第二章 礦井開拓開采現狀

第一節 礦井開拓開采概況

一、礦井現狀

井田范圍內的小窯較多，開采歷來已久，對礦區內淺部煤層破壞較為嚴重，受開采條件的限制，一般開采深度在50—100m，主要開采M18號煤層，現礦區范圍內的老窯已經關閉或停產。

二、礦區規劃

根據貴州省煤炭管理局、貴州省發展和改革委員會、貴州省經貿委員會、貴州省國土廳、貴州省煤礦安全監察局、貴州省環境保護局聯合下發的黔煤辦字[2006]97號文件《關于畢節地區八縣(市)煤礦整合、調整布局方案的批復意見》和貴州省畢節地區國土資源局畢地國土資呈[2006]54號文件《關于上報我區煤炭資源整合中省廳同意的68家新設礦權礦區范圍及請求幫助協調評審》，畢節市楊家灣煤礦原為農村生活用煤礦井之一，現經批準為畢節地區整合后新設置礦井之一。

本礦被畢節市規劃整合為15萬t/a的礦井。礦區面積為2.5642km2，可采煤層為2層。

畢節市為發展地方經濟，確保本市、本省及周邊省(市)工業企業有可靠的煤炭能源，進行了畢節煤炭開發規劃，楊家灣煤礦是省政府批復的解決民用煤礦井之一。

三、采煤方法

煤礦主采M18、M23煤層，M18、M23為中厚煤層，平均厚1.4～2.5m，本設計首先開采M18號煤層，煤層傾角平均9°，結合本礦煤層賦存及開采條件，設計采用炮采工藝、走向長壁式全部跨落法管理頂板采煤方法。

1.1. 第二節 主要生產系統概況

一、礦井通風

1、通風方式：中央分列式

主斜井進風、副斜井進風，回風斜井回風，為兩進一回。

2、通風方法：機械抽出式

3、選用FBCDZ54№-17型型防爆對旋式軸流通風機，配用YBFe315-6型型2×110 kW電機。

其技術特征：通風機壓力H=1200～2990Pa;風量Q=1600～4510m3/min;功率2×110 kW，共選用2臺，其中1臺工作，1臺備用。

4、掘進通風為壓入式局扇通風，局扇型號：YBT-15型8臺。

二、運輸系統

本礦年產原煤15萬噸，采用斜井開拓，在副斜井井口設置一套提升設備作單鉤串車提升，完成掘進煤、矸石、設備、材料等的提升和下放任務。

設計依據：1、副斜井坡度17.5°，長度515m;2、工作制度：年工作330日，日三班提升;3、提升容器：(MF1.0-6)1t型礦車，自重520kg;4、車場形式：下部為甩車場;5、每班提升量：按照掘進煤、矸石、材料、設備按礦井年產量的15%計算，每班提升總量22.7t/班;6、日提升時間16小時;

提升絞車：JTP-1.6×1.5P型礦用提升絞車，YR315M1-8型11KW型電機，TKDG-PC-BP型操作臺，容繩量825m，最大靜張力45KN。

三、排水系統

該礦為斜井開拓，在井下+1575m標高建水倉集中排水方式，將井下涌水排經副斜井排至地面水溝后自流至污水處理池。1.正常涌水量：10m3/h;2.最大涌水量：30m3/h;3.排水垂高： 229m;

水泵型號：K46-30×8型三臺，二臺使用，一臺備用，流量46m3/h;揚程240m;汽蝕余量3m;軸功率：42.95kw。

四、壓風系統

楊家灣煤礦壓風自救系統利用地面空氣壓縮機供風設施和壓風急救袋組組成，選用ZY-J型壓風自救系統。壓風自救系統參數見下表。用急救袋連接壓風管路上。急救袋安設在井下各避難硐室內;在距采掘工作面40m以外的巷道中，每隔50應安裝一組壓風急救袋;在爆破警戒線外撤除的人員、警戒人員停留處、回風巷道中經常有人作業處、進風巷道的風流分支處也安裝有急救袋設施。每組急救袋的數據根據不同地點可能避難的最多人數確定，一般每處安裝一組，每組3-5個，每組急救袋的供風量不小于0.3m3/min。

五、供電系統

煤礦采用雙回路供電，一回路引自撒拉溪供電所(10KV)，距本礦5km，導線型號為LGJ—50;另一回路引自正在修建的白家哨供電所(10KV)，距本礦約15km，導線型號為LGJ—50。在建成投產可實現雙回路供電。

礦用變壓器：S11-M-315/10型礦用變壓器2臺;2、KS11-10-315型變壓器2臺;KS11-10-180型變壓器2臺

六、防塵系統

煤塵爆炸危險性：根據貴州省煤田地質局實驗2006年8月提交的《煤塵爆炸性鑒定報告》，M18和M23煤塵無爆炸性。要將空氣中的礦塵濃度降到安全標準以下，采取綜合防塵措施，并以風、水為主，包括通風防塵、凈化風流和個體防護等措施，并建立完善的防塵灑水管路系統。礦井每年應制定綜合防塵措施、預防和隔絕煤塵爆炸措施及管理制度，并組織實施。礦井應每周至少檢查1次煤塵隔爆設施的安裝地點、數量、水量或巖粉量及安裝質量是否符合要求。

七、通訊系統

1、監控與計算機

該礦井為煤與瓦斯突出礦井，設計選用重慶煤炭科學分院研制的KJ90型礦井安全監測監控系統，并安設瓦斯傳感器、負壓傳感器、設備開停傳感器、風門開閉傳感器、風速傳感器、一氧化碳傳感器及溫度傳感器等，對礦井的瓦斯、風門開閉、設備開停、風速、一氧化碳、溫度等進行監測監控。

選用3臺微型計算機，其中2臺作安全監控系統，1臺作人員定位系統用調顯示器為組合大屏幕。

2、通信

⑴行政及調度通信

設計選用DDK-3A型礦用電話總機，行政調度合一使用。井下通過安全柵成為本安型通訊，井下和地面的重要部門可設置成直通用戶。與外界聯系采用移動電話(手機)或程控電話。詳見《井下通訊、壓風及防塵供水管路系統圖》。

⑵信道

信道均為音頻電話輸送，井下電纜為礦用型。工業場地通訊線網與場地動照網同桿架設。

(3)信號及控制

礦井安全監控系統選用KJ-73N型中小煤礦一體化監控系統，井下選用DKH型礦用擴音電話作為工作面通訊及信號。井下絞車采用具有通話功能的KXH-1型聲光信號通訊裝置。另外井下回柱絞車選用XBH21-127型綜合電鈴信號裝置。消防水池及防塵灑水水池水位選用相應的信號裝置。

八、監測監控系統

目前礦上已經配備有一套KJ73瓦斯監測、監控系統，運轉正常、良好。

九、瓦斯抽放系統

礦井已建立地面瓦斯抽放站，并正常投入運行。

1、低負壓：(1)2BE1-303水環式真空泵;(2)極限真空：33hPa;;(3)轉速：990r/min;;(4)功率：75kw;;(5)最大氣量：52m3/min;

2、高負壓：(1)2BE-203水環式真空泵;(2)極限真空：33hPa;(3)最大氣量：30m3/min;(4)功率：45kw;相關參數詳見如下：

第三節 礦井“一通三防”

一、通風系統現狀

礦井通風方式為中央分列式通風，風流從主斜井和副斜井進入，在+1670水平石門運輸巷交匯，經采掘工作面和井下各場所，最后從專用回風井回出。局部通風機采用局扇壓入式通風。風井作有引風道、人行通道，井口安設有防爆門。

主要存在的問題：

礦井采掘主要巷道，布局不合理，通風系統復雜，可靠性差，采掘工作面通風系統設施多，主要進、回風巷局部地區域因巷道底鼓嚴重，斷面小，通風阻力大。

為治理礦井瓦斯，必須編制礦井通風系統設計，優化采掘布局，今后必須加強通風管理、及時維護巷道，確保風路正常暢通，通風構筑完整、完好。使之達到系統合理，設施完好、風量充足、風流穩定的目的。

二、防塵供水系統現狀

我礦為煤與瓦斯突出礦井，礦井所開采的K18號煤層和K23號煤層無煤塵爆炸危險性，煤層自燃傾向性為III類不易自燃煤層，井下防塵系統按《煤礦安全規程》規定要求布置到位、噴霧裝置齊全完善，所需設置隔爆設施到位。

三、防滅火系統現狀

我礦煤層自燃發火傾向性為三類不易自燃煤層。

防滅火供水管路與防塵供水管路共用，井下消防栓隔煤設施設置齊全，防滅火器材儲備到位。

四、瓦斯抽放系統現狀

1、瓦斯抽放率

根據省內外類似礦井實踐經驗，確定本煤層順層鉆孔抽放率預計為30%。礦井瓦斯抽采指標應達到30%。

2、瓦斯抽放量(瓦斯純量)

按照礦井瓦斯相對涌出量56.920m3/t的30%進行計算，瓦斯抽放量為56.92×0.30×454×1.15/(60×24)=6.20m3/min;

2、抽放管路管徑、材質、規格

抽放管路管徑按下式計算：

式中：d—瓦斯管內徑(m)

Q—瓦斯管流量(m3/min)

V—瓦斯管內流速(m/s)，一般取5—15m/s

鋪設2趟瓦斯抽放管，瓦斯抽放主管選用φ250mm的無縫鋼管，支管選用 φ200mm的無縫鋼管。

3、抽放管路阻力計算

(1)計算的管道總阻力

H阻力=H主+H支+H局=1.53+1.9+0.71=4.14kPa

(2)瓦斯泵所需要的負壓

H泵高=(H阻力×1.15+H孔口)×1.2=(4.14×1.15+5) ×1.2 =11.71kPa

(3)瓦斯泵所需要的真空度：

η泵低=H高/101.3=11.71/101.3=11.6%

(4)瓦斯泵所需流量：Q高=6.20×1.2/(0.3×0.8)=31m3/min;

4、抽放效果

(1)抽放率：采區抽放率大于30%。

(2)抽放后：煤層瓦斯壓力低于0.74Mpa。