安全改造設(shè)計說明書

120/141淄礦集團(tuán)云南新吉克礦業(yè)有限公司安全改造設(shè)計講明書淄博礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計院二O一O年八月

淄礦集團(tuán)云南新吉克礦業(yè)有限公司安全改造設(shè)計講明書編制：孟壯徐正江校核：李慶明審核：張永安所長：丁亞軍總工程師：李繼強(qiáng)院長：翟濤淄博礦業(yè)集團(tuán)設(shè)計院二O一O年八月

參加人員名單專業(yè)姓名職稱及職務(wù)簽字職責(zé)通防孟壯助理工程師編制機(jī)電徐正江工程師機(jī)電李慶明所長工程師校核機(jī)電張永安高級工程師審核采礦丁亞軍所長工程師所長采礦李繼強(qiáng)總工程師高級工程師總工程師土建翟濤院長高級工程師院長

目錄前言 1一、概述 1二、編制設(shè)計的依據(jù) 1三、改造的指導(dǎo)思想 2四、安全改造的要緊內(nèi)容 2第一章礦井概況 3第一節(jié)概況 3一、地理概況 3二、井田概況 3三、建設(shè)概況 9第二節(jié)礦井現(xiàn)有要緊生產(chǎn)系統(tǒng) 10一、采掘系統(tǒng) 10二、運(yùn)輸系統(tǒng) 12三、通風(fēng)系統(tǒng) 13四、供電系統(tǒng) 14五、瓦斯抽放系統(tǒng) 16第二章安全改造的必要性 17第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性 17第二節(jié)瓦斯抽放系統(tǒng)改造的必要性 17第三節(jié)架空乘人裝置安設(shè)的必要性 18第四節(jié)副井提升電控系統(tǒng)改造的必要性 18第五節(jié)供電系統(tǒng)改造的必要性 18第三章通風(fēng)系統(tǒng)改造 19第一節(jié)風(fēng)量計算 19一、采煤工作面配風(fēng)量 19二、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量 22三、硐室配風(fēng)量 27四、其它風(fēng)量 27五、礦井需風(fēng)量 27第二節(jié)礦井通風(fēng)負(fù)壓計算 27第三節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造方案 29一、井筒方案提出與比選 29二、井筒及井下超速巷道擴(kuò)修 32三、改造后的通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)負(fù)壓計算 34第四節(jié)回風(fēng)立井井筒設(shè)計 37一、井筒穿過地層概況 37二、井筒施工方法 38三、井壁結(jié)構(gòu) 38第五節(jié)通風(fēng)設(shè)備選型 40一、計算依據(jù) 40二、扇風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量、全壓 40三、扇風(fēng)機(jī)選擇 40四、確定扇風(fēng)機(jī)工況點(diǎn) 40五、結(jié)論 41六、反風(fēng) 41第四章瓦斯抽放系統(tǒng)改造 42第一節(jié)瓦斯抽放泵選型 43一、抽采管路管徑、壁厚計算及管材選擇 43二、管路阻力計算 43三、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力計算 45四、抽采泵工況壓力計算 45五、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采泵流量計算 46六、抽采泵工況流量計算 46七、瓦斯抽放設(shè)備選型 47第二節(jié)瓦斯抽放泵站場地 49一、抽放瓦斯泵站位置選擇原則 49二、抽放泵站位置選擇 49第三節(jié)瓦斯抽放泵站配套設(shè)備 49一、正壓放水器 49二、防爆和防回火裝置 49三、防爆閥 49四、配氣口 50五、放空管 50六、旁通管 50七、避雷針 50八、循環(huán)水泵 50九、起重機(jī) 50十、監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備 51第四節(jié)瓦斯利用 53第五章行人斜井運(yùn)人設(shè)施 54一、選型依據(jù) 54二、鋼絲繩選型 54三、設(shè)備選型計算 54四、滾筒直徑與鋼絲繩直徑、鋼絲繩絲徑比： 54五、系統(tǒng)防滑驗算 55六、電動機(jī)功率 55七、防滑安全系數(shù)驗算 55八、結(jié)論 57第六章副井提升電控系統(tǒng)改造 59一、現(xiàn)有操縱系統(tǒng)概況 59二、改造緣故 59三、改造后操縱系統(tǒng) 59第七章供電系統(tǒng)改造 62第一節(jié)通風(fēng)機(jī)房供電 62第二節(jié)瓦斯抽放泵站供電 62第三節(jié)礦井負(fù)荷統(tǒng)計 63第四節(jié)礦井地面變電所校驗改造 66一、現(xiàn)有概況 66二、地面35kV線路校驗 67三、下井電纜校驗 68四、要緊設(shè)備改造 69第八章風(fēng)井工業(yè)廣場場地布置 71第一節(jié)場地平面布置 71一、總平面布置原則 71二、平面布置 71第二節(jié)場內(nèi)排水 72第三節(jié)場內(nèi)運(yùn)輸及道路 72第四節(jié)場區(qū)綠化 72第五節(jié)管線綜合布置 72一、管線綜合布置的原則 72二、管線綜合布置 72第六節(jié)防洪排澇 73第九章安全專篇 74第一節(jié)通信與監(jiān)控系統(tǒng) 74一、通信 74二、檢測、監(jiān)控系統(tǒng) 74第二節(jié)安全與消防 75一、生產(chǎn)作業(yè)安全保障措施 75二、通風(fēng)機(jī)房安全措施 75三、抽采瓦斯泵站安全措施 76四、消防 76第十章投資概算 78第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造投資概算 78一、井巷工程投資 78二、土建工程投資 79第二節(jié)瓦斯抽放系統(tǒng)改造投資概算 81第三節(jié)架空乘人裝置投資概算 84第四節(jié)副井提升電控系統(tǒng)和供電系統(tǒng)改造投資概算 84第五節(jié)風(fēng)井工業(yè)廣場投資概算 85第六節(jié)總投資概算 88附圖：回風(fēng)立井位置方案和通風(fēng)系統(tǒng)圖F124-201045-01通風(fēng)系統(tǒng)改造巷道斷面圖F124-201045-02方案三回風(fēng)立井工業(yè)廣場布置圖F324-201045-01方案一回風(fēng)立井工業(yè)廣場布置圖F324-201045-02瓦斯泵站設(shè)備布置系統(tǒng)圖F324-201045-03前言一、概述吉克煤礦位于云南省富源縣，是云南省東部重要煤礦之一，行政區(qū)劃隸屬富源縣墨紅鎮(zhèn)管轄。本區(qū)為中低山相間的高原構(gòu)造侵蝕山地地形，山區(qū)地形切割強(qiáng)烈，海拔標(biāo)高+2175～+1792m，相對高差383m，地勢東高西低，南高北低，中部低平。1、礦權(quán)設(shè)置情況吉克煤礦采礦權(quán)人為云南新吉克礦業(yè)有限公司，采礦證號：5300000620933。有效期九年，自2006年12月至2015年12月。開采范圍（即云南省國土資源廳批準(zhǔn)的采礦權(quán)范圍）南北長約3.08km，東西寬約2.14km，面積6.58km2，截止2008年3月31日，全礦井共獲得各類煤炭資源儲量8262萬t。2、礦井生產(chǎn)狀況煤礦采納斜井開拓，在賈古德村以西、20號勘探線以南沿煤層走向平行掘進(jìn)主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井。主斜井和副斜井井口標(biāo)高均為+1832.00m，風(fēng)井標(biāo)高為+1828.00m，三條井筒的方位角均為28°，傾角均為23°。主斜井采納大傾角膠帶輸送機(jī)提升原煤，同時用于進(jìn)風(fēng)。副斜井裝備JK2.5×2－20型單繩纏繞式提升機(jī)，用于進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井是礦井的專用回風(fēng)斜井。依照《吉克煤礦防突設(shè)計》確定將M11煤層作為愛護(hù)層先期進(jìn)行開采。首采區(qū)位于賈古德村以南、副斜井井底車場附近，回采工作面差不多沿南北方向推進(jìn)。二、編制設(shè)計的依據(jù)1、《云南省新吉克礦業(yè)有限公司吉克煤礦礦井初步設(shè)計講明書》；2、《吉克煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計》；3、《云南新吉克礦業(yè)有限公司吉克煤礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖》；4、《云南省富源縣吉克煤礦先期開采地段補(bǔ)充勘探報告》；5、《云南新吉克礦業(yè)有限公司吉克煤礦煤與瓦斯突出鑒定》；6、《吉克煤礦井上下對比圖》；7、《吉克煤礦采掘工程平面圖》；8、《煤礦安全規(guī)程》（2010）；9、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》；10、《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范(GB50471-2008)》；11、礦上提供的相關(guān)資料以及現(xiàn)場實地勘察的資料。三、改造的指導(dǎo)思想1、礦井要緊系統(tǒng)安全改造盡量做到一次到位，幸免出現(xiàn)重復(fù)改造，造成重復(fù)投資；2、盡量簡化系統(tǒng)，減少環(huán)節(jié)和工程量，降低工程投資；3、系統(tǒng)改造保留適當(dāng)?shù)母挥嘞禂?shù)，為礦井以后的進(jìn)展和條件變化留有適當(dāng)余地；4、安全上可靠、經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行。四、安全改造的要緊內(nèi)容1、對礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。考慮礦井實際情況，重新對礦井的配風(fēng)量進(jìn)行計算，結(jié)合地面地形情況，選定風(fēng)井工業(yè)廣場位置，新建一直徑5.5m回風(fēng)立井，使礦井通風(fēng)系統(tǒng)變成“三進(jìn)一回”，使礦井風(fēng)量達(dá)到186.13m3/s，擴(kuò)修井筒及井下風(fēng)速超速巷道，提升礦井的通風(fēng)安全保障能力，安裝2臺GAF28-14-1（GZ）防爆軸流式扇風(fēng)機(jī)，配用Y5002-8型電機(jī)，功率560kW，電壓6000V，轉(zhuǎn)速2、對瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行改造。瓦斯抽放系統(tǒng)的主管路一般敷設(shè)在回風(fēng)井內(nèi)，隨著通風(fēng)系統(tǒng)改造一并將瓦斯抽放系統(tǒng)改造，在風(fēng)井工業(yè)廣場建地面瓦斯抽放泵站，對主管路和真空泵重新計算選型，回風(fēng)井內(nèi)安設(shè)兩條內(nèi)徑700mm的瓦斯抽放管，每條瓦斯抽房管配備2臺2BEC72型瓦斯抽放泵（1臺使用，1臺備用），配套電機(jī)選用YB560M-6型，功率560k3、對礦井現(xiàn)回風(fēng)斜井進(jìn)行改造，安裝架空乘人裝置，方便職工上下井，增加副井的提升能力；4、由于礦井各系統(tǒng)的變化，礦井負(fù)荷將大大增加，礦井現(xiàn)有供電系統(tǒng)已不滿足礦井下一步生產(chǎn)需要，對供電系統(tǒng)進(jìn)行改造。統(tǒng)計礦井負(fù)荷有功功率8435.5kW，無功功率3627.4kVar，視在功率9182.3kVA，將礦井主變壓器更換為SZ11-10000，35/6.3。5、通風(fēng)系統(tǒng)改造投資概算為2677.69萬元；瓦斯抽放系統(tǒng)改造投資概算為764.16萬元；架空乘人裝置投資概算為163.46萬元；供電系統(tǒng)和副井提升電控系統(tǒng)改造投資概算為861.61萬元；風(fēng)井工業(yè)廣場投資概算為132.5萬元；其他費(fèi)用為458.8萬元；吉克煤礦本次安全改造的總投資概算為5046.82萬元。

第一章礦井概況第一節(jié)概況一、地理概況1、位置吉克煤礦位于云南省曲靖市富源縣城東南，距富源縣城直線距離約28.5km處，行政區(qū)劃屬富源縣墨紅鎮(zhèn)管轄，是云南省東部重要煤礦之一。礦井北至富源縣城有公路相通，里程約60km，富源至曲靖65km，有高速公路相連；貴昆鐵路支線(曲靖～富源～紅果一線)在富源縣城北側(cè)通過，建有富源火車站，交通較方便。2、地形、地貌及水系本區(qū)為中低山相間的高原構(gòu)造侵蝕山地地形，山區(qū)地形切割強(qiáng)烈，海拔標(biāo)高+2175～+1792m，相對高差383m，地勢東高西低，南高北低，中部低平。3、氣象及地震（1）氣象該區(qū)每年12月至次年2月為霜凍期，3－4月為風(fēng)季干燥期，5－10月為雨季，全年氣溫變化較大，最高氣溫34.9℃,最低氣溫-11℃，年平均氣溫13.8℃該區(qū)冬春干燥多霧，夏季多雨濕潤，即冬寒夏溫，春暖秋涼。氣候特點(diǎn)屬高原性季風(fēng)氣候。風(fēng)向：主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)向。區(qū)內(nèi)災(zāi)難性氣候頻繁，要緊災(zāi)難有霜凍、干旱、洪澇、低溫等。（2）地震據(jù)富源縣史料記載，富源城方圓20km范圍內(nèi)曾于1537年、1833年、1856年先后三次發(fā)生過5級以上的破壞性地震。近十年來小震時有發(fā)生，1965年1月開始對地震統(tǒng)計記錄，1978年富源城北發(fā)生過2.7級地震，富源城西發(fā)生過3.1級地震，據(jù)GB18306-2001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，本區(qū)屬六度帶，按七度帶設(shè)防，地震動峰值加速度0.15g。二、井田概況1、井田地層礦井內(nèi)分布的地層有二疊系中統(tǒng)茅口組，上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組；三疊系下統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組等。要緊含煤地層為龍?zhí)督M、長興組，上覆地層為卡以頭組、飛仙關(guān)組。中部溝谷中出露少許的卡以頭組上部巖層，往東西兩側(cè)為飛仙關(guān)組。第四系零星分布于山谷低洼區(qū)。永寧鎮(zhèn)組分布礦井外東部山峰。地層由老至新依次分述如下。二疊系中統(tǒng)茅口組：區(qū)域內(nèi)厚度350～500m。礦井內(nèi)未出露。灰色厚層狀、質(zhì)純灰?guī)r，夾白云巖，產(chǎn)蜓科化石。上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組：區(qū)域內(nèi)厚度300～380m。礦井內(nèi)未出露，鉆探最大揭露厚度33.09m（ZK2203），巖性為灰綠色致密塊狀玄武巖、夾雜色凝灰?guī)r。玄武巖具杏仁狀、氣孔狀構(gòu)造，杏仁充填物以玻璃質(zhì)為主，其次為輝石、基性斜長石，斜長石等常被方解石交代。巖石節(jié)理發(fā)育，內(nèi)含星散狀黃鐵礦，與下伏地層呈平行不整合接觸。上統(tǒng)龍?zhí)督M：厚度155.60～173.07m，平均163.34m，為陸相含煤沉積，要緊可采煤層賦存于該組內(nèi)。M9、M11、M15、M16、M21、M22等6上統(tǒng)長興組：厚58.26～106.53m，平均82.50m，要緊巖性為灰色、灰綠色、暗綠色薄層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，薄至中厚層狀菱鐵巖，灰色泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層，含不可采或局部可采煤層M1、M1+1、M2、M2+1、M3、M5、M6七層。其底部見一層厚小于12m三疊系下統(tǒng)卡以頭組：厚度82.00～114.20m，平均101.76m，要緊巖性為黃綠色、灰綠色薄至中厚層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及少量細(xì)砂巖。上部夾紫紅色薄至中厚層狀粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖。底部有一層厚度小于3m的灰綠色薄層狀粉砂巖夾灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)泥巖，其中含葉肢介及瓣腮類化石，為標(biāo)志層。以此底界面作為與二疊系上統(tǒng)長興組的界線。本組與下伏長興組整合接觸。三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組：厚度354.19～359.73m，平均356.96m，分布礦井大部，幾乎覆蓋了整個礦井。要緊巖性為一套紫色、紫紅色、紫灰色的碎屑巖，頂部夾灰色薄層狀泥灰?guī)r。交錯層理、斜層理發(fā)育。含較多的瓣腮類、腕足類化石。本組與下伏卡以頭組呈整合接觸。2、地質(zhì)構(gòu)造本礦井整體上為一走向北北東、傾向南東的單斜，附加次一級褶曲，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。地層傾角在12°～22°間，礦井構(gòu)造復(fù)雜程度中等。依照首采區(qū)二次補(bǔ)充勘探地質(zhì)報告，礦區(qū)內(nèi)褶曲和斷層較發(fā)育，三維地震勘探共發(fā)覺發(fā)覺褶曲4個，分不是賈古德向斜、賈古德背斜、上吉克背斜和中吉克向斜；同時發(fā)覺斷層35條，其中落差大于30m的斷層達(dá)7條。這些構(gòu)造對煤炭資源的賦存阻礙較大，大多數(shù)會對煤層的開拓開采布置產(chǎn)生阻礙?，F(xiàn)將落差≥30m的斷層分述如下：1、F5逆斷層：位于礦井東部，三維地震勘探區(qū)外，地面地質(zhì)填圖確定。走向北北西～南西，傾向北東東～南東，傾角70°～75°，區(qū)內(nèi)延展長度約3.44km，落差100～180m，南北兩端皆延伸出礦井范圍。擠壓明顯，往往形成牽引小褶曲。斷裂破裂帶發(fā)育,常有斷層泥、斷層角礫巖及斜沖擦痕，深部切割破壞了煤層，屬壓扭性斷層。屬查出斷層。2、F5支逆斷層：位于F5斷層西側(cè)，走向北東，傾向南東，傾角65°～75°，北端交于F5斷層，區(qū)內(nèi)延展長度約2.01km，落差0～40m，錯斷煤系地層，屬壓扭性斷層，補(bǔ)2103孔操縱該斷層，斷點(diǎn)A級，南半部三維地震勘探操縱。屬差不多查明斷層。3、F16正斷層：位于礦井東部，F(xiàn)5斷層?xùn)|側(cè)，三維地震勘探區(qū)外，地面地質(zhì)填圖確定。走向北北西～南西，傾向北東東～南東，傾角70°～75°，區(qū)內(nèi)延展長度約3.44km，落差20～160m，見少許角礫巖及斷層泥，斷層兩側(cè)地層巖石有被擠壓現(xiàn)象、柔皺、拖拉現(xiàn)象明顯，節(jié)理發(fā)育，對淺部煤層有阻礙，為陡傾斜張扭性斷層。屬查出斷層。4、F11逆斷層：位于礦井西北部，三維地震勘探區(qū)外，地面地質(zhì)填圖確定。走向北東，傾向南東，傾角65°～75°，斷層北東延伸長7.35公里，區(qū)內(nèi)延展長度約1.77km，落差10～100m。常見斷層礫巖和斷層泥，近斷層兩側(cè)地層中，節(jié)理發(fā)育。深部切斷破壞了煤層，在補(bǔ)木勘探區(qū)深部ZK1202鉆孔己操縱，為一陡傾斜壓扭性斷裂。屬查出斷層。5、F4正斷層：位于礦井西部。走向與交一河差不多一致，為近南北向～北北東，傾向西～北西西，斷層傾角65°～70°，區(qū)內(nèi)延展長度約3.41km，落差5～80m，縱向錯斷各煤層。三維地震勘探操縱，補(bǔ)2302鉆孔揭露該斷層，斷點(diǎn)A級。該斷層在礦井北部與F11斷層相切割。屬查明斷層。6、F6逆斷層：位于礦井西部礦井界線外，地面填圖確定。走向近于南北，北端轉(zhuǎn)向北北東，斷層傾角70°，深部進(jìn)入礦井，區(qū)內(nèi)延展長度約0.52km，落差0～75m。斷層破裂帶發(fā)育，見角礫巖及斷層泥，局部有斜沖擦痕。補(bǔ)木礦井F6斷層深部有ZK1201操縱，己查明為陡傾斜壓扭性斷層。屬查出斷層。7、DF1正斷層：位于礦井中北部。走向北東，傾向南東，北端交于F5斷層，傾角65°～75°，區(qū)內(nèi)延展長度約2.35km，落差0～60m。煤層被切割破壞。南部三維地震勘探操縱。屬查明斷層。3、水文地質(zhì)礦井屬構(gòu)造剝蝕侵蝕低中山地貌，地形切割較深，溝谷發(fā)育，有利于地表水及地下水逕流排泄。區(qū)內(nèi)最高海拔標(biāo)高2175m，最低侵蝕基準(zhǔn)面海拔標(biāo)高1792m，相對最大高差383m，相對高差大。地勢總體東、西、南部高，北、中部低，地形利于地下水及地表水的匯合。礦井內(nèi)較大的地表水體，補(bǔ)木河上游～交一河是礦井內(nèi)唯一的常年有水河流，分布于中部偏西，河水由南向北縱貫流出礦井。交一河兩側(cè)共有5條季節(jié)性小溪流，各小溪溝流量小，為0.054～0.4547L/s，全部匯入交一河。交一河在南部礦井外，上游大氣降水匯水面積約20km2，而在礦井內(nèi)大氣降水匯水面積約8km2。礦井西部岔河從礦井外流進(jìn)礦井，在岔河村附近匯入交一河，匯合后測其流量最小值為918L/s，最大值4000L/s，觀測水位1805.20m，最高洪水位高1806.4m。礦井內(nèi)含、隔水層自上而下有：第四系孔隙含水層（Q）、滑坡體（Qh)孔隙含水層、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f)相對隔水層、三疊統(tǒng)下統(tǒng)卡以頭組（T1k)裂隙含水層、二疊統(tǒng)上統(tǒng)長興組(P3c)裂隙含水層、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)砂巖裂隙含水層、龍?zhí)督M(P3l)泥巖類隔水層、二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（P4、煤層吉克煤礦的可采煤層有M9、M11、M15、M16、M21和M22煤層，全礦可采煤層6層，可采煤層總厚13.48m，可采煤層特征見下表。要緊可采煤層特征表煤層編號煤層厚度(m)煤層間距(m)夾石層數(shù)夾石總厚(m)煤層頂?shù)装蹇刹煞秶暶芏萾/m3最小～最大平均最小～最大平均最小～最大平均最小～最大平均頂板底板M91.69～6.173.8213.72～22.0018.590～10.25～0.54粉砂質(zhì)泥巖粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖全區(qū)1.44M111.40～2.081.720～10.03～0.10粉砂質(zhì)泥巖泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖全區(qū)1.439.56～30.6819.22M151.40～4.301.930～20.06～0.27泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖全區(qū)1.446.28～14.5012.04M161.20～1.971.660～10.03～0.09粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖全區(qū)1.4327.95～38.9332.43M211.50～3.142.310～10.05～0.65細(xì)砂巖或粉砂質(zhì)泥巖泥質(zhì)粉砂巖全區(qū)1.463.03～15.119.11M220.40～2.842.040～20.03～0.06泥巖或粉砂質(zhì)泥巖粉砂質(zhì)泥巖大部1.465、瓦斯、煤塵、煤的自燃性及地溫（1）瓦斯依照煤炭科學(xué)研究總院撫順分院為吉克煤礦所作的礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定，M9和M11煤層瓦斯差不多參數(shù)實測值如下表。瓦斯差不多參數(shù)實測值參數(shù)名稱對象煤層參數(shù)值煤層原始瓦斯壓力M92.08MPaM112.20MPa煤層瓦斯含量M910.36m3M117.74m3殘存瓦斯含量M92.49m3M112.13m3瓦斯吸附常數(shù)M9a/28.871m3b/0.643MPa-1M11a/20.923m3b/0.577MPa-1煤的孔隙率M90.05m3M110.03m3煤層透氣性系數(shù)M91.087~1.314m2/Mpa2M110.405m2/Mpa2鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)M90.0379d-1M110.0132~0.0352d-1《吉克煤礦礦井初步設(shè)計》中采納分源預(yù)測法對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測的各煤層瓦斯涌出量詳見下表。瓦斯儲量及可抽量匯總表煤層煤炭儲量(萬t)平均瓦斯含量(m3/t)瓦斯儲量(Mm3)可抽量(Mm3)M9312410.36323.6597.10M1116197.74125.3137.59M1516353.4756.7317.02M1615646.63103.6931.11M2118998.63163.8849.16M2220144.9299.0929.73圍巖及不可采鄰近層134.5040.35合計1031.14309.34吉克煤礦M9和M11煤層為煤與瓦斯突出危險煤層，由于M9和M11煤層為礦井主采煤層，吉克煤礦為煤與瓦斯突出礦井。依照吉克煤礦礦井及11101面工作面瓦斯抽放情況統(tǒng)計，礦井瓦斯絕對涌出量為30m3/min，礦井抽采量為18m3/min，礦井抽采率為60%左右，11101工作面絕對涌出量為14m3/min左右，11101工作面抽采量為（2）煤塵各煤層的煤塵爆炸性指標(biāo)下表。煤塵爆炸性指標(biāo)一覽表項目煤層(件)火焰長度(mm)巖粉量(%)揮發(fā)分產(chǎn)率Vdaf(%)煤塵爆炸指數(shù)爆炸危險性M9(4)M11(3)M15(4)M16(3)M21(4)M22(1)2507526.2332有本礦井各煤層的煤塵均具有爆炸性。（3）煤層自燃發(fā)火各煤層自燃傾向指標(biāo)詳見下表。煤的自燃傾向指標(biāo)一覽表項目煤層(件)水分Mad(%)灰分Ad(%)揮發(fā)分Vdaf(%)全硫St,d(%)真密度TRD(g/cm3)干煤吸氧量(ml/g)自燃傾向等級M9(4)I、IIM11(3)I、IIM15(4)I、IIM16(3)I、IIM21(4)I、IIM22(1)I注：Ⅰ類為容易自燃發(fā)火煤層；Ⅱ類為自燃發(fā)火煤層；Ⅲ類為不易自燃發(fā)火煤層。本礦井各煤層的煤層均具有自燃發(fā)火傾向。（4）地溫依照地質(zhì)報告，在礦區(qū)內(nèi)外未發(fā)覺地溫異常點(diǎn)，講明該區(qū)內(nèi)無地溫異常背景。勘區(qū)已作簡易測溫5個孔，測定深度分不為660m、870m、799m、628m、780m，測定結(jié)果無變化規(guī)律可尋。僅就2個測溫結(jié)果分析變溫帶深度250～300m，恒溫帶深度300～350m，增溫帶梯度一般為0.33℃～0.5℃/100m三、建設(shè)概況礦井在實際開拓揭露M9和M11煤層和煤巷掘進(jìn)過程中，發(fā)覺兩個煤層的瓦斯較大，在煤層鉆孔施工過程經(jīng)常有噴孔、頂鉆和夾鉆現(xiàn)象，掘進(jìn)工作面在炮后經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸薜默F(xiàn)象，最高達(dá)到4%，涌出量超過了3m3/min。2008年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院撫順分院鑒定為煤與瓦斯突出礦井。吉克煤礦初步設(shè)計于2006年5月由昆明煤炭設(shè)計研究院編制完成，該設(shè)計在2006年6月由云南省煤炭工業(yè)局組織相關(guān)治理部門和專家評審?fù)ㄟ^。本礦井為高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力為45萬t/a，礦井目前采納中央并列式通風(fēng)，主扇采納GAF20-13.3-1型軸流式風(fēng)機(jī)，風(fēng)量40-160m3/s，負(fù)壓為800礦井采納斜井開拓，方位角28°，井筒傾角23o。主斜井鋪設(shè)大傾角膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸原煤，副斜井安裝2.5m直徑單筒絞車作為輔助提升，回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)礦井生產(chǎn)初期的回風(fēng)任務(wù)。依照地質(zhì)報告提供的層間距、煤層賦存情況，同時參照礦井防突設(shè)計、抽放瓦斯工程初步設(shè)計，將可采煤層分為三組：M7、M9、M11煤層為上組煤，M15、M16煤層為中組煤，M21、M22煤層為下組煤，各組內(nèi)聯(lián)合布置開采。初步設(shè)計將井田劃分為6個采區(qū)，每個采區(qū)分為上中下三組煤分層開采，各組內(nèi)聯(lián)合布置。依照《吉克煤礦防突設(shè)計》確定將M11煤層作為愛護(hù)層先期進(jìn)行開采。首采區(qū)位于賈古德村以南、副斜井井底車場附近，回采工作面差不多沿南北方向推進(jìn)。東翼軌道大巷已掘進(jìn)500m，東翼運(yùn)輸大巷已掘進(jìn)510m，東翼回風(fēng)大巷已掘進(jìn)600m，首采面差不多出面，面長120m第二節(jié)礦井現(xiàn)有要緊生產(chǎn)系統(tǒng)依照地質(zhì)報告提供的層間距、煤層賦存情況，同時參照礦井防突設(shè)計、抽放瓦斯工程初步設(shè)計，將可采煤層分為三組，M7、M9、M11煤層為上組煤，M15、M16煤層為中組煤，M21、M22煤層為下組煤，各組內(nèi)聯(lián)合布置開采。吉克煤礦在開采上組煤時，采納斜井開拓，回風(fēng)斜井至+1615m標(biāo)高落平后布置回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門，然后再由回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門沿巖層走向布置采區(qū)巖石回風(fēng)大巷；副斜井至+1615m水平通過平車場落平后布置井底車場及硐室，然后在M9和M11之間布置東翼軌道大巷及膠帶運(yùn)輸大巷。東翼軌道大巷已掘進(jìn)500m，東翼運(yùn)輸大巷已掘進(jìn)510m，東翼回風(fēng)大巷已掘進(jìn)600m，首采面差不多出面，面長120m，機(jī)電設(shè)備差不多安裝到位并試運(yùn)轉(zhuǎn)成功。礦井的要緊生產(chǎn)系統(tǒng)介紹一、采掘系統(tǒng)1、采煤工作面吉克煤礦采納綜合機(jī)械化采煤工藝，工作面平均長度取120m，一次采全高。井下工作制度為四班工作，作業(yè)方式為“三采一準(zhǔn)”。回采工作面采納雙滾筒采煤機(jī)割煤，割煤方式為雙向割煤，采煤機(jī)的進(jìn)刀方式采納不留三角煤端部斜切進(jìn)刀。工作面采納可彎曲刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤，采煤機(jī)騎溜運(yùn)行，采煤機(jī)滾筒裝煤，運(yùn)輸斜巷采納膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。采煤工作面采納后退式開采，工作面自井田（采區(qū)）邊界向運(yùn)輸大巷方向推進(jìn)。工作面采納全部陷落法治理頂板，頂板支護(hù)設(shè)計采納掩護(hù)式液壓支架。⑴工作面選用MG200/456-AWD型交流電牽引采煤機(jī)，技術(shù)參數(shù)為：采高：1400～2300mm截深：630mm臥底量：280mm裝機(jī)功率：455.5kW供電電壓：1140V采煤機(jī)機(jī)面高度：853mm截割功率：2×200kW牽引功率：2×25kW泵站功率：5.5kW滾筒直徑：1400mm滾筒中心距：7600mm牽引方式：電牽引牽引機(jī)構(gòu)形式：齒輪銷軌式無鏈牽引牽引速度：0～7.6～12.6m/min最大牽引力：200～330kN調(diào)速方式:交流變頻操縱操縱方式:手控、無線遙控拖纜方式:自動拖纜滾筒轉(zhuǎn)速：44.45r/min機(jī)器總重：22t⑵配套刮板輸送機(jī)選用SGZ-730/2×200型中雙鏈可彎曲刮板機(jī)，技術(shù)參數(shù)為：鏈速：1.0m/s（低速0.65m/s）運(yùn)輸能力：700t/h鏈間距：160mm圓環(huán)鏈破斷負(fù)荷≥1130kN電動機(jī)（雙速）：YBSD2-200/100-4/8總功率：200kW（低速200kW）電壓等級：1140V50Hz冷卻方式：水冷聯(lián)接型式：啞鈴聯(lián)接中間槽尺寸：1500mm×730mm×300mm刮板間距：1000mm圓環(huán)鏈規(guī)格：Φ20×108-C⑶工作面選用ZY4000/13/26型掩護(hù)式液壓支架,共75架,上下兩端頭選用ZY4000/16/30型過渡支架，共5架。其要緊技術(shù)特征：①中間支架：型號：ZY4000/13/26支撐高度：1.3～2.6m支撐寬度：1430～1600mm額定初撐力：2512～3063kN(p=30MPa)工作阻力：3250～3964kN(p=38.2MPa)支護(hù)強(qiáng)度：0.69～0.74MPa支架對底板比壓：1.89～2.90MPa支架中心距：1500mm過煤高度：>500mm泵站壓力：31.5MPa操作方式：本架操縱重量：約11.8t②過渡支架：型號：ZY4000/16/30支撐高度：1.6～3.0m支撐寬度：1420～1590mm額定初撐力：3016～3473kN(p=30MPa)工作阻力：3800～4000kN(p=38.2MPa)支護(hù)強(qiáng)度：0.87～0.92MPa支架對底板比壓：1.89～2.90MPa支架中心距：1500mm泵站壓力：31.5MPa操作方式：本架操縱重量：約12.5t2、掘進(jìn)工作面依照巷道圍巖類不和服務(wù)年限，主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井、中央變電所和水泵房等因斷面大、服務(wù)時刻長，采納半圓拱斷面、砼砌碹支護(hù)；采區(qū)軌道大巷、膠帶大巷和回風(fēng)大巷采納半圓拱斷面、錨（網(wǎng)）噴支護(hù)，其余預(yù)備、回采巷道采納矩形斷面，錨桿或錨噴支護(hù)。掘進(jìn)工作面采納FBD2×37局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)，采納YT28型氣腿式風(fēng)動鑿巖機(jī)打眼；使用MQT-120型錨桿機(jī)或MQS50/1.9型手持式氣動錨桿鉆機(jī)安注錨桿。巷道掘進(jìn)施工中，前期使用P-60B型耙裝機(jī)將矸石扒至礦車，揭煤后耙裝機(jī)更換為SGB-620/40T型刮板輸送機(jī)配合SSJ650吊掛式皮帶運(yùn)煤。噴漿機(jī)型號PZ-5B，功率5.5kW。二、運(yùn)輸系統(tǒng)1、煤流運(yùn)輸系統(tǒng)吉克煤礦井下煤炭的大巷及回采工作面運(yùn)輸斜巷采納膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤。帶式輸送機(jī)具有連續(xù)運(yùn)輸能力大、操作簡單、容易實現(xiàn)自動化、裝、卸載設(shè)備少、井下巷道系統(tǒng)簡單等特點(diǎn)。它適用于生產(chǎn)集中，運(yùn)量較大的大中型礦井。帶式輸送機(jī)運(yùn)輸連續(xù)與采煤工藝相適應(yīng)，增產(chǎn)潛力大，是機(jī)械化、自動化運(yùn)輸?shù)囊o進(jìn)展趨勢。煤流運(yùn)輸路線：采煤工作面→工作面運(yùn)輸順槽→采區(qū)運(yùn)輸大巷→主斜井→地面。采區(qū)運(yùn)輸大巷選用DTL100/15/2×75S型膠帶輸送機(jī)。膠帶機(jī)技術(shù)特征為：B=1000mm，v=2.0m/s，Q=200t/h，L=1000m。電機(jī)功率150kw，膠帶強(qiáng)度GX1250。工作面運(yùn)輸順槽選用DSJ-80/40/2×55型帶式輸送機(jī)。膠帶機(jī)技術(shù)特征為：B=800mm，v=2.0m/s，Q=200t/h，L=1000m。電機(jī)功率110kw，膠帶強(qiáng)度GX1250。2、輔助運(yùn)輸系統(tǒng)吉克煤礦工作面運(yùn)輸順槽采納無極繩連續(xù)牽引車牽引礦車進(jìn)行輔助運(yùn)輸，軌道大巷選擇使用5.0t蓄電池機(jī)車牽引礦車或無極繩連續(xù)牽引車作為輔助運(yùn)輸方式。井底車場及+1615m運(yùn)輸石門內(nèi)采納5.0t礦用防爆蓄電池機(jī)車牽引礦車運(yùn)輸，使用CTW-副斜井選用JK2.5×2－20型單繩纏繞式提升機(jī)，配套電機(jī)型號YR5001-10繞線式異步電動機(jī)，功率為400kW，電壓6kV，轉(zhuǎn)速588r/min。提升絞車技術(shù)特征為：滾筒個數(shù)1個；滾筒直徑2500mm；滾筒寬度2000mm；最大靜拉力90kN；傳動比1：20；繩速3.9m/s。采區(qū)軌道斜巷選用選用JD-55型調(diào)度絞車作為軌道大巷輔助運(yùn)輸?shù)臓恳O(shè)備，其要緊技術(shù)參數(shù)為：絞車功率55kW；滾筒直徑1400mm；最大牽引力90KN；鋼絲繩規(guī)格6×19Φ24-26mm；最大適應(yīng)傾角15o；最大牽引重量（含平板車）22t。依照下井設(shè)備體積和重量，礦車選用600mm軌距3t材料車、型號MLC3－6型；同時為便于液壓支架、采煤機(jī)等重型設(shè)備的運(yùn)送，配備MPC13—6型重型平板車。3、人員運(yùn)輸系統(tǒng)吉克煤礦副斜井擔(dān)負(fù)下放材料、提升矸石、升降人員等任務(wù)，井筒內(nèi)依照運(yùn)行人車的要求鋪設(shè)30kg/m單軌，采納斜井串車提升，斜井人車型號XRB15-6/6。升降人員采納一輛頭車、一輛尾車、一輛掛車組車，最大班下井人數(shù)173人。三、通風(fēng)系統(tǒng)依照煤層賦存情況和開采技術(shù)條件，吉克煤礦采納斜井開拓。礦井移交生產(chǎn)時，首采區(qū)為一采區(qū)，在M11煤層布置一個綜采工作面進(jìn)行回采，目前該區(qū)域有七個掘進(jìn)工作面生產(chǎn)。吉克煤礦礦井、采區(qū)和回采工作面均有專用回風(fēng)巷，在專用回風(fēng)巷內(nèi)，不得運(yùn)送材料，不得有供電設(shè)備，不得作為要緊行人巷道。吉克煤礦為新建礦井，不存在塌陷漏風(fēng)情況，但屬于煤與瓦斯突出礦井，為利于瓦斯治理，采納機(jī)械抽出式通風(fēng)，在進(jìn)行瓦斯抽放后通過負(fù)壓風(fēng)流釋放礦井瓦斯。礦井現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)為GAF20-13.3-1型（風(fēng)量40-160m3/s，負(fù)壓為800-3200Pa），配套電機(jī)Y400-6，功率400kW，電壓6kV，轉(zhuǎn)速985r/min。2010年8月礦井7個掘進(jìn)工作面共配風(fēng)2660m3/min，1個采煤工作面配風(fēng)1270m3/min，硐室共配風(fēng)320礦井采納中央并列式通風(fēng)方式，副斜井和主斜井進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)斜井回風(fēng)。礦井目前的通風(fēng)系統(tǒng)：采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新奇風(fēng)流→主、副斜井→井底車場→東翼軌道大巷→東翼軌道大巷繞道車場→通風(fēng)行人斜巷→采煤工作面運(yùn)輸巷→采煤工作面切眼→采煤工作面回風(fēng)巷→東翼回風(fēng)大巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。軌道大巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新奇風(fēng)流→主、副斜井→井底車場→東翼軌道大巷→軌道大巷掘進(jìn)工作面→軌道大巷與回風(fēng)大巷聯(lián)絡(luò)巷→東翼回風(fēng)大巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。工作面巷道掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新奇風(fēng)流→主、副斜井→井底車場→東翼軌道大巷→通風(fēng)行人斜巷→采煤工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)面→采煤工作面回風(fēng)巷→東翼回風(fēng)大巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。另一路：地面新奇風(fēng)流→主、副斜井→井底車場→東翼軌道大巷→通風(fēng)行人斜巷→采煤工作面軌道巷掘進(jìn)面→采煤工作面軌道巷→東翼回風(fēng)大巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。四、供電系統(tǒng)依照富源縣現(xiàn)有電力網(wǎng)和規(guī)劃的電力網(wǎng)，在吉克煤礦西北部約5km，有補(bǔ)木35kv變電站一座，變電站容量為2×3.15MVA；與煤礦相距11km有墨紅35kv變電站一座，變電站容量為2×6.3MVA。礦井工業(yè)場地內(nèi)建有35kV礦井專用變電站—吉克煤礦35kV變電站。確定變電站35kV電源分不取自補(bǔ)木35kV（主供電源）和墨紅35kV變電站（備用電源），導(dǎo)線型號均為LGJ-120，補(bǔ)木35kV變電站～吉克煤礦35kV變電站輸電距離約為5km，墨紅35kV變電站～吉克煤礦35kV變電站輸電距離約為11km。煤礦井上、井下供電由該專用變電站直接供給。選用YB29箱式變電站，變壓器、補(bǔ)償裝置采納室外布置，35kv配電裝置、6kV配電裝置、0.4kV低壓配電裝置、直流系統(tǒng)、變電站自動化系統(tǒng)均采納箱式聯(lián)合布置，35kV高壓系統(tǒng)、6kV高壓系統(tǒng)、0.4kV低壓系統(tǒng)均采納單母線分段接線方式，所設(shè)兩段母線均并聯(lián)運(yùn)行并互為備用。變壓器選用SZ11－6300/6kV兩線圈有載調(diào)壓變壓器2臺，2臺變壓器互為備用。35kV一次電氣設(shè)備選用KYN61－40.5型金屬封閉鎧裝型移開式開關(guān)柜，全部采納電纜進(jìn)出線方式，單列布置9面高壓開關(guān)柜。6kV一次電氣設(shè)備選用KYN28A－12鎧裝型移開中置式開關(guān)柜，全部采納電纜進(jìn)出線方式，雙列布置24面高壓開關(guān)柜。0.4kV低壓一次設(shè)備選用GCS型低壓抽出式開關(guān)柜，單列布置9面低壓開關(guān)柜。為提高功率因數(shù)，滿足電網(wǎng)合理運(yùn)行要求，在6kV側(cè)設(shè)置無功集中自動補(bǔ)償裝置，選用DWZT6.3-1000型電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，補(bǔ)償后功率因素為0.94。從地面35kV變電站6kV不同母線段配出兩回MYJV22－63×120型煤礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜經(jīng)主斜井至井下中央變電所，長度為1300m。當(dāng)一回停電時，另一回電纜能承擔(dān)井下全部負(fù)荷。井下中央變電所高壓采納單母線分段接線，高壓配電裝置選用BGP9L礦用隔爆型高壓真空配電裝置13臺，低壓配電裝置選用KBZ礦用隔爆型真空饋電開關(guān)10臺，所選電氣設(shè)備具有短路、過負(fù)荷、和欠壓釋放愛護(hù)。變壓器選用KBSG型礦用隔爆干式變壓器2臺。低壓配電系統(tǒng)選用兩臺KBSG2－500/6/0.69kV礦用隔爆干式變壓器，低壓配電裝置選用KBZ礦用隔爆型真空饋電開關(guān)，所選電氣設(shè)備具有短路、過負(fù)荷愛護(hù)，裝設(shè)漏電愛護(hù)裝置。供注氮硐室、水泵房、井底車場用電設(shè)備及其照明。從井下中央變電所配出兩回至采區(qū)變電所，電纜型號為MYJV22－63×95煤礦用交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電力電纜，長度390m，該變電硐室安裝BGP9L礦用隔爆型高壓配電裝置10臺，安裝2臺KBSG-500/6/0.69型礦用隔爆干式變壓器，該變壓器采區(qū)水泵房、上山提升絞車、運(yùn)輸巷帶式輸送機(jī)、瓦斯抽放鉆機(jī)等負(fù)荷；安裝兩臺KBSG-315為了保證人身安全，井下電氣設(shè)備采納愛護(hù)接地系統(tǒng)。中央變電所、采區(qū)變電硐所設(shè)主接地極，半移動電氣設(shè)備設(shè)局部接地極，井下電動機(jī)的外殼、開關(guān)的金屬外殼、接線盒的金屬外殼用橡套電纜的接地芯線將其可靠連接起來，要求井下接地網(wǎng)上任一愛護(hù)接地點(diǎn)測得接地電阻值不得超過2Ω。每一移動式和手持式電氣設(shè)備同接地網(wǎng)之間的愛護(hù)接地用的電纜芯線的電阻值都不得超過1Ω。所有電氣設(shè)備的愛護(hù)接地裝置和局部接地裝置都同主接地極連成一個總接地網(wǎng)。井下中央變電所饋出線至采區(qū)及采區(qū)變電所饋出至移動變電站的高壓配電裝置均裝設(shè)高壓檢漏愛護(hù)裝置；所有低壓饋出線選用有選擇性的檢漏愛護(hù)裝置；井下照明均選用帶有漏電愛護(hù)的綜合愛護(hù)裝置。井下固定照明選用隔爆型熒光燈，在井下中央變電所、采區(qū)變電硐所、綜采工作面、膠帶機(jī)運(yùn)輸巷等設(shè)照明綜保裝置向附近照明裝置供電。五、瓦斯抽放系統(tǒng)瓦斯抽放系統(tǒng)初步設(shè)計，設(shè)計礦井年抽放365天，日工作班數(shù)為四班，每班工作六小時，每天抽放24小時，全礦井瓦斯可抽放量為309.34Mm3，設(shè)計日抽放量為25.78m3/min，年抽放量為13.55Mm3，礦井抽放年限為目前在回風(fēng)斜井中敷設(shè)兩條管路，直徑分不為273mm和377mm。礦井敷設(shè)一條高負(fù)壓和一條低負(fù)壓管路：高負(fù)壓管路為工作面及掘進(jìn)工作面（其中包括下鄰近層抽放管路）抽放管路，要緊經(jīng)工作面回風(fēng)順槽、東翼回風(fēng)大巷、回風(fēng)井、地面管路、抽放泵站進(jìn)行綜合瓦斯抽放；高抽巷（其中包括采空區(qū)上向鉆孔和上鄰近層頂板長鉆孔抽放管路）瓦斯抽放管路要緊從工作面高抽巷、東翼回風(fēng)大巷、回風(fēng)井、地面管路、抽放泵站進(jìn)行綜合瓦斯抽放；低負(fù)壓管路為高抽巷和全封閉采空區(qū)的管路，要緊經(jīng)東翼回風(fēng)大巷、回風(fēng)井、地面管路和抽放泵進(jìn)行綜合抽放。井下原有的移動泵站在地面瓦斯抽放泵站能力不足時可作為補(bǔ)充。抽放泵站建設(shè)在礦井工業(yè)廣場南面的山坡上距離風(fēng)井井口大約70m左右的地點(diǎn)。抽放泵站由抽放泵房、配電室和值班室構(gòu)成。抽放泵房的主體設(shè)備為2BEC52型節(jié)能真空泵四臺，真空泵配套電機(jī)、氣水分離器、管路、操縱閥門和循環(huán)管等，要緊附屬設(shè)備有正、負(fù)壓自動放水器、防爆防回火裝置、放空管、冷卻循環(huán)水泵、泵站監(jiān)測系統(tǒng)和避雷裝置等。依照吉克煤礦礦井及11101面工作面瓦斯抽放情況統(tǒng)計，礦井瓦斯絕對涌出量為30m3/min，礦井抽采量為18m3/min，礦井抽采率為60%左右，11101工作面絕對涌出量為14m3/min左右，11101工作面抽采量為7.85m3/min左右，11101工作面抽采率約為56%；依照吉克煤礦對地面瓦斯抽放泵的統(tǒng)計情況可知，高負(fù)壓管路的混合抽放量為100m3

第二章安全改造的必要性第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)改造的必要性1、吉克煤礦屬于高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井，依照礦井初步設(shè)計，目前按一采一備，7個掘進(jìn)工作面配風(fēng)，現(xiàn)在礦井的風(fēng)量為5100m3/min，已達(dá)到現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)的最大能力，工作面的配風(fēng)量小，排瓦斯能力不足，經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯報警現(xiàn)象，阻礙礦井的安全生產(chǎn)；同時考慮礦井生產(chǎn)中后期，通風(fēng)線路加長，通風(fēng)阻力增大，現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)風(fēng)量提升的空間小，需對現(xiàn)有通風(fēng)機(jī)進(jìn)行更換。依照礦井現(xiàn)在的井筒斷面和巷道斷面，簡單的更換風(fēng)機(jī)、增大礦井進(jìn)風(fēng)量，解決不了礦井通風(fēng)的全然2、依照礦井的下一步生產(chǎn)規(guī)劃，受限于瓦斯抽放速度和掘進(jìn)速度，一個采煤工作面不能滿足礦井的生產(chǎn)目標(biāo)，阻礙礦井的生產(chǎn)效益和年生產(chǎn)能力，決定增加一個采煤工作面，并增加預(yù)備巷道個數(shù)，全礦井按“兩采一備”，10個掘進(jìn)工作面配風(fēng)；3、全礦井配風(fēng)量增大，礦井進(jìn)風(fēng)井筒和部分井下巷道實際斷面面積小，風(fēng)速太大，需對其進(jìn)行擴(kuò)修；由于礦井三條井筒的斷面都比較小，增加風(fēng)量的能力有限，大面積擴(kuò)修巷道阻礙全礦的安全生產(chǎn)，需新建風(fēng)井。第二節(jié)瓦斯抽放系統(tǒng)改造的必要性1、煤炭科學(xué)總院撫順分院設(shè)計的《礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計》中對煤層瓦斯抽采率定為40%-50%；高壓主管路瓦斯抽放平均濃度為40%左右、低壓主管路瓦斯抽放平均濃度為30%左右。依照吉克煤礦礦井及11101工作面瓦斯抽放情況統(tǒng)計，礦井瓦斯絕對涌出量為30m3/min，礦井抽采量為18m3/min，礦井抽采率為60%左右，11101工作面絕對涌出量為14m3/min左右，11101工作面抽采量為7.85m3/min左右，11101工作面抽采率約為56%；依照吉克煤礦對地面瓦斯抽放泵的統(tǒng)計情況可知，高負(fù)壓管路的混合抽放量為100m3/min左右，瓦斯抽放平均濃度為12%左右；低負(fù)壓管路的混合抽放量為80m3/min左右，瓦斯抽放平均濃度為8%左右?！兜V井抽放瓦斯工程初步設(shè)計2、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》中規(guī)定鉆孔孔口負(fù)壓不得小于13kPa，但依照礦提供的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)顯示高、低負(fù)壓管路所有孔口負(fù)壓均不滿足要求，現(xiàn)有礦井瓦斯抽放管路阻力偏大，抽放管路管徑??；3、目前礦井的瓦斯抽放系統(tǒng)主管路在回風(fēng)斜井，通風(fēng)系統(tǒng)改造后，回風(fēng)斜井成進(jìn)風(fēng)井，管路占進(jìn)風(fēng)斷面比較大，且不安全。結(jié)合礦井通風(fēng)系統(tǒng)改造，在回風(fēng)立井中重新敷設(shè)兩路瓦斯抽放系統(tǒng)主管路。第三節(jié)架空乘人裝置安設(shè)的必要性1、現(xiàn)在礦井副斜井擔(dān)負(fù)工人上下井、運(yùn)送材料、設(shè)備和矸石的提升任務(wù)，同時兼作生產(chǎn)期間的一個安全出口。由于每天工人上下井實際時刻超過5個小時，不符合設(shè)計規(guī)范要求，縮短了副斜井運(yùn)送材料、設(shè)備和矸石提升的時刻，而矸石運(yùn)輸能力的不足又阻礙了礦井的掘進(jìn)速度；2、在礦井正常生產(chǎn)期間職工只能在固定時刻上下井，相對不方便；3、出現(xiàn)專門情況人員必須及時上井，阻礙副斜井的正常提升；4、礦井新建回風(fēng)立井后，現(xiàn)回風(fēng)斜井成進(jìn)風(fēng)井，有條件進(jìn)行改造，安設(shè)架空乘人裝置，方便職工的上下井，提高副斜井的提升能力。第四節(jié)副井提升電控系統(tǒng)改造的必要性副井提升機(jī)電控系統(tǒng)采納交流電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速，是瀕臨淘汰產(chǎn)品。由于采納常規(guī)繼電器操縱，導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)速精度低，可靠性差，維護(hù)費(fèi)用大；且操縱線路復(fù)雜，工作穩(wěn)定性和可靠性差；轉(zhuǎn)子回路串接金屬電阻，消耗電能造成能源白費(fèi)；電機(jī)滑環(huán)處容易發(fā)生接觸不良；同時所有接線端子裸露在外，暴露在空氣中，設(shè)備運(yùn)行中有明火出現(xiàn)，不利于安全。因此，對該系統(tǒng)電控進(jìn)行技術(shù)改造，解決系統(tǒng)存在的問題和弊病，提升系統(tǒng)安全運(yùn)行系數(shù)，實現(xiàn)高效節(jié)能運(yùn)行特不必要。第五節(jié)供電系統(tǒng)改造的必要性依照礦井進(jìn)展需要，礦井?dāng)M建選煤廠，新建風(fēng)井，重新選擇風(fēng)機(jī)、瓦斯抽放泵，井下采煤、掘進(jìn)工作面增加，由于礦井各系統(tǒng)的變化，礦井負(fù)荷將大大增加，礦井現(xiàn)有供電系統(tǒng)已不滿足礦井下一步生產(chǎn)需要，應(yīng)對礦井供電系統(tǒng)進(jìn)行改造。

第三章通風(fēng)系統(tǒng)改造吉克煤礦為煤與瓦斯突出礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力45萬t/a，考慮礦井生產(chǎn)中后期，通風(fēng)線路加長，通風(fēng)阻力增大，以及可能遇到的專門情況，一個采煤工作面不能滿足礦井的生產(chǎn)目標(biāo)，阻礙礦井的生產(chǎn)效益和年生產(chǎn)能力，為了礦井的正常接續(xù)以及礦井后期的三下開采，全礦井增加一個采煤工作面，并增加預(yù)備巷道個數(shù)，全礦井按“兩采一備”，10個掘進(jìn)工作面配風(fēng)，重新計算風(fēng)量，并依照計算結(jié)果設(shè)計并選擇合適的通風(fēng)系統(tǒng)改造方案。第一節(jié)風(fēng)量計算全礦井按2個采煤工作面、1個備用工作面、5個半煤巖掘進(jìn)工作面、5個巖巷掘進(jìn)工作面、8個獨(dú)立通風(fēng)硐室計算需風(fēng)量。需風(fēng)量按下列要求分不計算，并選用其中最大值。一、采煤工作面配風(fēng)量礦井按2個生產(chǎn)采煤工作面、1個備用工作面配風(fēng)。1、M11采煤工作面風(fēng)量計算需風(fēng)量按下列要求分不計算，并選取其中最大值。⑴按瓦斯(二氧化碳)涌出量計算Q采=100(67)×q采×K采通式中：Q采—采煤工作面風(fēng)量，m3/min；100(67)—單位瓦斯（二氧化碳）涌出量配風(fēng)量，m3/min，以回風(fēng)流瓦斯（二氧化碳）濃度1%（1.5%）的換算值；q采—采煤工作面瓦斯（二氧化碳）平均絕對涌出量，依照目前11101運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽掘進(jìn)期間巷道掘進(jìn)期間和瓦斯抽放后的效果瓦斯絕對涌出量取7.93m3/min，二氧化碳絕對涌出量1.2355mK采通—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，一般K采通=1.2~1.8，取1.8。Q采CH4=100×7.93×1.8=1427.4Q采CO2=67×1.2355×1.8=149m⑵按工作面氣象條件計算Q采=60×70%×V采×S采×K高×K長式中：Q采—采煤工作面風(fēng)量，m3/min；V采—采煤工作面風(fēng)速，依照采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表，工作面溫度為23℃左右，取1.S采—采煤工作面平均斷面積，采高2.0m，平均控頂距3.9m，則S采=3.9×2.0=7.8m2；K高—采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，采高2.0m，K高=1.0；K長—采煤工作面面長調(diào)整系數(shù)，面長120m，K長=1.0；Q采=6070%×1.57.8×1.0×1.0=491.4m3⑶按采煤工作面每班工作最多人數(shù)計算Q采=4N采式中：N采—采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取26人。Q采=426=104m3⑷按風(fēng)速進(jìn)行驗算選取上述最大值Q采=1427.4ma、按最低風(fēng)速驗算，采煤工作面的最低風(fēng)量（Q采）Q采>15S采=15×7.8=117m3式中：S采—采煤工作面平均斷面積，取7.8mb、按最高風(fēng)速驗算，采煤工作面的最高風(fēng)量（Q采）Q采<240S采=240×7.8=1872m3式中：S采—采煤工作面平均斷面積，取7.8m即：117<1427.4<1872，符合要求。則采煤工作面風(fēng)量Q采=1427.4依照《淄博礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司礦井需要風(fēng)量計算細(xì)則》關(guān)于備用工作面風(fēng)量的規(guī)定，則M11備用工作面配風(fēng)：Q采備=Q采/2=1427.4/2=713.7mΣQ工作面=Q采+Q采備=1427.4+713.7=2141.1m2、M9采煤工作面風(fēng)量計算需風(fēng)量按下列要求分不計算，并選取其中最大值。⑴按瓦斯涌出量計算Q采=100×q采×K采通式中：Q采—采煤工作面風(fēng)量，m3/min；100—單位瓦斯涌出量配風(fēng)量，m3/min，以回風(fēng)流瓦斯?jié)舛?%的換算值；q采—采煤工作面瓦斯絕對涌出量，M9煤回采工作面瓦斯絕對涌出量依照M11煤瓦斯涌出量預(yù)測值為8.50mK采通—采煤工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，一般K采通=1.2~1.8，取1.8。Q采CH4=100×8.50×1.8=1530m⑵按工作面氣溫條件計算Q采=60×70%×V采×S采×K高×K長式中：Q采—采煤工作面風(fēng)量，m3/min；V采—采煤工作面風(fēng)速，依照采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表，工作面溫度為23℃左右，取1.S采—采煤工作面平均斷面積，采高3.82m，平均控頂距3.9m，則S采=3.9×3.82=14.9m2；K高—采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，采高3.82m，K高=1.2；K長—采煤工作面面長調(diào)整系數(shù)，面長120m，K長=1.0；Q采=6070%×1.514.9×1.2×1.0=1126.44m3⑶按采煤工作面每班工作最多人數(shù)計算Q采=4N采式中：N采—采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取26人。Q采=426=104m3⑷按風(fēng)速進(jìn)行驗算選取上述最大值Q采=1530a、按最低風(fēng)速驗算，采煤工作面的最低風(fēng)量（Q采）Q采>15S采=15×14.9=223.5m3式中：S采—采煤工作面平均斷面積，取14.9mb、按最高風(fēng)速驗算，采煤工作面的最高風(fēng)量（Q采）Q采<240S采=240×14.9=3576m3式中：S采—采煤工作面平均斷面積，取14.9m即：223.5<1530<3576，符合要求。則采煤工作面風(fēng)量Q采=1530二、掘進(jìn)工作面需風(fēng)量1、半煤巖巷掘進(jìn)工作面⑴按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算Ｑ掘=100（67）×q掘×k掘式中：Q掘i—掘進(jìn)工作面分不按瓦斯絕對涌出量、二氧化碳絕對涌出量計算的需要風(fēng)量；100(67)—單位瓦斯（二氧化碳）涌出量配風(fēng)量，m3/min，以回風(fēng)流瓦斯（二氧化碳）濃度1%（1.5%）的換算值；Q掘—掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量，掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量為1.64m3/min，二氧化碳絕對涌出量為0.34mk掘—掘進(jìn)工作面瓦斯或二氧化碳涌出不均衡系數(shù)，依照實際觀測結(jié)果確定，k掘=1.5~2，取1.5。Q掘CH4=100×1.64×1.5=246m3Q掘CO2=67×0.34×1.5=34.17m3⑵按炸藥量計算Q掘＞10AHF式中：AHF—掘進(jìn)工作面一次爆破所用的最大炸藥量，Kg取23.4Kg10—每千克二、三級煤礦許用炸藥需風(fēng)量，m3/minQ掘＞10×23.4=234m⑶按每班最多工作人數(shù)計算Q掘=4N掘=4×16=64m3式中：N掘—掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，取16人。⑷按工作面氣溫條件計算Q掘=60V掘×S掘×K掘通式中：Q掘—掘進(jìn)工作面需風(fēng)量，m3/min；V掘—掘進(jìn)工作面風(fēng)速，煤巷掘進(jìn)工作面取0.25m/s；S掘—掘進(jìn)巷道斷面積，11.2K掘通—掘進(jìn)工作面溫度調(diào)整系數(shù)，按23℃左右，K掘通Q掘=600.2511.2×1.15=193.2⑸按風(fēng)速進(jìn)行驗算選取上述三種計算方法結(jié)果最大值Q掘=246m3a.按最低風(fēng)速驗算，掘進(jìn)工作面的最低風(fēng)量Q掘>15×S煤掘=15×11.2=168m式中：S煤掘—掘進(jìn)巷道斷面積，11.2b.按最高風(fēng)速驗算，掘進(jìn)工作面的最高風(fēng)量Q掘<240×S煤掘=240×11.2=2688式中：S煤掘—掘進(jìn)巷道斷面積，11.2即：168<246<2688，符合要求。⑹局部通風(fēng)機(jī)選型①風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)計算Ф=1/（1-nLi）=1/（1-120×0.001）=1.14式中：Ф—風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)；n—風(fēng)筒節(jié)數(shù)；按最大供風(fēng)距離，取120；Li—一個接頭的漏風(fēng)率，依照供風(fēng)距離長短，反壓邊連接時取0.001。②計算局部通風(fēng)機(jī)最小吸風(fēng)量QfQf=Ф×Q=1.14×246=280.44式中：Qf—局部通風(fēng)機(jī)必須達(dá)到的最小吸風(fēng)量Qf；Ф—風(fēng)筒漏風(fēng)備用系數(shù)；Q—掘進(jìn)巷道必須達(dá)到的最小風(fēng)量，取246m3③風(fēng)筒風(fēng)阻計算R=nR`/10=120×20/10=240N·s2/m8；式中：R—風(fēng)筒風(fēng)阻，N·s2/m8；n—風(fēng)筒節(jié)數(shù)，取120。R`—百米風(fēng)阻，取20N·s2/m8。④局部通風(fēng)阻力計算H=R×Qf×Q=240×280.44/60×246/60=4599.22Pa式中：H—局部通風(fēng)阻力，Pa；Qf—局扇吸風(fēng)量，280.44Q—風(fēng)筒口最小風(fēng)量，246m3按上述計算，煤巷掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量為246m3/min，局部通風(fēng)機(jī)的最小吸風(fēng)量為280.44m3/min，通風(fēng)最大阻力4599.22Pa，依照煤礦現(xiàn)有設(shè)備情況，選用FBDNO8.2/2×⑺按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量和防止循環(huán)風(fēng)計算掘進(jìn)工作面配風(fēng)量考慮現(xiàn)場實際情況，配兩個防循環(huán)風(fēng)系數(shù)。ΣQ掘=5×Q吸+2×VS=5×360+2×9×22=2196式中：Q吸—局扇實際吸風(fēng)量，依照所選局扇，為360m3V—局部