三年瓦斯治理规划.doc
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1、第一章 矿井概况山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司位于阳泉市西约18.5km,行政区划隶属阳泉市郊区旧街乡管辖。井田东距阳泉市区约18.5km,太旧高速公路、307国道及石太铁路紧邻井田南界通过,工业广场距太旧高速公路阳泉西坡头入口1.5km,距石太线坡头车站1.5km,工业广场与上述交通线均由水泥、柏油硬化路连接,交通极为便利。山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司于1979年开始筹建,1984年竣工正式投产,生产能力为90kt/a。2007年经技改扩建后,生产能力提升至300kt/a。2009年全省煤矿企业兼并重组整合工作中确定为单保矿井,现进行600 kt/a改扩建。目前生产能力为300kt/a
2、。根据晋煤重组办发200971号文件关于阳泉市市营及郊区煤矿企业兼并重组整合方案的补充批复,2009年全省煤矿企业兼并重组整合工作中确定为单保矿井,由山西煤炭运销集团进行兼并重组,兼并重组后更名为山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司,2011年11月16日换发新采矿许可证,有限期为2011年11月26日至2012年11月26日,井田面积1.5046km2,批采煤层为3、89号煤层。第一节 矿井煤层地质一、 地形地势井田位于太行山西翼,系舟山南侧,属侵蚀型中低山地貌,地表经长期风化侵蚀,沟谷纵横,梁岭绵延,地形比较复杂,其总的地势为北高南低,地形最高点为北部山梁处,标高1035m,最低点为东南角桃河
3、北岸,标高805m,地形最大相对高差230m。二、地层井田内大面积基岩出露,局部黄土覆盖,出露地层为二叠系上统上石盒子组,现据钻孔资料结合区域资料,井田内发育的地层自老到新有:奥陶系中统峰峰组(O2f)、石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t)、二叠系下统山西组(P1s)、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s)、和第四系(Q)。自下而上分述如下:(一)奥陶系中统峰峰组(O2f)埋藏于井田深部,为煤系之基盘,主要为厚层海相石灰岩,岩性坚硬,致密,顶部常因铁质浸染而呈淡红色,区域厚度大于100m。(二)石炭系中统本溪组(C2b)井田内及临近钻孔很少揭露该组。据区域资料,本组底部平行
4、不整合于下伏奥陶系中统峰峰组之上,岩层为灰黑色、黑色砂质泥岩、泥岩、灰白色细中砂岩、灰色的铝质粘土岩以及23层石灰岩组成,夹薄煤层,大致分两个层段,下部层段以铝质岩为主,上部层段以砂泥岩为主,总厚度36.2068.40m,平均48.50m。(三)石炭系上统太原组(C3t)为海陆交互相沉积,以其底部K1砂岩底与本溪组分界,本组由砂质泥岩、泥岩及砂岩组成,中夹3层海相石灰岩。含煤6层,成煤环境稳定,沉积回旋明显,可分为三层段:1. K1砂岩底至K2石灰岩底。岩性以灰黑色粉砂岩、砂质泥岩及泥为主,底部K1砂岩为灰白色中细粒石英砂岩,其厚度和岩性不甚稳定,厚度4.9510.00m,平均8.45m,有时
5、相变为砂质泥岩。其上为黑灰色粉砂岩及砂质泥岩,再上为15下号煤及15号煤层,系泻湖潮坪基础上发育起来的泥炭沼泽沉积环境下形成的稳定煤层,属全区稳定可采煤层。其上为黑色泥岩,及砂质泥岩。K2灰岩下偶见不可采的14号煤,本岩层段厚度20.2533.40m,平均28.10m。2. K2灰岩底至K4石灰岩顶。岩性以石灰岩、泥岩、砂质泥岩为主。K2灰岩(俗名四节石)全井田普遍发育,厚度9.2012.30m,平均11.03m,该灰岩较其它灰岩为特殊,由24个分层组成,其间由泥岩、砂质泥岩相隔,灰岩含泥量较高,局部为泥灰岩。K2石灰岩之上为砂质泥岩,细砂岩及13号煤层。13号煤层之上覆盖有K3灰岩(俗名钱石
6、),厚度3.009.80m,平均5.16 m,该灰岩较太原组其它灰岩为纯。K3灰岩之上为泥岩、细砂岩、砂质泥岩及12号煤层,该煤层在本井田为不可采煤层。再上10余米为K4灰岩(猴石),中间为泥岩及细砂岩。本段厚度44.5858.20m,平均54.18m。3. K4灰岩顶部到K7砂岩底,以中细砂岩为主,夹泥岩,粉砂岩及煤层,为三角洲相沉积,发育8号、9号两层稳定可采煤层,本段一般发育有两层砂岩,其中下部的较为稳定,旧称第一砂岩,中部的砂岩旧称第二砂岩,发育不稳定,常相变为砂质泥岩。本层段厚度36.7049.86m,平均43.22m。井田内太原组厚度105.00118.00m,平均112.00m。
7、(四)二叠系下统山西组(P1s)本组为三角洲平原环境下一套碎屑岩和煤层组成的含煤岩系。与太原组地层整合接触,底部K7为深灰色中细粒砂岩,该砂岩发育稳定,旧称第三砂岩,厚4.5021.00m,平均11.80m,。其上主要为灰黑色粉砂岩、砂质泥岩、泥岩、和煤组成,厚度为52.0066.50m,平均60.70m。含煤6层,编号为1、2、3、4、5、6号,其中3号为稳定可采煤层,2号为较稳定大部可采煤层,其余均为不可采煤层。(五)二叠系下统下石盒子组(P1x)井田内及临近钻孔该组及其以上多为无岩心钻进,因此根据区域资料对该组进行描述:与下伏山西组呈连续沉积,为一套陆相碎屑岩沉积。主要由灰、灰黄、灰绿色
8、泥岩、砂质泥岩与灰白、黄绿色砂岩组成,下部有时含12层薄煤线。顶部夹一层浅灰、红紫等杂色铝质泥岩,俗称“桃花泥岩”。底部以一层灰白色厚层中粗粒砂岩(K8)与山西组分界。本组厚度115.00182.0m,平均138.65m。(六)二叠系上统上石盒子组(P2s)连续沉积于下石盒子组之上,井田内广泛出露。主要为灰、黄绿、紫红色泥岩、砂质泥岩间灰白、黄绿色中粗粒砂岩组成,其中部砂岩带称“狮脑峰砂岩”,厚度可达3550m,因坚硬不易风化,常形成砂岩陡坎,野外极易辨认。本组底部以一层灰白色厚层中粗砂岩(K10)与下石盒子组分界,其上部多被风化剥蚀,最大残留厚度370m左右。(七)第四系中、上更新统(Q2+
9、3)不整合覆盖于二叠系地层之上,厚度015.00m左右,主要为中上更新统马兰、离石黄土及近代山坡堆积,黄土中富含钙质结核,垂直节理发育。(八)第四系全新统(Q4)主要分布于桃河河床及其两岸阶地上,由各粒度级的砂、砾及粉砂土组成,厚度030.00m,平均15.00m。三、煤层特征本井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组地层。太原组地层平均厚112.00m,含煤6层,分别为8、9、12、13、15、15下号煤层,其中8、9、15号煤层为稳定可采煤层,13号为较稳定局部可采煤层,其余煤层为不可采煤层。全组煤层平均总厚13.42m,可采煤层平均总厚12.12m,含煤系数12.0%,可采含
10、煤系数11.0%,含煤性好。山西组地层平均厚60.70m,含煤5层,分别为2、3、4、5、6号煤层,3号煤层为稳定可采煤层,2号煤层为较稳定大部可采煤层,其余均为不可采煤层,本组煤层平均总厚3.73m,可采煤层平均总厚3.61m,含煤系数6.1%,可采含煤系数5.9%,含煤性一般。1. 3号煤层位于山西组中部,上距2号煤层12.05m左右,煤层厚度2.053.12m,平均2.62m,为稳定可采的中厚煤层,顶板为泥岩 砂质泥岩,底板为泥岩 砂质泥岩,该煤层结构简单,含02层夹矸。井田内大面积采空,未采部分基本为煤柱。2. 8号煤层该煤层位于太原组上部,上距3号煤层47.95m左右,为井田内稳定可
11、采的中厚煤层,煤厚2.403.60m,平均2.67m,结构简单中等,含夹石03层。顶板岩性为泥岩粉砂岩,底板为泥岩、粉砂岩。该煤层井田东部8101、8102、8103三个工作面和中部8201、8202两个工作面已全部采空,井田西部8301工作面正在回采。3. 9号煤层该煤层位于太原组上部,上距8号煤层平均4.69m,局部(主井附近)与8号煤层合并,为井田内稳定可采的中厚煤层,煤厚1.713.30m,平均2.77m,结构简单。顶板岩性为粉砂岩泥岩,底板为泥岩细砂岩,井田内没有进行开采。可 采 煤 层 特 征 表 煤层号煤厚(m)最小-最大平均间距(m)最小-最大平均结构(含矸数)稳定性可采性顶板
12、岩性底板岩性20.701.590.997.2515.2012.0502较稳定大部可采泥岩细砂岩泥岩粉砂岩32.053.122.6202稳定井田内可采泥岩 砂质泥岩泥岩 砂质泥岩43.7751.4747.9582.403.602.6703稳定井田内可采泥岩粉砂岩泥岩 粉砂岩0.1910.604.6991.713.302.7702稳定井田内可采粉砂岩泥岩泥岩细砂岩四、煤尘和煤的自燃本矿井通过煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性鉴定,鉴定所采8#煤层为煤尘无爆炸性且煤层为不易自燃煤层。五、地质构造根据钻孔及井下采掘控制,井田构造形态为一轴向北东的向斜(簸箕掌向斜)构造,向斜表现为宽缓褶曲,北西翼地层倾角610
13、,南东翼地层倾角811。井田内目前未发现断层和陷落柱,没有岩浆侵入现象,地质构造属简单类型。第二节 矿井瓦斯赋存情况1、瓦斯涌出量预测结果由于煤层变质程度深,覆盖层厚且致密,瓦斯逸散条件不好,煤层瓦斯含量高,是瓦斯富集地带。根据山西煤炭运销集团旧街煤业有限公司8号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测报告旧街煤业公司在开采8号煤层时,矿井最大相对瓦斯涌出量为36.16m3/t,最大绝对瓦斯涌出量45.65 m3/min,预测结果为高瓦斯矿井。2、近五年瓦斯等级鉴定结果年度绝对瓦斯涌出量(m3/min)相对瓦斯涌出量(m3/t)鉴定结果2007年31.7537.06高瓦斯矿井2008年31.8845.95高
14、瓦斯矿井2009年44.8168.55高瓦斯矿井2010年41.39高瓦斯矿井2011年45.5746.84高瓦斯矿井第三节 矿井生产情况我公司现开采煤层为8#煤层,矿井采用单一水平开采,立井开拓。本矿井属机械化开采,资源开发技术条件较好,矿井实现了生产集中,以“一井一面”达到设计生产能力。采煤方法采用综合机械化采煤法。工作面走向长度为600m,工作面长度为142m。矿井准备巷道及回采巷道均布置在煤层中,并沿煤层掘进,机械化程度100%。一、二采区以回采完毕,现生产活动主要集中在三采区。2011年矿井完成原煤产量35万t。2012年矿井完成原煤产量30万t。 采掘工作面作业方式为“三八制”,两
15、班生产,一班检修。 第二章“一通三防”现状及存在问题第一节“一通三防”现状一、矿井通风1、通风系统旧街煤业公司在工业场地内建设进、回风井两个井筒。采用中央并列机械抽出式通风。主立井布置在9#煤层下部。回风斜井布置在8#煤层上部。井下采用一进两回的通风方法进行通风:进风系统主要有东翼轨道运输大巷、东翼皮带运输大巷、西翼轨道运输大巷;回风系统主要有综采采区回风巷、西翼采区回风巷、回风全部归入1号、2号暗斜井回风巷。2、通风设施地面所有通风设施全部按30万吨/年设计要求建设完成,主要通风巷道全部采用立体交错形式布置。在布置采面时,进、回风巷道才互相实现连通,联络巷道在完成通风服务后及时构建了永久闭墙
16、或行人风门,8#煤开采巷道范围集中在东西翼两侧,系统调节通风采用人工风桥。现矿井建设有4座人工风桥,各顺槽掘进巷道联络巷全部采用双道永久闭墙进行封闭。局部风量调节设施为回风巷道内带风窗行人风门,为各地点调节风量。3、矿井风量地面主扇风机房安装有两台FBCDZ60-No19型主扇,风机功率2185kw,额定风量52003min,现矿井总进风量41003min,总回风量44003min,各开掘,回采工作面采用独立通风系统进行通风。8301回采工作面供风量21003min,两条综掘巷供风量共19003min。现在各地点用风量满足生产需要,不存在微风、无风、循环风作业地点。二、瓦斯抽采系统1、瓦斯抽采
17、现状 旧街煤业公司在工业场地北侧修建了地面永久抽放泵站,安装2台2BEC-40型水环式真空泵(一用一备)。抽放泵功率90kw,额定抽放量813min,2台2BEC-52型水环式真空泵(一用一备)。抽放泵功率为220kw额定抽放量为167m3/min。分别承担高、低负压两套抽放系统,高负压抽放系统承担掘进顺槽巷道本煤层瓦斯预抽与回采工作面本煤层瓦斯抽放,低负压抽放系统承担邻近层与采空区瓦斯抽放工作。 2BEC-52型抽放系统主管道全部选用400铁管,2BEC-40型抽放泵系统主管道全部选用219铁管抽放泵站管道经回风井送入井下,至8#煤回风巷,由8#煤回风巷延伸至8301综采尾巷、回风巷,安装总
18、长度达2500m。综采工作面回风顺槽及尾巷顺槽设分支管道。分支管道选用219钢管垫高安装。全部延伸至工作面对本煤层瓦斯预抽和邻近层采空区抽放,现预抽钻孔达300个。2、抽采措施(1)、我公司计划顺槽工作面采用一掘一抽交替掘进的方式进行掘进,掘进停掘工作面设置钻场,打29个超前预抽钻孔,设计钻孔深度17-72m,钻孔孔径89mm。成孔后连接抽放系统对掘进前方的瓦斯预抽允许掘进50m,留20m安全距离。(2)、掘进巷道形成后,由通风科抽放队及时对回采工作面煤体打钻。工作面采长140余米,钻孔深度80m,两侧钻孔重叠20m,孔径89mm。成孔后对采面煤体瓦斯进行预抽,减少工作面开采时的风排瓦斯量。(
19、3)、在综采尾巷向工作面顶部每7m打1个邻近层瓦斯抽放钻孔,钻孔深60m深入工作面长度平均30m。工作面每过一个贯眼,贯眼密闭后全部接瓦斯管,对采空区进行抽放。3、抽采效果地面抽放泵站运行两台抽放泵,预抽本煤层、邻近层及采空区瓦斯的抽放纯瓦斯量为17m3/min,占全矿井瓦斯绝对涌出量的40%左右,抽放泵运行负压为200mmHg。三、监测监控 1、监测监控系统公司监测监控系统于2008年5月升级改造,系统名称为KJ99N,监控数据与监测监控局域网联网上传。于2009年3月份经阳泉市郊区煤炭工业局组织有关专家进行验收,验收合格。并以阳郊煤【2009】23号文件批准投入使用。升级改造后监测监控系统
20、名称为KJ99N,到目前为止,井下安装了监控分站15台,地面5台。安装了瓦斯探头21个,一氧化碳探头7个,风速探头5个,温度探头3个,烟雾探头5个,风门开关传感器12个,设备开停传感器22个,监测监控系统干线光缆由副井引至地面监控中心站。中心站配备有主、副机2台,采用双回路供电,并配备有供电不少于2小时的不间断电源。各种参数不间断进行监测监控,出现故障能够报警和记录,并且具有强大的数据处理与存储功能,报表打印格式任意编排。监测监控系统每班设有2人值班,值班人员全部经阳泉市煤炭职工培训中心培训合格,持证上岗,值班期间对各种异常情况认真记录,并及时通知井下维护工进行检查、修复,汇报值班领导。每班填
21、写运行日志,打印报表及时报公司主要负责人和主要技术负责人审阅。2、监测监控数据监测监控系统可随时显示监测数据、图形、曲线和报警、断电及数值,可完成数据的查询、统计、历史曲线显示、报表打印、故障报警,数据系统分级管理,报警故障记录,完整的事件记录等功能。各种操作不影响系统的传输,保证系统的检测实时性。3、监测监控效果 监控系统可以检测瓦斯、风速、负压、一氧化碳、温度、风门开关等各种机电设备开停等参数。各分站具有风、电、瓦斯闭锁等功能,分站、传感器及执行器组成的工作单元可独立工作,系统可实现中心站远程监控或受到强行控制异地断电,分站和传感器断电及分站区域断电,声光报警功能。4、系统维护 井下监控系
22、统维修工每班安排1名,每班检查监控系统及电缆的运行情况,核查探头显示数值是否误差超过规定值。如发现读数值误差大于允许范围时,先以读数较大者为依据,在8小时内将探头调校或更换,每7天循环一次,并对井下所有两闭锁进行测试,发现不能实现闭锁功能的及时查明原因,进行处理,确保闭锁功能的可靠。瓦斯探头每七天进行井下标校一次,每半年送市质检中心进行标校一次,在日常的维护工作中,及时检查各类仪器仪表及探头、控制器,有超过使用期的进行更换,确保了监测监控数据真实有效,控制设备灵敏可靠。四、人员配置矿井有“一通三防”专门管理机构,建立有矿、科、队三级责任制度。矿长为“一通三防”第一责任者、矿总工程师对“一通三防
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