杨家寨煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计.docx
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杨家寨煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计
贵州华电华能源有限公司
水城县杨家寨煤矿2014年度
防治煤与瓦斯突出专项设计
杨家寨煤矿
二零一四年一月
目录
第一章矿井概况1
一、矿井基本情况1
二、矿井开拓开采系统及煤层赋存特征2
三、矿井地质构造及瓦斯赋存情况6
第二章矿井各安全系统现状10
一、矿井通风系统现状10
二、矿井瓦斯抽放系统现状10
三、矿井安全监控系统现状11
四、矿井紧急避险系统现状12
五、矿井人员定位系统现状12
六、矿井压风自救系统现状13
七、矿井供水施救系统现状13
八、矿井通信联络系统现状13
第三章矿井防突工作开展情况14
一、矿井防突机构及防突专业队伍人员配备14
二、矿井防突管理制度建设、执行情况14
三、矿井各煤层突出危险性预测15
四、矿井职工安全教育培训情况15
第四章矿井年度采掘接续计划16
一、2014年采煤工作面生产计划16
二、2014年掘进工作面生产计划16
第五章矿井年度防突工程措施计划19
一、2014年防突工程措施计划19
二、2014年瓦斯巷工程计划19
第六章区域综合防突措施19
一、区域防突措施19
二、区域措施效果检验22
三、区域验证24
第七章、组织管理措施25
第一章矿井概况
一、矿井基本情况
杨家寨煤矿位于水城县城南东220°，直距约25km。
行政区划属水城县阿戛乡管辖。
地理坐标：
东经104°54′18″～104°54′42″，北纬26°30′05″～26°30′29″。
矿山有乡村公路接S314省道与水城县城相通。
水城县城有贵（阳）昆（明）铁路通过，交通较方便。
见交通位置图。
行政区划隶属贵州省水城县阿戛乡。
水城县阿戛乡杨家寨煤矿交通位置图
二、矿井开拓开采系统及煤层赋存特征
（一）、矿井开拓开采系统
杨家寨煤矿采用斜井开拓，共设主斜井、副斜井和一号风井三个井筒，均采用砌碹或锚喷网联合支护。
主斜井主要担负矿井煤炭、进风任务；副斜井主要是运矸、设备、材料及辅助进风、人员提升和下放及排水；一号风井为一、二采区专用回风任务。
采区内双翼布置回采工作面，采面走向长300～400m，垂高60m。
预计矿井采掘布置最困难的情况下将有1个1#煤层采煤工作面和4个掘进工作面，2条瓦斯抽采专用巷。
井田内煤层倾角79-85°。
首采的C1煤层顶板岩性细砂岩、粉砂岩，灰色，含砂质条带，含黄铁矿晶粒，底板岩性以砂质泥岩，含灰色，含黄铁矿晶粒及少量结核。
根据煤层的倾角和顶底板岩性，采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法，全部垮落法管理顶板。
掘进工作面采用炮掘，锚网喷支护。
（二）、煤层赋存特征
上统龙潭组（P3l）为区内含煤岩系，属以细碎屑岩为主的海陆交互相沉积。
岩性由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤20～30层，可采煤层和局部可采煤层13层。
厚度320～370m，一般352m。
据岩性组合特征和煤层赋存情况分为四段：
第一段（P3l1）：
岩性以细砂、粘土岩为主，粘土岩中含大量蠕虫状、鲕状菱铁质结核，煤层富集于中、下部，稳定性较差，含可采和局部可采煤层2层，即C66、C67-69煤层。
平均厚度86m。
第二段（P3l2）：
岩性以灰色、灰绿色粉砂岩、泥岩为主。
煤层多为薄煤层，局部可采。
平均厚度90m。
第三段（P3l3）：
岩性以粉砂岩为主。
煤层富集于上、中部，含可采及局部可采煤层4层（C12、C13、C18a、C18b煤层）。
平均厚度86m。
第四段（P3l4）：
岩性以粉砂岩、细砂岩、煤层、粘土岩组成。
含可采及局部可采煤层7层（C1、C2、C5、C6、C8、C9、C10煤层）。
平均厚度90m。
可采煤层特征见表1－1。
可采煤层特征表1－1
煤层
编号
煤厚（m）
层间距（m）
采用厚度（m）
煤层倾角（°）
可采率
（见可采煤层工程）
［%］
煤层
稳定性
夹矸
（层）
煤层结构
可采性
顶底板岩性
最小～最大
最小～最大
最小～最大
顶板
底板
平均
平均
平均
C1
距顶界3米
79～85
100
较稳定
0～4
较简单
全区可采
粉砂岩
砂质泥岩
C2
0.11～0.90
79～85
63
较稳定
简单
局部可采
粉砂岩
砂质泥岩
C5
0.40～1.50
79～85
89
较稳定
0～2
简单
全区可采
粉砂岩
生物碎屑灰岩
C6
79～85
50
较稳定
简单
局部可采
粉砂岩
砂质泥岩
C8
79～85
83
较稳定
简单
全区可采
粉砂岩
砂质泥岩
C9
79～85
100
较稳定
分岔
合并
较复杂
全区可采
粉砂岩
砂质泥岩
C10
79～85
28
较稳定
0～1
较简单
局部可采
细砂岩
砂质泥岩
C12
80～85
100
较稳定
0～2
较复杂
全区可采
粉砂岩
细砂岩
C13
79～85
100
较稳定
1～2
较简单
全区可采
粉砂岩
砂质泥岩
C18a
0.42～2.10
82
83
较稳定
简单
大部可采
粉砂岩
砂质泥岩
C18b
0.35～1.84
82
83
较稳定
简单
局部可采
粉砂岩
粉砂岩
砂质泥岩
砂质泥岩
C66
0.34～5.01
83～85
83
稳定
复杂
大部可采
粉砂岩
砂质泥岩
C67-69
79～85
100
稳定
1～6
复杂
全区可采
粉砂岩
砂质泥岩
三、矿井地质构造及瓦斯赋存情况
（一）、矿井地质构造
井田位于格目底向斜北东翼东段。
构造形态为向西南急倾斜的单斜构造，地层走向南东（100°～120°），倾向南西（190°～210°），倾角由东向西呈有规律变陡（65°～85°）。
区内断裂构造较为发育，共发现有11条断层。
按其规律可分为三组：
一组为近东西向的走向断层；一组为北东－南西向，由飞仙关组切割煤系；另一组为北西-南东向，由茅口灰岩组切割煤系至飞仙关组。
区内地质构造复杂程度属复杂。
地质构造类型确定为Ⅲ类。
断层对开拓开采的影响：
从矿方实际提供资料显示，井田范围内对开拓开采有影响的煤层主要为F21、F22、F28，三条断层断距在30-70m之间。
其主要影响了井田内采区划分，使采区布置受到一定限制，采区被切割得较小，从而引起采掘接替上有点紧张。
（二）、瓦斯赋存情况
由于矿井储量报告没有提供瓦斯资料，因此只能根椐《采矿设计手册》对瓦斯含量情况进行预测：
根据矿井的开拓部署，矿井分为一个水平，四个采区开采。
由于勘探程度较低，地质报告没有提供瓦斯赋存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关资料。
因此，根据经验公式计算矿井开采各煤层的瓦斯含量。
根据矿井的地质报告，该矿井各煤层的煤质特征表为1-2。
根据煤层瓦斯含量经验公式
式中：
Wx----在P、t条件下的吸附瓦斯含量，m3/t；
WY----在P、t条件下的游离瓦斯含量，m3/t；
Af----煤层灰分，％；
Wf----煤层水分，％；
----煤层挥发分，％
P----煤层瓦斯压力，Mpa，P＝（2.03～10.13）H/1000，该矿取5，
fn----煤的孔隙率，%；
en----温度系数，e为自然对数底，n=
；
a----.4+0.21
；b----1-0.004
；
KY－相对于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数，查表；
γ----煤的容重，t/m3；t----温度，C°；
＋1390m、+1280m时各煤层瓦斯含量。
计算如下见表1-2、1-3。
随着开采深度的增加，矿井的瓦斯涌出量将会逐渐增大，应加强矿井的通风和瓦斯抽放，满足矿井排放瓦斯的要求。
矿井投产后，应及时进行矿井瓦斯参数进行测定，按实际测定数据对矿井风量进行调整。
表1-2+1390m标高各煤层瓦斯压力及瓦斯含量
煤层
Af
（％）
Wf
（％）
Vr
（％）
fn
（％）
H
（m）
KY
T
（C°）
Γ
（t/m3）
a
b
P
（MPa）
en
瓦斯
含量
（m3/t）
C1
21.33
0.84
25.48
10
202
1.05
22
1.4
7.75
0.90
1.01
1.55
10.54
C2
36.08
0.56
24.72
10
210
1.05
22
1.5
7.59
0.90
1.05
1.55
9.54
C5
31.37
1.06
23.8
10
212
1.05
22
1.5
7.40
0.90
1.06
1.55
9.19
C6
34.92
0.74
24.03
10
215
1.05
22
1.5
7.45
0.90
1.08
1.55
9.47
C8
33.27
0.79
23.03
10
218
1.05
22
1.55
7.24
0.91
1.09
1.55
9.75
C9
19.9
0.83
21.28
10
221
1.05
22
1.4
6.87
0.91
1.11
1.55
11.93
C10
35.72
0.98
23.29
10
225
1.05
22
1.5
7.29
0.91
1.13
1.55
9.12
C12
12.97
0.76
21.92
10
227
1.05
22
1.35
7.00
0.91
1.14
1.55
13.19
C13
22.92
0.98
22.42
10
229
1.05
22
1.45
7.11
0.91
1.15
1.55
11.06
C18a
24.9
1.08
22.98
10
230
1.05
22
1.45
7.23
0.91
1.15
1.55
10.49
C18b
28.74
1.21
22.81
10
234
1.05
22
1.45
7.19
0.91
1.17
1.55
9.80
C66
34.88
1.13
23.36
10
235
1.05
22
1.5
7.3056
0.91
1.18
1.55
9.09
C67-C69
25.05
0.99
21.9
10
236
1.05
22
1.5
6.999
0.91
1.18
1.55
10.95
表1-3+1280m标高各煤层瓦斯压力及瓦斯含量
煤层
Af
（％）
Wf
（％）
Vr
（％）
fn
（％）
H
（m）
KY
T
（C°）
Γ
（t/m3）
a
b
P
（MPa）
en
瓦斯含量
（m3/t）
C1
21.33
0.84
25.48
10
312
1.04
23
1.4
4.07
0.90
1.56
1.58
14.9
C2
36.08
0.56
24.72
10
320
1.04
23
1.5
4.07
0.90
1.60
1.58
13.2
C5
31.37
1.06
23.8
10
322
1.04
23
1.5
4.07
0.90
1.61
1.58
12.6
C6
34.92
0.74
24.03
10
325
1.04
23
1.5
4.07
0.90
1.63
1.58
12.9
C8
33.27
0.79
23.03
10
328
1.04
23
1.55
4.07
0.91
1.64
1.58
13.1
C9
19.9
0.83
21.28
10
331
1.04
23
1.4
4.07
0.91
1.66
1.58
15.6
C10
35.72
0.98
23.29
10
335
1.04
23
1.5
4.07
0.91
1.68
1.58
12.2
C12
12.97
0.76
21.92
10
337
1.04
23
1.35
4.07
0.91
1.69
1.58
17.3
C13
22.92
0.98
22.42
10
339
1.04
23
1.45
4.07
0.91
1.70
1.58
14.55
C18a
24.9
1.08
22.98
10
340
1.04
23
1.45
4.07
0.91
1.70
1.58
13.87
C18b
28.74
1.21
22.81
10
344
1.04
23
1.45
4.07
0.91
1.72
1.58
12.89
C66
34.88
1.13
23.36
10
345
1.04
23
1.5
4.07
0.91
1.73
1.58
12.02
C67-C69
25.05
0.99
21.9
10
346
1.04
23
1.5
4.07
0.91
1.73
1.58
14.20
第二章矿井各安全系统现状
一、矿井通风系统现状
杨家寨煤矿通风方式为分区式，矿井通风方法为机械抽出式，1450水平进风通往1102上底板瓦斯抽放巷和1101回风巷，1390水平进风通往1102下底板瓦斯抽放巷和1101运输巷，矿井两条进风井（主斜井、副斜井）一条回风井。
总回风井安装两台型号为FBCDZ-No18/132对旋轴流式通风机，电机功率为2×132Kw，总进风量2920m3/min，总排风量3168m3/min,矿井有效风量率92.17%，矿井负压3100Pa，矿井等积孔1.85m2。
地面通风机房内设有水柱计、温度计、轴承温度检测仪、通风机在线监测、直通矿调度室的电话。
二、矿井瓦斯抽放系统现状
现有有瓦斯抽采系统2套，瓦斯泵4台，其中高负压1套，低负压1套，高负压主要以掘进工作面超前抽采、本煤层预抽、采煤工作面本煤层抽放及在瓦斯巷施工穿层钻孔对煤体瓦斯进行抽采为主。
低负压主要以采煤工作面上隅角采空区埋管抽放及抽放已封闭的采空区。
（一）、高负压抽采系统
高负压瓦斯抽采系统由瓦斯抽采站3#、4#泵（一台工作、一台备用）承担，抽采泵型号为2BE3420（转速390r/min）型水环式真空泵，抽采主管路直径325mm。
抽采管路经回风井、1101回风石门接到1101回风巷交岔点。
各水平用直径275mm铁管从各水平回风通道经回风通道、回风石门接到抽采地点。
（二）、低负压抽采系统
回采工作面高设低负压瓦斯抽采系统对采面上隅角采空区及已封闭的采空区进行埋管抽采，采煤工作面抽采任务由瓦斯抽采站1#、2#泵（一台工作、一台备用）承担，抽采泵型号为2BE3420（转速360r/min）型水环式真空泵。
抽采主管路直径325mm，管路经1390回风井、1101回风石门接到1101回风巷交岔点。
各水平用直径275mm铁管从各水平回风通道经回风通道、回风石门接到采面回巷上隅角采空区。
瓦斯抽采系统主要参数表
采区
瓦斯泵
型号
台数
电机
功率（KW）
抽采方式
抽采量
m3/min
管路长度（m）
4吋
6吋
8吋
10吋
12吋
14吋
16吋
1101采面
2BEC-42
2
160
开放
62.3
672
2350
2BE3520-2BY4
2
280
开放
90.2
480
1268
三、矿井安全监控系统现状
杨家寨煤矿安装了KJ2000N型监测监控系统。
已按AQ1026-2006标准进行升级改造，KJ2000N监测监控系统地面中心站配置监控主机2台，Web服务器1台，监控终端7台，打印机2台。
监控主机具有双机热备功能，各监控终端通过Web服务器浏览监控数据，增强了监控主机的安全性。
系统对矿井井下瓦斯浓度、一氧化碳、矿井环境温度、风速、负压、地面瓦斯抽放泵房、瓦斯抽放管路流量、瓦斯抽放管路温度、瓦斯抽放管路压力等影响矿井安全的环境参数及矿井主要机电设备的运行状况等进行了监测监控。
监测监控系统通过局域网与公司实现联网，通过因特网实现了瓦斯超限手机报警。
通过因特网可适时查看井下各地点瓦斯、机电设备供电状况、风门开关、主扇及瓦斯抽采泵开停状态等。
四、矿井紧急避险系统现状
杨家寨煤矿矿井避险系统现正在施工过程中，1390水平永久避难硐室设置在井底场边，可容纳100人避险的固定式避难硐室，可兼顾到入井人员下井之后途径大巷向各工作面前进的人员、巷道维护人员、运输人员的需求形成井下避险。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》及关于紧急避险系统的具体要求，煤与瓦斯突出矿井应在距离采掘工作面500米范围内建设临时避难硐室，结合我矿采掘布置情况，设计在1101运输巷距突出煤层采掘工作面500米范围内各建设一个容纳15人的临时避难硐室，具体位置根据采掘工作面布置情况进行确定。
五、矿井人员定位系统现状
矿井井下人员定位系统为中国煤炭科工集团重庆研究院研发生产的KJ249-F井下人员定位系统。
该系统由地面软件部分、井下分站部分和传输平台组成，其中地面部分由人员跟踪定位监测管理软件（K249-F）、计算机、数据接口、在线不间断电源（UPS）、信号机电源避雷器组成；井下部分由多台人员定位监测分站（KJ249-F）、读卡器（KJF210A/B）、识别卡（KJ249-K）；传输平台主要由矿用阻燃通讯电缆、接线盒等组成。
监控主机等设备安装在监控中心。
矿调度室安装1台监控终端，便于矿调度了解各作业地点作业人员分布情况并进行调度、考勤等管理，通防科安装1台监控终端，便于对各监测地点设备运行情况进行管理维护。
在各入井口安设通讯线路信号避雷器。
人员定位分站安装在供电稳定、取电方便地点，原则上安装于井下配电所等机电硐室内。
动态目标识别器安装在各人员出入井口、采掘工作面出入口、爆破控制区域及限制人员进入区域、机电硐室及其他人员聚集区域、危险地点。
井下设备安装地点必须便于通讯、读卡、观察、调校、维护、检验、威严稳定、顶板支护完好、巷道无淋水地点。
六、矿井压风自救系统现状
采用工业广场集中供风的方式向井下用风地点供风，矿压风机房安装SA375-67型压风机2台，SL-340型压风机2台，对井下各用风地点、压风自救地点进行供风。
压风主管管径为φ150，主管经副井巷进入井下，各水平石门压风管管径为φ100，供往具有突出危险的采掘工作面的压风自救地点的压风管管径为φ40。
压风自救装置布置情况：
各防突掘进工作面的远距离放炮地点、警戒站岗地点及掘进防突巷道内距工作面25-40m均安设一组压风自救袋。
起爆地点的自救袋为12个，其他地点的自救袋为6个。
有突出危险煤层的回采工作面的进、回风巷有人工作地点均按规定安设有压风自救袋。
七、矿井供水施救系统现状
矿井供水施救系统与矿井防尘系统共用。
杨家寨煤矿防尘系统水源设置在斜井副井口上部山中，容量为500m3，专供井下防尘施救用水。
防尘管网布置：
地面储水池→副井→+1450水平、1390水平运输大巷→1101采煤工作面、1102上底板瓦斯抽放巷、1102下底板瓦斯抽放巷、运石门→各地点施工迎头。
主要大巷每隔100m安设一个三通（带阀门），其他皮带机道、采煤工作面运、回巷、掘进中巷道防尘管路每隔50m安设一个三通（带阀门）。
八、矿井通信联络系统现状
井上下共用一套通讯系统：
为SW-2000H型全数字智能宽带调度系统，矿调度台HRD－52型全数字智能宽带指挥操作系统随时保持与地面及井下各施工地点的联系。
井下采煤工作面运、回巷，机电硐室、炸药库、掘进巷道、各皮带机头均安装有程控电话。
井下电话机均采用防爆型双音频电话机。
第三章矿井防突工作开展情况
一、矿井防突机构及防突专业队伍人员配备
1、防突工作领导小组
组长：
矿长
副组长：
总工程师、安全副矿长、掘进副矿长、生产副矿长、机电副矿长
成员：
通风副总、采掘副总、机电副总、通防科、安检科、技术科、地测科、机电科、人力资源科、采掘及巷修队、抽采工负责人
2、防突机构设在通防科。
3、防突专业队伍为通防科管理人员共计5人、通风管理人员、技术人员共计8人；抽采工管理人员、技术人员、钻孔施工人员共计25人；各科室、施工单位管理人员、工程技术人员和施工人员共计35人。
4、防突机构下设办公室，办公室设在通防科，通防科科长任办公室主任，负责防突出的日常工作。
二、矿井防突管理制度建设、执行情况
通防科是矿防突工作的专门机构，在矿防突工作领导小组领导下，负责建立防突管理制度，制定防突措施计划、区域综合防突措施、局部综合防突措施，参与区域防突措施和揭煤防突设计的审查。
加强防突工作的管理，指导、协调、监督各施工单位的防突工作。
具体职责如下：
1、认真贯彻执行国家安全生产方针、政策、法律、法规、标准和《防治煤与瓦斯突出规定》；负责防突技术业务综合管理及防突日常工作。
2、负责建立健全防突管理规章制度，督促各单位按照防突管理规章制度搞好防突工作。
3、制定防突措施计划、区域综合防突措施及局部综合防突措施，参与审查区域防突措施、局部综合防突措施及揭煤措施。
对不符合有关防突规定的，提出整改意见。
4、负责指导、帮助、检查、督促各施工单位加强防突技术业务管理工作，及时指导解决防突技术业务工作存在的问题。
5、在华电华和公司有关部门指导下，负责配合科研单位在矿开展防突科学技术研究工作。
6、负责指导和协助有关部门推广防突先进技术和装备,提高矿井防突安全技术和装备水平。
三、矿井各煤层突出危险性预测
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2010年12月出具的《贵州省水城县杨家寨煤矿C1、C12、C18煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》鉴定结论，我矿C1#、C12#、C18#煤层有突出危险性，其他煤层尚未鉴定。
四、矿井职工安全教育培训情况
杨家寨煤矿由矿管理人员兼职讲课6人。
每年年初，根据安全生产需要，制定了职工安全培训计划，对从业人员、煤矿特殊工种、岗位工、班组长、新进矿员工进行安全教育学习。
按照贵州华电华和集团公司安全培训计划要求进行培训安全知识。
第四章矿井年度采掘接续计划
一、2014年采煤工作面生产计划
2014年度杨家寨煤矿采煤工作面生产作业计划基础表
工作面名称
落煤方式
地质要素
时间
产量
灰分（%）
备注
走向（m）
倾斜（m）
煤厚（m）
采高（m）
容重（t/m）
地质储量（万吨）
天数
回采起止
日进（m）
日产（吨）
地质
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