煤矿瓦斯抽采专项设计书

1 煤矿瓦斯抽采专项设计书 一、编制设计的依据 1、设计委托书 2、上阶段设计及审批文件 （ 1） 2011年 8月委托 坝县马幺坡煤矿开采方案设计 (变更 )，并经贵州省能源局以 关于对平坝县马幺坡煤矿开采方案设计（变更）的批复（黔能源煤炭 2012 40 号） 进行了批复，变更后矿井生产规模 30 万 t/a。 （ 2） 2012年 4月委托 坝县马幺坡煤矿安全设施设计 (变更 )，并经贵州煤矿安全监察局盘江监察分局以 关于对平坝县马幺坡煤矿安全设施设计（变更）的批复（黔煤安监盘字 2012 89 号） 进行了批复 。 3、地质报告及其它审批决议 （ 1） 贵州省能源局关于对安顺市平坝县马幺坡煤矿生产地质报告的批复（黔能源发 2010 809 号）及专家组评审意见 。 （ 2） 关于对安顺市煤炭局关于请求审批平坝县马幺坡煤矿 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定的请示的批复（黔能源发 2009 298 号） 。 （ 3） 关于安顺市煤炭管理局关于安顺市小煤矿 2009 年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复（黔煤生产字 2009 269 号）；关于安顺市工业和信息委员会关于安顺市小煤矿 2010 年度瓦斯等级 鉴定结果的请示的批复（黔能源发 2010 832 号）；关于贵阳市、六盘水市、安顺市、毕节市、遵义市（第二批）、铜仁市 2011 年度煤矿瓦斯等级鉴定的批复（黔能源煤炭 2012 39 号）； （ 4） 平坝县马幺坡煤矿煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定报告； 4、依据的有关法律、条例、规程、规范、细则 （ 1）中华人民共和国煤炭法 ( （ 2）中华人民共和国安全生产法 ( （ 3）中华人民共和国矿山安全法 ( （ 4）中华人民共和国矿山安全法实施条例 ( （ 5）煤矿安全规程， 2009 年版； （ 6）煤炭工业小型矿井设计规范 ( 2 （ 7）矿井瓦斯抽采规范 ( （ 8）矿井瓦斯抽采管理规范 (煤安字 1997第 189 号 )； （ 9）煤矿瓦斯抽采基本指标 ( （ 10）矿井瓦斯涌出量预测方法（ （ 11）矿井通风安全监测装置使用管理规定 (煤安字 1995第 562 号 )； （ 12）国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于加强煤矿 建设项目瓦斯抽采工作的通知（安监总煤监 2008 167 号）； （ 13）贵州省人民政府办公厅关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见（黔府办发 2008 83 号）； （ 14）贵州省人民政府办公厅关于转发省煤矿瓦斯治理与综合利用领导小组办公室瓦斯治理与综合利用考核管理办法的通知 (黔府办发 2008 84 号 )。 二、设计的指导原则 1、严格执行国家有关安全生产的法律、法规。 2、严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理十二字方针。 3、合理安排掘进、抽采、回采三者的超前和接替关系，保 证瓦斯抽采所需的时间，提高抽采效果。 4、尽可能利用开拓、准备、回采巷道抽采瓦斯，并布置专用瓦斯抽采巷道。 三、主要技术经济指标 1、矿井瓦斯储量： 341 2、矿井瓦斯可抽量： 3、矿井抽采规模： 50m3/量）； 4、瓦斯抽采总投资： 元 ； 四、存在的主要问题及建议 矿井瓦斯基础资料还很缺乏，因此在今后的抽采过程中，应加强矿井瓦斯抽采资料的收集整理，以进一步优化矿井瓦斯抽采参数。 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 3页 第一章 矿井概况 第一节 矿井概述 一、矿井交通位置 贵州平坝县马幺坡煤矿 位于平坝县乐平乡，矿区距乐平乡 四级碎石路面；乐平乡距贵（阳）黄（果树）公路 8三级公路；矿区距贵昆铁路天龙站 15新平坝站 28矿井交通位置见 图 1 二、井田地质特征 （一）地层 矿区及周边出露地层主要有二叠系上统峨眉山玄武岩组 （ 、上统龙潭组 （ 、长兴 +大隆组 （ d） 、三叠系下统大冶组（ 及少量第四系 （ Q） 。 （二）地质构造 1） 区域构造 矿区位于扬子准地台黔北台隆南部边缘，区域上为平坝向斜西翼、大威岭背斜南东翼中部。 2） 矿区构造 区内为缓倾单斜构造 ，地层走向总体呈北东 向南东，倾角一般 410，局部 12，矿区上部煤层平均倾角 5、中 。区内未发现大的断层、褶皱。 矿区地质构造为简单类型。 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 4 图 1坝县马幺坡煤矿交通位置图 马幺坡煤矿 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 5页 （三）煤层特征 1） 含煤地层 矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组（ 属海陆交互相沉积，变质程度高，出露于矿区北部地段。龙潭组（ 315 410m，一般厚度 351m。构造总体为 倾向南东的缓倾单斜构造 ， 倾角一般 4 10 。岩性以 砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、少量炭质粘土岩、灰岩 及 煤层组成。 2） 含煤性 含煤地层全组含煤 18 层左右，平均总厚度 煤系数 矿区内可采煤层 4 层（ 层），总厚度 均总厚度 煤系数 3） 煤层 矿区内可采煤层为 计 4 层煤 。可采煤层特征见 表 1 表 1 可 采 煤 层 特 征 表 煤层 编号 煤层厚度 (m) 平均 间距 (m) 倾角 ( ) 夹矸 (层 ) 煤层 结构 煤 层 稳定性 顶底板岩性 顶 板 底 板 0 12 5 9 1 2 较简单 稳 定 凝灰质粉砂岩 及细砂岩 泥质粉砂岩、 炭质粘土岩 5 9 0 1 简 单 稳 定 凝灰质粉砂岩 及细砂岩 泥质粉砂岩、 炭质粘土岩 30 5 9 0 1 简 单 较稳定 泥质粉砂岩 及细砂岩 粉砂岩、泥质 粉砂岩 15 4 5 9 0 2 较简单 较稳定 泥质粉砂岩 及细砂岩 粉砂岩、炭质粘土岩及页岩 （四）煤质特征 1） 物理性质 区内煤岩结构主要见线理状、条带状结构，次见 鳞片状、土状结构，质地疏松、易成粉末。 煤岩构造主要 以块状、条带状为主，层状、似层状构造次之 。 块状构造主要由粒状结构的煤岩（粒）组成，煤岩结构紧密，硬度中等，性脆，条带状构造是区内煤层中较常见的一种构造，煤质呈条带状排列。 2） 主要煤质指标 可采煤层煤质特征见 表 1 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 6页 表 1 可采煤层煤质特征表 煤层 编号 水 分 ( 灰 分 ( 挥发分 ( 全 硫 ( 发热量 (J/8 6 7 8 0 4 4 4 8 2 2 5 6 （五）煤炭资源储量 根据贵州省动能煤炭技术咨询发展服务有限公司文件关于平坝县乐平乡马幺坡煤矿生产地质报告专家组评审意见 (黔动咨 2010 223 号 )及贵州省能源局文件关于对安顺市平坝县马幺坡煤矿生产地质报告的批复 (黔能源发 2010 809 号 )：截至2010 年 8 月底，矿井保有资源储量总计 702 万 t，其中探明的内蕴经济资源量（ 331）106 万 t、控制的内蕴经济资源量（ 332） 266 万 t、推断的内蕴经济资源量（ 333） 330万 t。 （六）其它开采技术条件 1、瓦斯 1）瓦斯参数 贵州省煤矿设计研究院 2010 年 9 月提交的平坝县马幺坡煤矿生产地质报告未采样直接测定矿井内开采煤层的瓦斯含量。 根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室 2009 年 9 月提交的马幺坡煤矿 层、 层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告：马幺坡公司 层在 +1279该标高瓦斯放散初速度 P 根据关于安顺市煤炭管理局关于安顺市小煤矿 2009 年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复（黔煤生产字 2009 269 号），矿 井绝对瓦斯涌出量为 对瓦斯涌出量为 t，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井；关于安顺市工业和信息委员会关于安顺市小煤矿 2010 年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复（黔能源发 2010832 号），矿井绝对瓦斯涌出量为 井瓦斯等级为低瓦斯矿井；关于贵阳市、六盘水市、安顺市、毕节市、遵义市（第二批）、铜仁市 2011 年度煤矿瓦斯等级鉴马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 7页 定的批复（黔能源煤炭 2012 39 号），矿井绝对瓦斯涌出量为 井瓦斯等级为低瓦斯矿井； 2）煤与瓦斯突出情 况 根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室 2009 年 9 月提交的马幺坡煤矿 层、 层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告及关于对安顺市煤炭局关于请求审批平坝县马幺坡煤矿 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定的请示的批复（黔能源发 2009 298 号）：马幺坡公司 层鉴定范围内（标高 +1279m +1480m 范围）无突出危险性；鉴定单位测定地点相对集中、范围较小，因此未能全面反映上述煤层的煤与瓦斯突出参数，为保证矿井安全建设、生产，在井巷建设及采掘过程中，须继续收集资料以验证所有煤层 的煤与瓦斯突出危险性。当矿井开采新水平、新采区、垂深增加达到 50m 或出现突出预兆时，须重新鉴定上述煤层的煤与瓦斯突出危险性。 层 +1279m 标高以下及矿井另外可采的 层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定。根据贵州省煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区一览表 (黔安监管办字 2007345 号 )，本区属于煤与瓦斯突出矿区，因此本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计。 2、煤尘 根据 2004 年 12 月煤炭科学研究总院重庆分院提交的煤尘爆炸性鉴定报告，本矿井开采的 层无煤尘爆炸性危险；根据 2010 年 8 月六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提交的煤尘爆炸性鉴定报告，本矿井开采的 层无煤尘爆炸性危险 。 3、煤层自燃特性 根据 2004 年 12 月煤炭科学研究总院重庆分院提交的煤层自燃倾向等级鉴定报告，本矿井开采的 层属不易自燃煤层（类）；根据 2010 年 8 月六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提交的煤层自燃倾向等级鉴定报告，本矿井开采的 14 煤层属不易自燃煤层（类）。 4、矿井水文地质特征 根据各含、隔水 层水文地质特征、构造导水性及动态变化特征，区内地下水补给来源主要 为大气降水，地表水及地下水排泄条件良好。矿井正常涌水量为 45m3/h，最大涌水量为 150m3/h。 综上所述，本区 水文地质类型属岩溶裂隙充水矿床，水文地质条件复杂程度为中等，属二类二型矿井。 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 8页 三、井田开拓与采区巷道布置 1、井田开拓 矿井工业广场布置在矿区北部的 层露头线附近。在场区内布置有主斜井、副斜井、人行进风斜井（原设计的回风斜井）、回风斜井（新增）。 主斜井：井口标高 +位角 356 06、平均倾角 6 30（井口段 1434）。井筒开口于 层顶板，掘进约 穿 层后沿 层掘进 230m，之后下扎进入 层，并在 层内与集中运输上山连接。 副斜井：井口标高 +位角 355、平均倾角 5 31（井口段 10 57），直距主斜井井口约 195m。井筒开口于 层顶板，掘进约 25m 揭穿 层后沿 层掘进 275m，之后下扎进入 层底板，并在 层底板岩层中落平后布置井底车场与一采区上段轨道上山上车场连接。 人行进风斜井（原回风斜井）：井口标高 +位角 61、倾角 13，直距副斜井井口约 65m。井筒开口于 层露 头线附近顶板，掘进约 23m 揭穿 层后沿层布置平巷 47m 与集中回风上山连接。 回风斜井（新增）：井口标高 +1379m、方位角 360、倾角 4 30，直距副斜井井口约 48m。因一采区上部 层大部已开采，且已有三条井筒布置于 层内，为避免井筒多次变坡及利用原有井筒煤柱，回风斜井布置于 层顶板，掘进 765 全矿井划分为一个水平，上山部分划分为一采区、下山部分为二采区。 开采一采区时，利用已布置在 层内的一采区运输上山、 下段轨道上山、一采区人行上山与集中运输上山、一采区上段轨道上山、人行上山连接及新掘一采区回风上山连接回风斜井形成一采区采区系统；开采二采区时，在 层顶板岩层中开口分别掘二采区运输下山、轨道下山、回风下山至 层底板岩层中落平形成二采区采区系统。 设计首采工作面布置在一采区西翼，编号为 10801。工作面运输顺槽位于 +过 +1268m 轨道石门、中车场与一采区下段轨道上山连接，再通过人行通风斜巷、煤仓与一采区运输上山联系；回风顺槽位于 +高，为方便工作面运料，布置+1287m 轨道石门与一采区上段轨道上山及人行上山连通；在 10801 回风顺槽内开口掘+1288m 回风石门与一采区回风上山连通以便工作面回风；沿矿井西翼边界附近 层马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 9页 破坏带（底部 层被整合前小井所开采）边缘掘开切眼连通运输、回风顺槽形成回采系统。 一采区底部因矿井划定范围走向长度仅 590 余米，为保证掘进头位于回采应力集中区域外及顶部含水层疏水，在 10801 回采工作面下部 层内布置 10802 准备工作面。在 10802 准备工作面下部 层中再布置 10803 运输顺槽（ +高）、 10803 回风顺槽（ +1248m 标高）二个掘进头。 主斜井、集中运输上山、一采区运输上山分别安设胶带输送机运输原煤；副斜井、一采区上（下）段轨道上山分别安设一套绞车装置、装备斜巷人车提升或下放矸石、材料、人员、设备等，并在其内敷设管路、缆线。 在一采区下段轨道上山下车场内开口掘一水平水仓，利用配水巷、吸水井与水泵房、管子道进行联系。采区变电所与水泵房联合布置。 矿井建成投产时，以一个采区、一个走向长壁机采工作面生产，达到设计能力 。 2、 采区 巷道布置 矿井投产初期利用已布置在 层内的一采区运输上山、下段轨道上山、一采区人行上 山与集中运输上山、一采区上段轨道上山、人行上山连接及新掘一采区回风上山连接回风斜井形成一采区采区系统，以石门揭穿开采煤层布置走向长壁回采工作面。 设计首采工作面布置在一采区西翼，编号为 10801。工作面运输顺槽位于 +过 +1268m 轨道石门、中车场与一采区下段轨道上山连接，再通过人行通风斜巷、煤仓与一采区运输上山联系；回风顺槽位于 +高，为方便工作面运料，布置+1287m 轨道石门与一采区上段轨道上山及人行上山连通；在 10801 回风顺槽内开口掘+1288m 回风石门与一采区回 风上山连通以便工作面回风；沿矿井西翼边界附近 层破坏带（底部 层被整合前小井所开采）边缘掘开切眼连通运输、回风顺槽形成回采系统。 一采区底部因矿井划定范围走向长度仅 590 余米，为保证掘进头位于回采应力集中区域外及顶部含水层疏水，在 10801 回采工作面下部 层内布置 10802 准备工作面。在 10802 准备工作面下部 层中再布置 10803 运输顺槽（ +高）、 10803 回风顺槽（ +1248m 标高）二个掘进头。 本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计，建立地面集中瓦斯抽采系统，采用底板瓦斯抽采巷预 抽和开采煤层顺层抽采相结合的抽采方式。根据煤层赋存情况，本着有利于抽采巷马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 10页 施工安全、尽可能多抽煤层、有利于钻孔施工和抽采效果，投产初期设计在 层底板岩层中布置底板岩层专用抽采巷。从专用抽采巷向上打穿层钻孔至 抽 层瓦斯。通过底板专用抽采巷打穿层钻孔预抽，再辅以掘进工作面先抽后掘、边抽边掘；采煤工作面布置好后，再利用工作面运输顺槽作抽采巷，在运输巷内沿煤层倾向向上布置平行顺层钻孔，预抽煤层瓦斯。 投产初期 层上部因已在整合前被小井所采，瓦斯得以释放； 层位于浅部且上部煤层已大部开采，煤层瓦斯含量和压力均较低，采用底板抽采巷穿层钻孔向上打，钻孔不积渣、不积水抽采效果好，且通过布置底板抽采巷可大大增加预抽时间，设计认为采取上述抽采方法后能达到矿井“抽、掘、采” 接替平衡。开采深部时，由于煤层瓦斯含量和压力均较大，或由于岩层抽采巷穿层抽采钻孔为下行孔受积渣、积水影响抽采效果，不能保证“抽、掘、采” 接替平衡时，布置预抽准备工作面，增加预抽时间，以保证矿井“抽、掘、采”接替平衡。 矿井投产时以 1 个采区， 1 个工作面达产。首采 10801 工作面，接替工作面为 10802工作面。 四、采煤方法与装备 矿井 采用 走向长壁后退式采煤法，全部冒落法管理顶板。设计采用一个高档普采工作面达到 30 万 t/a 的设计生产能力。掘进工艺为放炮掘进。 五、通风和瓦斯涌出情况 1、通风方式 矿井通风 方式为 中央并列 式，即矿井主、副斜井进风，各采区风井回风。 2、通风系统 设计首采工作面为 层的 10801 工作面，其通风线路为：新鲜风流经副斜井 (主斜井、进风斜井 )一采区上段轨道上山（集中运输上山、进风行人上山）一采区下段轨道上山（一采区运输上山） +1268m 轨道石门 (一段人行通风斜巷 ) 10801 运输顺槽 10801 工作面 10801 回风顺槽 +1288m 回风石门回风斜井引风道 (风机 )地面。 进、回风井（巷）之间设置有双向风门，以防止新鲜风流短路；回风斜井井口设有防爆门，以防一旦发生爆炸，冲击波冲毁通风机。 3、通风设备及工作面配风情况 根据矿井设计（变更），矿井回采工作面配风 12m3/s，掘进工作面配风 12m3/s。设马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 11页 计配备 21(B)型 防爆对旋 轴流式通风机二台（一台工作，一台备用），功率 2 110 4、瓦斯涌出情况 矿井自开工建井以来，一直处于基建中， 根据关于安 顺市煤炭管理局关于安顺市小煤矿 2009 年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复（黔煤生产字 2009 269 号），矿井绝对瓦斯涌出量为 对瓦斯涌出量为 t，矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井；关于安顺市工业和信息委员会关于安顺市小煤矿 2010 年度瓦斯等级鉴定结果的请示的批复（黔能源发 2010 832 号），矿井绝对瓦斯涌出量为 井瓦斯等级为低瓦斯矿井；关于贵阳市、六盘水市、安顺市、毕节市、遵义市（第二批）、铜仁市 2011 年度煤矿瓦斯等级鉴定的批复（黔能 源煤炭 2012 39 号），矿井绝对瓦斯涌出量为 井瓦斯等级为低瓦斯矿井。 第二节 瓦斯赋存基础参数 一、瓦斯含量 矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组（ 含煤地层全组含煤 18 层左右，平均总厚度 区内可采煤层 4 层（ 层），平均总厚度 此，区内应有厚度在 内的不可采煤层，可采煤层 层间不可采煤层有 层，根据矿井提供已掌握资料，矿井现阶段所揭露不可采煤层均呈煤线状态，厚度均未达到 本矿井位于煤与瓦斯突出区域， 采用矿井瓦斯涌出量预测方法（ 采矿工程设计手册相关内容来预测矿井未来开采区域的瓦斯涌出量，各煤层瓦斯含量测定结果见表 1 二、瓦斯含量梯度 本矿开采深度较深，开采标高由 +996m 至 +750m（后期 +200m），采深约 250m。根据贵州省煤田地质局地质勘察研究院 2003 年 4 月提交的贵州省黔北煤田鸭溪矿区枫香二矿勘探地质报告的结论， 瓦斯梯度：煤层埋藏深度每增加 ，其瓦斯含量增加 1g r。瓦斯增长率：煤层埋藏深度每增加 100m 时，瓦斯含量增加 g r。马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 12页 垂直向上，同一钻孔瓦斯含量随深度增加而增长。 表 1 煤层瓦斯含量及换算结果表 第三节 矿井瓦斯储量及可抽量 一、矿井瓦斯储量 1） 矿井瓦斯储量计算 瓦斯储量计算范围 瓦斯储量计算范围包括井田范围内各可采煤层、可采煤层开采影响范围内的不可采煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。 瓦斯储量 瓦斯储量系指煤田开发过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。其计算公式为： M 1+中 采煤层瓦斯储量 的总和， 井每一个可采煤层的煤炭储量，万 t； 一个可采煤层相应的原始瓦斯含量， m3/t； 采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和， 采煤层采动影响范围内每一个不可采邻近煤层的煤炭储量，万 t； 采煤层采动影响范围内每一个不可采邻近煤层相应的原始瓦斯含量， m3/t； 岩瓦斯储量， 据测定资料取，或按煤层瓦斯储量的 10% 15%概算。 根据矿井地质资料，本矿井 含煤地层全组含煤 18 层左右，平均总厚度 均可采煤层总厚 可采煤层与可采煤层厚度比为 (虑可采煤层均位于含煤地层中部，其上、下部的 层采动影响范围内的不可采区 煤层M )A )V )a Pa)t/ 0(m3/t) 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 13页 采邻近煤层瓦斯储量按 层采动影响范围内的不可采邻近煤层瓦斯储量按 算，围岩瓦斯储量按 0+算。经计算，矿井瓦斯储量 341 表 1斯储量计算表 二、矿井可抽瓦斯量 可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。 M K 式中 抽瓦斯量， M矿井瓦斯储量， K可抽系数， K 1瓦斯涌出程度系数， 02负压抽采时的抽采作用系数，取 井瓦斯抽采率，设计按抽采达标降至 t 计算； 层瓦斯排放率， %（按 的规定选取）；本矿井为近距离中厚煤层群开采，取本层瓦斯排放率 1；因 采煤层以上不可采邻近层与该煤层层间距较小，且应有多层不可采煤层，取 层间距 均较小，其邻近不可采层均按位于冒落带中选取 1； 层及以下邻近不可采层取 层原始瓦斯含量， m3/t（取一、二采区平均值）； 到地面煤的残余瓦斯含量， m3/t。 经计算，矿井可抽瓦斯量 表 1 M 0 M 1 M 2 23 26 40 10 7679 34 34 10 7883 32 32 10 7417 39 59 15 113合计 702 132 165 44 341煤层编号W 0i(m 3 /t)A 0i(万t)瓦斯赋存量（ ）马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第一章 矿井概况 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 14页 表 1 矿井可抽瓦斯量计算表 煤层编号M( )W 0(m 3 /t)W C(m 3 /t)K 1 K 2 K 3 K 4 ( )6 8 4 13 41 第二章 瓦斯抽采 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 15页 第二章 瓦斯抽采 第一节 抽采瓦斯的必要性和可行性 一、抽采瓦斯的必要性 马幺坡煤矿定性位于煤与瓦斯突出区域，煤矿安全规程（ 2009） 第一百四十五条规定， 有下列情况之一，必须建立地面永久瓦斯抽采系统或井下移动泵站瓦斯抽采系统。 1、 1 个采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/ 1 个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/通风方法解决瓦斯问题不合理的； 2、矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： （ 1）大于或等于 40m3/ （ 2）年产量 矿井，大于 30m3/ （ 3）年产量 矿井，大于 25m3/ （ 4）年产量 矿井，大于 20m3/ （ 5）年产量小于或等于 矿井，大于 15m3/ 3、开采具有煤与瓦斯突出危险煤层 从以下三个方面来分析马幺坡煤矿建立地面永久性瓦斯抽采站的必要性。 （ 1）从矿井绝对瓦斯涌出量计算结果分析 通过 “分源预测法”预测矿井 相对瓦斯涌出量 t，煤工作面相对瓦斯 t，绝对瓦斯涌出量 进工作面绝对瓦斯涌出量 测最低标高 +1100m。 矿井及采煤工作面瓦斯涌出量均大于煤矿安全规程（ 2012 年版）和煤矿瓦斯抽采规范 （ 2006）要求建立瓦斯抽采系统的指标。 （ 2）从防止煤与瓦斯突出考虑 从防止煤与瓦斯突出考虑：本矿区属有煤与瓦斯突出矿区，只对 层做了煤与瓦斯突出鉴定，鉴定结果为 +1279m+1480m 标高不突出，其它煤层未鉴定。为防止发生瓦斯恶性事故，按照煤矿安全规程 (2009 年 )第 145 条和煤矿瓦斯抽采规范（ 4 条之规定，开采具有煤与瓦斯突出危险性煤层的矿井必须建立瓦马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第二章 瓦斯抽采 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 16页 斯抽采系统。 根据贵州省人民政府办公厅下发的关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见（ 黔府办发 2008 83 号）：“所有高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井必须建立和完善瓦斯抽采系统，实施瓦斯抽采。瓦斯含量达到或超过 t 的煤层（区域）、瓦斯压力达到或超过 煤层（区域）必须预抽煤层瓦斯，消除瓦斯隐患后，方可安排采掘作业，预抽范围和效果必须符合煤矿瓦斯抽采基本指标（ 规定。矿井采掘工作面回风流中瓦斯浓度必须治理到 下才能作业。” 根据规程、规范及国家、省政府的有关政策要求，马幺坡煤矿（整合）必须建立瓦斯抽采系统。 （ 3）从资源利用和环保的角度分 析 瓦斯是一种优质洁净的能源，将抽出的瓦斯加以利用，可以变废为宝，改善能源结构，保护矿区环境，取得显著的经济效益和社会效益，本矿拟在工业场地建设瓦斯发电，抽采的瓦斯可以充分利用。根据计算，本矿井瓦斯储量为 341抽量： 明矿井瓦斯资源丰富，为瓦斯开发利用提供了资源条件。因此，从资源利用和环保的角度分析，矿井建立永久瓦斯抽采系统也是十分必要的，同时还可以起到以“利用促抽采”、以“抽采保安全”的作用。 综上所述，不论是从煤层的防突管理、采掘工作面通风瓦斯管理，还是从瓦斯资源利用的角度 分析，马幺坡煤矿建立地面永久瓦斯抽采系统都是非常必要的。 二、抽采瓦斯的可行性 1、根据中国矿业大学实验室测定结果，马幺坡煤矿 层在 +1279m 标高瓦斯压力分别为 该标高瓦斯放散初速度 P 分别为 属较难抽采煤层。虽然煤层透气性较差，但通过加密钻孔间距，延长抽采时间，或采取深孔爆破等措施，预计抽采效果仍能达到预期目标。 2、本煤层和邻近层瓦斯抽采技术成熟 本煤层、邻近层抽采瓦斯技术是一项成熟的治理瓦斯灾害技术。我国阳泉、松藻 、铁法、淮南、淮北、北票及我省六枝、水城、盘江等抽采瓦斯矿区，通过几十年的抽采实践得出：在本煤层及中、近距离邻近煤层群赋存条件下，只要抽采方法及钻孔参数设马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第二章 瓦斯抽采 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 17页 计、施工合理，抽采参数选择适宜，就能取得良好的抽采效果。矿井采取底板穿层钻孔预抽结合本煤层抽采，预计瓦斯抽采率可以达到 45%以上。 综上所述 ,马幺坡煤矿建立瓦斯抽采系统是可行的。 第二节 瓦斯涌出来源与构成分析 一、瓦斯涌出量计算 1、掘进工作面瓦斯涌出量计算 生产期间布置 2 个煤巷炮掘工作面。 q3+中 掘进工作面绝对瓦斯涌出量， m3/ 进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量， m3/ 进巷道落煤的瓦斯涌出量， m3/ (1) 掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量 D 2 L 1中 D巷道断面内暴露煤壁面的周边长度， m；对于薄及中厚煤层， D 2 v巷道平均掘进速度， m/ L巷道长度， m； 壁瓦斯涌出强度， m2 q 2 0 0 0 4 ( V ) 0 . 1 6 中挥发分含量， %； 层原始瓦斯含量， m3/t。 根据以上公式参数计算，矿井各煤层掘进时掘进工作面煤壁瓦斯涌出强度 (2) 掘进巷道落煤的瓦斯涌出量 q 4 0 c S ( W W ) 式中 S掘进巷道断面积， v巷道平均掘进速度， m/ 煤的密度， t/ 出矿井后煤的残存瓦斯含量， m3/t。 马幺坡煤矿瓦斯抽采专项设计 第二章 瓦斯抽采 重庆迪苒矿山工程设计有限公司 第 18页 根据以上公式参数计算，考虑在 层开采后，自上而下进行 层开采时受其上部邻近层采动影响瓦斯排放等因素（即考虑上邻近层采动影响对掘进煤层的瓦斯排放率 i） ，各煤层掘进时掘进工作面落煤瓦斯涌出量 单个掘进工作面瓦斯涌出量见表 2 表 2各煤层单个掘进工作面瓦斯涌出量计算表 单位： m3/、回采工作面瓦斯涌出量计算 q1+中 回采工作面相对瓦斯涌出量， m3/t； 采层（包括围岩）相对瓦斯涌出量， m3/t； 近层相对瓦斯涌出量， m3/t。 (1) 开采层相对瓦斯涌出量计算 q 1 1 2 3 0 K K K ( W W )M 式中 岩瓦斯