老鹰山煤矿再会诊报告.docx
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老鹰山煤矿再会诊报告
盘江煤电(集团)有限责任公司
“煤矿安全”专家
再会诊报告
(老鹰山煤矿)
会诊组:
第一组
组长:
韩树强宗羽
组员:
卓军严邦国冯元庆张智明
赵绍云张振安朱志礼张笃胜
肖永洲聂国洪雷文标
二○○七年十一月
一、矿井安全基本情况
老鹰山煤矿隶属贵州水城矿业集团有限责任公司,矿井位于贵州省六盘水市正东老鹰山镇,行政区划属于钟山区。
矿井基本情况见表2。
老鹰山煤矿于1972年6月建成简易投产,矿井设计能力为90万吨/年,服务年限为77年,06年核定能力为60万吨/年,2003年上半年破产重组,03年下半年—04年进一步完善了矿井采掘、通风、运输、供电、排水、瓦斯监控、瓦斯抽采、通讯以及供水等各大系统,通过半年的联合试运转,各大系统稳定可靠,于同年八月通过国家煤矿安全监察局水城分局对矿井安全设施的验收,九月通过贵州省煤炭管理局和国家煤矿安全监察局贵州省安全监察局的验收,取得了安全生产许可证和煤炭生产许可证。
2005年生产原煤48.9万吨,2006年生产原煤45.9187万吨,计划2007年生产原煤47万吨。
老鹰山煤矿在职职工2007年7月末2150人。
按工种分:
采掘直接工762人,辅助生产工1280人;管理人员108人,其中:
工程技术人员82人(高级工程师5人、工程师9人、助理工程师15人、技术员15人、实习技术人员38人)。
矿井始终坚持“安全第一、预防为主”的方针,在2005年专家会诊以来,通过对安全生产各系统的改造,保持了企业安全生产形势稳步发展。
(一)煤炭资源及地质情况
老鹰山煤矿隶属于水城矿业集团有限责任公司,主营煤炭开采。
老鹰山井田位于六盘水市正东老鹰山镇,与六盘水市直距约17km。
河西区面积为6.6km2,河东区面积为0.90km2;总面积7.5km2。
公路:
矿部距六盘水市25km;距贵阳市254km,贵昆电气化铁路从矿区通过,有洗煤厂的专用铁路与贵昆铁路滥坝站交轨,专线长3.7km,交通尚属方便。
井田内有小河、石板河及吊水岩小河,河谷断面呈箱字形和“V”字形。
水系呈树枝状分布,两旁溪谷对称发育,河流源头均为泉点,沿途受大气降雨补给,其流量、水位受季节更迭而变化。
井田境界:
西起石板河断层,东到龙潭断层,走向长6.20km。
深部境界按勘探深度暂划到+1250m标高,以08#煤层等高线为界。
吊水崖小河以西(河西区),浅部以34号煤层露头线或小河为界;吊水崖小河以东(河东区),以各煤层+1550m等高线为界。
(二)气象及地震基本烈度
气象特点
矿区气候潮湿、多变。
据气象资料和我矿多年的雨量观测,年最大降雨量1396mm;最小为958mm;平均为1087mm;日最大降雨量124.4mm。
每年6—9月为雨季,在这期间,大雨、暴雨频繁,雨季降雨量占全年降雨量的60%以上。
夏季较热,最高气温为33℃,降雨后气温相对下降。
秋季凉爽,阴雨连绵。
在春、冬二季,亦有降雨,最低气温在一月份,可达-9℃。
有积雪和冰冻,尤其是凝冻,有时可持续20—40天。
地震基本烈度
无冲击地压资料、地震资料。
(三)地形地貌
井田在地理位置上为贵州高原的一部分,海拔标高+1750m—+2020m,地形起伏,山势陡峭,平坦地形极少。
其北东、西部为玄武岩、茅口灰岩组成高山。
煤系常呈低洼宽谷。
飞仙关群则组成次一级分水岭。
山势主要作东西向延伸,分水岭以南,则为脊谷相间的丘陵地形,地势相对平坦,有两个方圆0.5km2的积水区,显山间盆地特征。
(四)水文地质
井田为河流环绕,北有小河,东中部有吊水岩小河逆地层倾向贯穿井田,西有石板河,河流两旁溪谷对称发育,源头均为泉点,沿途受大气降雨补给,其水位流量受季节更迭而变化,暴涨暴落,变化悬殊。
各河流流量如下:
石板河最大流量178m3/min,最小流量1.2m3/min;吊水崖小河最大流量494m3/min,最小流量1.2m3/min;小河最大流量860m3/min,最小流量17m3/min。
地表水主要通过第四系砂、砾层进入基岩风化带对宣威煤组裂隙——承压含水带进行补给,对基岩补给微弱。
主要含水带、含水层及隔水层:
含水带:
第四系孔隙——无压和承压含水带,渗透系数k=10.36m/d,经流循环条件好;三迭系下统永宁镇第一段裂隙喀斯特含水带,渗透系数k=0.0053m/d,具有承压性质,厚度92~220m;三迭系下统飞仙关群裂隙——承压含水带,渗透系数k=0.00547m/d,补给条件不良含水性能弱;二迭系宣威煤组裂隙——承压含水带,由较多的小含水层与隔水层相间组成,主要受降雨补给,地下水动态变化大,其不均衡系数在4~10之间。
二迭系上统峨嵋山组裂隙——承压含水层,受大气降雨影响明显,含水不大。
二迭系下统茅口组裂隙——喀斯特含水层,单位涌水量0.175dm3/s.m,对矿井开采无影响。
矿井涌水主要来自08#煤层采空区。
当08#煤层开采后形成的冒落带、裂隙带波及上覆各弱含水层时,使各含水层发生水力联系,形成混合承压含水层,并长期向08#煤层采空区补给,通过回采面运输巷集中排出。
采空区面积越大,涌水量越大,并明显受大气降水补给。
大气降雨反映到矿井涌水量的滞后期一般为13~18天。
(五)主要自然灾害
老鹰山煤矿地处贵州高原西部高寒山区,主要自然灾害有:
雨季山洪,冰雹、雷电,冬季冷冻及山体滑坡等。
(六)邻近生产矿井及井田内老窑
1、老窑
企办煤矿:
井口位于我矿东二采东翼240m处,井口标高+1764m、井底标高+1584m。
九贫煤矿:
该矿井口位于我矿东二采回风井口以南100m处,井口标高+1782m、井底标高+1655m。
上述老窑停产关闭、井口炸封,对我矿生产水平无安全隐患。
2、小煤矿开采情况
在我矿井田范围内及周边小煤矿,东起东二采区回风井筒以西50m至西采区回风井筒以西440m处,共有小煤矿9对。
其中开采上限标高+1798m,下限标高+1650.5m,开采垂深147.5m。
与我矿生产水平垂高70m,倾斜相距166m。
各生产小煤矿,对我矿安全生产无隐患。
(七)煤系地层及煤炭储量
(1)煤系地层
煤系地层厚度为286~342m,含煤23—40层,煤层总厚度一般为25~36m,可采及局部可采14层,目前主采08号、11号、号三层,煤层倾角呈东陡西缓,一般为18~32o,主采煤层分别为:
08号1.10~1.30m,11号1.40~8.00m,13号5.00~15.00m,层间距分别为:
08号与11号煤层20.00~28.00m,11号与13号煤层为5.00~27.00m,其中08号煤层作为11号、13号煤层的保护层开采。
煤质平均分别为:
08号灰分20.63%,含硫1.43%;11号灰分29.32%,含硫0.67%;13号煤层灰分19.03%,含硫0.62%。
08号、11号、13号煤层的顶板岩性一般为粉砂岩或粉砂质泥岩,厚2~18m,
底板岩性一般为粘土岩,厚0.5~3.5m。
(2)地质构造及水文地质
①地质构造
⑴区域地质构造
老鹰山井田煤系地层属二叠系上统宣威煤组,成煤时代为晚古生代,二叠纪晚期,井田内断层,褶曲发育,断层的复杂程类别综合评定为IVa,矿井地质类型为IV—IVa、Ⅱb、Ic、Ⅲd、IVe、Ⅱf、Ⅱ8。
⑵褶曲
在断层附近煤层产状变化大。
在井田西部边界石板河附近,由于受F1、F2、F3等迭瓦状大断层的影响,致使煤层走向向西南方向急剧偏转,煤层倾角趋于陡立,并产生了煤层倒转和小型次级褶曲。
在Ⅳ勘探线与Ⅱ勘探线之间由于受F29、F30、F31及F225等断层的影响,致使煤组下段+1550m—+1750m水平各煤层走向及倾角发生较大变化,从而产生次级褶曲。
⑶断层
1F13:
该断层在Ⅺ号勘探线CK110钻孔与K6探槽所控制的一条同倾逆断层,其产状为倾向100°,倾角50°最大落差45m,该断层在CK110钻孔中见破碎带,25号煤层及K4标志层重复出现。
2F14:
该断层在Ⅺ号勘探线CK110钻孔中控制的一条同倾正断层,产状与F13相同。
3F217:
该断层在Ⅺ号勘探线CK110钻孔中控制,断层产状同F13、F14,落差约为5m。
矿井实见断层统计一览表
采区
H≥20m
20m>H≥10m
10m>H≥5m
5m>H≥1m
H<1m
合计
条数
三采区
4
1
27
179
301
512
二、六采区
1
1
14
142
129
287
一、四采区
6
13
198
298
515
全矿井
5
8
54
519
728
1314
⑷节理
08号煤层
直接顶:
黑色、深灰色泥质粉砂岩或泥质粉砂岩,厚0.8—2.3m,主要矿物成分为水云母、高岭石,占80—82%。
垂直或近似垂直层面的裂隙发育,抗风化能力差,不稳固,易呈块状冒落。
老顶:
灰色泥灰岩,厚0.8—1.2m,致密、坚硬、稳固,裂隙不发育,抗风化能力较好。
11号煤层
伪顶:
浅灰微黄色高岭石粘土岩,厚度为0.05—0.15m,在西部则渐变为灰色粘土岩。
直接顶:
灰色粉砂岩或泥质粉砂岩,夹细砂岩条带及Feco3薄层,厚1—3m,由粉砂岩屑及胶结物组成,其粉砂岩屑以绿泥石、硅质岩为主,其次为石英、长石、白云母。
裂隙较发育,不稳固,随回采而垮落。
老顶:
浅灰色细砂岩,微含Ca质、厚度一般为1.5—2.0m,裂隙不发育,遇水其力学强度降低。
13号煤层
直接顶:
灰—深灰色粉砂岩或泥质粉砂岩,主要岩石成分为绿泥石、粘土岩、硅质岩等,厚一般为1.5—3.0m后生构造裂隙和沿层面的节理均较发育,不稳固,随回采易冒落,水泡和时易崩解。
老顶:
灰—浅灰色细砂岩,夹Ca质细砂岩薄层及深灰色泥质条带,厚度一般为7—10m,稳固,裂隙不发育。
⑸井田内出露地层情况
(1)第四系(Q)
为残积、坡积、冲积及洪积物,多出现在井田内的册间洼地及小河沿岸的缓坡地带,岩性以砂、砾和杂色泥土为主,厚度0~20m。
(2)下三迭统永宁镇组(T1Y)
上下以灰到青灰色、浅灰色石灰岩为主,中部为紫灰、黄绿、黄褐色泥岩,本组地层厚度222~550m,与下伏地层呈整合接触关系。
(3)下三迭统飞仙关群(T1fx)
以杂色粉砂岩及泥岩为主,夹薄层细砂岩及石灰岩,厚度310~540m,与下伏地层呈假整合接触关系。
(4)上二迭统宣威煤组(P2X)
以灰到浅灰色细砂岩、粉砂岩为主,夹有煤层及粘土岩类,厚度一般为288~321m,与下伏地层呈假整合接触关系。
(5)上二迭统峨嵋玄武岩(P2ß)
暗灰绿色隐晶质玄武岩,厚度120~200m,与下伏地层呈假整合接触关系。
(6)下二迭统茅口灰岩(P1m)
以厚层状灰色燧石灰为主,厚度大于150m,出露不全。
井田含煤地层为二迭系上统宣威煤组,属海陆交互相含煤建造。
煤系地层的厚度最大342m,最小268m,一般288m~321m。
组成该煤系地层的主要岩石为碎屑岩和粘土岩。
煤系地层的含煤层数23~40层,一般36层,可采及局部可采煤层14层,可采煤层总厚一般20~31m。
②水文地质
井田为河流环绕,北有小河,东中部有吊水岩小河逆地层倾向贯穿井田,西有石板河,河流两旁溪谷对称发育,源头均为泉点,沿途受大气降雨补给,其水位流量受季节更迭而变化,暴涨暴落,变化悬殊。
各河流流量如下:
石板河最大流量178m3/min最小流量1.2m3/min;吊水崖小河最大流量494m3/min最小流量1.2m3/min;小河最大流量860m3/min最小流量17m3/min。
地表水主要通过第四系砂、砾层进入基岩风化带对宣威煤组裂隙——承压含水带进行补给,对基岩补给微弱。
主要含水带、含水层及隔水层:
含水带:
第四系孔隙——无压和承压含水带,渗透系数k=10.36m/d,经流循环条件好;三迭系下统永宁镇第一段裂隙喀斯特含水带,渗透系数k=0.0053m/d,具有承压性质,厚度92~220m;三迭系下统飞仙关群裂隙——承压含水带,渗透系数k=0.00547m/d,补给条件不良含水性能弱;二迭系宣威煤组裂隙——承压含水带,由较多的小含水层与隔水层相间组成,主要受降雨补给,地下水动态变化大,其不均衡系数在4~10之间。
二迭系上统峨嵋山组裂隙——承压含水层,受大气降雨影响明显,含水不大。
二迭系下统茅口组裂隙——喀斯特含水层,单位涌水量0.175dm3/s.m,对矿井开采无影响。
矿井涌水主要来自08#煤层采空区。
当08#煤层开采后形成的冒落带、裂隙带波及上覆各弱含水层时,使各含水层发生水力联系,形成混合承压含水层,并长期向08#煤层采空区补给,通过回采面运输巷集中排出。
采空区面积越大,涌水量越大,并明显受大气降水补给。
大气降雨反映到矿井涌水量的滞后期一般为13~18天。
(八) 瓦斯赋存及瓦斯灾害危险性
老鹰山煤矿属煤与瓦斯突出矿井,主采的08#、11#、13#煤层,除08#煤层属无突出危险性煤层外,11#、13#煤层均具有突出危险性。
从建井投入生产至2007年11月份,共计发生瓦斯爆炸1次死亡6人;瓦斯突出14次。
其中石门揭过11#、13#煤层发生突出8次,突出地点分别为1550主石门、中采中部东二石门、中采三部东二石门、西采回风石门、七采1484西一石门,煤巷掘进发生突出6次,地点分别是东一采204瓦斯巷、2136上山、6132东切眼、6132西切眼、6132返坡、7134运输巷;从历年突出统计看,在11#煤层内突出两次,13#煤层内突出12次。
最大一次突出是在1999年12月10日7134运输巷掘进中发生放炮诱导突出,突出煤量288.96T,瓦斯量17234m3。
矿井绝对瓦斯涌出量为45.15m3/min,相对瓦斯涌出量为38.58m3/t(2007年瓦斯等级鉴定结果)。
瓦斯危害对矿井安全生产造成较大的威胁,加强瓦斯治理是我矿安全工作的重中之重。
2005年经过专家的安全会诊后,对通风系统、抽放系统进行了不断的改造和完善,重新安装了一套大流量的瓦斯抽放泵系统,抽放能力得以大幅度地提高,建矿到现在瓦斯方面的安全事故得到有效遏制。
(九)生产矿井基本情况表
矿井基本情况表表2
序号
项目
内容
合计
1
矿井生产
能力
设计(万t/a)
90
核定(万t/a)
60
2006年实际产量(万t/a)
45.9187
2
职工人数
2150
3
2006年年产傎(万元)
6900
4
井田
范围
井田深部边界标高(m)
+1250
井田走向长度(km)
6.2
井田平均宽度(km)
0.9
5
矿井开拓方式
立井
6
竖井井口标高(m)
+1846.5
7
开采现状
现开采水平标高(m)
+1350
矿井延深水平标高(m)
+1250
现开采深度范围(m)
230~430
8
开采煤层厚度(m)
08#煤层
1.0~1.3
11#煤层
2.0~8.0
13#煤层
1.8~6.0
9
煤层平均倾角(0)
24
10
矿井储量
保有基础储量(万t)
11983.8
可采储量(万t)
1270
11
煤质
煤种
1/3焦煤
发热量(MJ/kg)
08#:
34.93;11#:
34.66;13#:
35.11
灰分(%)
08#:
20.63%;11#:
29.32%;13#:
19.03%
12
瓦斯压力(mpa)
08#煤层
0.74
11#煤层
0.84
13#煤层
1.63
13
瓦斯含量(m3/t)
08#煤层
6.83~10.57
11#煤层
7.53~14.5
13#煤层
15.35~17.45
14
煤层透气性系数(m2/MPa·d)
中等
续表2
序号
项目
内容
合计
15
突出
危险性
08#煤层
无突出危险性
11#煤层
有
13#煤层
有
16
突出次数
08#煤层
无
11#煤层
2
13#煤层
14
17
最大突出
强度
突出煤量(t/次)
288.96
瓦斯量(万m3/次)
1.72
18
平均突出
强度
突出煤量(t/次)
54.2
瓦斯量(万m3/次)
0.37
19
冲击地压
无
20
瓦斯等级
鉴定结果(2006年)
鉴定结果
煤与瓦斯突出矿井
绝对涌出量(m3/min)
45.15
相对涌出量(m3/t)
38.58
21
煤层自然
发火鉴定
等级
Ⅰ级
自然发火期(月)
11#:
6~12;13#:
6~8
已发火次(次)
32
目前存在隐患(处)
无
22
煤尘
有无爆炸性
有
23
水文地质
情况
含水层
承压含水层、哈斯特含水层
正常涌出量
350
最大涌出水量
840
(十)自然发火及煤尘爆炸危险性
老鹰山煤矿,主采煤层08#、11#、13#经重庆煤科分院2003年8月鉴定为不易自燃煤层,但自建井以来共发生火灾33次,其中32次自然发火,一次磨擦火源引起低浓度瓦斯燃烧。
因此,矿井按容易自然发火矿井管理。
在32次自然发火中,按煤层划分:
11号煤层7次,13号煤层25次。
在11号、13号煤层自然发火中分层开采采空区停采线附近发生自然发火10次;有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的采空区自燃11次;巷道两侧和遗留在采空区内受压、破坏的煤柱4次;石门煤层开窝点,巷道内堆积浮煤或巷道的冒顶、垮塌处7次。
虽然矿井自然发火未造成人员伤亡,但给矿井造成重大的经济损失,必须对其高度重视。
该矿井所采三层煤均有煤尘爆炸危险性。
(十一)安全生产现状
矿井主要集中在二水平八采区一、二分段开采,采区现布置有两个回采工作面和一个交替回采工作面、五个掘进工作面回采掘进。
表3 老鹰山井1979~2006年12月死亡人数统计表
事故
类别
合计
顶板
事故
瓦斯
事故
机电
事故
运输
事故
火害
事故
放炮
事故
水害
事故
其他
事故
死亡人数
49
28
8
2
7
0
0
0
4
(十二)矿区开拓开采情况
第一水平采用一对立井配四对采区轨道、回风斜井联合开拓,立井和各采区斜井通过石门和水平大巷联通。
第二水平采用暗斜井开拓,各采区分别布置轨道和回风下山,并通过水平阶段大巷及石门与主、副暗斜井联通。
第三水平未开拓。
主立井、副立井两井的断面均为33.17m2,采区风井净断面为9.0m2。
巷道布置方式为近距离煤层群分采区、分阶段集中布置。
第一生产水平已开采结束,该水平一、二采区只留采区轨道、回风斜井继续服务,其它巷道全部封闭;三采区+1580m标高以上留有采区东翼的岩石回风上山,三部东运输巷及采区轨道、回风斜井继续使用,其它巷道均已封闭;四采区只留采区轨道斜井作进风用。
现同时生产的采区只有1个,今后最多为两个。
目前在生产的采掘工作面为:
2个回采工作面、5个掘进工作面。
采煤工作面为8083采面和8132(5)采面,采煤方法为走向长壁后退采煤法,落煤工艺为放炮落煤,采煤工作面采用DZ22-30/100型外注式单体液压支柱配合HDJA1000型长1m的金属绞接顶梁支护,采场支护布置为“二、三”排齐梁齐柱式管理顶板,最大控顶距4.0m,最小控顶距3.0m,排距1.0m,柱距0.7m,放顶步距1.0m,全部垮落法管理采空区。
5个掘进工作面分别为:
8114
(1)回风巷、1510回风上山、8114
(1)运输巷、八采1460东一石门、六采1460变电所。
十三矿井通风系统
(一)、矿井通风系统
我矿井具有完善、合理的通风系统。
(二)、矿井通风设备
1主扇型号分别为
(1)、东一采,主扇型号2K60—1—18轴流式风机两台,电机型号JS148—6功率均为310KW,。
(2)、中采,主扇型号4—72—11N0.20离心式风机两台,电机型号JS116—8功率均为160KW,
(3)、西采,主扇型为TZK58N0.19轴流式风机两台,电机型号JRQ148—6功率均为310KW。
矿井需要风量为4065m3/min,实际进风风量为:
5164m3/min,矿井总回风量合计5418m3/min,矿井有富余供风量,通风网络能保证矿井供风量满足生产要求。
(4)掘进工作面配备的供风局扇有JBT—52型11kw、JBT—62型28kw和FD—1(2×15)型30kw对旋式等不同型号的风机,根据供风远近、巷道断面和瓦斯涌出量等不同的形式选择不同型号的局扇进行压入式通风。
(5)、我矿通风方式为多井口分区抽出式通风,采煤工作面采用“U”型通风。
(6)、矿井反风:
东一采、东二采为通风机反转反风,中采为反风道反风,矿井通风方法为机械抽出式。
矿井主要通风机装备情况见下表:
矿井主要通风机装备情况表表4
风井名称
型号
台数
(台)
装机功率
(KW)
风量
(m3/min)
负压
(Pa)
东一采区
2K60—1—18
2
310
1109
1765
中采区
4—72—11N0.20
2
160
1719
1472
三采区
TZK58N0.19
2
310
2590
2649
矿井通风情况表表5
采区名称
主通风机风量(m3/min)
回风量(m3/min)
进风量
(m3/min)
有效风量(m3/min)
外部漏风量(m3/min)
等积孔
(m2)
最大通风流程(m)
东一采区
1164
1109
1053
938
55
0.52
2160
中采区
1810
1719
1633
1462
91
0.89
2710
三采区
2697
2590
2478
2180
48
1.00
2649
全矿井
5671
5418
5164
4530
194
1.40
5887
矿井风量富余系数表表6
矿井风机能力
(m3/min)
矿井需风量
(m3/min)
富裕系数
备注
7418
4580
1.62
十四矿区瓦斯抽采及利用情况
我矿现有西采低负压和大井高负压两套瓦斯抽放系统。
西采地面瓦斯泵站有两台瓦斯泵,型号均为2BEC42,电机功率为160kw,;大井地面瓦斯泵站有两台瓦斯泵,型号均为SK—60,电机功率为90kw。
(1)、西采瓦斯泵站负责生产抽放,主要承担8083采空区和回风巷高位窝子的瓦斯抽放,抽放负压265mmHg,流量压差90mmH2O,抽放浓度为8—15%,抽放纯量6—11m3/min;
(2)、大井泵站以抽放利用为主,现抽放地点为8084采空区,抽放负压290mmHg,流量压差260mmH2O,抽放浓度为30—38%,抽放纯量8—13m3/min。
瓦斯抽放量情况表7
抽放地点
抽放泵型号
理论流量
(m3/min)
实际流量
(m3/min)
浓度(%)
瓦斯纯量
(m3/d)
备注
大井瓦斯泵站
SK—60
60
38
30
21600
西采瓦斯泵站
2BEC42
120
80
6.7
9648
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