某矿业有限公司2015年煤矿安全改造可行性研究报告

XXXXXX矿业有限公司2015年煤矿安全改造可行性研究报告XXXXXX矿业有限公司二0一五年四月目录一、总论11项目背景111项目名称112项目承办单位113项目主管部门114项目拟建地区、地点115承担可行性研究工作的单位和法人代表116项目编制依据117项目建设必要性118项目建设内容219研究工作概况42项目可行性研究结论421项目建设进度422投资估算和资金筹措423项目综合评价评论43项目实施存在问题及建议5二、项目背景和发展概况61项目背景611国家或行业发展规划612项目发起缘由62矿井安全生产现状621矿井基本情况6211地形地貌9212气候条件9213水系及主要河流9214经济状况9215地震烈度103矿井地质及煤层赋存情况1031区域地质概况1032煤层2033煤质特征2334水文地质条件135瓦斯开采技术条件14投资的必要性341XX煤矿瓦斯治理342抽采率的预计3三、项目实施的主要内容141项目设计方案1411项目设计原则1412项目部署方案14121钻孔流量传感器部署14122管道瓦斯流量传感器部署15123瓦斯压力传感器部署16124矿用钻孔轨迹监测装置部署16125煤矿瓦斯抽采达标评价体系的建立1713系统软件及设备配置清单18四、项目实施进度安排201项目实施计划202项目实施费用及资金筹措20五、项目实施后的预期效果21六、项目投资估算与资金筹措22七、项目可行性研究结论与建议23附XX省煤矿安全技改专项资金项目可行性研究报告专家评审意见表扫描件。一、总论1项目背景11项目名称煤矿瓦斯综合治理示范项目购买更换瓦斯抽放泵等设备12项目承办单位XX煤矿13项目主管部门XX市安全生产监督管理局。14项目拟建地区、地点项目拟建地区XX市XX县；项目拟建地点XX煤矿。15承担可行性研究工作的单位和法人代表承担可行性研究工作的单位XXXXXX矿业有限公司；法人代表。16项目编制依据1XX省安全生产监督管理局关于做好2015年煤矿安全技改专项资金项目（第一批）可行性研究报告的通知；2煤矿安全规程2011版；3XX煤矿初步设计（修改）说明书；4XX煤矿瓦斯抽采方案设计说明书和防突设计说明书；5防治煤与瓦斯突出规定；6煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装2011）；7XX煤矿地质报告说明书；17项目建设必要性煤矿瓦斯灾害是制约我国煤炭工业发展的最大障碍，严重威胁到人身、财产安全，而且随着煤炭产量越高、开采深度越大，瓦斯灾害的威胁越大，成为煤矿安全生产的头号灾害。近年来，国家发改委、国家煤炭安全生产监督管理局等部委出台一系列文件规定，强化煤矿瓦斯综合治理，明确提出了“先采气，后采煤，采煤采气一体化”的原则。2005年国家八部委联合颁布的煤矿瓦斯治理与利用实施意见，明确提出了坚持“可保尽保、应抽尽抽、先抽后采、煤气共采”的原则和瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针。2006年国务院发布了国务院办公厅关于加快煤层气（煤矿瓦斯）抽采利用的若干意见，进一步明确了坚持“采气采煤一体化”的具体措施。国家煤矿安全监察局也在制定煤矿瓦斯强制预抽的实施细则，力图通过采前抽采，杜绝重大恶性瓦斯事故，创造安全的煤矿生产条件。XX煤矿属煤与瓦斯突出矿井，煤层瓦斯的安全治理关系到整个煤矿的安全、高效生产，目前仅依靠地质勘查时期以探煤为目的的地质资料，难以为瓦斯抽采提供可靠的地质依据。为此，亟需建立一套瓦斯抽采达标评价体系，及时掌握抽采现状与规律、合理优化抽采钻孔部署与利用、科学评价抽采效率与抽采达标。为XX煤矿的瓦斯综合治理提供科学依据，保障XX煤矿的安全高效生产。18项目建设内容在开展瓦斯抽采工程地质研究，较准确的分析矿井构造应力、煤体结构及其顶底板岩性等分布规律的前提下，科学划分瓦斯抽采地质单元，针对主管、干管、支管、钻孔、环境瓦斯、煤层瓦斯压力等不同监测需求合理部署基于先进技术的监测监控设备；根据不同抽采单元、多种监控参数，构建一套科学合理的瓦斯抽采达标评价体系，实现对瓦斯抽采的规律分析、现状展示以及达标评价。该项目主要实现如下建设内容（1）部署抽采钻孔汇流管瓦斯综合参数测定仪，实现钻孔级别的流量等参数监测对各抽采钻孔或特征孔进行瓦斯流量、浓度、瓦力等参数监测，实现对抽采钻孔的实时监测和分析诊断，了解钻孔抽采现状，及时发现无效孔。（2）部署抽采管道瓦斯流量综合参数测定仪部署具有低流速瓦斯流量监测技术的管道瓦斯综合参数测定仪。根据采空区抽采、上隅角抽采、本煤层抽采以及穿层孔抽采等不同类型的抽采管路，在主管、干管、支管等位置合理部署管道瓦斯综合参数测定仪，实现对管道瓦斯的低流速流量、浓度、温度、压力等参数的实时监测，同时计算抽采累积量。（3）部署煤层瓦斯压力传感器，实现煤层瓦斯压力的实时监测应用部署瓦斯压力传感器，实时监测煤层瓦斯压力，及时了解煤层瓦斯状况，并为瓦斯抽采达标评价提供评判依据。（4）部署矿用钻孔轨迹监测装置，自动监测打钻时的钻孔轨迹与孔深自动监测钻孔的轨迹和孔深，可以了解钻孔的三维轨迹，防止发生钻孔深度不够、钻孔位置不对、钻工瞒报钻深等情况的发生，避免发生抽采浪费、钻孔不到位现象。（5）建立XX煤矿瓦斯抽采达标评价体系建立XX煤矿瓦斯抽采达标评价体系，包括掘进工作面瓦斯抽采动态达标评价系统、采煤工作面瓦斯抽采达标评价系统以及区域抽采评价体系。建立煤矿瓦斯抽采达标评价体系，通过不同抽采类型以及抽采单元监测数据的关联分析，建立科学的达标评价方法，实现掘进工作面、采煤工作面瓦斯抽采达标的动态评价，实时展示各抽采流量、抽采累积量，并通过不同管路流量、压力等参数的监测，分析发现异常钻孔、异常管段，及时处理漏气、传感器尘堵等故障，保障抽采工作的顺利、高效进行。19研究工作概况本次安全技改项目主要是XX能源开发有限责任公司所属的XX煤矿瓦斯综合治理，购置抽采钻孔汇流管瓦斯综合参数测定仪、抽采管道瓦斯流量综合参数测定仪、购置煤层瓦斯压力传感器，实现煤层瓦斯压力的实时监测、矿用钻孔轨迹监测装置，自动监测打钻时的钻孔轨迹与孔深、建立瓦斯抽采达标评价体系等。2项目可行性研究结论项目建设进度项目计划2015年5月开始实施，2016年3月底结束并投入使用，工期为11个月。22投资估算和资金筹措总投资50028万元。资金筹措申请省煤矿安全技改补助资金100万元，其余40028万元由企业自筹。23项目综合评价评论XX煤矿瓦斯综合治理基础较好，拟建方案可行。项目实施时间短，见效快，具有良好的社会效益。3项目实施存在的风险及建议进一步查明瓦斯赋存状况，包括煤层瓦斯含量、瓦斯梯度以及煤与瓦斯突出各项参数，从而采取有针对性的瓦斯防治措施。补充煤与瓦斯突出危险性鉴定，以便采取针对性防突措施。同时也应对厚度大于03M的不可采煤层的突出危险性进行评估。二、项目背景和发展概况1项目背景11国家或行业发展规划我国煤矿瓦斯事故特别是重、特大瓦斯事故在煤矿事故中占的比例很高，瓦斯问题已成了我们实现煤矿安全生产的最大障碍，是我们必须解决的心腹大患。“先抽后采、监测监控、以风定产”“十二字”方针正是针对这些问题提出来的。“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”煤矿瓦斯综合治理“十六字”工作体系是治理防范瓦斯灾害的基本要求、是瓦斯治理“十二字”方针的深化和发展。因此，瓦斯综合治理符合国家发展规划，也是煤矿有效防范和遏制重特大瓦斯事故、实现安全生产的根本途径。12项目发起缘由XX省安全生产监督管理局关于做好2015年煤矿安全技改专项资金项目（第一批）可行性研究报告的通知文件的指导精神，结合XX煤矿的瓦斯治理系统现状及安全生产现状，提出对XX煤矿的瓦斯综合治理设备、设施改造升级项目。2矿井安全生产现状21矿井基本情况XX煤矿位于XX省XX市XX县协和乡，距县城以东约25KM，行政区划隶属于XX县协和乡管辖。XX县协和乡修通了花苗寨至小春湾运煤的矿山公路；修通了石人至石浪厂、协和至新丰、杨柳至青龙等5条通村公路，实现了村村通公路的目标，全乡通车里程达78KM，形成了以协和集镇为中心辐射全乡的公路网络。另目前由XX煤矿投资建设的运煤道路（XX煤矿至顺发煤矿）已经通车，道路直接通往钟山；临时进场道路与协和至泰来的通乡公路连接，矿井的外部交通条件将更加优越。XX至泰来公路从井田中部穿过，井田中心至贵毕公路钟山站约18KM，距XX县36KM左右，交通较为便利。矿井交通位置见图111。图111XX县XX煤矿交通位置图地形地貌矿区内地势相对平缓，总体特征是南东高、北西低，属以岩溶地貌为主的低中山。最高点在石板井附近大垭口南，标高为149700M，最低为水淹坝一带，标高为1228M，相对高差26900M，一般海拔标高为1300M1420M。含煤地层呈反向斜坡，长兴组地层在南东部形成巨大高差，三叠系地层玉龙山段喀斯特地貌发育，九级滩段地层多形成独立的山峰。212气候条件根据XX县气象局资料，从1992年至2001年最高气温351（1994年8月5日），年最低气温58（2001年1月31日），年平均气温6229，历年平均气温141，历年平均降雨量10507MM（19922001年），随着年平均气温的升高，年平均降雨量也随之增加。雨季为每年的59月。日最大蒸发量1375MM（1996年7月1日），月最大蒸发量2396MM（1992年8月），年平均蒸发总量为11469MM。平均相对湿度82。区内气候宜人，温暖潮湿，冬无严寒，夏无酷暑，气候对矿井生产无大影响。213水系及主要河流该区域属长江流域乌江水系，矿区位于六广河（乌江上游）支流乌渡河汇水型水文地质单元的补给、径流区。区内地表水体不发育，仅以小溪沟为主。主要地表水体是木垅水库，以小溪沟水汇聚而成，容量为3105M。当地河流最低侵蚀面标高为900M，位于煤矿西北部榨革河谷，距煤矿约6KM。214经济状况区内主要以农业为主，矿产资源以煤矿为主。区内粮食作物主要以水稻和玉米为主，其次为麦类、豆类、薯类。经济作物有油菜籽、烟叶等。畜牧产品主要有牛、马、猪等。区内地方工业不甚发达，但自上世纪90年代以来，尤其XX电厂建设投产以来，区内以煤矿开采为龙头的矿产开发取得了长足的发展。在矿业及相关产业的推动下，区内地方经济取得了较快的发展。215地震烈度据调查，本区域至今没有发生地震的资料记载。按照XX省城乡建设环境保护厅“黔城设通发（1992）230号”文关于公布XX省地震烈度新区规划的通知以及中国地震动参数区划图，该地区地震烈度属度区，基本地震加速度值为005G。3矿井地质及煤层赋存情况31区域地质概况（一）地层矿区内及邻近区出露的地层由下至上有下二叠统茅口组，上二叠统龙潭组，长兴组，下三叠统夜郎组，茅草铺组及第四系地层，见表121。1）茅口组（P1M）主要为一套碳酸盐岩沉积，主要出露在井田南部外围杨柳沟背斜轴部，岩性为灰色厚层状灰岩，岩溶裂隙发育，厚度不详。区内有4个钻孔揭露该地层（12、31、32、52），揭露厚度432M1593M。2）龙潭组（P2L）主要为一套海陆交互相含煤碎屑岩沉积，为本区含煤地层。以细碎屑岩为主，夹煤层及灰岩，含煤20层左右，其中可采煤层4层。产腕足类瓣鳃类动物化石以及大羽羊齿、磷木等植物化石，平均厚度13363M。与下伏地层呈假整合接触。3）长兴组（P2C）为一套海相碳酸盐岩沉积，主要岩性由深灰色燧石灰岩、灰岩组成。中部普遍夹一层厚020M左右的薄煤层。全层富产腕足类动物化石。厚度2652M3201M，平均厚度2994M。4）夜郎组（T1Y）主要由泥质灰岩、灰岩及粉砂岩、泥质粉砂岩组成。根据岩石颜色、岩性、灰岩发育情况等特征，分为三段沙堡湾段浅灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主，局部夹钙质泥岩，夹24层片状蒙脱石泥岩，底部普遍夹一层020M左右蒙脱石泥岩与下伏地层长兴组分界。全层厚度666M1032M，平均厚度804M。玉龙山段（T1Y2）灰色、浅灰色灰岩、泥质灰岩、鲕状灰岩。上部为一层厚层状灰岩，中部夹鲕状灰岩，下中为薄层状泥质灰岩。产瓣鳃类、腹足类动物化石。本区12钻孔揭露该地层，厚度34529M。九级滩段（T1Y3）暗紫色夹紫绿色泥质粉砂岩为主，夹细砂岩、粉砂岩。产王氏克氏蛤，全层厚度5873M5992M，平均厚度5933M。5）茅草铺组（T1M）区内出露不全，仅见下部灰色中厚层状灰岩。底部夹浅灰色、灰绿色薄层状泥质灰岩，厚度不详。6）第四系（Q）以残积物、堆积物为主，多为风化产物，厚度070M1150M，一般500M。表121矿区地层简表地层系统系统组段厚度（M）岩性第四系500残积、堆积层三叠下统茅草铺组第一段T1M1出露不全中厚层状灰岩，夹浅灰色、灰绿色泥质灰岩地层系统厚度（M）岩性系统组段九级滩段T1Y35933暗紫色，泥质粉砂岩、粉砂岩玉龙山段T1Y234529浅灰色灰岩、泥质灰岩，上部夹鲕粒灰岩系夜郎组沙堡湾段T1Y1804浅灰色钙质泥岩、泥质粉砂岩长兴组P2C2992深灰色遂石灰岩、灰岩，夹薄层泥灰岩上统龙潭组P1L13363深灰色碎屑岩、灰岩夹煤层二叠系下统茅口组P1M出露不全灰色厚层状灰岩（二）地质构造（1）区域构造本区位于扬子准地台、黔北隆起、遵义断拱、XX北东向构造变形区内，本区域构造线以NE向为主，即由一系列NE或NNE向的背斜、向斜组成，断裂亦以NE向断层为主，少量断层近EW向或NW向。该区背斜两翼地层倾角较陡，构造较复杂；向斜两翼地层倾角较平缓，构造较简单，形成向斜宽缓、背斜紧闭的隔档式构造型式。XX向斜即是其中主要褶曲之一，其轴向NE，呈“S”形伸展，其核部地层为T2J12L，两翼地层为T1、P；倾角较平缓，XX煤矿即位于XX向斜南东翼次一级褶曲杨柳井背斜之北西翼上。如图121。1）褶曲老熊坡背斜为不对称背斜，轴向NNE，核部地层P1M，西翼地层倾角约60，东翼地层倾角较缓20，被F2断层斜切为南北两部分。杨柳沟背斜为一对称背斜，轴向NE，核部地层P1M，两翼地层倾角20。磨盘山向斜为一不对称的宽缓向斜，轴向NENNE，核部地层T1M，北东翼倾角1012，南东翼倾角1820。T23背方大大方PT1T1新化PT1纸厂背斜黔西23T23金坡西斜关寨向斜八步T1黔向斜新店PT1T2T2T11T2T1T1T111T11PPPPPJ1协和T2T111T231T23JT122T1PPPT11T2T21T2PT1JJ中坪PP久庄PC高山煤矿T1T1T1PCPT23CCCCCC1T1CC背井柳杨斜图121区域构造略图2）断层F2正断层，走向NE，倾向NW，倾角60。切割老熊坡背斜，坡坏磨盘山向斜北西翼。3）区域构造特征区域范围内以NNE、NE向构造较发育。从互相切割的关系来看，NNE向的构造先形成，被NE向的构造破坏和改造。断层以高角度的北东向正断层为主。背斜核部构造较复杂，地层倾角较陡。向斜核部构造较中等，两翼地层倾角较平缓。在平面上的展布形成向斜宽缓、背斜紧闭的隔档式构造型式。（2）井田构造矿区位于杨柳井背斜北西翼，基本构造形态主体部分为一单斜构造，深部（北西部）有一次级向斜（营盘山向斜）。区内地层走向NE；倾向主要为NW，北西部倾向为SE；地表地层倾角642，一般1020；南西部倾角变陡（1535）；由浅部向深部，倾角逐渐变缓（煤层倾角619）。本区北西部次级褶曲较发育，断层相对较少，构造复杂程度属中等。如图122。1）褶曲主要有营盘山向斜和长槽背斜，均为次一级褶曲，分述如下（1）营盘山向斜位于矿区北西部。南起甲化，北至杜家垭口，延伸长度43KM。轴向NE20，轴部地层T1M1，两翼地层T1Y3；南东翼地层倾角820，南西部变陡（3040）；北西翼地层倾角较缓712。为不对称向斜。该向斜地表有点控制，位置准确；深部无钻孔控制。（2）长槽背斜位于矿区北西部外缘。北起水淹坝、张家沟头，南至王家槽。延伸长度31KM。轴向NE20，与营盘山向斜平行展布。轴部地层为T1Y2、T1Y3，两翼地层为T1M1；南东翼地层倾角712，北西翼714。为对称背斜。该背斜深部亦无钻孔控制。2）断层区内发现断层5条（F2、F3、F4、F15、F6），断层主要分布在东南部含煤地层附近，深部断层较少。区内断层以正断层为主，逆断层罕见。断层走向以NE向为主，个别为NNW向。断层倾向多为NW向。断层倾角一般6070。区内主要断层的特征，叙述如下（1）F2断层位于矿区西南部金家寨旧木栊一带，延伸长度1200M。断层走向NE30，断面倾向NWW，倾角60，正断层，落差30M左右。该断层深部在三叠系夜郎组中消失，对含煤地层无影响。（2）F3断层位于矿区南部岩垭口火石土一带，延伸长度约1700M。断层走向NE65，倾向NW，倾角60，正断层，断层落差2040M。该断层与F4断层紧密相伴伸展，共同组成一个断裂带。三维地震验证了该断层的存在，在抽取的40M80M的地震时间剖面上，共有断点5个，其中A级断点2个，B级断点2个，C级断点1个，并对F3断层的性质进行了修正，其结论为“F3断层走向近EW，倾向N，倾角5060，落差012M，延展长度230M。该断层同时切割了4煤层、5煤层、9煤层、13煤层，属较可靠断层”。（3）F4断层分布于矿区南东部边缘地带，位于岩垭口坝子一线，延伸长度约3300M。断层走向NE40，倾向NW，倾角60，为正断层，落差5595M，断层落差约55M；31孔在5号煤上下层位遇F4断层，导致5、9、12、13、14号煤层全部断失，断层落差约95M；51孔则在长兴组上部见F4断层，造成沙堡湾段、长兴组厚度断薄。该断层已经三维地震验证，在抽取的40M80M的地震时间剖面上，共有断点57个，其中A级断点29个，B级断点15个，C级断点13个，并对断层倾角修正为“5570”。（4）F5断层分布在矿区东南缘田湾西侧，位于F3与F4断层的夹块中，东、西两端分别交F4和F3断层，长度约300M。断层走向NW75，倾向SW，倾角67，为正断层，落差约40M。F5断层属F4、F3断裂带中分枝断层。（5）F6断层位于矿区东南缘，延伸长度约180M。断层走向近NW340，倾向SWW，倾角66，为正断层，落差约35M，该断裂为F4的分枝断层。此外，在32、33钻孔中尚发现有小隐伏断层，其产状要素不明，造成地层或煤层不同程度重复，推测均为逆断层，断层落差410M。区内断层主要特征，见表122。表122断层特征一览表断层编号位置性质走向倾向倾角（）落差（M）延伸长度控制程度F2金家寨下木垅正NESWNWW613012KM地面有观测点F3火石土岩垭口正NESWNW60204017KM地面有观测点,切割P3C、T1Y12F4坝子岩垭石正NESWNW60559533KM地面有观测点，51孔断薄P3C地层，31钻孔断失415煤层，11钻孔断失B314煤层F5半边岩正NESWNW6740320M地面有观测点，切割P3C、T1Y地层F6火石土正NWSESWW6635180M地面有观测点，切割P3C、T1Y地层F30232孔逆49煤层重复，煤芯具揉皱现象，顶、底板岩芯破碎，见擦痕面F30333孔逆10P3C部分地层重复，岩芯破碎通过三维地震探查，在煤矿首采区内新发现隐伏小断层23条（见表123），断层走向NE或NW，其中，正断层17条，逆断层6条；断层落差420M，一般落差在510M。各断层主要特征，分述如下1）DF1正断层位于首采区东南部边界附近，断层走向NEEW，倾向NWN，落差013M，倾角6065，延展长度440M。该断层同时切割了4、5、9、13号煤层。2）DF2逆断层位于首采区南部边界附近，断层走向SN，倾向W，落差07M，倾角5055，延展长度230M。该断层同时切割了4煤层、5煤层、9煤层。3）DF3正断层位于首采区南部边界附近，断层走向NE，倾向NW，落差015M，倾角5565，延展长度290M。在地震时间剖面上该断层同时切割了4煤层、5煤层、9煤层、13煤层。4）DF4正断层位于首采区西南部，断层走向NE，倾向NW，落差04M，倾角55，延展长度80M。该断层同时切割了4、5、9煤层。5）DF5正断层位于首采区中南部，断层走向NW，倾向SW，落差05M，倾角55，延展长度110M。该断层同时切割了4、5煤层。6）DF6正断层位于首采区中南部，断层走向NEE，倾向NNW，落差04M，倾角55，延展长度180M。该断层同时切割了4、5、9煤层。7）DF7正断层位于首采区中南部，断层走向NE，倾向SE，落差09M，倾角6065，延展长度210M。该断层同时切割了4、5、9煤层。8）DF8正断层位于首采区中南部，断层走向NW，倾向SE，落差012M，倾角6065，延展长度230M。该断层与F4断层相交，同时切割了4、5、9煤层。9）DF9正断层位于首采区中部，断层走向NW，倾向SE，落差08M，倾角5560，延展长度145M。该断层同时切割了4、5、9煤层。10）DF10正断层位于首采区中部，断层走向NNW，倾向SWW，落差08M，倾角60，延展长度170M。该断层同时切割了4、5、9煤层。11）DF11逆断层位于首采区中部，断层走向NNE，倾向NWW，落差05M，倾角50，延展长度95M。该断层同时切割了4、5、9煤层。12）DF12逆断层位于首采区中部，断层走向NW，倾向NE，落差05M，倾角50，延展长度125M。该断层同时切割了4、5、9煤层。13）DF13正断层位于首采区中部，断层走向NE，倾向NW，落差011M，倾角5565，延展长度250M。14）DF14逆断层位于首采区中部，断层走向NE，倾向NW，落差08M，倾角45，延展长度200M。该断层同时切割了4、5、9、13煤层。15）DF15逆断层位于首采区中部，断层走向NE，倾向SE，落差06M，倾角55，延展长度110M。该断层同时切割了4、5、9煤层。16）DF16正断层位于首采区中部，断层走向NNWNE，倾向NEESE，落差011M，倾角5060，延展长度360M。该断层同时切割了4、5、9煤层。17）DF17断层逆断层，位于首采区中部，属新发现的断层，断层走向NW，倾向NE，落差06M，倾角5560，延展长度145M。该断层同时切割了4煤层、5煤层、9煤层、13煤层。18）DF18正断层位于首采区中部，断层走向EW转NE，倾向N至NW，落差07M，倾角5060，延展长度195M。该断层同时切割了4、5、9煤层。19）DF19正断层位于首采区中部，断层走向NW，倾向NE，落差08M，倾角55，延展长度255M。该断层同时切割了4、5、9煤层。20）DF20正断层位于首采区北东部，断层走向NW，倾向NE，落差020M，倾角5560，延展长度460M。21）DF21正断层位于首采区北部，断层走向NE，倾向NW，落差07M，倾角60，延展长度200M。该断层切割了13煤层。22）DF22正断层位于首采区中部，断层走向NE，倾向NW，落差06M，倾角55，延展长度150M。该断层切割了13煤层。23）DF23正断层位于首采区中部，断层走向NW，倾向SW，落差09M，倾角60，延展长度130M。该断层切割了13煤层，同时断层与F4断层相交。表123三维地震发现断层特征一览表产状断层编号位置长度（M）断层性质走向倾向倾角落差（M）可靠程度DF1东南缘440正NEEWNW、N606513较可靠GF2南缘230逆SNW50557可靠DF3南缘290正NENW556515可靠DF4西南80正NENW554较可靠DF5中南110正NWSW555较差DF6中南180正NEENNW554较可靠DF7中南210正NESE60659可靠DF8中南230正NWSE606512较可靠DF9中部145正NWSE55608较差DF10中部170正NNWSWW608较差DF11中部95逆NNENWW505较可靠DF12中部125逆NWNE505较差DF13中部250正NENW556511可靠DF14中部200逆NENW458可靠DF15中部110逆NESE556较可靠DF16中部360正NNWNENEESE506011较差DF17中部145逆NWNE55606较可靠DF18中部195正NNNW50607较可靠DF19中部255正NWNE558较差DF20北部460正NWNE556020较可靠DF21北部200正NENW607较可靠DF22中部150正NENW556较可靠DF23中部130正NWSW609较差3）构造规律及对煤层的影响断层影响F4断层发育在含煤地层顶部，在1勘探线以西，至5勘探线以东逐渐消失，断层落差变化大，断层倾角60左右，F3为F4分支断层，落差20M40M，倾角60左右，F1为F2区域大断裂派生断层。本区的断层对煤有一定的破坏作用，根据现场揭露的实际情况来看，断层对煤层的影响较大。褶曲影响井田内发育次一级向、背斜，本区地层与构造形态空间展布一致，大体呈NESW向展布，控制煤层赋存的空间展布。总体来看，本区断层以正断层为主，断层走向为北东向，与主要褶曲构造轴线方向基本一致，且主要分布于井田浅部，对煤层整体赋存破坏性较小。施工的12个钻孔有4个孔见断层，占30，断层是对煤层起破坏作用的主要影响因素。区内构造复杂类型为中等。综上所述，区内地质构造复杂程度为中等。32煤层1、含煤性XX煤矿主要含煤地层为二叠系上统龙潭组，龙潭组含煤地层系海陆交互相含煤建造，主要由碎屑岩、灰岩及煤层组成，平均厚度13363M，含煤20层左右，有编号的煤层7层即4、5、9、12、13、14、15号煤层，可采煤层4层即4、5、9、13号煤层，含煤平均总厚10501524M，平均1224M，含煤系数约96，含可采煤层总厚645M，可采含煤系数50。其中B3以上含煤地层平均厚度6318M，含煤层平均总厚699M，含煤率11，含可采煤层总厚54M，可采含煤率85。2、可采煤层矿区内有4、5、9、13共4层可采煤层，各煤层主要特征由上至下分述如下（1）4号煤层位于龙潭组上部，上距龙潭组顶界平均2710M，上距标二（B2）平均272M。厚度027336M，平均177M，煤层厚度变化大，2勘探线以东深部不可采。煤层结构较简单，含夹石02层，一般01层，夹石厚014067M，岩性为泥岩或炭质泥岩，属大部可采、稳定煤层。直接顶主要为泥岩，其次为粉砂质泥岩及粉砂岩。煤层间接顶板为灰色泥质灰岩（标二），盛产动物化石，其间夹062M左右的泥岩或粉砂质泥岩。煤层直接底板为泥岩，含植物根部化石，其下为粉砂岩和泥质粉砂岩。（2）5号煤层位于龙潭组上部，上距4号煤层平均1395M，煤层厚039130M，平均101M，煤层结构简单，含夹石01层，多为单一结构，为大部可采煤层，属较稳定煤层。煤层顶板岩性变化较大，为粉砂岩、细砂岩或泥质粉砂岩，一般含植物化石，其直接顶板常为泥岩或粉砂质泥岩，厚053M。直接底板为泥岩，含植物根部化石，其下为一大套粉砂岩、细砂岩，即9号煤层顶板。（3）9号煤层位于龙潭组中部，上距5号煤层平均1135M，下距标三（B3）约55M，厚度082M445M，平均253M，煤层厚度变化大（南厚北薄），全区可采，属较稳定煤层，煤层结构简单，均为单一结构。煤层顶板为一套粉砂或细砂岩，厚度大，较稳定，它与煤层间常有一层粉砂质泥岩伪顶（厚03M），产植物化石。煤层直接底板为泥岩，含植物根部化石，其下为23M厚粉砂岩或泥质粉砂岩，间接底板为灰岩（标三）。（4）13号煤层位于龙潭组下部，上距9号煤层平均4842M，下距龙潭组底界平均2692M。煤厚030192M，平均114M，煤层厚度变化不大，西部、浅部变薄。为大部可采煤层，属较稳定煤层。煤层结构较简单，夹石13层，一般12层，单层厚003045M，岩性为泥岩或含炭质泥岩。煤层顶板一般为粉砂质泥岩，局部为泥质粉砂岩，含植物化石，局部夹一层泥质灰岩，含动物化石。煤层底板为泥岩或粉砂质泥岩，产植物化石，间接底板（其下2M）为一层灰岩（标四）。矿井可采煤层特征详见表124。采区煤层倾角表表125。表124可采煤层特征表煤层全区厚度煤层可采厚度M煤层层间距M煤层结构顶底板岩性煤层编号最小最大平均最小最大平均最小最大平均夹矸层数夹矸厚度M顶板底板煤层稳定性可采煤层范围煤层容重404736221817027336177179220513950201014067粉砂质泥泥岩较稳定大部可采174岩50391301041603913010116泥质粉砂岩泥岩较稳定大部可采14560172113590824452531708244525317粉、细砂岩泥岩较稳定全区可采150130872201638030192114845254048421312003045粉砂质泥岩泥岩较稳定大部可采145表125采区煤层倾角表采区尺寸序号采区名称资源/储量（KT）主采煤层煤层倾角（）走向长度（KM）倾斜长度（KM）面积（KM2）备注1一采区125714、5、914191800701302二采区168635、97141023611152893三采区58444、5、910140810670574四采区87225、96819705712333煤质特征1、物理性质及煤质特征（1）颜色与光泽灰黑色，粉粒状和碎块状为主，结构以细条带至线理状为主，中至细条带状次之，贝壳状、参差状断口，似金属光泽。（2）煤岩类型主要煤岩类型以半暗半亮型为主，少量光亮型。（3）视密度视密度与灰分成正比关系，视密度一般在145174之间。各煤层的视密度见表126。（4煤种煤质牌号单一，为低中灰、中高硫、高发热量无烟煤无烟煤。表126煤层视密度汇总表单位（T/M3）煤层编号45913视密度1741451501452、化学性质根据核实报告中提供的各煤层的化学性质（1）4煤层水分（WF）原煤080269，平均130；灰分（AG）原煤15773488，平均2294，属中灰分煤；挥发分（VR）原煤8681216，平均977；硫分（SGQ）原煤205621，平均354，属高硫煤；发热量QRDWMJ/KG原煤20983010MJ/KG，平均2657MJ/KG，属高热值煤。（2）5煤层水分（WF）原煤061288，平均147；灰分（AG）原煤12652770，平均1788，属中灰分煤；挥发分（VR）原煤8111108，平均917；硫分（SGQ）原煤119509，平均280，属中高硫煤；发热量QRDWMJ/KG原煤25393141MJ/KG，平均2900MJ/KG，属高热值煤。（3）9煤层水分（WF）原煤051248，平均154；灰分（AG）原煤19752310，平均1618，属中灰分煤；挥发分（VR）原煤7841147，平均891；硫分（SGQ）原煤028242，平均120，属低硫煤；发热量QRDWMJ/KG原煤27553229MJ/KG，平均2966MJ/KG，属高热值煤。（4）13煤层水分（WF）原煤052139，平均108；灰分（AG）原煤15022425，平均1988，属中灰分煤；挥发分（VR）原煤7411030，平均845；硫分（SGQ）原煤1176190，平均177，属中硫煤；发热量QRDWMJ/KG原煤26122972MJ/KG，平均2806MJ/KG，属高热值煤。可采煤层煤质特征表详见126；表126可采煤层的煤质特征序号煤层名称水分MAD灰分AD挥发分VDAF（）硫分S，TD（）磷分PD（）低位发热量QNET,AR/MJKG1煤灰软化温度ST（C）胶质层最大厚度Y（MM）粘结指数GRI备注1原煤0802691301215773488229412868121697712205621354120004001900071120983010265712128014501409624浮煤04625409712642966846126988267441207415511212319633583264123原煤0612881471212652770178812811110891712119509280120003001100071125393141290012113014501316545浮煤058187096125641146760126768097381204518010912317533713309125原煤051248154159752310161815784114789115028242120150004001300081227553229296615116014501388769浮煤054165105136261049835136868187461304308706513319533633280137原煤0521391084150224251988474110308454189305236400040006000532612297228064813浮煤035073054475599486146127436824176190177432553289326549原煤0512881414397534881889437411216923430286212414300030019000736209832292846431130128013711810全区浮煤035254095415641146819416128267374104319010341317533713282413、工业用途4号煤层为中灰、高硫、高发热量无烟煤（WY3），5号煤层为低中灰、中高硫、高发热量无烟煤；9号煤层为低中灰、低中硫、高发热量无烟煤（WY3）；13号煤层为低中灰、中高硫、高发热量无烟煤（WY3），可用于电厂动力用煤和民用煤。34水文地质条件该矿区大部分矿床位于最低侵蚀基准面（900M）以上，直接充水水源主要来自含煤地层自身裂隙水及长兴组岩溶裂隙水；但是，开采下煤组煤层时，茅口组强岩溶水也有可能会成为直接充水水源。间接充水水源为茅草铺组强岩溶水、玉龙山段中等岩溶水，充水通道主要为岩石原生节理、裂隙，人工采矿冒落裂隙、断层破碎带、小煤矿和老窑采空区及少量岩溶管道，充水方式主要以渗水、滴水、淋水为主，局部可XX生涌水。综上，故本区属于以裂隙、岩溶裂隙充水为主、水文地质条件中等的煤矿床，水文地质类型属二类二型。根据煤矿防治水规定分析，该矿井初期开采的资源均位于900M标高以上，且已经与浅部小煤矿签订了边界协议、留设了足够的保护煤柱，根据矿井安全设施设计，水文地质类型属中等。35瓦斯开采技术条件1、瓦斯等级鉴定根据XX县XX煤矿瓦斯等级鉴定报告书（2011年度）的批复，XX煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定批复结果为高瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量407M/MIN，二氧化碳涌出量196M/MIN。XX省能源局文件黔能源发2012498号关于XX市工业与能源委员会关于请求审批XX市2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的报告的批复，XX煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定批复结果为高瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量295M/MIN，二氧化碳涌出量208M/MIN。2、瓦斯及煤与瓦斯突出危险性该矿井可采煤层有4层，即4、5、9、13号煤层。根据中煤科工集团重庆研究院为该矿提交的XX省XX矿业有限公司4号煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告和XX省XX矿业有限公司9号煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告及XX省矿山安全科学研究院提交的XXXXXX矿业有限公司4号煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性鉴定报告的综合论证评审意见书。结论为矿井4号煤层在一采区1114M标高以上至F3、F4断层连线之间范围内不具有煤与瓦斯突出危险性。9号煤层具有煤与瓦斯突出危险性，为突出煤层。同时根据黔安监管办字2007345号文件“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，该矿矿区为文件划定的突出矿区，矿井必须按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理，鉴定区域范围之内可按照无突出危险性区域设计和管理。矿井必须做好防治煤与瓦斯突出措施，在建设和生产过程中必须严格执行防治煤与瓦斯突出规定及有关规定要求。3、煤尘爆炸性根据XX县XX煤矿提供是地质报告中对4、5、9号煤层进行了煤尘爆炸试验，煤层煤尘无爆炸危险性。4、煤层自燃倾向性根据XX省煤田地质局地质勘察研究院提交的XX省XX县XX井田煤矿勘探地质报告，4号、5号、9号煤层均属于不易自燃煤层（级）。5、地温地质报告对42、21钻孔进行了简易测温，其中9号煤层底板标高为99644M（42），地温为206，无高温区。地温梯度为065176，平均为121，该矿井属地温正常区，矿井无热害的可能。6、冲击地压地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生，按没有冲击地压危险考虑。4投资的必要性41XX煤矿瓦斯治理411矿井现有瓦斯抽采系统及抽采参数的确定高、低抽放设备选择低负压系统安装了2BEP5202型（N300R/MIN）水环式真空泵2台，各配1台YB2450S24型防爆电动机（250KW，10KV），1台工作，1台备用检修；高负压系统2BEP6202型（N260R/MIN）水环式真空泵2台，各配1台YB245036型防爆电动机（355KW，10KV），1台工作，1台备用检修。42抽采率的预计1、抽采率预计（1）煤层预抽率根据中煤科工集团重庆研究院对1402首采工作面和首采区进行区域突出危险性预测报告，一采区1114M标高以上区域4煤层瓦斯含量为34244630M/T，瓦斯压力小于07MPA，根据煤矿瓦斯抽采基本要求（AQ10262006），从防突角度考虑，因此一采区1114M标高以上区域设计不考虑4煤层预抽。根据中煤科工集团重庆研究院现场实测一采区4煤层瓦斯含量和XX县XX井田勘探地质报告，根据瓦斯变化梯度分析，二采区4煤层瓦斯含量最大为1121M3/T，根据煤矿瓦斯抽采基本要求（AQ10262006）的要求，在开采前原煤瓦斯含量应降到70M3/T以下，即二采区4煤层瓦斯预抽率按30设计。（2）工作面抽采率一采区4煤层保护层工作面最大瓦斯涌出量为1534M3/MIN；二采区4煤层保护层工作面最大瓦斯涌出量为1797M3/MIN。一采区第一、二区段采用俯斜下向钻孔抽采5、9煤层卸压瓦斯和采空区埋管抽采，一采区第三、四区段和二采区采取底板穿层条带预抽4煤层瓦斯、4煤层本煤层预抽、底板穿层钻孔抽采5、9煤层卸压瓦斯和采空区埋管抽采等，经预测，实施综合抽采后，一采区4煤层保护层工作面瓦斯涌出量降为589M3/MIN；二采区4煤层保护层工作面瓦斯涌出量降为602M3/MIN。一采区4保护层工作面设计抽采率为616，二采区设计抽采率为665。2、抽采量预计根据采掘接替计划安排，一采区服务年限12年，矿井主要通风机和抽采泵的服务年限按20年考虑，因此主要通风机和抽采泵先后分别服务一、二采区，抽采系统规模亦按一、二采区最大抽采量设计（先后分别服务一、二采区），开采二采区时瓦斯灾害较重，抽采系统规模按服务二采区时设计。（1）穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯二采区设计在9煤层底板布置专用瓦斯抽采巷，在专用瓦斯抽采巷内分别向4煤层运输和回风顺槽区域布置穿层条带钻孔，提前预抽4煤层顺槽煤巷条带区域瓦斯和对应区域5、9煤层瓦斯。与本煤层顺层钻孔预抽一样，4煤层预抽率按30设计，预抽时间按36个月考虑。本矿井按2个预抽煤巷条带预抽工作面考虑，经预测，二采区最大预抽纯量为576M3/MIN。（2）本煤层顺层钻孔预抽二采区4煤层瓦斯含量最大为1121M3/T，根据煤矿瓦斯抽采基本要求（AQ10262006）的要求，4煤层在开采前其瓦斯含量最大为80M3/T，因此二采区4煤层瓦斯预抽率按30设计，预抽时间按68个月考虑。按1个预抽工作面和1个边采边抽工作面考虑，经预测，二采区4煤层顺层钻孔预抽纯量为642M3/MIN。（3）邻近层卸压瓦斯抽采量在4号煤层开采的同时抽采5、9煤层卸压瓦斯，根据保护层工作面推进速度5、9煤层厚度及瓦斯含量，经计算，底板卸压瓦斯最大抽采纯量为1146M3/MIN。（4）采空区瓦斯抽采量本矿井按1个保护层工作面预计抽采量，由于下临近层与保护层较近，经预测单个保护层工作面采空区瓦斯抽采量约40M3/MIN。另外后期设计考虑抽采老空区瓦斯，根据类似矿井经验，老空区瓦斯抽采量按60M3/MIN设计。（5）全矿井二采区抽采纯量共计3364M3/MIN，其中高负压抽采纯量为2364M3/MIN，低负压抽采纯量为100M3/MIN。3、抽采负压抽采参数的确定本矿井抽采方式有预抽、卸压抽和采空区抽采等，根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于加强煤矿瓦斯先抽后采工作的指导意见安监总煤装2007188号的要求，及其它矿井的瓦斯抽采经验，预抽钻孔的孔口负压按1315KPA考虑，卸压抽采的孔口负压按710KPA考虑，采空区埋管抽采孔口负压按35KPA考虑。421抽采瓦斯方法选择一、选择抽采瓦斯方法的原则选择矿井瓦斯抽采方法应根据矿井煤层赋存条件、瓦斯基础参数、瓦斯来源、巷道布置、抽采瓦斯目的及利用要求等因素确定，并遵循以下原则1、选择的抽采瓦斯方法应适合煤层赋存状况、巷道布置、地质条件和开采技术条件。2、矿井瓦斯抽采，也是解决突出煤层对采掘生产威胁的重要手段。3、应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果，大力减少主扇风排瓦斯量。4、抽采方法在满足矿井安全开采的前提下，还需满足开发、利用瓦斯的需要。5、巷道布置在满足瓦斯抽采的前提下，应尽可能利用生产巷道，以减少抽采工程量。6、选择的抽采方法应有利于抽采巷道的布置和维护。7、选择的抽采方法应有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。8、抽采方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽采系统管网的设计，有利于增加钻孔的抽采时间。抽采瓦斯方法选择矿井抽采瓦斯的目的是为了降低煤层瓦斯含量，为煤炭开采提供防突出及通风安全生产环境，同时开发利用瓦斯资源。因此，根据矿井的瓦斯赋存状况、矿井开拓及抽采瓦斯的目的，结合抽采瓦斯方法选择的原则，确定矿井抽采瓦斯方法。该矿部分可采煤层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定，抽采方法采用穿层预抽、采煤工作面顺层抽采、掘进工作面先抽后掘、采空区瓦斯抽采的综合瓦斯抽采方式。422瓦斯治理方式1、专用抽采巷穿层预抽煤层条带瓦斯一采区1114M标高以下区域及二采区4煤按有煤与瓦斯突出危险性设计，在4煤煤巷掘进前在9煤底板布置专用瓦斯抽采巷，在提前布置的专用瓦斯抽采巷向4煤布置穿层钻孔，提前预抽4煤层煤巷条带瓦斯，同时可根据现场条件适当布置穿层钻孔提前预抽工作面回采区域瓦斯。要求全面覆盖预抽煤层条带及回采区域瓦斯。在岩石巷道掘进时，必须按照设计断面、已定中、腰线要求施工，严格控制好层位和地质构造，防止瓦斯异常涌出或误穿煤层。当采煤工作面推进后，形成采空区后，穿层长钻孔还可施行卸压抽采。穿层钻孔预抽煤巷条带瓦斯消除突出危险后掘进巷道时，要同时预抽煤层瓦斯。具体如下图所示102M回回回106M1405回1405回回回14M95413回回回回回回图311专用瓦斯抽采巷穿层