【正文】 .......18 防塵供水系統(tǒng)治理方案 ..................................................................................18 防滅火系統(tǒng)治理方案 ......................................................................................20 瓦斯抽放治理方案 ..........................................................................................21 瓦斯抽放的 必要性 ..........................................................................................21 瓦斯來(lái)源的分析 ..............................................................................................22 瓦斯綜合治理方案的確定 ...............................................................................22 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要治理方案 ..................................................................................24 壓風(fēng)系統(tǒng)治理主要方案 ....................................................................................24 避災(zāi)系統(tǒng)方案 .....................................................................................................25 第五章 瓦斯抽采效果檢驗(yàn)及預(yù)期效果 ..................... 26 瓦斯抽采效果檢驗(yàn) ..........................................................................................26 預(yù)期效果 ...........................................................................................................26 第六章 瓦斯綜合治理安全技術(shù)措施 ........................ 27 瓦斯綜合治理安全技術(shù)措施 ..........................................................................27 組織管理措施 ..................................................................................................28 其他 ...................................................................................................................29 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 4 第一章 礦井基本 情況 概述 義煤（集團(tuán)）鐵生溝煤業(yè)有限公司，位于河南省鞏義市南部，井田在夾津口、涉村、西村三鎮(zhèn)境內(nèi)， 地理坐標(biāo)為東經(jīng) 112176。26′～ 113176。31′15″～ 34176。 井田東西走向長(zhǎng)約 ，南北傾斜寬 ，面積約 ㎡。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 120 萬(wàn)噸 /年，服務(wù)年限 年。 煤 層 賦存特點(diǎn) 二 1 煤層厚度為 ～ ，煤層厚度變化 大，平均厚 ，夾矸0～ 4 層，一般含夾矸 1～ 3 層，夾矸厚 ～ ，多為碳質(zhì)泥巖。表土層厚度 ，平均厚度為 。采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，全部跨落法管理頂 板。現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)為 11 區(qū)和12 采區(qū)，生產(chǎn)工作面為 11150 綜采工作面（ 11 采區(qū)）和 12101 工作面（ 12采區(qū)）。 通 風(fēng) 情況 礦井通風(fēng)方式采用兩翼對(duì)角（ 1 14）和分區(qū)獨(dú)立（ 12 區(qū)）相結(jié)合的通風(fēng)方式。即共有 6 個(gè)通往地面的井口。 礦 區(qū) 主要災(zāi)害情況 1）瓦斯情況 但自 1997 年投產(chǎn)至今，根據(jù)歷年的瓦斯鑒定結(jié)果，相對(duì)瓦斯涌出量為10m3/t 以下。 2）火災(zāi)和煤塵情況 根據(jù) 2021 年 8 月煤炭科學(xué)研究總院重慶分院對(duì)鐵生溝煤業(yè)有限公司所開采的二 1 煤層煤樣進(jìn)行的爆炸性和自燃性鑒定，爆炸指數(shù)為 ％，無(wú)爆炸危險(xiǎn)性；屬不易自燃煤層。 井田內(nèi)及周邊由于歷史原因，存在相當(dāng)數(shù)量小煤窯，回采無(wú)序造成造空區(qū)位置及積水量不詳對(duì)我公司安全生產(chǎn)亦造成相當(dāng)威脅。均沿煤層底板 L7 灰?guī)r布置，半圓拱斷面，錨網(wǎng)噴支護(hù)。作為 14 采區(qū)俯斜工作面的進(jìn)、回風(fēng)巷。 運(yùn)輸巷 長(zhǎng)度 549m， 采用下寬 U36可縮性支架噴漿聯(lián)合支護(hù)， 棚距。 回風(fēng)巷 長(zhǎng)度 565m， 采用下寬 U36可縮性支架噴漿聯(lián)合支護(hù)， 棚距。 切眼長(zhǎng) 160m，采用梁 腿 = 工字鋼對(duì)棚支護(hù)，扎角 80176。采用 2 對(duì)雙抬棚對(duì)其進(jìn)行加固，抬棚采用 DZ28 型單體柱，一梁四柱打設(shè)。 見(jiàn)圖 2 23 所示的 14180 工作面 運(yùn)輸巷、回風(fēng) 巷及切眼斷面圖 。2000水管風(fēng)管 圖 22：巷道支護(hù)下寬 5238mmU36 三心拱支架斷面圖 長(zhǎng) π 型梁長(zhǎng)單體支柱 圖 23： 14180 工作面切面 掘進(jìn) 斷面圖 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 8 地 質(zhì) 構(gòu)造 該工作面范圍內(nèi)巖層總體上為單斜構(gòu)造，傾向北稍偏西，傾角 12176。根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料，該工作面內(nèi)沒(méi)有構(gòu)造，但頂?shù)装迤鸱^大，對(duì)生產(chǎn)有一定影響。 附：煤層綜合柱狀圖（見(jiàn)附圖 1 所示）。/h，屬于頂板砂巖裂隙水。/h，最大涌水量為 10m179。 煤 層 情況 本工作面所采煤層煤層 為山西組二 1 煤，黑色、粉沫狀或塊狀，煤層厚度 ~ 米，平均煤厚 米，局部有夾矸，煤層底板起伏較大，傾角 12176。 煤質(zhì) 煤質(zhì)指標(biāo)根據(jù) 公司 煤質(zhì)科在工作面上、下巷及切眼所采取煤樣化驗(yàn)結(jié)果，求其平均值所得。 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 9 儲(chǔ) 量 情況 瓦 斯 、煤塵和自燃發(fā)火情況 根據(jù)河南理工大學(xué) 2021 年 12 月編制的《河南省鐵生溝煤礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律與瓦斯預(yù)測(cè)研究報(bào)告》， 14180 工作面附近的下部的 14121 工作面測(cè)定的瓦斯含量值為 m179。/t 左右。 自燃發(fā)火：煤層為不易自燃煤層。如果控制措施不到位，很可能形成瓦斯局部積聚，造成人員窒息或由于局部瓦斯積聚超限遇火源引發(fā)瓦斯爆炸事故，從而造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。 回采期間，根據(jù)《精查地質(zhì)報(bào)告》和相鄰工作面瓦斯涌出量，預(yù)計(jì)該工作面瓦斯相對(duì)涌出量為 4 m3/t～ 6m3/t，生產(chǎn)過(guò)程中，一定要減少瓦斯積聚，防止瓦斯超限事故的發(fā)生。 在回采過(guò)程中的諸多環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生煤塵，二 1 煤層煤塵無(wú)爆炸儲(chǔ) 量 傾向 長(zhǎng) （ m） 走向 長(zhǎng) （ m） 斜面積 （㎡） 煤厚 （ m） 容重 (t/h) 地質(zhì) 儲(chǔ)量 （ 萬(wàn) t） 回采率 （％） 可采儲(chǔ)量 （萬(wàn) t） 453 160 72480 93 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 10 危險(xiǎn)性，不會(huì)引起煤塵爆炸，但若煤塵濃度超標(biāo) ，會(huì)引起塵肺病等。我公司二 1 煤層屬不易自燃煤層，因此火災(zāi)危害主要指外因火災(zāi)。 4） 水 災(zāi) 危險(xiǎn)源辨識(shí) 根據(jù)現(xiàn)有實(shí)測(cè)資 料， 14 采區(qū)上山西翼二 1 煤層頂板砂巖裂隙含水層較發(fā)育，富水性較強(qiáng)，在 14采區(qū)上山西翼 14141 工作面及 14171工作面在回采過(guò)程中均發(fā)生較大涌水，兩個(gè)工作面最大涌水量分別為： 35m3/h、 30m3/h。 附：煤層綜合柱狀圖（見(jiàn)附圖 1 所示）。例如：井下使用的電氣設(shè)備 由于安裝、維修不當(dāng)，造成失爆 (如防爆密封不嚴(yán)、防爆面間隙大等 )，引起電氣火花， 有可能點(diǎn)燃瓦斯或引爆造成瓦斯爆炸事故。 因此在回采期間，管理不善或地質(zhì)因素影響，可能會(huì)發(fā)生冒頂、偏幫事故。 7） 地溫和地壓 根據(jù)《生產(chǎn)礦井地質(zhì)報(bào)告》：鐵生溝煤業(yè)有限公司地溫為低溫正常區(qū)，地溫梯度為 ～ 176。 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 11 第三章 工作面瓦斯治理的可行性和必要性 瓦 斯 涌出量預(yù)測(cè) 我公司屬于高瓦斯礦井，對(duì)井下西部的 14 采區(qū)上山該區(qū)域隨煤層埋藏深度降低瓦斯含量的減少并不明顯。瓦斯涌出量，預(yù)計(jì)該工作面瓦斯相對(duì)涌出量為 4～ 6m3/t，煤層不自然，無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)，無(wú)地溫異常區(qū)。據(jù)此根據(jù) 14180 工作面附近的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算： 1） 掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量 10( 2 1)Lq D v q v? ? ? ? ? 式中： 1q ——掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量， m3/min； D——巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長(zhǎng) 度， m；對(duì)于薄及中厚煤層，D=2mo， mo 為開采層厚度。min）。min）。 2） 掘進(jìn)落煤的瓦斯涌出量 20()cq S v W W?? ? ? ? ? 式中： 2q ——掘進(jìn)巷道落煤瓦斯涌出量， m3/min； S——掘進(jìn)巷道斷面積， m2； v——巷道平均掘進(jìn)速度， m/min； ? ——煤的密度， t/m3； 0W ——煤層原始瓦斯含量， m3/t； cW ——運(yùn)出礦井后，煤的殘存瓦斯含量 m3/t。 表 31 巷道預(yù)排瓦斯等值寬度 巷道煤壁暴露時(shí)間（ d） 不同煤種巷道預(yù)排瓦斯等值寬度 h/m 無(wú)煙煤 瘦 煤 焦 煤 肥 煤 氣 煤 長(zhǎng)焰煤 25 50 100 160 200 250 工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)參數(shù) 表 32 14180 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)取值參數(shù)表 地點(diǎn) D /m v /m/min V? /% q0/ m3/（ m2 瓦 斯 治理的必要性 根據(jù)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的計(jì)算結(jié)果，瓦斯治理迫在眉睫。目前是高瓦斯礦井，雖然礦井地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，但由于新采面開采方法的變化（ 14180 工作面采用 傾 向長(zhǎng)壁 懸移支架 放頂煤采煤法 ），該工作面瓦斯治理非常必要。因此瓦斯治理是可行的。 14180 工作面瓦斯綜合治理方案及安全技術(shù)措施 16 第四章 瓦斯治理方案 通 風(fēng) 系統(tǒng)瓦斯治理方案 工作面通風(fēng)系統(tǒng) 14180 工作面采用運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)巷回風(fēng)的全負(fù)壓 上行 通風(fēng)方式 。 回風(fēng)系統(tǒng)： 14180 工作面 → 14180 回風(fēng)巷 → 14 區(qū) 巖石集中上巷 →回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷 →14 采區(qū)回風(fēng)上