XX县融安煤矿瓦斯抽采工程设计.doc

此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 目目 录录 第一章第一章 矿井概况矿井概况 1 第一节 井田概况 1 第二节 地质特征 3 第三节 矿井概况 11 第二章第二章 抽采瓦斯设计参数抽采瓦斯设计参数 17 第一节 煤层瓦斯基本参数 17 第二节 矿井瓦斯储量及可抽量 22 第三节 矿井瓦斯涌出量预测 24 第四节 瓦斯抽采必要性和可行性分析 30 第三章第三章 矿井抽采瓦斯方法矿井抽采瓦斯方法 35 第一节 瓦斯来源分析 35 第二节 瓦斯抽采方法选择 35 第三节 抽采瓦斯效果及抽采量预计 47 第四章第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型瓦斯抽采系统计算及设备选型 51 第一节 瓦斯抽采系统选择 51 第二节 抽采管路布置及选型计算 52 第三节 抽采设备布置及选型 58 第五章第五章 矿井瓦斯抽采工程工期预计矿井瓦斯抽采工程工期预计 67 第六章第六章 瓦斯利用瓦斯利用 68 第一节 瓦斯利用途径 68 第二节 瓦斯利用方案 68 第七章第七章 瓦斯抽采的配套设施瓦斯抽采的配套设施 70 第一节 抽采站总平面布置 70 第二节 瓦斯泵房及附属设施布置 71 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第三节 供电及通信 73 第四节 给 排水及消防 77 第五节 采暖与通风 80 第六节 环 保 81 第八章第八章 瓦斯抽采监测及控制瓦斯抽采监测及控制 83 第一节 抽放监测设计内容 83 第二节 抽放监测系统设计总体方案 83 第三节 抽放监测系统设计 84 第九章第九章 抽采瓦斯管理及安全措施抽采瓦斯管理及安全措施 87 第一节 组织机构管理 87 第二节 抽采系统及管理措施 88 第三节 预防煤与瓦斯突出措施 91 第十章第十章 经济概算经济概算 94 第一节 劳动定员 94 第二节 投资概算 94 第三节 主要技术经济指标 96 附录附录 1 镇雄县融安煤矿有限公司编制瓦斯抽采工程设计委托书 2 融安煤矿采矿许可证等证件 3 云南省煤炭资源整合工作领导小组文件 云煤整合 2008 44 号 关于镇雄县煤炭资源整合方案的批复 4 云南省国土资源厅 云国土资储备字 2010 15 号 关于 云南省镇雄 县融安煤矿生产勘探报告 矿产资源储量评审备案证明 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 5 云南省工业和信息化委员会关于 镇雄县融安煤矿 30 万吨 年扩 建项目核准的批复 6 中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司编制的云南省昭通市 镇雄县乌峰镇陈贝屯村融安煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告参数汇总表 7 中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室编制的镇雄县融 安煤矿煤与瓦斯突出灾害评估报告 附件 附件 1 融安煤矿瓦斯抽采工程设计主要机电设备及器材目录 2 融安煤矿瓦斯抽采工程设计概算书 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 井田概况井田概况 一 地理概况一 地理概况 位置及交通 融安煤矿位于镇雄县城南东 110 方向 平距约 4 5km 处 处于镇雄县 乌峰镇境内 获准的采矿权范围地理坐标极值 东经 104 56 02 104 56 54 北纬 27 24 55 27 26 33 矿井距镇雄县城公路里程约 7 5km 距贵州毕节市 69km 距内昆铁路 彝良大寨站 210km 威宁站 180km 有镇雄至贵州毕节市的省级公路从矿 区南部通过 交通十分便利 详见交通位置图 图 1 1 1 地形地貌 煤矿属高原低中山侵蚀地貌 地势北高南低 东高西低 最高点为井 田东部的山峰 海拔标高 1975 3m 最低点为井田西南部的马尿河河床 海拔标高 1525m 矿区内最大相对高差为 450 3m 水系河流 井田内地表水体主要有马尿河 该河流自北向南从矿区西侧流过 有约 300m 从井田内流过 向西南注入泼机河 并最终汇入乌江 平 均流量 0 51 m3 s 最大 36 68 m3 s 最小 0 094 m3 s 河床分布标高 1525 1550m 河床下距 C5b煤层顶板约 180m 该河在西部切割了部分 F522 F523断层 对矿床充水有影响 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 此外 井田内北西 南东向羽状沟溪较为发育 其流量多受季节性降 雨控制 雨季流量较大 旱季水量极小或处于干涸状态 一般为 1 50 10 0 l s 河流最高洪水位不详 气象与地震 井田内属亚热带高原山地季风气候 据镇雄县气象局提供的气象资料 多年平均气温 10 7 极端最高气温 34 8 最低气温 11 9 多年降 雨量 688 9 1427 7mm 平均 932 4mm 日最大降雨量 167 5mm 最长连 续降雨天数 33 天 降雨量达 212 2mm 6 10 月为雨季 降雨量占全年降 雨量的 80 2 年平均相对湿度 83 年蒸发量 969 4 1407 4mm 平均 1154 7mm 冬季冰冻时间较长 每年 11 月至次年 3 月为冰冻期 全年主 要风向为西北风 次为东南风 最大风速达 14m s 地震 根据 GB5001 2001 抗震设计规范 井田为地震基本烈度六 度区 矿区经济概况 矿区附近居民以汉族为主 主要从事山区农业生产 种植玉米 马铃 薯 小麦等农作物 经济作物以烤烟为主 区内煤炭资源蕴藏较为丰富 劳动力充裕 工矿企业以煤炭开采为主 其次为农产品加工 交通运输及 饮食服务业 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 融安煤矿 图1 1 1 融安煤矿交通位置图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 二 矿区开发情况二 矿区开发情况 本区域属镇雄煤矿区南部中段 区内现有生产矿井 5 对 分别为融安 煤矿 久源煤矿 大成煤矿 狮子山煤矿和大顺煤矿 本矿以东有久源安 煤矿 西有大顺煤矿 大成煤矿 南有狮子山煤矿 北有西朗沟煤矿 如 图 1 1 2 所示 本矿始建于 1996 年 1997 年投产 设计生产能力 3 万 t a 2007 年 核定生产能力 4 万 t a 同年 12 月 云南省国土资源厅为其更换了采矿许 可证 证号 5300000720402 生产规模 15 万 t a 根据煤矿介绍 本矿与邻近久源煤矿原为一个矿 后分成了现在的融 安煤矿和久源煤矿两个煤矿 融安煤矿在井田范围内的东南布置有一对 主 副斜井 井口标高分别为 1655m 1649m 回风斜井井口位于久 源煤矿范围内 曾开采过久源煤矿浅部资源 后因两矿发生矛盾 由此 融安煤矿退出久源煤矿范围 转到本矿范围内开采 利用主斜井在 1630m 标高落平 沿南部方向开掘石门 13m 再以 143 方位角沿煤层顶 板开掘运输暗斜井 倾角 18 至见煤点有斜长 304m 利用副斜井改为回 风斜井在 1636m 标高落平 沿北部方向开掘石门 51m 同样以 143 方位 角沿煤层顶板开掘回风暗斜井 倾角 22 至见煤点有斜长 350m 即便如 此 仍有少部分井筒和石门巷道处在本矿矿界边上 运输 回风 暗斜井揭露煤层后 布置采准巷道开采 F525断层以东的 C5b及 C6a煤层 采煤方法为走向壁式 回采工艺为炮采 开采标高 1470m 1538m 开采垂深 68m 扣除 F525断层以东的保护煤柱资源量外 仅剩 10 万 t 左右资源量未采 形成约 0 3km2采空区 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 陈贝屯 融安 煤矿 大成 煤矿 久源 煤矿 大顺 煤矿 狮子山煤矿 西朗沟煤矿 图 1 1 2 矿界关系示意 三 电源及通信三 电源及通信 电源 本矿井为双回路供电 其中一路电源引自屏桥变 该变电所变压器容 量为 2 2500kVA 35 10kV 供电线路为 LGJ 150 长度 5km 另一回 路电源引自城南变 该变电所变压器容量为 2 8000kVA 35 10kV 供 电线路为 LGJ 150 长度 6km 供电安全可靠 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 通信 煤矿采用矿用调度机 供地面矿长室 矿灯房 绞车房 变电所等用 户 对外通信采用程控电话和手机 采用宽带和微机发送接受电子邮件 四 矿井水源四 矿井水源 本矿采用井下水处理后作为矿井生活 生产用水 第二节第二节 地质特征地质特征 一 地层与构造一 地层与构造 井田地层 矿区地表出露地层有二叠系上统长兴组 P2c 三叠系下统卡以头组 T1k 飞仙关组 T1f 永宁镇组 T1y 及第四系 Q 钻孔揭露二叠 系上统峨眉山玄武岩组 P2 及龙潭组 P2l 深部隐伏二叠系下统茅口 组 P1m 含煤地层为二叠系上统长兴组 P2c 及龙潭组 P2l 1 二叠系上统长兴组 P2c 仅在矿区西南侧王老坡一带有小面积出露 为一套海陆交互相含煤沉 积 由浅灰 灰黑色薄 中厚层状 钙质 细砂岩 泥质粉砂岩 粉砂质 泥岩 泥岩和泥质 晶质 灰岩交互组成 据岩性变化构成 3 个沉积旋逥 由上至下含 C1 C2 C3 C4四个薄煤层 除 C1为局部点可采煤层外 其 余均不可采 中下部深灰色中厚层状泥质 晶质 灰岩厚 7 12m 底部 灰 深灰色中厚层状泥质灰岩厚 1 4m 横向连续分布 本组地层厚 40 57m 平均厚 47m 与下伏龙潭组整合接触 2 二叠系上统龙潭组 P2l 区内地表未出露 深部钻孔有揭露 为一套陆相细碎屑岩含煤建造 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 由细砂岩 粉砂岩及泥岩组成 据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个 岩性段 下段 P2l 1 为浅灰 深灰色薄 中厚层状细砂岩 粉砂岩 粉 砂质泥岩 泥质粉砂岩及泥岩 含菱铁矿结核 局部夹菱铁岩薄层 底部 常见厚约 1 4m 的菱铁质泥岩和凝灰质泥岩 本段地层厚 53 63m 平均 厚 58m 与下伏峨眉山玄武岩组平行不整合接触 中段 P2l2 为浅灰 灰黑色薄 中厚层状细砂岩 粉砂岩 粉 砂质泥岩 泥质粉砂岩及 炭质 泥岩 含菱铁矿结核 局部夹菱铁岩薄 层 本段地层厚 50 57m 平均厚 54m 上段 P2l 3 为主要含煤段 可采煤层 C 和 C 皆赋存于该段 b 5 a 6 由浅灰 灰黑色薄 中厚层状细砂岩 粉砂岩 粉砂质泥岩 泥质粉砂岩 及泥岩组成 本段地层厚 47 55m 平均厚 51m 矿区构造 井田位于镇雄复式向斜南翼西段 总体呈一北东 南西向延伸的单斜 构造 地层总体倾向北西 倾角一般为1 10 区内褶皱及断裂较为发育 共发现褶皱3支 断层14条 分述如下 1 褶皱 S105 向斜 位于矿区中西部 延伸长度大于 2000m 轴向北东 北北 东向 平缓开阔 两翼近于对称 对矿区煤层影响较大 B106 背斜 位于矿区北部 向北延伸出矿界 延伸长度大于 850m 轴向北北东向 平缓开阔 两翼近于对称 东翼地层倾向变化较大 而西 翼较为稳定 背斜枢纽略向西倾斜 对矿区煤层有一定的影响 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 S106向斜 位于矿区东北部 向北延伸出矿界 延伸长度大于540m 轴向北北东向 褶皱平缓开阔 两翼近于对称 南端被F617断层切割 规 模较小 对矿区煤层影响不大 2 断层 井田内断裂构造较发育 共发现断层14条 各断层特征详见表1 2 1 表1 2 1 井田断层特征一览表 地层断距编 号性 质特 征 对可采煤 层 影响程度 F525逆断层 倾向 120 154 倾角 35 55 长 1500m 地层断距 平均 30m 地表岩层产状变化较大 断层角砾岩磨圆度 较好 胶结紧密 结构面较光滑 影响较大 大于 25m F529正断层 倾向 306 355 倾角 61 81 长约 680m 地层断距平 均 30m 地表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 无影响 F529 正断层 倾向 315 倾角 58 长约 180m 地层断距约 15m 地 表可见宽约 1 3m 的断层破碎带 无影响 F543正断层 倾向 5 45 倾角 64 85 长 180m 地层断距平均 15m 地表可见宽约 1 3m 的断层破碎带 无影响 F546正断层 倾向 290 325 倾角 67 87 长 210m 地层断距平 均 17m 地表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 无影响 F547正断层 倾向 280 315 倾角 60 84 长 880m 地层断距平 均 15m 地表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 破碎带由 略具方向性排列的次棱角状角砾岩和胶结物组成 影响较大 F617正断层 倾向 305 355 倾角 75 长 330m 地层断距平均 25m 地表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 无影响 F533正断层 倾向 270 285 倾角 55 64 长约 680m 地层断距平 均 20m 地表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 无影响 F621正断层 倾向 320 倾角 67 长约 320m 地层断距平均 15m 地表可见宽约 1 3m 的断层破碎带 无影响 F622正断层 倾向 285 倾角 70 长约 330m 地层断距约 15m 地 表可见宽约 1 3m 的断层破碎带 无影响 15 25m F531正断层 倾向 350 倾角 61 长约 250m 地层断距平均 15m 地表可见宽约 1 3m 的断层破碎带 无影响 F522正断层 地表为第四系浮土覆盖 ZK4204 钻孔有揭露 断层倾向 南东 倾角 60 地层断距约 10m 长度大于 1500m 影响较大 F523正断层 大部分为第四系所覆盖 ZK4001 钻孔有揭露 断层倾向 南东 倾角 62 地层断距约 11m 长度大于 1200m 地 表可见宽约 1 5m 的断层破碎带 影响较大 小于 15m F524正断层 大部分为第四系所覆盖 断层倾向 220 倾角 65 地层 断距约 10m 长度大于 500m 地表可见宽约 1 3m 的断 层破碎带 无影响 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 3 岩浆活动及变质作用 井田内无岩浆岩分布 变质作用不明显 岩浆活动仅为发生于华力西 期的基性岩浆喷发 喷溢所形成的隐伏于矿区龙潭组地层之下的峨眉山玄 武岩组之玄武岩 火山碎屑岩 井田地质构造总体为中等类型 二 煤层及煤质二 煤层及煤质 煤层 龙潭煤组含煤 10 层 自上而下依次编号为 C C C C C C a 5 b 5 c 5 a 6 b 6 C C C C 除 C 及 C 为矿区内较稳定的可采煤层外 其余均 c 678910 b 5 a 6 为局部点可采或不可采之薄煤层 煤系地层厚 150 175m 平均厚 163m 煤层总厚 3 69 5 28m 含煤系数为 2 26 3 24 可采煤层 C 及 C 总厚 2 24 4 92m 可采含煤系数为 1 37 3 02 b 5 a 6 井田内主要有两层可采煤层 即 C5b及 C6a煤层 其煤层特征分述如 下 C5b煤层 位于上二叠统龙潭组上段 P2l 3 地层的上部 上距长兴组 P2c 底界 3 87 9 46m 平均 6 72m 距 C5a煤层底板 3 74 9 25m 平 均 6 39m 下距 C6a煤层顶板 0 64 4 16m 平均 2 25m 煤厚 1 25 3 18m 平均厚 2 42m 属稳定型全区可采的中厚煤层 煤层结构较简单 含夹矸 0 2 层 上夹矸距煤层顶板 0 39 0 60m 距煤层底板 1 78 2 36m 厚 0 03 0 04m 岩性为泥岩 下夹矸距煤层顶 板 0 61 0 77m 距煤层底板 1 58 1 84m 厚 0 03m 岩性泥岩 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 煤层直接顶板为粉砂质泥岩 厚 0 88 4 12m 伪顶为炭质泥岩 厚 约 0 02 0 05m 煤层底板为泥岩 局部为泥质粉砂岩 厚 0 58 1 50m C6a煤层 位于上二叠统龙潭组上段 P2l 3 地层的上部 上距 C5b煤 层底板 0 64 4 16m 平均 2 25m 下距龙潭组上段 P2l 3 底界 36 97 43 39m 平均 38 93m 煤厚 0 80 2 43m 平均 1 41m 属较稳定 型全区可采的中厚煤层 煤层结构较简单 含夹矸 0 2 层 上夹矸距煤层顶板 0 30 0 57m 距煤层底板 0 49 2 08m 厚 0 02 0 12m 岩性为炭质泥岩或灰色泥岩 下夹矸距煤层顶板 1 25 1 61m 距煤层底板 0 66 0 77m 厚 0 04 0 05m 岩性为炭质泥岩 煤层直接顶板为泥岩及粉砂质泥岩 局部为泥质粉砂岩或细砂岩 厚 0 38 2 01m 在直接顶板与煤层间常有厚约 0 02 0 04m 的薄层状炭质泥 岩伪顶 与上下均呈过渡关系 煤层底板为泥岩 局部为泥质粉砂岩或粉 砂质泥岩 厚 1 65 1 83m 主要煤层特征详见表 1 2 2 表 1 2 2 主要煤层特征表 煤层 编号 见煤点 可采点 煤层厚度 m 两极值 平均值 层间距 m 两极值 平均值 煤层结构 夹矸层数 对比 可靠性 稳定性 评价 可采 程度 C5a 6 0 0 13 0 73 0 32 单一结构较可靠较稳定 局部点 可采 3 74 9 25 6 39 C5b 8 8 1 25 3 18 2 42 0 64 4 16 2 25 结构较简单 含 泥岩夹矸 0 2 层 较可靠稳定 全区 可采 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 C6a 8 8 0 80 2 43 1 41 结构较简单 含 泥岩及炭质泥岩 夹矸 0 2 层 较可靠较稳定 全区 可采 煤质 1 煤的物理性质及煤岩特征 区内 C 及 C 煤层均呈灰黑色 条痕灰黑 黑色 块状 碎块状 少 b 5 a 6 量粉状 硬度大 3 5 3 8 脆度小 内生裂隙不发育 条带状结构 局 部似均一状和线理状结构 块状构造 金刚光泽 参差状 阶梯状断口 煤燃烧时火焰稍短 无烟 残渣多呈粉状 部分呈块状 宏观煤岩类型以半亮型及半暗型煤为主 暗淡型次之 属半暗 半亮 型煤 煤岩成分以暗煤为主 夹矿化丝炭 亮煤和镜煤条带 煤层中常见 星点状 结核状及细晶状黄铁矿 2 煤类及工业用途 依据 中国煤炭分类 GB5751 86 可采煤层 C 及 C 为为低中 b 5 a 6 中灰 特低挥发分 低 中硫 特低磷 高 特高热值的三号无烟煤 WY03 可作为一般动力用煤及普通燃料 三 矿井瓦斯情况三 矿井瓦斯情况 该矿为扩建矿井 生产勘探报告 未提供钻孔瓦斯数据 也未有其周 边矿井瓦斯梯度及其变化规律 虽提供有近三年的瓦斯等级鉴定结果 见 表 1 2 3 但该结果不能完全反应整个矿井瓦斯情况 因此设计暂以 中国矿业大学 云南方圆中正工贸有限公司提供测定的融安煤矿开采煤 层瓦斯基础参数 结合周边久源 狮子山 大成和西朗沟煤矿瓦斯资料 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 采用回归直线方程分析本矿各煤层瓦斯含量并进行预测 经计算 详见 矿井瓦斯涌出量 矿井相对瓦斯涌出量为 34 13m3 t 绝对瓦斯涌出量 为 22 75m min 为高瓦斯矿井 表 1 2 3 矿井历年瓦斯鉴定结果表 鉴 定 年 度 鉴定机构 相对瓦斯 涌 出量 m3 t 绝对瓦斯出 量 m3 min 相对 CO2 涌 出量 m3 t 绝对 CO2涌 出量 m3 min 鉴定 结论 200 5 云南省煤炭工业局18 43 700 65高瓦斯 200 6 云南省煤炭工业局18 44 781 90 34高瓦斯 200 7 云南省煤炭工业局31 535 513 830 67高瓦斯 200 8 昭通大地工程开 发有限公司 14 0581 5237 4680 809高瓦斯 根据中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司做了融安煤矿开采煤 层瓦斯基础参数测定报告 开采煤层瓦斯基础参数测定结果见表 1 2 4 表 1 2 4 开采煤层瓦斯基础参数测定结果表 序号序号名称名称C5bC6a 1瓦斯压力 Mpa 0 500 54 2煤体坚固性系数 f0 4150 660 3瓦斯放散初速度 p24 220 6 4煤的破坏类型 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 5吸附常数 a m3 t 20 8124 01 6吸附常数 b Mpa 1 1 021 05 7孔隙率 3 17513 6850 8真密度 t m3 1 21241 1205 9视密度 t m3 1 17391 0792 10分析基水分 Mad 2 052 36 11分析基灰分 Aad 10 0119 98 12分析基挥发分 Vad 9 276 48 13分析基固定碳 FCad 78 6771 18 14钻孔瓦斯流量衰减系数 d 1 0 0360 046 15煤层透气性系数 m2 MPa2 d 0 1780 304 16瓦斯含量 m3 t 5 285 41 因上述部分煤层瓦斯基础参数超标 对此煤矿委托中国矿业大学对本 矿煤与瓦斯突出灾害进行了评估 结果评估认为本矿在 1380m 标高及以上 范围C5b C6a 煤层为非煤与瓦斯突出煤层 矿井为非煤与瓦斯突出矿井 因此 设计矿井按无煤 岩 与瓦斯突出进行设计 建议业主尽快委 国 家煤矿安全监察局授权单位对本井田内煤层进行煤与瓦斯突出危险性的鉴 定 四 其他开采技术条件四 其他开采技术条件 煤尘爆炸性和煤层自燃倾向性 根据重庆市煤炭质量监督检验站重庆地质矿产研究院对 C5b煤层煤样 鉴定 煤尘无爆炸性 煤层自燃倾向性为三类 属不易自燃 C6a煤层未 进行鉴定 设计暂参照 C5b煤层进行设计 地温 根据地质报告 结合现场调查 本矿无地温异常区存在 煤的自燃倾 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 向 冰冻 根据地质报告 结合现场调查 矿区全年冬季冰冻时间很短 五 井田水文地质简述五 井田水文地质简述 井田位于镇雄复式向斜南翼西侧 矿区地形起伏较大 冲沟发育 为 浅切割的侵蚀中山地貌 地形有利于大气降雨径流排泄 对各类含水层补 给均不利 孔隙含水层受厚度及分布范围局限 总体富水性弱 裂隙含水层受岩 性制约 为砂岩与泥岩互层 相邻含水层间水力联系较差 多为层间裂隙 含水层 整体富水性弱 补给来源主要为大气降雨 径流 排泄受地形地 貌控制 T1f1层间岩溶含水层在矿区多分布于坡地 受地形影响 补给不 利 而 P2c 则除冲沟地段外呈隐伏状 受分布范围 岩性及岩溶发育程度 的影响 富水性弱 中等 补给来源主要为大气降雨 因出露于冲沟地段 冲沟水对其有一定的补给 二叠系上统龙潭组 P2l 主要含矿层 为富水性弱 极弱的裂隙含水 层 据 云南省镇雄县镇雄煤矿南部井田中段 北 初步勘探地质报告 抽水试验资料 煤系 P2l 富水性极弱 顶板 P2c 直接充水含水层富 水性弱 极弱 间接顶板 T1k 富水性极弱可视为相对隔水层 顶板间 接充水含水层 T1f1 富水性弱 中等 因此 本井田水文地质属矿床充水以顶板裂隙含水层为主 水文地质 条件为中等类型 第三节第三节 矿井概况矿井概况 一 井田境界及储量一 井田境界及储量 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 井田境界 矿界拐点坐标详见表 1 3 1 表 1 3 1 融安煤矿井田范围拐点坐标表 拐点编号纵坐标 X 横坐标 Y 备 注 矿 13034040 2035493407 50 矿 23034348 5035492501 20 矿 33036718 4035492969 50 矿 43036717 9035493903 30 开采标高 1880m 1360m 开采面积2 3964km2 储量 经云南省国土资源厅储量评审中心评审 国土资源厅以 云国土资 储备字 2010 15 号文 云国土资矿评储字 2010 6 号文 批准该报告 评 审通过融安煤矿累计探明 111b 122b 333 类资源量 1286 万 t 根据煤层赋存情况 开拓布置方式 扣除永久煤柱 断层煤柱 井田 边界煤柱 村庄煤柱 213 07 万 t 保护煤柱 工业场地煤柱 井筒煤柱 大巷煤柱 及开采损失 273 83 万 t 后 融安煤矿尚有可采储量为 786 10 万 t 矿井可采储量计算结果详见表 1 3 2 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 表 1 3 2 矿井设计可采储量汇总表 单位 万 t 永久煤柱量保护煤柱量 矿井资源量 水平 煤 层 111b112b333 工业 资源 储 量 井田 境界 村庄断层河流小计 设计 利用 资源 储量 井筒 及工 业场 地 大巷小计 开采 损失 设计 可采 储量 C5b27849033794 435 3853 6010 5335 85135 36659 0432 7318 2951 01121 61486 42 一水平 1380m C6620 3130 776 0420 5877 71403 8918 7910 5029 2974 92299 68 合 计43080650127655 6984 3816 5756 43213 071062 9351 5228 7980 30196 53786 10 注 鉴于该矿开采技术条件中等 煤层赋存稳定 333 类资源量的可信度系数取 0 8 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 二二 开开拓拓与与开开采采 矿井设计生产能力和服务年限 根据云南省工业和信息化委员会以 云工信煤技 2010 556 号 文 关 于镇雄县融安煤矿 30 万 t a 扩建项目核准的批复 矿井生产能力为 30 万 t a 矿井设计可采储量为 786 1 万t 则矿井服务年限为 17 5a 开拓方式 矿井井口及工业场地位于井田东南部边界的山沟中 初设设计利用原 主井 包括主斜井 62m 运输石门 13m 和胶带暗斜井 担负运煤 新开掘 一副斜井担负提矸 运送人员 材料及进风等辅助任务 新开掘一回风斜 井担负整个矿井的回风任务 同时废弃原回风斜井及部分井巷 在 ZK4024 钻孔附近新掘一西斜井作为后期安全出口 副斜井至 1380m 标高落平与延深后的胶带暗斜井贯通后布置一水平 井底车场及硐室 然后向西开掘石门 408m 后沿 C6a煤层走向底板布置一 水平轨道大巷 沿 C6a煤层布置一水平运输大巷 0 2 一水平回风大 巷沿 C5b煤层布置 0 2 水平回风大巷与回风斜井之间通过回风上山 C5b 回风斜巷相连通 水平回风大巷与运输大巷之间通过轨道斜巷相 连通 水平运输大巷与主斜井之间通过运输上山 C6a 井底煤仓相连通 水平划分水平划分 全矿井共划分一个水平 即 1380m 水平 三个盘区 采煤方法与顶板管理采煤方法与顶板管理 本矿井煤层倾角1 10 结构简单 厚度较稳定 为薄 中厚煤层 平均煤厚1 41 2 42m 开采技术条件好 设计考虑矿井一盘区采用走向长 壁采煤法 二 三盘区采用倾斜长壁采煤法 全部垮落法管理顶板 回采 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 工艺采用普通采煤机械化 首采C煤层的工作面长度为108m 年进度取 b 5 713m 一个普采工作面可达到设计产量 三三 矿矿井井通通风风 矿井通风方法与方式 本矿井通风方法采用机械抽出式 通风方式为中央并列式 矿井需风量及风量分配 风压 等积孔计算及通风难易程度评价 根据我院编制的 融安煤矿初步设计 矿井投产时需风量为 36m3 s 其中 1151 机采工作面需风量 18m3 s 工作面顺槽掘进工作面配风 8 0m3 s 大巷掘进工作面配风 5 0m3 s 其它巷道配风 5 0 m3 s 矿井投产时的通风难易程度属容易 即小阻力矿井 其负压为 456 68Pa 后期的通风难易程度属中等 即中等阻力矿井 其大负压为 1101 12Pa 本矿井风机选用 FBCDZ 8 NO19B 轴流式防爆轴流式风机 对旋轴流 式防爆轴流式风机 共选用两台风机 一台工作 一台备用 四 地面设施四 地面设施 地面生产系统 融安煤矿主斜井为带式输送机系统 原煤从井下经 M101 带式输送机 直接将原煤运输到位于主斜井口 25m 处的 1 号装载站转运至 M102 带式输 送机 M102 带式输送机将原煤运至位于储煤场中部的筛分楼 通过带式 输送机机头溜槽至 2YA1536 双层圆振动筛 按三级进行筛分 后落入原 煤储煤场储存 再通过装载机装汽车外运 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 生产区由主斜井 仅运输原煤 皮带提升系统 原煤储煤场组成 副 井为绞车轨道提升 担负下放材料 上下待修或下放修理后的机电设备及 矿车 上下工人及排矸 地面总平面布置 窄轨铁路从副斜井井口车场向西南面依次分岔出入机修 矿车修理间 坑木场和器材库等使用的窄轨铁路线 行政福利设施布置在工业场地南部 有矿办公室联合建筑 食堂等建 构筑物 宿舍 水处理设施布置在工业 场地东部 在工业场地东面山坡上布置高位水池 供工业场地地面用水 详见工业场地总平面布置图 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 第二章第二章 抽采瓦斯设计参数抽采瓦斯设计参数 第一节第一节 煤层瓦斯基本参数煤层瓦斯基本参数 一 煤层瓦斯含量一 煤层瓦斯含量 该矿为扩建矿井 生产勘探报告 未提供本矿内的钻孔瓦斯含量数 据 仅提供近三年的瓦斯等级鉴定结果 见表 2 1 1 但该结果不能 完全反应整个矿井瓦斯情况 又据邻近狮子山勘探资料 钻孔瓦斯含量较 低在 2 23 3 30m3 t r 之间 而西朗沟勘探资料表明 多数钻孔瓦斯含量较 高在 7 25 23 43m3 t r 之间 数据相差较大 无法参照 因此为找出该区 域瓦斯含量规律 设计暂采用中国矿业大学 云南方圆中正工贸有限公司 测定提供的融安煤矿开采煤层瓦斯基础参数 结合周边久源 狮子山 大 成和西朗沟煤矿瓦斯资料 采用回归直线方程分析出本矿各煤层瓦斯含量 以此作为本矿井瓦斯基本参数 表 2 1 1 矿井历年瓦斯鉴定结果表 鉴定 年度 鉴定机构 相对瓦斯 涌 出量 m3 t 绝对瓦斯出 量 m3 min 相对 CO2 涌 出量 m3 t 绝对 CO2涌 出量 m3 min 鉴定 结论 2005云南省煤炭工业局18 43 700 65高瓦斯 2006云南省煤炭工业局18 44 781 90 34高瓦斯 2007云南省煤炭工业局31 535 513 830 67高瓦斯 2008昭通大地工程开 发有限公司 14 0581 5237 4680 809高瓦斯 根据中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司对该矿及周边三矿 久源 狮子山和大成煤矿 测定现开采煤层瓦斯基础参数数据 结合各 矿煤质情况后换算成原煤瓦斯含量 结果见表 2 1 2 表 2 1 2 各矿煤质及原煤瓦斯含量表 C5b煤层C6a煤层 瓦斯含量瓦斯含量矿井 水分灰分 m3 tm3 t r 水分灰分 m3 tm3 t r 测定 标高 设计 开采 标高 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 狮子山1 7818 326 237 801 5316 355 856 80 1625 1610 久源 1 9317 865 156 421 5212 485 266 8 1588 1410 大成1 5914 965 486 571 6315 465 546 68 1508 融安2 0510 015 286 02 3619 985 416 97 1500 1380 结合重庆地质矿产研究院编制的 云南省镇雄县西朗沟煤矿勘探报告 煤层瓦斯突出危险性指标测定说明书 取西朗沟 1300m 以上 C 煤层 9 b 5 个钻孔 C 煤层 5 个钻孔 综合本矿和久源 狮子山 大成煤矿的瓦斯 a 6 含量 结果见表 2 1 3 表 2 1 3 相邻 4 矿及西朗沟钻孔瓦斯含量表 C5b 煤煤 层层C6a 煤煤 层层 矿井 名称 钻 孔 名 称 标高 瓦斯含量 m3 t r 钻 孔 名 称 标 高 瓦斯含量 m3 t r 狮子山实测16457 80实测16256 8 久源实测15856 42实测15906 8 大成实测15156 57实测15026 68 融安实测15036 00实测15006 97 西朗沟380314496 62Zk3133913 97 3805144210 22Zk10133513 40 480214239 57Zk613198 93 4004135415 22Zk11130611 09 Zk3134715 09Zk6130211 29 Zk14134112 65 Zk12133713 68 Zk6132210 47 Zk13131115 91 Zk8130218 67 回归直线方程如下 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 X A BY 式中 X 预测标高煤层瓦斯含量 m3 t Y 预测深度 m A B 待定回归系数 求相关系数 C5b煤层 r 0 813 22 YYXX YYXX ii i i 8 15332094 225 48 4787 C6a 煤层 r 0 82 22 YYXX YYXX ii i i 56 13479529 74 16 2589 式中 与起始点标高差 m i X 相应标高处瓦斯含量 m3 t r i Y 标高差的平均值 m X 瓦斯含量的平均值 m3 t r Y 经计算可知 C5b C6a煤层相关系数分别为 0 813 0 82 说明统计参 数瓦斯含量与开采标高相关性较高 直线性回归方程成立 见图 2 1 1 求回归系数 C5b煤层 B r 0 813 2 2 YY XX i i 8 153320 94 225 0 813 0 038 0 031 A B 11 06 0 031 225 29 4 076XY C6a 煤层 B r 0 82 2 2 YY XX i i 56 134795 29 74 0 82 0 023 0 019 A B 9 47 0 019 200 78 5 655XY 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 回归方程 回归方程 C5b 煤层煤层回归直线方程为 X 4 076 0 031Y C6a 煤层煤层回归直线方程为 X 5 655 0 019Y 12345678910 11 12 50 100 150 200 250 300 350 Y X 400 13 14 15 16 17 1812345678910 11 12 50 100 150 200 250 300 350 Y X 400 13 14 15 16 17 18 m m m t 3 m t 3 C5b煤层瓦斯含量与开采标高的关系 C6a煤层瓦斯含量与开采标高的关系 相关系数 r 0 813 相关系数 r 0 82 X 瓦斯含量 m3 t Y 开采标高与起始点标高差 m 图 2 1 1 瓦斯含量与开采标高的关系图 因此 本设计 C5b煤层按 1645m 标高 C6a煤层按 1625m 标高计算开 采水平 1380m 各煤层瓦斯含量 C5b煤层 X 4 076 0 031Y 4 076 0 031 1645 1380 12 29m3 t r C6a煤层 X 5 655 0 019Y 5 655 0 019 1625 1380 10 31m3 t r 再根据地质报告提供的 C5b煤层和 C6a煤层的水分和灰分算出两层煤 的原煤瓦斯含量 然后乘以修正系数 取 1 3 以此数据作为本次瓦斯 基础参数 结果见表 2 1 4 表 2 1 4 C b 5 C a 6煤层瓦斯基础参数结果表 工业分析 煤层 MadAadVdaf 纯煤瓦斯含量 m3 t r 原煤瓦斯含量 m3 t 修正后原煤瓦斯 含量 m3 t C b 5 2 213 119 01 12 29 10 4113 53 C a 6 2 3422 239 86 10 31 7 7810 11 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 二二 煤煤层层瓦瓦斯斯压压力力及及透透气气性性及及其其他他参参数数 根据中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司做了融安煤矿开采煤 层瓦斯基础参数测定报告 开采煤层瓦斯基础参数测定结果见表 2 1 5 表 2 1 5 开采煤层瓦斯基础参数测定结果表 序号序号名称名称C5bC6a 1瓦斯压力 Mpa 0 500 54 2煤体坚固性系数 f0 4150 660 3瓦斯放散初速度 p24 220 6 4煤的破坏类型 5吸附常数 a m3 t 20 8124 01 6吸附常数 b Mpa 1 1 021 05 7孔隙率 3 17513 6850 8真密度 t m3 1 21241 1205 9视密度 t m3 1 17391 0792 10分析基水分 Mad 2 052 36 11分析基灰分 Aad 10 0119 98 12分析基挥发分 Vad 9 276 48 13分析基固定碳 FCad 78 6771 18 14钻孔瓦斯流量衰减系数 d 1 0 0360 046 15煤层透气性系数 m2 MPa2 d 0 1780 304 16瓦斯含量 m3 t 5 285 41 从 2 1 5 表 可知 C5b煤层坚固性系数为0 415 0 5 煤的破坏类型均 为 III 类 根据安监总煤装 2010 154 号文 高瓦斯矿井开采非突出煤层过程 中收集煤层瓦斯压力 煤的破坏类型 瓦斯放散初速度和坚固性系数等 四 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 项指标 资料 发现有一项指标超标或突出预测敏感性指标出现 超标的 该 煤层按突出煤层管理 三三 煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出危危险险性性评评估估 因上述部分煤层瓦斯基础参数超标 对此煤矿委托中国矿业大学对本矿 煤与瓦斯突出灾害进行了评估 结果评估认为本矿在 1380m 标高及以上范 围 C5b C6a 煤层为非煤与瓦斯突出煤层 矿井为非煤与瓦斯突出矿井 因此 设计矿井按无煤 岩 与瓦斯突出进行设计 建议业主尽快委国 家煤矿安全监察局授权单位对本井田内煤层进行煤与瓦斯突出危险性的鉴 定 第二节第二节 矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量及可抽量及可抽量 一一 矿矿井井瓦瓦斯斯储储量量 矿井瓦斯储量包括可采煤层 不可采煤层以及围岩中所赋存的瓦斯 其计算公式如下 W K1 K2 Ai Xi 式中 W 矿井瓦斯储量 万m3 K1 不可采邻近层瓦斯储量系数 取K1 1 15 K2 围岩瓦斯储量系数 取K2 1 1 Ai 第 i 个可采煤层煤炭资源量 万t Xi 第 i 个可采煤层平均瓦斯含量 m3 t 融安煤矿的瓦斯储量计算结果见表2 2 1 从表中可以看出本矿井的 瓦斯储量为19913 07 万 m3 表 2 2 1 矿井瓦斯储量计算表 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 煤层 编号 修正后的煤层平均瓦斯含量 Xi m3 t 地质储量 Ai 万 t K1K2 瓦斯储量 W 万 m3 C b 5 13 538011 151 113710 41 C a 6 10 114851 151 16202 67 合计128619913 07 二二 矿矿井井瓦瓦斯斯可可抽抽量量 瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量 其计算公式 如下 W 抽 W K可 式中 W 抽 可抽瓦斯量 万 m3 W 瓦斯储量 万 m3 K 可 可抽系数 K可 K1 K2 Kg 式中 K1 煤层瓦斯排放系数 K1 K3 Wo Wc Wo 式中 K3 瓦斯涌出程度系数 因融安煤矿的瓦斯涌出除 主要来自于开采层外 还来自于邻近层 取 K3 0 8 Wo 煤层原始瓦斯含量 m3 t Wc 运到地面煤的残余瓦斯含量 m3 t 各煤层的 残余瓦斯含量根据 AQ1018 2006 矿井瓦斯涌出量预 测方法计算 K2 负压抽采时抽采作用系数 K2 1 2 Kg 矿井瓦斯抽采率 融安煤矿属于可以抽采类型 根据国 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 内其他类似矿井经验并采取措施 取矿井瓦斯抽采率 Kg 30 对融安煤矿各煤层的瓦斯可抽量预测结果见表 2 2 3 从计算结果 看 矿井瓦斯可抽量为 3698 80 万 m3 表 2 2 3 融安煤矿瓦斯可抽量预测表融安煤矿瓦斯可抽量预测表 煤层 修正后的煤 层平均瓦斯 含量 Xi m3 t 残存瓦斯含 量Wc m3 t K1K可 瓦斯储量 万 m3 瓦斯可抽量 W抽 万 m3 C b 5 13 534 610 530 1913710 412603 31 C a 6 10 113 910 490 186202 671095 49 合计19913 073698 80 第三节第三节 矿井瓦斯涌出量预测矿井瓦斯涌出量预测 设计采用上述回归方程分析计算得出的瓦斯含量 用分源法预测矿井 投产时各采掘工作面瓦斯涌出量及全矿井瓦斯涌出量 建议待矿井投产后 再测定煤层瓦斯含量 根据具体数据 对其做相应修改 一 回采工作面瓦斯涌出量一 回采工作面瓦斯涌出量 q采 q1 q2 式中 q采 回采工作面相对瓦斯涌出量 m3 t q1 开采层相对瓦斯涌出量 m3 t q2 邻近层相对瓦斯涌出量 m3 t 开采层相对瓦斯涌出量 q1的计算如下 q1 K1 K2 K3 W0 Wc M m 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删除 此文档仅供学习与交流 式中 K1 围岩瓦斯涌出量系数 根据围岩特性 全部跨落法管理顶 板时取 1 30 K2 工作面丢煤瓦斯涌出量系数 用回采率的倒数计算 薄 煤层工作面回采率取 97 中厚煤层工作面回采率取 95 厚煤层工作面回采率取 93 K3 采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数 按下式计算 K3 L 2h L 其中 L 工作面长度 H 巷道预排瓦斯 带宽度值 取 9m 则 K3 108 2 9 108 0 83 m 开采层厚度 m M 工作面采高 m W0 煤层的原始瓦斯含量 m3 t 下同 Wc 运出矿井后煤的残存瓦斯含量 m3 t C5a取 5 44 C6b 取 5 18 将各开采煤层厚度 瓦斯含量等参数代入上述公式 开采层相对瓦斯 涌出量计算结果见表 2 3 1 表 2 3 1 各开采层相对瓦斯涌出量计算结果表 系数 煤层 编号 开采层 厚度 m 工作面 采高 M m 工作面 平均长 度 L m 掘进巷 道预排 等值宽 度 h m K1K2K3 煤层原始 瓦斯含量 W0 m3 t 残存瓦斯 纯煤含量 Wc m3 t r 残存瓦斯 原煤含量 Wc m3 t 开采层相 对瓦斯涌 出量 q1 m3 t C b 5 2 422 5510891 31 050 83 13 535 444 619 59 C a 6 1 411 7310891 31 050 8310 115 183 915 72 邻近层相对瓦斯涌出量 q2按下式计算 此文档收集于网络 如有侵权 请联系网站删