煤化公司瓦斯抽采达标规划.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除煤化公司瓦斯抽采达标规划根据煤矿安全规程第137条、第146条、第147条、第148条规定，煤化公司从2005年开始进行矿井瓦斯抽放系统建设，现就瓦斯抽放系统建设情况及今后规划说明如下：一、矿井瓦斯赋存情况：为准确测定矿井各煤层瓦斯情况，2006年-2007年中国矿业大学（北京）采用井下间接测定法测定的9#煤瓦斯含量为4.645.68m3/t，测点埋深186237m，15#煤瓦斯含量为1.66m3/t，测点埋深236m。2007年6月编制的瓦斯赋存规律阶段报告，根据测定的结果进行矿井瓦斯涌出量预测与矿井当时开采水平内瓦斯涌出情况基本符合。根据公司详查地质报告，矿井瓦斯含量与埋藏深度成正比，即由浅到深逐渐增大。随着矿井开采深度的加深，矿井瓦斯含量必然不断增加。因此，根据公司煤层赋存情况、矿区地质构造及周边矿井9#、15#煤层实际赋存情况，地质勘探时期9#、15#煤层埋深472.81m，15#煤层埋深539.4m时，原煤瓦斯含量分别为：9#煤层13.40 m3/t，15 #煤层10.00 m3/t，基本符合矿井深部瓦斯含量真实情况。目前，矿井已经开采深度为250m左右，因此，将13.40 m3/t和10.00m3/t分别作为公司9#、15#煤层平均瓦斯含量。从2009年3月开始，我公司进入15#煤层4采区，煤藏深度增加，上覆9#煤层虽然已经开采，但掘进时期瓦斯涌出量明显高于1503采区，2009年下半年，煤化公司与河南理工大学开展矿井瓦斯梯度测定，现已完成9#煤层瓦斯压力、瓦斯含量测定工作，预计在150403进风、回风巷施工开始后，即进行15#煤层瓦斯梯度测定工作，为1504采区煤层瓦斯含量确定准确数值。二、矿井瓦斯抽放概况：煤化公司矿井设计主要开采89#、15#煤层，现设计生产能力为0.9Mt/a，为高瓦斯矿井，目前正在进行矿井机械化采煤升级改造，改造完成后设计生产能力为1.8Mt/a。2005年矿井89#煤层在生产时瓦斯涌出量大，2005年3月由山西国辰建设工程勘察设计有限公司、阳煤集团技术中心通风与瓦斯研究所联合进行了矿井地面瓦斯抽采系统的设计，其设计主要技术指标如下：矿井生产能力0.9Mt/a，设计抽采能力26.62 m3/min，水环式真空泵型号为CBF410-2BV3，电机功率为160KW，抽采主管D3776mm螺旋焊缝钢管，本煤层预抽和采空区抽放采用一套系统混合抽放，公司目前建有地面瓦斯抽放泵站一座，安装两台广东佛山水泵厂生产的CBF410-2BV3型水环式真空泵（一台工作，一台备用），最大抽气量120m3/min，采用双回路供电，电源均引自地面35KV变电站；配套电机为南洋电机厂生产的YB2-355S-6隔爆型三相电动机，功率160KW，供水采用2TC-24型自吸泵，流量为18m3/h，扬程22m；共敷设抽采系统管路5250米，其中：地面及管路钻孔内采用377mm螺纹焊管，管路长度350米，井下主抽放管路采用325mm螺旋焊管，管路长度2000米，干抽放管路采用273聚乙烯管300米，支抽放管路采用219mm聚乙烯管，管路长度2600米。管路防回火装置型号为FH-2，管路防爆、防回气装置型号为FB-3，共2套。公司现井下施工钻孔用钻机为煤炭科学研究总院重庆分院生产的ZYG-150型（使用3台，待修2台）和ZY-650型全液压钻机（5台），配用42mm800mm直径钻杆，钻头型号选用西安金烁钻头厂生产的6575mm金刚石钻头，最大钻进能力150m，终孔直径65mm。现地面瓦斯抽放系统运行正常，2009年8月前，主要对9#煤090409回采工作面进行瓦斯抽放，抽放浓度维持在1525%之间，抽放方法采用本煤层与临近层抽放，在工作面回风巷和尾巷内施工高位顶板穿层钻孔，孔径65mm，钻孔间距为6米/组，每组施工钻孔2个，钻孔深度在45-65米之间，保证与工作面垂直高度在18米以上；终孔位置在采空区裂隙带内，在进风顺槽沿煤层倾角垂直于工作面施工本煤层瓦斯抽放钻孔，孔径65mm，钻孔深度在45-75米范围内，钻孔间距6米。井下四采区现建有移动瓦斯抽放泵站一座，抽放泵采用煤炭科学研究总院重庆分院生产的型号为BJW20YJ 型移动式瓦斯抽放泵，2台（一台工作，一台备用），抽气量20.2m3/min，配套电机功率为37KW，敷设抽采系统管路1850米，主要用于090410备采工作面进风巷本煤层瓦斯钻孔预抽，09年6月初开始试运行，主要针对9#煤090410备采工作面本煤层瓦斯钻孔进行预抽，共接抽本煤层瓦斯抽放钻孔43个，抽放浓度维持在4-10%之间。2009年9月090409回采工作面结束，地面瓦斯抽放系统主要对090410备用工作面本煤层及090407掘进工作面预抽放。自2006年8月投运以来累计抽放纯瓦斯量达到800万m3。三、2009年度抽放系统规划2009年以来，随着矿井改扩建工程的全面展开，井下采掘规模的扩大以及采掘纵深的延伸，矿井绝对瓦斯涌出量也随之增加，现有瓦斯抽采系统将远远不能满足矿井瓦斯抽采工艺技术及瓦斯抽采量的要求，公司决定对现有瓦斯抽采系统进行改扩建。具体改造计划如下：首先对地面瓦斯抽放泵站进行升级改造，新地面瓦斯抽放泵站由煤炭科学研究总院重庆研究院进行设计，于2009年4月25日通过招标方式选定新地面瓦斯抽放泵站采用由湖北同方高科泵业有限公司生产的2BE C62型水环式真空泵，配套电机功率为YB450M-4 500KW，在吸入绝对压力为600hPa时最大抽气量为386m3/min；土建施工单位为河北林和建筑安装有限公司；目前瓦斯泵站土建基础部分已完工，地面泵站厂房土建工程由项目部负责，正在紧张施工，预计土建工程于2009年11月底全部完工；新地面瓦斯泵站设备安装计划从2009年11月份开始，设备安装计划用时1个月。新地面瓦斯抽放泵站的井下管路安装工程，从2009年10月中旬开始，首先由重庆煤科院与煤化公司共同制定井下管路招标方案，(具体包括管径、管材、路线、吊挂方法、管路相关辅助配套设备),方案及招标工作于2009年10月下旬结束，2009年11月份进入管路安装阶段，到2009年12月底完成管路安装工程。泵站供电工程同步进行，预计于12月中旬完成。2009年12月下旬，进行新、旧地面瓦斯抽放泵站系统调试联合试运行阶段；计划于2010年1月正式投运，系统投运后，矿井瓦斯抽放率可以达到35%-40%。初步形成原瓦斯抽放系统负责0904采区瓦斯抽放工作，新瓦斯抽放系统负责1504采区瓦斯抽放工作。2009年9月已投资84.8万元购置zyw-4000型液压钻机2台，最大钻进长度300米，钻杆直径73毫米，钻孔直径113毫米。2009年10月，由重庆煤科院与煤化公司共同编制井下管路招标方案，(具体包括管径、管材、路线、吊挂方法、三通、弯头、法兰、螺栓等管路相关辅助配套设备、材料), 方案及招标工作于2009年10月下旬结束，2009年11月份进入新地面瓦斯抽放泵站的井下管路安装工程，到2009年12月底完成15#回风巷及1504回风下山瓦斯抽放管路安装工程。管路铺设要求：从地面入井管道支接三通，选用560PE主管沿巷道顶板吊挂，管路倾斜角小于5度。管路长度两趟，共计2000米。1504回风下山管路选用400干管，沿巷壁吊挂。沿线留设三通支管口，管路长度900米（后期安装）。150403进回风顺槽安装280抽放管路与本煤层及高位钻场管路连接。巷道低洼处设置自动负压放水器。每个钻孔上安装流量、负压、浓度等检测装置。针对150403回采工作面无尾巷设计，特别要加强采空区及邻近层瓦斯抽放，由技术部门结合生产、通风部门设计在回风巷施工高位钻场，实现回采期间大直径钻孔抽放，钻孔直径设计为200毫米，每个钻场施工钻孔4个，钻场底板距工作面顶板垂直高度6米以上，每200米施工一个高位钻场，钻孔之间要保持30米压碴，钻场间距也要根据工作面煤层倾角灵活变动。四、各采区及采掘工作面抽放方法设计：现井下采煤工作面主要为090410回采工作面和090602回采工作面，由于090602工作面瓦斯涌出量较小，决定利用BJW20YJ移动瓦斯抽放泵进行本煤层抽放，抽出的瓦斯直接排放到0906回风巷内，由西风井排放到地面。四采区利用原CBF410-2BV3地面瓦斯抽放泵进行抽放，主要对090410回采工作面进行本煤层预抽，和回风巷道进行高位穿层钻孔抽放，进、回风顺槽铺设直径219毫米聚乙烯管路，法兰连接。本煤层钻孔间距为1孔/6米,钻进深度70米,孔径65毫米,角度为顺煤层角度。穿层钻孔间距为2孔/6米,钻孔深度40米,孔径65毫米,角度为仰角30度,终孔位置为穿过6# 煤顶板0.5米 。1504采区自开掘以来，瓦斯涌出量明显高于1503采区，因此必须进行抽放，现就1504采区瓦斯抽放规划如下：1、10月上旬-中旬由通风副总牵头，于国庆节后到淮北、阳泉煤业集团下属煤矿进行参观、调研高位钻场平行钻孔瓦斯抽放方法。2、现阶段大功率钻机型号为ZYW4000现已到货，积极与厂家联系进行安装调试，计划10月中旬开始首先在150403进、回风顺槽施工钻场进行边掘边抽。1504回风下山现阶段敷设直径219聚乙烯管路700米，在11月份进行顺槽管路安装及与1504移动抽放泵站系统对接完善。3、11月上旬由于地面新的抽放泵站还未建成，因此首先完善1504采区移动抽放泵站，根据现有条件，在 150400联巷内安装抚顺正工煤机股份有限公司生产的型号ZYW110/160-G抽放泵，抽气量110m3/min。五、抽放系统后期规划根据要求，公司瓦斯抽采工程建设按总体设计、分期实施原则进行。矿井瓦斯抽采工程按初期、最终两阶段进行工程建设。初期建设范围为地面工程、井下采面抽采工程（达到矿井抽采45m3/min纯瓦斯的预抽瓦斯抽采系统、并为矿井达产1.8Mt/a提供预抽0.52年的综采工作面）；最终建设范围为包括采空区抽采系统在内的整个工程（含初期），抽采规模为75m3/min。其中，初期工程设计瓦斯抽采规模为45m3/min（预抽30m3/min，采空区15 m3/min）纯瓦斯，安装2台2BEC62型水环式真空泵（一台运转，一台备用），主要用于预抽工作面本煤层瓦斯抽放钻孔，原瓦斯抽放泵站内的2台CBF410-2BV3型水环式真空泵（一台运转，一台备用）主要用于采空区瓦斯抽放。新地面瓦斯抽采系统建成后，公司瓦斯抽放系统将形成两套相对独立的瓦斯抽放系统，分别进行工作面本煤层瓦斯预抽和采空区瓦斯抽放，最大抽气量达到506m3/min。但随着矿井技改完成后产量增加、开采深度的加深及采空区增加，矿井瓦斯涌出量将随之不断增加，当初期抽采规模无法满足矿井安全生产需求时，将建设二期抽采系统（增加2台瓦斯抽放泵并建设采空区抽采系统管路），抽采规模为30m3/min纯瓦斯，主要用于矿井增加瓦斯量抽采。到时，矿井将形成两套独立的抽采系统，6台瓦斯抽放泵，3台运行，3台备用：预抽系统（二期抽采系统建成后，原有预抽瓦斯抽采系统和原有采空区瓦斯抽采系统合为一套系统，4台瓦斯抽放泵，2台运行，2台备用）抽采规模为45m3/min纯瓦斯；采空区抽采系统（2台瓦斯抽放泵，1台运行，1台备用）抽采规模为30m3/min纯瓦斯，矿井瓦斯抽采规模达到75m3/min，矿井瓦斯抽放率达到50%以上。 六、矿井抽放率计算：2009年矿井瓦斯等级鉴定结果为：全矿井绝对瓦斯涌出量48.05m3/min，按照AQ10262006煤矿瓦斯抽采基本指标表3规定：矿井抽采率应大于40%，即矿井瓦斯抽放量应该达到19.22m3/min以上。090410回采工作面绝对瓦斯涌出量最大约为20 m3/min，根据AQ10262006煤矿瓦斯抽采基本指标表1、表2、规定：该工作面抽采率应在30%以上，采煤工作面回采前煤的可解析瓦斯量应在7 m3/min 以上。 原地面瓦斯抽放泵抽放量一般在80 m3/min左右，因此090410工作面回采期间，抽放浓度应保持在12%以上。150403回采工作面瓦斯涌出量约为35m3/min，根据AQ10262006煤矿瓦斯抽采基本指标表1、表2、规定：该工作面抽采率应在40%以上，采煤工作面回采前煤的可解析瓦斯量应在14 m3/min 以上。 新地面瓦斯抽放泵抽放量一般在280 m3/min左右，因此150403工作面抽放浓度应保持在5%以上。在新地面瓦斯抽放泵投用之前，首先启用150400联巷内安装的型号为ZYW110/160-G抽放泵，抽气量110m3/min，其实际抽放量一般应在80 m3/min左右，因此此时的150403工作面回采期间，抽放浓度应保持在17.5%以上。两套系统抽放量前期合计为160 m3/min，后期合计为360 m3/min.八、地面瓦斯抽放系统改造投资概算：总 概 算 表 （初期）序号生产环节或费用名称概算价值（万元）土建工程设备及工器具购置安装工程工程建设其他费用合 计1建筑工程189.89189.892工业场地34.0834.083瓦斯泵站抽采设备及管路207.5938.00245.594瓦斯抽采管路及设施6.831240.891247.725瓦斯抽采监测及控制78.2717.0095.276瓦斯泵站给排水设备及管路给排水5.0018.2423.247供配电121.0880.30201.388通信0.004.934.939供热通风空调13.6919.3233.01工程费用合计223.97432.451418.692075.1210工程建设其他费用254.23254.23小计223.97432.451418.69254.232329.3511工程预备费7%163.05163.05静态总投资223.97432.451418.69417.282492.40新地面瓦斯抽放泵站未投运前，原地面瓦斯抽放泵站主要担负四采区090409回采工作面边采边抽和采空区瓦斯抽放以及后期090410备采工作面回采期间的邻近层高位瓦斯钻孔抽放和采空区瓦斯抽放；四采区移动瓦斯抽放泵站主要担负090410备采工作面本煤层瓦斯抽放钻孔提前预抽；在建的五、六采区移动瓦斯抽放泵站主要担负090602备采工作面高位瓦斯抽放钻孔提前预抽；矿井现阶段主要采用以井下移动瓦斯抽放泵预抽本煤层为主，地面瓦斯抽放泵站采空区抽放（裂隙带抽采）为辅，预抽与边掘边抽、边采边抽相结合的综合瓦斯抽采方法，提高瓦斯抽放效果，减轻风排瓦斯负担。根据测得的煤层瓦斯基本参数，9#煤层透气性系数为0.082m2/MPa2d，透气性较差，属于较难抽采类型煤层，因此，提高煤层瓦斯的预抽率，必须从增强瓦斯抽放钻孔密度，施工立体交叉钻孔做起，合理安排采掘计划，尽可能地增加本煤层瓦斯抽放钻孔预抽时间，最大限度的预抽本煤层瓦斯，进而提高矿井瓦斯抽放率。九、人员设置： 现通风区瓦斯抽放队共计32人，其中队长1人，副队长1人，地面瓦斯抽放泵站值班员7人，井下23人，其职责为：1、负责井下瓦斯抽放管路的安装、回收、维护；施工、接抽瓦斯抽放钻孔。2、定期对井下钻探设备的检查、维修，确保正常运转。3、定期检查地面抽放设备，确保各仪器仪表的灵敏可靠，以及抽放系统的正常运行。4、制定月度、季度、年度抽放工程，按计划定期完成，并进行总结。5、负责定期检查各地点瓦斯抽放钻孔浓度、负压、流量等参数，并有记录。6、积极配合技术部门对各采掘面进行探放水、掘进工作面地质构造超前钻探，并做好记录。7、负责地面瓦斯抽放泵站值班，填写各种记录、报表，维护、清理设备卫生。随着矿井改扩建工程的全面展开，井下采掘头面增加，工作面推进速度加快以及地面瓦斯抽放泵站的升级改造，抽放