煤礦技改擴能工程(二采區(qū))瓦斯綜合治理可行性分析報告

1、selection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphform selection.paragraphformaaaaaaaaa

2、aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2selection.paragraphformat.linespacin

3、glinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopointselection.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphformat.linespacinglinestopoction.paragraphformat.linespacinglinestopoints(2)selection.paragraphfaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

4、aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahf煤礦技改擴能工程(二采區(qū))瓦斯綜合治理可行性分析報告第一章 礦井基本情況第一節(jié) 概況宏興煤業(yè)有限公司所屬的某煤礦位于普安縣樓下鎮(zhèn)禹歇村境內(nèi)，是生產(chǎn)能力為6萬噸年的合法生產(chǎn)礦井。礦井開采的主要煤層是c17、c19、c24號無煙煤，井田面積1.4331平方公里，核實可利用儲量1257萬噸，可采儲量901.12萬噸。根據(jù)煤炭市場的需求情況和企業(yè)發(fā)展的需要，于2005年委托設計單位編制礦井技術改造開采方案，經(jīng)貴州省煤炭局關于對普安縣某煤礦開采方案設計的批復（黔煤規(guī)字200513

5、6號）文件批準，同意某煤礦技改為30萬噸年，目前正在進行新系統(tǒng)技改擴能工程建設施工。交通位置：礦井由主干公路北到普安縣城66km接320國道，南至興義市52km接國道；南昆鐵路從礦區(qū)西南方向通過，距威舍站40km距清水河站20km，對外交通較為方便。井田范圍：井田走向長約1.1km，傾向?qū)?.4km，面積1.4331km2，核實可利用儲量1257萬噸，可采儲量901.12萬噸，礦界的9個拐點坐標為：a：x=2809070 y=35486130； b：x=2809900 y=35487030；c：x=2808960 y=35487540； d：x=2808110y=35487090；e：x=28

6、08170 y=35486630； f：x=2808320y=35486820；g：x=2808700y=35486550； h：x=2808500y=35486210；i：x=2808810y=35486060；第二節(jié) 地質(zhì)構造及煤層特征礦區(qū)總體為臺地地貌，屬中高山地形。地面植被較發(fā)育，灌木、雜草叢生，小沖溝較多，并呈樹枝狀展布，主要沖溝的走向與地層傾向基本一致。礦區(qū)北部為飛仙關組中下部地層，井田內(nèi)最高點標高海拔+1415m，最低點標高海拔+1075m，相對高差在340m。含煤地層多被滑坡及第四系坡積物覆蓋，滑坡一般有兩級臺階，臺階內(nèi)地形相對平緩，礦區(qū)內(nèi)無大河流。一、地層及主要地質(zhì)構造1、地

7、質(zhì)特征含水層巖組：為第四紀和下三疊統(tǒng)飛仙關組。其中第四紀為混雜有沖擊、殘積、坡積的重力堆積物，厚度015m。由滑移巖石塊體及砂、泥和礫石組成，主要分布在溝谷和山麓地帶，形成覆蓋面大的孔隙含水層，由大氣降雨直接補給。飛仙關組為薄至中厚層狀砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖夾少許粘土巖、灰?guī)r，厚度大于253m，是位居含煤地層之上含孔隙水的弱含水層，常形成高山、陡坡。隔水層巖組：為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M。龍?zhí)督M以鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖夾煤層、煤線等組成，厚度大于263m。由于鈣質(zhì)砂巖、粉砂巖等的孔隙水、裂隙水常被粉砂質(zhì)泥巖和煤層阻隔，因而龍?zhí)督M視為相對隔水層。補給、徑流、排泄條件：主要含水層為第四紀，所偏含

8、孔隙水主要由大氣降雨補給，之后經(jīng)地表溪流排泄于區(qū)外，其流量隨季節(jié)和降水的變化而變化，一般為17升/秒。2、地質(zhì)構造樓下鎮(zhèn)某煤礦在地質(zhì)構造單元分區(qū)上屬揚準地臺黔北臺隆六盤水斷陷普安旋扭構造變形區(qū)的黔西南渦輪構造，具體位于該構造單元內(nèi)的牛角向斜之南西揚起端了附近。褶皺及斷裂構造發(fā)育。（1）、褶曲單斜構造是礦區(qū)的總體構造格架，巖性主要為二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M含煤巖系，巖層產(chǎn)狀：傾向150260，傾角913，但在礦區(qū)范圍內(nèi)由于受南東側(cè)、北西側(cè)及中產(chǎn)部三條斷層的影響，致使單項斜構造被破壞，局部段發(fā)生褶曲。（2）、斷層構造f1斷層：出露于礦區(qū)北西側(cè)小營上一帶，地貌上形成溝塹，地表延伸約1100m，呈北東向展布，

9、傾向南東，傾角63，斷距50m；兩盤均為龍?zhí)督M，為正斷層。f2斷層：出露于礦區(qū)中側(cè)小營上一帶，地貌上形成溝塹，地表延伸約1300m，呈北西向展布，傾向南西，傾角70，斷距6585m；兩盤均為龍?zhí)督M，破壞了礦區(qū)內(nèi)煤層的連續(xù)性和完整性，為正斷層。f3斷層：出露于礦區(qū)東側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約1300m，呈北東向展布，傾向北西，傾角2345，斷距50m；兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。f4斷層：出露于礦區(qū)南西側(cè)，地貌上形成溝塹，地表延伸約1000m，呈北西向展布，傾向北東，傾角4570，斷距50m；兩盤均為龍?zhí)督M，為逆斷層。由于礦區(qū)范圍內(nèi)斷層構造發(fā)育，破壞了區(qū)內(nèi)煤層的完整性，因此，礦區(qū)構造復雜。二、

10、煤層及煤質(zhì)該礦井煤巖以條帶狀、粒狀結構為主，由鏡質(zhì)組分及鏡質(zhì)顯微組分，惰性組分及惰性顯微組分和礦物雜質(zhì)組成，在煤巖中有機組分轉(zhuǎn)化成的有益組合凝膠化、絲炭化產(chǎn)物較多；有害組分氧化礦石、硫化物、鹽類礦物較少。區(qū)內(nèi)煤巖以塊狀為主，粉（土）狀次之。在礦區(qū)含煤地層中，可采煤層有3層，自上而下依次為：c17、c19、c24號煤層，煤質(zhì)均為無煙煤，各煤層特征如下：c17號煤層：平均厚度3.51m，煤層結構為層狀，較穩(wěn)定，煤層傾角一般小于15，多為913，一般在煤層中或中上部夾一層厚10cm的炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)泥巖中含星點狀（小量團塊狀）黃鐵礦。煤層最大厚度78m，最小厚度1.85m，屬低灰中硫特低磷無煙煤。c1

11、9號煤層：為礦區(qū)可采煤層之一，厚度1.442.20m，平均1.86m，產(chǎn)出較穩(wěn)定，煤層呈似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與頂、底板產(chǎn)狀基本一致，傾角小于15，煤層內(nèi)部結構簡單，為單層煤、常夾有一層厚約8cm的炭質(zhì)頁巖、炭質(zhì)粘土巖和豆夾狀夾矸，夾矸在走向和傾向上延伸一般小于1.52.0m，屬低灰中硫特低磷無煙煤。c24煤層：煤層主要呈似層狀，局部呈透鏡狀產(chǎn)出，是全礦區(qū)產(chǎn)出較穩(wěn)定煤層之一，煤層產(chǎn)狀與圍巖一致，傾角10左右。在煤層的中部通常夾一層不穩(wěn)定和含黃鐵礦炭質(zhì)頁巖或炭質(zhì)泥巖，其厚度小于1.20m。為此，c24煤層在當?shù)赜衏24上、下煤層之分。煤層厚度1.304.00m，平均厚度2.52m。屬低灰富硫特低磷無煙

12、煤。c18、c20、c25、c28煤層：該4層煤層在本礦區(qū)范圍內(nèi)均屬不穩(wěn)定或較穩(wěn)定型，表現(xiàn)為煤層的厚度小，結構復雜，并在空間上變化較大，在礦區(qū)內(nèi)局部地段可供開采。三、礦井瓦斯、煤層自燃傾向性、煤塵爆炸性瓦斯：根據(jù)貴州創(chuàng)新礦冶開發(fā)有限公司2005年8月的鑒定報告，本礦為高瓦斯礦井，相對瓦斯涌出量為15.88m3t。在開采過程中要加強礦井通風和瓦斯管理，采取有效的防治瓦斯措施，確保不發(fā)生瓦斯事故。煤塵：根據(jù)煤炭科學總院重慶分院對某煤礦c17煤塵爆炸性鑒定報告，本礦c17煤層無煤塵爆炸性，礦井應對c19和c24煤層補作鑒定。礦井仍要采取綜合防塵措施，使井下巷道空氣中的含塵濃度降到安全標準以下，以保證

13、井下作業(yè)環(huán)境符合規(guī)程要求。煤層自燃：根據(jù)煤炭科學總院重慶分院對某煤礦c17煤層自燃傾向等鑒定報告本礦c17煤層自燃傾向等級為三類。礦井應對c19和c24煤層自燃傾向等級補作鑒定，在生產(chǎn)管理中要注意觀察自燃發(fā)火征兆，加強管理。同時要加強外因火災的防治工作。煤與瓦斯突出：根據(jù)煤炭科學總院重慶分院鑒定，礦井c17號煤層為突出煤層。在開采過程中加強管理，采取有效的“四位一體”的防突措施的，確保不發(fā)生事故。本區(qū)無沖擊地壓的記錄，地溫無異常。第三節(jié) 勘探程度及可靠性一、勘查地質(zhì)工作1、19691972年，貴州省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)大隊對該區(qū)進行過區(qū)調(diào)工作，提交了1：20萬盤縣幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告。2、19651

14、966年，六盤水地區(qū)煤礦地勘公司、煤炭科學院西安研究所和中國科學古生物研究所對包括本礦區(qū)在內(nèi)的盤縣相區(qū)西側(cè)羊場坡至土城一帶的上二迭系含煤地層進行了研究，將該相區(qū)煤層進行了分層編號，本次工作所采用的煤層編號基本與之對應。3、1998年12月，貴州地勘局一六地質(zhì)大隊在該區(qū)開展過勘查地質(zhì)工作，提交了普安縣樓下鎮(zhèn)煤礦區(qū)地質(zhì)簡測報告基本查明了該區(qū)煤層的賦存特征及構造特征，估算資源儲量26838.89萬噸,本次核實的普安縣樓下鎮(zhèn)某煤礦為其中一部份。4、2005年3月，中化地質(zhì)礦山總局貴州地質(zhì)勘查院在貴州地勘局一六地質(zhì)大隊提交的普安縣樓下鎮(zhèn)煤礦礦區(qū)地質(zhì)簡測報告的基礎上，根據(jù)某煤礦生產(chǎn)礦井資料和現(xiàn)場調(diào)查資料以

15、及礦方提供的資料，采用1：10000地形圖利用autocad放大成1：2000地形圖為底圖，開展與核實報告有關的地表地質(zhì)工作，并采用經(jīng)緯儀及手持式gps全球衛(wèi)星定位儀對采礦巷道地表出口進行準確定位，采用經(jīng)緯儀對采礦工程進行系統(tǒng)的測量，完成如下工作：(1)、1：5000地形地質(zhì)圖1.4331km2；(2)、1：2000地質(zhì)剖面測量4828m/3條；(3)、采礦工程測量：3155m；調(diào)查采樣點坐標測量33點；(4)、煤礦調(diào)查采樣33處；對某煤礦的礦區(qū)范圍內(nèi)各可采煤層資源量類別進行了劃分，并計算了保有資源量，主要結論為：(1) 煤礦資源賦存于晚二迭世龍?zhí)督M地層中，緩傾斜煤層，含全區(qū)可采煤層3層（c1

16、7、c19、c24），含局部可采煤層4層（c18、c20、c25、c28），其中，全區(qū)可采煤層c17、c19、c24平均厚度分別為3.51m、1.86m、2.52m。(2)、礦井水文地質(zhì)條件為簡單類型。(3)、礦區(qū)煤質(zhì)牌號均為無煙煤。(4)、核實截止2006年4月1日，普安縣樓下鎮(zhèn)某煤礦礦區(qū)范圍c17、c19、c24煤層保有資源量：1257萬噸。其中：控制的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（332）：329萬噸推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量（333）：872萬噸預測的資源量（334）？：56萬噸，并編寫成資源儲量核實報告。二、資源儲量的可靠性上述資源儲量核實報告已于2006年4月1日，由黔西南州國土資源局主持的聘請礦產(chǎn)資

17、源儲量評估師和有關專家組成的評審小組的評審。 第四節(jié) 礦井開拓與開采開拓方式：礦井采用斜井開拓，分層布。共設置三個井口：主斜井、副斜井、回風斜井。主斜井作為運煤的皮帶斜井；副斜井用為提升矸石、運送材料、進風等；回風斜井用為礦井總回風井。各井口坐標：主斜井：x：2809007 ，y：35486709 ，z：+1249，傾角：16副斜井：x：2808999 ，y：35486748 ，z：+1250，傾角：20回風斜井：x：2809708 ，y：35487083 ，z：+1372傾角：20礦井共劃分為兩個采區(qū)，f2斷層以南為一采區(qū)，以北為二采區(qū)。目前一采區(qū)還在開采，二采區(qū)正在進行礦井技改擴能新系統(tǒng)建

18、設施工。主斜往下掘進至c17號煤層后，繼續(xù)往下掘進60m作井底煤倉，主井與煤倉上口用聯(lián)絡巷聯(lián)接，從井底煤倉往采區(qū)皮帶上山掘進皮帶運輸平巷；副斜井穿過c17號煤層后掘至c19號煤層，分別在c17號煤層、c19號煤層往東掘進運輸大巷至采區(qū)上山下部車場，然后按設計沿煤層掘進采區(qū)皮帶上山、采區(qū)軌道運輸上山、采區(qū)回風上山至采區(qū)上部，先在采區(qū)上部布置回采工作面進行回采。采煤方法與頂板管理：采煤方法為走向長壁后退式采煤，爆破落煤，全部垮落法管理頂板。第五節(jié) 目前礦井瓦斯治理情況礦井通風方式：采用分區(qū)式抽出式，礦井目前生產(chǎn)的一采區(qū)設計風量為720m3/min，實際總風量約為1100 m3/min ；二采設計風

19、量為2880m3/min。目前礦井生產(chǎn)的一采區(qū)，由于產(chǎn)量不大，風量充足，在礦井瓦斯治理方面，主要是采用礦井通風的方法稀釋礦井瓦斯并排出地面；其次是礦井安裝瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，加強對礦井瓦斯的監(jiān)測監(jiān)控，實行礦井風、電閉鎖，瓦斯、電閉鎖；在礦井防治煤與瓦斯突出方面，嚴格執(zhí)行“四位一體”的防突措施，但采用的防突工程措施主要是采用鉆孔自然排放瓦斯；在安全防護方面主要是對下井人員配戴隔離式自救器；在礦井瓦斯管理方面，嚴格執(zhí)行礦井瓦斯管理的各種制度、措施，加強礦井的瓦斯檢查管理，確保礦井的安全生產(chǎn)。第二章 瓦斯治理的必要性根據(jù)貴州創(chuàng)新礦冶有限公司2005年對礦井生產(chǎn)采區(qū)瓦斯鑒定報告，相對瓦斯涌出量為15.8

20、8m3/t，鑒定為高瓦斯礦井；根據(jù)煤炭科學總院重慶分院鑒定，礦井c17號煤層為煤與瓦斯突出煤層。礦井瓦斯是極易引發(fā)煤礦重、特大災害性事故的重大危險源之一，為確保礦井的安全生產(chǎn)，必須采用各種有效措施，對礦井瓦斯進行綜合治理，是有效預防礦井瓦斯重、特災害事故發(fā)生的重要手段。開采有煤與瓦斯突出危險煤層的礦井，建立防突專業(yè)隊伍，配備適量的技術人員和施工隊伍，保持隊伍的穩(wěn)定性，負責掌握突出動態(tài)和規(guī)律，制定和實施防突措施，填寫突出卡片，為礦井的防突工作積累經(jīng)驗；采用鉆機向煤層打一定數(shù)量的鉆孔，對煤層的瓦斯進行抽放或排放，可以降低煤層中的瓦斯壓力和瓦斯含量，并由此引起煤層的收縮變形，使煤層的地應力下降、透氣

21、性增大，地應力和瓦斯壓力梯度減小，煤體的強度增大，使煤層突出的主動力減弱，抵抗突出的阻力增強，從而起到消除或削弱煤與瓦斯突出危險性的效果；煤礦井下安裝使用瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對井下瓦斯實現(xiàn)實時監(jiān)測監(jiān)控，能隨時掌握井下瓦斯變化情況，并且實現(xiàn)瓦斯超限自動斷電功能，能有效地預防礦井重大瓦斯事故的發(fā)生，實現(xiàn)礦井的安全生產(chǎn)；開采有煤與瓦斯突出的礦井，采取在井下建立臨時避難硐室與壓風自救系統(tǒng)、下井人員配帶隔離式自救器等安全防護措施，當井下一旦發(fā)生瓦斯、火災等礦井災害事故時，災區(qū)人員戴上隔離式自救器后，可以順利地撤出災區(qū)，當一時無法撤出災區(qū)時，可以撤到安裝有壓風自救系統(tǒng)的避難硐室等待救援，能有效地保障礦工的生

22、命安全，最大限度地減少災害事故所造成的損失。開采有煤與瓦斯突出危險的煤層，采取措施對礦井瓦斯實行綜合治理，是保障礦井安全生產(chǎn)的需要，也是國家法律法規(guī)的要求。第三章 瓦斯綜合治理方案二采區(qū)技改擴能工程俊工投產(chǎn)后，礦井的生產(chǎn)能力為30萬噸/年，礦井的瓦斯絕對涌出量會較大；同時礦井在開采有煤與瓦斯突出煤層的突出危險區(qū)時，采取防突工程時能更及時、更有效地消除煤與瓦斯突出危險，使礦井的正常采、掘作業(yè)保持正常，必須采取各種措施對礦井瓦斯進行綜合治理，確保礦井的安全生產(chǎn)。根據(jù)國內(nèi)開采高瓦斯的礦井及開采有煤與瓦斯突出危險的礦井的對礦井瓦斯綜合治理的成功經(jīng)驗，以及國家對開采高瓦斯礦井、開采有煤與瓦斯突出危險礦井

23、的技術、法規(guī)要求，在礦井開采時，議采用如下的瓦斯綜合治理方案：建立專門的防治煤與瓦斯突出防突隊伍，加強對礦井區(qū)域性煤與瓦斯突出危險性的預測預報，對采掘工作面的瓦斯采取鉆孔預排放與瓦斯預抽放相結合的綜合治理措施；在井筒施工或石門施工揭露煤層前，采取預打超前鉆孔探煤，遠距離松動爆破的揭煤措施；安裝井下瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，加強對井下瓦斯的監(jiān)測監(jiān)控；在井下建立臨時避難硐室與壓風自救系統(tǒng)，下井人員配帶隔離式自救器等安全防護措施。一、 建立瓦斯專業(yè)防突隊伍1、瓦斯專業(yè)防突隊伍的職責范圍：（1） 對礦井煤與瓦斯突出危險進行區(qū)域性的預測預報，負責掌握突出動態(tài)和規(guī)律，制定和實施防突措施，填寫突出卡片，積累資料；（

24、2）負責井下瓦斯鉆孔排放和鉆孔抽放的鉆孔施工和其它鉆探施工；（3）負責瓦斯抽放管路及抽放系統(tǒng)各種設施的安裝、維護、調(diào)整、更換等；（4）負責對礦井瓦斯抽放系統(tǒng)、鉆場、管線、主要設備、設施的日常檢查和抽放系統(tǒng)的測試、調(diào)整、試驗，數(shù)據(jù)、資料的記錄和整理等安全技術管理工作。（5）負責對瓦斯排放孔、瓦斯抽放孔、鉆場、瓦斯抽放管路鋪設的施工設計，編制安全措施，并貫徹執(zhí)行。2、勞動定員：根據(jù)崗位設置，成立瓦斯防突隊，由礦通風部管理，定員為20人，詳見下表：類 別出 勤 人 數(shù)替補人數(shù)在籍人數(shù)備 注夜班日班中班小計隊長11技術人員11鉆探工33399瓦斯觀測工11133放水、維修工22泵站值班人員11133電

25、氣檢修工11合計2020二、采掘工作面瓦斯抽放防突本礦井技改擴能設計年產(chǎn)量為30萬噸，屬高突礦井，根據(jù)國家煤礦安全監(jiān)察局要求，必須進行瓦斯抽放。本礦瓦斯抽放的專項設計已委托煤炭科學研究總院重慶分院設計完成并已在一采區(qū)安裝實施抽放，礦井應按照煤炭科學研究總院重慶分院的瓦斯抽放專項設計和礦井防治煤與瓦斯突出的專項設計要求在二采區(qū)安裝進行瓦斯抽放。1、瓦斯抽放方法（1）本礦在地面建瓦斯抽放系統(tǒng)，采取回采工作面預抽、掘進巷道抽放、采空區(qū)抽放相結合的辦法。抽放管路安裝在采面回風順槽、機巷和掘進巷道內(nèi)，由回風上山，風井引至地面瓦斯抽放站，抽放的瓦斯排放到大氣中。（2）鉆場和鉆孔布置：在采面機巷、回風巷和掘

26、進巷內(nèi)每隔15米設一鉆場，在每個鉆場內(nèi)向煤層中打一個孔，鉆孔方向斜向采面布置，鉆孔與巷道的夾角為60度，鉆孔深度70米。在風巷斜向下打鉆孔，在機巷斜向上打鉆孔。采面斜長120米，鉆孔深度與夾角及鉆孔距離按上述要求布置，基本可以達到抽放瓦斯的效果。若采面斜長增大時必須增大鉆孔深度。（3）封孔：封孔時先將一根長9米的無縫鋼管放入孔中，孔口外留0.20.3米以便扎接膠管，然后將膨脹水泥利用壓風注入孔中，封孔長度58米。封孔后在孔外一段無縫鋼管上扎接膠管，連接壓力表、閥門、放水器和流量計，最后接在抽放瓦斯管上。2、瓦斯抽放系統(tǒng)的計算選型（1）瓦斯抽放管路的選擇瓦斯抽放濃度、抽放量的確定瓦斯抽放濃度c按

27、35考慮。由于瓦斯抽放站主要是抽放開采煤層瓦斯，其抽放純量為回采工作面瓦斯涌出量，煤層相對瓦斯瓦斯涌出量按20m3t計算，則絕對瓦斯涌出量為20900246012.5m3min。煤層瓦斯涌出系數(shù)，一般取0.8，則瓦斯涌出量為0.812.510m3min。本礦瓦斯抽放率按30計算，瓦斯抽放濃度c按35考慮。瓦斯抽放的混合量：q混q純c1030358.6 m3min。瓦斯抽放管的管徑d=0.1457qv12式中：d瓦斯抽放管徑，mq瓦斯抽放管內(nèi)流量，m3min，取qq混8.6 m3minv瓦斯抽放管內(nèi)流速，ms，一般取515 ms。瓦斯抽放管的管徑為d=0.14578.610120.135m 取d

28、=200mm故瓦斯抽放管選型為：dn200的無縫鋼管，長度500m。瓦斯抽放管路阻力計算hf=9.8lq2kd5 p1n1p2n2p2式中：hf管路阻力pa 混合瓦斯對空氣的相對密度l管路長度，m，取l500mq混合瓦斯流量，m3hq混8.6 m3min516 m3hk管徑系數(shù)，取k0.6； d管路內(nèi)徑，cmp1瓦斯密度，取0.715kgm3p2空氣密度，取1.293 kgm3n1混合瓦斯中的瓦斯?jié)舛?，?0考慮n2混合瓦斯中的空氣濃度。則混合瓦斯對空氣的相對密度p1n1p2n2p20.7150.41.2930.61.2930.821瓦斯抽放管路阻力hf=9.8lq2kd5hf=9.80.82

29、150051620.6205558pa局部阻力 h局=hf155581584pa瓦斯泵流量及壓力瓦斯泵流量：qpkq純x1.210300.350.812.85 m3min瓦斯泵壓力：hpkbhfh 局h孔1642kpa。x瓦斯泵入口處瓦斯?jié)舛?，煤礦安全規(guī)程規(guī)定x0.3瓦斯泵的機械效率，=0.8k抽放備用系數(shù)，一般取k=1.2h孔抽放孔口壓力，本礦確定采用高負壓抽放取h孔20000pa（2）瓦斯抽放泵的選擇選用skw20型水環(huán)真空抽放泵2臺（1臺工作，1臺備用）。其最大抽氣量20.4 m3min，極限負壓100 kpa，配套電動機功率37kw，水耗6.58

30、 m3h。（3）管路敷設要求管路的連接方式采用cdu2.5219快速接頭，抽放管路要具有良好的氣密性、足夠的機械強度，并要防腐，要和動力電纜、照明電纜和通訊電纜分開敷設。（4）鉆機鉆機選用myz100型多功能鉆孔，鉆桿規(guī)格50mm開口直徑85mm，終孔直徑65mm，最大鉆深100m，電動機功率11kw。（5）抽放瓦斯管路及附屬裝置抽放瓦斯管路要具有良好的氣密性、足夠的機械強度，并要防腐，要和動力電纜、照明電纜和通訊電纜分開敷設。抽放管路在抽放泵負壓側(cè)安裝旋渦式流量計，檢測抽放泵的流量。抽放管路拐彎、低洼、溫度突變處安裝自動放水或人工放水器。抽放泵進出管路上安裝測壓裝置，并在進出管上安裝控制閘門

31、。3、提高抽放瓦斯效果的主要措施本礦無抽放瓦斯的可行性論證資料，因此本設計僅為本礦抽放瓦斯的初步的方案設計。抽放瓦斯巷、鉆孔深度、鉆孔孔數(shù)、鉆孔方位、孔距、封孔長度等均應通過實踐來驗證和調(diào)整。要達到預想的抽放率，提高抽放效果，保證抽放后采面達產(chǎn)時，瓦斯不超過規(guī)定。應采取以下主要措施。（1）要按設計布置鉆場、鉆孔深度、方向、個數(shù)都必須達到設計要求。（2）封孔要嚴實，封孔長度達到要求，不得有漏氣現(xiàn)象。（3）抽放瓦斯泵和抽放瓦斯管路及其附件必須按設計要求安裝，并保證抽放管路系統(tǒng)不漏氣。（4）如果在抽放瓦斯后回采工作面瓦斯仍然超限，必須采取增加鉆場個數(shù)，縮短鉆場距離，或增加孔數(shù)，延長抽放時間等措施，保

32、證抽放后采面正常達產(chǎn)時，瓦斯不超過規(guī)定。（5）抽放瓦斯泵供電系統(tǒng)必須可靠，必須采用雙回路供電，確保抽放瓦斯泵不間斷的正常運轉(zhuǎn)。（6）瓦斯抽放必須安裝監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，必須定期進行抽放效果分析，必須建立抽放瓦斯人員的崗位責任制及其他管理制度，確保抽放瓦斯工作的正常進行，達到預計的抽放率。4、抽放瓦斯泵房設備布置1）泵房設計原則（1）泵房建筑必須采用不燃性材料，耐火等級為二級。（2）泵房周圍必須設置棚欄或圍墻。（3）泵房應有防雷電、防火災、防洪澇、防凍等設施。（4）泵房內(nèi)要有良好的通風照明設施并有直通礦井調(diào)度室的電話。（5）耪 房的建筑面積應根據(jù)設備尺寸與臺數(shù)決定，并留有余地。（6）機械室、電器室和司

33、機室都要有單獨房間，避免相互干擾。（7）泵房應有雙回供電線路。（8）泵房應有供水系統(tǒng)。泵房設備冷卻水一般采用閉路循環(huán)，給水管路及水池容積均考慮防水量。（9）泵房應配置專用檢測各項參數(shù)的儀器儀表。（10）泵房內(nèi)電氣設備、照明和其它電氣、檢測儀表均應采用礦用防爆型。（11）泵房附近管路應設置放水器、放空管及防爆、防回火、防回火裝置，并設置壓力、流量、濃度測量裝置以及采樣孔、閥門等附屬裝置。2）泵房位置選擇根據(jù)礦區(qū)地形，礦井瓦斯抽放泵房選擇在風井口東面的山坡上，周圍工程地質(zhì)條件較好，不受洪澇威脅，泵房距井口和主要建筑物及居住區(qū)不得小于50m，周圍20m范圍內(nèi)禁止有明火。5、抽放系統(tǒng)的安全措施1、抽放

34、瓦斯系統(tǒng)的施工設計。施工、安裝、運行與維護必須符合安全規(guī)程及有關規(guī)范措施的規(guī)定。2、抽放泵房必須采用不燃性材料建筑，耐火等級為二級，泵房內(nèi)必須配備足夠數(shù)量的二氧化碳滅火器和干粉滅火器及砂袋箱等滅火器材。3、泵房周圍必須設置圍墻，周圍20m范圍內(nèi)禁止明火。4、泵房通風應良好，有專人值班，并有直通礦井調(diào)度室的電話。5、泵房內(nèi)的電氣設備包括照明、通訊等在內(nèi)全部采用礦用防爆型，泵房建筑及設備要有可靠的避雷保護和良好的接地。6、泵房要有雙回路供電線路。7、抽放瓦斯泵放空管至少高出地面10m，且至少高出泵房屋脊3m。8、泵房附近管路必須設置放水器，放空管及防爆、防回火、防回火、壓力濃度、流量測量等裝置以及

35、采樣孔、閥門等裝置。9、井下瓦斯管路要敷設在礦車不經(jīng)常通過的巷道中，避免撞壞漏氣。布置的抽放管路一旦發(fā)生故障，管路內(nèi)瓦斯不至于流入采掘工作面和井下硐室。10、瓦斯管路在安裝前必須經(jīng)防腐處理，在巷道內(nèi)應用托木支墊，應盡量做到平直，管路連接必須可靠，不得有漏氣出現(xiàn)，新敷設的管路必須經(jīng)檢漏檢測。11、井下敷設的瓦斯管路，不得與帶電體接觸，并有防止砸壞管路的措施。12、抽放瓦斯系統(tǒng)的附屬裝置必須安裝齊全，并保證完好。13、礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)必須把抽放瓦斯泵的運行、抽放瓦斯管內(nèi)的瓦斯?jié)舛取⒘髁考柏搲旱燃{入監(jiān)測范圍，并安裝相應的傳感器。三、在井筒施工或石門施工揭露煤層前，采取預打超前鉆孔探煤，瓦斯投放或

36、鉆孔孔排放，遠距離松動爆破揭煤的安全防護措施：在施工過程中根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，按照“安全專篇”的安全技術要求再進行專門設計。預打超前鉆孔探煤必須遵守下列規(guī)定：(1) 在工作面距煤層法線距離10m(地質(zhì)構造復雜、巖石破碎的區(qū)域20 m)之外，至少打2個前探鉆孔，掌握煤層賦存條件、地質(zhì)構造、瓦斯情況等。(2) 在工作面距煤層法線5m以外，至少打2個穿透煤層全厚或見煤深度不少于10m的鉆孔，測定煤層瓦斯壓力或測定煤層突出性危險。測定煤層瓦斯壓力時，鉆孔應布置在巖層比較完整的地方。四、井下安裝瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)礦井安裝一套kj90安全監(jiān)控系統(tǒng)。安裝時，按照貴州省普安縣某煤礦安全專篇的設計進行安裝。1

37、、安全監(jiān)控系統(tǒng)功能kj90型煤礦監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)融計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、工業(yè)電視系統(tǒng)、人員監(jiān)測系統(tǒng)及程控調(diào)度通信系統(tǒng)于一體，可用作為整個礦井網(wǎng)絡信息管理系統(tǒng)的一部分，主要監(jiān)控礦井上下各類安全、生產(chǎn)參數(shù)及電力參數(shù)，匯接管理多個安全與生產(chǎn)環(huán)節(jié)子系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有報表、曲線、圖形等屏幕顯示、打印和繪圖、數(shù)據(jù)存儲調(diào)用、參數(shù)超限報警、控制等多種功能，各分站既能與監(jiān)控中心匯接，又可獨立工作。系統(tǒng)具有傳輸故障、設備故障、供斷電狀況和軟件運行故障等的自診斷功能，還具有故障閉鎖、遠程維護功能。2、安全監(jiān)控系統(tǒng)組成安全監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)控主機、傳輸接口、地面分站、井下分站、傳輸電纜、各種傳感器等組成。安全監(jiān)控系統(tǒng)地面

38、中心站設在礦辦公樓調(diào)度室，以便礦領導及有關部門可隨時查看全礦的監(jiān)測、監(jiān)控實時信息，及時準確地掌握當前的各類生產(chǎn)、工況信息，以便做出正確的決策。本礦安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)共設地面分站2臺，井下分站3臺。地面主機：安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)地面中心站配有兩臺監(jiān)測主機，一臺工作，一臺備用，主機的串行接口與地面分站、井下分站進行通訊。監(jiān)控主機配有一臺激光打印機。井下分站應采用本質(zhì)安全型或隔爆兼本質(zhì)安全型。要符合爆炸環(huán)境電器設備的使用要求，有相應的防爆合格證和產(chǎn)品檢驗合格證及安全標志。井下分站電源箱應能自適應ac127v、ac660v，ac220v（地面調(diào)試用）輸入電源電壓。電壓波動范圍90110（地面）75115

39、（井下）。井下裝置應具有接收各種標準信號的能力，即：15ma、420 ma、15v、2001000hz。分站要有邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理功能和存儲功能。當分站與地面主機脫機時，應能獨立工作，并能實現(xiàn)全部原有功能?；謴驼：螅軐⒋鎯Φ臄?shù)據(jù)補充傳送到主機。在滿負荷情況下，分站備用電池應能獨立供電2h。3、傳輸設備選型中心站至地面分站采用puyv31 22主傳輸電纜傳輸，其電纜長度為2000米；中心站至井下分站采用puyv39 22井筒電纜傳輸，其電纜長度為1500米；分站至傳感器之間采用puyv 22傳感器電纜傳輸，其電纜長度為3700米。所有電纜均為阻燃型。電纜、電線連接器件應滿足其相應使用環(huán)境的要

40、求。4、監(jiān)測系統(tǒng)各類傳感器布置（一）、傳感器選型及配置(1)、回采工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置礦井二采區(qū)以一個工作面達到設計能力。1）瓦斯傳感器：本礦按高突煤礦井進行管理，在回采工作面回風側(cè)布置二個高低濃度瓦斯傳感器t1及t2。回采工作面?zhèn)鞲衅靼聪聢D設置：t1靠近上隅角回風順槽內(nèi)小于10m處，t2距回風上山約1015m。報警濃度：t1為1.0ch4，t2為1.0ch4；斷電濃度：t1為1.5ch4，t2為1.0ch4；斷電范圍：t1工作面及回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設備。t2回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設備。2）其它傳感器：在回采工作面運輸巷皮帶機尾設煙霧傳感器。在回采工作面回風巷，設一氧化碳

41、傳感器和溫度傳感器以及風速傳感器。(2)、掘進工作面?zhèn)鞲衅鬟x型及配置礦井達產(chǎn)時二采區(qū)配備二個掘進頭，掘進頭傳感器類型及配置如下：1）瓦斯傳感器在每個掘進工作面有布置2個高低濃度組合式瓦斯傳感器t1及t2傳感器應按下圖設置：t1靠近掘進頭，其間距不大于5m，t2為掘進頭回風流靠近回風上山約1015m。報警濃度：t1為1.0ch4，t2為1.0ch4；斷電濃度：t1為1.5ch4，t2為1.0ch4；復電范圍：t1、t2均為1.0ch4。斷電范圍：t1工作面及回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設備。t2回風巷道中全部非本質(zhì)安全型電氣設備。2）其它傳感器局部通風機開停傳感器每個掘進面一臺，開停傳感器設在

42、局部通風機啟動開關的位置。(3)、其它地點傳感器選型及配置1）風井：在回風斜井測風站處徽墨風速傳感器，瓦斯傳感器各一臺。傳感器應安裝在巷道前后10m內(nèi)無分支風流，無拐彎，斷面無變化，能準確計算測風斷面的地點。當風速低于或超過設計風速值的20時發(fā)出聲光報警信號。當回風巷道中瓦斯?jié)舛瘸^0.75時，發(fā)出聲光報警。風井人行道安裝風門開閉傳感器一臺。2）在副斜井山部和下部測風站處各安裝風速傳感器一臺。在運輸上山下部安裝煙霧傳感器一臺。3）地面主通風機房主通風機房設置有通風機開停傳感器2臺，負壓傳感器一臺，通風機開停傳感器安裝在通風機控制開關上，負壓傳感器安裝在通風機引風道處。4）聯(lián)絡巷風門，回風上山下

43、段調(diào)節(jié)風門，軌道上山絞車巷風門，兩掘進巷調(diào)節(jié)風門等井下各處風門各安裝風門開閉傳感器一臺。5）在瓦斯抽放泵房安裝瓦斯傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、設備開停及負壓傳感器各一臺。(4)、傳感器必須垂直懸掛，距頂板（頂梁）不得大于300mm，距巷道側(cè)壁不小于200mm。本礦傳感器配置編號、功能及配置地點表序號配置地點傳感器序號配置地點傳感器1主要通風機開停20運輸上山下部煙霧2主要通風機開停21排水巷調(diào)節(jié)風門開閉3引風道內(nèi)壓差22掘進（一）工作面瓦斯4風井測風站瓦斯23掘進（二）工作面瓦斯5風井測風站風速24掘進（一）回風巷瓦斯6安全出口人行風門開閉25掘進（二）回風巷瓦斯7回采工作面上出口瓦斯26

44、掘進面（一）局部通風機開停8采面回風巷口瓦斯27掘進面（二）局部通風機開停9采面回風巷口溫度28掘進面（一）巷道調(diào)節(jié)風門開閉10采面回風巷口風速29掘進面（二）巷道調(diào)節(jié)風門開閉11采面回風巷口一氧化碳30掘進面（一）電源饋電12回采工作面機巷煙霧31掘進面（二）電源饋電13采面回風巷電源饋電32瓦斯抽放泵負壓負壓14采面機巷口風門開閉33抽放瓦斯流量流量15軌道上山頂部風門開閉34抽放瓦斯?jié)舛韧咚?6副斜井上部測風站風速35抽放泵房內(nèi)瓦斯瓦斯17副斜井下部測風站風速36抽放泵設備開停開停18主斜井皮帶機開停37抽放泵溫度溫度19回風上山下部調(diào)節(jié)風門開閉（二）、各監(jiān)測分站監(jiān)測情況：各分站點監(jiān)測地

45、點及監(jiān)測內(nèi)容表分站分站設置地點監(jiān)測點數(shù)監(jiān)測點分布模擬量（個）開關量（個）瓦斯風速負壓煙霧一氧化碳溫度小計風門水倉饋電流量設備小計分站f1（大型）風井通風機機房內(nèi)61-61113123分站f2（大型）井站f3（大型）井下616-21213213分站f4（大型）井下1022-31442226分站f5（大型）抽放泵房630-372114112合計37942212207316175、井上下各類傳感器的裝備量根據(jù)礦井各監(jiān)測點及監(jiān)測內(nèi)容表，確定礦井所需的傳感器種類和數(shù)量。同時根據(jù)各傳感器在運行期間的故障，考慮一定的備用量，各傳感器的備用系數(shù)為：瓦斯傳感器：35；負壓傳感器：

46、25；其它模擬傳感器：20；開關類傳感器：20；控制類傳感器：20。礦井傳感器裝備量、備用量、裝備總量詳見下表。表8-3-1 礦井井上、下各類傳感器裝備量序號傳感器名稱型號及規(guī)格裝備量備用量裝備總量備注1高低濃度瓦斯傳感器kg97019413其中高濃度3臺2風速傳感器cw-14153負壓傳感器kg9501b2134設備開停傳感器ktc906285風門開關傳感器kg92-17296煙霧傳感器2137一氧化碳傳感器kg92011128溫度傳感器kg9301 b2139饋電傳感器31410流量傳感器112合計371552本礦kj90型綜合監(jiān)控系統(tǒng)設備表序號設備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注一地面設備配置

47、1監(jiān)控主機臺2備用12數(shù)據(jù)傳輸接口kj9010臺13網(wǎng)絡集線器10100m臺14網(wǎng)絡中繼器10100m臺15ups電源stk1kv2h臺16主系統(tǒng)軟件kj90臺17打印機臺18避雷器臺2備用1二井下設備配置1監(jiān)測分站kfd-2臺6備用12高低濃度設備開停傳感器kg9001b臺13備用43設備開停傳感器ktc-90臺8備用24風速傳感器cw-i臺5備用15風門開關傳感器kg92-1臺9備用26負壓傳感器kg9501b臺3備用17煙霧傳感器臺3備用18一氧化碳傳感器kg9201臺2備用19溫度傳感器kg9301b臺3備用110斷電器kdd-1臺5備用211流量傳感器臺2備用112饋電傳感器臺4備用

48、113信號電纜puyvrt14km7.214接線盒三通型k-3個80三通型k-2個100五、井下安全防護措施在井下建立臨時避難硐室與壓風自救系統(tǒng)，下井人員配帶隔離式自救器等安全防護措施。井下臨時避難硐室與壓風自救系統(tǒng)的施工設計，在工程施工前，組織技術人員按貴州省普安縣某煤礦安全專篇的安全技術要求進行專門設計。1、井下臨時避難硐室的要求： (1)避難所設在采掘工作面附近和放炮員操縱放炮的地點，避難所的數(shù)量及其距采掘工作面的距離，應根據(jù)具體條件確定。(2)避難所必須設置向外開啟的隔離門，室內(nèi)凈高不得低于2m，長度和寬度根據(jù)同時避難的最多人數(shù)確定，但每人使用面積不得少于0.5。避難所內(nèi)支護必須保持良好，并設有與礦調(diào)度室直通的電話。(3)避難所必須設有供給空氣的設施，每人供風量不得少于0.3m3。如果用壓縮空氣供風時，必須有減壓裝置和帶有閥門控制呼吸嘴。2、井下壓風自救系統(tǒng)的要求：(1)壓風自救系統(tǒng)安設在井下壓縮空氣管路上，并確保不間斷的供風。(2)壓風自救系統(tǒng)應設置在距采掘工作面2540m的巷道內(nèi)、放炮地點、撤離人員所在位置以及回風道有人作業(yè)處。長距離的掘進巷道中，應每隔50m設置一組壓風自救系統(tǒng)