长城三矿投产前灾害治理评价

长城三矿投产前灾害治理评价一、矿井概况（一）矿井地理位置长城三矿是国家发改委批复的上海庙西部矿区总体规划中的5对矿井之一。井田位于内蒙古鄂托克前旗上海庙煤田，地处内蒙古鄂尔多斯市鄂托克前旗西部，行政区划隶属内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗上海庙镇管辖，距鄂托克前旗政府所在地敖勒召其镇直线距里56km。距宁夏银川市40km，距青银高速公路5km，距银川河东国际机场25km，距在建的太中银铁路9km，省道203公路从矿区西北侧经过，从矿区至307国道均有简易公路相连，至鄂托克前旗敖勒召其镇亦有简易公路相通，而经敖勒召其镇可到陕西省榆林，本区外围交通条件较为便利。（二）地质概况长城三矿井田面积47.3km2，地质储量8.09亿吨，可采储量3.9406亿吨。根据矿井开采方案设计，±0m标高以浅范围内，井田资源量6.834亿吨，工业储量5.43亿吨，设计可采储量3.94亿万吨。煤质为优质气肥煤，主采煤层为3上煤、3煤、5煤、9煤，可采煤层平均煤厚4米，层位稳定，结构简单。井田内煤层形态为倾向西东的单斜构造，煤层走向为近南北向，煤层倾角一般5°～24°，井田地质构造为中等类型，水文地质条件简单，属低瓦斯矿井。主要煤质评价指标：区内煤变质程度为烟煤Ⅰ～Ⅱ变质阶段。煤层煤类为气煤（QM45）。水分（Mad）含量低、灰分(Ad)产率为中灰煤（MA），挥发分产率（Vdaf）为高挥发分煤（HV）。组成元素以碳、氧为主。稀散元素低，无工业利用价值。煤岩组分中以镜质组、惰质组为主。煤的发热量为中热值（MQ）～中高热值煤（HQ）。煤的粘结性、结焦性较好。煤灰为硅质与铝质灰分、熔点高，属于中等软化温度灰（MST）～较高软化温度灰（RHST）和中等流动温度灰（MFT）～较高流动温度灰（RHFT）。二、矿井建设情况及投产达产规划长城三矿2015年计划进尺13700米，1905S工作面预计2015年2月底方出，5月份试生产。（一）矿井系统情况及评价1、通风系统矿井通风系统于2013年10月份正式形成，采用抽出式通风方法、中央分列式通风方式，主井、副井进风，风井回风。风井安装2台FBCDZ№31/2*710Kw型防爆对旋轴流式主要通风机，一台工作，一台备用，每台风机配2台YBF710M1-8型电机，电机功率2×710Kw，电压10KV，额定风机转速740r/min，风量120～310m3/s，静压300-5800Pa，目前矿井2月份需风量为4898m3/min，实际风量为5474m3/min。各掘进工作面全部配备2台同等能力局部通风机(上、切眼掘进工作面风机为FBD№7.1/2×45KW,其余掘进工作面风机为FBD№6.3/2×30KW)，一台使用，一台备用，自动分风，自动切换，全部实现风电闭锁、瓦斯电闭锁，风机安设及吸风量符合规定，迎头风量满足要求，无不合理串联通风及扩散通风现象。2、排水系统井下中央泵房选用MDS360－94×8型矿用多级离心泵7台，三台工作，三台备用，一台检修，排水管路采用三趟D377×17无缝钢管经副井井筒排至地面，2014年5月31日安装到位；矿井强排系统排水设备选用2台BQ550-765/9-1800/W-S矿用隔爆潜水电泵，排水管路采用两趟D273无缝钢管经主井井筒排至地面，于2013年11月初投入运行；水仓容积7164.93m3；矿井正常排水量760m3/h，最大涌水量1140m3/h；矿主排水系统正常排水能力1080m3/h，最大排水能力2160m3/h；强排系统排水能力1100m3/h。满足矿井排水要求。为减少水仓淤积，井下排水预处理系统具备处理最大时涌水的能力，处理规模设计为1400m3/h，满足最大涌水量时处理能力要求。按照2015年正常涌水量考虑，暂安装一套700m3/h磁分离主机，预留另一套位置。3、提升运输系统（1）提升系统：副井提升系统采用1套JKMD-5×4(Ⅲ)型多绳摩擦式提升机，2013年1月完成重载联合调试，并投入运行。主井提升系统采用1套JKM-5×6(Ⅲ)塔式摩擦轮提升机，2014年8月28日安装调试完成，并进行重载调试运行，矿井提升能力达到要求。（2）主运系统：南翼大巷带式输送机水平长度430m、提升高度44m、最大倾角15°、带宽1600mm、带速4m/s，采用3台450kW电动机，CST软起动方式。2014年7月完成南翼胶带大巷主运皮带输送机安装，矿井原煤运输能力达到要求。（3）辅助运输系统：掘进工作面的物料、人员运送选用德国沙尔夫IMM120TD单轨吊机车1台，捷克芬瑞特DLZ110F-II单轨吊机车2台，装备单轨吊人行车4辆；单轨吊最大牵引力140KN，最大行驶速度7.2km/h(四驱状态下)、4.2km/h(七驱状态下)，在30°倾角条件下载重16t，在15°倾角条件下载重20t。1905S工作面运料、人员运送采用2台WCJ5E型无轨胶轮车(运料)，2台WC24R型无轨胶轮车（运人）；WCJ5E型无轨胶轮车额定载重量5t，最大载重8t；WC24R型无轨胶轮车，额定承载人数24人，驱动方式4×2（后轮驱动）。满足掘进工作面、综采工作面物料、人员运输要求。（4）信集闭系统：信集闭系统招标工作已通过集团公司审查，春节后进行招标，矿井投产前安装完成。4、供电系统（1）地面供电系统：35kV降压站主变采用40000KVA变压器2台，一备一用。35KV一回电源来自上海庙煤焦化园110KV变电站，线路长度9.4km，57基杆塔，2013年1月调试完成，正式送电。35KV二回路上海庙化工园110KV变电站，线路长度2.9km，13基杆塔，2014年12月具备送电条件，满足矿井供电需求。（2）井下供电系统：中央变电所一趟电源来自35KV降压站10KV配电室9102盘采用MYJV223×240mm2-1100m高压电缆由副井井筒下井至中央变电所配电室；中央变电所二趟电源来自35KV降压站10KV配电室9202盘采用MYJV423×240mm2-1300m高压电缆由主井井筒下井至中央变电所配电室；中央变电所三趟路电源来自35KV降压站10KV配电室9115盘采用MYJV223×240mm2-1100m高压电缆由副井井筒下井至中央变电所配电室；中央变电所采用无锡军工高压开关柜24面、泰山阳光电器低压柜8面、上海追日软启动柜7面、干式变压器2台，2014年6月底安装完成，并送电运行。首采面供电采用双回路MYJV223×240mm2高压电缆，华荣高防开关8台，3.3kv供电采用1台KBSGZY-4000KVA变压器、2台KBSGZY-3150KVA变压器供电，1.14kv供电采用1台KBSGZY-1600KVA变压器供电，满足矿井排水系统、主运系统、井底车场、掘进迎头、首采面供电需求。5、压风系统2014年12月完成5台双螺杆压缩空压机安装调试工作，压风管沿副井下井，压风机房至副井井底及井底车场、水平大巷等处压风干管采用D273×7无缝钢管，在工作面轨道顺槽、胶带顺槽、掘进迎头采用D108×4压风管路经副井出车侧、南翼轨道大巷至工作面轨道顺槽、胶带顺槽、各掘进迎头。满足井底大巷、工作面轨道顺槽、胶带顺槽、各掘进迎头压风需求。6、防尘系统（1）矿井永久防尘系统已形成，在地面建有防尘水池4个，2个500m3,2个1000m3,水池总容积3000m3，水源来自上海庙生活饮用水。采用φ273mm管路从副井井底+550南翼轨道大巷至一采辅运上山和九煤胶带上山，一采回风上山、一采辅运上山、一采九煤胶带上山全部安设φ108mm管路，其它各施工地点也全部采用φ108mm管路。（2）现在矿井有4个综掘工作面，3个炮掘工作面生产。综掘工作面全部安装使用了除尘风机、风筒控风器、挡尘网组成的“九二除尘法”；炮掘工作面安装了炮区水幕、净化水幕。1905s首采工作面运输巷、皮带运输机巷的管路每隔50m设一个三通阀门，其它地点的管路每隔100m设一个“三通”阀门。每天有专人对责任巷道及施工巷道进行洒水防尘一次。矿井防尘系统管径、三通阀门数量、防尘设施及安装质量符合规定要求，水量满足井下需要。7、束管监测系统（1）地面安装KSS-200煤矿自燃火灾束管监测系统，束管沿主井井筒至南翼胶带大巷至回风上山至1905s工作面回风巷，目前束管主管路从主井沿井筒已经敷设完成，但从南翼胶带大巷至1905s工作面回风巷尚未敷设。束管监测设备已经招标完成，还未到货安装，预计2015年3月底完成，该系统能对采空区CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量实现不间断连续监测和分析，能及时预测预报发火点的温度变化，为采空区火灾防治工作提供科学依据。（2）该系统能对采空区和回采工作面的气体进行实时监测，测点处气体由地面设置的真空泵经束管抽至地面束管监测装置，然后将气体分析结果输送至计算机系统，本系统设有通信接口与矿井安全生产监测监控系统联网。该系统能对采空区CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体含量实现不间断连续监测和分析，能及时预测预报发火点的温度变化。系统最大采样距离为30公里，矿井投产时的最大采样距离为4公里，能够满足采空区火灾防治工作的需要。8、注氮系统在地面主井移动压风机房北侧安装注氮系统，型号为DM1200型地面固定式膜分离（DM）制氮机3台,管路从主井井筒使用φ219×6主管路经南翼胶带大巷至1905s运输石门，运输顺槽使用φ159×4的支管到工作面的下出口。目前制氮系统正在建设中，预计2015年4月安装完成，完成后将根据工作面的推进速度决定注氮时间及注氮量，制氮机单台产氮能力为1200m3/h,满足采空区防灭火需求。9、注浆系统在地面风井西侧安装注浆系统，制浆量为75m3/h，采用黄沙内添加粘合剂作为注浆材料，条件具备时利用粉煤灰作为注浆材料。风井井筒内敷设两趟注浆管路，一趟φ133×11灌浆管进入五煤回风巷，一趟φ159×11灌浆管进入九煤回风巷。1905面顺槽敷设φ133×11灌浆管。目前灌浆管路正在敷设中，预计2015年4月安装完。综采面设计采用埋管灌浆法，在工作面上顺槽布置灌浆管路，随采随注。据矿井初步设计，矿井正常生产时的用浆量为69.1m3/h，注浆系统满足采空区防火需求。10、矿井信息化系统（1）、办公楼数据通讯电视三网布线、安防监控、视频会议、无线网络等智能化系统完成，为实施信息化提供了基础。（2）、井上下工业以太环网设备和光缆安装敷设完成，为自动化系统提供了可靠的传输通道。（3）、综合自动化系统软件平台已经搭建完成，数据采集、数据归档、web发布等服务器已经安装运行，为子系统接入提供了平台。（4）、对井下中央泵房远程自动化排水进行了调试，具备了远程操作能力。（5）、行政通讯系统和调度通讯系统以及通信网安装敷设完成,扩大了通信能力、增强了通信可靠性。（6）、井下广播系统部分安装完成，增强了矿井通信联络能力。（7）、地面工广原煤生产系统、电力监控系统、工业电视监控系统等技术方案的报送和评审完成，合同正在评审中。（8）、网络办公软件系统的安装完成，目前正在建立数据结构和业务流程，计划春节后进行培训实施。11、六大系统建设情况（1）监测监控系统：矿井装备KJ76N-J型安全监控系统，于2012年7月份投入使用，系统由山东淄博瑞安特自控设备有限公司生产，监控主机位于筹建处调度室。监控设备运行正常，灵敏可靠，各类传感器安设齐全：主风机安装负压、风速、风门开关、风机开停传感器等监控装置；掘进工作面安装瓦斯、一氧化碳、风筒开停、温度、风机开停传感器、综掘机开停传感器；矿井总回风巷安装了风速、一氧化碳传感器；目前监测系统共安装监测分站12台，瓦斯传感器19个；一氧化碳传感器7个；温度传感器2个；风筒传感器8个；开停传感器20个；硫化氢传感器2个；负压传感器1个；风速传感器3个。系统符合AQ1029-2007标准，运行正常稳定，随矿井生产逐步完善监测设备。（2）压风施救系统：2010年12月完成3台095BR-T型喷油螺杆空气压缩机的安装调试，担负矿井压风供气的要求；各掘进工作面在距迎头