列抽出式通风。

建立有高、低负压地面永久瓦斯抽采系统。

安全监测监控、人员跟踪定位、通讯联络等“六大”系统健全，运行正常。

主采M4、M9号煤层，平均倾角11°，平均厚度2.8m。

二级质量标准化矿井。

该矿井采用斜井开拓方式，主斜井采用DTI80/2×90皮带型胶带运输机，担负矿井煤炭的运输。

副斜井采用JK-2.0×1.5P型号的绞车进行提升运输。

选用RJY30/460型架空乘人装置作为副井运送人员。

井筒内铺设30kg/m钢轨，混凝土轨枕。

矿井采用中央并列抽出式通风，主井、副井进风，回风井回风。

主要通风机为FBCDZNo.18/2×110型隔爆对旋轴流式通风机，一台工作一台备用，功率2x110KW，风量85～45m3/s，负压600～2200Pa。

目前矿井总风量风量为3335m3／min，，满足矿井安全生产需要。

掘进工作面采用压入式通风，局扇功率2x22KW，实现了“三专”供电和“双风机、双电源”自动切换。

根据《矿井防灭火规范》中的规定，本矿煤层自然倾向性为鉴定为Ⅲ级，但是本矿井M4煤层10403采空区、10404上顺掘进巷均发生过煤层自燃火灾，本矿井按煤层有自燃发火倾向进行管理。

二、设计依据

1、《煤矿安全规程》

2、《矿井防灭火规范》

3、《采矿工程设计手册》

第二章安全生产条件

一、井田地质

一、地层

（一）煤系地层

矿区及周边出露的地层有由老至新分别为上龙潭组、长兴组，三叠系下统夜郎组及零星分布的第四系等。

由老至新分述如下：

1、龙潭组（P31）：

根据临近矿井青龙煤矿钻孔资料，该区域含煤地层为一套海陆交互相沉积，厚150—220m，依岩性可分为二段：

第一段（P311）：

从茅口组顶界至M15煤层底界，岩性为灰黄、黄绿色薄层至中厚层状粉砂岩、粘土质粉砂岩、粘土岩等组成，夹少量菱铁质岩及煤线，厚90—120m，与下伏地层茅口组呈假整合接触。

第二段（P312）：

从M15煤层底界至长兴组底界，岩性为灰黄、黄绿色薄层至中厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩等组成，夹灰岩、炭质粘土岩及煤（层）线，根据所收集到的青龙煤矿所施工的钻孔柱状图资料，本次核实的石桥煤矿矿区范围含可采煤层3层（M4、M9、M15煤层），厚71—85m。

2、长兴组（P3c）：

岩性为深灰色、灰色中厚层灰岩，偶夹燧石及泥质条带，厚25—35m，与下伏龙潭组呈整合接触。

3、夜郎组（T1y）：

按岩性分为3个岩性段，在矿区范围内仅出露第一、二段。

第一段：

沙堡湾段（T1y1）：

岩性为深灰色薄层粘土岩夹泥灰岩，厚8至15m，与下伏长兴组呈假整合接触。

第二段：

玉龙山段（T1y2）：

岩性为灰色、深灰色厚层—块状细晶灰岩，厚>200m。

4、第四系（Q）：

为原地堆积的泥、砂组成，多形成于沟谷或缓坡地带，厚0—5m。

（二）构造特征：

工作区在区域大地构造位置上位于扬子准地台（1级）—黔北台隆遵义断拱（11级）毕节北东向构造变形区（Ⅳ级）—格老寨背斜北西翼。

构造以北东向展布为主。

岩层倾向西或北西，倾角8—14°，平均9°左右。

矿区范围内未发现较大的断层和节理，但对采煤生产无影响。

综上所述，矿区内总体为一单斜地层，矿区南部地层走向近南北，倾向西；矿区北部地层走向为北东向，倾向北西；倾向变化不大，倾角8-14°，因此确定该矿区为构造复杂程度为简单。

二、煤层及煤质

（一）煤层

1、煤系地层

区内含煤地层为龙潭组（P31），该组为一套海陆交互相含煤沉积，岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩等组成，夹灰岩、炭质粘土岩及煤（层）线为主，夹三层煤，由上而下分为M4、M9、M15煤层，M4、M15煤层为全区可采煤层，M9煤层为大部可采煤层其它为不可采煤层。

（1）含煤性

区内含煤地层为龙潭组（P31），厚约150—220m，含煤（线）层8—20层，含煤平均厚约17.02m，含煤系数9.2％，可采煤层为M4、M9、M15煤层3层，M4煤层平均厚度约2.40m，M9煤层平均厚度约3.08m，M15煤层平均厚度约2.65m，占该组总厚的4.40％。

（2）煤层

矿区主要可采煤层为M4、M9、M15现叙述如下；

M4煤层位于龙潭组第二段中上部，上距长兴组约30m，下距M9煤层约18—25m，上距长兴组底部约60—80m，厚度变化:

1.05m—2.93m（钻孔ZK1301和见煤点3），平均约2.40m，厚度变化较大,矿区范围内稳定可采，无夹矸，结构单一，为较稳定煤层。

顶板：

深灰色泥岩。

夹菱铁质岩。

见黄铁矿聚晶团块。

底部0.10米为灰黑色炭质泥岩见大量植物化石碎片。

底板：

直接底为0.27m的灰黑色含炭质粘土岩。

见植物根部化石。

灰~深灰色粉砂质泥岩。

层面见炭屑。

M9煤层位于龙潭组第二段中部，上距M4煤层约18—25m，厚度变化:

4.23—0.43m（钻孔ZK1301控制厚度），平均约3.08m，厚度变化较大,局部尖灭（钻孔ZK1002控制厚度），在矿区范围内全区可采，无夹矸，结构单一，为较稳定煤层。

顶板：

灰黑色炭质泥岩，见大量植物化石碎片（厚0.62m），直接顶板为深灰色泥岩，稳定性差，易风化破碎。

底板：

灰黑色炭质泥岩，见大量植物化石碎片（厚0.59m），直接顶板为深灰色泥岩，稳定性差，易风化破碎。

M15煤层位于龙潭组第二段底部，上距M9煤层约36—40m，下距茅口组顶部90－120m，厚度变化:

1.95—5.06m（钻孔ZK1301控制厚度），平均约2.65m，厚度变化较大，在矿区范围内全区可采，无夹矸，结构单一，为较稳定煤层。

顶板：

黑色炭质泥岩。

见海豆芽化石。

夹薄层菱铁矿。

底板：

深灰~浅灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，具水平层理，底部砂岩具波状层理，由上往下粉砂质含量逐渐增加，局部含薄层菱块。

综上所述，M4、M9、M15煤层结构较简单，煤层稳定类型均为稳定型煤层。

煤层特征见表2－1－1。

表2－1－1可采煤层特征表

煤层编号

煤层

稳定性

厚度（m）

层间距

（m）

倾角

（°）

结构

岩性

顶板

底板

M4

较稳定

1.05—2.93

2.40

9°

无夹矸，结构单一

深灰色泥岩

灰黑色含炭质粘土岩、灰~深灰色粉砂质泥岩

17

M9

较稳定

0.43—4.23

3.08

9°

无夹矸，结构单一

灰黑色含炭质粘土岩、灰~深灰色粉砂质泥岩

灰黑色炭质泥岩

36

M15

较稳定

1.95—5.06

2.65

无夹矸，结构单一

灰黑色炭质泥岩

深灰~浅灰色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩

（二）煤质

煤的宏观特性

煤层煤岩为黑色、亮黑色，条痕褐黑色，具玻璃光泽和弱玻璃光泽（暗淡光泽），参差状、阶梯状及棱角状断口，硬度2左右，具块状、粉末状、片状构造，性脆、染手，燃烧试验时见短焰、弱烟，烧后结块。

煤层的煤岩特征：

以暗煤为主，次为亮暗煤和亮煤。

显微结构以条带为主。

煤层中矿物杂质主要有黄铁矿、方解石、石英和粘土矿物等，

微观煤岩类型

经少量煤岩样鉴定结果：

其煤岩显微组分由凝胶化基质、半丝炭化基质、丝炭化基质、丝炭、半丝炭、木煤等组成。

凝胶化基质多呈条带状，含量35—80％，一般65—70％，在反射光下多呈亮白灰色，次为灰白色、亮灰微白色；半丝炭化基质呈碎片状和细条带状，含量12—39％，一般15％，呈亮白微黄色；丝炭呈透镜状，含量3—13％，一般5—10％，以亮白黄色为主，次为亮黄白色、微黄灰白色（次）；木煤也呈透镜状，含量1—2％，呈亮白灰色。

矿物杂质主要是粘土，呈尘状充填于胞腔和浸染于基质体中，含量一般4—8％，最高达15％，属同生难洗选矿物：

其次是黄铁矿和方解石，含量为微量一1％，多呈微粒状（粒径0.006—0.088mm）或脉状（脉宽0.013—0.063mm）充填于胞腔及基