克沟煤矿重大危险源检测评估监控措施和应急预案.docx
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克沟煤矿重大危险源检测评估监控措施和应急预案
克沟煤矿
重大危险源、检测、评估、监控措施和
应急预案
二零一二年
重大危险源、检测、评估、监控措施和应急预案
为保障我公司煤矿安全生产活动的正常开展，进一步提高矿井安全生产水平，切实保障职工生命安全和国家财产不受损失，根据党和国家安全生产方针、法律、法规要求，结合煤矿行业技术标准规范和我矿实际，特制定《克沟煤矿重大危险源检测、评估、监控措施和应急预案》，以提高我矿安全管理人员及全矿职工对重大危险源的辩识能力、安全管理能力、事故控制应变能力，并对重大危险源采取相应的检测、监控措施和应急预案，以控制和降低重大危险源的泄漏，从而控制和减少、消除事故的危害。
第一章矿井基本概况
一、井田概况
1、地理概况
克沟煤矿位于威宁彝族回族苗族自治县城东南方向，从威宁彝族回族苗族自治县城有102省道至水城，从水城沿102省道行驶13km处有至龙场镇的乡村公路，沿该乡村公路行驶3km处有简易公路直通矿区，距离约3km；另外，矿区距贵昆线树舍站约7km，交通方便。
矿区地理座标：
东经104°33′28″～104°34′58″，北纬26°41′59″～26°43′29″。
业务管理隶属威宁县煤炭管理局。
2、承建单位概况或企业概况
（1）矿井生产能力及开采方案设计概况
威宁县龙场镇克沟煤矿属于新设置矿权煤矿（矿区拐点共4个，面积3.6875km2，开采深度+2200m～+1700m，生产规模15万t/a）。
矿区位于出水洞背斜西南翼，总体呈单斜构造，地层走向为南东-北西向，倾向南西，倾角63～72°，矿体沿走向及倾向出现波状起伏，但起伏不大。
主要开采M1、M2、M4、M5煤层。
2、地层与地质构造
1、地层
矿区区内出露的地层由新至老有：
第四系（Q），中三叠统关岭组（T2g）及三叠系下统永宁镇组（T1yn）、飞仙关组（T1f），上二叠统龙潭组（P3l）和峨眉山玄武岩组（P3β）、中二叠统茅口组（P2m）、栖霞组（P2q）及梁山组（P1l）,上石炭统马平组（C2mp）、滑石板组（C2h）及下石炭统摆佐组（C1b）、大塘组（C1d）。
矿区内出露各地层特征简述于下：
第四系（Q）
黄色、黄褐色粘土、亚粘土及植物根系，含砾砂、砂岩、泥岩碎块，主要分布在缓坡、沟谷及低洼地带。
厚0～20m。
三叠系下统（T1）
①永宁镇组（T1yn）：
出露于矿区西南部。
灰色中薄层灰岩为主，局部含灰色薄层白云岩，夹黄、紫红色泥岩及白云质泥岩。
厚，>40m。
②飞仙关组（T1f）：
出露于矿区西南部。
紫色、灰黄色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹砂质泥岩及页岩，厚373-430m。
与下伏二叠系上统龙潭组假整合接触。
二叠系上统（P3）
二叠系上统地层为汪家寨组（P3w）,龙潭组（P3l），为一套海陆交互相为主的含煤沉积建造，现将本区地层由老至新分述如下：
①汪家寨组（P3w）：
岩性以褐黄、灰绿、灰褐色薄-中厚层砂岩和薄层泥岩、页岩及砂质页岩为主，含煤10～15层，一般13层，可采4层，平均厚91m。
②龙潭组（P3l）：
岩性为褐黄、灰绿、灰褐色薄-中厚层砂岩和薄层泥岩、页岩为主，夹灰色中厚灰岩及煤层。
含煤9～19层，一般12层，均不可采。
平均厚110m
③峨眉山玄武岩组（P3β）：
暗绿、暗灰蓝、油绿色细粒玄武岩、拉斑玄武岩为主，夹玄武质熔岩砾岩、玄武质凝灰岩、玻屑凝灰岩以及铁质粘土岩、炭质页岩及砂岩等，底部常为一层铝土质页岩。
厚238～248m。
④中统茅口组（P2m）：
灰至深灰色厚层块状致密灰岩，夹薄层状少量泥灰岩。
平均厚200-218m。
⑤中统栖霞组（P2q）：
灰至深灰色中至厚层块状灰岩，夹燧石结核及不规则白云质灰岩，下部夹较多炭质泥灰岩及钙质页岩。
平均厚238～258m。
⑥中统梁山组（P1l）：
灰、浅灰色中厚层砂岩及灰色页岩，夹炭质页岩，局部夹含砾粗砂岩、白云岩及灰岩透镜体。
厚度92～131m。
与下伏石炭系下统马平组假整合接触。
石炭系
上统（C2）
①马平组（C2mp）：
浅灰、灰白色厚层灰岩为主，中上部普遍具“豆状构造”，中下部时夹少量灰紫、灰绿色瘤状灰岩、泥灰岩及泥、页岩。
厚167～172m。
②黄龙组（C2h）：
浅灰、灰白色厚层块状灰岩为主，次为白云岩及白云质灰岩，夹燧石灰岩及硅质岩。
厚283～291m。
下统（C1）
①摆佐组（C1b）：
深灰、浅灰、灰白色厚层白云岩为主，夹少量灰岩、硅质岩。
厚508～513m。
②大塘组（C1d）：
浅灰至深灰色中厚层灰岩为主，夹白云岩及燧石灰岩以及泥灰岩、页岩等。
厚度大于160m。
2、构造
矿区位于出水洞背斜西南翼，总体呈单斜构造，地层走向为南东-北西向，倾向南西，倾角63～72°，矿体沿走向及倾向出现波状起伏，但起伏不大。
主要的构造为褶皱、断层，构造线基本呈南东—北西向展布，详述如下：
①褶皱
主要褶皱为出水洞背斜：
轴向310度左右，长度13公里，南东交于红岩-老屋基断层上，北西交于出水洞断层上。
核部地层为栖霞-茅口组。
②断层
主要断层为安木块-山王庙断层（F4）、姑租戛断层（F6）：
F4：
逆断层，长20km，走向275～300°，倾向北东，倾角70～80°。
F6：
正断层，长8km，走向约300°，倾向南西，倾角60°，断距100～200m。
总体上看，矿区位于出水洞背斜西南翼和F6的下盘，受F3的剧烈切割，F4、出水洞背斜对矿区煤层的影响痕迹基本消失。
克沟煤矿构造复杂程度为中等类型。
二、煤层及煤质
1、煤层
（1）含煤岩系
区内含煤地层二叠系地层为汪家寨组（P3w）,龙潭组（P3l），为一套海陆交互相为主的含煤沉积建造，根据岩性组合特征可分为上下2组：
①汪家寨组（P3w）：
以褐黄、灰绿、灰褐色薄-中厚层砂岩和薄层泥岩、页岩及砂质页岩为主，夹灰、黄灰、灰绿色中厚层玄武岩、灰岩及煤层。
含煤10～15层，一般13层，可采4层（M1、M2、M4、M5）。
厚91m。
②龙潭组（P3l）：
从M5煤层底板至栖霞-茅口组（P2m+q）上界，厚110～117m。
岩性为褐黄、灰绿、灰褐色薄-中厚层砂岩和薄层泥岩、页岩为主，夹灰色中厚灰岩及煤层。
含煤9～19层，一般12层，均不可采。
厚110m。
（2）含煤性
区内含煤岩系为二叠系上统汪家寨组（P3w）、龙潭（P1l），出露较完整，厚250-335m，平均厚315m。
含煤层（线）19～34层，一般25层，多以煤线及透镜体产出，总厚约18～24m，一般20m，含煤系数0.085。
可采4层（M1、M2、M4、M5），可采总厚4.20～6.10m，平均5.15m。
可采煤层特征分述如下：
M1煤层厚度1.00～2.00m，平均厚1.56m。
M2煤层厚度1.00～1.20m，平均厚1.07m。
上距M1煤层约38.0m。
M4煤层厚度1.20～1.60m，平均厚1.39m。
上距M2煤层约16.9m。
M5煤层厚度1.00～1.30m，平均厚1.13m。
上距M4煤层约18.1m。
威宁县龙场镇克沟煤矿可采煤层特征详见表2－1－1。
表2－1－1 威宁县龙场镇克沟煤矿可采煤层特征表
煤层编号
煤层厚度（m）
煤岩煤质特征
倾角
（°）
煤层间距（m）
煤层稳
定程度
极值（m）
均值（m）
M1
1.00～2.00
1.56
黑色块状、中至细条带状半亮型中灰、特低硫、高热值烟煤
70
38
较稳定
M2
1.00～1.20
1.07
黑色块状、细条带状半亮型高灰、低硫、高热值烟煤
70
较稳定
16.9
M4
1.20～1.60
1.39
黑色块状、细条带状半亮型高灰、特低硫、中热值烟煤
70
较稳定
18.1
M5
1.00～1.30
1.13
黑色块状、中至细条带状半亮型低灰、特低硫、特高热值烟煤
70
较稳定
2、煤质
（1）煤类
本井田主要可采煤层煤类为烟煤。
（2）煤质分析
（1）煤的物理性质
根据调查及贵州省煤田地质局实验室的煤质试验结果及有关资料数据，各可采煤层宏观及显微煤岩特征如下：
①M1煤层：
黑色块状、中至细条带状半亮型中灰、特低硫、高热值烟煤。
油脂光泽、块状，参差状断口，节理裂隙较发育。
②M2煤层：
黑色块状、细条带状半亮型高灰、低硫、高热值烟煤。
油脂光泽、块状、疏松易碎，参差状断口，节理裂隙发育，见细脉状方解石节理。
③M4煤层：
黑色块状、细条带状半亮型高灰、特低硫、中热值烟煤。
油脂光泽、块状、疏松易碎，参差状断口，节理裂隙发育，见细脉状方解石节理。
④M5煤层：
黑色块状、中至细条带状半亮型低灰、特低硫、特高热值烟煤。
油脂光泽、块状、疏松易碎，参差状断口，节理裂隙发育，见细脉状方解石节理。
（3）视密度
矿区范围内M1、M2、M4、M5煤层的视密度平均为1.40t/m3。
（4）煤的化学性质
根据原煤分析结果，按国家质量监督检验检疫总局（GB/T15224，1.2.3-2004）发布的《煤炭质量分级》标准，该矿M1、M2、M4、M5煤层煤质特征见表2－1-2。
主采煤层煤质成分表表2—1—2
煤层
编号
煤样
水分
Mad（%）
灰份
Ad（%）
挥发份
Vdaf（%）
焦渣
特征
全硫
St.d（%）
发热量
Qgr.d（MJ/kg）
M1
原煤
0.86
21.79
21.02
5
0.26
27.657
M2
1.41
31.55
23.13
3
0.71
26.352
M4
1.09
29.87
23.51
5
0.37
24.385
M5
0.58
13.57
20.54
5
0.30
30.567
由上表可知：
M1煤层为中灰、特低硫、高热值烟煤；M2煤层为高灰、低硫、高热值烟煤；M4煤层为高灰、特低硫、中热值烟煤；M5煤层为低灰、特低硫、特高热值烟煤。
（5）煤类及煤的工业用途
根据中国煤炭分类方案（1958年），M1、M2、M4、M5为烟煤。
根据M1、M2、M4、M5煤层的化学性质和工艺性能，其具有广泛用途，可用于动力用煤，化工用煤及民用煤等。
（6）煤的可选性
普查（补充）地质报告未对煤的可选性分析。
（7）煤层的风氧化
根据地质报告资料，结合地形及老窑采空等因素，氧化带下界深度一般斜深45m，垂深为30m。
（8）煤层顶底板条件
M1、M2、M4、M5煤层产于龙潭组，直接顶板以砂岩为主,底板以泥岩为主，开采时可能引起巷道顶板冒顶、底板底鼓和片帮。
4、煤层开采技术条件
（1）地温
本矿井及邻近矿井无地温异常现象，无需采取措施。
（2）煤尘爆炸性与煤的自燃性
本矿对M1、M2、M4、M5号煤层作了煤尘爆炸性和煤的自燃倾向性等级鉴定，根据《贵州省煤田地质局实验室鉴定报告》给出结果煤层均有煤尘爆炸危险性。
该矿M1、M2、M4、M5号煤层自燃倾向为三类——不易自燃煤层。
（3）煤与瓦斯危险性
克沟煤矿属低瓦斯突出矿井。
（4）冲击地压
矿井自建矿生产以来未发生过冲击地压。
（5）水文地质
根据2008年3月贵州省煤矿设计研究院编制提交的《贵州省威宁彝族回族苗族自治县克沟煤矿普查（补充）地质报告》资料：
矿区可采煤层位于最低排泄面以下，矿井最低排泄面海拔标高约+2056.0m。
直接充水水源主要为含煤地层基岩裂隙水、采空区积水、地表水，故本矿山以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型。
二、矿井开采概况
1、井田境界
根据贵州省国土资源厅2007年8月24日颁发的威宁县龙场镇克沟煤矿《采矿许可证》（证号：
5200000711562），该矿采矿权范围由4个拐点坐标圈定，开采深度+2200m～+1700m，矿区面积：
3.6875km2，矿区走向长度2.860km，倾斜宽度1.272km。
其拐点坐标祥见表1－4－1。
矿区范围拐点坐标 表1－4－1
序号
X
Y
0
2957000.00
35456000.00
1
2957250.00
35457200.00
2
2954500.00
35458500.00
3
2954500.00
35457000.00
面积：
3.6875Km2
开采标高
+2200m～+1700m
2、储量
根据2008年3月贵州省煤矿设计研究院编制提交的《贵州省威宁彝族回族苗族自治县克沟煤矿普查（补充）地质报告》，截至2008年2月28日止，该矿山保有总资源量为本次核实获M1、M2、M4、M5煤层（St,d<3%）资源储量总数1000.4万t，其中（332）48.3万t，（333）405.3万t，（334）？
546.8万t。
威宁县龙场镇克沟煤矿可煤层资源量汇总详见表1－4－2。
表1－4－2威宁县龙场镇克沟煤矿可采煤层资源/储量汇总表
类别
煤层
编号
查明煤炭资源量
资源量332+（333）
潜在煤炭资源量（334?
）
保有总资源/储量
总资源量
332
（333）
M1
33.3
127.6
160.9
122.1
283.0
1000.4
M2
15.0
106.9
121.9
83.4
205.3
M4
-
126.0
126.0
210.1
336.1
M5
-
44.8
44.8
131.2
176.0
（1）矿井地质资源量
矿井地质资源量＝（332）+（333）资源量
=48.3+405.3=453.6（万吨）
（2）矿井工业资源/储量
矿井工业资源/储量＝（332）+（333）×k
=372.54（万t）
式中k-----可信度系数，取0.7～0.9，矿井地质构造较简单，K值取0.8。
（3）矿井设计资源/储量
1）永久煤柱损失
①露头及采空区防水煤柱：
井田范围内可采煤层均有露头出露，各煤层露头风氧化带在储量核实时已扣除。
②河流保护煤柱：
矿区范围无河流，不需留设煤柱。
③断层煤柱：
井田范围内无断层构造，不需留设煤柱。
④井田境界煤柱：
根据有关规程规范的要求，在井田范围内留设井田边界安全煤柱，煤柱宽度为20m。
经计算，井田境界煤柱共10.6万t。
⑤地面建（构）筑物：
井田开采范围内没有大型城镇、工厂、需保护的古建筑（文物）等，原村寨范围内民宅按搬迁考虑。
经计算，该煤矿共留设永久煤柱10.6万t（只计算了（333）资源量范围）。
煤柱损失量=S边/Cosβ×M×D×10-4计算结果见表1-4-3。
（2）矿井设计资源/储量
矿井设计资源/储量=工业资源量-永久煤柱损失量
=372.54-10.61
=361.93（万吨）
3．矿井可采储量
（1）开采煤柱损失
①工业场地煤柱：
根据矿井开拓布置及工业场地布置图，工业场地布置在煤层露头线以外，不留设煤柱。
②主要井巷煤柱：
开采损失主要是井筒留设煤柱，井筒煤柱按每边20m，再以65°移动角留设。
经计算，共计开采煤柱损失量为：
7.83（万t）（只计算了（333）资源量范围）。
计算结果见表1-4-4。
表1-4-3永久煤柱计算统计表
项目
煤层编号
投影面积
比重
平均倾角
厚度（m）
资源量
井田边界煤柱
M1
750
1.4
70
1.56
2.59
M2
850
1.4
70
1.07
2.01
M4
988
1.4
70
1.39
3.04
M5
1187
1.4
70
1.13
2.97
合计
10.61
表1-4-4开采煤柱损失计算统计表
项目
煤层编号
投影面积
比重
平均倾角
厚度（m）
资源量
井筒煤柱
M1
860
1.4
65
1.56
2.04
M2
890
1.4
65
1.07
1.45
M4
1040
1.4
65
1.39
2.20
M5
1250
1.4
65
1.13
2.15
合计
7.83
矿井开采煤柱损失量=井筒煤柱量=7.83（万吨）
（2）矿井设计可采储量
设计可采储量＝[设计利用储量－井筒煤柱量]×采区回采率
计算结果见表1-4-5。
矿区内可采煤层薄煤层取85%，中厚煤层取80%
根据以上计算结果：
矿井永久煤柱损失量=10.61（万吨）
矿井设计资源/储量=361.93（万吨）
矿井保安煤柱量=7.83（万吨）
矿井设计可采储量=289.66（万吨）
表1-4-5设计可采储量计算统计表
煤层编号
煤层厚度
332
333
工业储量
边界煤柱
断层煤柱
设计利用储量
井筒煤柱
工业场地
采区回采率
设计可采储量
M1
1.56
33.3
127.6
135.38
2.59
132.79
2.04
0.8
104.60
M2
1.07
15
106.9
100.52
2.01
98.51
1.45
0.85
82.50
M4
1.39
126
100.8
3.04
97.76
2.2
0.8
76.45
M5
1.13
44.8
35.84
2.97
32.87
2.15
0.85
26.11
合计
5.15
48.3
405.3
372.54
10.61
361.93
7.84
289.66
3、矿井开采情况
（1）开拓方式
克沟煤矿开拓方式为斜井开拓。
（2）井口及工业广场位置选择：
克沟煤矿主斜井井口坐标X=2955537Y=35458088井口标高为＋2110m，副斜井井口坐标X=2955561Y=35458071井口标高＋2110m，风井井口坐标X=2955553Y=35458022井口标高＋2120m，工业场地集中在主副井口附近。
三、工业广场布置及地面主要建筑
工业广场主要设施有：
机修房、办公室、职工宿舍、压风机房、变电所、瓦斯抽放站、污水处理站及澡堂等。
四、生产系统、辅助系统及其工艺、场所、设施、设备的概况
（一）通风系统
本矿井采用抽出式通风。
通风系统为中央并列式，副斜井进风、主斜井辅助进风，回风斜井回风。
通风线路1：
主斜井→1988运输石门→1101运输顺槽→采面→1101回风顺槽→2028回风石门→回风斜井→引风道→地面。
通风线路2：
副斜井→2006轨道石门→1102回风巷→1102回风石门→回风斜井→引风道→地面。
通风线路3：
副斜井→1974运输石门→1102运输巷→1974运输石门→回风斜井→引风道→地面。
通风线路4：
副斜井→1988运输石门→1101运输顺槽→工作面→1101回风顺槽→2028回风石门→回风斜井→引风道→地面。
通风线路5：
副斜井→井底车场→回风斜井→引风道→地面。
通风线路6：
主斜井→井底车场→回风斜井→引风道→地面。
同时装备有主通风机在线监控系统，能随时对矿井通风能力及设备运转状况进行监控。
（二）瓦斯抽放系统
（1）煤层瓦斯主要参数
该矿没有作瓦斯基本参数的测定工作，建议业主请有资质的单位作该项工作，以便为矿井瓦斯抽放设计提供可靠的依据。
（2）瓦斯涌出量
根据矿井瓦斯涌出量预测结果：
+1938m标高以上Q井＝1.25×37.04×454/454＝46.3m3/t
+1700m标高以上Q井＝1.25×52.63×454/454＝65.79m3/t
按矿井达产后+1938m标高以上绝对瓦斯涌出量：
46.3×454/1440=14.6（m3/min）；
+1700m标高以上绝对瓦斯涌出量：
65.79×454/1440=20.74（m3/min）
根据矿井瓦斯抽采率应达到的指标，抽放率取45%，在矿井抽出瓦斯纯量9.33m3/min后，需风排瓦斯11.41m3/min（按最大值计算）。
（3）矿井瓦斯抽出量资料：
高负压系统：
抽放瓦斯纯量按10m3/min，瓦斯浓度按35％计，则混合量约为：
1.5×10/0.35=42.86m3/min；孔口负压为20kPa，出口压力4kPa。
低负压系统：
抽放瓦斯纯量为5.8m3/min，瓦斯浓度按15％计，则混合量约为：
1.5×4.8/0.15=48m3/min；孔口负压为5kPa，出口压力4kPa。
（4）选型计算结果
矿井高负压系统选用2BEP40型两台（一台工作、一台备用）作为瓦斯抽放泵，其额定参数为：
Q高=79.1m3/min，H高=40kPa，340rpm；耗水量5.5m3/h.台；配套防爆电动机YB280M-4（90kW、380V）。
矿井低负压系统2BEP40型两台（一台工作、一台备用）作为瓦斯抽放泵，其额定参数为：
Q高=79.1m3/min，H高=40kPa，340rpm；耗水量5.5m3/h.台；配套防爆电动机YB280M-4（90kW、380V）。
冷却水泵选用IS100－80－125型清水泵2台（1台工作，1台备用）；配套防爆动机电YB100L-4，2.2kW，660V。
经计算，高负压抽放故选择一趟干管（排出管）管径为Ф325×6.5型焊接钢管作为抽放主管；选用Φ232×4.5型焊接钢管作为回采工作面进、回风巷瓦斯抽放支管；
低负压抽放选择一趟干管（排出管）管径为Ф377×7mm的焊接钢管，支管（抽放管）管径Φ232×4.5mm的焊接钢管作为低负压抽放管路。
（三）矿井安全监测系统
该矿主要考虑瓦斯监控系统，地面设监控主机（KJ90NA）两台（一用一备），打印机一台，调度终端一台；安设瓦斯传感器、负压传感器、设备开停传感器、风速传感器、液位传感器等对矿井瓦斯、负压、设备开停、风速、水仓水位等进行监测监控。
根据《煤矿安全规程》第241条规定，开采容易自燃和自燃的煤层时，在采区开采设计中，必须明确选定自然发火观测站或观测点的位置并建立监测系统。
本矿井煤层有自燃发火趋向，故井下装备一套束管火灾监测系统。
束管火灾监测系统拟选用JSG-8型井下束管火灾监测系统，该系统可对工作面及采区有关参量进行监测，就地显示各测点的气体组成的监测值，能接收、执行地面中心站发来的命令，并将系统采集的火灾参量和工作状态信息输给中心站。
系统具有较强的数据处理功能，能存储十年以上的监测数据，也能调阅各测点的历史监测数据值。
（四）矿井供电系统
矿井设计采用双回路供电：
Ⅰ回：
来自威宁县龙场变电站10KV线路（约6km）。
Ⅱ回：
来自威宁县结里变电站10KV线路（约4km）。
矿井建设施工前必须建成双回路电源入矿，并与之落实签订供电协议，保证对矿井进行可靠供电。
（五）矿井排水系统
（1）排水方式
该矿为斜井开拓，采用在井下建中央泵房的集中排水方式。
井底水仓中的水经副斜井排水管排至地面井下水处理站，井下水经处理后可重复利用。
（2）设计依据
①矿井涌水量：
该矿为新设矿井，无涌水量资料。
设计采用大气降水入渗法计算，预测矿井涌水量，经计算：
矿井正常涌水量Q正常=20m3/h；最大涌水量Q最大=60m3/h（含井下防尘水）。
②排水垂高：
H=172m（矿井排水管道从副斜井至工业场地内的井下污水处理站）。
（3）选型计算结果
根据上述计算的QB、HP值及邻近矿井水质情况（PH>5），初选三台额定值接近的MD46-
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