1、煤矿瓦斯和水害防治技术审查报告 兴文县万寿镇兴龙煤矿瓦斯和水害防治技术审查报告 四川煤矿安全监察局安全技术中心二一七年十一月目 录前 言 11 基本情况 21.1 地理位置 21.2 矿权设置及井田范围 21.3 煤层赋存条件 21.4 开采技术条件 31.5 矿井生产系统 32 矿井隐蔽致灾因素 62.1 瓦斯基本参数测定 62.2 自燃发火情况 72.3 水害因素调查 72.4 其他隐蔽致灾因素 73 “一通三防”工作 73.1 机构人员 73.2 通风系统 83.3 瓦斯防治 83.4 矿井防灭火 134 矿井水害防治 134.1 机构人员 134.2 设备设施 144.3 矿井排水系统
2、 144.4 防治水基础工作 144.5 防治水工程及探放水措施 155 采掘接替 155.1 工作面布置 155.2 矿井采掘接替及“四量” 156 矿井标准化建设及考评情况 237 结论及建议 247.1 结论 247.2 建议 24前 言根据四川省安全监管局 四川煤监局 关于做好2017年煤矿瓦斯和水害防治专项项目工作的通知（川安监函2017126号）文件要求，受兴文县安监局委托，四川煤矿安全监察局安全技术中心（以下简称“安全技术中心”）对兴文县万寿镇兴龙煤矿开展煤矿瓦斯和水害防治技术审查，并编制兴文县万寿镇兴龙煤矿瓦斯和水害防治技术审查报告。主要依据：1、煤矿安全规程（2016年版）；
3、2、煤炭工业小型矿井设计规范(GB50399-2006)；3、四川省宜宾市兴文县兴龙煤矿隐蔽致灾因素（水患）普查报告；4、兴文县万寿镇兴龙煤矿2017年度采掘计划；5、宜宾市安全生产监督管理局关于2016年度全市地方煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复；6、兴文县万寿镇兴龙煤矿煤的自燃倾向性和煤尘爆炸性检测报告；7、兴文县万寿镇兴龙煤矿提供的其他资料。1 基本情况1.1 地理位置兴文县万寿镇兴龙煤矿行政隶属四川省兴文县大河乡(行政区变更前为万寿镇)回龙村所辖。地理坐标:东经10517071051747,北纬281304281404。矿山主井口有0.6km矿区公路与古宋大河公路相连，距兴文县城14km,从
4、兴文向北80km至纳溪与长江航运衔接，从兴文向北西63km与宜宾珙县铁路衔接，交通方便。1.2 矿权设置及井田范围兴龙煤矿于2015年4月在四川省国土资源厅领取了新采矿证，证号：C510000*0412，有效期至2023年4月27日。矿井生产能力150kt/a，矿井登记开采11号煤层，核准开采标高+385m至+200m，矿区范围由4个拐点圈闭，矿区面积为1.0838km2。1.3 煤层赋存条件矿井许可开采煤层为二叠系上统龙潭组(P3l)：为区内的含煤地层，岩性为一套灰深灰色泥岩、砂质泥岩、粘土岩夹细砂岩、粉砂岩，含煤及硫铁矿。全组厚96.49132.68m，平均108.36m。11号煤层：俗称
5、“大汗炭”，位于煤系地层龙潭组（P3l）顶部，上距长兴组（P2c）4.558.4m左右，下距4号煤层平均间距约105m；为复煤结构，局部含12层约0.040.1m的炭质泥岩或粘土岩夹矸。据本次调查，受区内断层影响，矿区内11号煤层走向延伸基本稳定，但倾角及厚度有一定变化。矿区范围内煤层厚度0.702.00m，平均厚度约1.58m，属较稳定煤层。顶板岩性以深灰灰黑色炭质、砂质泥岩为主，次为粉砂岩局部为泥岩。砂质泥岩具水平层理，局部含黄铁矿晶粒及薄膜，含少许生物碎屑，炭化植物碎屑及炭质。底板为浅灰色粘土岩，层位稳定，含大量炭化石碎屑及草黄色鲕状、星散状菱铁矿。有伪顶底，遇水有底鼓现象。开采煤层特征
6、见表1-1。表1-1 开采煤层特征表煤层编号煤层名称一般厚度平均厚度（m） 煤层倾角煤层结构可采（稳定）性上距顶板充水含水层距离（m）相邻煤层间距（m）下距底板充水含水层距离（m） 顶底板特征11号大汗炭0.702.001.581017复杂结构稳定4.558.4105顶板岩性以深灰灰黑色炭质、砂质泥岩为主，次为粉砂岩局部为泥岩。砂质泥岩具水平层理，局部含黄铁矿晶粒及薄膜，含少许生物碎屑，炭化植物碎屑及炭质。底板为浅灰色粘土岩，层位稳定，含大量炭化石碎屑及草黄色鲕状、星散状菱铁矿。有伪顶底，遇水有底鼓现象。1.4 开采技术条件根据宜宾市安全生产监督管理局关于对2016年度全市地方煤矿瓦斯等级鉴定
7、结果的批复，矿井绝对瓦斯涌出量4.256m3/min，绝对二氧化碳涌出量1.849m3/min，属突出矿井。根据四川省煤炭产品质量监督检验站2013年5月提交的检测报告，11号煤层无煤尘爆炸危险，煤层自燃倾向性等级为类，属不易自燃煤层；根据四川省煤田地质局一三五队2014年11月提交的四川省宜宾市兴文县兴龙煤矿隐蔽致灾因素（水患）普查报告矿井水文地质类型为中等，水患危险性为级（较危险级）。1.5 矿井生产系统1.5.1 开拓系统矿井开拓方式为斜井开拓，目前有三个井筒，即主斜井和副斜井，回风井。主斜井井口标高+393m，斜井长354m，主要用作矿井进风及运煤，为矿井的主井口；副井井口标高+393
8、m、主要用作辅设管路和缆线、行人，通风。回风井担负全矿井回风通风任务并兼做安全出口。矿井井田走向长约1810m，倾斜宽度约600m ；矿井划分为1个水平，即：+259m水平，上下山开采，上山为一、二采区，下山为三、四采区，矿井目前布置的是一采区。一采区布置有车场、轨道上山，回风上山，人行上山和溜煤上山；这样，由主斜井、岩石运输巷、提升上山、行人上山、采区车场、回风上山、回风平巷、总回风巷及回风井构成矿井开拓系统，开拓系统较合理。主斜井、井底车场、岩石运输巷、提升上山、行人上山、采区车场等作为主要的运输、提升、行人、排水和进风大巷，主要担负着通风、运输、提升、行人、铺设管路及缆线、排水等重要生产
9、任务；回风平巷、回风上山、总回风平硐和回风井是矿井的主要回风大巷，主要担负着矿井回风的任务。1.5.2 采掘系统矿井目前布置有2个采煤工作面：3111、3112采面，1个掘进工作面：3109补回风巷掘进工作面。矿井采用走向长壁式采煤法，开采顺序为U型通风、后退式开采。破煤方式为放炮落煤，放炮落下来的煤用SGB420/30T刮板运输机装煤运输。采用DW25-300/100单体液压支柱配HDJA-1200型金属铰接顶梁进行控顶，采空区采用的全部陷落法处理。3109补回风巷掘进工作面采用钻眼爆破施工，全断面一次成巷。钻眼采用ZQHS-25/2.0型气动手持式钻机配以麻花钻杆打眼。炸药采用煤矿许用安全
10、炸药，15段毫秒电雷管，总延期不超过130毫秒。爆破采用正向装药爆破，局部通风机压入式通风。爆落的煤和矸采用PC-30型耙矸机或人工装入矿车内。1.5.3 通风系统矿井的通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，回风井2台主扇风机型号为：FBCDZ-16B（275kW）。目前矿井总进风为1881 m/min、总回风为1961m/min。1.5.4瓦斯抽采系统矿井建立了地面永久瓦斯抽采系统，在风井地面安设2台2BEA-253型瓦斯抽放泵，其中：一台运行、一台备用；在泵站铺设直径DN250mm的抽放主管100m到总回风，铺设干管400m，管径为 DN200mm，铺设路线为总回风到一采区回风巷，铺
11、设支管约650m，管径为DN160mm，铺设路线为一采区回风巷到工作面。1.5.5 提升运输系统主斜井设有一台JTP-1.61.2P型、110kw矿用提升绞车、一采区设有一台JTPB-1.21.2P型、45kw的提升绞车；副斜井、采区行人上山均设有无极绳人车。3111、3112采面及运输巷：分别使用SGB-420/30刮板运输机和DTL650/10/30型吊挂皮带运到一采区溜煤上山内，在+259运输大巷一采区车场装入矿车。上下山巷道采用绞车提升，运输大巷和地面车场使用柴油机车、汽车外运。1.5.6 供电系统矿井为双回路供电系统，一回来自兴文县回龙35/10 kv变电站，另一回来自温水溪110/
12、35/10 kv，供电电压均为10kv。1.5.7 排水系统矿井+260m水平主运输巷以上涌水汇集于+260m水平水仓后一级机械抽排出主井。+260m水平有水仓一个，水仓容积1000m3；双回路供电；二趟1594.5无缝管路；三台125D-259型水泵(各主要参数:电机功率75kw,扬程193.5m,流量101m3/h,效率77.5%)，一台工作一台备用一台检修，平时一台泵一天抽排5小时，洪汛期一台泵一天抽排9小时。1.5.8 六大系统矿井安装了KJ73N型安全监控系统、KJ129型矿井人员定位系统、KTJ126通信联络系统，矿井在+259m水平建紧急避险硐室1个，额定避险人数为60人、最大避
13、险人数为72人。2 矿井隐蔽致灾因素2.1 瓦斯基本参数测定根据四川铸创安全科技有限公司二一七年五月提交的兴文县万寿镇兴龙煤矿+259m水平11#煤层瓦斯基础参数测定报告，兴龙煤矿11号煤层瓦斯参数测试结果见表2-1。表2-1 兴龙煤矿11号煤层瓦斯参数测试结果汇总表煤层编号相对瓦斯压力/MPa煤体坚固系数f值瓦斯放散初速度p/mmHg钻孔瓦斯流量衰减系数/d-1瓦斯吸附常吨煤瓦斯含量a/m3/tb /MPa-1M/t11号煤层1.011.022.5060.0258-0.027736.1821.4439.5574-11.01062.2 自燃发火情况根据四川省煤炭产品质量监督检验站2013年5月
14、提交的检测报告，11号煤层无煤尘爆炸危险，煤层自燃倾向性等级为类，属不易自燃煤层；2.3 水害因素调查矿井于2014年委托四川省煤田地质局一三五队编写了四川省宜宾市兴文县兴龙煤矿隐蔽致灾因素（水患）普查报告，该报告划定矿井水文地质条件中等，水患危险级为级（较危险级）。2.4 其他隐蔽致灾因素据矿方介绍，矿井开采至今，未发现地温异常情况，矿井无冲击地压。3 “一通三防”工作3.1 机构人员矿井成立了“一通三防”领导小组，小组成员如下：组 长：何江（矿长）副组长：肖永进（总工程师）成 员：唐清华（通风副总）、朱玉和（通风科长）、罗安才（通风队长）、马兴怀（防突队队长）、成良均（抽采队队长）。矿井配
15、备14名瓦检工（罗道富、丁章培、张天杰、何开乾、邹孝元、邹孝平、刘谋文、何德胜、李连桂、易兆怀、邹孝尤、胡 刚、杨富彬、成廷华）。3.2 通风系统矿井的通风方式为中央分列式，通风方法为机械抽出式，回风井2台主扇风机型号为：FBCDZ-NO16B（275Kw）。目前矿井总进风为1881 m/min、总回风为1961m/min。各掘进工作面采用FBD5.6/27.5局扇机压入式通风方式，碛头有效风量150 m3/min以上，局扇风机安装位置巷道通过的新鲜风量达到280 m3/min以上，掘进工作面回风流瓦斯浓度0.05，二氧化碳浓度0.02。矿井无不合理的串联通风、扩散通风、采空区通风等 ，各采掘
16、面实行了独立通风。井下现设有永久密闭、临时密闭、风桥、风门和调节风门，并建有各种通风设施台账。井下在进回风联络巷均安有二正二反连锁风门，风井的安全出口处安有一组二正二反的连锁风门，同时在掘进工作面安设有防突反向风门。矿井通风设施设置合理，通风系统完善。3.3 瓦斯防治3.3.1瓦斯抽放矿井建立了地面永久瓦斯抽采系统，在风井地面安设2台2BEA-253型瓦斯抽放泵；其中：一台运行、一台备用；在泵站铺设直径DN250mm的抽放主管100m到总回风，铺设干管400m，管径为 DN200mm，铺设路线为总回风到一采区回风巷，铺设支管约650m，管径为DN160mm，铺设路线为一采区回风巷到工作面。截止
17、到2016年6月矿井当月抽放瓦斯量为3.38万m3，累计抽放量为25.61万m3，瓦斯抽放率为33.94%。矿井编制有2016年度瓦斯专项治理方案，兴文县兴龙煤矿2016年瓦斯抽采计划，兴龙2016年瓦斯、水害、火灾、专项治理方案、瓦斯抽采达标评判报告等瓦斯治理的技术性报告。3.3.2 防突3.3.2.1防突机构人员矿井成立了通风科及防突管理机构，任命朱玉和为通风科长，兼防突办公室主任，在副总工程师的领导下负责矿井通风防突、瓦斯抽放工作的具体实施。任命罗安才为通风队队长，马兴怀为防突队队长、成良均为抽采队队长。配备13名防突工（胡仕刚、彭奉海、彭林江、马兴怀、成良均、朱玉和、余文潜、罗安才、朱
18、定红、何开平、刘宏照艾国均、马德华）。3.3.2.2防突技术资料矿井委托中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室开展瓦斯参数测试，于2009年8月提交了四川省兴文县兴龙煤矿11号煤层瓦斯参数测试报告。矿井编制有瓦斯地质图，并及时更新。矿井编制了石门揭煤防突专项设计、采煤工作面防突专项设计和掘进工作面防突专项设计。矿井将防突规划和年度防突计划纳入生产规划和年度计划。3.3.2.3区域综合防突措施（一）区域突出危险性预测根据近几年的瓦斯等级鉴定，兴龙煤矿属煤与瓦斯突出矿井，矿井把井下所有开采区域视为突出区域。（二）区域防突措施兴龙煤矿属单一煤层(11号煤层)开采，无保护层开采条件，因此选取预抽煤
19、层瓦斯作为区域性防突措施。1、石门揭煤防突区域措施：采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯，控制石门揭煤段巷道轮廓线外上15m，下5m，左右两侧各15m，抽放半径3m。2、煤巷掘进工作面区域防突措施：第一种：采用顶板穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯，控制巷道上帮轮廓线外20m以上，下帮10m以上。第二种：顺层钻孔抽煤层瓦斯，抽放钻孔间距暂定为3m(当预留的抽采时间长时，间距可适当加大，抽采时间短时，缩短钻孔间距)，预抽钻孔控制上山巷道两帮为15m。3、采煤工作面区域防突措施：采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯，抽放半径2-3m。（三）区域措施效果检验1、石门揭煤区域防突措施效果检验方法：采用钻屑瓦斯解
20、吸指标K1值,钻屑量S值：2、煤巷掘进工作面区域防突措施效果检验方法：煤巷掘进工作面穿层钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯，由四川安全生产检测检验技术研究院根据条带布置情况，每50m布置一个检验孔，测定残余瓦斯含量，作为区域防突措施效果检验的指标。3、采煤工作面区域防突措施效果检验方法：由四川安全生产检测检验技术研究院根据工作面布置情况，每50m布置一个检验孔，测定残余瓦斯含量，作为区域防突措施效果检验的指标。（四）区域验证1、石门揭煤区域防突措施验证方法：采用钻屑瓦斯解吸指标K1值,钻屑量S值。2、煤巷掘进工作面区域防突措施效果验证方法：采用钻屑指标法；3、采煤工作面防突区域措施效果验证方法：采用
21、钻屑指标法；3.3.2.4局部综合防突措施（一）工作面突出危险性预测工作面突出危险性预测采用钻孔瓦斯解吸指标法，指标见表3-1。表3-1：钻屑指标法预测掘进工作面突出危险性工作指标表参数名称单位突出危险性突出危险无突出危险最大钻屑量Smax/m6.06.0瓦斯解吸指标K1值mL/g.min1/20.50.5（二）工作面防突措施石门揭开煤层时，当预测有突出危险性时，采用钻孔排放措施消除煤层的突出危险，孔长不低于8m，孔径75-110mm，一般采用75mm的孔径，控制巷道断面及两帮外不低于8.0m，具有严重突出危险时，增大至15.0m。掘进工作面当预测有突出危险时，在碛头用钻机或电煤钻施工顺层排放
22、钻孔，孔径75mm-114mm，终孔间距不大于钻孔的有效抽放直径。用电煤钻施工排放孔时，孔径4275mm，终孔间距11.5m,孔长9-15m，用钻机施工时，孔径84mm-114mm，终孔间距2-3m,孔长20-50m。排放钻孔控制两帮不低于5m；有严重突出危险时，控制巷道断面及上下帮外还应加宽。排放孔布置在软煤分层中或钻孔超标的部位，当软煤分厚度低于1.8m时，布置一排排放孔，一轮措施孔数为713个，当软煤厚度达到1.8m及以上时，布置两排排放孔，一轮措施的孔数为1325个左右采煤工作面当预测有突出危险时，在工作面布置排放孔，钻孔布置在相对最软的软煤分层中或者预测参数超标的钻孔附近，并与预测孔
23、平行，可采用小直径排放钻孔进行超前排放，采用小直径排放钻孔时需要布置12排（根据煤层厚度情况确定，2m以下布置1排，2m 以上2排），钻孔深1015m，孔径4275mm，如为75mm的排放钻孔，孔间距11.5m，如为42mm的排放钻孔，终孔间距不大于1m，其它参数与小直径排放钻孔相同。具有严重突出危险地带先施工42mm的排放孔，确保前方有10m的安全屏障。（三）工作面措施效果检验石门揭煤、煤巷掘进和采煤工作面，实施了防突技术措施后，必须进行效果检验。检验孔布置于措施孔之间，或预测超标、打孔中有喷孔等表现出严重突出危险的部位。孔长8-12.0m或与措施孔相同，但不能超过措施孔的长度，只有经检验证
24、实工作面煤层无突出危险后，方可按矿总工程师审批的防突技术措施效果检验报告单的要求组织生产。（四）安全防护措施安全防护措施包括压风自救系统、自救器、电话、避难硐室、远距离放炮等措施安全防护措施。综上所述，矿井通风防突机构人员配备基本齐全，能满足瓦斯防治的需要。3.4 矿井防灭火根据四川省煤炭产品质量监督检验站2013年5月提交的检测报告，11号煤层无煤尘爆炸危险，煤层自燃倾向性等级为类，属不易自燃煤层。矿井在地面设置2个容量为400m3的消防水池，敷设了管道输送到井下各作业点供防尘消防用水。在采区变电所旁边设置有一个消防器材库，配备有消防沙、消防带、黄泥、灭火器、安全带、绳梯等。矿井防灭火工作能
25、满足防治矿井外因火灾的要求。4 矿井水害防治4.1 机构人员兴龙煤矿建立有防治水领导小组，成员如下：组长：何江（总经理兼矿长） 副组长：肖永进（总工）成员：生技科 通风科 机运科 安监科 调度室等负责人组成。王超负责防治水日常技术管理工作。矿井配有防治水专业技术人员，建立有探放水队伍，配备了地质副总工程师专门负责矿井防治水工作；目前有探放水工7名，分别为刘辉元、陈修才、王明开、崔育彬、曾登富、胡仕刚、罗洪琼，7名探放水工经培训后持证上岗。机构及人员配备能够满足矿井防治水要求。4.2 设备设施矿井配备有2台ZDY-650型探水钻，钻进深度150m，主要技术参数件表4-1。表4-1 ZDY-650
26、型钻机技术特征表型号外形尺寸长宽高（mm）钻进深度（m）开孔直径（mm）终孔直径（mm）钻孔倾角（）质量（kg）配套电机功率(kw)电压（V）ZDY-650型210738035515065-7565-75090120015380/660矿井探放水设备满足井下探放水需求。4.3 矿井排水系统矿井+260m水平主运输巷以上涌水汇集于+260m水平水仓后一级机械抽排出主井。+260m水平有水仓一个，水仓容积1000m3；双回路供电；二趟1594.5无缝管路；三台125D-259型水泵(各主要参数:电机功率75kw，扬程193.5m,流量101m3/h,效率77.5%)，一台工作一台备用一台检修，平时
27、一台泵一天抽排5小时，洪汛期一台泵一天抽排9小时。矿井排水能力能满足矿井排水需求。4.4 防治水基础工作矿井建立了防治水岗位责任制、防治水技术管理、水害预测预报、水害隐患排查等制度；矿井绘制有矿井必备的防治水图件和建立了基础资料台帐，进行矿井水文地质类型划分、编制了防治水规划。矿井于2017年委托四川省地质矿产勘查开发局二0二地质队编写了四川省宜宾市兴文县兴龙煤矿矿井水患现状调查（隐蔽致灾因素普查）报告，该报告基本反映兴龙煤矿当前主要水患现状。矿井技术人员编写有兴龙煤矿防治水中长期规划、兴龙煤矿2016防治水计划、兴龙煤矿水患事故应急预案、兴龙煤矿防治水综合治理方案。井下建立水文观测站。矿井防
28、治水基础工作能满足防治水要求。4.5 防治水工程及探放水措施矿井目前无防治水工程，井下暂时无探放水工作。5 采掘接替5.1 工作面布置按2017年8月3日以兴文县安全生产监督管理关于兴文县万寿镇兴龙煤矿恢复生产的通知（兴安监煤行2017第17号）批复，兴龙煤矿允许作业的头面为：3112中采煤工作面回采和3111下切眼掘进。现3111下切眼掘进已与3111下工作面回风巷贯通，形成了工作面回采通风和采煤系统。矿已上报兴文县安全生产监督管理局变更采掘头面为3111下工作面回采和3109补回风巷掘进。5.2 矿井采掘接替及“四量”兴龙煤矿2016年采掘接替生产计划如下：矿井采掘抽计划及四量见表5-15
29、-4。1.开拓煤量矿井采掘布置为一个水平（+259m水平）一个采区（一采区），该区域开拓巷道已全部完成，已进入采掘生产作业。按照目前的产业政策和矿面临的实际困难（下部煤层赋存条件差，不具备开采条件等），未布置三采区和四采区的开拓巷道。一采区开拓巷道所圈闭的工作面有：3109工作面、3111上工作面、3111下工作面、3112上工作面、3112中工作面、3112下工作面、3113工作面、3114工作面。到目前为止，已将3111上工作面、3112上工作面和2206工作面回采结束，3111下工作面和3112中工作面已回采一部分。其开拓煤量应为一采区开拓巷道所圈闭的煤量减去已回采的3111上工作面和3
30、112上工作面等的煤量。一采区平均走向长950m，平均倾斜宽270m，平均煤厚1.65m，其开拓煤量为63.4万吨，已动用的煤量（3111上工作面、3112上工作面和2206工作面等煤量）18.98万吨，因此矿井剩余总开拓煤量为44.42万吨，可采期约为4.7年。（1）开拓煤量：一采区平均走向长950m，平均倾斜宽270m，平均煤厚1.65m，地质储量Q开=950271.651.563.4(万吨)（2）动用开拓煤量：已回采结束的3111上工作面、3112上工作面和2206工作面煤量，再加上未回采结束的3111下工作面和3112中工作面剩余煤量。经计算一采区已动用的储量为18.98万吨（3）剩余开拓储量：63.4-18.98=63.4(万吨)；2.准备煤量计算矿井只布置了一个+259m水平，该水平中现只剩下一个采区（一采区），其回风上山、溜煤上山、轨道上山、石门等准备巷道已掘出，形成了采区生产系统，无其它开拓采区，因此，我矿开拓煤量与准备煤量相同，即为44.42万吨，可采期约4.7年。 一采区与二采区准备巷道均已全部完成，因此本矿准备煤量为一、二采区煤量（二采区已全部开采完毕）。3.回采煤量计算 矿井3111下工作面、3112中工作面、3112下工作面、3113工作面现已形成回采系统（回采巷道
