离柳焦煤集团兑镇煤矿回采工作面开放式漏风治理方案与安全措施山西离柳焦煤集团有限公司
太原阁瑞矿山工程技术有限公司
二ＯＯ九年六月六日
目录
一、离柳兑镇煤矿概况4
1、井田概况4
2、工作面概况6
1) 工作面位置及井上下关系6
2) 煤层6
3) 煤层顶、底板7
4) 地质构造7
3、采煤方法8
1) 采煤方法与巷道布置8
2) 采煤工艺9
3) 工作面顶板控制9
二、存在问题11
三、治理措施12
四、工作面开区均压方案设计14
1．方案设计的原则14
2．方案设计14
3、均压风机选型计算15
4、均压风机的校核计算17
五、工作面均压通风安全技术措施18
六、二氧化碳的检查与监测20
1、工作面预防二氧化碳日常检测20
1) 二氧化碳传感器安设位置及要求20
2) 人工检测二氧化碳的要求21
2、矿井监测系统的管理21
七、相关规定24
1、二氧化碳的相关规定24
2、《规程》中关于辅助通风机的相关规定26
2、《规程》中有关均压的相关规定26
一、兑镇煤矿概况
1、井田概况
山西离柳焦煤集团有限公司兑镇煤矿位于吕梁市孝义市兑镇镇，属吕梁市国营煤矿。矿井始建于1978年，1986年竣工试生产，1988年经山西省煤炭厅组织验收合格投产。矿井设计能力90万吨/年，2004年矿井核定生产能力90万吨/年。
井田位于吕梁山区，为侵蚀低山丘陵地貌。井田内主要开采煤层为9、10、11号煤层。其中10号、11号煤层为合并层。9#煤层厚度1.35～2.01m，平均1.59m，9#煤层大部分已被小煤窑破坏。10#和11#煤层上距9#煤层0.50～1.80m，煤层厚度6.09～9.91m，为井田稳定可采煤层。各煤层特征如表1-1所示。
表1-1 煤层特征表
矿井开拓方式为斜井单水平双翼分区式。井筒特征如表1-2所示。
矿井820水平运输大巷采用DTL100/63/90型皮带输送机运煤，轨道大巷采用CTE5/6G 型蓄电池电机车牵引1t 矿车运矸运料。运输顺槽选用ST-40P型吊挂皮带运煤，轨道顺槽使用调度绞车运料。
矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式。主扇型号为BD-Ⅱ-8-22轴流式对旋风机，电机功率为2×200kw，一台工作，
一台备用。
表1-2 井筒特征表
根据山西省矿井瓦斯等级鉴定报告，山西离柳焦煤集团有限公司兑镇煤矿瓦斯绝对涌出量为1.71m3/min，瓦斯相对涌出量为0.7m3/t，二氧化碳绝对涌出量3.75m3/min，二氧化碳相对涌出量为1.54m3/t，属瓦斯矿井。
根据山西省煤炭工业局综合测试中心煤层煤样的检验报告，10+11#煤尘均具有爆炸危险性，煤层自燃倾向性自燃等级为Ⅱ级，均属自燃煤层。
矿井排水系统为矿井井下设有3个水仓，容积3000m3，安装有3台200D43×5型离心式水泵，1台工作，1台备用，1台检修；配有排水管2趟，工作面涌水通过采区排水系统排到采区水仓，由采区水仓排水到大巷，经大巷水沟排至中央水仓，再通过水泵排到地面水处理厂；地面有1000m3和400m3两个静压水池直接向井下供水，静压水由静压水管路向各工作面供水。井下大巷及运输机转载点装有防尘洒水设施，主要巷道悬挂隔爆水袋。
矿井供电电源来自兑镇110kv变电站供矿区35kv变电所双回路供电，井下6kv供电电源来自离柳焦煤集团35kv变电所，双回路供至四采区变电所。
矿井安全监控系统为KJ-90NB型监控系统，并建有井上下通讯系统。
矿井现有两个综采放顶煤回采工作面，三个掘进工作面。
2、工作面概况
1) 工作面位置及井上下关系
41103工作面位置及井上下关系如表1-3所示。
表1-341103综采工作面位置及井上下关系一览表
2) 煤层
采煤工作面开采煤层情况如表1-4所示。
表1-4 工作面开采煤层情况一览表
3) 煤层顶、底板
工作面地层情况如图1-1所示。开采煤层顶底板情况如表1-5所示。
表1-5 开采煤层顶底板情况一览表
4) 地质构造
由地质精查报告和已掘巷道证实，该区域內的煤层成单斜构造（西高东低），小型波状起伏较为发育。
图1-1 工作面地层综合柱状图
1) 采煤方法与巷道布置
采用走向长壁后退式综采放顶煤的采煤方法。工作面巷道布置如图1-2所示。
图1-241103工作面巷道布置示意图
2) 采煤工艺
该工作面采用走向长壁后退式综采放顶煤采煤工艺，采用ＭＧ200-Ｗ１型双滚筒采煤机，具体采煤工艺流程如下：
斜切进刀→割煤→移架→拉后溜→返空刀→推前溜→斜切进刀→割煤→移架→返空刀→推前溜→放顶煤→拉后溜。
3) 工作面顶板控制
工作面采用全部跨落法控制顶板，采空区顶板随支架前移自行跨落充填。最大控顶距为4.3m，最小控顶距为3.7m，放顶步距为1.2m。支架操纵方式采用本架操纵，滞后于采煤机后滚筒6米依次顺序移架，及时支护顶板，移架一次到位。如图1-3所示。
图1-341103工作面支护布置示意图
二、存在问题
矿井井田范围内9号煤层大部被小煤窑采用刀柱法私挖乱采破坏，9号煤层采空区的连通范围、采空区与地表的构通情况、采空区内积水和积气等情况均不明。本矿在回采10、11合并层时，由于其顶板为层厚0.5m—1.8m的泥岩，放顶煤工作面在推进过程中经常要构通9号煤层采空区，此时，工作面漏风非常严重，进风顺槽、回风顺槽均出风，工作面中部无风，其中：进风顺槽出风约600m3，回风顺槽出风约1100m3。显然，工作面属开放式漏风。
工作面在向工作面漏风的同时，大量有害气体窜入，主要是CO2，其次有少量的CO和甲烷等，严重威胁工人的生命安全。2009年5月18日，本矿41103工作面在全负压通风的情况下，切眼后部顶煤垮落，构通9号煤层采空区，CO2浓度严重超标，致使一名矿工窒息死亡。
