煤矿大气污染防治方案.docx
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1、煤矿瓦斯治理技术方案方案及安全技术措施目 录前言第一章总体思路第二章矿井概况第一节矿井概述第二节矿井煤炭资源自然条件第三节矿井开拓方式与开采方法第四节矿井安全现状第五节瓦斯、煤与瓦斯突出危险性、煤的自燃及煤尘爆炸性第六节 矿井“一通三防”系统现状及其存在问题第七节 矿井开采保护层情况第三章 瓦斯综合治理方案第一节 瓦斯综合治理工作目标第二节 瓦斯综合防治工程计划第三节 瓦斯综合治理方案1、 建立稳定可靠通风系统2、 消除矿井引爆火源3、 完善矿井瓦斯抽采系统,做到应抽尽抽4、 确定监控有效5、 瓦斯治理实施方案第四章 主要保障措第五章 瓦斯治理资金规划前言为认真贯彻落实防治煤与瓦斯突出细则和各
2、级政府关于煤矿瓦斯综合治理的要求,按照“安全第一、预防为主”和“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针,坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的原则,构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯综合治理工作体系,积极开展好瓦斯综合治理活动,结合矿井煤层瓦斯条件,特制定本煤矿瓦斯综合治理方案。第一章总体思路坚持“以思想教育为先导,以制度建设为基础、以科技进步和技术装备为支撑,以一通三防和防治瓦斯突出为重点”的指导思想,始终把瓦斯治理提高到关系煤矿生存死亡的高度来认识,树立“瓦斯超限就是事故”理念,坚定不移地贯彻“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理十二字方针,并将其
3、纳入采掘生产工序,坚决做到不抽不采,监测监控不到位不采、风量不足不采。围绕“通风是基础、抽放是关键、防突是重点、监控是保障”和“优化通风系统,强化超前防治,完善监测监控,保证资金投入”的瓦斯综合治理思路,通过制定严格的瓦斯治理管理规定、奖罚制度和实施开采保护层、先抽后采、加大安全投入等综合瓦斯治理措施,在瓦斯治理上树立“三个转变”,即从“局部治理”向“区域治理”的转变,从“生产过程治理”向“超前治理”转变,从“措施型”向“工程型”转变,进一步深化瓦斯综合治理。使矿井瓦斯治理工作逐步达到从“不准瓦斯超限作业”到“不准瓦斯超限”,从“防治突出”到“消除突出”,从“单一抽采”到“立体综合抽采”,为煤
4、矿落实瓦斯治理方针,全面推进瓦斯治理工作打下坚实的基础。根据矿井的安 全生产条件及瓦斯危害因素分析,采取行之有效的针对措施,紧紧抓住矿井通风系统、抽采抽放、监测监控、现场管理四个关键环节,进一步完善瓦斯治理结构,落实瓦斯防治管理制度,提高装备水平和提高矿井防治瓦斯灾害能力,建立健全稳定可靠的矿井通风系统,科学合理的瓦斯抽采体系,准确有效的监测监控网络和严格规范的现场管理制度。第二章矿井概况第一节矿井概述XXX煤矿处于XX市XXX镇XX村境内。矿区位于XX县城127方向,平距33.6km,公路里程53km。地理坐标极值:东经XXX XXXXXXXXXXX北纬XXXXXXXXXXXX矿区交通方便,
5、XX县城至XX32km全为弹石公路,矿区有7简易公路与之相通,XX至XX每天有班车往返,矿区亦有公路通达XX至XX煤矿和XX,往北经XX至XX火车站60km,矿区往西至XX21km,西距省会XX市213k。XXX煤矿矿区扩界后东西宽0.2km,南北长2.2km,矿区面积1.3km2。开采深度为2020m1600m。第二节矿井煤炭资源自然条件一、地质构造情况矿区位于XX复式向斜中段南部,受区域断层、褶皱相伴的复向斜构造的影响,断裂、地层总体走向呈近南北向。主要断裂构造为F3、F4,褶皱构造次之,地表有滑坡分布,构造复杂程度属中等偏复杂类型。矿区构造复杂程度为中等偏复杂类型。二、地表水系矿区内无大
6、的地表水体,主要有XXXX沟季节性雨水,由东北向西南穿过,经XXX村西侧流入矿区外,汇入XXX河,经块择河汇入东江,属南江水系。三、气象及地震区内属亚热带高原季风气候,具典型的高原山地气候特点,冬无严寒,夏无酷暑,空气湿润,干、雨季分明,每年12月至次年2月为霜冻期。年平均气温14.3 ,极端最高气温32.0,极端最低气温14.1;年降雨量230.51353.3 mm,多年平均降雨量1033.7mm;年蒸发量2237.6 mm。510月为雨季,降水量占全年的20%左右,62月多暴雨,11月至次年的4月为干季。24月多风,主导风向西南(WS),年平均风速4.4m/s,年最大风速23m/s。总之,
7、本区显示为冬春干燥多雾,夏秋多雨湿润,即冬寒夏温,春暖秋凉的亚热高原型季风气候。据XX地区地震办公室X地震字(1334)02号文“XX县历史地震及地震烈度通报”,XX县地处XXXX中强地震控震带之东,属XXXXX在地震区的弥勒XX北东向地震活动断裂带的东北端。据XX县志记载自1537年1月1日的XX4.2级地震后,虽有多次余震,并有微感,但从未发生过破坏性地震。自1365年1332年的23年间共发生地震47次,未发生过4级以上地震。据“X建抗”1333年第44号,XXXX县市新的地震基本烈度表,确定勘查区地震基本烈度为度区。根据中国地震动参数区划图(GB123062001)规定,本区处地震动峰
8、值加速区划的0.1g区,地震动反应谱特征周期为0.45s。四、煤层地质特征矿区含煤地层为上二叠统龙潭组(P2l),下界假整合于峨眉山玄武岩组(P2)地层之上,上界与下三叠统卡以头组(T1k)呈整合接触。煤系地层总厚124332m,一般厚度262m,共含煤层2647层。自上而下主要煤层编号为C1至C24号。煤层单层厚度0.104.30m不等,煤层总厚2744m,含煤系数1112%,一般13%左右。资源/储量估算煤层总厚度平均16.74m,资源/储量估算煤层含煤系数5%。区内稳定可采煤层的有:C2、C3、C11、C15、C16共5层。其它不稳定局部可采煤层C13、C21、C23b共3层主要可采煤层
9、特征自上而下分述如下:(1)C2煤层:位于龙潭组P2l2顶部,距C7煤层6.2211.20m,平均间距2.33m,煤层层位、厚度稳定,一般厚度1.322.45m,平均厚度1.72m,属中厚煤层。煤岩组分为半亮型煤,呈粉状或片状,煤层结构单一。该煤层顶板为一套浅灰色砂质泥岩,含炭质的炭屑,呈水平层理,直接顶、底板为泥岩;近顶部一般夹有两层高岭石泥岩夹矸,上层高岭石泥岩夹矸为灰褐色,呈鳞片状,遇水易软;下层夹矸为黑色粗晶高岭石泥岩夹矸,煤层自身特征为B4标志层。 (2)C3煤层:位于C2煤层之下,距C2煤层12.5031.51m,平均间距26.01m。煤层层位稳定、厚度稳定,一般厚度2.005.3
10、5m,平均厚度3.13m,属中厚煤层,为全区可采稳定煤层,煤岩为光亮半光亮型煤,呈碎块粉状,煤层结构较简单,一般含夹矸13层,夹矸多为灰黑色泥岩夹矸,厚0.020.20m,顶板为一套薄层状菱铁岩与粉砂岩互层,菱铁岩易裂成箱状,含极丰富的叶片植物化石,为B5标志层。C3煤层层位、厚度、结构、煤质等已查明,为全区可采煤层之一,属稳定煤层。 (3)C11煤层:位于C3煤层之下,距C3煤层5.3412.13m,平均间距13.17m。煤层层位稳定,煤层厚度较稳定,一般厚度1.061.32m,平均厚度1.40m,属薄煤层。煤岩为半暗半亮型煤,煤性较硬呈块状,结构属复杂煤层,具有24层显晶质高岭石泥岩夹矸厚
11、0.020.30m,顶板含海绿石砂质泥岩,底板泥岩含菱铁质鲕粒,为B7标志层。 (4)C15煤层:位于C11煤层之下,距C11煤层15.2354.12m,平均间距37.11m。煤层层位厚度稳定,一般厚度0.231.42m,平均厚度1.01m,煤厚属薄煤层。煤岩为半亮型煤,呈鳞片状,煤层结构单一,常夹有一层(0.020.13m)高岭石泥岩夹矸,顶、底板为砂质泥岩及泥岩。 (5)C16煤层:位于龙潭组中段(P2l2)底部。上距C15煤层3.307.35m,平均间距4.74m。煤层层位、厚度稳定,一般厚度0.741.42m,平均厚度1.13m,煤厚属薄煤层。煤岩为半亮型煤,呈块状夹粉粒状。煤层结构较
12、简单,常具有12层夹矸,上部为泥岩夹矸,下部为显晶质高岭石泥岩夹矸,含黄铁矿结核。顶板常含有炭屑组成的水平层理。该煤层底部24m全区均有一层黑色页岩(B7)为矿区性的稳定标志层。(6)C13煤层:位于C12煤层之下,距C12煤层5.2212.65m,平均间距2.54m。煤层层位稳定,煤层厚度不稳定,一般0.202.33m,平均厚度0.35m。属于薄煤层,属局部可采煤层。煤岩为半亮型煤,呈块状、粒状、煤层结构极复杂,含有01层泥岩,炭质泥岩夹矸,顶板为灰色砂质泥岩,底板为黑灰色泥岩。 (7)C21煤层:位于C13煤层之下,距C13煤层3.2717.40m,平均间距10.42m。层位稳定,厚度较不
13、稳定,一般0.371.65m,平均厚度1.12m,属薄煤层。是区内局部可采煤层,煤层在走向上不连续,出现尖灭点。煤岩为半暗半亮型煤,呈块状粉状、煤层结构复杂。有一层以上泥岩、炭质页岩夹矸,煤层中含透镜状,结核状的黄铁矿。煤层顶、底板为深灰色中粒砂岩及砂砾岩,含大量的团块状、鲕粒状黄铁矿结核。 五、 煤炭资源状况:井田范围之内可采及局部可采煤层共计2层煤,根据煤层层间距,矿井设计时将2层煤划分3个采区开采,西边11采区,南边12采区,北边13采区。现11采区主要开采C2煤,作为解放层开采;12采区已封闭,13采区为准备采区。根据初步储量核实报告,矿井储量2207万吨。第三节矿井开拓方式与开采方法
14、矿井现有三个井筒,分别为主斜井与行人暗斜井、副斜井、回风斜井。主斜井铺设胶带运输机,负责全矿井的原煤运输任务,兼做进风井和安全出口。副斜井担负矿井的辅助运输任务,兼做进风井和安全出口。行人暗斜井安设候车,负责下井人员的运输,兼做进风井和安全出口,回风斜井负责全矿井的回风。四条井筒均在+1230m水平落平,+1230m水平布置有井下水仓和+1230m车场,通过机轨合一总运输巷,向F3断层下盘布置了四条下山:一采区行人下山、一采区轨道下山、一采区回风下山、一采区皮带下山。四条下山构成现一采区的运输、通风、行人系统。采煤方法为走向长壁后退式采煤法,目前回采工作面为110201采煤工作面,掘进工作面为
15、:11301机轨合一巷、11301回风巷、一采区南翼机轨合一巷、一采区南翼回风巷、一采区水仓。第四节矿井安全现状XXX煤矿认真贯彻执行国家煤矿安全生产法律、法规和各级有关文件精神,通过建立健全各级安全生产岗位责任制,完善各项安全生产管理制度,加入安全投入和技术改造,严格落实各级领导带班下井制度,加强矿井瓦斯综合治理和防治,强化现场管理等一系列举措,取得了较好的安全生产效果,已连续2年实现安全生产,消灭了瓦斯伤亡事故。第五节瓦斯、煤与瓦斯突出危险性、煤的自燃及煤尘爆炸性1、瓦斯、煤与瓦斯突出危险性(1)瓦斯等级鉴定及瓦斯涌出量预测2017年矿井瓦斯等级鉴定结果,最大相对瓦斯涌出量为66.72m3
16、/t,最大绝对瓦斯涌出量为6.4m3/min,最大相对二氧化碳涌出量为21.7m3/t,最大绝对二氧化碳涌出量为2.02m3/min。据煤矿安全规程第163条,该矿井属高瓦斯矿井。根据AQ1012-2006标准,采用分源法对矿井瓦斯涌出量进行预测):矿井在开采C2煤层时,矿井相对瓦斯涌出量66.72m3/t,绝对瓦斯涌出量6.4m3/min。回采工作面的相对瓦斯涌出量为12.42m3/t,绝对瓦斯涌出量为0.26m3/min,掘进工作面绝对瓦斯涌出量为0.36m3/min。预测为高瓦斯矿井。(2)煤与瓦斯突出危险性根据中国矿业大学于2011年5月24日提交的XXXXXX县XXX煤矿C2、C3煤
17、层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告,鉴定结果为XXX煤矿在鉴定开采标高+1756m以上的范围内C2煤层没有突出危险性,鉴定开采标高+1750m以上的范围内C3煤层有突出危险性。2、煤尘爆炸性根据江西煤矿矿用安全产品检验中心2005年6月对C2、C3煤层做的煤尘爆炸性鉴定报告,C2、C3煤层煤尘有爆炸性。3、煤自燃倾向性根据江西煤矿矿用安全产品检验中心2005年6月对C2、C3煤层做的煤自燃倾向性鉴定报告(见表1-3-2),C2煤层自燃倾向性为容易自燃,C3煤层自燃倾向性为自燃。4、地温矿区属地温正常区,无地温热害。第六节矿井“一通三防”系统现状及其存在问题一、矿井通风系统XXX煤矿通风方法为抽出式通
18、风,采用主井和副井进风,回风斜井回风,构成中央分列式通风系统。回风斜井正在安装两台功率为2160KW的轴流式通风机,型号为FBDCNO22,静压为756-2260pa,风量为3300-7320m/min,一台工作,一台备用。矿井通风线路:1、地面新鲜风流主井、副井1230机轨合一巷一采区皮带下山(部分通过一采区轨道下山至各掘进迎头)1737皮带巷1740皮带巷11201运输巷11201工作面;乏风经11201回风巷1740回风巷一采区回风下山一采区回风平巷回风斜井引风道地面。2、地面新鲜风流行人暗斜井1230联络巷一采区轨道下山1710车场(一部分经1760甩车场送至各掘进工作面)各掘进工作面
19、;乏风各掘进工作面一采区回风下山下段一采区回风下山一采区回风平巷回风斜井引风道地面。二、矿井安全监测系统型号:KJ30NA生产厂家:煤炭科学院重庆分院系统具有监测、监控功能,可以提供准确的监测、监控数据。并和镇煤炭分局、县煤炭局实现了联网。系统配备双机热备份,6个分站、53个传感器、6个远程断电仪。甲烷传感器(23个):采煤工作面(4个),T0设置在工作面上隅角、T1距工作面上出口10m、T2距回风口1015m、 T3距工作面进风口10m;掘进工作面(52 个),T1距工作面5m、T2距回风口1015m;风井1个,设置在风井测风站;1317m甩车场1个,井底水仓1个,1760绞车上方1个、井下
20、1.6m绞车上方1个、一采区行人下山1个、一采区回风下山1个、1230避难硐室2个。风速传感器(5个):主斜井测风站1个、行人暗斜井设1个、副井测风站1个、风井测风站1个、一采区皮带下山1个。开停传感器(14个):设置在主扇电源侧和掘进工作面局部通风机电源侧。风门传感器(7对):设置在风井人行道风门、1230北联络巷风门、13采区回风平巷风门、1760石门风门、1740联络巷、1710车场风门、11301中间联络巷风门。温度传感器(2个):设置在总回风巷和1230避难硐室。负压传感器(1个):设置在风井风硐。CO传感器(2个):设置在总回风巷和1230避难硐室。三、瓦斯抽放系统矿井于2002年
21、7月安装了一套高负压瓦斯抽放系统,型号为2BE1-303型水环真空泵2台,流量为65m3/min;主管采用DN200无缝钢管,支管采用DN160无缝钢管。实现了采煤工作面采前预抽和掘进工作面掘前预抽。为实现高低负压分开抽放,矿井于2011年6月又安装了一套低负压抽放系统,型号为2BE3-420型水环真空泵2台,最大气量为126.7m3/min,极限压力160hPa;主管采用DN400无缝钢管和PVC管,支管采用DN200PVC管,实行了采煤工作面采空区抽放。附:抽采设备表(表1)抽放泵型号配套电机型号极限压力(hpa)气量(m3/min)功率(KW)低压抽放泵(两台)2BE3-420YB2-3
22、15/1-4160126.7160高压抽放泵(两台)2BE1-303YB2-355S-233066132主要采用的抽放方式为:底板穿层钻孔抽放、采空区留管抽放、本煤层顺层钻孔抽放、掘进迎头超前预抽。全矿目前综合抽放能力可达132.7m3/min混合量,现正在对抽放系统进行调整。瓦斯利用情况:矿井建有瓦斯发电厂,安装2台瓦斯发电机组,已正常能发电。四、目前存在及需要解决的问题(一)通风系统1、风巷局部地段、一采区回风下山等巷道断面较小,通风阻力较大,必须进行改造或扩刷。2、部分通风设施不符合质量标准要求。矿井必须有计划的对现有通风设施进行整治,确保密闭、风门、风桥、风窗、测风站质量达到二级质量标
23、准化标准。(二)抽放系统1、瓦斯抽放钻孔的封孔工艺有待进一步改进。2、钻孔施工人员素质有待提高,未能严格按设计施工,整个防突队伍人员配备不足,队伍不稳定。3、高低负压瓦斯抽放瓦斯浓度低,管道积水严重4、参照上报公司的抽采系统调整方案需对整个高低负压抽放系统进行改造,需采购2台型号为2BEC-52型(技术参数:P=400kW,Q=224m3/min)水环式真空泵,配套电机功率400kW;增加一趟630mm抽采管作为矿井低负压抽采,利用矿井2BE3-420型水环式真空泵和管径为400mmPVC管,配160kW电机作为矿井高负压抽采;现有2BE1-303型水环式真空泵,仍保留作为矿井备用,新增2套2
24、BEC-52型抽采泵的电控设备,现仅仅把630mm的低负压抽放铁管放至1230m标高处,后期工作任务繁重。(三)监测系统井下监控探头存在数据维护、调效不到位的现象,且人员定位系统不完善。(四)其他目前矿井瓦斯利用率不高,尚未达到预期目标。第七节矿井开采保护层情况一、开采顺序XXX煤矿目前开采C2煤层,采用自上而下逐层开采的开采顺序 ,层间距和标高具备开采上保护层条件。二、保护层开采条件XXX煤矿现开采煤层为C2、C3煤层,属于中厚煤层。煤层倾角一般在210,其他可采煤层为C11、C15、C16、C13、C21、C23,详见煤层特征见表2。表2:XXX煤矿中煤组可采煤层特征表煤层号煤层间距(m)
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