北杨煤矿2011年度综合瓦斯治理方案文本

淮北市北杨煤矿2011年度矿井综合瓦斯治理方案为建立健全“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系，有效防止重特大瓦斯事故的发生，根据《国务院安委会办公室关于进一步加强煤矿瓦斯治理工作的指导意见》（安委办［2007］17号）、《安徽省煤矿瓦斯治理规定》（皖经煤炭［2007］198号、《煤矿安全规程》等有关法律法规，按照市煤炭局淮煤[2008]90号文件的精神，就进一步加强我矿“一通三防”（瓦斯治理）工作，特编制我矿2011年度矿井综合瓦斯治理方案。一、矿井概况（一）、井田位置及交通北杨煤矿位于淮北市南约10km，矿井坐落在杨庄矿井田东翼一水平511采区，主要残复采报废采区边角遗煤和阶段煤柱，属于残复采矿井。行政区划为烈山区烈山镇，隶属于烈山区煤炭局管辖。矿区煤炭外运有符夹铁路于杨庄矿南3.5km处经过，可直通京沪、陇海两条干线。矿区东0.5km处是淮北市东外环路，向南5km直达合徐高速入口，矿井地理位置优越，交通十分便利。矿区地势平坦，海拔+31m，大部分为农田、沟渠，最高洪水位+32.5m，年降水量为800mm左右。（二）、井田范围本矿井井田范围：南起5煤层露头，东以31勘探线西370m与土型矿相邻，深部东翼到原杨庄矿5111机巷，西翼至5116机巷一带，开采上限-56m，下限-154m，由东、西两翼两个独立块段构成，走向长1400m，倾斜宽约400m，井田面积0.54km2。（三）、矿井储量本井田主要可采煤层为下二叠系石盒子组4、5煤层，煤层倾角16－250，煤质：4煤层分为贫煤、无烟煤、天然焦三个煤种，5煤层分为贫煤、瘦煤两个煤种。截止2010年底全矿4、5煤资源储量万ｔ，其中可采储量为万ｔ；另有天然焦储量为万ｔ，回采率88%。矿井核定生产能力6万吨/年，服务年限年。（四）、开拓方式本矿井采用一对立井开拓，主井落底－67m，在－67m水平经主运输石门至5煤，风井在－61m水平经主回风石门至5煤，在5煤布置下山至开采水平；全矿井布置两个采区，西翼一采区，东翼二采区，开采顺序：先采西翼采区5煤，后采东翼采区4煤、5煤。（五）、生产现状现矿井只有“一面一头”生产，分别是西翼采区5煤－110m水平的516采煤工作面和东翼采区4煤411改造风巷掘进工作面。（六）、开采技术条件1、煤层赋存条件（1）五煤层位于下石盒子组下部，下距K2一般为11m，煤厚2.96～5.09m，平均3.50m左右，复采煤厚1.0-2.0m，区内穿过该煤层钻孔7个，煤层结构简单，为半暗～光亮型煤，呈磷片状。（2）四煤层位于K2之上25m左右与5煤层间距约11m。煤层厚度0.51～2.27m，平均1.08m。该层原始沉积较为稳定，因岩浆侵入而受到严重破坏，特别是西翼被岩浆分为4上、4下两个分层，区内6个钻孔均见煤，可采点2个，占见煤点的33%。区内6个钻孔不可采见煤点3个，风化带不可采见煤点1个。煤层结构简单，为暗一半亮型，块状。（3）三煤层位于K2之上50m左右，与4煤层顶板距5.4m左右，区内5个钻孔均见煤，但可采点仅1个，煤层厚0.4～0.83m，为不稳定薄煤屋，由于煤厚较小，失去了开采价值。2、瓦斯据矿井2010年度瓦斯等级鉴定，经安徽省经济委员会皖经煤炭函[]号文件批复，全矿最大绝对瓦斯涌出量为m3/min，全矿最大相对瓦斯涌出量为m3/t，本矿井确定为低瓦斯矿井。3、煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性2007年4月9日本矿井将主采煤层煤样（西翼采区5煤层5110采面的煤样、东翼采区411掘进头的煤样）送中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定结果报告为：西翼采区5煤层的煤尘具有爆炸性，东翼二采区4煤层的煤尘无爆炸性。2007年2月6日本矿将采煤层煤样（西翼采区5煤层5110采面的煤样、东翼采区411掘进头的煤样）送中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室鉴定结果报告为：西翼采区5煤层和东翼二采区4煤层自燃倾向性为三类，均属不易自燃煤层。4、地温本井田根据杨庄矿的地质资料，平均地温梯度为0.9℃/100m，小于3℃/100m地温梯度值，属正常地温区。5、水文地质条件影响我矿的生产安全的水系划分如下：（1该含水组普遍分布于井田范围内，由棕黄、浅灰、灰白色中粒砂组成，主要为第四系冲积物，覆盖于煤系地层之上，部分地段直接覆盖在太灰、奥灰等强含水层露头之上，厚度0～20.86m，平均10.46m，渗透系数K为0.92～26.13m/ｄ，地下水位埋深3m左右，与地表水体形成统一的水面，水力联系密切。水位随季节变动明显，水质类型为HCO3－Cａ－Nａ型，矿化度小于2ｇ/1，含水丰富；但该水系有一隔水层位于第四系底部，煤系地层之上，厚13.6～45.53m，平均30m左右，分布较稳定，为第四系与煤系间良好隔水层。实践证明：如果防水煤柱留设合理，可有效隔离第四系孔隙水与下伏基岩间的水力联系，从而避免地表水、冲积层水对本矿采掘造成的影响。（2）5煤裂隙含水组该含水组从3煤层顶板至K2铝土层，厚80m左右，由深灰、灰色中细粒砂岩组成，为主要含水层段，砂岩总厚15.47～21.5m，平均20m，该含水组是构成本矿井正常涌水的主要水源，原开拓、生产中出水点涌水量均在10m3/ｈ以下，现已疏干，但在采空区或老硐可能积存一定水量。（3）主井井筒淋水我矿主井井筒由于在建井时井壁注浆不实，致使局部接茬处淋水，该涌水量在2m3/h左右，这也是矿井唯一涌水之处，如排水设施合理，对矿井安全构不成威胁。（4）6煤裂隙含水组该含水组从K2铝质泥岩底板至太原群黑色泥岩顶板，总厚110m，以灰色灰白色中、细粒砂岩为主要含水层，砂岩总厚度32.5～66.98ｍ，抽水钻孔单位涌水量ｑ为0.0007～0.07L/ｓm，渗透系数K为0.0025～0.13m/ｄ，地下水化学类型为HCO3－Cａ－Nａ型，矿化度0.4～0.91ｇ/1。该含水组对本矿并不构成威胁。（5）太原群灰岩岩溶裂隙含水组该组总厚度162ｍ，以深灰色、灰色、浅灰色岩为主，灰岩自上而下共12层，中间厚度有灰包、灰白色砂岩，黑色泥岩，粉砂岩相隔。上段3、4灰较厚，单层厚度8～11m，灰岩溶发育，含水丰富，该含水组已距离5煤层较远，对该矿采掘活动不构成威胁。(七)、通防系统现状1、通风系统本矿井通风方式采用中央并列式，通风方法为抽出式，主井（￠3.5m，S：9.6m2）进风，新风井（￠2.2m,S：3.8m2）回风，风井地面装备2台由山东淄博风机厂生产的FBDCZ(BDK)-6-№18/2×132kw型防爆对旋抽风机，风量25.0-63.3m/s,静压1160-3362Pa,功率2×132kw,现阶段132kw单级运行总进风量1170m3/min，总回风量1200m3/min，风量满足矿井“一头一面”生产需求。（1）西翼采区5煤通风系统：新鲜风流→主井→－67m主运输石门→-67m512轨道巷→512轨道下山→－110m518轨道巷→516切眼上山→516回风巷→514回风上山→512回风巷→－61m总回风石门→新风井→地面。（2）东翼采区4煤通风系统：新鲜风流→主井→－67m主运输石门→5煤511轨道下山→－110m五四石门→－110m4煤411机巷→-100m411采煤工作面→411改造回风上山→－67m4煤411回风巷→-67m4煤总回风巷→－61m总回风石门→新风井→地面。2、安全监控系统我矿安装使用的是江苏常州三恒自动化仪表有限公司的KJ70N型安全监控系统，地面中心站安装了主、备用机，配备了大容量的UPS不间断电源和1台打印机，并安装了避雷装置，全矿井按标准要求安装设置了分站5台，井下装4台，地面抽风机房装1台；负压传感器2台，机电设备开停传感器4台，电源继电箱5台，甲烷传感器10台，风速传感器4台，断电器3台，机电设备开停传感器2台，馈电传感器3台，风门开关传感器10台，风筒风量开关传感器2台，一氧化碳传感器3台，温度传感器5台，烟雾传感器2台，声光报警器4台，使用线缆6000米。系统运行前，经检查验收，对井下断电器、各类传感器及线路的安装地点、数量、吊挂情况进行检查验收，配置符合标准设计方案要求，线路及传感器吊挂符合标准规定，并对井下各瓦斯传感器进行标准气样调校、试验，经调校试验各传感器报警点、断电点及断电范围符合标准要求，断电动作灵敏可靠，馈电状态正常，符合相关标准要求，系统运行正常。我矿成立了以总工程师直接领导的监控系统管理机构-监控调度室，属通风科下属单位，设监控室主任1人，值班调度员3人，井下安全监测工巡检人员每班1人，备用人员1名，共计8人，确保了我矿监控系统的正常运行，有效监测，管理到位。对于我矿的监控系统管理，严格按相关标准落实执行到位。3、综合防尘系统我矿综合防尘系统：地面建有两座100m3水罐向井下供水，井筒、大巷及主要运输巷道的主管路为φ54mm钢管，每隔100m设一处闸阀，采掘工作面的支管路为φ25mm钢管，每隔50m设一处闸阀。生产采区按照相关规定在井下各个地点安装洒水、喷雾装置和隔爆水袋，采掘工作面、运输巷道、转载点处设置洒水喷雾降尘设施，采取湿式打眼、水炮泥、放炮喷雾、装煤（岩）洒水等措施，以消除煤尘飞扬堆积现象，工人在有煤岩尘作业场所佩戴防尘口罩。4、防灭火系统矿井防灭火消防管路是和防尘管路共用一路，另在-67m和-110m水平各设有消防材料库，存有灭火器8只，消防桶10个，φ25mm橡胶软管100m，各类闸阀、工具等。二、矿井地质及瓦斯赋存状况分析（一）矿井煤系地层赋存状况1、区域地层概况本井田含煤地层为石炭、二叠系，总厚度约350m，假整合格触于中奥陶统之上，基岩露头为67m左右的第四系冲积层所覆盖。2、矿井煤系地层赋存状况本井田的主要可采煤层在下二叠统下石盒子组（P12）山西组连续沉积，平均厚在240m以上，三区厚80m左右，其岩性以砂质页岩、页岩、砂岩为主，底部有一层厚约2m的青灰色致密块状铝质泥，含菱铁矿鳞粒，层位稳定，为良好的标志层，定为K2，中、上部以灰～杂色泥岩为主，局部为灰白色砂岩和少量粉砂岩。该组共含煤四层，编号为5、4、3、2，二煤层在本区缺失；三煤层属不稳定可采煤层；四煤层除局部因变薄或岩浆侵入破坏不可采外，大部分为较稳定的薄煤层；五煤层除局部为岩浆岩侵蚀外，为沉积稳定的中厚煤层，本井田的主要可采煤层是5煤、4煤。3、煤层情况（1）五煤层位于下石盒子组下部，下距K2一般为11m，煤厚2.96～5.09m，平均3.50m左右，区内穿过该煤层钻孔7个。煤层结构简单，为站暗～光亮型煤，呈鳞片状。已开采采区残留煤厚0.40～1.50m，可复采区残留煤厚多为1.5m左右。（2）四煤层位于K2之上25m左右，与5煤层间距约11m。煤层厚度0.51～2.27m，平均1.08m。该层原始沉积较为稳定，因岩浆侵入而受到严重破坏，特别是西翼，被岩浆分为4上、4下两个分层。区内6个钻孔均见煤，可采点2个，占见煤点的33%。区内6个钻孔不可采见煤点3个，风化带不可采见煤点1个，失去了开采价值。（3）三煤层位于K2之上50m左右。与4煤层顶板距5.4m左右，区内5个钻孔均见煤，但可采点仅1个，煤层厚0.44～0.83m。为不稳定薄煤层，由于煤厚较小，失去了开采价值。（二）地质构造及分布状况1、区域地质构造基本特征本井田位于闸河向斜东翼南部，地质构造简单，基本上为一单斜构造，地层走向N300有E，倾向NW，倾角16～250。2、矿井地质构造本矿井田西翼南部有一较大断层F10，切穿4煤层和5煤层，断层倾向3050，倾角780，落差5～12，断层性质为－高角度正断层，另外在井田东翼深部边界处有一条落差2～12m左右的正断层，断层倾向3060，倾角50～740，其它一些落差2m左右的小断层，对开采影响不大。3、构造分布状况及特征本井田火成岩岩性为闪长玢岩，于燕山期沿煤层呈岩床浅层侵入，局部为串珠状侵入，对煤层的破坏较为严重。主要分布在井田西翼西部。在4煤层中，侵入到煤层中下段，厚度在17m以上。整个西翼几乎全部被破坏。在5煤层中分布在西翼深部，侵入层位不稳定，范围