某煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计

云南 XX 矿业有限公司 矿井 抽放 瓦斯 工程初步设计 说明书 煤炭科学研究总院 XX 分院 二 八 年 十一 月 密级 项目编号 保密 XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 1 - 目 录 前 言 .- 1 - 第一章 矿井概况 .- 1 - 第一节 井田概况 . - 1 - 第二节 地质特征 . - 3 - 第三节 井田开拓及采区划分 . - 10 - 第四节 矿井设计生产能力和服务年限 . - 12 - 第二章 矿井瓦斯抽放可行性研究 . - 13 - 第一节 煤层瓦斯基础参数 . - 13 - 第二节 矿井瓦斯储量 . - 13 - 第三节 矿井瓦斯涌出量预测 . - 14 - 第四节 瓦斯抽放必要性和可能性 . - 20 - 第三章 瓦斯抽放初步设计 . - 25 - 第一节 矿井瓦斯来源分析 . - 25 - 第二节 抽放瓦斯方法 . - 26 - 第三节 钻场及钻孔布置 . - 33 - 第四节 钻孔施工设备选型及检测仪器仪表配置 . - 41 - 第五节 封孔方式、材料及封孔工艺 . - 42 - 第六节 抽放瓦斯效果预计 . - 43 - 第七节 矿井抽放规模及抽放年限 . - 46 - 第四章 抽放管路系统及抽放设备选型 . - 47 - 第一节 抽放管路系统 . - 47 - 第二节 抽放设备选型 . - 54 - 第五章 地面抽放泵站 . - 60 - 第一节 抽放站选则与布置 . - 60 - 第二节 瓦斯泵站及附属设备布置 . - 60 - 第三节 抽放站场地平面布置 . - 60 - 第四节 电气及通信 . - 62 - 第五节 瓦斯抽放泵站场地建筑及环境保护 . - 65 - XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 2 - 第六节 给排水、供热、采暖及通风 . - 66 - 第六章 瓦斯利用 . - 69 - 第一节 矿井瓦斯利用途径及方案 . - 69 - 第二节 瓦斯利用管路布置 . - 70 - 第七章 抽放瓦斯管理 . - 71 - 第一节 队伍组织 . - 71 - 第二节 图纸和技术资料 . - 71 - 第三节 管理与规章制度 . - 72 - 第四节 常用记录和报表样式 . - 73 - 第八章 安全 . - 76 - 第一节 抽放系统及抽放泵站安全措施 . - 76 - 第二节 检测、监控系统 . - 77 - 第九章 技术经济 . - 81 - 第一节 机构设置及人员配置 . - 81 - 第二节 投资 . - 81 - 第三节 技术经济分析与评价 . - 82 - XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 1 - 前 言 一、概述 XX 煤矿位于云南省 XX 县，是云南省东部重要煤矿之一， 行政区划隶属 XX县墨红镇 XX 村村民委员会管辖。 本区为中低山相间的高原构造侵蚀山地地形，山区地形切割强烈，海拔标高 +2175 +1792m，相对高差 383m，地势东高西低，南高北低，中部低平。 1、矿权设置情况 XX 煤矿 采矿权人为云南 XX 矿业有 限公司，采矿证号： 5300000620933。有效期九年，自 2006 年 12 月至 2015 年 12 月 。 开采 范围（即云南省国土资源厅批准的采矿权范围）南北长约 3.08km，东西宽约 2.14km，面积 6.58km2， 开采深度 1800m1350m标高 ， 截止 2008 年 3 月 31 日，全矿井共获得各类煤炭资源储量 8262 万 t。 2、矿井生产状况 按照 XX 煤矿审查批复的初步设计方案，煤矿设计采用斜井开拓。在贾古德村以西、 20 号勘探线以南沿煤层走向平行掘进主斜井、副斜井和回风斜井。主斜井和副斜井井口标高均为 +1832.00m，风 井标高为 +1828.00m，三条井筒的方位角均为28，倾角均为 23 。 主 斜井 采用 大倾角胶带 输送机 提升原煤 ，同时用于进风。 副斜井装备 JK2.52 20 型单 筒绞车，用于进风，回风斜井是矿井的专用回风斜井。据现场调查，到目前为止该矿 主、副、风井和井底车场现已形成，一采区回风大巷已掘进 287.2m，一采区轨道大巷已掘进 223m。 XX 煤矿在 2008 年 9 月在昆明召开了“ 云南省 XX 县 XX 煤矿首采 M11 煤层可行性分析 ”论证会，经过专家论证 确定M11 煤层作为首采煤层，目前首采工作面 11101 回采工作面已在准备中， 11101 回风顺槽已掘进 271.3m ， 1110 运输顺槽已掘进 193.3m， 11101 回风顺槽瓦斯顶抽巷已掘进 430.4m， 11101 运输顺槽顶抽巷已掘进 219.5m。 在矿井实际开拓揭露 M9 和 M11 煤层和煤巷掘进过程中，发现两个煤层的瓦斯较大，在煤层钻孔施工过程经常有喷孔、顶钻和夹钻现象，掘进工作面在炮后经常出现瓦斯浓度超限的现象，最高达到 4%，涌出量超过了 3m3/min。 2008 年 11 月经XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 2 - 煤炭科学研究总院 XX 分院鉴定为煤与瓦斯突出矿井 。根据煤与瓦斯抽放规范规定，开采具有煤与瓦斯突出危险煤层 必须建立地面永久瓦 斯抽放系统或井下移动泵站瓦斯抽放系统，于是 XX 煤矿于 2008 年 7 月，委托煤炭科学研究总院 XX 分院为 XX 煤矿 进行 矿井瓦斯抽放初步设计 工作 ， 煤科总院 XX 分 院 的工作人员经过现场试验、测定及考察，又结合 煤科总院 XX 分院 之前为 XX 煤矿所作的云南 XX矿业有限公司 XX 煤矿煤与瓦斯突出鉴定和云南 XX 矿业有限公司矿井瓦斯基础参数测试与抽放可行性研究报告， 进行 了该矿井的瓦斯抽放初步设计。 二、编制设计的依据 1、 云南 XX 矿业有限公司 XX 煤矿 M11 煤层采掘工程平面图 ； 2、 云南 XX 矿业有限公司 XX 煤矿矿井采掘工程剖 面图 ； 3、云南 XX 矿业有限公司 XX 煤矿通风系统示意图 ； 4、 云南省 XX 县 XX 煤矿先期开采地段补充勘探报告 ； 5、云南 XX 矿业有限公司 XX 煤矿煤与瓦斯突出鉴定； 6、云南省 XX 矿业有限公司 XX 煤矿矿井初步设计说明书； 7、云南 XX 矿业有限公司矿井瓦斯基础参数测试与抽放可行性研究； 8、煤矿安全规程； 9、煤矿瓦斯抽放规范； 10、煤矿瓦斯抽采指标。 三、设计的指导思想 1、在符合规范要求、满足使用的前提下，尽可能降低造价、节省投资； 2、 尽量 利用原有巷道，不增加开拓费用； 3、地面泵站尽量集中建设，便于后期利用； 4、设备、管材选型留有余地，便于系统的改扩建和今后进行瓦斯利用； 5、采用工艺先进、符合实际。 四、本次设计的主要内容 1、对 XX 煤矿矿井瓦斯赋存情况、抽放方法的确定、抽放效果的预计等进行阐述； 2、井下瓦斯抽放管网与主管路敷设及管路选择、钻孔布置及钻进设备选型； XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 3 - 3、地面抽放泵站设计，包括设备选型、土建工程、总平面布置及给排水、供电、供暖、通信及安全监测等辅助环节； 4、抽放瓦斯管理及安全措施； 5、技术经济分析和工程投资概算。XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 1 - 第一章 矿井概况 第一节 井田概况 一、矿井位置、范围 XX 煤矿位于云南省曲靖市 XX 县城东南，距 XX 县城直线距离约 28.5km 处。行政区划属 XX 县墨红镇管辖，矿井 地理 极值 坐标：东经 1041245 1041400，北纬 252445 252630。 矿井范围（即云南省国土资源厅批准的采矿权范围）南北长约 3.08km，东西宽约 2.14km，面积 6.58km2，矿井各拐点坐标见表 1-1。 矿井各拐点坐标表 表 1 - 1 序号 经度 纬度 X Y 矿 1 10412 45 2526 15 2814802.7 35420782.7 矿 2 10412 45 2524 45 2812033.0 35420766.0 矿 3 10414 00 2524 45 2812021.0 35422863.0 矿 4 10414 00 2526 30 2815252.0 35422881.0 矿 5 10413 00 2526 30 2815262.0 35421205.0 矿 6 10413 00 2526 15 2814800.0 35421202.0 二、矿井交通条 件 矿井北至 XX 县城有公路相通，里程约 60km。 XX 至曲靖 65km，有高速公路相连。贵昆铁路支线 (曲靖 XX 红果一线 )在 XX 县城北侧通过，建有 XX 火车站，交通较方便 (见图 1-1) 。 三 、自然地理 （一）地形地貌 该区为侵蚀低中山地貌，山区地形切割强烈，海拔 2175 1792m，相对高差383m，地势东、西两侧高，中部低，南高北低，主要山脉为北北东走向，山间深谷与山脉基本平行，其中相间分布有北西南东向短轴谷地，构成中山低山，深谷浅谷，山川纵横交错的地形地貌。 XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 2 - （二）水系 区内主要河流为交一河，近 南北流向，为补木河的上游。区外补木河与于庵子冲河汇合东流，经青龙、大青山、富乐拉坡入块择河，汇入喜旧河注入南盘江。属珠江水系。 矿井内交一河河流水位最高点海拨 1840m，最低点 1792m，区内水位相对高差48m，各沟谷小溪受大气降水的限制，流量小，流入交一河。 （三）气候 该区每年 12 月至次年 2 月为霜冻期， 3 4 月为风季干燥期， 5 10 月为雨季，全年气温变化较大，最高气温 34.9 ,最低气温 -11，年平均气温 13.8。年均降水量 1093.7mm。该区冬春干燥多雾，夏季多雨湿润，即冬寒夏 温，春暖秋凉。气候特点属高原性季风气候。风向：主导风向东南风向。 （四）自然灾害 区内灾害性气候频繁，主要灾害有霜冻、干旱、洪涝、低温等。 据 XX 县史料记载， XX 城方圆 20km 范围内曾于 1537 年、 1833 年、 1856 年先后三次发生过 5 级以上的破坏性地震。近十年来小震时有发生， 1965 年 1 月开始对地震统计记录， 1978 年 XX 城北发生过 2.7 级地震， XX 城西发生过 3.1 级地震，据GB18306-2001中国地震动参数区划图 ，本区属六度带，按七度带设防 ,地震动峰图 1-1 交通位置图 XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 3 - 值加速度 0.15g。 第二节 地质特征 一、地层及地质构造 （一）地层 区域内分布的地层有二叠系中统茅口组，二叠系上统峨嵋山玄武岩组、龙潭组、长兴组；三叠系下统卡以头组、飞仙关组、永宁镇组等。主要含煤地层为龙潭组、长兴组。各地层主要特征见表 1-2。 各地层主要特征表 表 1-2 地层名称 厚度 (m) 时 代 岩性描述 永宁镇组 (T1y) 200 250 三叠系下统 灰色薄层状灰岩、泥质灰岩，产瓣腮类动物化石。 飞仙关组 (T1f) 300 380 三叠系下统 紫色中厚层状粉砂岩、细砂岩为主，顶部及底部为紫红色薄层状泥岩，含较多蠕虫状方解石柱体。 卡以头组 (T1k) 110 130 三叠系下统 黄绿色厚层状粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，底部产瓣腮类化石。 长兴组 (P3c) 80 100 二叠系上统 灰色、深灰色细粒砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、夹菱铁岩及煤层。 龙潭组 (P3l) 150 190 二叠系上统 灰绿色泥质粉砂岩、 粉砂质泥岩、夹菱铁岩及煤层。 峨嵋山玄武岩组(P3 ) 300 380 二叠系上统 灰绿色致密块状玄武岩，具气孔、杏仁构造，上部夹紫色凝灰岩。 茅口组 (P2m) 350 500 二叠系中统 灰色厚层状、质纯灰岩，夹白云岩，产蜓科化石。 注：根据国际地层委员会 2006 年划分，二叠系划为三分。 （二）地质构造 矿井位于大地构造杨子准地台、滇东台褶束、曲靖台褶、 XX 凹褶区。区域处于 XX师宗弥勒大断裂以东 5km 左右，有一系列的 N E 向、 N N E 向的断裂构造及褶曲，走向基本一致，本矿井位于格宗向斜西翼 南部。 二、煤层 （一）含煤性 XX 煤矿含煤地层为龙潭组 (P3l)和长兴组 (P3c)，煤系地层厚度 225.80XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 4 - 272.61m，平均 245.84m，煤系地层中含煤层 54 层 ,煤层总厚 27.02m，含煤系数10.99%。可采煤层 6 层，可采煤层总厚 13.48m。 1、龙潭组 (P3l)：厚度 155.60 173.07m ，平均 163.34m，含煤层 35 层，煤层总厚 21.36m，龙潭组含煤系数 13.08%.组内可采煤层 6 层 (M9、 M11、 M15、 M16、M21、 M22)，总厚度 13.48m。 1） 、龙潭组第一段（ P3l1）：厚度 84.31m，含煤层 24 层，厚度 10.71m，本段含煤系数 12.7%,可采煤层 3 层 (M16、 M21、 M22)，厚度 6.01m。 2） 、龙潭组第二段（ P3l2）：厚度 80.68m，含煤层 11 层，厚度 10.65m，本段含煤系数 13.2%.可采煤层 3 层 (M9、 M11、 M15)，厚度 7.47m。 2、长兴组 （ P3c） ： 地层厚度 82.50m，煤层 19 层，煤层总厚 5.66m，本组含煤系数 6.86%，本段无全区和大部可采煤层，个别煤层局部可采。 各可采煤层稳定性参数、评价情况、分布、组合特征见表 1-3。 煤层 在煤系地层中的分布及组合特征表 表 1-3 （二）可采煤层 XX 煤矿共有可采煤层 7 层： 1、 M7 煤层：位于龙潭组第二段顶部，上距 M6 煤层 1.72 16.81m，平均 7.57m，煤层 煤 层 夹 石 采用 厚 度(m) 最小最大 平均 可采性指数 变异 系数 (%) 结构 稳定 性 可采性 评价 间距 (m) 最小最大 平均 层数 主要岩 石 M7 0.00 1.81 0.93 0.56 51.27 简单 不 稳定 局部可 采 19.2729.35 23.35 0 1 泥岩 M9 1.69 6.17 3.82 1 41.44 简单 稳定 全区 可采 0 1 泥岩 13.7222.00 18.59 M111.4 2.08 1.72 1 11.44 简单 稳定 全区 可采 0 1 泥岩 9.5630.68 19.22 M15 1.4 4.30 1.93 1 43.57 较简单 稳定 全区 可采 0 2 炭质泥岩 6.2814.50 12.04 M16 1.2 1.97 1.66 1 15.76 简单 稳定 全区 可采 0 1 泥岩 27.9538.93 32.43 M211.5 3.14 2.31 1 20.74 简 单 稳定 全区 可采 0 1 泥岩 3.0315.11 9.11 M22 0.4 2.84 2.04 0.89 44.48 较简 单 稳定 大部可 采 0 2 泥岩 XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 5 - 煤层可采性指数 0.56。煤层厚度为 0 1.81m，平均 0.93m，层位稳定，煤层含 0 1层夹矸，夹矸为棕灰色高岭石泥岩，结构简单。煤层局部可采，在补 2102 号孔附近沉缺（见图 4-2-1），属 不稳定煤层。该煤层顶板为长兴组的底部地层，其岩性为粉砂质泥岩夹薄层状菱铁岩，二者呈不等距互层状出现。 2、 M9 煤层：位于龙潭组第二段中部偏上。上距 M7 煤层 19.27 29.35m，平均 23.35m，煤层可采性指数 1。煤层厚度 1.69 6.17m，平均 3.82m，结构单一，煤层层位稳定。全区可采，属稳定煤层。仅在 ZK2301 孔附近见有分叉现象，个别部位在煤层近底部见 1 层灰黑色炭质泥岩或棕灰色泥岩夹矸，厚 0.25 0.54m。顶板为薄层菱铁岩与薄层粉砂质泥岩，近等距互层。底板多为灰白色、灰色粘土岩、粉砂质泥岩或 泥质粉砂岩。 3、 M11 煤层：位于龙潭组第二段中部，距 M9 煤层底板 13.72 22.00m，平均18.59m，煤层可采性指数 1。煤层厚度 1.40 2.08m，平均 1.72m，层位稳定。全区可采，属稳定煤层，煤层下部常夹一层 0.03 0.10m 厚的棕灰色中粗晶高岭石粘土岩 (泥岩 )夹矸。顶板岩性为粉砂质泥岩，夹簿层中层状菱铁岩。底板泥质粉砂岩或粉砂岩。 4、 M15 煤层：位于龙潭组第二段中部偏下，距 M11 煤层底板 9.56 30.68m，平均 19.22m，煤层可采性指数 1。煤层厚度 1.47 4.30m，平均 1.93m，煤层层位稳定。全区可采，属稳定煤层。煤层含 0 2 层夹矸。夹矸为灰黑色炭质泥岩，顶板为粉砂岩、泥质粉砂岩、夹少量菱铁岩。底板为泥质粉砂岩。 5、 M16 煤层：位于龙潭组第一段顶部，距 M15 煤层 6.28 14.50m，平均 12.04m，煤层可采性指数 1。煤层厚度 1.23 1.97m，平均 1.66m，煤层层位稳定。全区可采，属稳定煤层。煤层中下部常夹 1 层 0.03 0.09m 的棕灰色中粗晶高岭石泥岩或灰黑色炭质泥岩夹矸，夹矸中富含大量的炭化植物碎片化石。此特征矿井内甚为明显。顶板为粉砂质泥岩夹炭质泥岩，底板为 粉砂质泥岩或泥质粉砂岩。 6、 M21 煤层：位于龙潭组第一段中部偏下，距 M16 煤层底板 27.95 38.93m，平均 32.43m，煤层可采性指数 1。煤层厚度 1.52 3.14m，平均 2.31m。层位稳定，属稳定煤层。煤层中下部常有 1 层夹矸为棕灰色隐晶质高岭石泥岩或灰黑色炭质泥岩，夹矸厚度 0.05 0.65m，有时变化为泥岩。顶板为细砂岩 (粉砂岩 )或粉砂质泥岩XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 6 - 夹薄层状菱铁岩。底板为泥质粉砂岩。 7、 M22 煤层：位于龙潭组第一段下部，距 M21 煤层底板 3.03 15.11m，平均9.11m，煤层可采性指数 0.89。 煤层厚度 0.48 2.84m，平均 2.04m，煤层层位稳定。全区大部可采，属稳定煤层。煤层含夹矸 0 2 层，夹矸厚度一般 0.03 0.06m，个别达 0.19m，夹矸均为泥岩 (粘土岩 )。顶板为泥岩或粉砂质泥岩。底板为粉砂质泥岩。 三、煤质 1、物理性质 矿井 内 各煤层颜色为黑色、深黒色；条痕为褐黒、黑色，其它物理性质见表 1-4。 各煤层主要物理性质一览表 表 1-4 项目 煤层 光 泽 坚固性系数 真密度 视密度 断 口 裂 隙 M7 玻 璃 0.82(1) 1.60 1.53 参差状 贝壳状 发 育 M9 玻 璃 0.75(1) 1.47 1.51 1.49(3) 1.43 1.46 1.44(3) 参差状 贝壳状 发 育 M11 玻 璃 1.46 1.59 1.52(3) 1.41 1.52 1.46(3) 参差状 贝壳状 发 育 M15 玻 璃 0.67 0.80 0.74(2) 1.43 1.58 1.49(4) 1.38 1.51 1.44(4) 参差状 贝壳状 发 育 M16 玻 璃 0.71(1) 1.43 1.54 1.48(3) 1.38 1.48 1.43(3) 参差状 贝壳状 发 育 M21 沥 青 玻 璃 0.47 0.92 0.70(2) 1.45 1.55 1.51(4) 1.40 1.49 1.46(4) 参差状 贝壳状 发 育 M22 沥 青 玻 璃 1.08(1) 1.49 1.54 1.52(2) 1.44 1.48 1.46(2) 参差状 贝壳状 发 育 2、 煤岩特征 1)宏观煤岩特征 各煤层中宏观煤岩组分以亮煤、暗煤为主，夹镜煤条带及丝炭，可见丝炭透镜体。宏观煤 岩类型以半亮型煤为主，少数光亮型煤。细条带状结构为主，其次为线理状及透镜状结构，块状构造。 2）化学性质及工艺性能 XX 煤矿煤层 20 线 M7 煤层及其以下 M9 至 M21 煤，以及 20 线以南包括 22 线XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 7 - 的各煤层均为低中灰、中等挥发分、特低磷、砷特高热值 JM（ 25）焦煤。 M22 煤层为中灰分、中等挥发分特低磷、砷特高硫、特高热值煤。 20 线 M7 煤层以下至 22线以南（包括 22 线）， M7 M22 煤层浮煤为中等灰分、中等挥发分、特低硫、磷、砷特高热值煤 JM（ 25）。 四、化学性质 1、 各煤层煤质指标总体变化特征 M7 煤层灰分最高、 发热量最低，其余各煤层灰分、发热量变化不大；浮煤挥发分产率自上而下呈现下降趋势， M22 煤层又略有回升，粘结指数则逐渐增大； M7M16 煤层全硫含量均小， M21、 M22 硫分剧增； M11 煤层磷分最高， M15、 M21 煤层磷分最低，磷分值变化较大；各煤层煤灰熔融性总体较高，其中 M9 煤层最高，其余煤层相差不大；视密度与浮煤回收率基本互相对应，视密度低浮煤回收率高，反之浮煤回收率则低， M9 煤层浮煤回收率相对较高。 2、化学组分 各煤层的煤质指标见表 1-5。 主要煤层煤质 指标一览表 表 1-5 项 目 原浮 煤别 煤 层 名 称 M7 M9 M11 M15 水 分 Mad (%) 原煤 1.10(1) 0.86 0.99 0.93(3) 0.92 1.16 1.07(3) 0.94 1.52 1.21(4) 浮煤 0.95(1) 0.82 0.91 0.88(3) 0.66 1.22 0.90(3) 0.90 1.06 0.98(4) 灰 分 Ad (%) 原煤 33.75(1) 20.47 23.86 22.22(3) 18.66 28.36 23.46(3) 15.87 28.73 21.56(4) 浮煤 26.35(1) 15.26 20.94 18.57(3) 14.29 18.75 16.24(3) 12.07 16.76 13.49(4) 挥发分 Vdaf (%) 原煤 29.90(1) 27.58 29.12 28.58(3) 24.99 28.95 27.16(3) 25.34 30.13 26.84(4) 浮煤 28.39(1) 26.70 27.59 27.18(3) 22.43 28.16 25.47(3) 23.07 28.25 25.07(4) 全 硫 St,d (%) 原煤 0.41(1) 0.16 0.40 0.26(3) 0.13 0.47 0.30(2) 0.13 0.71 0.35(4) 浮煤 0.28(1) 0.15 0.25 0.21(3) 0.15 0.41 0.28(2) 0.15 0.44 0.26(4) XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 8 - 磷 分 Pd (%) 原煤 0.010 0.021 0.015(2) 0.014 0.024 0.019(2) 0.006 0.007 0.007(2) 浮煤 0.005 0.024 0.014(2) 0.010 0.024 0.017(2) 0.004 (2) 发热量 Qgr,d (MJ/kg) 原煤 22.97(1) 26.92 28.12 27.56(3) 24.89 29.17 27.00(3) 25.43 30.56 28.18(4) 浮煤 26.33(1) 28.32 30.82 29.26(3) 29.16 30.82 30.10(3) 30.19 32.13 31.48(4) Qnet,d (MJ/kg) 原 煤 22.16(1) 26.01 27.17 26.64(3) 24.07 28.21 26.10(3) 24.59 29.60 27.26(4) 主要煤层煤质指标一览表 续 表 1-5 项 目 原浮 煤别 煤 层 名 称 M16 M21 M22 水 分 Mad (%) 原煤 0.70 1.31 1.00(3) 0.80 1.26 1.01(4) 1.06 1.20 1.13(2) 浮煤 0.74 0.91 0.84(3) 0.78 1.00 0.88(4) 0.81 0.82 0.81(2) 灰 分 Ad (%) 原煤 17.08 26.05 21.70(3) 19.67 28.04 24.01(4) 22.09 26.69 24.39(2) 浮煤 13.80 16.93 14.93(3) 13.16 21.21 16.80(4) 11.97 16.87 14.42(2) 挥发分 Vdaf (%) 原煤 24.48 26.24 25.58(3) 23.64 28.09 25.08(4) 26.23 26.53 26.38(2) 浮煤 22.80 24.98 23.96(3) 22.35 26.66 23.83(4) 25.27 25.36 25.32(2) 全 硫 St,d (%) 原煤 0.32 0.45 0.37(3) 0.23 2.20 1.34(4) 1.39 2.53 1.96(2) 浮煤 0.32 0.48 0.38(3) 0.24 1.70 0.94(4) 0.85 1.61 1.23(2) 磷 分 Pd (%) 原煤 0.011 0.013 0.012(2) 0.007 0.011 0.009(2) 0.016(1) 浮煤 0.010 (2) 0.002 0.007 0.004(2) 0.007(1) 发热量 Qgr,d (MJ/kg) 原煤 26.20 29.69 28.03(3) 25.83 28.72 27.21(4) 26.15 27.65 26.90(2) 浮煤 29.68 31.41 30.70(3) 28.92 31.76 30.35(4) 30.23 32.12 31.17(2) Qnet,d (MJ/kg) 原煤 25.33 28.74 27.13(3) 25.01 27.77 26.39(2) 25.29 26.74 26.01(2) 五 、水文地质 本区所处地貌属构造剥蚀侵蚀中低山地貌。地层岩性主要由碎屑岩及可溶岩组XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 9 - 成。受构造控制，山脊、谷地的排列方向与主要构造线及地层走向大体一致，呈北东北北东延伸展布。由于本区地处 XX师宗弥勒大断裂带附近，受其活动影响，构造相对复杂，地形切割较深，沟谷发育，地形地貌有利于地表水及地下水排泄。 本区气候属亚热带高原季风气候区。冬春干燥多雾 ,夏季多雨湿润、旱、雨两季分明。年平均降水量 1093.7mm， 5 10 月为雨季，降水量占全年降水量 的 80%左右。 六 、其他开采技术条件 （一）瓦斯 （ 1）瓦斯等级 根据云南省地质矿产局地质一大队 1993 年对补木勘探区进行的详查勘探工作以及云南省一四三煤田地质勘探队 2005 年 10 月至 12 月对 XX煤矿进行的地质补充勘查工作中对位于矿区范围内的钻孔所取煤层瓦斯样分析， M7、 M15、 M16、 M21和 M22 煤层瓦斯含量为 13.70、 4.49、 8.58、 11.51、 6.60cm3/g.daf， 转成原煤瓦斯含量再结合 煤科总院 XX 分院对 M9 和 M11 煤层的原始瓦斯含量测定结果，总结出 矿区范围内 各个煤层瓦斯含量如表 1-6 所 示。 各个煤层瓦斯含量一览表 表 1-6 煤层 M7 M9 M11 M15 M16 M21 M22 含量 （ m3/t） 8.93 10.36 7.74 3.47 6.63 8.63 4.92 另外，为了更多地了解 XX 煤矿的瓦斯赋存情况，设计方对邻近几个生产矿井瓦斯涌出情况进行了调查，调查结果为 XX 煤矿邻近矿井均为高瓦斯矿井。 由地质勘探瓦斯样分析结果及实际调查数据可以看出， XX 煤矿 估计 属 煤与瓦斯突出 矿井。 七、矿井通风概述 根据煤层赋存情况和开采技术条件，本矿井采 用斜井开拓。矿井移交生产时，首采区为一采区，在 M11 煤层布置一个综采工作面进行回采，另外安排四个掘进工作面为采煤工作面接替和大巷延伸作准备。 矿井采用中央并列式通风系统，主、副斜井进风，回风斜井为专回风井。回风XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 10 - 斜井井口坐标为： X=2814537.879 Y=35421721.276 Z=+1828.000 =28 =23 该回风斜井服务于 F5 断层以西设计开采区域，服务年限约 48.9 年。 XX 煤矿为新建矿井，不存在塌陷漏风情况，且属于煤与瓦斯突出矿井，为有利于瓦斯管理，设计采用机械抽出式通风 ，在进行瓦斯抽放后通过负压风流释放矿井瓦斯。 矿井移交生产时的通风系统： 采煤工作面通风系统：地面新鲜风流主、副斜井井底车场采区轨道大巷采区轨道大巷绕道车场通风行人斜巷 1101 工作面运输巷回采工作面切眼 1101 工作面回风巷 1101 工作面回风巷与回风斜井联络巷回风斜井风硐地面。 轨道大巷掘进工作面通风系统：井底车场采区轨道大巷轨道大巷掘进工作面采区轨道大巷与采区回风大巷联络巷采区回风大巷回风斜井风硐地面。 工作面巷道掘进工作面通风系统：井底车场采区轨道大巷通风行人斜巷 1101 工作面回风巷掘进面 1101 工作面回风巷采区回风大巷回风斜井风硐地面。 另一路井底车场水平轨道大巷通风行人斜巷 1101 工作面轨道巷掘进面 1101 工作面轨道巷采区回风大巷回风斜井风硐地面。 第 三 节 井田开拓及采区划分 一、工业场地位置的选择 按照 2005 年省煤炭工业局审查批准的 XX 煤矿新建 450kt/a 初步设计，煤矿工业场地选择在贾古德村旁边。 二、开拓方案 按照 XX 煤矿审查批复的初步设计方案，煤矿设计采用斜井开拓。在贾古德村XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 11 - 以西、 20 号勘探线以南沿煤层走向平行掘进主斜 井、副斜井和回风斜井。主斜井和副斜井井口标高均为 +1832.00m，风井标高为 +1828.00m，三条井筒的方位角均为28，倾角均为 23 。 主 斜井 采用 大倾角胶带 输送机 提升原煤 ，同时用于进风。 副斜井装备 JK2.52 20 型单 筒绞车，用于提升矸石、下放材料、升降设备及人员，以及敷设排水、洒水管路，并用于进风，回风斜井是矿井的专用回风斜井。 矿井共划分两个水平进行开采：一水平 +1615m，二水平 +1520m。一水平采用明斜井开拓，三条斜井掘进至相应标高后，落平或开口掘进一水平回风大巷、运输大巷和轨道大巷。二水 平采用暗斜井延伸开拓，分别由回风斜井掘进回风暗斜井、由副斜井掘进轨道暗斜井、由主斜井掘进胶带暗斜井，然后分别由回风暗斜井掘进二水平回风大巷、由轨道暗斜井掘进二水平轨道运输大巷、由胶带暗斜井掘进二水平运输大巷，上述大巷主要沿岩层走向布置。上述轨道大巷中均铺设 22kg/m 轨道、运行 5t 矿用防爆蓄电池机车牵引矿车完成辅助运输，运输大巷和工作面运输斜巷中均铺设胶带输送机运送煤炭。 一水平划分三个采区；二水平划分为三个采区。 矿井 7 层可采煤层属近距离缓倾斜煤层群，根据煤层赋存特点及各煤层层间距，设计考虑将上述可采煤层 分为两组， M7、 M9 和 M11 煤层为一组， M15、 M16、M21 和 M22 煤层为一组，各组内进行联合布置开采。 开采一水平时，回风斜井至 +1615m 标高后落平后布置回风联络石门，然后再由回风联络石门沿煤层走向布置一水平岩石回风大巷；副斜井至 +1615m 水平通过平车场落平后布置一水平井底车场及硐室，然后沿 M11 煤层顶板布置一水平轨道大巷及胶带运输大巷。 开采二水平时，二水平轨道大巷和运输大巷沿 M21 煤层布置，回风大巷沿 M15煤层布置，所有大巷均考虑沿岩层走向布置。 支护形式：开拓、准备巷道采用锚、网、锁喷漿支护； 回采巷道采用锚、网、锁支 护。 三、采区划分及开采顺序 矿井一水平划分为三个采区，一水平运输大巷以东、 +1615m 标高以下为一采XX 煤矿矿井抽放瓦斯工程初步设计 - 12 - 区；主、副井筒以东、贾古德村北东为二采区；交一河以西为三采区。 矿井二水平划分为三个采区，二水平运输大巷以东、 +1520m 标高以下为四采区；交一河以西为五采区；下 XX 村和中 XX 村之间区域为六采区。 采区开采顺序采用前进式，即先采一水平井底车场附近的一采区，后采距井底车场较远的二采区，并依次类推。 四、采区布置、采煤方法及工艺 根据开拓布置，矿井投产采区为一采区。采区布置如下：回风斜井 在 +1672m标高开凿回风石门后转向沿岩层倾向掘进一采区回风大巷；副斜井在 +1615m 标高落平后掘进井底车场，然后以后石门揭穿 M11 煤层，沿 M11 煤层顶板掘进一采区轨道大巷 和 一采区胶带运输大巷。工作面巷道即由上述三条大巷开口布置，贯穿工作面巷道形成回采工作面。 工作面布置方式 为 单巷布置 ，工作面长度 120m。 根据矿井煤层赋存情况，设计采用倾斜长壁式采煤法开采，工作面采用综采回采工艺。 设计工作面采用双滚筒采煤机割煤，割煤方式为双向割煤，采煤机的进刀方式采用不留三角煤端部斜切进刀。采煤工作面采用刮板输送机运输， 采煤机骑溜滑行，采煤机滚筒装煤，液压推溜器推移刮板输送机。 采煤工作面使用 掩护式液压支架 支护顶板，全部陷落法管理顶板。 第 四 节 矿井设计生产能力和服务年限 一、矿井工作制度 矿井设计年工作日 330 天，采用 “三八 ”工作制，每天三班