永安_可行性研究报告10607.doc

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1、沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 沁和能源集团有限公司永安煤矿沁和能源集团有限公司永安煤矿 20132013 年煤矿安全改造项目年煤矿安全改造项目 可可 行行 性性 研研 究究 报报 告告 编制单位：沁和能源集团有限公司永安煤矿编制单位：沁和能源集团有限公司永安煤矿 编制时间：编制时间： 20122012 年年 7 7 月月 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 2 - 参加编制人员名单参加编制人员名单 姓 名职 务专业职称 王李伟 技术员采矿 助理工程师 田二霏 技术员采矿 技术员 史沁东 通风副科长 采矿助

2、理工程师 张道林 安全科长采矿 助理工程师 王向伟 监控副主任 通风助理工程师 程双明 技术副科长采矿 助理工程师 秦落铭 地测科长采矿 助理工程师 宋猛 机电副科长机电 注册安全工程师 侯燎原 机电副科长机电 注册安全工程师 马向军 技术科长采矿 助理工程师 张沁武 地测副总工采矿 高级工程师 吴前进通风副总工 采矿 高级工程师 胡新社 总工 采矿 高级工程师 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 3 - 目目 录录 1 1、企业安全生产现状、企业安全生产现状 - - 5 5 - - 1.1 企业基本情况- 5 - 1.2 煤炭资源和开采地质条件-

3、6 - 1.3 2007 年至 2011 年安全投入情况.- 10 - 1.4 近几年安全事故分析- 10 - 2 2、安全生产存在的主要问题、安全生产存在的主要问题 - - 1313 - - 2.1 矿井通风系统存在的问题- 13 - 2.2 瓦斯抽放系统存在的问题- 14 - 2.3 井下紧急避险系统系统存在的问题- 15 - 2.4 矿井监测监控系统存在的问题- 15 - 3 3、煤矿安全改造十二五规划、煤矿安全改造十二五规划 - - 1616 - - 3.1 煤矿安全改造十二五规划（2011 年2015 年）- 16 - 3.2 总体规划实施步骤及目标- 19 - 4 4、安全改造项目

4、技术方案、安全改造项目技术方案 - - 2020 - - 4.1 矿井通风系统改造- 20 - 4.2 瓦斯抽采系统改造- 21 - 4.3 井下紧急避险系统完善- 22 - 4.4 煤矿监测监控系统建设 .- 23 - 5 5、安全改造项目投资估算和资金筹措方案、安全改造项目投资估算和资金筹措方案 - - 2424 - - 5.1 投资范围- 24 - 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 4 - 5.2 投资编制依据- 24 - 5.3 投资估算- 25 - 5.4 项目资金筹措方案- 25 - 6 6、工程招投标、工程招投标 - - 2525 -

5、 - 7 7、安全改造项目实施计划及预期效果、安全改造项目实施计划及预期效果 - - 2828 - - 7.1 项目实施计划- 28 - 7.2 项目实施后的预期效果- 28 - 附表：附表： 1、煤矿企业基本情况表 2、煤矿企业安全投入情况表 3、2009-2011 年国债或中央预算内投资项目完成情况表 4、煤矿安全技术改造项目投资估算表 5、煤矿安全技术改造项目投资汇总表 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 5 - 1、企业安全生产现状、企业安全生产现状 1.1 企业基本情况企业基本情况 沁和能源集团有限公司永安煤矿隶属于沁和能源集团有限公司，位

6、于晋 城市沁水县嘉峰镇西南 10km 处永安村附近。始建于 1954 年，1956 年投产， 矿井建矿设计能力 9 万吨/年，采用一对斜井开拓，开采一水平 3 号煤层。采 煤方法过去为老式巷道采煤法，爆破落煤，木柱支护，回采率低。1981 年由 于管理不善，曾发生瓦斯爆炸事故，造成人员伤亡，影响生产。 为了提高安全性，加快煤矿发展，永安矿于 2009 年进行了采煤机械化 改造并通过验收转入生产。山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组以晋煤 重组办发200938 号文批准的沁水县煤矿企业兼并重组整合方案中批准 该矿为单独保留矿井，保留矿井规模为 60 万吨/年；山西省煤炭工业厅以晋 煤行发2010

7、115 号文核定我矿生产能力为 60 万吨/年。 矿井通风方式为中央边界式，通风方法为机械抽出式，矿井有三个进风 井（安全出口斜井、主斜井和副斜井） ，一个回风立井；回风立井配备有两 台同等能力的主要通风机(一台运行，一台备用)，通风机型号 BD（K）54 No24（山西运城宇龙风机制造有限公司） ，配备电机型号 YB355L28，额定 电机功率为 200KW2，额定风量 3767550m3/min，额定风压 1163 3078Pa，电机转速 740r/min。目前,矿井总进风量为 4924m3/min，总回风量 为 5189m3/min，总回风瓦斯浓度为 0.12%，有效风量为 4828m3

8、/min，有效风 量率 98.02%，通风负压 2528Pa,等积孔 2.05m2。2011 年度矿井瓦斯和二氧化 碳等级鉴定批复为矿井绝对瓦斯涌出量为 17.04 m3/min，相对瓦斯涌出量为 22.64 m3/t；二氧化碳绝对涌出量为 2.73m3/min，二氧化碳相对涌出量为 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 6 - 3.63m3/t，属于高瓦斯矿井。 1.2 煤炭资源和开采地质条件煤炭资源和开采地质条件 1、煤炭资源 井田范围主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，其总 厚度为 125.31159.70m，平均 139.94m。

9、 本井田内稳定可采煤层共 2 层，即山西组 3 号煤层和太原组的 15 号煤 层（9 号煤层本井田局部可采，故不予详述） 。 3 号煤层平均厚度为 6.36 米，煤种属高变质无烟煤二号。 15#煤为煤层中有害元素主要为硫，硫含量达到 2.395.38%，为中高硫 高硫，经过洗选硫含量为 1.473.52%，有所降低，但硫含量还是比较高， 达到中硫高硫程度；磷含量平均在 0.00210.0042%，为特低磷煤；据邻 区有关资料氟含量为 61.6g/t，氯含量 0.006%，砷含量 2.32g/t。 2、开采地质条件 区域位于沁水煤田南部，所处大地构造单元为沁水块坳南部，大型沁水 含煤盆地沁水复式

10、向斜的东翼，与向南转折太行山背斜呈近北东东西向的 过渡部位，构造线方向总体上与地层走向一致，呈北北东至北东向，向北西 缓倾，倾角 36的单斜状构造，受新华夏系构造系叠加，在向斜东翼上又 发育一些简单的、对称的、起伏不大的宽缓背向斜，断裂构造不发育，无岩 浆岩与陷落柱分布。区域性晋获褶断带的主干断裂高平晋城段呈 NNE 向 在井田东约 20 km 晋城市东侧通过。 井田内以宽缓的褶曲为主要构造形迹，褶曲轴向近南北向，地层走向北 东向或北西向。井田主体构造为轴向 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 7 - 近南北的张沟背斜，背斜轴位于井田东部，井田大部分

11、处在向斜的西翼，井 田内延伸长度 2500m，产状平缓，两翼岩层基本对称，倾角 46。由地表、 钻孔及井下巷道控制。井田断层不发育。矿井自建矿以来未发现有小断裂， 未见陷落柱和岩浆岩体。 总之，井田地质构造简单，为宽缓的褶曲构造，地层较平缓，地层总体 走向为北东向或北西向，倾角较小，井田内地质构造为简单类型，对煤层开 采无影响。 3、瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤层自燃发火倾向等情况 2011 年度矿井瓦斯和二氧化碳等级鉴定批复为矿井绝对瓦斯涌出量为 17.04m3/min，相对瓦斯涌出量为 22.64m3/t；二氧化碳绝对涌出量为 2.73m3/min，二氧化碳相对涌出量为 3.63m3/t，属于

12、高瓦斯矿井。 根据山西省煤炭工业局综合测试中心 2010 年 8 月 11 日的检验报告，3 号煤煤层自燃倾向性等级为级，属不易自燃煤层。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 9 - 3.83细 砂 岩 黄绿色细砂岩 局部含有砾石 下 石 盒 子 组 砂质泥岩 1.25-25.26 10.67 黑灰色 上部含炭质 中部加薄层砂岩 下部含植物化石 中 砂 岩 1.17-13.05 5.62 灰黄色 有时变为粗砂岩 风化后呈黄绿色 厚度变化较大 深灰色 中间夹有细砂岩 本区不可采 深灰色 夹有薄层细砂岩 含植物化石 光亮型煤 本区不可采 深灰色 有时变为

13、泥岩 灰白色 风化面呈棕黄色 全区普遍发育 但厚度不稳定 深灰色 有时变为细砂岩 较稳定煤层 区内部可采 中间夹有薄层矸石 深灰色砂质泥岩 不可采区 全区普遍赋存 黑色泥岩 灰白色细砂岩 有时变为砂质泥岩 深灰色 有时下部变为泥岩 灰白色细砂岩 局部变为中砂岩 深灰色砂质泥岩 较稳定煤层 全区大部分可采 灰白色 坚硬 全区普遍发育 黑灰色 质脆 含铁质结核 不可采 局部地区中夹1-2层石 灰黄色 坚硬 风化面呈褐色 上部有时变为细砂岩 全区发育 不可采 黑色 有时变为砂质泥岩 灰白色 坚硬 下部有时变为粗粒 全区普遍发育 不可采 黑色泥岩 灰色 坚硬 含动物化石 俗称猴石 不可采 全区普遍赋存

14、 白色细砂岩 较坚硬 黑色泥岩 全区稳定可采 上部含0.20M的夹石 灰白色 有时变为细砂岩 灰白色 较坚硬 黑色泥岩 深灰色 含大量的动物化石 俗称钱石 因含百合茎得名 不可采 全区普遍赋存 黑色砂质泥岩 灰白色 坚硬 上部为砂质泥岩 下部变为粗砂岩俗称黄牛石 黑色状 深灰色 块状灰岩 中间常夹1-2层泥岩 俗称四节石 不可采 全区普遍发育 灰白色 较坚硬 灰黑色 有时变为细砂岩 风化后多呈角碎块状 光亮型煤 井田内的主要可采煤层 稳定可采 含夹石2-5层总厚 0.38M 深灰色 有时中间夹有细砂岩 灰色 坚硬 含砂质不均 上多 下少 深灰色 上部含黄铁矿 致密 8.54 0.60-13.1

15、5 5.28 4.50-19.17 9.43 4.69-6.80 5.86 2.40-13.88 8.30 1.77-10.00 5.38 0.20-0.68 0.53 3.40-10.60 5.30 1.40-12.00 6.26 1.12-32.94 11.37 0.37-11.60 3.80 0-0.75 0.31 0.35-5.36 3.06 0.85-10.72 3.69 0.95-11.36 3.33 0.20-5.31 1.98 0.18-1.89 1.25 0.15-10.84 5.30 1.43-6.83 3.80 0.20-0.73 0.36 0.18-2.61 1.69

16、0.35-9.73 2.86 0-1.30 0.18 2.00-39.65 13.38 0.12-16.91 6.71 0-1.27 0.28 3.68-48.5 15.93 0-1.66 0.31 0.50-40.26 14.63 0-10.17 2.44 0-1.80 1.04 1.32-16.44 6.96 0.62-3.77 1.83 0.69-7.83 4.30 0-0.62 0.29 0.18-11.09 3.68 2.49-9.42 5.74 0.50-27.06 5.12 0.27-2.40 1.11 0.50-22.29 7.82 0.56-13.18 4.50 0.52-1

17、3.01 5.23 0-0.74 0.35 1.38-33.80 8.80 0-0.64 0.21 0.65-26.21 9.499.49 9.70 18.50 18.85 24.08 28.58 36.40 37.51 42.63 48.37 52.05 52.34 56.64 58.47 65.43 66.47 68.91 83.54 83.85 99.78 100.06 106.77 120.15 120.33 123.19 124.88 125.24 129.04 134.34 135.59 137.57 140.90 144.59 147.65 147.96 151.76 163.1

18、3 169.39 174.69 175.22 180.60 188.90 194.76 204.19 209.47 砂质泥岩 及泥岩 砂质泥岩 泥 岩 煤 泥 岩 及 砂质泥岩 细 砂 岩 石 灰 岩 泥 岩 煤 中 砂 岩 煤 泥 岩 及 砂质泥岩 细 砂 岩 煤 砂质泥岩 细 砂 岩 泥 岩 煤 砂质泥岩 细 砂 岩 砂质泥岩 煤 砂质泥岩 煤 砂质泥岩 中 砂 岩 煤 砂质泥岩 砂质泥岩 煤 中 砂 岩 泥 岩 煤 细 砂 岩 泥 岩 及 砂质泥岩 石 灰 岩 煤 细 砂 岩 泥 岩 及 砂质泥岩 石 灰 岩 煤 细 砂 岩 泥 岩 及 砂质泥岩 泥 岩 及 砂质泥岩 煤 细 砂 岩 K

19、8 山 西 组 1# 2# 3# 4# 6# K7 8# 9# K6 10# 11# 12# 13# 14# 15# K4 K3 K2 K1 本 溪 组 中 石 炭 统 太 原 组 下 二 叠 统 上 石 炭 统 二 叠 系 石 炭 系 古 生 界 煤系地层综合柱状图 地层系统 地 层 代 号 柱 状 1:200 岩层名称 累 厚 层 厚 最小-最大 平均 岩 性 描 述 界系统组 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 10 - 4、水文地质 (1)本井田现已形成大面积采空区，采空区面积 1.65715km2，通过井下调 查，开采 3#煤层为下山开采，

20、矿井涌水量主要为采空区工作面前期顶板渗水 及采空区积水所致，井下涌水量正常为 25m3/h，最大为 30m3/h。 (2)井田 3#煤层赋存最低标高为+400m，奥灰水位约 538.7m 左右，低于 奥灰水位 138.7m，根据采矿工程设计手册表 8-10-2，影响底板突水的主 要因素的计算，底板破坏深度 h=7.9291Ln(L/24)+0.009H+0.0448-0.3113， 式中 h底板破坏深度；L工作面斜长；H开采深度；煤层倾角； 底板岩石坚固性系数。经过计算得 h=13.2m，3#煤层底板离奥陶系峰峰组含 水层 110m 左右，其间有 5 层较厚的泥岩隔水层，根据开采 3#煤层对底

21、板的 破坏深度、其与含水层之间的距离以及其间隔水层情况分析，正常区段奥灰 水对该矿 3#煤层开采无大的影响。 (3)周边小窑积水：据精查资料，井田周围小矿与本井田有井田边界保安 煤柱隔离，对本矿水文地质条件无影响。井田西北五里庙煤矿井下涌水量不 大；井田东北部东沟煤矿井下涌水量不大；井田东南部南凹寺煤矿井下涌水 量为 200m3/d，最大为 380m3/d。 (4)由于该矿开采历史较长，井田内及周边形成一定面积的采空区，将对 今后采掘工程造成一定的威胁，在生产过程中一定要执行探放水制度。 综上所述，永安生产矿井地质构造简单，煤层赋存稳定且平缓，水文地 质条件简单，开采技术条件好，影响安全生产的

22、主要地质因素为瓦斯、水。 5、2011 年末矿井资源情况 2011 年矿井原煤产量完成 30.24 万吨。永安煤矿井田面积为 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 11 - 3.8587km2，2011 年末矿井保有地质储量为 4588 万吨，按生产能力 0.6Mt/a 计算，3#煤剩余服务年限为 13.6 年。 1.3 2007 年至年至 2011 年安全投入情况年安全投入情况 2007 年至年至 2011 年安全投入情况年安全投入情况 2007 年，原煤产量达 57.706 万吨，煤炭销售收入为 27698.88 万元，安 全投入合计为 247.9

23、6 万元。2008 年，原煤产量达 28.114 万吨，煤炭销售收 入为 15462.7 万元，安全投入合计为 1665.91 万元。2009 年，原煤产量达 15.55 万吨，煤炭销售收入为 9330 万元，安全投入合计为 1444.36 万元。 2010 年，原煤产量达 27.67 万吨，煤炭销售收入为 16602 万元，安全投入合 计为 2290.96 万元。2011 年，原煤产量达 30.24 万吨，煤炭销售收入为 18144 万元，安全投入合计为 2106.96 万元。 2007 年至 2011 年安全投资合计为 7756.15 万元。 该矿按照上级规定要求，坚持“综合平衡、先后排队

24、、保证重点、统筹 安排”的原则，严格落实项目安全工程资金投资概算。 同时，该矿按有关规定制定有完善的安措费提取与使用制度，目前严格 按照有关规定标准提取，并在中国建设银行股份有限公司沁水支行建有专用 资金账户，帐号为 14001657208050502236。 1.4 近几年安全事故分析近几年安全事故分析 煤矿事故统计煤矿事故统计 沁和能源集团有限公司永安煤矿建矿时间较早，矿方对矿井历年来的事 故进行了统计。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 12 - 建矿至今共发生安全伤亡事故 5 起，死亡 19 人，其中顶板事故 3 起， 死亡 11 人，占

25、57.9%；其他事故 2 起，死亡 8 人，占 42.1%。 从统计数字看出，近几年安全伤亡事故主要发生在顶板管理方面，作为 高瓦斯矿井，更不能忽视“一通三防”的管理。 沁和能源集团有限公司永安煤矿事故情况汇总表 伤亡程度 序 号 事故 类型 发生 次数 发生 时间 事故原因轻 伤 重伤死亡 1 瓦斯1 起1981 年 12 月 仓房工作面明闸刀供电引起瓦 斯爆炸 216 2 冒顶1 起93 年 2 月仓房工作面支护不及时 6 3 卧架1 起98 年 9 月 3104 上下分层工作面错距不够， 引起下分层工作面压力增大， 造成卧架。 3 4 瓦斯 事故 1 起2000 年 7 月掘进工作面违章

26、放炮引起 312 5 顶板 事故 1 起2008 年 1 月掘进工作面顶板冒顶 102 （二）煤矿事故分析（二）煤矿事故分析 该矿位于沁水县嘉峰镇境内，为高瓦斯矿井，井下 3#煤层中瓦斯含量比 较大，矿井瓦斯涌出比较高，存在井下部分地点偶然出现瓦斯超限现象。现 矿方在使用大功率主要通风机，加大矿井各地点风量、采用煤层瓦斯抽放， 对瓦斯严格进行管理等措施，有效的治理了瓦斯；但在井下因配风不合理、 存在的盲巷、顶板冒落的空洞等地出现的瓦斯积聚，遇到地质构造带、采空 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 13 - 区以及周边煤矿破坏贯通点出现的瓦斯异常情况，

27、均有可能造成瓦斯事故。 根据晋城市范围内的事故统计分析，冒顶片帮事故在各矿的发生频率较 高。而每次顶帮事故，主要有下面几个原因：工作面矿山压力大，顶板下沉 速度快，未尽快掌握初期来压和周期来压规律且采取措施不力；对井田内地 质构造的影响了解不够，采取措施不力；支护工作不及时；支护质量不合格； 支护密度不足；巷道维修不及时或维修措施不当；安全管理制度、记录和措 施不全，或无贯彻落实；职工思想麻痹，违章指挥，违章作业；矿井采用新 方法、新工艺、新设备后，职工的熟练程度不够，在实际操作过程中也可能 导致冒顶片帮事故的发生。所以顶帮管理是本矿安全管理的重点，在工作中 一定要建全顶帮管理的各项安全管理制

28、度、记录和措施，要加强现场管理， 消除隐患，对职工进行安全培训，杜绝违章指挥、违章作业，重视安全管理， 防止事故的发生。 水灾事故发生的频率虽然不高，但此类事故一旦发生将会造成重大伤亡 事故和经济损失，该矿井田范围内分布有大面积采空区，邻近矿井在开采中 已经有沟通采空积水的情况发生，矿方在不明开采区域采空积水分布情况下 切不可违章强行开采，一定要坚持“有疑必探，先探后掘”的探放水原则， 发现有透水预兆时一定要停止任何生产活动，撤出人员，制定安全措施，排 除隐患后方可继续作业，防止水害事故发生。 该矿井上下使用了带式输送机、串车提升、刮板输送机、无极绳绞车、 调度绞车等提升运输设备，运输环节多,

29、易发生运输事故；另外运行中的机械 设备若直接与人体接触时，易引起因夹击、碰撞、剪切、卷入、绞、碾、割、 刺等机械伤害。建议加强安全管理，加强从业人员安全教育工作，加强安全 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 14 - 检查工作和隐患排查工作，将事故隐患消灭在萌芽状态，确保矿井安全生产。 该矿采掘工作面使用了大量先进的生产设备，动力强劲，电力强度高， 且作业人员都是近距离接触，发生电击伤和机械传动力伤害的可能性很大， 因此矿方要积极按照国家标准要求，为作业人员配备齐全劳动防护用品，使 用国家规定的煤安标志产品，加强现场管理，努力把机械事故降至最低程度。

30、 井下用电量大，电气设备多，供电系统复杂，极易引发触电事故，矿方 要高度重视，加强对电气设备的检测和井上下电钳工操作技能的培训，制定 齐全有效操作规程，合理操作，保证电器设备运行正常，促进矿井安全生产。 中毒窒息事故和火灾事故虽未在近几年发生，但矿方仍应引起足够重视， 防止其发生。 2、安全生产存在的主要问题、安全生产存在的主要问题 永安煤矿经过几年的安全技术改造，虽然改造了矿井 3#煤层井巷工程、 更新了瓦斯抽放系统部分设备及管线、完善了井下监测监控系统、开展了煤 层注水，但仍然存在以下几方面问题： 2.1 矿井通风系统存在的问题矿井通风系统存在的问题 一、矿井总回风系统 由于煤矿主要进回风

31、巷道的服务年限长，局部地段巷道压力大，断面受 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 15 - 压变小，不能满足井下回风需要，因此需对巷道变形较大的地段进行整扩巷， 并进行补强注浆（化学材料）加固。 二、通风设施、设备 现井下风门多数为自制，其漏风大，连锁功能差，且负压大时开启困难， 对井下通风系统造成一定的负面影响，安设无压风门可解决这些问题。 随着采区和工作面的延伸，采掘装备的机械化程度提高，掘进距离增加， 原有小功率双电源双风机局部通风机不能适应要求，需要更换和补充大功率 双电源双风机局部通风机。 2.2 瓦斯抽放系统存在的问题瓦斯抽放系统存在的问

32、题 一、我矿建有地面永久瓦斯抽采系统，瓦斯抽采系统始建于 1997 年， 由煤科总院抚顺分院设计，中间经 2003 年由阳泉煤业集团有限责任公司设 计院设计进行了改造后，又于 2010 年请煤科总院沈阳煤科院进行彻底改造 设计，并通过省、市、县煤炭工业局评审、验收，采用本煤层边掘边抽、边 采边抽和采空区抽采矿井瓦斯。改造后矿井共有两套抽采系统：一套为两台 SK85 泵（一运一备） ，电动机功率 132KW，另一套为两台 SK42 泵（一 运一备） ，电动机功率 75KW，现瓦斯抽采系统运行良好。其中，SK85 泵 抽采系统，主管路直径为 325mm 的螺纹钢管，长度为 1100m，主要用于一、

33、 二采空区抽采；SK42 泵抽采系统，主管路直径为 219mm 的螺纹钢管，长 度共计 1400m，主要用三采空区抽采。因我矿掘进面位于下分层，属于上分 层采完后掘进，以上可以看出我矿的抽采区域都在采空区。 现两套系统均为低负压抽放，其中 SK-42 泵抽放浓度为 2%，负压为 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 16 - 3.2KPa，日抽采量为 900m3，SK-85 泵抽放浓度为 10%，负压为 5.0KPa，日 抽采量为 10000m3。 二、随着开采深度的增加，瓦斯量大幅度提高，现有部分钻机因使用时 间长，运行效率低，已不能满足瓦斯抽放工作

34、的需求。 2.3 井下紧急避险系统系统存在的问题井下紧急避险系统系统存在的问题 2008 年煤矿安全改造项目安排建设 2 个井下临时避险硐室，现由于所需 资金数额较大、且时限要求太紧，井下移动救生舱和井下临时避险硐室内的 配套救援、救生装备未能全部配套到位。按照国家煤矿安全监察局的要求， 所有矿井必须在 2013 年 6 月底前完成井下紧急避险系统的建设、安装及调 试工作。 2.4 矿井监测监控系统存在的问题矿井监测监控系统存在的问题 我矿新监控中心机房于 2012 年 1 月正式投入运行，室内采用双回路供 电，配备有 30KVA 不间断式后备电源，保证在市电停电的情况下，可供机 房 2 小时

35、内不间断供电，根据有关规定，2008 年 8 月份，我矿委托晋城市煤 炭设计室编制了沁和能源集团有限公司永安煤矿安全监控系统升级改造方 案设计 ，并于 2008 年 9 月份对原安全监控系统进行升级改造为由煤炭科学 研究总院生产的 KJ83N 型安全监控系统，2009 年 1 月份通过市、县两级验 收。现监控机房安装两台主机，一台做为备用，井下安装 KJF392 型安全 监控分站 14 台，GJC4（B）型甲烷传感器、GTH500（B）型 CO 传感器等 18 个种类共 105 个传感器。但由于井下环境的影响和生产组织的需要，维持 系统运行的传感器和传输线缆需要及时补充和更新。 沁和能源集团有

36、限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 17 - 矿井地面现有程控交换站，装备一套局用数字交换机，负担矿内外的通 迅任务。另外还建有移动通信的地面基站及小灵通地面基站，并安装了井下 小灵通通讯系统，通信条件满足矿井生产的需要。 根据山西省煤炭工业厅和山西煤矿安全监察局的要求，为了提高紧急情 况下井下人员的信息传导效率，井下应急广播系统已安装完毕通过验收。 3、煤矿安全改造十二五规划、煤矿安全改造十二五规划 3.1 煤矿安全改造十二五规划（煤矿安全改造十二五规划（2011 年年2015 年）年） 一、重点项目 针对矿井的实际情况，在 “十二五”期间主要对矿井通风、瓦斯抽

37、采、 机电运输、综合防尘、探防水等影响矿井安全生产的系统和关键环节进行优 化和改造，保证矿井的安全生产。 二、十二五规划 结合本矿井现开采煤层赋存条件、技术装备水平、开采方式，通过对安 全生产方面主要存在问题的分析，为认真贯彻“安全第一、预防为主”的生 产方针，搞好矿井瓦斯治理、 “一通三防”和防治水等工作，全面提升矿井 抵御自然灾害能力。从根本上杜绝各类安全生产事故，现提出矿井 2011 2015 年安全改造总体规划。 1、矿井通风系统改造(5300 万元) 购置防爆对旋智能局部通风机和无压风门，彻底解决掘进工作面因无计 划停风而造成的不安全因素。同时对影响矿井进回风的 4200 米失修巷道

38、， 每年进行定期的维护，保证通风断面，减小通风阻力，提高安全系数。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 18 - 整扩巷道工程 3#煤皮带下山、材料下山整扩巷工程，工程量约 2000 米；运料平巷整 扩巷工程，工程量约 800 米；3#煤北斜巷整扩巷工程，工程量约 400 米；3# 煤回风下山整扩巷工程，工程量约 600 米。 配备智能变频局扇 10 套，购置无压风门 40 套；其它仪器仪表及计量 装置淘汰更新。 2、瓦斯抽放（4100 万元） 瓦斯治理巷道工程 在 3#煤回采工作面进行瓦斯抽放。 与抽放钻孔配套瓦斯抽放管路的铺设、补充，每年购置抽放

39、钻机 2 台， 完善、补充瓦斯抽放监测计量系统和抽放计量装置，从而加大矿井瓦斯抽放 量。 抽放系统 3#煤层 3400 集中回风巷更换抽放管，长度 1100 米；瓦斯抽放系统其他 设备及工程。 3、安全监测监控系统（1500 万元） 矿井安全监测监控系统日常检修、维护、保养及设备补充。 每年定期对监测监控系统的线路、配件等进行校核，保证其监控效果。 4、防灭火（1110 万元） 防灭火、加固材料及设备。 束管监控系统维护。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 19 - 5、综合防尘（4000 万元） 随着矿井开采力度的加大，粉尘问题日益突出，严重影响

40、着工人的健 康，因此增加煤层注水设备及配套设备的购置量（煤层注水是从源头上消除 煤尘，是治理煤尘的治本之策） ，同时更新多功能自动防尘喷雾装置、综放 支架喷雾装置，立足于降低作业场所的煤尘量，改善作业环境。 更新原有部分管路及防尘设备、设施，进一步完善矿井防尘洒水系统。 掘进工作面安装除尘设施，从源头治理。 6、地测防治水（3200 万元） 按照“预测预报、有掘必探、先探后掘、先治后采”的方针，购置物探 设备对回采工作面进行勘探，购置钻机对掘进工作面进行探放，确保矿井的 安全生产。 7、顶板管理（390 万元） 在规划期内计划引进 KJ216B 顶板动态监测仪器，实现对回采工作面及 两顺槽顶板

41、压力的动态监测。 8、矿井避险六大系统（1500 万元） 避险硐室 完善六大系统建设，在十二五期间计划建设永久避险硐室 1 个，临时避 险硐室建设 2 个，随着回采工作面的结束和安装继续完善回采工作面避险硐 室，始终保持 2 个；采掘进工作面按设计安装救生仓。 压风管路的改造 对地面到井下 3400 米压风管路的改造，和 3#煤采区及压风管路更换。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 20 - 井下应急广播系统建设 为了完善紧急避险系统，需要建设语音通讯系统，应在主巷道、采区巷 道平均分布、井下急救室，避难硐室里及外围、回风巷口、尾，运输巷机头、 机

42、尾。使用扬声器及时通知区域内人员撤离、寻找人员。 9、供电系统改造（3140 万元） 配电室的改造：配电室改造，高低压开关更新，优先选用箱变配电方 案。 矿井双回路供电系统扩容改造工程 目前永安矿井供电系统需扩容满足以后矿井改扩建，需到省厅办理相关 手续。 供电系统消谐装置 由于矿井供电系统接入自备发电机和变频装置的使用，造成电网谐波， 影响供电安全。 供电计量系统改造 健全完善供电计量系统，更换淘汰旧式电度表，更换为卡式电表，重新 敷设。 10、安全网络信息化系统建设（300 万元） 为适应全省煤炭工业发展的要求，提高煤矿安全生产保障能力，根据上 级文件精神要求，对矿井监控系统平台的整合，进

43、行信息化系统工程建设， 建设信息平台，将各种监控数据实时传输到同一个平台，来实现对安全生产 动态运行信息的集中管理。主要建立内部局域网、调度管理信息平台、调度 通讯系统、调度视频会议系统等。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 21 - 3.2 总体规划实施步骤及目标总体规划实施步骤及目标 依据矿井安全改造十二五规划方案，为保证方案的有效实施，特制定 20112015 年实施步骤及其预期达到目标。 2011 年 5 月份编制安全改造项目规划、审批； 2011 年 6 月底 -2015 年 12 月完成规划项目的全部工程。 2016 年 1 月组织工程

44、的竣工验收。 经过安全改造完成且全部系统投入运行后，沁和能源集团有限公司永安 煤矿的安全生产将会迈上一个新的台阶，极大地提高了矿井的抗灾应变能力； 矿井通风系统稳定可靠；满足矿井瓦斯抽放的要求；满足矿井防尘洒水要求； 同时可以将抽出的瓦斯气利用，既变废为宝，又保护环境。 4、安全改造项目技术方案、安全改造项目技术方案 4.1 矿井通风系统改造矿井通风系统改造 4.1.1 改造的必要性：改造的必要性： 一、矿井通风网络存在问题一、矿井通风网络存在问题 矿井现开采的 3#煤层井田内大部分已基本采空，采区走向长 2.1km，倾 向长 2.8km。受矿山压力的影响，矿井主要进回风巷道局部地段变形严重，

45、 影响巷道的通风断面，增加了局部通风阻力，需要对其进行扩巷和维修。 二、其他方面二、其他方面 矿井原风门均采用自制木框风门，尺寸不标准，人员通过时开启十分困 难，为了保证通风系统的稳定可靠，按照通风质量标准化的要求，需要购置 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 22 - 并安装无压风门。 随着采区的逐步延伸和综掘工艺的推广应用，掘进工作面对局部通风的 要求越来越严格，因此需要配备智能局扇以提高掘进工作面风量和供风可靠 性。 4.1.2 改造设计方案改造设计方案 1、配备智能变频局扇。 2、购置无压风门 10 套，购置大显数字式甲烷报警仪 400 台。

46、 3、矿井主要进回风巷道局部地段变形严重，影响巷道的通风断面，增 加了通风阻力，需要对其进行扩巷和维护。维护长度 1600m，设计断面（宽 高）：4.02.50m，采用金属棚支护。 4.2 瓦斯抽采系统改造瓦斯抽采系统改造 4.2.1 工作面抽放现状改造的必要性工作面抽放现状改造的必要性 1、由于 3#煤层本身的透气性较差，加之煤层厚度大，且煤层顶部有 0.20-0.30m 的软煤，尽管采用本煤层抽放钻孔进行预抽，但预抽的时间短， 抽放总能力有限，本煤层瓦斯主要靠风排。 2、受矿山压力的作用，随工作面推进 15 米左右钻孔就塌孔造成抽放流 量和浓度同步降低，抽放发挥作用的时间均不超过 10 天

47、，其抽放瓦斯的量 只占总量的 15%左右；钻孔工作量大，钻场变动频繁，容易与工作面的其他 工序间造成干扰。 3、根据观测报表分析，年初以来工作面推进线以内的钻孔都在发挥作 用。其不足之处在于受终孔位置限制，工作面初采顶板未全部跨落期间上隅 角瓦斯管理较困难。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 23 - 4、出于落实“加强瓦斯管理，做到应抽尽抽” ，钻孔工程量需增加，对 抽放能力有了更高的要求。 4.2.2 改造技术方案改造技术方案 1、鉴于 3#煤层的厚度大、透气性差等情况，本次设计在工作面科学布 置抽放钻孔，利用煤壁矿山压力作用，经裂隙带提前抽放

48、 3#煤及附近岩层赋 存的瓦斯。根据设计方案，本次设计购置 1 台深孔钻机及配套大孔径钻头， 在两顺槽施工本煤层顺层钻孔并高压注水，降低煤层开采时的煤尘、提前释 放瓦斯。 2、抽放管路的敷设：根据矿井瓦斯抽放工作的需求，购置并安装聚乙 烯抽放管 2300m。 3、根据 20122014 年生产接续规划，2013 年的瓦斯抽放钻孔工程量为 6000m。 4.3 井下紧急避险系统完善井下紧急避险系统完善 4.3.1 改造的必要性改造的必要性 永安煤矿的井田面积为 3.8587km2，南北长 2.8km，东西宽 2.1km，现开 采 3#煤层，3#煤共分五个采区、一至二采区均开采结束，现在四采区开采； 井下共布置 1 个回采工作面和 1 个掘进工作面。晋城市煤炭工业局核准的本 矿井下人员定员最大值为每日早班的 77 人，根据井下人员定位系统的数据， 井下人员的分布情况为 3 号煤层约 60 人，安全管理人员约 12 人。 如果发生意外事件，需要进避难硐室和救生舱等待救援的人员主要为每 个生产采区的作业人员，因此需要在采区及采掘工作面寻找适当地点建设临 时避难硐室或安装紧急救生舱。 沁和能源集团有限公司永安煤矿 2013 年煤矿安全改造项目 可行性研究报告 - 24 - 4.3.2 系统改造方案系统改造方案 目前矿井井