1、14180工作面瓦斯綜合治理設計編制單位：通 風 科編 制 人：凡 海 東科 長：2013-3-2514180工作面瓦斯綜合治理設計會審表 通 風 科： 年 月 日 地 測 科： 年 月 日 機 電 科： 年 月 日 生 產 科： 年 月 日 安 檢 科： 年 月 日 通風副總： 年 月 日 安全經理： 年 月 日 生產經理： 年 月 日 總工程師： 年 月 日 總 經 理： 年 月 日會 審 意 見目 錄第一章 礦井基本情況41.1 概述41.2 煤層賦存特點41.3礦井開采方式及現狀41.4 通風情況41.5 礦區主要災害情況5第二章 14180工作面情況62.1 概述62.2 地質構造7

2、2.3 頂底板情況82.4 水文地質82.5 煤層情況82.6 煤質82.7 儲量情況82.8 瓦斯、煤塵和自燃發火情況92.9 危險源辨識9第三章 工作面瓦斯治理的可行性和必要性113.1 瓦斯涌出量預測113.1.1 掘進工作面瓦斯涌出量預測113.1.2 回采工作面瓦斯涌出量預測123.1.3工作面瓦斯涌出量預測參數133.1.4工作面瓦斯涌出量預測結果133.2 瓦斯治理的必要性143.3 瓦斯治理可行性143.4 瓦斯治理的主要內容15第四章 瓦斯治理方案164.1 通風系統瓦斯治理方案164.1.1 工作面通風系統164.1.2 通風設施174.1.4 風量分配、等積孔計算174.

3、1.5 通風設施及降低風阻、防止漏風的措施184.2 防塵供水系統治理方案184.3 防滅火系統治理方案194.4 瓦斯抽放治理方案214.4.1瓦斯抽放的必要性214.4.2瓦斯來源的分析224.4.3 瓦斯綜合治理方案的確定224.5 監測系統主要治理方案234.6 壓風系統治理主要方案244.7 避災系統方案25第五章 瓦斯抽采效果檢驗及預期效果265.1 瓦斯抽采效果檢驗265.2 預期效果26第六章 瓦斯綜合治理安全技術措施276.1 瓦斯綜合治理安全技術措施276.2 組織管理措施286.3 其他29第一章 礦井基本情況1.1 概述義煤（集團）鐵生溝煤業有限公司，位于河南省鞏義市南

4、部，井田在夾津口、涉村、西村三鎮境內，地理坐標為東經112261135，北緯343115344230。井田東西走向長約8.2km，南北傾斜寬2.2km，面積約18.15k。1986年建井，1997年10月投產。礦井設計生產能力120萬噸/年，服務年限55.1年。鐵生溝井田為一單斜構造，地層走向一般為東西向，傾向北，傾角自西向東有變緩之勢。1.2 煤層賦存特點二1煤層厚度為0.6014.70m，煤層厚度變化大，平均厚4.56m，夾矸04層，一般含夾矸13層，夾矸厚0.031.17m，多為碳質泥巖。煤層走向近東西，傾向北稍偏西，傾角8-12。表土層厚度0-56.0m，平均厚度為17.26m。1.3

5、礦井開采方式及現狀礦井采用主井、單水平、上下山開拓方式，沿東西走向在-10水平布置大巷，根據原礦井設計共布置16個生產采區，目前已經布置生產采區3個，分別為11、12、14采區，接替采區為15采區，可望在2013年底完成所有接替系統工程，2014年上半年投產。采煤方法為走向長壁后退式采煤法，全部跨落法管理頂板。本井田可采煤層僅有二1煤層，無保護層可采?，F生產采區為11區和12采區，生產工作面為11150綜采工作面（11采區）和12101工作面（12采區）。掘進工作面為12090上下巷、14180運輸巷、14180回風巷以及15區回風巷等。1.4 通風情況礦井通風方式采用兩翼對角（11、14）和

6、分區獨立（12區）相結合的通風方式。目前礦井有主井、副井和12區進風斜井共3個進風井進風，11區和12區、14區共3個回風斜井回風。即共有6個通往地面的井口。礦井通風方法為抽出式通風；礦井通風網絡分為三個系統：即11采區為一個系統，12采區為分區獨立系統，14采區為另一系統，三系統各自獨立。1.5 礦區主要災害情況1）瓦斯情況但自1997年投產至今，根據歷年的瓦斯鑒定結果，相對瓦斯涌出量為10m3/t以下。全礦井總瓦斯含量1.7714.6m3/t，平均為6.04m3/t。2）火災和煤塵情況根據2004年8月煤炭科學研究總院重慶分院對鐵生溝煤業有限公司所開采的二1煤層煤樣進行的爆炸性和自燃性鑒定

7、，爆炸指數為5.11，無爆炸危險性；屬不易自燃煤層。 3）水文地質情況根據河南省煤炭地質勘察研究院，在2010年7月提交的鐵生溝煤業有限公司礦井水文地質類型劃分報告：礦井水文地質條件屬中等，礦井正常涌水量為100m3/h，最大涌水量為146 m3/h。井田內及周邊由于歷史原因，存在相當數量小煤窯，回采無序造成造空區位置及積水量不詳對我公司安全生產亦造成相當威脅。第二章 14180工作面情況2.1 概述14采區布置了三條上山，二進一回。均沿煤層底板l7灰巖布置，半圓拱斷面，錨網噴支護。在14采區標高+130+160m范圍內布置了兩條巖石集中巷，即巖石集中上（長851米）、下巷（長846米）。作為

8、14采區俯斜工作面的進、回風巷。圖2-1 14180工作面平面布置圖14180工作面（見圖2-1所示）計劃2013年6月5日貫通。運輸巷長度549m，采用下寬5.2m u36可縮性支架噴漿聯合支護，棚距0.5m。下寬5.2m支架：下凈寬5.2m，凈高3m，凈斷面13m2?；仫L巷長度565m，采用下寬5.2m u36可縮性支架噴漿聯合支護，棚距0.5m。下寬5.2m支架：下凈寬5.2m，凈高3m，凈斷面13m2。切眼長160m，采用梁腿=3.32.8m工字鋼對棚支護，扎角80，凈棚距0.4m，下凈寬4.04m，凈高2.56m，凈斷面9.2 m2。采用2對雙抬棚對其進行加固，抬棚采用2.6m型梁配

9、合dz-28型單體柱，一梁四柱打設。后附工作面運輸、回風巷及切眼斷面圖即14180工作面可采傾向長度453m，走向長160m，面積72480m2。見圖2-2、2-3所示的14180工作面運輸巷、回風巷及切眼斷面圖。圖2-2：巷道支護下寬5238mmu36三心拱支架斷面圖圖2-3：14180工作面切面掘進斷面圖2.2 地質構造該工作面范圍內巖層總體上為單斜構造，傾向北稍偏西，傾角12左右。根據現有地質資料，該工作面內沒有構造，但頂底板起伏較大，對生產有一定影響。2.3 頂底板情況煤層頂底板情況見表2-1。附：煤層綜合柱狀圖（見附圖1所示）。表2-1 14180工作面頂底板巖性表煤層頂板情況頂板名

10、稱巖石名稱平均厚度 （m）巖性特征老 頂泥巖4.9黑色、粉末狀或塊狀直接頂砂質泥巖7.8黑色，鱗片狀，含砂質直接底泥巖0.5灰黑色灰色含黃鐵礦結核及泥質條帶老 底砂質泥巖7.6深灰色水平層理發育有0.2m的炭質泥巖2.4 水文地質根據現有實測資料， 14采區上山西翼二1煤層頂板砂巖裂隙含水層較發育，富水性較強，14180回風巷掘進過程中上幫350米附近存在1處頂板淋水，水量在0.2m/h，屬于頂板砂巖裂隙水。預計14180工作面回采過程中正常涌水量為3m/h，最大涌水量為10m/h。2.5 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1.27.6米，平均煤厚4.2米

11、，局部有夾矸，煤層底板起伏較大，傾角12左右。2.6 煤質煤質指標根據公司煤質科在工作面上、下巷及切眼所采取煤樣化驗結果，求其平均值所得。測得結果為水分: 7.2，灰分: 39.6，發熱量: 4200大卡/千克，硫分: 0.3。2.7 儲量情況儲量傾向長（m）走向長（m）斜面積（）煤厚（m）容重(t/h)地質儲量（萬t）回采率（）可采儲量（萬t）453160724804.21.5547.29343.92.8 瓦斯、煤塵和自燃發火情況根據河南理工大學2007年12月編制的河南省鐵生溝煤礦瓦斯地質規律與瓦斯預測研究報告，14180工作面附近的下部的14121工作面測定的瓦斯含量值為1.77 m/t

12、，而14180工作面又在14121工作面的上方，估計14180工作面瓦斯含量不會很大，但根據鐵生溝瓦斯地質圖綜合預測結果表明該14180工作面平均瓦斯含量估計在4 m/t左右。 煤塵：煤塵無爆炸危險性。自燃發火：煤層為不易自燃煤層。2.9 危險源辨識1） 瓦斯事故危險源辨識我公司為高瓦斯礦井，瓦斯是礦井的主要危險、有害因素之一。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瓦斯爆炸事故，從而造成人員傷亡和財產損失。在生產過程中必須把瓦斯防治工作作為礦井安全生產的管理重點，防止引發瓦斯爆炸等事故?；夭善陂g，根據精查地質報告和相鄰工作面瓦斯涌出量，預計該工

13、作面瓦斯相對涌出量為4 m3/t 6m3/t，生產過程中，一定要減少瓦斯積聚，防止瓦斯超限事故的發生。 2） 煤塵事故危險源辨識煤礦粉塵又分為巖塵和煤塵，生產過程中，在粉塵作業環境中長時間吸入粉塵，就會引起肺部組織纖維化、硬化，喪失呼吸功能，導致塵肺病。在回采過程中的諸多環節都會產生煤塵，二1煤層煤塵無爆炸危險性，不會引起煤塵爆炸，但若煤塵濃度超標，會引起塵肺病等。3） 火災危險源辨識火災是指發生在煤礦井下及地面井口附近，威脅到礦井安全生產和井下人員安全的火災。我公司二1煤層屬不易自燃煤層，因此火災危害主要指外因火災。如在回采過程中，在放炮、供電、打鉆、運輸等方面，如果管理不善，可能會引起火災

14、事故。4） 水災危險源辨識根據現有實測資料，14采區上山西翼二1煤層頂板砂巖裂隙含水層較發育，富水性較強，在14采區上山西翼14141工作面及14171工作面在回采過程中均發生較大涌水，兩個工作面最大涌水量分別為：35m3/h、30m3/h。該工作面在回采時將按防治水規定配備完善的排水系統，加強突水預報和防治水工作。 附：煤層綜合柱狀圖（見附圖1所示）。5）機電事故危險源辨識在生產作業過程中，由于管理不善，井下電氣設備會失爆，若有瓦斯積聚可能會引起瓦斯爆炸事故；同時電氣設備會因過載、漏電或帶電檢修，造成人身觸電事故。例如：井下使用的電氣設備由于安裝、維修不當，造成失爆(如防爆密封不嚴、防爆面間

15、隙大等)，引起電氣火花，有可能點燃瓦斯或引爆造成瓦斯爆炸事故。6） 頂板事故危險源辨識我公司位于偃龍煤田東部，所采二1煤煤層較為松軟、破碎，煤層厚度較大；頂板變形量較大，生產中容易發生冒頂、片幫事故。因此在回采期間，管理不善或地質因素影響，可能會發生冒頂、偏幫事故。14180運輸巷和回風巷在回采期間要注意防止偏幫和巷道變形的影響。7）地溫和地壓根據生產礦井地質報告：鐵生溝煤業有限公司地溫為低溫正常區，地溫梯度為0.251.3c/100m，不存在熱害問題；在生產中，未有沖擊地壓現象，為地壓正常區。第三章 工作面瓦斯治理的可行性和必要性3.1 瓦斯涌出量預測我公司屬于高瓦斯礦井，對井下西部的14采

16、區上山該區域隨煤層埋藏深度降低瓦斯含量的減少并不明顯。根據精查地質報告和相鄰工作面（14121工作面，在生產期間，其絕對瓦斯涌出量：1.91 m3/min，相對瓦斯涌出量：6.43 m3/t）。瓦斯涌出量，預計該工作面瓦斯相對涌出量為46m3/t，煤層不自然，無煤塵爆炸危險，無地溫異常區。3.1.1 掘進工作面瓦斯涌出量預測根據與河南理工大學合作的科技項目河南省鐵生溝煤礦瓦斯地質規律與瓦斯預測研究報告的瓦斯涌出量預測特點：瓦斯涌出量在地質構造帶附近會有所異常；瓦斯涌出量與開采深度無明顯規律，無梯度性；井田內存在瓦斯相對較高區域，瓦斯涌出量與煤層厚度變化關系不大。據此根據14180工作面附近的參

17、數進行計算： 1）掘進巷道煤壁瓦斯涌出量式中：掘進巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；d巷道斷面內暴露煤壁面的周邊長度，m；對于薄及中厚煤層，d=2mo，mo為開采層厚度。巷道平均掘進速度，m/min；l巷道長度，m；q0 煤壁瓦斯涌出初速度，m3/（m2min）。按下式計算： 式中：q0 巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3/（m2min）。煤中揮發分含量，%；煤層原始瓦斯含量，m3/t。2）掘進落煤的瓦斯涌出量 式中：掘進巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min；s掘進巷道斷面積，m2；v巷道平均掘進速度，m/min；煤的密度，t/m3；煤層原始瓦斯含量，m3/t；運出礦井后，煤的殘存瓦斯含量m3/t。3

18、.1.2 回采工作面瓦斯涌出量預測對薄及中厚煤層不分層開采時按下式計算：式中：q3開采煤層相對瓦斯涌出量，m3/t；k1圍巖瓦斯涌出系數，對于全部陷落法頂板管理的回采面，取k1=1.3；k2工作面丟煤瓦斯涌出系數，其值為工作面回采率的倒數，本工作面平均煤厚為4.2m，一次采全高，回采率為93%，k2取1.08；k3準備巷道預排瓦斯對工作面煤體瓦斯涌出影響系數；m煤層厚度，m； m工作面采高，m；w0煤層原始瓦斯含量，m3/t，根據預測工作面位置在瓦斯含量分布預測圖上查??； wc煤的殘存瓦斯含量，m3/t，瓦斯含量10m3/t.r的高變質煤的wc按下式計算 采用長壁后退式回采時，系數k3按下式確

19、定： 式中：l工作面長度，為160m；h掘進巷道預排等值寬度，m；無實測值，其值按表3-1參考選取，為無煙煤，h取11m。表3-1 巷道預排瓦斯等值寬度巷道煤壁暴露時間（d）不同煤種巷道預排瓦斯等值寬度h/m無煙煤瘦煤焦煤肥煤氣煤長焰煤256.59.09.011.511.511.5507.410.510.513.013.013.01009.012.412.416.016.016.016010.514.214.218.018.018.020011.015.415.419.719.719.725012.016.916.921.521.521.53.1.3工作面瓦斯涌出量預測參數表3-2 14180

20、掘進工作面瓦斯涌出量預測取值參數表地點d /m /m/min/%q0/ m3/（m2min）l/ms/m2/ t/m314180運輸巷8.40.00214.560.0077554914.41.5514180回風巷8.40.00214.560.0077556514.41.55表3-3 14180工作面瓦斯涌出量預測取值參數表生產時期k1k2l/mh/mk3m/mm/mw0/m3/twc/m3/t14180工作面1.31.08160110.864.22.01.770.0063.1.4工作面瓦斯涌出量預測結果表3-4 14180掘進工作面瓦斯涌出量預測結果 掘進工作面煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)巷

21、道長度(m)掘進速度(m/mon)掘進瓦斯涌出量(m3/min)落煤煤壁合計14180運輸巷4.201.77549900.0740.1390.21314180回風巷4.201.77565900.0780.1410.219表3-5 回采工作面瓦斯涌出量預測結果 生產時期煤厚(m)瓦斯含量(m3/t)日產量(t/d)回采工作面瓦斯涌出量(m3/t)開采層鄰近層合計14180工作面4.201.777754.473-4.473表3-6 生產采區瓦斯涌出量預測結果生產時期平均產量(t/d)生產采區瓦斯涌出量回采（m3/min）掘進(m3/min)采空區(m3/min)合計(m3/min)(m3/t)14

22、180工作面7752.4070.4320.5513.3906.290故工作面回采期間絕對瓦斯涌出量為3.39m3/min，相對瓦斯涌出量為6.29 m3/t。3.2 瓦斯治理的必要性根據工作面瓦斯涌出量預測的計算結果，瓦斯治理迫在眉睫。又加上煤礦瓦斯事故是制約煤炭安全生產和公司的可持續發展。目前是高瓦斯礦井，雖然礦井地質構造簡單，但由于新采面開采方法的變化（14180工作面采用傾向長壁懸移支架放頂煤采煤法），該工作面瓦斯治理非常必要。3.3 瓦斯治理可行性為切實搞好瓦斯綜合治理，公司要認真嚴格貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針和“先抽后采、監測監控、以風定產”的瓦斯治理工作方針

23、，切實建立健全“通風可靠、抽采達標、監控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理工作體系，緊緊抓住礦井通風系統、抽采抽放、監測監控、現場管理四個關鍵環節，根據本公司的安全生產條件的分析,采取行之有效的針對措施，堅持標本兼治、重在治本，進一步完善瓦斯治理結構，落實瓦斯防治管理制度，提高裝備水平和提高礦井防治瓦斯災害能力，建立健全穩定可靠的礦井通風系統，科學合理的瓦斯抽采體系，有效管用的監測監控網絡和嚴格規范的現場管理制度。因此瓦斯治理是可行的。3.4 瓦斯治理的主要內容根據14180生產現狀和存在的主要問題，我公司瓦斯治理的主要內容為：完善通風系統為核心，切實搞好“一通三防”管理，合理組織生產，堅持采用正

24、規采煤方法，進一步完善其它相關安全系統，加強現場監督管理，建立健全并認真落實瓦斯治理各項管理制度。第四章 瓦斯治理方案4.1 通風系統瓦斯治理方案4.1.1 工作面通風系統14180工作面采用運輸巷進風，回風巷回風的全負壓上行通風方式。1）通風線路進風系統： 地面主、副井井底車場西大巷14采區軌道上山14采區四車場14區巖石集中下巷14180運輸巷14180工作面?；仫L系統：14180工作面14180回風巷14區巖石集中上巷回風聯絡巷14采區回風上山14采區回風井地面。附：14180通風系統圖（見附圖2所示）。2）工作面風量計算（1）按工作面的絕對瓦斯涌出量計算q采=qk/c=1.253.39

25、/0.8% =529.7 m/minq采-采面供風量 m/min。q-生產期間瓦斯絕對涌出量m/min，取3.39k-采面瓦斯涌出不均衡系數，取為1.25c-工作面最高允許瓦斯濃度0.8（2）工作面最多人數計算：q采=4n=480=320 m/minn-工作面交接班時最多人數，取80人。（3） 按工作面溫度計算：60vsk601.56.41.2=691.2m/min當t22時，v取1.5m/ss工作面有效通風斷面的平均值；k工作面長度系數；（4）風速驗算按工作面風速驗算：15scq采240sca.工作面最低風速的風量:qmin156.4 96 m3minb.工作面最高風速的風量:qmax240

26、6.41536m3min根據計算滿足q采min q采=691.2m/min q采max 計算結果符合煤礦安全規程之規定，故采面風量定為700m/min4.1.2 通風設施1）通風設施布置（1）14區主要進、回風巷之間的每個聯絡巷中，必須砌筑永久性風墻；需要使用的聯絡巷及風井安全出口，必須按設計安設兩道連鎖的正向風門和兩道反向風門。在14區4車場和14180回風巷底端（在回風聯巷下部）各安裝一組正反向風門，由兩道正向風門和兩道反向風門組成，見回采工作面通風系統圖。（2）采空區必須及時封閉。必須隨采煤工作面的推進，逐個封閉通至采空區的聯通巷道。工作面開采結束后，必須在所有與采區相通的巷道中設置密閉

27、墻，全部封閉采空區。（3）控制風流的風門、風窗等設施必須可靠。2）確保風流穩定（1）根據工作面設計劃分，為確保風流的穩定，在14區沒有布置其它采掘工作面，所以在分配風量中，分配8090m3/min的風量，稀釋巷道中的各種有害氣體。 （2）按設計和需要安設風門、調節風窗和密閉等通風構筑物，并隨生產的進度進行及時調節補充，風門間應盡可能設置閉鎖裝置。確保各用風地點的風量，風速符合煤礦安全規程的規定，確保風流穩定。（3）及時清除巷道的雜物和障礙，盡量避免在主要進回風巷道內停放礦車，堆放材料及其它物品，確保風流暢通。（4）硐室通風 絞車硐室以及變電所等均為獨立通風。4.1.4 風量分配、等積孔計算1）

28、按設計分風原則，將風量進行按需分配如下：回采期間：14180采煤工作面700m3/ min；九車場聯巷、抽放泵站各配風200m3/ min和80m3/ min，其它巷道配風160m3/min。2）等積孔計算根據近三個月通風月報表14區風量、負壓數據來計算等積孔的大小。式中：a等積孔，； q14區總風量，m/s； 負壓，pa。計算得到該區的等積孔為1.15。從而可以看出:該14180工作面的通風難易程度為中等程度。 4.1.5 通風設施及降低風阻、防止漏風的措施1）根據通風需要，安設風門、調節風門；2）勿在巷道內堆放雜物，保證巷道的有效斷面；3）嚴格按設計掘進、支護巷道，以保護巷道斷面尺寸；4）

29、加強對各種通風設施和巷道的日常管理。5）加強對各通風設施的管理，對應密閉的地點應采用構筑物或永久密閉裝置密閉，以保證滿足通風及其它功能需要；4.2 防塵供水系統治理方案14區風井工業水池通過水泵經14區回風井進入井下，向14180采掘工作面和其他各用水點提供用水。1）工作面和掘進頭必須均采用濕式鑿巖（煤），同時在井下刮板輸送機、和其他轉載點設置鴨咀噴霧器噴霧降塵。2）14180回風巷、14180運輸巷設置全斷面噴霧降塵；回風巷、軌道運輸巷中的消防灑水管路設置三通閥門，定期清掃、沖洗浮煤并運出。3）本煤層注水在14180工作面運輸巷和回風巷距每隔10m布置1個80米的長距離鉆孔。鉆孔長度不低于8

30、0m，75mm，孔口距離煤層底板1.2m。打孔完成后，進行脈沖式的深孔注水，注水結束后，除了防止工作面回采過程中煤塵飛揚，同時也是為了煤層卸壓，最大限度的防止或降低運輸巷、回風巷斷面變形影響安全生產。另外在采煤工作面每隔2米布置一個42mm的10米鉆孔，進行淺孔注水，防止煤塵飛揚。（見附圖3所示）4）調整采掘面、井巷的風速可以減少粉塵飛揚。煤礦應配備粉塵采樣器、呼吸性粉塵測定儀、礦用個體粉塵采樣器、壓風呼吸器、呼吸性粉塵采樣器等設備。5）工作面運輸巷、回風巷內必須安設輔助隔爆水棚，用水量按巷道斷面計算，不小于200l/，水棚排距1.23m，棚區長度大于20m。安裝地點距離工作面切眼60200m

31、。安設后要經常加水、維護，確保每個水袋的水量充足。6）管路直徑為75mm鋼管，鋪設到運輸巷下安全出口，三通閥門運輸巷、回風巷巷均為50m一個。7）運輸巷內設置兩道全斷面水幕，第一道水幕在采煤工作面運輸巷口向里1015m范圍內，第二道水幕在采煤工作面運輸巷安全出口以外30m范圍內?；仫L巷內至少設置三道全斷面水幕，第一道水幕在回風巷安全出口以外30m范圍內，第二道水幕與第一道水幕間距不得大于20m，第三道水幕在工作面回風聯絡巷口下風側1015m范圍內。8）工作面及運輸巷、回風巷安全出口10m范圍內的煤塵，由生產單位負責每班定期清掃沖塵，以外巷道每天沖刷。9）工作面上隅角埋管抽放及卸壓帶深孔鉆孔經過

32、抽放后，鉆孔內瓦斯濃度低于3%時，停止抽放，利用該抽放鉆孔向煤層進行脈沖注水。附：14180防塵供水系統圖（見附圖3所示）。4.3 防滅火系統治理方案由于所開采的煤層不具有煤層自燃傾向性，主要進行外因火災的預防。1）14區必須設地面消防水池和井下消防管路系統，井下消防管路系統應每隔50m設置支管和閥門。2）設置井上下消防器材庫，井下消防庫設在12區運輸大巷附近的石門內，存放足夠的消防器材。各點消防器材配備：刮板輸送機機頭應備有滅火器2個；皮帶機頭應備有滅火器2個、消防锨2張、消防桶2個、砂箱1個；油料放置處應備有滅火器2個、消防锨2張、砂箱1個；巷道中的機電群（3臺以上機電設備）應備有滅火器2

33、個；消防砂（要干、要細）數量不少于0.2m3。3）嚴禁攜帶煙草及點火物品入井，嚴禁井下吸煙。在14區內不得從事電焊、氣焊和噴燈焊等工作。如果必須的話，每次必須制定專項安全措施。4）預防機械摩擦起火：經常檢查設備的運轉情況，做好井下設備的維護保養工作，保持運轉部位的清潔，及時加注安全可靠的潤滑油，使其保持良好的工作狀態。 5）預防爆破引起火災，嚴禁不裝或少裝炮泥爆破，嚴禁使用矸石、煤粉代替炮泥封堵炮眼，堅持使用水炮泥，嚴禁放糊炮、放明炮。6）預防電氣火災，井下所有電氣設備的選擇、安裝、使用和維護都必須嚴格遵守規程的有關規定，應正確選用過負荷繼電器、熔化保險器和漏電繼電器，以便在電流短路，過負荷或

34、漏電時切斷電源。消滅電纜中的“雞爪子”、“羊尾巴”、“明接頭”。7）井下和硐室內不準存放汽油、柴油和變壓器油等，井下用過的潤滑油、棉紗布頭等，必須集中存放保管在加蓋的鐵桶內，不準亂扔亂放。8）如發生火災，應視火災性質、災區通風和瓦斯情況，立即采取一切可能的方法直接滅火、控制火勢，并報調度室。災區現場的隊長、班組長應組織所有受火災威脅的人員撤離。9）嚴格執行煤礦安全規程和有關規定。4.4 瓦斯抽放治理方案鑒于我公司已經在14區已安裝了兩臺瓦斯抽放泵，型號為2bep-42，我公司應嚴格按照抽放設計、煤礦瓦斯抽放標準（aq10272006），建立并完善瓦斯抽放管理制度，配備足夠的鉆孔設備及人員，加強

35、日常抽放工作，確保抽采達標。附：14180瓦斯抽放系統圖（見附圖4所示）。4.4.1瓦斯抽放的必要性1）掘進期間根據14180運輸巷掘進期間瓦斯涌出量為0.219m/min，據此預測14180工作面掘進期間瓦斯涌出量為0.219m/min。無瓦斯抽放必要性2）回采期間當一個礦井或采區（工作面）的絕對瓦斯涌出量大于通風所允許稀釋的瓦斯涌出量時，就需要考慮瓦斯抽放。在此狀況下，抽放瓦斯的必要性指標為： 式中： q回采工作面絕對瓦斯涌出量，m/min；通風能力可以排除的絕對瓦斯涌出量，m/min；v回采工作面允許的最大風速，m/s，按煤礦安全規程規定最高風速為4 m/s，結合當前配風狀況的實際情況，

36、取1.82m/s；s風流通過的最小巷道斷面，5.6，工作面高度2m，平均控頂距為3.2m，工作面平均斷面面積取6.4；c工作面風流最大瓦斯濃度，取0.4%；k礦井或采區（工作面）瓦斯涌出不均衡系數，k=1.21.7，取1.2。經過計算，=2.32m/min，而14180工作面絕對瓦斯涌出量預測為3.39m/min。小于預測的瓦斯涌出量值。14180工作面的設計配風量為700m/min。由此說明，采用通風方法解決工作面瓦斯涌出基本上是不可行的，必須采取瓦斯抽放措施。在未來的生產進程中需要抽放的瓦斯量為：1.07m/min。4.4.2瓦斯來源的分析1）根據歷年來瓦斯等級鑒定：礦井瓦斯主要來源于采掘

37、工作面生產過程中，特別在回采中的涌出量占礦井瓦斯來源的主要成份，采煤工作面上隅角容易致使瓦斯積聚；2）隨著煤層采動的影響，回采工作面周期來壓時，采空區的瓦斯涌出造成工作面瓦斯涌出量也會大大增加。3）在掘進過程中，14180工作面運輸巷、回風巷的絕對瓦斯涌出量為0.219m/min；切眼貫通后正常生產期間，工作面絕對瓦斯涌出量為3.39m/min；在生產過程中，由于“三軟”煤層特性，采空區瓦斯不斷從工作面中溢出。4.4.3 瓦斯綜合治理方案的確定1）礦井生產為單一煤層開采狀態，沒有鄰近層。但是，由于歷史資料顯示，二1煤層瓦斯含量受局部地質構造和煤厚變化影響較大，故在煤層開采過程中應特別注意地質構

38、造和煤厚變化引起局部瓦斯的異常情況。2）目前回采工作面上隅角瓦斯濃度偏高及以往工作面井下移動瓦斯抽放系統的成功實踐，下階段瓦斯抽放的重點仍應該以有效排除采空區內的瓦斯為主。綜合以上分析，根據我公司14180工作面瓦斯地質實際情況，結合義煤集團公司瓦斯綜合治理要求，最后初步確定14180工作面的瓦斯抽放方案為：上隅角預留空間插、埋管抽放即可滿足要求。標準為：1、2號管距頂板10cm，3號管距頂板25cm，水平距上幫30cm。1號管一直保持在新近預留的空間里45cm長；2號管口一直在上一個空間里留45cm長，并在新近預留的空間里，管子下部開若干小口。第一個空間形成后，1、2號管都在這個空間內，第二

39、個空間形成后，1號管在第二個空間內，2號管同時在兩個空間內埋設；第三個空間形成后，1號管充當2號管，2號管充當1號管。以此類推，每隔兩個空間的形成，1、2號管輪替埋入兩個空間。3號管留在每個空間里120cm長且在此位置上管子下方開若干小口，管子頭用紗布網包裝好。見圖4-1所示： 圖4-1 工字鋼棚預留空間埋管抽放示意圖工字鋼棚上方用塑料網鋪蓋，避免矸石落入工字鋼棚空間內。工字鋼棚外用土袋墻壘實。在工作面頂板冒落之前，把抽放瓦斯管直接插入采空區進行抽放，瓦斯管的末端約2m長的一段要有孔眼，同時要盡量靠近煤層頂板，使其處于高濃度瓦斯帶。4.5 監測系統主要治理方案1）安全監測設備kj70n型監測系

40、統布置在地面調度室中心機房，kjf31型分站一臺，布置于14采區軌道上山9#變電所。2）瓦斯傳感器布置點t1位于工作面上隅角，距放頂線不大于800mm；t2位于工作面回風流，距工作面安全出口010m；t3位于工作面回風流，距回風口側1015m。懸吊位置距頂不大于300mm，距幫不小于200mm。3）報警斷電點：報 警 點: t1、t2、t3均0.8% ch4；重點監控：t1、t2達到0.6% ch4；斷 電 點: t1、t2、t3均0.8% ch4；復 電 點： t1、 t2、t3均0.78% ch4。4）斷電范圍t1、t2、t3斷電范圍均為工作面內及上巷內所有非本質安全型電器設備。附：141

41、80工作面監測系統布置示意圖（見附圖5所示）。4.6 壓風系統治理主要方案1）壓風機房安全設施的完善。壓風機房建設應符合現行建筑設計規范要求。應與行政辦公室等有適當距離，壓風機房周圍應植樹以降低噪聲對外界的影響，壓風機房靠儲氣罐側墻上不留門、窗。壓風機房應留一間作為操作人員的工作間。2）為確保壓風機安全運行，建立冷卻水循環系統：壓風機房外建立一個循環水池和安裝冷卻水泵。在供電中增設斷水保護，保證壓風機安全運行。3）在管路進入主要采煤、掘進工作面前加裝油水分離器，以保證井下壓風質量。4）在井底車場增設一臺油水分離器，保持用壓風點的壓風更潔凈。壓風自救系統由地面壓風機房通過150mm壓風管向井下供

42、風。14180回采工作面回風巷在距采面上安全出口以外2540m范圍內設置1組壓風自救箱，壓風自救箱個數為6個；向外每隔50m及有人固定作業地點安裝1組壓風自救裝置；運輸巷在距采面下安全出口以外50100m范圍內設置一組壓風自救箱，壓風自救箱個數為6個。向外每隔50m及有人固定作業地點安裝1組壓風自救裝置；地面壓風機房副井底西大巷14采區軌道上山14采區巖石集中上、下巷14180工作面運輸巷、回風巷。附：14180工作面壓風自救系統圖（見附圖6所示）。4.7 避災系統方案為實現煤礦井下災害突發緊急情況下的安全避險，為井下作業人員提供應急生存空間，我公司已經將zl60型自救器全部更換成zh45型化

43、學氧自救器；在井底車場、各個采區車場口及采區主要避災路線上建設永久避難硐室；在采掘工作面及其附近區域或采區避災路線上設臨時避難硐室；在采掘工作面安裝可移動式救生艙。礦井緊急避險系統建設現狀，符合國家安全監管總局國家煤礦安監局關于建設完善煤礦井下安全避險“六大系統”的通知的要求。根據14區14180工作面的布置情況，制定以下避災路線圖。附：14180工作面避災系統圖（見附圖7所示）。第五章 瓦斯抽采效果檢驗及預期效果5.1 瓦斯抽采效果檢驗14采區集中泵站現有一套抽放系統抽放瓦斯，而此系統抽放瓦斯量必須達到 1.07m/min，才能解決回采過程中瓦斯問題。這一套瓦斯抽放系統主要負責抽放上隅角埋管

44、瓦斯抽放，根據2bep42型瓦斯抽放泵性能參數抽放泵額定流量為 120m/min，實際運轉時一臺單獨可抽排混合氣體量70m/min，抽放瓦斯濃度512%，可抽排純瓦斯3.58.4m/min；在工作面配風700m/min情況下，風速處于良好狀態，回風流瓦斯濃度不超過0.4%，滿足生產需要，符合設計要求。通過采取以上瓦斯綜合治理措施后，風排瓦斯量達到2.32 m/min，抽放泵預抽瓦斯純量3.58.4 m/min，14180工作面瓦斯抽放率可達32%以上，14180工作面回風流中瓦斯濃度及工作面上隅角瓦斯在0.4%以下，可以滿足14180工作面安全生產需要。5.2 預期效果瓦斯治理是一個多系統、多

45、方位、多因素的系統工程，本14180工作面瓦斯治理方案是以改造通風系統為重點，完善各項保障措施為支撐，實現瓦斯治理要求為目的的治理方案。通過治理方案能達到以下效果：1）通過通風系統改造，可以實現穩定可靠的通風系統，達到系統合理，設施完善、風量充足、風流穩定、風排瓦斯效果好；2）監測監控做到設備先進、裝備齊全之后，將對礦井瓦斯機構做到數據準確、斷電可靠、處置迅速、監控效果更好的目的；3）健全管理體制，完善各種規章制度，加強監督檢查，是實現安全生產的重要保障；4）通過各項措施的實現，提高礦井的抗災能力，增大職工的積極性和主動性；5）對企業的管理者，可進一步提高科學管理水平和綜合治理能力；6）安全就

46、是效益，瓦斯治理效果好，可提高企業的經濟效益和社會效益，企業就會不斷發展壯大。附圖十一：11150工作面瓦斯綜合治理方案及抽放系統圖第六章 瓦斯綜合治理安全技術措施6.1 瓦斯綜合治理安全技術措施1）工作面回風巷風門必須進行連鎖，保證工作面通風系統穩定。工作面配風量滿足通風、防塵、防瓦斯要求，加大工作面風量，保證配風量大于700m/min且風速不超過規程規定，工作面溫度不超過26c。2）信息中心必須按規定位置懸掛傳感器，并保證傳感器正常工作，杜絕誤報警。信息中心負責安裝的瓦斯傳感器必須靈敏可靠，瓦斯超限時保證工作面及上巷全部非本質安全型電器設備斷電可靠。3）加強運輸巷、回風巷監測探頭的監管和維

47、護，區隊灑水降塵時要對探頭進行保護，嚴防人為或意外破壞造成的探頭誤傳誤報。4）通風隊每班派專職瓦檢員加強對工作面氣體檢查，認真執行瓦斯巡回檢查、班中匯報請示制度和現場電話對口交接班制度，特殊情況及時匯報，通風調度要認真執行反調度。嚴格交接班制度，不留死角。5）瓦檢員要切實履行自己的職責，嚴禁空班或弄虛作假，當回風流瓦斯濃度達到0.5%時，工作面要停止生產，嚴防瓦斯超限。6）工作面生產時，井下抽放系統必須保證穩定可靠運轉。7）嚴格執行各項安全技術措施及安全防護措施。按要求安設壓風自救系統，加強個體防護，要求所有人員佩戴并熟知隔離式自救器的應用、熟知避災路線。8）工作面上下隅角要用煤袋、黃泥堵嚴，下隅角老塘封堵長度不小于5m，拐彎不小于3m，減少向老塘串風。9）抽放隊每班對上巷的抽放管路和鉆孔進行巡護和放水、清渣，上隅角預留空間插、埋管抽放的抽放管和水箱要隨回采進度及時拆除和外移，彈簧管嚴禁擠壓和盤繞。10）加強抽放管理和監測監控，在每根抽放支管設觀測孔進行參數檢查，及時關閉低濃度ch4鉆孔，進行調整。11）加強煤體注水工作，保證注水時間和質量，嚴防片冒導致的瓦斯超限。12）加強工程質量管理，嚴防片冒和架間流煤造成瓦斯超限。13)加強電氣設