度瓦斯治理技术方案及安全技术措施.docx

1、度瓦斯治理技术方案及安全技术措施矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施（2017年度）矿井名称：新疆准南东煤矿编制单位： 编制日期：2017年2月15措施名称：矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施编 制 人：审核单 位审批意见审批人审批日期生产技术科机电科调度室机电副矿长安全副矿长生产副矿长总工程师矿 长2017 年度矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施根据 2017 年度矿井采掘布局及实际，为保证矿井采掘工作面安全顺 利生产，特编制 2017 年度矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施。第一节 矿井概况一、概况新疆准南东煤矿位于乌苏市南东 50km 处，行政区划属乌苏市管辖。 煤矿与312国道通过长46

2、km的简易公路相连，自312国道向西26km可到 奎屯市，向西46km可到乌苏市，向东37km可到沙湾县，外部交通条件较 为便利。井田位于天山北麓山前低中山区，地形坡度 527,总体地势南 高北低。海拔高程+1650n+1725m相对高差80160m沟谷与山岭相间 呈自北西向东、东南方向延伸。矿井采用主斜井、副斜井进风,斜风井回风（两进一回）的中央并列 式通风,矿井斜风井主要通风机为抽出式,一用一备,主要通风机型号 FBCDZNO型主要通风机，额定功率 2X 110KV，电机型号 YBF2-315L2-8, 转数 740r/min，风量 16004920min，风压 2300600Pa,额定电

3、压 380660V。二、 矿井瓦斯情况2016 年瓦斯、二氧化碳鉴定成果,煤瓦斯绝对涌出量最大为：1.09m3/min 。二氧化碳相对涌出量约为： 1.1m3/t 。三、 煤层自燃倾向性、爆炸性经鉴定：A4煤层具有爆炸性，为自燃煤层，自燃倾向性等级为H类， 自燃发火期 51 天；四、 气象及地震井田一带气候属中温带大陆性干旱气候。气温变化于 -29.1 C 32.4 C,年平均气温3.4 C4.3 C; 68月为夏季，其中7、8月间气温最 高，年最高气温32.4 C; 11月份至来年3月份为冬季，1月份气温最低，年 最低气温-29.1 C。年最大降雨量554.5mm年平均蒸发量为1411.91

4、mm 最大降雪厚度 0.3m。 6月和9月多雨，常有雹、雨交加，引发山洪，冰雹直 径可达 0.5 2cm。 9月底10月初开始降雪，次年 3月底4月初消融。最大冻 土深度 11.2m。 4 5月为多风期，风向西北，多为 24级，最大可达七 级。根据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),该区地震动峰值 加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期为0.40s。地震基本烈度为忸度。第二章 矿井瓦斯治理技术方案及安全技术措施根据矿井 2017 年生产规划、安技改及采掘接替需要， 2017 年计划掘 进巷道为E1141准备工作面开切眼、二水平上部车场段、+1400m进料联巷、 +1420m运输

5、上山、+1150m运输上山、+1400m煤仓、+1150m井底水仓、+1150m 井底水仓、+1150m回风上山下段、W2241首采面上顺槽与 W2241首采面下 顺槽。第一节 通风系统治理方案一、矿井通风现状 矿井采用主斜井、副斜井进风，斜风井回风(两进一回)的中央并列 式通风，矿井斜风井主要通风机为抽出式，一用一备，主要通风机型号 FBCDZNO1型，额定功 率2X 110KW 电 机型号 Y BF2-315L2-8，转数 740r/min ,风量 16004920r3/min ,风压 2300600Pa 额定电压 380660V矿井严格执行煤矿安全规程有关通风系统的管理规定，建立了独 立

6、完整的通风系统，矿井按规定设置专用回风巷，采区进、回风巷贯穿整 个采区，各用风地点风量均达到或超过设计要求，没有无风、微风、循环风现象。矿井现工作面（W1141综放工作面），采用一源一汇的“ U通风，掘 进工作面采用压入式通风。二、 通风系统矿井主要通风线路为：副斜井-+1400m井底车场-+水仓联巷-W1141综放工作面运输顺槽 f W1141综放工作面W1141综放工作面回风顺槽回风上山主要通风 机-地面副斜井-+1400m井底车场-回风联巷-回风上山- E1141回风顺槽外 段（局扇）-E1141回风顺槽掘进工作面-进料联巷-回风上山-主要通 风机-地面。副斜井-+1400m井底车场-+

7、1400m运输巷（局扇）-E1141运输顺槽 掘进工作面-回风联巷-E1141回风顺槽外段-回风上山-主要通风机- 地面。三、 通风设施（一）井下通风设施布置1主要进、回风巷之间的每个联络巷中，必须砌筑永久性风墙；需 要使用的联络巷及风井安全出口，必须按设计安设两道连锁的正向风门和 两道反向风门。 +1520m 车场至少设置两道连锁的正向风门和两道反向风 门。2采空区必须及时封闭。必须随采煤工作面的推进，逐个封闭通至 采空区的联通巷道。工作面开采结束后，必须在所有与采区相通的巷道中 设置密闭墙，全部封闭采空区。3控制风流的风门、风墙、风窗等设施必须可靠。不应在倾斜运输 巷中设置风门；如果必须设

8、置风门，应安设自动门或设专人管理，并有防 止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。回风上山构筑一道永久调节窗， E1141 回风顺槽外段（通回风上山） 构筑两道永久调节风门；（二）确保风流稳定1. 在各通风网路上，应按设计和需要安设风门、调节风窗和密闭等通 风构筑物，并随生产的进度进行及时调节补充，风门设置闭锁装置。确保 各用风地点的风量，风速符合煤矿安全规程的规定，确保风流稳定。2. 及时清除巷道的杂物和障碍，尽量避免在主要进回风巷道内停放矿 车，堆放材料及其它物品，确保风流畅通。 2017 年，对回风上山（下段） 进行扩修，保证通风断面；3. E1141运输顺槽、E1141回风顺槽

9、等掘进工作面均为独立通风。四、风量计算及分配（一） W1141综放工作面1. 工作面概况W1141综放工作面井下位于11采区西部，南部与上区段1493水平采 空区留设垂高12米的隔离煤柱，东部距离副井 900m工作面地面位于副 斜井筒以西，地表附近范围为山区，地表覆有少量植被，地面无建筑物及 保护物。工作面所采为A4煤层，为中厚特厚煤层，煤层厚度为2.65.71m, 平均厚度为3m顶、底板均为粉砂质泥岩、粉砂岩，局部有高炭泥岩伪底； 无夹矸层,为较稳定煤层。W1141综采工作面地质构造较为简单，煤（岩）层走向近东西，倾向 由南向北倾斜,倾角 45,煤（岩）层趋势为南高北低。断裂、褶曲、裂 隙等

10、构造不发育； 根据地质资料分析, 煤层位于背斜的北翼、 无断层穿过, 对正常的回采工作无影响。2. 本煤层邻近已采块段的瓦斯涌出量根据邻近采区已采块段资料：A404工作面标高+1493m回采期间相对瓦斯涌出量0.160.33m/t，绝对瓦斯涌出量最大0.41m3/min ; A402工作 面煤层底板标高为+1523m相对瓦斯涌出量 0.12m3 /t0.3m3 / t，绝对 瓦斯涌出量最大0.36m3/min ;3. 瓦斯来源分析W1141综放工作面井下位于11采区西部，南部与上区段1493水平采 空区留设垂高12米的隔离煤柱，东部距离副井 900m工作面地面位于副 斜井筒以西，地表附近范围为

11、山区，地表覆有少量植被，地面无建筑物及 保护物。W1141面在回采过程中，工作面瓦斯涌出主要有三个来源： 一是工 作面煤壁及落煤的瓦斯涌出；二是采空区瓦斯涌出；4. 瓦斯涌出量预测根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法规定，该面采用统计 法核算瓦斯涌出量。式中:q 工作面相对瓦斯涌出量，m/mi n ;H 开采深度，mHo 瓦斯风化带深度，mH =已-：(q1 -2 ) 1 相对瓦斯涌出量随开采深度的变化梯度， m/(m3 t-);根据A404工作面、A402工作面标高差及相对瓦斯涌出量推算开采深度的瓦斯变化梯度a,见公式1-2。.(1-2)式中： H 2 瓦斯带内 2 水平的开采深

12、度， m；Hi瓦斯带内1水平的开采深度，mq2 在 H2 深度开采时的相对瓦斯涌出量， m/t ；3q1 在 H1 深度开采时的相对瓦斯涌出量， m/t ；把相关数据带入公式 1-1 、1-2 计算：该面回采期间相对瓦斯涌出量 为：0.26 0.40 m3/t 。根据该区域实测及统计法预测，W1141工作面回采期间相对瓦斯涌出 量为 0.260.40 m3/t 。按日产 1700吨（该面计划日均产 1417吨，富裕系数 1.2）计算。 W1141 综放工作面回采期间绝对瓦斯涌出量 0.30m3/min0.48m3/min。工作面回 采期间瓦斯治理主要采取风排治理。工作面采用“ U型通风，地面-

13、副斜井-+1400m井底车场-煤仓联 巷W1141运输顺槽W114综放工作面 W1141回风顺槽斜回风井地 面5. 风量计算（1 ）按气象条件计算：Qf =60x 70%X Vcf x SCf x kch x kci （mVmin ）式中vcf 采煤工作面的风速，m/s。W1141进风流最高温度15C，按采 煤工作面进风流的最高温度从表 1-1 中选取；取 1.0 m/sSf采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的 平均值计算，m;根据ZFB500Q支架参数最大有效断面15.8m3, 最小有效断面10.8m3; kch采煤工作面采高调整系数，具体 按表 1-2 取值;kcl 采煤

14、工作面长度调整系数，具体按表 1-3取值；70%-有效通风断面系数；60单位换算产生的系数。Qf=60x 70% 2.5及放顶煤工作面系数（kch）1.01.11.2表1-3 kci 采煤工作面长度调整系数采煤工作面长度/m系数（kci）V 150.815800.8 0.980 1201.01201501.11501801.2 1801.30 1.40（2）按照瓦斯涌出量计算：QCf = 100x qcgX kcg=100x 0.48 x 1.2=58 （ml/min ）式中qcg采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量， m/min。取0.48mVmi nkeg 采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备

15、用风量系数。通常机采面可取 1.21.6 ，取 1.2 100按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过 1的换算系数。(3) 按照二氧化碳涌出量计算：Qf =67X qee x kcc=67X 0.81 x 1.2=65 (mVmin )式中 qcc采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，取0.81m3/min ；kcc采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数。取 1.2 67按采煤工作面回风流中二氧化碳的浓度不应超过 1.5的换算 系数。( 4)按工作人员数量验算：3Qf 4Nf 4x 44 176 m/min式中 Ncfi 采煤工作面同时工作的最多人数；取 44人4每人需风量， m3

16、/min 。( 5)按风速进行验算：1 验算最小风量：Qf 60x 0.25 Sb60x 0.25 x 11.06=166 (m/min )Scb =l cbxhcfx70%=6.59x 2.6x 70%=11.06(m2)2 验算最大风量：Qf 60x4.0 Scs=15X10.92=164mi/mi n按最咼风速验算每个岩巷、煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最大风量： Q掘 240&n=2403X 11.32=2717m/mi n式中：S掘一一掘进工作面巷道断面积。最大取11.32 m,最小取10.92m2 根据瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、最低允许风速、最咼允许风速、 同时工作最多人数计算，掘进

17、工作面需风量不得低于 164m/min。(5) 局部通风机选择风筒有效风量率按直径800mm供风长度870m计算P 效=(1 L800 X P100 100)x 100%=(1-870 X 2.6 %- 100)X 100%=77.38 %式中：P效 风筒有效风量率，L800 800风筒供风长度(m),风筒长度取870mP100 800风筒风筒百 m漏风率，2.6 %柔性风筒百米漏风率表通风距离(m1000P100（%） 10 3 82 82 82 25根据以上风量计算和掘进期间瓦斯涌出量情况，选用二台FBDNO6.0/2*18.5KW局扇供风，以确保一台使用，一台备用。根据风量及 通风距离(

18、约870m),选择使用800mm勺风筒，风筒必须是胶质阻燃抗静 电型风筒。(6) 局扇前风量校核3Q掘需二Q局吸+15S=350+150.8%CI4 T2 0.8%CHt(2) 断电值：Ti 1.3%CH, T2 0.8%CHt(3) 断电范围：Ti、T2掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。(4) 复电值：Ti0.8%C4 T2=15X12.6=189m/min按最咼风速验算每个岩巷、煤巷或半煤岩巷掘进工作面的最大风量： Q掘 240Sin=240x 12.6=3024m/mi n式中：S掘一一掘进工作面巷道断面积。取 12.6m2根据瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、最低允许风速、最咼允许风速、 同时工作最多人数计算的风量选择需风量不得低于 189nVmin。(5) 局部通风机选择风筒有效风量率按直径800mm供风长度870m计算P 效=(1 L800 x P100 100)x 100%=(1-870 x 2.6 %- 100)x 100%=77.38 %式中：P效 风筒有效风量率，L800 800风筒供风长度(m),风筒长度取870m