矿井瓦斯治理三年实施方案.docx

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矿井瓦斯治理三年实施方案

矿井瓦斯治理三年

实

施

方

案

1.前言…………………………………………………………………………………4

2.矿井瓦斯治理规划指导思想和原则………………………………………………4

3.矿井基本情况………………………………………………………………………5

3.1基本情况…………………………………………………………………………5

3.1.1矿井地质资源自然条件………………………………………………………5

3.1.2矿井开拓开采现状……………………………………………………………5

3.1.3矿井瓦斯赋存涌出情况………………………………………………………6

3.1.4矿井一通三防现状及存在情况………………………………………………7

3.1.4.1矿井通风情况………………………………………………………………7

3.1.4.2矿井瓦斯抽采情况…………………………………………………………8

3.1.4.3矿井监测监控系统情况……………………………………………………8

3.1.4.4矿井压风系统情况…………………………………………………………9

3.1.4.5矿井防尘系统情况…………………………………………………………9

3.1.4.6矿井防灭火系统情况………………………………………………………9

3.1.4.7矿井供电系统情况…………………………………………………………10

3.1.5邻近矿井瓦斯灾害情况………………………………………………………11

3.2矿井“一通三防”机构设置及人员配备情况…………………………………11

3.3矿井瓦斯综合利用情况…………………………………………………………12

4.三年综合治理规划编制的依据、时间、总体思路、目的………………………12

4.1编制依据…………………………………………………………………………12

4.2编制时间…………………………………………………………………………12

4.3编制内容…………………………………………………………………………12

4.4瓦斯治理三年规划的总体思路、目标…………………………………………21

5.矿井未来三年采掘接替计划………………………………………………………22

6.矿井瓦斯治理规划…………………………………………………………………22

6.1通风系统方面……………………………………………………………………22

6.2抽采系统方面……………………………………………………………………25

6.3矿井防止煤与瓦斯突出、开采保护层方面……………………………………28

6.4监测监控方面……………………………………………………………………28

6.5防灭火系统方面…………………………………………………………………30

6.6防尘系统方面……………………………………………………………………31

6.7管理方面…………………………………………………………………………32

6.8人员规划和配备…………………………………………………………………33

6.9瓦斯利用的规划…………………………………………………………………34

7.瓦斯综合防治工作科技攻关………………………………………………………34

7.1瓦斯防治科技攻关需要…………………………………………………………34

7.2科技攻关立项规划………………………………………………………………35

8.瓦斯防治的预期效果………………………………………………………………35

9.瓦斯防治工程、资金投入以及治理资金保障措施………………………………36

10.结束语……………………………………………………………………………40

附件一：

矿井风量核定

附件二：

瓦斯抽放泵能力核定

矿井瓦斯治理三年实施方案

1、前言：

山西煤炭运销集团保安煤业有限公司是我省十七座煤与瓦斯突出矿井之一，瓦斯治理是我矿的重中之重，省集团公司领导高度重视，把我矿确定为瓦斯治理示范矿井，对我矿来说既是关怀鼓励更是加压鞭策，要求把瓦斯综合治理各项工作落到实处，走出一条适合某公司保安煤业复杂地质条件下瓦斯治理的好路子。

这在全省、全国乃至全世界都具有很大的挑战性和现实意义。

在省集团公司、某分公司、郊区公司各级领导的号召下，全矿上下把瓦斯治理作为首要任务来抓，千方百计把“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字体系落到实处，贯穿到矿井施工的每个环节当中。

坚持“先抽后采、监测监控、以风定产”的工作方针，牢固树立“通风是基础抽采是重点、防突是关键监控是保障”的瓦斯治理理念，将瓦斯治理、防突管理作为安全管理的首要任务来抓。

矿井瓦斯综合防治立足于“抽放为主，风排为辅”的原则。

坚持区域防突先行，局部防突措施补充，把矿井综合瓦斯防治工作的重心和主要的人力、财力、物力放在区域防突方面，从技术、装备、科研、检查、管理等各个方面加强区域局部防突工作；做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标；矿井采掘工作做到不掘突出头，不采突出面。

编制矿井瓦斯治理三年实施方案是为了保证我矿未来一段时期内（通常指一个季度、一年或3～5年以上的较长的生产周期）能够科学、合理、正规、有序地组织生产而编制的施工组织计划。

最终目标是：

把突出矿井变为不突出矿井，高瓦斯煤层变为低瓦斯煤层，实现瓦斯治理示范矿井的引领作用达到安全生产目的。

2、矿井瓦斯治理规划指导思想和原则:

以科学发展观为引领，倡导和确立先进安全理念，全面贯彻落实国家安全标准和集团公司会议精神，牢固树立瓦斯事故是可预、可防、可控的安全理念，完善“三大系统”为前提，从抓通风质量标准化岗位操作和手指口述正规化入手，夯实现场基础管理，依靠科技进步，加大创新力度，加大安全投入，以本煤层预抽、区域防突为重点，严格两个“四位一体”防突措施落实，以瓦斯抽采为主，风排为辅的手段综合治理瓦斯，加强职工业务技能培训，提高职工队伍业务水平，实现瓦斯零超限，杜绝重大通风瓦斯事故，为保安煤业十二五规划目标的实现提供安全保障。

3、矿井基本情况:

3.1、基本情况:

山西煤炭运销保安煤业有限责任公司位于某市郊区旧街乡境内，矿井井田面积14.3371平方公里，批准主要开采煤层为8#、9#、15#，煤层平均煤厚分别为2.3米、1.6米、4.0米，8#和9#煤层间距11米，9#和15#层间距65米，矿井地质储量1.9364亿吨，可采储量1.05亿吨，服务年限50.4年。

矿井水文地质条件15#煤层为简单偏中等，存在带压开采，8#、9#煤层为简单类型。

8#、9#煤层为突出煤层，突出类型为压出型，矿井属于煤与瓦斯突出矿井。

首采煤层15#为Ⅲ级不易自燃煤层，煤尘没有爆炸性。

3.1.1、矿井地质资源自然条件:

本区地处山西黄土高原的东部，井田内地势西高东低，北高南低。

山高坡陡，冲沟发育，形成中高山地貌。

井田内最高点为北部高垴村山顶，高程为1217.80米。

最低点为井检-1孔附近，高程为881.61米，最大相对高差336米。

井田内沟谷中多基岩裸露，黄土残存于山坡及山顶，植被稀少。

井田内煤系地层埋藏深度均大于500米，总的构造特征是地层总体向南（偏西）倾斜，地层倾角较平缓，为5-12°，在此基础上发育11条褶曲，褶曲一般较平缓，地层倾角较小。

断层35个，落差断层≥5米的断层有9条，其中包括三维地震勘查出的3条，地表出露的西边界落差50米的大断层。

陷落柱共计有12个，其中开拓揭露陷落柱10个，陷落柱一般规模较小，50×50米以下居多，一般呈椭圆形，较大规模的有4个，规模最大的为120×118米，井田内钻孔和开拓未见岩浆体侵入。

3.1.2、矿井开拓开采现状:

矿井采用立井—集中石门—分组大巷的开拓布置方式。

矿井目前共设主井、副井、风井三个立井井筒。

主井和副井均布置在工业场地之内，风井靠近工业场地中部西侧。

主井主要担负矿井的煤炭提升任务兼作进风井；副井主要担负矿井的辅助提升和人员升降任务并兼作进风井和安全出口；风井为矿井的专用回风井并兼作安全出口。

矿井通风方式为中央并列式，后期随着开采范围的不断扩大，在井田中部建设后期风井。

本矿井先开采15#煤层，再采8#煤层，最后开采9#煤层，其中3#、6#和15#下煤层作为配采煤层，根据煤层赋存情况进行局部开采。

矿井共设一个水平，水平标高为+315m。

即立井井底车场及主石门水平标高设在+315m。

根据煤层赋存特征，井田内煤层被划分为上、下两组，上组煤为8#、9#煤层，下组煤为15#和15#下煤层，设计井下按煤组划分共设两组大巷，分别为上组煤大巷和下组煤大巷。

首采下组煤设五条大巷，分别为+315轨道大巷、15#煤皮带大巷、15#煤轨道大巷、15#煤回风大巷和上下组煤专用回风大巷；后期上组煤设三条大巷，分别为轨道大巷、皮带大巷和一条回风大巷，和下组煤公用一条回风巷。

采煤方法为倾斜长壁（条带）采煤法，采煤工艺为综合机械化一次采全高，顶板管理方法为全部垮落法。

矿井以“一井一区一面”保证1.50Mt/a设计生产能力，达产时在15#煤层一采区布置一个回采工作面、一个预抽备用工作面、两个综掘工作面、两个普掘工作面、三个岩巷开拓工作面。

3.1.3、矿井瓦斯赋存涌出情况:

山西省煤炭工业厅晋煤瓦发【2010】743号《关于山西煤炭运销集团保安煤业有限公司矿井瓦斯涌出量预测的批复》，预测开采15#煤层矿井最大相对瓦斯涌出量59.82m3/t，最大绝对瓦斯涌出量为188.81m3/min。

2011年度瓦斯等级鉴定，经山西省煤炭工业局批复矿井瓦斯绝对涌出量为160.01m³/min，相对涌出量为79.16m³/t,风排瓦斯量45.27m³/min，抽放瓦斯量115.74m³/min；15102综采工作面瓦斯绝对涌出量为115.61m³/min，相对涌出量为102.13m³/t,风排瓦斯量17.27m³/min，抽放瓦斯量98.34m³/min。

现在开掘工作面回风流瓦斯浓度最大0.28%，相对瓦斯涌出量为6.2m³/min；15102综采工作面回风流瓦斯浓度最大0.12%，尾巷瓦斯浓度最大1.0%，综采工作面瓦斯绝对涌出量9.04m³/min。

矿井总回风瓦斯浓度最大为0.28%，风排瓦斯量为41.44m³/min,瓦斯抽采量为90.25m³/min，全矿井绝对瓦斯涌出量为131.69m³/min。

3.1.3.1、瓦斯赋存情况:

基本参数测定表

煤层

区域

煤层透气

性系数

m²/MPa²·d

瓦斯压力

MPa

原煤瓦

斯含量

m³/t

百米钻孔自然

瓦斯涌出量

m³/min·hm

百米钻孔自然瓦斯涌出量衰减系数

d-1

瓦斯放散

初速度

（mmHg）

煤体坚固性系数

15#

2.5635～22.5463

1.31

11.80

平均0.014

0.08686～0.8458

17.71

0.67

3.1.3.2、瓦斯涌出情况（近三年瓦斯涌出量预测）:

根据2011年瓦斯等级鉴定结果，按照一个回采工作面、一个预抽备用工作面、四个煤巷掘进工作面、三个岩巷掘进工作面，开采15#煤层时生产采区相对瓦斯涌出量，矿井年产量按150万吨，按一个回采工作面生产，矿井日产量为4545t；近三年开采范围都在矿井的一采区，瓦斯地质图上表述一采区开采范围均属于高瓦斯煤层，煤层瓦斯含量比较均匀，随着采煤工作面不断的开采，与采空区相邻工作面开采时瓦斯涌出量相对要比首采工作面要小；又根据（AQ1018-2006）«矿井瓦斯涌出量预测方法»，计算得出矿井绝对瓦斯涌出量，计算结果如下：

2012年计划年产量为90万吨，预计相对瓦斯涌出量为72.5m3/t，绝对瓦斯涌出量为181.16m3/min。

2013年计划年产量为120万吨，预计相对瓦斯涌出量为68m3/t，绝对瓦斯涌出量为188.2m3/min。

2014年计划年产量为150万吨，预计相对瓦斯涌出量为63m3/t，绝对瓦斯涌出量为196.40m3/min。

3.1.4、矿井“一通三防”现状及存在的问题:

3.1.4.1、矿井通风情况:

矿井主、副立井为进风井，风井为回风井。

通风方法为中央并列式，通风方式为机械抽出式。

地面安装两台FBCDZNO10-32型主扇，风机功率为2×630KW，额定风量为16800m3/min，目前风机运行风叶角度+4º，负压2310Pa；现矿井总进风量为15502m3/min，总回风量为15843m3/min，井下大巷采用三进两回的通风方法，各掘进、回采工作面采用独立通风系统进行通风。

15#煤层布置一个首采工作面，已即将推进到停采线，一个备采工作面目前正在进行试采阶段，布置掘进巷道10条，机掘工作面采用FBDNO9型功率为2×30KW大风量低风压局部通风机供风，炮掘工作面采用FBDNO8型功率为2×45KW的局部通风机供风；开拓岩巷采用FBDNO8或FBDNO6.3型功率为2×45KW或2×37KW两种不同型号的局部通风机供风。

目前通风存在的问题主要有：

1、主扇运行效率低，矿井通风能力偏紧，风量备用系数现在为1.2，达不到1.5的要求。

2、主要进、回风大巷局部地点风速超限，需要进行整巷处理。

315配风大巷已完成420米，回风大巷整巷完成190米，为进一步优化通风系统，改善矿井通风条件起到关键性的作用。

3、主要通风机改造工程正在进行，届时将总进风量提高到17000m3/min，服务到杨家垴风井启用，满足矿井通风需要。

4、杨家垴风井工程今年必须完成初步设计，尽快立项开工建设。

3.1.4.2、矿井瓦斯抽采情况:

保安煤业有限公司瓦斯抽放系统于2011年11月19日通过了山西省煤炭厅瓦斯处专家的验收。

地面瓦斯抽放泵站安装了5台2BEC72型水环式真空泵，电机功率630kw，单台额定抽放量0-510m3/min。

分高、低负压抽放系统抽放井下瓦斯，高、低负压抽放泵任何时候均可实现两用三备。

瓦斯抽放采用高、低负压两套抽放系统。

分别为高负压、低流量和低负压、大流量系统，回采工作面顶板走向高抽巷瓦斯抽放和回采工作面尾巷高低位钻孔抽放由低负压、大流量系统承担，即：

采空区和邻近层抽放系统；掘进工作面瓦斯超前预抽和本煤层瓦斯超前预抽工作由高负压、低流量系统承担，即：

回采本煤层预抽、掘进超前预抽。

低负压抽放系统抽放负压2.0～2.4万Pa，瓦斯浓度35～47%；高负压抽放系统抽放负压3.0～3.2万Pa，瓦斯浓度4%～5%，日平均抽放瓦斯纯量16万m³。

矿井抽采率达到72.6%、工作面抽采率达到82.1%以上。

3.1.4.3、矿井监测监控系统情况:

矿井装备常州天地公司产KJ95N瓦斯监测监控系统，井上下共有39台瓦斯监控分站，按规程和AQ1029标准在采、掘、开工作面、配电硐室、配电点、井下（永久、采区、临时）避险硐室、总回风巷、风机房、燃气锅炉房、瓦斯抽放泵站、洗煤厂等主要监控场所设置有高、低浓瓦斯、氧气、一氧化碳、二氧化碳、风速、温度、负压、烟雾、风筒、风门、设备开停等传感器363个；实现井上下装备齐全、实时监控、数据准确、断电可靠、处置迅速的监测监控标准。

矿井安全监控系统能够24h连续运行，各种传感器的数据及状态可及时传输到地面主机，并实现了与市公司、郊区公司及市局、区局监控系统的联网。

系统能够实时监测监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通、断电状态。

3.1.4.4、矿井压风系统情况：

在矿井工业场地设空压机站一座，采用集中供风方式，压风机房安装4台，L250/202A型往复式活塞空气压缩机四台，其中二台工作，二台备用，单台额定排气量40m³/min,配套电机250KW,沿副立井敷设一趟φ159×4.5mm无缝钢管至井下各用风地点。

空压机配有成套控制设备。

未来三年为满足全矿供风需求，依据保安煤业2012-2015年规划，全矿管路会延长36000米。

3.1.4.5、矿井防尘系统情况：

工业场地建设2座消防洒水水池，总容积5500m³。

两座水池用钢管连通，井下防尘洒水水源取自地面2座蓄水池，防尘洒水系统采用1趟1200m的φ108mm管路延伸井下，分支三趟合计5400mφ108mm分别敷设到上仓皮带巷、15#煤皮带巷，315轨道大巷、15#煤轨道斜巷，15#煤回风巷、回风南、北石门和专用回风，进风巷道敷设的是无缝钢管，每隔100m设三通阀门；回风巷道敷设的是喷塑钢管，回风巷道和皮带巷管路上每隔50m设三通阀门，用于安装全断面喷雾洒水装置和冲洗巷道。

采区顺槽进、回风巷均敷设φ108mm无缝钢管，每隔100m设三通阀门，各转载点均设有防尘洒水管道，在井下煤仓、运输机、装载机和其他转载点设置喷雾洒水器，在掘进工作面，主要巷道进、回风，回采工作面进、回风设有水幕，防尘系统管路与割煤机连接，割煤机割煤时进行降尘；综采工作面利用注水泵在煤体中注水，湿润煤体，降低割煤时的风尘飞扬。

3.1.4.6、矿井防灭火系统情况：

经山西省煤炭地质研究所鉴定15#煤层为Ⅲ级不易自燃煤层。

矿建立了束管监控室，安装了JSG-7型煤矿自燃发火束管监测系统。

对封闭采空区、综采工作面采空区三带甲烷（瓦斯）、一氧化碳、二氧化碳、氧气、氮气、乙烷、乙炔、乙烯等8种气体浓度进行实时监测，自动分析，为自燃发火监测进行预测预报。

人工利用比试管、红外线测温仪监测采煤工作面尾巷及采空区有无自燃发火迹象，以及对有可能发火地点进行监测。

采煤工作面回风巷、尾巷安装有温度和一氧化碳传感器，皮带机头下风侧安装有温度、烟雾传感器，利用瓦斯监测监控系统在线监测温度、一氧化碳、烟雾数据，监测数据超限报警，监控人员立即安排专职人员检查。

地面抽放泵站正、负压管路上均安装了一氧化碳传感器，利用泵站监控子系统对抽放管路中的一氧化碳进行监控，如果一氧化碳超限对相应抽采工作面采空区进行人工检查。

井下消防水源取自地面2座蓄水池，与防尘洒水公用一趟管路，管路上每隔100安装一个消防三通，在煤仓、溜煤眼上下口都设有消防三通，对煤仓防火使用，在胶带输送机头处设置自动喷水灭火系统，各工作面进、回风巷均敷设有φ50mm静压水管，随工作面的延伸而延长，工作面消防用水管与静压水管连接，保证工作面消防用水。

井下车场附件设有消防材料库，设专人管理，库房内安照矿井设计规定要求储藏了各种消防器材，并且铺设了直通库房内的轨道，以供井下突发火灾进行直接灭火使用。

在井下的副井与井底车场连接处的两端、井底车场、变电所、皮带机头、电机车修理间硐室入口、机电设备硐室入口处都配备相应数量的消防器材，各机械转载点、单个运行的机电设备处都配备不少于2台二氧化碳灭火器，钻机打钻施工时孔口实施喷雾洒水降温措施。

3.1.4.7、矿井供电系统情况：

矿井采用双回路供电，建有35KV变电站一座，供电电源分别取自某供电分公司所属辛兴110kV变电站35kV不同母线段，二回线路均为保安煤矿专用电源。

电源架空引自辛兴110/35KV变电站，输电导线型号LGJ－150／GJ－35，线路全长12.5KM。

正常工作时二回电源线路一回工作、一回带电备用；为确保供电的安全可靠，维护操作方便，35kV系统选用XGN17－40.5型固定开关柜16台。

6kV系统选用XGN2－7.2金属铠装箱式开关柜24台，35kV及6kV均为单母线分段系统。

主变压器选用SZ9—10000/35、35/6.3kV、10000kVA有载调压电力变压器两台，一台运行，一台备用。

井下三趟6kV电源引自矿井地面35/6kV变电所不同母线段，下井电缆按经济电流密度选择为MYJV42－6/6kV3×240mm2交联聚乙烯粗钢丝铠装铜芯矿用电力电缆，经副井引至井下中央变电所。

井下供电采用三回路供电。

井下中央变电所至采区变电所等固定敷设的电缆采用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆（MYJV42-6/6kv3×240）。

去采掘工作面的电缆采用矿用屏蔽监视型橡套电缆（MYJ22-6/6KV3×240），沿巷道壁悬挂敷设。

照明电缆采用不延燃橡套电缆（MYP4×1.5），沿巷道顶敷设。

电缆同电气设备的连接采用同电气设备性能相符的防爆接线盒，橡套电缆间的连接采用符合煤矿井下要求的防爆接线盒。

3.1.5、邻近矿井瓦斯灾害情况：

阳煤集团新景矿于2012年6月19日发生一起煤与瓦斯突出事故。

新景矿3#煤为突出煤层，矿井为突出矿井。

矿井相邻关系图

3.2、矿井“一通三防”机构设置及人员配备情况：

公司设立了通风部和抽采部，分别负责矿井一通三防、瓦斯抽采和防突工作，具体设置情况如下：

通风部设立部长一名、副部长三名，防突办公室主任一名；下设有通风队、防突队和综合队。

各队设有队长一名、技术员一名、副队长三名、班长三名；配备有瓦检员46人、放炮员21人、测风测尘工4人、防突效果检验员10人、化验员2人、遥测工11人、防尘及其他辅助人员33人、现通风部在册人数141人。

我公司设有抽采部，负责全矿井瓦斯抽采达标工作。

具体完成井下超前预抽钻孔、本煤层钻孔、穿层钻孔的施工及瓦斯抽放管路的延伸，各种参数的观测、地面瓦斯抽放泵站的管理工作。

现抽采部设有抽采部长（由通风副经理兼任）一名、常务副部长一名、技术主管一名、部长助理一名；下设有四个钻机队、一个抽采综合队、一个机电维修队、一个接管队、一个技术组。

各队均设有队长、跟班副队长、班长；抽采综合队设有接管组、井下观测分析组、瓦斯泵站组；三个组均设一名组长；技术组现有技术员三名、统计员一名。

抽采部现配备有钻机工105人、维修工7人、瓦斯抽放工6人、接管工36人、管路观测工4人、机电维修工5人、其他辅助人员4人、现抽采部在册人数205人。

3.3、矿井瓦斯综合利用情况：

瓦斯综合利用方面：

现主要为我公司自用。

矿装备有燃气锅炉5台，其中WNS10-1.25-Q型3台、WNS4-1.25-Q型2台，总装机容量38吨。

2011年9月份燃气锅炉开始运行，去年利用纯瓦斯480万m³，仅为抽采瓦斯总纯量的14.3%，今年上半年利用纯瓦斯834万m³。

4、三年综合治理规划编制的依据、时间、总体思路、目的：

4.1、编制依据：

三年综合治理瓦斯规划编制依据为矿井设计、矿井安全专篇、《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》和AQ标准。

1、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国矿山安全法实施条例》等相关法律、法规。

2、《煤矿防治水规定》等相关规程、规定。

3、省、市及上级有关部门制定的其他规章制度。

4.2、编制时间：

（2012年至2014年）

4.3、编制内容：

4.3.1、通风设施工程：

矿井装备FBCDZNO10-32对旋轴流式主扇风机两台，额定风量16800m3/min，目前风机运行风叶角度+4º，风量15500m3/min，负压2310Pa；向西开拓巷道实现“三进两回”通风系统；现有一个采煤工作面（15103综采）一个支架回收工作面（15102），7个煤巷掘进头（三个工作面，双巷掘进一掘一抽，两个机掘工作面，一个普掘工作面，一个补巷工作面），三个岩巷开拓工作面，工作面分南北两翼分区式通风，采、掘、开所有工作面均为独立通风系统，矿井有效风量率89%，通风备用系数不足，为了保证矿井四量平衡，开拓工作面必须保证现有的头数，通风备用系数不足的问题只能是改造主扇，今年计划在9月份对矿井主扇进行改造，主扇改造成功后，总进风量提高到17000m3/min，满足矿井通风备用系数。

有效风量率不低于89%。

杨家垴风井完成工程设计、报审、立项、购地、四通一平，并开始施工。

315大巷配风巷施工完成，主要进风巷风速符合要求。

对系统巷道局部地段进行整修，杜绝失修巷道存在。

矿井往西延伸三进两回巷道，进风：

315大巷、15#煤轨道斜巷、15#煤皮带巷每年往西掘进各