《-一通三防-安全改造项目煤矿防灭火系统完善初步设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《-一通三防-安全改造项目煤矿防灭火系统完善初步设计（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、*矿2013年“一通三防”安全改造项目*煤矿防灭火系统完善初步设计2013年4月5日概述一、 矿井概述1、南通煤矿位于重庆市万盛区南通镇，距离重庆市125公里，距万盛区政府10公里。于1938年建矿，矿井实际生产能力80万吨/年，剩余可采储量3950万吨，剩余服务年限32年。2、矿井地质及煤层赋予情况南桐煤矿开采的二叠纪龙潭煤系共含煤6层，从新到老编号为16号煤层，其中4、5、6号煤层可采。4、5、6号煤层的厚度分别为2.5m、1.0m、1.2m，层间距分别为15、25m。煤种为焦煤，煤层倾角3050，整个井田均为单斜构造，在井田范围内，地质构造复杂、断层、褶曲众多。3、矿井开拓与延伸该矿采取
2、竖井暗斜井多水平分区式开拓，集中运输大巷布置在矛口灰岩中，矿井走向长12km，最深边界为-700m，目前开采0-450m之间的煤层，开采深度480790m，采区走向600700m；采煤方法为走向长壁后退式采煤法，回采工艺为：采用放炮和风镐落煤，人工装煤，溜槽运煤，单体液压支柱支护顶，全部跨落发处理采空区。正常生产时有12个采煤工作面，25个掘进工作面，11个硐室，5条瓦斯抽放道。4、矿井灾害情况：南桐煤矿正常生产时有12个采煤工作面，25个掘进工作面，由于煤田地质构造复杂、断层、褶曲众多，煤层赋存条件差，水、火、瓦斯、煤尘等灾害俱全，加之开采深度到800多米，生产环节多，自然灾害特别严重，特别
3、是2002年1月31日发生的特大煤与瓦斯突出事故，以及同年5月13日发生了全国罕见特大洪灾事故，给矿井造成毁灭性的灾难，使矿井各项安全系统处于瘫痪状态，安全装备毁于一旦。二、 设计根据：1、重庆市计委（渝计委2003459号文：“关于2003年南桐矿务局等五个企业煤矿一通三防安全技术改造项目和资金有关问题的提示。2、国家发改委“发改能源2003725号文”，国家发展改革委员关于重庆市南桐矿务局等企业煤矿“一通三防”安全改造项目方案的批复2.3、重庆煤科分院2003年编制的“南通矿务局2003年煤矿“一通三防”安全改造项目可行性研究报告。三、一通三防改造项目主要内容资金及效果预测。防灭火系统完善
4、：防灭火系统完善的主要工程内容为：建立采区移动注浆系统2套，更新泥浆泵TBW-200/40型4台，TBW-50/15型2台，搅拌机JBQ-300型4台，ZYG-150型钻机2台，增加注浆管道1086管道1800m，575注浆管道1200m，575消防管道7000m。防灭火系统完善后，可以完善自然发火检测手段，改善防灭火手段单一、薄弱的局面，大大提高矿井的防灭火能力，迅速注销发货区，消除自然发火隐患，避免封闭回采工作面，减少煤炭损失，提高矿井的防灭火能力。同时通过消防系统的完善，提高了火灾的防治能力。防灭火系统完善工程概算资金为141.69万*煤防灭火系统完善初步设计一、矿井灭火现状及存在问题：
5、1、防灭火现状：南桐煤矿至今已发生煤层自然火灾26次，出现高温异常点21次，现有火区1个，矿井百万吨发火率达到0.38次2、存在问题：（1）、该矿无防灭火注浆系统，一旦发火，就只能对采区进行封闭，既造成煤炭损失，更留下安全隐患（2）、由于近十年来未投入防灭火方面的设施，加上2002年6.13洪灾音响，矿井被淹半年以上，消防水管锈蚀严重，大部分已穿孔，不能正常使用，且有的采区根本无消防水管，发火后不能及时有效地进行灭火，给矿井安全生产带来极大的威胁。二、防灭火方法选择1、煤层自然倾向性及火灾概况南桐煤矿现开采的4#5#6#煤层，经抚顺煤科院鉴定具有自然发火倾向性，4#煤层优质焦煤，该矿所采的三层
6、煤均属二类自然发火煤层，发火期3-6各月。2、防治煤层自燃火灾已采用的综合措施在开拓开采方面的措施：（1）采用合理的巷道布置系统开拓系统均布置在煤层底板系统中，为分区通风提供了较好的条件。（2）、合理的开采顺序：、原则上先采上层后采下层，但由于我矿4#主采层突出危险性较大，不能直接作保护开采，因此只能先采突出危险性相对较小的5#层（中间煤层），在采4#层（上层）最后采6#层（下层）、先采上分段再采下分段：、采用后退式开采，避免大量空气漏入采空区。（3）、合理的采煤方法、提高回采率，采用5#、6#煤层采全高。水平及采取间无煤柱的跨水平、石门连续开采，各水平、采取、阶段之间无煤开采4#煤层采全高，
7、只在采区及阶段之间留设隔离煤柱、控制矿山压力，减少煤柱破坏；、保证采煤工作面的开采规模，及时连续采完，不超过自然发火期；、采用走向长壁采煤法，用全部跨落发，管理顶板，减少煤壁及遗留煤炭的暴露时间；、加快回采进度，采用两采一准的作业形式。通风方面的措施：（1）、合理的通风方式和通风系统：、我矿采用两翼对角式通风方式，对防火的预防和发火控制有利、对各采区均采用分区式通风方式，每一水平，每一采区都布置有单独的回风巷，这样降低了矿井总阻力，增大了矿井通风能力，减少漏风量，且在发生火灾时便于控制风流隔绝火区。、各采煤工作面均采用后退式U型通风系统，减少了采空区漏风量，自然的可能性减小。（2）、减少漏风、
8、控制最高漏风量:0.4m3/min、控制漏风措施：尽可能增大漏风阻力和降低漏风封路两端风差：a采用合理通风系统b、采用分区式通风c、设施布局合理（采完后1个月内密闭工作面）d、采用均压通风e、尽量减少回采工作面的供风量。f、有条件的非防突工作面采用W型通风。3、选择采区灌浆防火方法的理由由于4#6#层回采期大于煤层自然发火期，因此采用随采随灌的灌浆方式，才能有效预防煤层自然发火，若采用采后灌浆，有可能回采未结束，采空区残留煤就有发火的可能。由于我矿4#煤层底板10米均布置有矽质灰岩抽放道，可安设钻机布置管道，因此有向采空区打钻灌浆的条件，故我矿采用移动式灌浆系统较为合理。三、采区灌浆防灭火：1
9、、设计依据：（1）采区煤层赋存条件，自然发火期矿开采的4、5、6号煤层的厚度分别为2.5m、1.0m、1.2m，层间距分别为15、25m。煤层倾角3050，整个井田范围内，地质构造复杂、断层、褶曲众多。挥发份25.09%，灰份11.78%、硫份3.56%、煤的破碎程度高、水份1.81%、温度28C，易于发火，4#6#自然发火期36个月（2）、采区布置：采取竖井+斜井多水平分区式开拓，集中运输大巷布置在矛口灰岩中，现矿井开采水平位于0m-200m、-200-450m水平之间，同时在-100m和-325布置中间水平。采面走向长度约500m，倾斜长度约120m。（3）、全矿南翼4个采区，北翼6个采区
10、，南、北各4个采煤工作面，各有1个4#主采工作面，南、北翼共有25个掘进头面。2、灌浆系统选择（1）、采区采面需要的量大灌浆量以6406采面为列，计算出采面需要的量大灌浆量为6.36m3/h，53.04m/班。（2）、灌浆系统最大灌浆量由于我矿采用移动式灌浆系统，因此系统最大灌浆量即为泥浆泵的最大注浆量;根据TBW-200型泥浆泵的技术参数：最大注浆量为12M3/h，96M3/班，可满足生产需要。3、灌浆方法选择随采随灌，石门钻场打孔灌浆。4、灌浆参数计算及选择（1）、所需土量计算：、Q1=K*M*L*H*C 米3式中：Q1灌浆所需土量 米3（为整个灌浆区所需土量）H工作面倾斜长 米M煤层采高
11、L灌浆区走向长度 米C采煤回收率 90%K注浆系数，取K=0.03根据上式计算：6406采煤工作面所需灌浆量Q1=0.03226010090%=1404米3、日灌浆所需土量Q1=K*M*L*H*C=0.032210090%=10.8米3/日式中：L日推进度2米、日灌浆所需实际开采量Q1=Q2=1.110.8=11.88米3/日（2）、水量计算、每日制泥浆用水量Q水1= Q2Q2日灌浆所需土量泥水比的倒数 米3/日Q水1=10.84=43.2米3/日、每日灌浆用水量Q水2=KQ水1=1.143.2=47.52米3/日、灌浆区预防性灌浆用水总量 米3Q水3=K水Q水1=1.114044=6177.
12、6米3（3）、灌浆量计算、每日灌浆量 米3/日 Q浆1Q浆1=（Q水1+ Q水2）MM泥浆制成率 M=0.910 （泥水比=1:4 比重=1.16公斤/分米2）Q浆1=（47.52+10.8）0.910=53.07米3/日、每小时灌浆量Q浆2= h每日灌浆班数 t每班灌浆时间Q浆2=6.63米3/小时C、总灌浆量（整个区域）Q浆3=（Q水3+ Q1）M=（6177.6+1404）0.910=6899米3灌浆站工作制度采用随采随灌，8小时工作制，每天只灌一班，当日制浆当日灌完。5、灌浆材料的选择据矿多年的生产实际，采用黄泥作为灌浆材料，a黄泥来源：矿中心广场边缘水洞地表土b、数量：可供开采的地表
13、土（黄泥）1万m3，c、开采条件：人工挖土与机械开挖相结合，有机械可挖的条件，靠近公路也在井口附近，运输方便d、质量：黄泥比重2.5Kg/m3，塑性指数10（压粘土），含沙量26%(粒径0.150.25mm)，易脱水和具有一定稳定性。6、浆的制备制浆设备：搅拌机选用JBQ300型，同时使用ZYG150型钻机打孔灌浆站制浆系统与工艺流程黄泥由地表采土场井下制浆站集泥池制浆池泥浆搅拌池泥浆泵灌浆管灌浆钻机采空区（1）、灌浆工艺：采土场井下制浆站集泥池制浆池泥浆搅拌池泥浆泵灌浆管灌浆钻机（2）、制浆系统：井下制浆站取黄土到泥浆搅拌池内，先用适量水进行浸泡23小时，土质松散后，然后用搅拌机进行搅拌，（
14、按1:4的泥水比加水）搅匀后等用。（3）、注浆设备见表1表1 注浆设备配置表序号设备名称型号单位数量1氧气充填泵AE102台12注浆泵TBW-200/40台43注浆泵TBW-50/15台24搅拌机JBQ-300台45钻机ZYG-150台26注浆管1086米18007注浆管575米12007、灌浆管道和泥浆泵选择注浆管道用1087，钻机内支管选用505，灌浆孔直径75。泥浆泵选用TBW200/40型和TBW50/15型，钻机使用ZYG-150型。四、采区灌浆灭火效果评价注浆方法采用传统而有效的机械注浆，其基本参数、注浆管道规格、注浆的型号，取自过去的实践优选结果，既有实践基础又有理论依据，因此该放灭火方法可行可靠。五、完善采区消防系统1、消防系统选择：南桐煤矿目前开采标高为-450m，矿井消防系统分南、北翼供水，南翼由于刘家河水源无保障，但南翼0m回风上山有裂隙水，最小水量为80m3/min，水质较好，渣滓少，可保证井下消防用水需要。因此在南翼0m回风大巷下口新建一个200t的消防水池，可满足南翼消防用水需要。北翼地面有一个消防水池，标高为+340m，分别接入-100m、-20
