谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿.docx

资源描述

谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿.docx

《谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿.docx（31页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿.docx

谢家集新一煤矿紧急避险系统设计初稿

淮南市谢家集新一煤矿

井下紧急避险系统建设方案设计

二〇一三年三月二十八日

参加设计人员名单

姓名

专业

职称

裴治松

经济

高级经济师

颜廷奎

采矿

工程师

张振武

机电

工程师

沈正国

采矿

工程师

许占宝

通风

技术员

刘闯

机电

技术员

李金波

地质

技术员

许磊

安全

技术员

前言

建立并完善煤矿井下安全避险“六大系统”是国家安全发展的需要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的技术装备，为规范和促进我矿井下紧急避险系统的建设、完善和管理工作，根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发【2010】23号）精神和安监总煤装【2011】15号文件《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》精神以及安徽省经信委（皖经信煤炭函〔2013〕201号）《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》精神，结合我矿矿实际情况，特编本方案设计。

本设计中的紧急避险设施建设主要包括永久避难硐室、临时避难硐室建设。

紧急避险系统建设的主要内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。

紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能。

紧急避险系统是煤矿井下安全避险“六大系统”的一部分，它与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统共同组成煤矿井下安全避险“六大系统”，形成井下整体性的安全避险功能。

第一章矿井概况

第一节矿井基本情况

一、交通位置

谢家集新一煤矿位于淮南市谢家集区，原李一矿水张铁路以东井田范围。

距赖山集1.5km，距望峰岗镇1km。

距洞山约20km。

本区水陆交通方便，铁路有水张线接合阜线和淮南线；水路有淮河，沿淮河上行可至凤台、正阳关、阜阳；顺流而下至蚌埠经洪泽湖入运河至长江；公路四通八达，交通十分方便。

图1－1矿井交通位置图

二、地形地貌及河流

本井田地形为丘陵，地表主要为农耕地，地面标高+30m左右。

煤系地层之上为第四系地层所覆盖，第四系表土层厚23m左右。

区内地表主要建筑物李二矿塌陷区排涝站，水张铁路，其它大部分为农田。

矿区中部由于大矿几十年的开采塌陷影响，地表出现面积大小不等几口水塘，最低标高10.4m，正常积水较少，雨季积水增加。

本地区地处亚热带与暖温带的过渡地带，属于暖温带半湿润季风气候区。

年平均气温为15.2℃,夏季炎热多雨，多东南风，7、8月份最热，极端最高气温近44.2℃（53.8.31）；冬季寒冷，多西北风，最大风力可达9级，1月份最冷,一般在+3～-8℃，极端最低气温-22.8℃。

年平均降水量为922.6mm，夏季降水量最多，占全年雨量的50%。

每年5～9月为雨季，6～8月为汛期。

年蒸发量为1613.2mm。

霜期约130天左右,冰冻期约半个月左右,冻结土深度0.1～0.2m。

降雪量：

年最大降雪量0.96m，平均0.3m,降雪期一般在12月至2月，年平均降雪3～5次。

淮河自西向东流经淮南地区，距该矿区约4.5km。

（位置见图1-1）

三、地质构造及煤层特征

本区剧烈的构造变动使煤层厚度变化大，煤层扭曲倾角多变化，这种构造形态迫使大矿采用非正常采煤方法回采，回采率很低，丢弃的遗煤较多，为小井复采提供了有利条件。

由于大矿已回采，煤层形态、断层位置与性质都得到了实际控制，构造特征与形态比较准确。

但本区煤层多、煤层厚，深部大矿开采后造成整体下沉，相对改变了原煤层的位置与深度，使用资料成果时，对这一因素已经考虑。

1、构造形态

本区位于李郢孜褶曲的上翼西段，煤层呈急倾斜，局部直立、倒转。

地层走向N60°～85°E，倾向SE，倾角45°～90°，多数倾角为55°～75°。

由于受F4.5断层切割使C14、C13煤层上下盘煤层重复，次级小褶曲发育，煤层形态多变，地质构造较为复杂。

2、主要断层

本区受剧烈的构造作用，形成地层急倾，直立、倒转、次级褶曲等多种形态，断层构造主要有F4.5和F16两条断层，其特征及控制情况分述于下：

（1）F4.5断层

由李一、李二矿多个水平开采实际控制，断层位置比较准确。

该断层贯穿整个李一、李二矿井田，是矿区内主要断层，走向110°～125°，倾向SSW，倾角60°～70°，落差200～230m，为张扭性正断层，它由F4、F5两条平行断层组合而成，构造带宽约30～50m。

该断层形成晚于李郢孜褶曲，因此，它切割了褶曲的不同部位。

本区处于F4.5断层落差最大的部位，因此，上盘、下盘均存在C14、C13煤层，上、下盘同一煤层的法距90～150m。

（2）F16断层

该断层也形成于褶曲变动以后，走向N50°～70°E，落差25～45m，断层面倾角大且呈扭曲状态，在不同部位倾向不同，浅部向北倾，深部向南倾，总体上为南倾斜的逆断层。

3、煤层

B4a煤层：

煤厚0.9～2.0m，平均厚度为1.5m，属较稳定煤层。

顶板岩性为灰色砂质泥岩，含少量植物化石；底板岩性为灰至白色铝土质泥岩，厚0.5m左右，以下变为灰色砂岩，含菱铁结核。

B4a与B4b层间距0.5～2.0m。

B4b煤层：

煤厚1.4～3.25m，平均厚度1.9m，结构简单，属较稳定煤层，顶部有一薄层劣质煤。

顶板为灰色砂质泥岩，硬度中等，向上渐变为砂岩，含菱铁结核，有0.7m的砂质泥岩伪顶；底板为灰色砂质泥岩。

B4b与B6层间距24～25m。

B6煤层：

煤厚1.3～2.1m，平均厚度1.6m，属较稳定煤层。

顶板为灰色砂岩，有时有砂质泥岩，含芦木化石；底板为灰色中砂岩，层理清晰，硬度不大。

B6与B7层间距5～6m。

B7煤层：

煤厚3～5.50m，平均厚度3.70m，结构复杂，含一层夹矸，厚0.1～0.9m，煤层稳定。

顶板为灰色至深灰色泥岩，较致密；底板为灰褐色砂岩，较硬。

B7与B8层间距0～8m，有时并区为一层。

B8煤层：

煤厚2.5～7.88m，平均厚度5.30m，煤层稳定，硬度不大，顶板为灰色泥岩，夹薄煤层，易破碎，含植物化石；底板为灰褐色细砂岩。

B8与B9层间距9～15m。

B9煤层：

煤厚0.54～2.9m，平均厚度2.0m，稳定，含黄铁矿结核。

顶板为灰～灰白色中砂岩，较坚硬，有时有0.5m的泥岩伪顶；底板为灰色中砂岩，较坚硬。

B9与B10煤层间距50～54m。

B10煤层：

煤厚0～1.90m，平均1.35m，煤层不稳定，含一层0.1m厚的泥岩夹矸。

当直接顶为砂岩时，煤层薄，且大面积不可采；当直接顶为砂质泥岩时，煤层相对较厚，且较稳定；底板为褐黄色泥岩，含鲕状团块。

B10与B11a煤层间距20～25m。

B11a煤层：

煤厚0.34～2.37m，平均煤厚1.10m，较稳定。

顶板为灰色砂质泥岩和条带状细砂岩，含细羊齿和瓣轮木叶化石；底板为褐黄色泥岩，含植物根化石。

B11a与B11b煤层间距8～11m。

B11b煤层：

煤厚1.10～5.91m，平均3.50m，为稳定煤层。

含1～2层0.2～0.8m的灰色泥岩。

顶板为灰色致密泥岩或和砂质泥岩；底板为褐黄色泥岩和砂质泥岩。

B11b与C13煤层间距52～60m。

C13煤层：

煤厚1.06～7.8m，平均煤厚6.50m，为稳定煤层。

顶板为砂质泥岩,向深部逐渐变为砂岩,砂岩内有大量角砾状包裹体；底板为褐黄色泥岩，局部与C12煤合并。

C13与C14煤层间距3～14m。

C14煤层：

煤厚0～2.24m，平均1.2m。

煤层不稳定。

部分不可采。

顶板为细～中粒砂岩；底板为淡灰色泥岩。

上述各煤层特征均为开采前的原始状态资料，但经大矿开采后，其埋深、产状等均有不同程度的变化。

四、开采技术条件

1、岩性

谢区新一矿地层为二迭系含煤地层，全部被15～20m厚度的第四系黄土层所覆盖。

谢区新一矿复采的B4～C14煤层位于二迭系下统下石盒子组及上石盒子组下部，属淮南煤田第二、三、四含煤段。

由于本区处于八公山平缓单斜区和舜耕山倒转单斜（推覆体构造）区相连接的扭曲部位，因此，地层倾角变化大，由北倾10°-45°-90°～倒转向南倾80°-45°等均有。

煤系地层岩性以泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩发育为主，其间发育数层可采煤层，在部分煤层的顶、底板发育有中粒长石石英砂岩，或砂岩与泥岩、砂质泥岩互层。

2、瓦斯、煤层的自燃性、煤尘爆炸性

（1）瓦斯

根据安徽省发展和改革委员会发改能源[2005]222号文《关于2004年度全省煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》鉴定结果本矿为低瓦斯矿井。

历年瓦斯鉴定均为低瓦斯矿井。

但由于是老区复采，在大矿遗留的老塘、老硐、盲巷以及断层带内也有瓦斯积聚的可能，因此在采掘过程中，仍应加强瓦斯监测、监控，防患于未然。

（2）煤尘爆炸性

根据2012年8月7日安徽兴安矿用安全产品检验站检验结果显示，我矿B4b、B6、B7b、B8a、B8b、B9b、B10、B11b、C13、C14煤层作了煤尘爆炸性鉴定，鉴定结果煤尘有爆炸性。

（3）煤层自燃倾向等级

根据2012年8月7日安徽兴安矿用安全产品检验站检验结果显示，我矿B4b、B6、B7b、B8a、B8b、B9b、B10、B11b、C13、C14煤层自燃倾向鉴定为Ⅱ类，属自燃煤层。

五、矿山救护

我矿因井型较小，在册职工少，没有建立自己的矿山救护队伍。

我们每年均与淮南矿业集团矿山救护大队签订救护协议，如有需要服务事项，通过电话联系半小时之内即可到达矿上。

第二节矿井开拓开采现状

一、井田境界、储量、生产能力和服务年限

1、井田范围：

谢家集新一煤矿位于淮南市谢家集区，由淮南市原赖山一矿、陶圩一矿和隆盛达五号井整合组成。

矿井位于原李二矿水张铁路以东井田范围。

距赖山集1.5km，距望峰岗镇1km。

矿区范围东起李二矿塌陷区排涝站煤柱线，西至水张铁路保护煤柱线，北起3607800线，南至3607047线；上限为煤层露头，下限至-300m水平；矿区范围由14个拐点坐标所圈定（见附表1-1）；矿区面积为0.3655km2。

附表：

1-1

矿区拐点坐标统计表

编号

名称

拐点坐标

X（纬距）

Y（经距）

1B9

3607424

39490400

5B9

3607219

39490200

4B4

3607070

39490226

3607047

39490381

3607200

39490840

3607270

39490840

3607270

39490800

4C13上

3607618

39490800

3C13上

3607600

39490940

2C13下

3607790

39490940

3607848

39490680

1C13下

3607780

39490412

3607565

39490345

3607565

39490400

2、储量

（1）、储量计算方法及主要参数的确定

①面积

本次储量估算在立面投影图上进行，由于煤层走向变化大，呈“S”形扭曲，煤层走向展开长度比立面投影长度要长许多，因此，储量计算面积比实际面积要小一些，面积计算上增加了储量的可靠程度。

②煤厚

残遗煤的分布与煤层赋存条件、采煤方法有关，由于煤层呈高角度扭曲状态，难以使用正规采煤方法，本区极大部分使用挑皮、搂式采煤方法，少数采用掩护支架，各种采煤方法均不同程度存在残遗煤，综合分析残遗煤的情况为：

C13、B11b、B8、B7等煤层残遗煤较多,很少出现没有煤的情况,在煤厚上没有取用面积折算系数；B11a、B9、B6、B4b煤层局部无残遗煤存在，残遗煤的厚度又取用0.7的面积折算系数；对C14上、B10、B4a煤层，特别是薄煤层残遗煤分布不均，时有时无，残遗煤的厚度又取用0.6的面积折算系数，各煤层的残遗煤取用值见表1-3。

③容重

根据李一矿地质报告，各煤层容重见下表。

表1-2煤层容重表

煤层

C14

C13

B11b

B11a

B10

B4b

B4a

容重

1.40

1.37

1.39

1.42

1.40

1.38

1.48

1.41

1.32

1.44

1.32

计算公式为：

Q＝S·M·D/sinα

Q－煤层块段储量（吨）

S—煤层块段立面积（m2）

α－煤层块段平均倾角（度）

M－块段平均煤厚（m）

D－煤层容重（吨/m3）

表1-3煤厚分析与储量估算煤厚取用值

煤层

原生态煤厚简述

小井复采残遗煤状况

煤厚取用值（m）

C14下

C14上

钻孔与巷道见煤厚0～2.24m,平均1.2m,煤层不稳定；本区范围内局部不可采

目前回采至-215m标高,实见残遗煤0～2.0m,分布不均有的区域无煤,一般厚1.3～1.4m,取用0.6面积折算系数

0.8

C13下

C13上

钻孔与巷道煤厚1.06～7.8m,平均6.5m,煤层稳定；全区可采

实见残遗煤较多,一般厚3～4m,没有残遗煤的情况极少,与采煤方法有关,楼式采煤法残遗煤较多

2.6

B11b

煤厚1.16～5.91m,平均3.5m,煤层稳定，全区可采。

本区内煤厚较大，一般厚3.0～4.4m,多数为3.6m左右

本煤层大矿采用挑皮和楼式采煤法回采,残遗煤较多,没有残遗煤的情况很少,最大处厚4.5m,一般厚2.5m,

2.3

B11a

煤厚0.34～2.37m,平均1.10m,属较稳定煤层。

本区煤厚1.2m～2.25m

实见残遗煤厚0.5～2.0m多数地段在1.1m左右,有些地段已被采尽,取用0.7面积折算系数

0.8

B10

煤厚0～1.90m,平均1.35m,煤层不稳定,含夹石1层,厚0.1m左右。

本区为大矿储量注销区，多数地段未回采

小井回采区见煤厚1.5～2.0m,多数地段厚1.0m左右,取用0.6的面积折算系数厚

0.6

煤厚0.54～2.90m,平均2.0m,煤层稳定；全区可采。

本区内煤厚1.5～2.37m

残遗煤分布不均,一段有煤一段无煤,一般厚0.8～2.0m,多数厚1.4m大矿采煤方法主要为挑皮,取用0.7面积折算系数

1.0

煤厚2.5～7.88m,平均5.3m,煤层稳定，全区可采。

本区煤厚3.3～8.8m,一般厚达6.2m

大矿采煤方法为挑皮,残遗煤较多,没有无煤区,一般3～4m,当B8、B7合并时煤厚达8～9m,残遗煤厚也达4～5m

2.8

煤厚3.0～5.5m,平均3.7m,含夹石层1层,厚0.1～0.9m,煤层稳定。

本区煤厚4m以上

大矿采煤方法以挑皮为主,次为掩护支架,没有残遗煤的情况极少,一般厚2～3m

2.2

煤厚1.3～2.1m,平均1.6m,属较稳定煤层。

本区煤厚1.6m～2.9m

大矿采煤方法为挑皮,残遗煤厚0.7～2.0m,多数达到1.4m,取用0.7面积折算系数

1.0

B4b

煤厚1.4～3.25m,平均1.9m,煤层结构简单,属较稳定煤层。

本区煤厚1.4m～1.9m

大矿在-180m以上为楼式采矿煤方法,-180m以下为挑皮采煤方法,残遗煤厚0～2.0m,局部无遗煤,多数达到1.3m,取用0.7面积折算系数

0.9

B4a

煤厚0.9～2.0m,平均1.5m,属较稳定煤层。

本区煤厚0.6m～1.8m,一般厚1.2m

大矿采煤方法为挑皮,残遗煤厚0～1.6m,分布不均局部无遗煤,一般厚1.2m,取用0.6面积折算系数

0.7

④计算储量

矿井合并后各煤层全面圈算了储量,估算结果获得经济的基础储量（122b）138.02万吨，其中：

原各小井范围内93.81万吨，扩界范围内新增储量44.21万吨；在矿井总储量中本矿自身井筒煤柱量为38.07万吨，赖山工房煤柱量为2.42万吨，矿西村煤柱（呆滞量）12.69万吨，柱外储量84.84万吨（表1-4、表1-5）。

附表：

1-4

储量估算结果汇总表

储量单位：

万吨

矿井

煤层

标高

合计

小井自

身柱外

小井自

身柱内

赖山工

房煤柱

矿西村煤柱（呆滞量）

原

陶

圩

一

矿

C14下

-300以上

2.72

C13下

-300以上

4.17

C14上

-300以上

2.72

1.77

0.95

C13上

-300以上

7.70

4.82

2.88

小计

-300以上

17.31

6.59

10.72

原

赖

山

一

矿

C14上

-300以上

0.88

0.26

0.62

C13上

-300以上

3.66

2.31

1.35

B11b

-300以上

18.12

11.70

6.42

B11a

-300以上

7.12

5.03

2.09

B10

-300以上

5.71

4.01

1.70

-300以上

4.44

2.06

2.38

-300以上

14.12

9.65

4.47

-300以上

10.58

3.17

7.41

-300以上

4.89

1.58

3.31

B4b

-300以上

4.95

1.62

3.33

B4a

-300以上

1.45

1.08

0.37

小计

75.92

42.47

31.48

1.97

隆盛达五号井

B4b

-112以上

0.58

扩界

-112～-300

5.37

-112～-300

17.15

16.37

0.78

-112～-300

12.68

11.64

1.04

-112～-300

5.40

4.80

0.60

B4b

-112～-300

2.04

B4a

-112～-300

1.57

小计

44.21

41.79

2.42

总计

138.02

84.84

38.07

2.42

12.69

表1-5

储量估算结果分水平汇总表

单位：

万吨

煤层

合计

-112以上

-112～-192

-192～-300

C14下

2.72

C13下

4.17

C14上

3.60

1.30

2.30

C13上

11.36

2.58

8.78

B11b

18.11

8.07

10.04

B11a

7.12

3.38

3.74

B10

5.71

2.93

2.78

9.81

4.87

4.94

31.27

15.40

15.87

23.26

11.63

10.30

4.91

5.39

B4b

7.57

0.58

4.33

2.66

B4a

3.02

1.57

1.45

合计

138.02

0.58

60.97

76.47

⑤矿井保有储量

截止2006年12月31日矿井原井田范围内保有储量93.81万吨,扩界范围内新增储量44.21万吨,合计矿井保有储量138.02万吨。

到2012年末，矿井保有储量136.44万吨。

3、矿井生产能力

由于本次三矿井合并地矿局将矿井开采下限由原来的-312m提高到-300m，而且隆盛达五号井已经无煤炭资源造成可采储量下降。

计算新一矿可采储量为94.95万吨，根据新一矿实际情况，矿井设计生产能力为9万吨/年，核定生产能力9万吨/年。

4、矿井服务年限

根据计算，矿井设计可采储量为94.95万吨，矿井服务年限按矿井设计可采储量计算，矿井服务年限

=8.1年

式中：

T—矿井服务年限，年；

Z—设计利用储量，万t；

K—储量备用系数，取1.3。

根据设计及矿井技改情况，淮南市人民政府2010年倒排工期至2021年5月闭坑。

既矿井剩余服务年限8年。

二、矿井开采现状

矿井采用斜井、立井混合开拓方式，主斜井、暗主斜井主要提煤；副斜井、暗副斜井主要提矸、下料运送人员，专用回风立井回风。

矿井目前生产水平为-252m，因走向长度只有500m，固矿井没有分采区，-192m～-252m为第一水平，-252m～-300m为第二水平。

矿井现回采煤层为B7b、B8b、B11b、C13煤层，其余煤层因厚度不可采均未回采。

B7b、B8b煤层-222m以上已回采完毕，-222m～-252已局部回采；B11b煤层-222m以上部分已回采；C13-280m以上绝大部分已回采。

目前采掘工作面有-232B7回采工作面、-280C13回采、-242B8掘进工作面、-232B11掘进工作面、-300延深工程。

因矿井近几年采掘活动很少，-300水平延深工程现在刚开工，预计年底完工。

三、矿井通风系统情况

矿井采用中央并列式通风方式，主井、副井进风兼作安全出口；风井回风兼作安全出口。

地面安装2台FBCDZNo15/2×55对旋式风机，一台运行，一台备用。

风机功率55×2（kw），额定排风量24～39m3/s。

矿井目前实际风量为780M3，生产水平既进风水平-252m，-192为回风水平。

井下采煤工作面采用全负压通风，掘进工作面采用局扇通风，每个掘进工作面配备JBT52—11kw型局扇两台，一台工作，一台备用。

风筒选用Ф400mm抗静电阻燃风筒，采用压入式通风，能够满足施工需要。

四、矿井供电、供水系统

新一煤矿供电方面：

地面两个变电所，即主井工广变电所和副井工广变电所。

主井工广变电所采用双回路高压电源，高压电源一路来望峰岗变电所626＃线路电压等级为6KV，一路来自李郢孜镇水利线路05＃线路，电压等级为10KV。

变电所内安装两台200KVA变压器，供地面负荷使用，该变电所无井下负荷。

副井工广变电所采用双回路高压电源，高压电源一路来自望峰岗变电所626＃线路，另一路来自李二矿变电所609＃线路，电压等级均为6KV。

变电所内安装二台315KVA变压器，供地面负荷使用；安装两台200KVA变压器，供井下动力负荷使用。

动力电源通过副井两根MY3×95+1×35型电缆沿副井筒送入-128m水平配电点，供井下使用。

供水方面：

地面修建了210m3蓄水池，2吋供水管路覆盖全矿主要进、回风巷道并每100米留设阀门一个，1吋供水管路接至各施工地点并每50米留设阀门一个。

供水系统正常，所有采掘工作面及避难峒室安装了供水施救装置，正常进行维护。

第三节矿井“六大系统”建设情况

谢家集新一煤矿能够严格按照国家安全总局《关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》[安监总煤装（2011）15号]、《关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知》[安监总煤装（2011）33号]、《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》[安监总煤装（2012）15号]等文件的要求，认真做好

展开阅读全文