谭家扁煤矿瓦斯综合治理方案及完成情况.docx
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谭家扁煤矿瓦斯综合治理方案及完成情况
乐山市五通桥区谭家扁煤矿
瓦斯综合治理体系建设方案及完成情况
报
告
二〇一一年三月
乐山市五通桥区石麟镇谭家扁煤矿
瓦斯综合治理体系建设方案及完成情况
报告
矿长：
吴连友
总工程师：
肖洪林
项目负责：
江登伦、喻洪太
报告编制：
吴华肖洪林
二〇一一年三月
第四章自查情况------------------------------------------------------------------55
4.1.1效果---------------------------------------------------------------------------------55
4.1.2存在问题---------------------------------------------------------------------------55
第五章改进措施及办法--------------------------------------------------------56
附图：
矿井采掘工程平面图
第1章矿井基本情况
1.1矿井概况
1.1.1地理交通
乐山市五通桥区谭家扁煤矿，行政区划属乐山市五通桥区石林镇所辖；矿井位于乐山市五通桥区石麟镇沙坝河村，地理坐标位于东经103°40′56″,北纬29°20′47″。
井口处有乡村公路与外界相通，井口距石磷镇5.5km，距五通桥19km，距西坝水码头15km，距乐山市区40km，距乐山市沙湾火车站37km。
由五通桥可与213国道相接，可通往乐山、眉山、马边等地，公路交通较方便。
交通位置如下图所示。
矿井交通位置图
1.1.2地形及地貌
谭家扁煤矿位于四川盆地西南缘，属犍乐煤田黄泥硬井田与高兴井田交界地带，地势西南高东北低，最高点在矿区西北部，标高+550m，最低点为矿区东北南部，标高+500m，相对高差50m。
属侵蚀构造山地地形，其间为宽窄不一的小山谷。
矿区水系属沟谷形成季节性流水，向北汇入岷江支流沫溪河，从矿区外围东部经过，平均流量0.1—0.3m3/s，向北流经石麟、西坝镇，在五通桥附近汇入岷江。
113气候
矿区属亚热带潮湿气候，四季分明，夏季湿热多雨，冬季较冷，但无积雪期，最高气温为37.7℃，最低气温-2.6℃，年平均气温17℃。
雨量较为充沛，常年降雨量1400mm左右，其中6～9月降雨量占全
年降雨量一半以上，相对湿度79%。
累年最大风力为5～6级，最大风速13.4m/s。
1.2地质特征
1.2.1地层
矿区出露地层主要为三叠系须家河组，平缓坡地及冲沟分布有第四系坡残积与冲洪积层。
各地层特征由新至老分述于下。
（一）第四系（Q）
厚度＜20m，为近代河流冲积、淤积及残坡积堆积等，主要为黄灰、橙黄、土黄色含砂及砾石砂土层和含角砾腐植土层。
与下伏地层呈不整合接触。
（二）三叠系上统须家河组（T3xj）
分布于整个矿区，须家河组在剖面上可分出五段，矿区仅出露第二至五段，自上而下分述如下。
1、须家河组第五段（T3xj5）
厚34.03～59.37m，平均46.70m。
岩性为灰～浅灰色细～中粒砂岩，夹深灰色砂质粘土岩。
顶部为深灰色粉砂岩、砂质粘土岩及粘土岩，富含植物化石。
2、须家河组第四段（T3xj4）
厚114.18～173.56m，平均143.83m。
岩性为深灰色薄层状砂质粘土岩、粘土岩、夹较多的浅灰色细砂岩，粉砂岩条带及包体，富含植物化石。
含煤四层，即K10、K9、独层子和假三层，可采煤层仅有K10、K9煤层，局部可采。
3、须家河组第三段（T3xj3）
厚75.30～106.25m，平均88.72m。
上部为灰～浅灰色厚层～块状细、中粗粒长石石英砂岩，砂岩粒度沿倾向或走向均有变化。
垂向上的粒度变化一般是上、下部为细～中粒；中部为中～粗粒。
厚度常与T3xj3互为消长，一般变化不大。
中部为浅灰、麻灰色细砂岩，夹粉砂岩及少许深灰色砂质粘土岩。
下部很不稳定，厚度变化较大。
以灰、深灰色砂质粘土岩、粉砂岩互层为主，夹少许薄层状粘土岩、细砂岩。
该段内可见冲刷面，为典型的河流边滩相沉积序列。
4、须家河组第三段（T3xj2）
厚164.20～172.69m，平均167.50m。
岩性相对较稳定，以深灰色粘土岩、砂质粘土岩为主，夹浅灰色粉砂岩及少许细砂岩。
普遍含植物化石碎片及炭屑，发育微斜层理及微波状层理，局部可见小型斜层理及透镜状层理。
含K8、K7、K6、K5、K4煤层。
其中K6煤层稳定，厚0.32～0.44m，平均0.35m；K4煤层稳定，厚0.4～0.45m，平均0.42m；K8、K7、K6煤层已被采空。
1.2.2含煤地层
区内含煤地层为K8、K7、K6、K5、K4煤层。
三叠系上统须家河组，含全区可采煤层3层，即K7、K6、K4煤层，均赋存于须家河组第三段；局部可采煤层3层，即K4、K6、K7煤层，大部被采空；采空煤层2层，即K7、K6煤层。
批准矿山范围内拟开采K4煤层，K4煤层埋藏深度分别为+50m～+300m，+80m～+325m，为隐伏型煤层。
1.2.3地质构造
矿山大地构造位置属扬子准地台四川台坳川中台拱威远-龙女寺台穹南西部，地处峨马复式背斜东翼北端较宽缓地带，总体为单斜构造，倾向由南向北下倾，倾角3°～20°。
主要构造为单斜构造，向北汇入岷江支流沫溪河挠褶，从桫椤沟煤矿北东部通过，轴面倾向南西，宽500m～1000m。
挠褶带内煤层倾角较大，且岩层节理裂隙发育。
谭家扁煤矿为一套平缓单斜构造，总体倾向北东，倾角3°～5°。
区内未见明显断裂构造，亦未见岩浆活动迹象，地质构造复杂程度属简单类型。
1.3煤层
矿区煤层自下而上有K4、K5、K6、K7、K8等，K7、K6煤层现已开采结束。
现矿井采证范围内批准开采K4煤层。
1.3.1煤层层位
1、K6煤层
赋存于须家河组第二段中部，距第三段底界约68～73m，平均71m。
纯煤厚度0.32～0.44m，平均0.35m，属稳定煤层。
双层结构，由2个煤分层组成，上分层厚0.12～0.20m，平均0.16m；下分层厚0.18～0.26m，平均0.22m。
夹矸厚0.05～0.20m，平均0.13m，为深灰色灰质粘土岩。
煤层顶板一般为深灰色砂质粘土岩、粘土岩，厚1～2m，其上为灰色砂质粘土岩、粉砂岩。
底板为深灰色炭质粘土岩。
2、K4煤层
赋存于须家河组第二段中下部，距上部K5煤层7～12m，平均9m。
纯煤厚度0.40～0.45m，平均0.42m，厚度较稳定。
双层结构，上分层厚0.10～0.15m，平均0.12m，下分层厚0.30～0.35m，平均0.33m，夹矸厚0.02～0.07m，平均0.05m。
K4煤层顶、底板岩性一般为粘土岩，顶板间有炭质粘土岩或煤线，煤层与顶板粘土岩多呈突变接触。
1.3.2煤层结构
K6煤层煤岩类型以条带状、细条带状半亮型煤为主，一般自下而上光泽偏暗，并有过渡为线理～细条带状半暗煤。
显徽煤岩类型属强矿化、矿化半丝炭化～丝质亮暗型煤为主。
K4煤层以半暗型、暗淡型煤为主，次为半亮型煤，玻璃光泽，条痕褐黑色，性脆，内生裂隙较发育，断口阶梯状、参差状。
有机显微组分中以镜质组和惰性组为主，约95%，稳定组少量，约5%。
显微煤岩类型属微镜惰煤组。
根据1979年207地质队初勘报告资料，K6、K4煤层煤质分析结果见表1-1.
表1-1可采煤层原煤煤质分析结果表
煤层名称
项目
K6
K4
水分Mad（%）
1.94～2.14
2.04
2.08～2.19
2.14
灰分Ad（%）
34.21～37.45
35.83
44.33～51.32
47.83
挥发分Vdaf（%）
25.78～27.26
26.52
17.81～21.07
19.44
固定炭FCd（%）
36.77～38.53
37.65
30.87～34.60
32.74
全硫St,d（%）
2.75～3.75
3.25
0.69～1.05
0.87
磷Pd（%）
0.008～0.009
0.0085
0.024～0.076
0.050
发热量Qgr,d（%）
19.26～20.30
19.78
15.25～17.47
16.36
煤的分类及用途
根据中国煤炭分类国家标准（GB5751-86）划分，K4煤层属中高灰，低硫，低磷、低热值煤；K6煤层属高灰、高硫、特低磷、低热值煤。
各煤层均属1/3焦煤（1/3JM），可用作发电用煤、民用煤，也是良好的炼焦配煤。
1.3.3煤层顶底板
矿山主采煤层K6、K4埋藏深度50～325m，煤层顶板一般为深灰色、灰黑色粘土岩，质较软，抗压强度低。
煤层底板为灰、深灰色粘土岩，夹3～6cm高炭质粘土岩，属软岩，与煤层呈过渡接触，由于地下水软化，局部产生底鼓现象。
1.4井田境界及储量
1.4.1井田境界
根据川国土采字[2010]0613号文件，谭家扁煤矿开采范围由1～6号拐点圈定（表1-2），开采深度由390m至220m标高，矿区面积约0.9187km2，开采煤矿，地质储量27.4万t，可采储量23.76万t。
表1-2矿区范围平面直角坐标表
拐点号
X
Y
1
3250736.00
35372269.00
2
3250556.00
35371644.00
3
3249621.00
35371644.00
4
3249196.00
35371824.00
5
3249241.00
35372309.00
6
3250735.00
35372309.00
1.4.2储量
根据2008年3月区调队提交的《四川省乐山市五通桥区犍乐煤田凤来矿区黄泥埂井田——高兴井田谭家扁煤矿资源储量核实报告》，调整后矿区范围及煤层，截止于2008年3月，保有煤炭资源储量（122b）+（333）87.9万吨，其中原矿区范围（122b）30.8万吨，新增（122b）32.7万吨、（333）24.4万吨；动用43.0万吨，占有130.9万吨。
本次年检按此作估算依据，经计算矿山截至2009年底，保有资源储量84.12万吨。
批准范围新扩区增加K4煤层保有资源储量45.61万吨，其中（122b）29.25万吨，（333）16.36万吨，已动用K4煤层资源储量（122b）13.48万吨。
批准范围新扩区增加K5煤层保有资源储量（122b）13.15万吨。
多年累计动用储量（122b）18.74万吨，合计增加查明K6、K4煤层资源储量90.98万吨。
原矿山K6煤层保有资源储量13.19万吨，累计动用储量（122b）49.20万吨，占有资源总量62.39万吨。
表1-3矿井资源/储量估算表单位：
kt
煤层
编号
保有资源/储量
动用资源/储量
矿井资源/储量
122b
K4
292.5
163.0
455.5
547.0
1002.5
K6
263.5
0
263.5
480.0
743.5
小计
556.0
163.0
719.0
1027.0
1746.0
备注：
批准的矿区范围内共获得保有/资源储量719.0kt，其中（122b）556.0kt，（333）163.0kt。
1.5矿井设计生产能力及服务年限
矿井设计生产能力为60kt/a，按现保有储量25万吨计算，服务年限为4.3a。
1.6矿井开拓与开采
1.6.1矿井开拓方式
矿井开拓方式为斜井开拓。
主斜井坐标为：
X=3250677.680，Y=35372176.787，Z=+469.63m，a=210°，倾角25°。
落平点标高为＋297.40m，斜长342m。
主斜井铺设单轨，担负矿井煤炭、矸石、设备、材料提升、敷设管线和进风的任务，在主斜井井底车场设有水仓、水泵房等硐室。
副斜井坐标为：
X=3250655.910，Y=35372226.830，Z=+469.86m，a=210°，倾角30°。
落平点标高为＋340.12m，斜长为350m。
担负矿井回风任务。
行人斜井坐标：
X=3250552.12，Y=35372230.77，Z=+469.416m，a=216°，倾角28°，落平点标高为＋301.05m，斜长为354.5m。
担负矿井行人进风任务，兼做安全出口。
矿井的水平运输大巷布置在石门巷中，采区运输巷和回风巷均布置在煤层中。
1.6.2水平划分
全矿井目前为一个水平开采，即，+250m水平（标高为+250m～+280m）。
根据矿井开拓现状，目前各井筒、运输石门和大巷均已形成，本设计予以利用，将+250m水平运输大巷布置在K4下15m砂岩层中，采区运输巷和回风巷布置在K4煤层中。
根据煤层赋存条件及开采现状，剩余未采面积长约1.4km，宽约0.6km，以已形成的大巷为边界人为划分带区，设计拟将剩余部分划分为两个带区。
带区内各对拉工作面间采用前进式由近向远开采，煤层间采用自上而下开采，即先采K6煤层，然后开采K4煤层；工作面为后退式开采，即从带区边界向大巷推进。
1.6.3采掘工作面布置
谭家扁煤矿现有1个水平（采区）1个回采工作面、1个准备工作面和3个掘进工作面。
分别为：
4312倾斜长壁采煤工作面、6214倾斜长壁准备采煤工作面、+250西水平运输巷掘进工作面、4313运输巷掘进工作面、K4下山西风巷掘进工作面。
4312对拉采面长2×80m，倾斜长150m，东采面已推进12m，西采面已推进15m；6214准备采面面长2×80m，倾斜长340m；煤层平均厚度0.42m，采高0.65m～0.9m，循环进度1.0m，循环方式：
一采一准，每天推进一个循环。
采煤方法为倾斜长壁后退式开采，回采工艺：
截煤机掏槽，放炮落煤，刮板机运输，工作面采用单体液压支柱控顶，充填法管理采空区。
1.5矿井通风
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式。
副井安装使用两台同等能力的主通风机，型号为：
FBDCZ—NO14/2×55（1台工作，1台备用），配套电机功率2×55kW。
主通风机房各类安全设施齐全，并每年按规定进行了检测。
矿井总进风量1668m3/min，总回风量1771m3/min。
主要通风机排风量为1803m3/min。
矿井风机房的负压水柱计示值为-1050Pa。
经计算矿井通风等积孔为1.1m2，矿井通风难易程度为中等。
1.6监测监控系统
矿井装备一套KJF2000N型煤矿安全监控系统，现有两台主机（一台工作、一台备用），分站、各类传感器、断电仪等数量齐全，备用充足。
在用主要传感器数量为：
瓦斯传感器20个；风速传感器3个；风门语音传感器5个；风机开停传感器8个；断电器7个；负压传感器1个；风筒传感器2个；馈电传感器7个；温度传感器3个，一氧化炭传感器1个。
1.7开采技术条件
1.7.1瓦斯
根据2010年瓦斯等级鉴定结果，该矿相对瓦斯涌出量（q相CH4）24.18m3/t，绝对瓦斯涌出量（q绝CH4）3.132m3/min。
相对二氧化碳涌出量（q相CO2）1.61m3/t，绝对二氧化碳涌出量（q绝C02）3.132m3/min。
为高瓦斯矿井。
根据四川省煤炭勘察设计院提供的《乐山市五通桥区谭家扁煤矿抽放瓦斯方案说明书》，谭家扁煤矿瓦斯压力梯度较小（0.0065～0.0096m3/t.m），矿井瓦斯升级不大，可以采用移动抽放系统，解决个别地点瓦斯涌出量大的情况。
目前，该矿的抽采区域为：
+250m水平4312对拉回采工作面的采空区。
钻孔布置方式：
在工作面回风巷沿开切眼退后30m位置布置第一个钻场，向工作面采空区施工3个高位顶板孔。
工作面沿回风方向每间隔20m施工一组高位顶板孔。
各钻孔终孔位于顶板裂隙带内，设计钻孔终孔点距煤层顶板（垂距）20m。
1.7.2煤的自燃倾向性
该矿K4煤层经四川省煤炭产品质量监督检验站2009年3月鉴定为：
煤的吸氧量0.86m3/g.干煤，全硫0.32%煤层的自燃倾向性等级为Ⅲ，煤的自燃倾向性为不易自燃。
由于矿井K6煤层已经开采完毕，根据地质报告审批意见，该煤层不易自然。
1.7.3煤尘爆炸性
该矿K4煤层经四川省煤炭产品质量监督检验站2009年3月鉴定为：
煤尘无爆炸危险性。
1.7.4煤与瓦斯突出现象
根据井田地质报告提供资料及该矿所在区域相邻矿井（开采K4煤层）经过走访、调查从未发生过煤与瓦斯突出动力现象。
1.7.5地温
矿井已生产多年，区内无地温异常现象，井下无热害危及矿井安全。
1.7.6冲击地压
矿井已生产多年，区内开采煤层无冲击地压现象。
第2章矿井建设瓦斯治理示范矿存在的主要问题
2.1总则部分
1、矿井设计生产能力为6万t/a，安全质量标准化达三级标准。
2011年5月30经五通桥区煤矿安全生产监督管理局组织专家组复查安全质量标准化已达三级标准。
但有部分资料没有规范和完善.
2、未按规定开展通风阻力测定工作。
3、瓦斯参数测定工作不连续、规范。
2.2管理制度
1、尚未建立以矿井主要负责人为安全生产第一责任人的瓦斯综合治理工作责任体系及以技术负责人为核心的瓦斯治理技术管理体系。
2、该矿井为设计生产能力6万t/a的高瓦斯矿井，矿井通风、抽采、安全监控等机构专职专业技术人员和工作人员配备不足。
3、矿井安全培训、安全投入、安全仪器仪表、设备管理、隐患排查整改和瓦斯治理目标考核责任制等瓦斯综合治理管理制度尚不完善。
4、矿井的“一通三防”各级管理人员岗位责任制、通风系统管理办法、瓦斯抽采管理办法、监测监控系统管理办法、防尘管理办法、防灭火管理办法、巷道贯通管理制度等不完善（标准化建设时已作了补充完善）。
5、矿井未将瓦斯抽采计划与矿井采掘接替计划一并编制。
6、矿井未按照瓦斯隐患排查、整改制度要求，开展瓦斯隐患排查、整改工作。
7、矿井的通风瓦斯安全仪器、仪表的定期检定记录不完善。
8、矿井尚未绘制瓦斯地质图及瓦斯超限断电控制图。
9、矿井移动抽采泵开停记录、抽采设备检修记录、移动抽采泵安全检查记录、抽采工程质量检查记录等相关记录不完善。
10、抽采工程年、度、月报表，抽采参数检测年、季、月、旬报表不完善。
11、瓦斯抽采台帐。
12、矿井瓦斯抽采工的培训教育档案尚未建立。
2.3采掘部署及生产管理
1、根据相关规定，应严格按核定的生产能力合理安排生产计划，实行科学的定额定员管理，严格控制入井人数，实行“限员挂牌”制，在井口及采、掘工作面现场要设牌板，真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数。
矿井在井口及采、掘工作面现场尚未设牌板。
2、未编制采区设计和工作面设计。
3、采煤工作面安全出口与巷道连接处20m范围内支护不规范，还有待加强。
2.4矿井通风
1、矿井近三年来未开展通风阻力测定工作，总进风量为1668m3/min，总回风量为1771m3/min，主要通风机排风量为1803m3/min。
通风负压为-1050Pa。
矿井等积孔为1.1m2<1.55m2，矿井通风难易程度为中等阻力矿井（实际为中等偏下）。
2、矿井未开展通风隐患排查工作，每月的矿井配风计划不完善，未按规定上报通风月报表，未按时修改、绘制通风系统图，矿井未绘制通风系统立体示意图。
3、矿井月度巷道维修计划完成验收情况记录不齐全。
2.5瓦斯管理
1、井下机电设备设置地点未进行瓦斯检查。
2、西+250m水平运输掘进碛头风筒出风口风筒破损严重。
3、未编制瓦斯检查地点计划及瓦斯检查次数的相关规定。
4、无启封排放相应的记录台帐。
2.6瓦斯抽采
1、该矿井正在设计建立瓦斯抽采系统的准备工作。
2、矿井未将瓦斯抽采计划与年度、季度、月度生产建设计划一同编制。
2.6监测监控
1、矿井安全监控系统的部分传感器性能不稳定，如西4312采面上隅角甲烷传感器、4312采面顺巷甲烷传感器、+250m西运输巷碛头甲烷传感器等时有断电断线情况。
2、矿井临时瓦斯抽采系统正在设计当中。
3、监控分站、甲烷断电仪、一氧化碳传感器备用数量少于在用数量的20％。
4、矿井未制定安全监测监控设备及电缆巡回检查制度。
第3章瓦斯治理示范矿建设方案
3.1总体思路及目标
3.1.1总体思路
坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，以优化生产布局为基础，以综合治理瓦斯为重点，以《四川省煤矿瓦斯综合治理工作体系建设评估标准》为指南，逐条对照检查，针对本矿存在的问题，制定整改方案，按照“目标明确、责任落实、分步实施、总体推进”的工作思路，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系，切实推进瓦斯治理工作体系示范矿井建设，全面提升矿井瓦斯治理水平，有效防范和遏制重特大瓦斯事故。
3.1.2总体目标
1、2011年12月底完成瓦斯综合治理工作体系建设内容；
2、坚决杜绝较大和重特大瓦斯事故发生，力争实现瓦斯事故零死亡；
3、一般瓦斯事故起数、伤亡人数控制在上级下达的安全生产控制指标以内；
4、编制合理的采掘接替计划，保证“三量”符合规定：
回采煤量3～5个月以上，准备煤量8～10个月以上，开拓煤量2～3年；
5、矿井通风负压不应超过1470Pa；矿井通风等积孔应大于1.5m2；
6、矿井安全质量标准化达标三级及以上，通风专业达二级以上；
7、矿井内各用风点风速符合《煤矿安全规程》（以下简称《规程》）规定，矿井有效风量率不低于87％，回风巷失修率不高于7％，严重失修率不高于3％，主要进风巷道实际断面不小于设计断面的2/3；
8、禁使用国家命令淘汰和禁止使用的落后设备及工艺；
3.2基本要求
3.2.1通风可靠
1、系统合理
矿井巷道系统要求简单化、标准化，没有一米多余巷道，没有一寸短缺巷道，尽量缩短风程，消灭盲巷，保证生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口（我矿实际是三个安全出口），各个出口间的距离不得小于30m；实现矿井必须有完整的独立通风系统，采掘工作面具备独立完善的通风系统，采区变电所必须有独立的通风系统，回风流直接引入回风巷。
⑴采区生产布局科学合理，生产水平和采区必须实行分区通风；
⑵每个采区必须设置至少1条专用回风巷，采区进、回风巷必须贯穿整个采区，严禁一段为进风巷、一段为回风巷；
⑶采、掘工作面实行独立通风，严禁无风、微风作业和不符合《煤矿安全规程》规定的串联通风作业；
⑷巷道（硐室）系统标准化，必须要实现设计标准化，保证巷道系统的形状规整、支护质量可靠、位置准确合理、功能符合规定；经常维护，保证巷道系统畅通，消除瓦斯积聚条件。
2、设施完好
控制风流、风量、风速的风门、风桥、风墙、风窗、密闭等通风构筑物必须可靠。
设置位置必须科学合理，设置对象必须实用恰当，设施的材质必须符合矿井条件和国家相关规定，施工质量必须能抵抗外因破坏和内因影响，设施使用维护必须及时可靠。
对通风构筑物有以下几点基本要求：
⑴数量尽量少
一个矿井的通风构筑物的多少，表明该矿井风网的复杂程度，同时也在一定程度上反映矿井的通风技术管理水平，在通风系统合理的情况下，尽可能地减少通风设施数量。
通风构筑物数量多造成管理困难、漏风增加。
尤其在事故时期通风设施被毁，使风流紊乱失控，增加救灾的难度；
⑵质量应符合标准
矿内所有通风构筑物都应符合有关质量标准的要求，尤其是各类风门应加强维修、维护，保证质量，减少漏风，否则达不到控风的目的。
拆除的风门或调节设施不应留下墙垛；
⑶设置位置合理
通风构筑物位置的选择，既要考虑平时
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