防止瓦斯積聚措施

2021-08-18 06:20:32 字數 4595 閱讀 1976

煤礦是高危行業井下存在五大自然災害特別是瓦斯災害最為嚴重,瓦斯存在燃燒、**、窒息等事故,瓦斯事故時具有突發性、破壞性、繼發性。瓦斯燃燒和**必須具備三個條件:瓦斯的濃度、火源、足夠的氧氣,只要瓦斯濃度符合《煤礦安全規程》規定的要求,就能夠阻止瓦斯事故的發生,因此防止瓦斯燃燒和**的有效措施就是防止瓦斯積聚。

一、礦區概況

(一)、交通位置

堃正煤礦小溝3號井(以下簡稱「小溝3號井」)位於雅安市市區220°方向、直距約11 km處,屬雅安市雨城區觀化鄉楊家村六組管轄。礦區範圍中心點地理座標為東經101°55′38″,北緯29°51′16″,面積1.442 km2,開採深度標高 +1120~+900 m,擬採煤層為硬炭煤層。

小溝3號井主井工業場地有簡易公路通往觀化鄉與g108國道相接,觀化鄉北行約18 km至雅安市接成雅高速、g318國道,南行約15 km至滎經縣,交通尚屬方便(見交通位置圖1-1-1)。

(二)、地形地貌及水系

小溝3號井位於四川盆地與康藏高原過渡帶、邛崍山脈南延部位,受構造影響,地形起伏較大。區內以剝蝕地貌為主,堅硬砂岩與軟弱泥岩被剝蝕成階梯地貌。區域內海拔標高為 +1700~+1000 m,相對高差700 m。

礦區範圍內最高點位於4號拐點附近,標高 +1553 m;最低點位於11號拐點附近,標高約 +985 m,最大相對高差為568 m,屬中山中切割地貌型別。區內植被較發育,山梁及陡坡地帶植被覆蓋率60%~70%,主要為針、闊葉混交林。次為零星雜草叢生。

緩坡、平台地區多為耕地。

礦區屬岷江支流青衣江水系,區內無大的地表水體,橫向沖溝發育。

(三)、氣象及**

區內屬**帶濕潤季風氣候,年均氣溫17.2℃,1月均溫6.3℃,7月均溫27.

5℃,最高溫度41.5℃,最低溫度-3.7℃,年均無霜期306 d,年均日照時數1200 h;年均降水量1007 mm,5~7月降水量約佔全年60%,常有春旱發生,伏旱較為嚴重。

礦山位於盆地西部平行嶺谷區,新構造運動表現為大面積均衡微弱抬公升,無明顯的差異公升降運動。根據《中國**動引數區劃圖》(gb18306-2001)及《建築抗震設計規範(2008版)》(gb50011-2001),雅安市雨城區境內抗震設防烈度為ⅶ度,設計基本**加速度值為0.10g,設計**第二組。

二、防止瓦斯積聚的有效措施

(一)優化設計:

1、開採方案必須考慮煤層條件:

硬炭煤層賦存於三疊系上統須家河組第二段(中段)(t3xj2)頂部,屬較穩定、全區可採煤層,複雜結構。區域內煤層總厚度為1.50~2.

00 m;礦區範圍內煤層總厚度為0.92~1.77 m,平均1.

36 m;純煤厚度0.54~1.17 m,平均0.

76 m。一般含4層夾矸,夾矸厚0.05~0.

25 m,煤層開採厚度0.86m,岩性為砂質頁岩。煤層頂、底板均為細砂岩、頁岩。

煤的物理性質和煤巖特徵為硬炭煤層顏色為黑色,條痕棕黑色,暗玻璃光澤,參差狀斷口,條帶狀結構,層狀構造,內生裂隙發育,較硬。煤巖組分以寬條帶狀暗煤為主,煤巖型別屬半暗~暗淡型煤。煤的化學性質根據儲量核實報告,區內可採煤層原煤工業分析成果如下:

可採煤層工業分析成果表

2、煤層的地質構造、水文、瓦斯等級、老窯分布等。礦區水文地質條件

(一)水文地質概況

區內屬長江支流青衣江水系,區內地表水體及槽向沖溝發育,水井、泉點、小水池比比皆是,近於東西向爛池溝等山間沖溝,是區內地表水快速排洩通道,地表水以片流形式沿各匯水盆地流向沖溝。礦區地表水滲透對礦井開採有一定影響。

區內地表水最低侵蝕基準面位於礦區北東,標高約 +950 m,開採煤層資源大部分位於最低侵蝕基準面以上。

(二)主要含、隔水層特徵

礦區地下水型別以碎屑岩孔隙裂隙水為主,西部第四系鬆散岩類孔隙水次之,前者為層間承壓水,後者為潛水。

1、鬆散岩類孔隙水

主要分布於礦區西部井口一帶溝谷之中,富水性較差,依靠大氣降雨以及耕地滲水補給,有連續地下徑流形成。

2、砂岩層間孔隙裂隙水

碎屑岩孔隙裂隙水主要分布於三疊系須家河組碎屑岩出露地區,砂岩由於受構造作用具有較發育張性節理系統,可供地下水滲入及儲聚。頁岩以及泥岩由於其柔塑限度大,節理難發育而成為相對隔水層,從而使區內這型別地下水普遍具層間承壓特徵。

須家河組砂岩富水性好壞決定於基岩露頭帶寬度,岩層傾角等因素(即承水面積大小),區內由於地層傾角相對較緩,基岩露頭寬度大,接受大氣降雨補給後滲漏效能較差,故屬於水量充沛。礦井一般湧水量變化較大,礦井湧水取決於大氣降水補給量。

(三)充水因素分析

1、頂、底板充水水源

區內可採煤層位於須家河組第二段(中段)(t3xj2)頂部,直接充水含水層為須家河組第三段(上段)(t3xj3)砂岩孔隙裂隙含水層,砂岩孔隙裂隙水將沿開採後冒落裂隙帶浸入礦井,該含水層富水性弱~中等,須家河組各砂岩含水段,以裂隙水為主,但由於區內無大的斷裂構造,裂隙不甚發育,加之須家河組主要為砂、泥岩互層,各含水層之間有泥岩隔水層阻隔,相鄰含水段之間水力聯絡相對較弱,因而砂岩裂隙水對礦井採掘安全威脅相對較小。

2、老窯、老採空區積水

雅能煤業有限責任公司開採硬炭煤層出露地表,區內沿煤層露頭線分布有多處老煤窯,都是平硐開採,地下水能及時從平硐排出,老窯積水很少,但不排除老窯區域性積水可能性,因此,淺部可能存在的老窯以及老採空區積水是未來淺部煤層資源開採時面臨的主要水患威脅之一。

3、大氣降水以及地表溪溝水

礦區範圍內大的地表水體不發育,主要為季節性溪溝,含煤地層中頁岩、泥岩等為相對隔水層,因此,地表溪溝水一般對礦井充水影響微弱。但區內可採煤層出露地表,淺部煤層資源開採產生的導水裂隙帶可能溝通地表,成為大氣降水或溪溝水補給井下主要通道,而導致井下湧水量加大或誘發突水事故,需引起礦山企業足夠重視。

(四)礦井湧水量

根據四川省地質礦產勘查開發局化探隊2023年3月提交的《四川省雅安市雨城區觀化井田堃正煤礦小溝三號井資源/儲量核實報告》和儲量評審意見書,礦井枯水期湧水量為180m3/d,豐水期水量約450 m3/d。

(五)礦井水文地質條件

區內地表水及地下水均靠大氣降水補給,並嚴格受其控制,地表水順坡向排洩良好,地下水以裂隙、孔隙水的形式存在,因各種因素影響,其含水量極為有限,加之井巷保持足夠的坡度,可自然排洩疏通坑道湧水,雖然儲量核實報告評審意見書認為區內水文地質條件簡單,但考慮到淺部可能受到老窯積水威脅,因此,小溝三號井是以頂板裂隙含水層、老空水充水為主,水文地質條件中等的煤礦床。

二、工程地質條件

區內山體自然斜坡上陡下緩,下部一般20°以下,區域性山坡坡度可達40°,坡向南西,地層產狀傾向北東,傾角較緩,與山體組成逆向坡,穩定性較好。

礦區主要井巷沿煤層開拓,硬炭煤層偽頂、直接頂板主要為較軟弱薄層狀砂質泥岩、泥岩、粘土巖組,岩層厚0.2~3.0 m,物理力學強度低,抗風化能力弱、穩定性差,遇水易變形、軟化,易產生冒頂現象;硬炭煤層底板主要為較軟弱薄層狀砂質泥岩、泥岩、粘土巖組,岩層厚0.

6~1.0 m,物理力學強度低,抗風化能力弱,穩定性差,遇水易變形、軟化、膨脹,易於產生底鼓現象。因此,需全段支護,為防止裂隙圍岩坍塌,故採礦後應及時回填和支護。

三、環境地質條件

區內以及相鄰地區崩塌、泥石流、危岩等不良地質現象較少。地面也未發現有因礦山開採而引起地面塌陷,沉降及地裂隙。礦井矸石堆放場位於井口外側平台階地上,矸石堆放量不大,對礦區環境影響較小。

井下排出廢氣主要含有少量co2、ch4,直接外排於大氣中,礦井排出廢水直接排入溪溝,由於礦區地處丘陵、邊遠山區,加之礦區內居民遠離現礦區工業場地,故影響較小。但隨著礦井生產能力擴大以及採掘進展,可能會誘發新的環境地質問題。

四、其它開採技術條件

(一)瓦斯

本礦2023年度礦井瓦斯等級鑑定結果為:相對瓦斯湧出量7.32 m 3/t根據雅安市安全生產監督管理局檔案(雅市安監【2008】340號)「關於2023年度瓦斯等級鑑定結果的批覆」,2023年礦井相對瓦斯湧出量為8.

01m3/t,絕對瓦斯湧出量為0.62m3/min,為低瓦斯礦井

(二)煤的自燃傾向與煤塵**

根據四川省煤炭產品質量監督檢驗站出具的煤樣檢測報告,硬炭煤層自燃傾向性等級為ⅲ類,屬不易自燃煤層,無煤塵**危險性。

(三)地溫和衝擊地壓

區內為正常地溫區,地溫梯度小於3℃/100 m。

區內及周邊礦井尚未發生過衝擊地壓現象,暫按無衝擊地壓礦井進行設計。

(二).合理採掘布置,要充分考慮通風及瓦斯治理等及要求,力求簡單合理。

礦井開拓方式

(一)礦井現狀

該礦始建於2023年,當年投產,現生產規模為40kt/a,開採硬炭煤層,採用平硐開拓,共有2個井筒,主平硐標高為+1070m,回風平硐標高為+1127m,通風方式為分列式,採煤方法為走向長壁採煤法,放炮落煤,落煤方式為放炮落煤,採用人力推車運輸,垮落法管理頂板。

(二)井口位置的選擇

由於堃正煤礦小溝3號井原地面工業場地較為狹窄,不能滿足礦井擴建的生產需要,在+950m標高新建礦井主平硐,新建工業場地具有暢通的場外公路,具備建設施工供電、供水、通訊等條件。無論從技術的角度還是從經濟的角度考慮,新建主平硐及工業場地比較合理。礦井改造、利用原主平硐作為礦井擴建後的主平硐,改造、利用原回風平硐作為礦井擴建後期的進風平硐。

水平劃分礦區範圍內煤層為單斜構造,煤層傾角為22~23°,允許可採煤層為硬炭煤層。整個礦井只劃分為乙個水平,即+950m水平。大巷布置:

礦井主平硐穿層布置在岩層中,+950m水平運輸大巷、回風大巷布置在硬炭煤層中,採區軌道上山、人行上山和採區上山均沿煤層布置

(三)、建立合理、可靠、穩定的礦井通風系統。實現機械通風,分割槽通風,按需配風,加強對主要通風機的管理:井下通風設施安設位置合理,不得任意拆除。

防止瓦斯積聚的措施

1 加強通風。使瓦斯濃度降低到 煤礦安全規程 規定的濃度以下,即採掘工作面的進風風流中不超過0.5 回風風流中不超過1 礦井總回風風流中不超過0.75 2 加強檢查工作。及時檢查各用風地點的通風狀況和瓦斯濃度,查明隱患進行處理,是日常進行瓦斯管理的重要內容。我國20世紀80年代所用的甲烷檢查儀器有 ...

瓦斯積聚措施

瓦斯湧出異常應急預案 礦井採掘工作面或其它地點的瓦斯湧出異常,將會嚴重制約生產 影響安全。為了瓦斯湧出異常後的規範 有序管理,杜絕瓦斯 煤塵等事故的發生,及時 有效 安全地排放各工作面及其它地點的瓦斯,根據上級部門有關規定,結合礦井實際,特制定辛置礦瓦斯湧出異常的應急預案 一 因無計畫停電 停風造成...

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茂華白蘆煤業 特殊地點瓦斯防治措施 編制單位 通風科 編制時間 2012年 簽批意見書 措施名稱 茂華白蘆煤業特殊地點瓦斯防治措施 簽批人員簽字 通風科 蘇舉科 2012年 01 月 01 日 安監科 郭懷林 2012年 01 月 01 日 排程室 杜海 2012 年 01 月 01 日 總工程師 ...