富顺县五家口煤矿通风能力核定报告Word格式文档下载.docx
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矿井安全管理制度齐全。
矿井建立了主要负责人、管理部门和各岗位安全生产责任制;
制定了安全目标管理制度、安全奖惩制度、安全技术审批制度、事故隐患排查制度、安全检查制度、安全办公会议制度、入井检身与出入井清点人数制度;
编制了各工种操作规程,并装订成册、张贴上墙供全矿职工学习、遵守。
矿井现有从业人员110人,其中采煤36人,掘进28人,运输20人,其他工种21人。
配备了工程技术人员4人,其中采煤2人,通风、机电各1人,取得特种作业操作资格证人员24人,其中瓦检员5人,爆破工5人,绞车司机5人,信号把钩工1人,水泵工2人,电钳工2人,安全员3人,安全监控系统主机管理人员1人。
矿井工时制度为“一采一准”,一班采煤,一班掘进,运输为一班作业。
第二节自然条件
1、本区为为亚热带湿润季风气候类型,具有冬暖春旱、夏季炎热、雨量充沛、雨热同季等特点。
在暴雨、洪涝、大风、冰雹等灾害性天气出现。
据多年气象观测资料,年平均气温17.90C,极端最高气温39.60C,极端最低气温-2.10C。
多年平均降雨量1058.8mm,降水主要集中在5~10月,占全年的84.7%。
多年平均日照1275.4h,平均相对湿度84%,平均无霜期340天。
2、瓦斯等级:
根据自经贸产业[2004]53号文件《自贡市经济贸易委员会关于富顺煤矿2004年度瓦斯等级鉴定结果的批复》,五家口煤矿相对瓦斯涌出量为16.65m3/t,绝对瓦斯涌出量为1.85m3/min,鉴定为高瓦斯等级。
3、煤尘爆炸危险性:
根据四川省煤炭产品质量监督检验站鉴定,该矿现开采煤层无煤尘爆炸危险性。
4、煤层自燃倾向性:
根据四川省煤炭产品质量监督检验站鉴定,该矿现开采煤层自燃倾向性等级为
类,属“不易自燃”。
5、地温:
据矿井提供的资料,在井下巷道测得的地温为21℃~24℃,平均为22.5℃,矿井无地温异常区,无热害影响;
矿井无煤与瓦斯突出、冲击地压灾害。
6、据不完全统计,本区(1536~1985年)共发生8次地震,震级为4.7~5.75级,一般震级较小,多为微震或弱震,表明区内大部分断裂的活动性不强。
按地震区划资料,地震基本烈度为Ⅵ度,地震活动对区内影响较小,地震灾害较轻。
7、三叠系上统须家河组五段(T3xj5)为该区主要含煤地层,矿井主采煤三型炭位于须家河第五段含煤地层中上部,该煤层层位稳定,为单一煤层。
其直接顶板多为灰黑色页岩、砂质页岩、夹粉砂岩;
底板多以粉砂岩、砂质泥岩为主。
第三节矿井生产现状
一、矿井开拓方式、开采
1、开拓方式
矿井采用平硐+暗斜井开拓方式,分东、西两翼布置下山开采。
主平硐井口坐标:
X=3212290,Y=35501488,Z=+275.00m;
风井井口坐标:
X=3212420,Y=35501448,Z=+301.98m
2、水平划分及主要巷道
(1)水平布置
根据煤层赋存状况和矿井开采技术条件下山划分为二个水平,即:
+275m~+147m水平以上为第一阶段、+147~+53m为第二阶段,第二阶段沿倾斜方向划分为两个区段,即:
+147~+85m为一区段,+85~+53m为二区段。
每个区段在东、西两翼划分为两个采区,每个采区内再沿煤层走向每150~200m左右划分为若干工作面。
开采准许开采的厚炭煤层,目前+147m水平以上基本已采完,现主要开采+85m水平,布置有东翼一个采煤工作面,正在开拓+53m水平,布置有东翼一个采掘进运输巷和西翼一个运输掘进运输巷。
(2)巷道布置
平硐由地面+275m标高穿煤层顶板布置石门,揭露煤层后,以24°
倾角沿煤层倾斜方向并排掘+275m~+147m暗斜井和一级通风行人上山,至+147m落平,沿煤层布置东、西运输巷,目前该水平煤层已全部采空,东、西翼报废巷道已全部密闭。
在+147m东运输巷约130m处沿煤层倾向作+147m~+53m暗斜井和二能通风行人上山,至+53m落平,沟通暗斜井和通风行人上山,由通风行人上山回风,形成矿井通风系统。
+85m区段沿煤层走向布置东、西运输巷,西翼已结束并已密闭,东翼沿煤层布置+85m区段运输巷(长约720m),在+85m区段东翼运输巷500m以内采空,沿煤层倾向布置采煤工作面,按仰斜前进式开采。
风井井口到主井口平距108m,井口标高为+301m,总回风上山一段布置在煤层顶板中,倾角27°
,落平后设置联络巷与主平硐相连;
另沿煤层以倾角27°
作通风行人上山一段至+147m水平、以倾角32°
作通风行人上山二段+53m水平,一、二段通风行人上山均平行于暗斜井,中间设有联络巷。
3、采煤方法及支护方式
现有一个采煤工作面,即三水平东翼采煤工作面,采用倾斜长壁仰斜前进式开采,工作面长度100~200m,倾斜长平均150m,每个工作面内包括10~20个条带,即沿工作面走向每隔15m掘进一条运煤小巷;
工作面采下的原煤采用拖船人工运至区段运输平巷,然后人工装车,人力推车到二级暗斜井甩车场,再由提升绞车提升到地面,人工推车至地面储煤场。
工作面采用手镐落煤,人工攉煤,落煤采用搪瓷溜槽自溜至大巷装车、人力推车运输,工作面煤厚平均为0.5m,倾角34°
,采高平均为0.6m,支柱柱距为1.0m,排距为1.0m,支柱回收采用“见四回一”形式,最大控顶距3.0m,最小控顶距2.0m,采空区采用局部充填法,充填矸石来源于取顶和小巷掘进矸石。
矿井现有两个掘进工作面,三水平东翼运输巷掘进工作面和三水平西翼运输巷掘进工作面。
巷道掘进采用钻爆法施工,煤电钻打眼,使用三级煤矿许用炸药和8号煤矿许用瞬发电雷管爆破,人工除矸,裸巷或架木棚支护,局部通风机压入式通风。
第二章通风系统概况
第一节通风
一、通风方式、方法
五家口煤矿主要通风机工作方法为抽出式;
矿井通风方式为中央并列式,实行“一进一回”,由主平硐进风,风井回风。
二、通风设备和通风设施
矿井风井处安装有2台不同型号的主要通风机,一台运行,一台备用。
运行主要通风机为一台FBCZN011型轴流式通风机,叶片安装角度为36°
、风量为384~1152m3/min、静压为327~1193Pa,转数为1450r/min,电动机功率为22KW,矿井实际静压为430Pa;
备用主要通风机为一台SZF-N09型轴流式通风机,风量为622~1100m3/min、全压为600~1213Pa,电动机功率为15KW,转数为1450r/min。
其通风能力与运行风机相匹配,可以认为备用主要通风机也能满足要求。
矿井现总进风量为610m3/min,总回风量为618m3/min,水柱计示数为427Pa。
矿井可采用主要通风机电机反转方式实现反风,未进行每年一次的矿井反风演习;
风井出口修筑有三道正向风门;
两台风机的分风门为铁制钢板风门,引风道为半圆拱巷道,巷道断面4.62m2,主要通风机附属设备和保护不全:
反风设施不全,有水柱计、轴承温度计,工况运行记录不全。
掘进通风设备:
两个掘进工作面,即三水平东翼运输巷掘进工作面和三水平西翼运输巷掘进工作面均安装1台YBT-5.5型局部通风机,风筒规格为Φ300mm,材质为阻燃性抗静电风筒布,局部通风机安装在距回风口10m外。
通风设施数量:
风门44道,调节风门4道,主要巷道密闭18处;
风井安全出口通道安装有三道正向风门,井下在进风巷与回风巷之间的联络巷均设置有2~3道正向风门。
三、采掘工作面的通风系统
矿井现有一个采煤工作面和两个掘进工作面,即三水平上区段东翼采煤工作面、三水平东翼运输巷掘进工作面和三水平西翼运输巷掘进工作面;
矿井因解决采掘比失调,加快掘进进度,造成串联风;
三水平东翼运输巷掘进工作面回风串入三水平上区段东翼采煤工作面,其采煤工作面进风巷设有甲烷传感器,制定有安全措施,瓦斯浓度均未超过0.5%。
采掘工作面风流路线如下:
1、采煤工作面通风
三水平上区段东翼采煤工作面风流路线:
主平硐→+275m~+147m暗斜井→一水平井底车场→+147m~+53m暗斜井→二水平甩车场→三水平上区段东翼运输巷→三水平上区段东翼采煤工作面→+147m回风巷→石门→通风行人上山一段→回风斜井→主要通风机→地面;
2、掘进工作面通风
三水平东翼掘进工作面风流路线:
主平硐→+275m~+147m暗斜井→一水平井底车场→+147m~+53m暗斜井→二水平井底下车场→三水平东翼运输巷→三水平东翼掘进工作面→回风上山→三水平上区段东翼运输巷→三水平上区段东翼采煤工作面→+147m回风巷→石门→通风行人上山一段→回风斜井→主要通风机→地面;
三水平西翼掘进工作面风流路线:
主平硐→+275m~+147m暗斜井→一水平井底车场→+147m~+53m暗斜井→二水平井底下车场→三水平西翼运输巷→三水平西翼掘进工作面→通风行人上山二段→石门→通风行人上山一段→回风斜井→主要通风机→地面。
风门44道,调节风门4道,主要巷道密闭18处。
通风设施较多,尤其是联络小巷的密闭给通风管理带来了一定的困难。
风井安全出口通道安装有3道正向风门,井下在进风巷与回风巷之间的联络巷未设置联锁装置,但均设置有3道正向风门,增强了联络巷附近风流的稳定性;
密闭设置避开裂隙,采用水泥砂浆修筑并抹面。
矿井通风设施设置位置基本合理,对风流的稳定有较好作用。
第二节矿井瓦斯治理
一、矿井已采取的通风管理措施
1、矿井编制了“2005年度矿井灾害预防和处理计划”。
2、采掘工作面均编制有作业规程及通风及瓦斯治理的安全技术措施。
3、瓦斯日报表逐日送矿长及技术负责人处审阅。
4、矿井绘制有通风系统及井下避灾路线图,指导井下工作人员熟悉通往安全出口的路线。
5、矿井依据《煤矿安全规程》及《矿井通风安全装备标准》,配备有一定数量的通风安全检测仪器及仪表,如5台便携式光学甲烷检测仪、2台DFA型中、微速测风表。
6、矿井制定了井下局部通风机管理制度、矿井瓦斯检查制度、停电停风及恢复通风送电时安全措施、排放瓦斯安全措施、采空区管理办法等。
7、为保证井下有足够的用风量,于2005年8月购进一台FBCZN011型轴流式通风机,功率达22kW,使进风量提高至600m3/min以上。
二、防止瓦斯积聚的措施
1、回采工作面根据稀释瓦斯需要的风量配风,保证工作点风量满足生产需要。
2、加强各掘进工作面局部通风机管理,局部通风机不得随意停开,风筒出风口到迎头的距离符合作业规程规定。
3、加强瓦斯检查,配齐瓦斯检查员,执行瓦斯巡回检查制度及“一炮三检”制,每班不少于3次检查各采掘工作面及回风巷等处的瓦斯浓度。
4、根据2004年瓦斯等级鉴定,该矿鉴定为高瓦斯矿井,装备有一套KJ90型矿井通风安全监控系统,该监控系统具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能、故障闭锁功能。
三、防止瓦斯引燃、引爆措施
1、加強明火管理的措施:
严格执行入井检身,防止烟火和点火物品带入井下,入井人员不准穿化纤衣服,井口房、主要通风机房周围20m之内严禁有烟火,不准用火炉及电炉取暖。
2、防止电气火花的措施:
井下电气设备具备有短路、过负荷、接地、漏电保护装置,消灭井下电气设备失爆,严禁在井下敲打、拆卸矿灯;
不准带电作业或带电移动电气设备。
3、防止爆破火花的措施:
井下爆破使用煤矿许用安全炸药,执行《煤矿安全规程》中有关井下爆破作业的规定;
井下爆破使用粘土封泥,封泥的长度符合作业规程规定,严禁在井下明火爆破和裸露爆破。
4、井下电气设备按《煤矿安全规程》规定选用隔爆型或防爆型矿用电气设备,并具有短路、过流等保护装置。
井下低压馈电线上装有带漏电闭锁的检漏保护装置。
四、防止漏风的措施
1、采区除总回风巷通地表外,无其它通往地表的出口,及时封闭采空区;
维护主通风机房附近的通风设施,控制外部漏风率。
2、采空区密闭墙或巷旁充填带用砂浆勾缝并抹面,尽可能的减少漏风。
3、风门、调节风门、密闭等通风构筑物尽量选在围岩坚硬完整、地压稳定的地点设置,避免引起采空区或附近煤柱裂隙漏风量增加,并应保证修筑质量,确保通风构筑物的可靠性。
五、井下通风设施管理
1、风井安全出口处设置3道正向风门,人员通行时尽量避免造成风流短路及大扰动。
2、在进、回风巷道之间的联络巷中设置3道正向风门。
第三节矿井防尘及防火系统
煤尘爆炸危险性:
煤层自燃倾向性:
矿井未建立消防供水系统,在井下各水平水泵房均配备了灭火器、消防砂、消防桶等。
矿井开采多年来未发生过煤炭自然发火现象。
矿井主要针对外因火灾防治,从放炮、电器火源着手加强现场管理,特别是各硐室设备防爆,加强对硐室消防器材的责任落实管理,杜绝采掘工作面电气失爆现象,防止引燃瓦斯。
第四节矿井安全监控系统
该矿地面监测中心站中装备有一套KJ90型矿井通风安全监控系统,其中运行主机一台,无备用主机,打印机一台。
该监测主机系统容量为64,井下设置1个KJ2000型分站,设置于+147m二级提升绞车硐室处;
井下安装KG9701煤矿用甲烷传感器8台,风门开停传感器、局扇开停传感器、风速传感器各2台,安全监控系统设置情况参见表2-1。
表2-1矿井安全监控系统设置情况表
仪器名称
型号
使用地点
数量
甲烷传感器浓度设置(%)
报警浓度
断电浓度
复电浓度
监控系统
一体化主机
KJ90
办公室
1
打印机
监控分站
KFD-3
二级绞车道中部甩车场
甲烷传感器
(共8台)
KG9701
三水平上区段东翼采面
≥1.0
≥1.5
<1.0
三水平上区段东翼采面回风巷
三水平上区段东运输巷
≥0.5
<0.5
三水平东运输掘进回风巷
三水平东运输掘进碛头
三水平西运输掘进回风巷
三水平西运输掘进碛头
回风斜井
监测中心每日打印监测日报表送矿长及技术负责人处审查。
矿井监控系统容量充足,其功能完善;
矿井监控系统传感器类型不足,无风速、设备开停等其它类型传感器。
第五节矿井供电
矿井具备双电源。
矿井主电源来自国网安溪变电站10kV高压架空线路,送至地面井口变电所后,经型号为S7-315/10/0.4变压器降压为380V后供井下负荷和地面主要通风机,中性点不接地;
同一线路经S9-80/10/0.4变压器降压后供地面其他负荷。
井口变电所配备一台TZHM2-TH型柴油发电机,容量160kW,输出电压为400V,供井下排水设备和主要通风机用电。
矿井供电系统安全保护:
在井口变电所的低压线路上装设有熔断器作过流和短路保护,入井线路装设有检漏继电器等漏电保护装置,在变压器高压侧安装了避雷器,作变压器及矿井电网防雷电保护。
井下局部通风机供电未实行“三专”供电或采用有选择性漏电保护装置的线路供电。
第六节建矿以来的通风事故
矿井近年安全情况较好,近一年未发生重伤以上的安全事故。
第三章矿井通风能力核定
第一节矿井通风能力初步核算
富顺县五家口煤矿属产量300kt/a以下的高瓦斯矿井,选用《煤矿通风能力核定办法》中总体核算法计算矿井通风能力。
,kt/a
式中P1——通风能力,kt/a;
Q入——矿井总进风量,经现场实际测风与矿井测风记录对照验证,矿井日常风量测定数据比较准确,统计近期连续三个月的测风记录结果,矿井总进风量取610m3/min;
q相——矿井瓦斯相对涌出量,m3/t;
该矿未采取瓦斯抽放,仅采用正常通风排瓦斯,根据自经贸产业[2004]53号文件《自贡市经济贸易委员会关于富顺煤矿2004年度瓦斯等级鉴定结果的批复》,五家口煤矿相对瓦斯涌出量为16.65m3/t。
0.0926——总回风巷按瓦斯浓度不超过0.75%核算为单位分钟的常数;
∑K——综合系数,∑K=K产·
K瓦·
K备·
K漏;
K产——矿井产量不均衡系数,为产量最高月平均日产量与年平均日产量的比值,经统计取1.4;
K瓦——矿井瓦斯涌出不均衡系数,高瓦斯矿井,回风巷最高瓦斯涌出量与平均瓦斯涌出量之比为1.4;
K备——备用工作面用风系数,取1.0;
K漏——矿井内部漏风系数,为矿井总进风量年平均值与有效风量年平均值的比值,经计算取1.2。
∑K=1.4×
1.4×
1.0×
1.2=2.4
将上述各参数值供代入上式,矿井通风能力初步计算为:
kt/a
第二节矿井通风能力验证
一、主要通风机运行合理性的验证
(一)主要通风机入口断面速压计算
1、空气密度(
)
,
式中:
——主要通风机入口断面大气压力,实测为96328Pa;
——主要通风机入口断面空气的温度,现场实测为24℃。
2、主要通风机入口断面速压(
,Pa
,m/s
——主要通风机入口断面风速,m/s;
入——主要通风机入口风量,现场实测为618m3/min,即10.3m3/s;
——主要通风机入口断面,实测得4.61m2。
=2.23m/s
(二)、主要通风机静压(
)计算
——主要通风机入口断面相对静压,现场测得为430Pa。
(三)、矿井风阻(
1、矿井阻力(h)的计算
,Pa
——矿井自然风压,Pa;
考虑进回风井温差不大、且风井与主井口标高相差较小,故忽略自然风压对矿井通风的影响,矿井阻力(h)等于427Pa。
2、矿井风阻(R)及等级孔(A)的计算
Ns2/m8
,m2
Ns2/m8
=0.59m2
(四)、主要通风机工况点及其运行合理性分析
图3-1为五家口煤矿主要通风机特性曲线图。
图中P0为主要通风机实际运转角度的模拟静压特性曲线,P1为换算成实际状态(空气密度实测为1.13Kg/m3)的主要通风机实际运转角度的模拟静压特性曲线。
根据主要通风机上述测算的实际静压和风量,在图3-1中标出主要通风机实际运转工况点M2,根据M2点和P1曲线近似绘出主要通风机实际运转静压特性曲线P2。
根据主要通风机工作风阻(R)值,绘出风阻特性曲线R。
根据图3-1中主要通风机实际运行工况点的位置,可近似得到主要通风机实际运转静压效率为0.63,大于0.60;
主要通风机实际静压(427Pa)小于最大静压值(786Pa)的90%。
以上表明主要通风机实际运转工况点在合理范围之内,主要通风机运转是安全、稳定、合理的。
二、矿井风阻特性与主要通风机特性匹配的验证
因矿井无通风阻力测定资料,不具备矿井通风网络解算的条件,故未能进行矿井通风网络解算验证。
但由前项验证,可得主要通风机实际运转工况点在合理范围之内,虽然主要通风机效率不是太高,仍说明矿井风阻特性与主要通风机特性是基本匹配的。
三、各用风地点有效风量验证
(一)矿井需风量计算
1、采煤工作面需风量计算
三水平上区段东翼采煤工作面需风量(Q采)计算:
a、按照瓦斯涌出量计算:
Q采=100×
QCH4×
KCH4,m3/min
式中Q采——回采工作面实际需风量,m3/min;
QCH4——回采工作面瓦斯平均绝对涌出量,根据近期矿井监测日报和测风记录连续一个月的数据统计,该面瓦斯浓度平均0.29%,平均风量为198m3/min,则QCH4计算为0.57m3/min(包括采空区瓦斯涌出含量)。
KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数,根据近期矿井监测日报和测风记录连续一个月的数据统计,该面正常生产时,日最大瓦斯绝对涌出量与日平均瓦斯绝对涌出量之比为1.5。
0.57×
1.5=86m3/min
b、按照工作面温度计算:
Q采=60VS,m3/min
式中V——回采工作面的平均风速,按其工作面温度(23°
)查表得1.5m/s;
S——回采工作面平均通风断面,按其最大控顶距为3.0m,最小控顶距2.0m,采高为0.6m,通风断面S取1.5m2。
Q采=60×
1.5×
1.5=135m3/min
c、按照工作面最多人数计算:
Q采=4N,m3/min
式中4——每人每分钟应供给的最低风量,m3/min;
N——回采工作面同时作业的最多人数,该采面为36人。
Q采=4×
36=160m3/min
d、按照风速验算:
按照最低风速验算:
Q采1≥60×
0.25×
S大
1.8=27m3/min
按照最高风速验算:
Q采1≤60×
4×
S小
0.72=288m3/min
综合上述计算,取其最大值,三水平上区段东翼采煤工作面需风量为160m3/min。
2、掘进工作面需风量计算
(1)三水平东运输巷掘进需风量(Q掘1)计算:
、按照瓦斯涌出量计算
Q掘1=100×
KCH4,m3/min
式中Q掘1——单个掘进工作面需风量,m3/min;
QCH4——掘进工作面平均瓦斯绝对涌出量,根据近期矿井监测日报和测风记录连续一个月的数据统计,该面回风流中瓦斯平均浓度0.26%,平均风量为
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