煤与瓦斯突出防逆风装置的探讨(毕业设计).doc

0煤与瓦斯突出防逆风装置的探讨摘要：反向风门是煤与瓦斯突出矿井主要的安全防护设施。通过演马庄矿，九里山矿的实例分析，对反向防突风门风门、防突金属栅栏、防逆风装置的了解。反向风门是煤与瓦斯突出矿井安全防护设施之一，它的作用是当发生煤与瓦斯突出时将突出物隔挡在风门以内而不向外扩散，即：防止工作面发生煤与瓦斯突出时产生的高浓度瓦斯逆向流到新鲜风流中，在一定程度上抑制煤与瓦斯突出的扩展。因此，它是煤与瓦斯突出矿井通风系统中不可缺少的安全防护设施。为此，原煤炭工业部颁发的煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出细则和矿井通风质量标准和检查评分办法中对反向风门的设置都有相应的规定。但这些都是一般性的规定，具体到某个矿井来说，反向风门的位置、组数、风门及门墙的材质、结构等都必须视具体情况而定。煤与瓦斯突出是煤矿井下发生的一种复杂的瓦斯动力现象，是矿井严重自然灾害之一，我国凡是突出矿井对突出煤层进行采掘作业时必须执行“四位一体”防突综合措施，其中之一是在井巷揭穿突出煤层和突出煤层进行掘进或开采时都必须采取安全防护措施，安全防护措施包括震动放炮、远距离放炮、反向风门、避难所、压风自救系统和隔离式自救器等。反向风门是防止发生突出时瓦斯逆流蔓延至进风系统的一种通风设施，实践证明反向风门已取得了抑制突出瓦斯逆流的良好效果。但是，突出矿井反向风门设置技术条件并没有统一的规定，往往不能发挥很好的作用，鉴于各个突出矿井的差异性和井下的复杂性，规范反向风门设置的技术条件非常必要，为此特制定本标准。关键词：煤与瓦斯突出、反向风门、防突金属栅栏、防逆风装置、传感器、迎风板1目录前言.31.1矿井概况.51.1.1企业经济性质.51.1.2经济管理方式.51.2矿井开采自然条件.51.2.1矿井开采煤层情况.51.2.2煤层顶底板情况.51.2.3矿井瓦斯等级鉴定情况.51.2.4煤尘鉴定情况.61.2.5矿井水文地质情况.61.2.6井田内地质构造情况.61.3开拓系统及回采工艺.71.4通风系统.71.5瓦斯抽放系统.82煤与瓦斯突出.102.1煤与瓦斯突出的基本情况.102.1.1概念.102.1.2煤与瓦斯突出的机理.102.1.3煤与瓦斯突出发生的条件.112.1.4煤与瓦斯突出的一般规律.132.1.5煤与瓦斯突出的危害.142.2煤与瓦斯突出的预防措施.152.2.1区域性防突措施.152.2.2局部防突措施.203典型的煤与瓦斯突出措施.313.1目前演马庄矿采用的.313.1.1水力掏槽.313.1.2高压注水.373.2存在的问题及改进措施.394煤与瓦斯突出防逆风装置的探讨.404.1演马庄矿目前的防风装置方案.404.1.1突出危险掘进工作面进风侧必须设置2道以上坚固可靠的反向2风门.404.1.2重点监控的掘进工作面，必须设置两道坚固可靠的防突金属栅栏.444.1.3重点监控的掘进工作面必须使用瓦斯突出防逆风装置.444.2瓦斯突出防逆风装置暂行规定.454.2.1瓦斯突出防逆风装置.454.2.2其他规定.454.3存在的问题.454.4针对采煤工作面进风巷安装防逆风装置的设想.46结论.47致谢.48参考文献：.483前言我国是世界上最大的煤炭生产和消费国之一，在一次能源消费结构中，煤炭占到70%以上，煤炭的安全生产直接影响到我国国民经济的发展，但我国与各主要产煤国家相比，我国经常受到瓦斯，水，火，粉尘，顶板等自然灾害的威胁，加上抗灾能力较弱，煤矿事故时常有发生。我国是世界上煤与瓦斯突出灾害最严重的国家，20%左右的国有重点煤矿属突出矿井，迄今累计发生突出次数达1.4万次。回采工作面发生突出次数占到15.8%。2005年至今，国家煤矿安全监察局统计在册的我国煤矿煤与瓦斯突出死亡事故76起，死亡人数389人，有近20%的突出发生在回采工作面，且由于回采工作面工作人数多，防治突出的区域大，往往造成较大的伤害，例如湖南省最近连续2次发生的特大煤与瓦斯突出事故（娄底市12.3事故，衡阳市12.13事故）均发生在回采工作面，造成24名工友死亡。2004年10月20日,河南大平煤矿发生特大煤矿事故,死亡148人,事故原因就是先发生瓦斯突出后引发瓦斯爆炸。瓦斯事故是煤矿生产的重大灾害之一，瓦斯突出不仅能摧毁矿井设施、破坏通风系统，而且能使井巷充满瓦斯和煤（岩）抛出物，造成人员窒息、煤流埋人，甚至会发生瓦斯爆炸。特别是随着开采深度的延伸，煤层瓦斯含量逐渐增加，煤层瓦斯压力增大，矿井瓦斯危险性增高，防治难度越来越大，我国是瓦斯事故最多的国家之一，提高我国的瓦斯治理技术是我们的当务之急。煤与瓦斯突出在安全生产和经济社会效益等方面造成极为恶劣的影响。因此，煤与瓦斯突出灾害的防治仍是煤矿安全生产的首要任务。突出是一种极其复杂的物理力学过程，尽管我们还不完全清楚突出的机理，但突出的综合假说得到了世界突出研究者的广泛认同，认为突出是瓦斯、地应力和煤体物理力学性质共同作用的结果。按照目前的认识和防治技术，根除突出灾害的发生是完全可能的。但由于经济和技术的原因，主要是技术的原因，全世界一些原来突出十分严重的国家，如法国、日本、英国和澳大利亚等，突出矿井已经全部关闭。我国突出矿井均依照煤矿安全规程的要求3，采4取“四位一体”的防治措施。实践证明这一措施是行之有效的，它大幅度地降低了动力灾害发生的数量和规模。通过十几年的实践证明我国采取的四体一位和区域性和局部性的防突措施取得了丰硕的成果。但是，一旦发生煤与瓦斯突出，我们必须采取措施使事故的危害程度减小到最低程度，反向风门是煤与瓦斯突出矿井安全防护设施之一，它的作用就是当煤与瓦斯突出时将突出物隔挡在风门以内而不向外扩散，即，防止工作面发生煤与瓦斯突出时产生的高浓度瓦斯逆向流到新鲜风流中，在一定程度是抑制煤与瓦斯突出的扩展。因此，它是煤与瓦斯突出矿井通风系统中不可缺少的安全防护设施。在煤与瓦斯突出后能否准确快速的启动方向风门对于降低灾害，它的及时、准确的启动具有重要意义.51矿井资料1.1矿井概况演马庄矿由武汉煤矿设计院设计，1958年9月开始建井，1961年4月投产。矿井设计能力45万吨/年，2005年核定矿井生产能力为90万吨/年，通风能力150万吨/年，2005年实际生产原煤89.6万吨，2006年实际生产原煤90万吨。演马庄矿现有职工总人数4158人，其中全民工3040人（固定工1093人，合同制1947人），农民轮换工1118人。劳动组织方式为“三八”制即全天分三班，每班八小时工作制。1.1.1企业经济性质演马庄矿为合法国有企业。1.1.2经济管理方式演马庄矿属焦煤集团有限责任公司下设的一个分公司，即焦煤集团有限责任公司演马庄矿分公司，既不是独立经营，又不是个人承包经营。1.2矿井开采自然条件1.2.1矿井开采煤层情况井田内含煤系8个煤层，全为优质无烟煤，二1煤为本井田主要开采煤层，赋存于山西组底部，上距砂锅窑砂岩78米左右，下距山西组底界(L9顶)10米左右。煤层赋存稳定，结构简单，厚度1.7m10.6m，平均厚6.60m，可采性指数为97.5%，总体呈一单斜构造，走向N4045E，倾向SE，倾角415。2006年末地质储量11423.8万吨，可采储量6764.7万吨。1.2.2煤层顶底板情况顶底板岩性：伪顶为炭质泥岩，厚度01.0m，直接顶为粉砂岩，一般厚度为35m，局部为泥岩；老顶为砂岩，厚度为2030m。底板主要为泥岩和粉砂岩，直接底为粉砂岩与泥岩互层，厚度为1622.9m，其间夹薄层石灰岩，为二1煤至L8灰岩之间的主要隔水岩层。1.2.3矿井瓦斯等级鉴定情况每年按煤矿安全规程进行瓦斯等级鉴定，鉴定为煤与瓦斯突出矿6井。煤层自燃倾向：经煤炭科研总院抚顺分院鉴定煤的原样燃点为387392C，还原样与氧化样燃点之差(T)为1119C，二1煤层应属于类不易自燃煤层。1.2.4煤尘鉴定情况本区为无烟煤，挥发分(Vf)为6.16%，块度多以块状、粒状为主，煤尘量较小，且经测试知，火焰长度加岩粉量均为零。经煤炭科研总院抚顺分院鉴定二1煤层为无煤尘爆炸性煤层。1.2.5矿井水文地质情况水文地质条件为复杂型：有含水层五层第四系砂砾岩孔隙含水层：岩性主要为粘土、砂砾石，厚31.97m173.20m，冲积层含水层与隔水层相间，呈互层状，上部潜水埋深1830米，水位+81米左右，下部承压水，水位+80米左右。顶板砂岩裂隙含水层：由34层细中粒砂岩组成，总厚5.361.27m，平均20米，但其总水量不大于2m3/min，水力补充较差，易于疏干。L8灰岩含水层：厚810m，上距二1煤底一般为20米左右，岩溶裂隙较发育，富水性强，但差异性较大，为矿井涌水量的主要来源，现有水量45.5m3/min，如果不受断裂破坏，不会突水。L2灰岩含水层：厚4.8214.34m，上距二1煤底75米左右，岩溶裂隙十分发育，目前水位+70m左右，连通性好，突水性大，对矿井生产威胁大。O2灰岩含水层：厚度约400米左右，上距二1煤底110米左右，岩溶裂隙特别发育，连通性好，富水性极度强，目前水位+81米左右，是矿井水的总水源，对井下不直接产生影响。矿井正常涌水量74m3/min，最大涌水量85m3/min。1.2.6井田内