金西煤矿瓦斯抽放设计

1、贵州省织金县金西煤矿贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽放及利用方案设计瓦斯抽放及利用方案设计说说 明明 书书河河 南南 理理 工工 大大 学学二二0 0一一0 0年年九九月月贵贵州州省省织织金金县县金金西西煤煤矿矿瓦瓦斯斯抽抽放放及及利利用用方方案案设设计计说说明明书书矿井规模：30万吨/年设 计：审 核： 项目负责：河河 南南 理理 工工 大大 学学二二0 0一一0 0年年九九月月贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书I I第一部分第一部分贵贵州州省省织织金金县县金金西西煤煤矿矿瓦瓦斯斯抽抽放放方方案案设设计计说说明明书书贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书I I目目 录录前前 言言.1第

2、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 矿井地质及煤层赋存情况.1第三节 矿井开拓与开采.10第四节 矿井通风与瓦斯.13第二章第二章 抽放瓦斯设计参数抽放瓦斯设计参数.19第一节 煤层瓦斯基本参数.19第二节 瓦斯储量.19第三节瓦斯可抽量.20第四节 矿井瓦斯涌出量.21第五节 抽放规模及服务年限.26第三章第三章 抽放方法设计抽放方法设计.27第一节 瓦斯来源分析.27第二节 抽放瓦斯方法选择.27第三节 抽放参数确定.34第四节 抽放钻孔布置及施工.34第四章第四章 瓦斯抽放系统计算及设备选型瓦斯抽放系统计算及设备选型.37第一节 抽放管路系统的选择及计算.37第二

3、节 抽放设备选型计算.41第五章第五章 地面工程地面工程.44第一节 抽放站工业场地总平面布置.44第二节 抽放站建筑.45第三节 设备安装及管网布置.45第四节 给水、排水.46第五节 采暖、通风.48第六章第六章 供电及通讯供电及通讯.49第一节 抽放站供配电及照明.49第二节 防雷、接地.50第三节 通讯.51贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书II II第七章第七章 瓦斯抽放监测及控制瓦斯抽放监测及控制.52第一节 抽放利用监测设计内容.52第二节 抽放实时监测.52第八章第八章 环境保护环境保护.54第一节 抽放瓦斯工程对环境的影响.54第二节 污染防治措施.54第三节 抽放站

4、绿化.54第九章第九章 抽放瓦斯组织管理及安全措施抽放瓦斯组织管理及安全措施.55第一节 组织管理.55第二节 安全措施.55第三节 有关操作注意事项.58第十章第十章 技术经济技术经济.62第一节 劳动定员.62第二节 投资估算.62第十二章第十二章 附件附件.64第一节 抽放钻场管理.64第二节 抽放过程中对采空区的撤、装管路时的管理.66第三节 报表管理.66第四节 瓦斯抽放管路管理.68贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书1 1前 言金西煤矿属整合矿井，行政区划隶属于贵州省织金县白泥乡。金西煤矿是根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤规字20081283号），关于织金县白泥乡金西煤矿整合

5、开采方案设计的批复，以及贵州省毕节地区煤炭管理局文件（毕地煤规字200921号）：关于申报织金县金西煤矿设计能力规模变更的请示，由现矿区内的原马鬃岭煤矿和原金西煤矿整合而成，整合后设计生产能力30万t/a，矿井整合方案设计由贵州创新矿冶工程开发有限责任公司于2008年10月编制完成。原马鬃岭煤矿属个体煤矿企业，1999年建井，2001年12月取得采矿许可证，属个体煤矿企业，原设计生产能力3万吨/年，为地下开采矿山。矿井开拓方式：采用斜井开拓方式，中央并列抽出式通风，走向长壁炮采工作面，爆破落矿，机械运输。由于矿山多次变更业主，一直技改，未能正常生产。主采16煤层。主斜井及回风斜井沿16煤层露头

6、线布置,坡度分别为25及24。截止2007年12月，于+1550-1580m标高之间的16煤层小部分块段已采空，原核实报告中形成的采空区消耗储量2.5万t。煤炭主要销往附近电厂。原金西煤矿1998年建井,矿山生产能力3万t年，为地下开采矿山。矿井开拓方式：采用斜井开拓方式，中央并列抽出式通风，走向长壁炮采工作面，爆破落矿，机械运输。2002年整改，2003年1月整改结束。由于各种原因，未能正常生产。矿井主采16煤层。原主平硐及回风斜井沿16煤层顶板布置，并于+1580m、1566m标高揭16煤层，之后形成回风生产系统布置采面，在+1550-1650m标高之间的16煤层部分块段已采空，原核实报告

7、中形成的采空区消耗储量4.9万t。在16煤层的+1627m、+1623m标高用穿层石门揭14可采煤层。后期沿23煤层露头线布置主斜井及回风斜井联采23煤层，并已形成部分开拓巷道。煤炭主要销往附近电厂。主要在原16煤生产系统的基础上，改造了金西煤矿斜井开拓系统、地面工业场地、技术装备和基础设施；对已有的部分井下巷道进行维修改造、补充相应的技术装备和设施；优化井下和地面生产系统、适当提高机械化开采水平；规范开采工艺、强化安全措施、提高生产效率，确保矿井15万t/a的设计生产能力。井田划分为一个水平，下山开采。阶段垂高300m，斜长650m左右。主井(平峒)走向166、倾向（暗斜井）22，见煤深度（

8、见煤点距地表的垂高）约44m。现采煤工作面(西1604采面)斜长60m，平均采高1.2m。矿井最大涌水量30m3/h。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书2 2设计生产能力按矿井煤层赋存条件、区内设计可采储量及毕节地区对矿井扩能批复文件，确定矿井扩能后设计生产能力为30万t/a。2006年10月织金县煤炭工业有限责任公司对原金西煤矿煤矿矿井瓦斯等级与二氧化碳进行鉴定，鉴定结果：矿井绝对瓦斯涌出量为2.19m3/min； 矿井相对涌出量为18.55m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.44m3/min；二氧化碳相对涌出量为3.73m3/t。鉴定结论为高瓦斯矿井。由于该矿未作煤与瓦斯突出鉴定，根

9、据黔安监管办字2007345号文，金西煤矿在国家划定的突出矿区之内，本矿按有突出危险可能性进行设计。开拓巷道及主要井巷均布置于岩层中，同时要求煤矿业主在掘进期间石门（井筒）揭穿煤层前采取预防突出措施，防止发生突出。同时要求矿井请有资质单位进行煤与瓦斯突出鉴定，以保证矿井安全生产。根据矿井建设的生产发展，按国家安全生产行业标准AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法，对矿井深部开采，准采标高范围内煤层进行瓦斯涌出量预测，矿井瓦斯绝对涌出量为24.9m3/min, 矿井瓦斯相对涌出量为39.44m3/t。随着矿井生产水平的延深，金西煤矿今后回采工作面和掘进工作面瓦斯涌出量都会不断增加，为解决今

10、后的瓦斯超限及预防煤与瓦斯突出，从根本上减轻生产过程中通风和安全方面的压力。受织金县金西煤矿的委托，贵州兴源煤矿科技有限责任公司承担该矿矿井瓦斯抽采方案设计。相关人员在对该矿煤层赋存、开拓开采、通风瓦斯等基本资料进行现场收集、认真研究分析后，进行了本瓦斯抽放设计。织金县金西煤矿按煤与瓦斯突出矿井设计，属多煤层开采矿井，煤层间距较短，随着开采深度增加，瓦斯涌出量增大，本设计综合各方面的因素考虑，建立地面固定式瓦斯抽放系统来治理瓦斯。一、编制本设计的依据1、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）2、矿井瓦斯抽放技术规范AQ1027-2006国家安全生产监督管理总局3、矿井瓦斯抽放管理

11、规范（1997）中华人民共和国煤炭工业部4、煤矿安全规程（2010）国家煤矿安全监察局5、防治煤与瓦斯突出规定（2009）国家安全生产监督管理总局令贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书3 36、 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司设计的织金县白泥乡金西煤矿（扩能）开采方案设计7、 金西煤矿提供的和贵州兴源煤矿科技有限责任公司相关人员现场收集的通风、生产、瓦斯、地质等相关资料二、设计的主要技术经济指标1、矿井预测相对瓦斯涌出量：39.44m3/t2、设计矿井绝对瓦斯涌出量：24.9m3/min（1）抽放纯量：8m3/min（其中：高负压6.4m3/min，低负压1.6m3/min）；（2）孔

12、口负压：高负压20kPa、低负压5kPa；（3）抽放主管路的距离：1448m。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书1第一章 矿井概况第一节 井田概况一、交通位置金西煤矿位于织金县西南部，地理坐标为东经10530221053143，北纬262618262721。矿区西北起于茶儿岩至羊角山一线，东南至新寨至打煤箐一带，总体形状为一东北至西南走向的梯形。行政区划属白泥乡管辖。矿区距织金县城约60km，距白泥乡政府约12.5km，矿山工业场地距017县道1km，公路交通方便（见图1-1）。图图1-1 金西煤矿交通位置图金西煤矿交通位置图贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书2二、井田范围和煤

13、炭储量1、矿区范围：根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号: 5200000711716）划定的矿界，采矿权范围由6个拐点坐标圈定，矿区西北起于茶儿岩至羊角山一线，东南至新寨至打煤箐一带，总体形状为一东北至西南走向的梯形，走向长度约2.2km，倾向宽度约0.56km，井田划定的面积为1.2422km2。井田范围由贵州省国土资源厅所发织金县金西煤矿采矿许可证划定，井田开采深度+1700m+1250m。矿区范围拐点坐标见表1-1。表表1-1 矿区范围拐点坐标矿区范围拐点坐标序号XY序号XY02927480355519213292562235550894129274483555256642926

14、1113555054322926068355513405292746635551885矿区面积1.2422km2，开采深度+1700+1250m。2、可采储量（1）. 地质资源/储量根据兖矿集团东华建设有限公司2008年12月提交的贵州省织金县白泥乡金西煤矿勘探地质报告以及贵州省矿业权评估师协会出具的矿产资源储量评审意见书（黔矿评协储审字2008第230号）、贵州省国土资源厅印发的黔国土资源储备字200920号文“关于贵州省织金县白泥乡金西煤矿勘探地质报告矿产资源储量评审备案证明”：截止2008年12月1日，核准开采范围内共核实可采煤层8层，获得地质资源/储量1483.60万t，其中（331）

15、类型资源量286.77万t，（332）类型资源量310.97万t，（333）类型资源量885.86万t；另外，高硫煤资源量占全部地质资源量的80.2%。各可采煤层资源量情况详见表1-2。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书3表表1-2资源量估算结果表资源量估算结果表 （331）（332）（333）60.0021.1755.3876.550.001446.1666.5977.58190.33190.331639.5879.1989.21207.980.001754.7331.54145.38231.65231.652374.2125.27132.15231.63231.632735.264

16、9.63156.60241.49241.492936.8333.40132.60202.83202.83340.004.1896.96101.14101.14合计286.77310.97885.861483.601199.07煤层编号资源量（万t）累计（万t）高硫煤量（万t）资源量中（331）+（332）类约占总量的40.29%，高硫煤约占总量的80.82%（2）. 矿井工业资源/储量矿井地质构造复杂程度简单，煤层赋存较稳定稳定稳定，可信性度系数取0.9。矿井工业资源/储量=（331）+（332）+（333）K =286.77+310.97+885.860.9=1395.01万t（3）. 矿井

17、设计资源/储量矿井永久煤柱损失=井田边界煤柱+防水煤柱+地面建（构）筑物煤柱 =73.4+37.84+11.45=122.69万t区内一侧井田边界煤柱按20m宽留设，采空区防水煤柱按采空及废弃巷道所处深度留设2030m宽，浅部防水煤柱以煤层风氧化带以下20m宽留设，地面建（构）筑物煤柱留设方式为首先留出1020m维护带，然后按65岩层塌陷角留设。矿井设计资源/储量=矿井工业资源/储量永久煤柱损失 =1395.01122.69 =1272.32万t（4）. 矿井设计可采储量工业场地、井筒和主要巷道煤柱=4.89+78+34.95=117.84万t。地面工业场地煤柱以65岩层塌陷角留设，主要井筒与

18、巷道每侧按15m留设煤柱，处于井巷下方煤层需在为所保护的巷道留出维护带后按65岩层塌陷角留设。矿井可采煤层属薄及中厚煤层，薄煤层采区回采率取85%，中厚煤层采区回采率贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书4取80%。矿井设计可采储量=（矿井设计资源/储量工业场地、井筒和主要巷道煤柱）采区回采率 =（1272.32117.84）（8085）%=953.90万t三、矿井设计生产能力和服务年限1、矿井工作制度根据煤炭工业小型煤矿设计规定，矿井设计年工作日数为330d。日工作班数为4班，每班6h，边采边准，日净提升时间16h。2、生产能力设计生产能力按矿井煤层赋存条件、区内设计可采储量及毕节地区对

19、矿井扩能批复文件，确定矿井扩能后设计生产能力为30万t/a。3、同时生产水平数矿井煤层属于缓倾斜煤层，设计为斜井开拓，考虑到矿区内6煤距离下部其它煤层距离较远，设计分煤层群开拓，其中下部的14、16、17、23、27、29、34煤层作为下煤组首先开拓，井下划分出一个开采水平（+1530m）、四个采区开采。设计采用炮采工艺，用一个采面满足矿井设计生产能力，因此矿井同采采区为一个，采区内布置一个回采工作面，故同时生产水平数一个。4、矿井服务年限金西煤矿设计可采储量953.90万t，设计生产规模30万t/a，矿井勘探地质报告勘查程度属勘探、区内（333）级资源量约占到总资源量的59.71%，设计资源

20、储量备用系数取1.3，矿井服务年限为：矿井服务年限 = 设计可采储量/（设计生产规模储量备用系数）=866.56/（301.3）22.2（a）矿井设计可采储量计算见表1-3。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书1表表1-3 矿井设计可采储量计算详表矿井设计可采储量计算详表煤层编号资源/储量类型保有资源/储量（万t）矿井工业资源/储量（万t）永久煤柱损失（万t）矿井设计资源/储量（万万t t）工业场地及主要井巷煤柱损失（万t）采区回采率矿井设计可采储量（331）0.000.000.000.000.000.800.00（332）21.1721.172.1019.074.790.8011.42

21、（333）55.3849.8414.3535.490.000.8028.39（331）46.1646.161.2044.967.760.8029.76（332）66.5966.595.3261.278.580.8042.15（333）77.5869.8217.5052.334.970.8037.89（331）39.5839.583.7435.8414.440.8017.12（332）79.1979.1912.0467.158.320.8047.06（333）89.2180.2917.4662.833.000.8047.87（331）54.7354.730.9353.8012.310.8535.

22、27（332）31.5431.540.9630.583.160.8523.31（333）145.38130.8417.52113.3210.120.8587.73（331）74.2174.211.7872.4310.820.8552.37（332）25.2725.270.0025.277.960.8514.71（333）132.15118.9420.1898.757.780.8577.32（331）35.2635.262.5632.7011.110.8017.27（332）49.6349.637.2042.439.530.8026.32（333）156.60140.9416.17124.771

23、0.810.8091.17（331）36.8336.830.8136.029.260.8522.75（332）33.4033.403.9529.453.370.8522.17（333）132.60119.3412.83106.5114.650.8578.08（331）0.000.000.000.000.000.850.00（333）4.184.180.004.181.800.852.02（333）96.9687.2610.0977.1813.160.8554.411483.601395.01168.691226.33177.698 86 66 6. .5 56 6614161723272934

24、合计贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书1第二节 矿井地质及煤层赋存情况一、地层、地质构造（一）地层矿区出露地层有：第四系(Q)，三叠系下统大冶组（T1d），二叠系上统长兴大隆组（P3c+d）和龙潭组（P3l），见表1-4。现将矿区地层由新至老分述如下：表表1-4 金金 西西 煤煤 矿矿 地地 层层 简简表表系统组(群)地层代号及接触关系厚度（m）矿产第四系Q04.65三叠系下 统大冶组T1d300长兴大隆组P3c+d80100龙潭组P3l140420煤炭上 统峨眉山玄武岩P3016.37二叠系中 统茅 口 组P2m3203651、第四系(Q)主要为黄色、黄褐色残坡积和崩积物，零星分布于

25、山坡及地势低洼处，与下伏地层呈不整合接触。一般厚05m。2、三叠系下统大冶组（T1d）分布于矿区西北部，由土灰-灰白色薄至中厚层隐晶质灰岩夹鲕状、角砾状灰岩组成，厚度300m。3、二叠系上统长兴大隆组（P3c+d）分布于矿区中部及西北部。上部为深灰色、灰黑色薄至中厚层硅质岩，厚约6m；下部为深灰色厚层状含燧石团块灰岩，夹灰色薄层粉砂岩、粉砂质泥岩及煤线组成。本组一般厚约100m。4、二叠系上统龙潭组（P3l）区内主要含煤地层，分布于矿界内的绝大部分地区，由一套海陆交互相沉积的粉砂岩、灰岩、泥岩及煤层（线）组成，矿区内残留厚度在140420m之间，未风化的龙潭组厚度约为376m。矿区范围内龙潭组

26、一般含石灰岩(泥灰岩、菱铁质灰岩)814层，按照贵州煤田地质中织纳小区标志层特征及分布简表所示，标三上、标三下、标四、标五、标六、标七、标九、标十一、标十二、标十三均可作为煤层对比的标志层位。位于本组中部的标七灰岩及细砂岩区内稳定，是煤层对比的良好标志层；位于本组下部的标十一、标十二、标十三灰岩区内稳定，是龙潭组下部地层对比和煤层对比的良好标志层。根据岩性特征及含煤情况可分为三段，现分述如下：贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书2(1)上段（P3l3）：长兴灰岩底界至标四灰岩底界。岩性为灰、深灰、灰黑色薄至中厚层粉砂岩、泥岩互层，其中夹数层煤线，底部为灰、深灰色薄-中厚层状泥晶灰岩。本段

27、厚度60120m。（2）中段（P3l2）：标四灰岩底界至标七灰岩顶界。岩性为灰、深灰、灰绿色薄至中厚层粉砂岩、煤及泥岩等组成，含煤1020余层，其中以14煤、16煤、17煤为可采或局部可采煤层，厚度较为稳定。14煤煤层厚11.5m，平均1.25m，赋存于该段中部。16煤煤层厚0.712.2m，平均1.22m，17煤煤层厚0.942.30m，平均1.48m。本段厚度在150180m之间。（3）下段（P3l1）：标七灰岩顶界至峨眉山玄武岩组顶界。岩性为灰至深灰色薄至中厚层粉砂岩及煤组成，含煤10余层，其中以23煤、27、29煤、34煤层可采或局部可采，厚度较为稳定。23煤煤层厚0.902.64m，

28、平均1.19m，赋存于该段上部。本段厚度在100160m之间。5、峨眉山玄武岩组（P3）上二叠统峨眉山玄武岩组（P3）：该组主要由黑色及灰黑色玄武岩及灰白及杂色凝灰岩、凝灰质泥岩组成，玄武岩致密、坚硬。一般厚420m。6、茅口组（P2m）二叠系中统茅口组（P2m）：揭露段主要由灰黑色石灰岩组成，含少量燧石结核，较坚硬致密，裂隙发育，充填方解石脉及方解石晶块，局部见小溶孔。区域厚度320m365m。（二）构造金西煤矿矿区位于位于大地构造位置位于扬子准地台遵义断拱阿弓向斜东南翼。区内无区域性断层通过，构造简单，煤层连续性较好。矿区内的地层为一单斜构造，倾向315左右，倾角1027，一般为20左右；

29、东南部矿界附近出露茅口灰岩。矿区主要出露龙潭组，煤层埋深总体由东南部向西 北部渐深，构造复杂程度应属简单类型。1、褶曲矿区内局部发育有背向斜形态，且较为宽缓，褶曲轴向延展长度一般不大，本次勘探未发现有明显的贯穿矿区的褶曲，但褶曲轴向一般平行于断层走向的规律明显，褶曲两翼地层产状变化明显，是识别本区背向斜走向的重要标志。2、断层贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书3(1)断点与断层的评级标准1）、断点断点按其可靠程度分为A，B，C三级，其标准如下：A级：能可靠地确定断层性质、落差。B级：断层性质可靠，落差基本可靠。C级：断层性质可靠，落差较可靠。2）、断层断层按其查明程度分为可靠，较可靠，

30、控制较差断层三级，其标准如下：可靠断层：断层由二个或二个以上相邻钻孔控制 ，且A级断点不低于50%，A+B级断点不低于75%，断面产状、性质明确，断距变化符合地质规律。较可靠断层：断层由二个或二个以上相邻钻孔 控制，A+B级断点不低于60%，断面产状、性质较明确。控制较差断层：C级断点较多，断面产状、平面位置、落差不够明确。(2)断层及其控制程度：地表未发现明显的断层迹象，仅钻孔揭露发现隐伏逆断层一条，为F1逆断层，具体为ZK101号钻孔197.76m遇该断层，倾角一般为3050。F1断层要素及控制程度见下表（表1-5）。1）、隐伏断层钻孔内共发现隐伏断层1条，详见表1-5。表表15 钻钻 孔

31、孔 内内 隐隐 伏伏 断断 层层 一一 览览 表表控制程度编号推断性质位置断点深度（m）断距(落差)（ m ）断层描述地层重复缺失情况断点级别钻孔结论F1逆断层ZK101孔197.760-7破碎带厚2.20m凝灰岩、茅口灰岩重复AZK101 较可靠2）、断层控制程度F1断层较可靠，对其延展程度需在生产过程中进一步探明。综合分析本区构造特征以及其对煤层的影响程度，矿区内构造类型属简单构造。二、煤层及煤质1、煤层含煤性 1金西煤矿矿区含煤岩系为二叠系上统龙潭组(P3l)，龙潭组系海陆交互相含煤建造贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书4，主要由陆源碎屑岩及煤组成。含煤1028层，煤层总厚11.

32、16m，含煤系数4.68；其中可采、局部可采煤层8层(6、14、16、17、23、27、29、34)，平均总厚为10.03m，含煤系数为4.27，可采性指数分别为1、0.90、1、1、0.93、0.82、0.83、0.83，变异系数分别为0.85、0.51、0.58、0.29、0.58、0.79、0.53、0.58，6、14、16、23、27、29、34煤层厚度、层位均稳定至较稳定，煤类单一，煤层煤质变化很小，根据DZ/T 0215-2002煤、泥炭地质勘查规范及矿井地质规程划分为全区或大部可采的稳定及较稳定煤层；17煤厚度及层位均稳定，煤类单一，煤质变化很小，划分为全区可采的稳定煤层；其余煤

33、层仅个别点达到可采厚度，故都不作为局部可采煤层，为零星可采或不可采煤层。可采煤层 2矿区内含煤地层主要含6、14、16、17、23、27、29、34可采及局部可采煤层。分述如下：1、6煤层：位于龙潭组上段上部，全层厚度0.885.09m，平均1.65m，采用厚度0.884.50m，平均2.69m，厚度变化大，总体上矿区西北厚，东南薄。详见图1-2；含夹石02层，夹石一般为泥岩，结构中等，顶板为泥岩。底板一般为炭质泥岩或铝质泥岩，为较稳定煤层。6煤层等厚线见图1-2。2、14煤层：位于龙潭组上段，全层厚度0.581.48m，平均1.03m，采用厚度0.581.23m，平均0.91m，总体上矿区东

34、南厚，西北薄，矿区西北角有不可采区，详见图1-2。含夹石01层，夹石一般为泥岩，结构简单，煤层厚度变化不大。顶板为粉砂岩与细细砂岩互层。底板一般为粉砂岩与细砂岩互层或铝质泥岩，为较稳定煤层。14煤层等厚线见图1-2。3、16煤层：位于龙潭组中段，全层厚度0.812.20m，平均1.35m，采用厚度0.812.20m，平均1.35m，总体基本呈现矿区东北部向西南部加厚的趋势，矿区西北部及北部稍薄的沉积特征，详见图1-3；含夹石01层，夹石一般为泥岩，结构简单，全区可采，顶板一般为细砂岩、粉砂岩，底板一般为粉砂质泥岩、炭质泥岩，为较稳定煤层。16煤层等厚线见图1-3。4、17煤层：位于龙潭组中段，

35、全层厚度0.942.30m，平均1.48m，采用厚度0.821.80m，平均1.24m，总体基本呈现较明显的由矿区西南向东北部加厚的趋势，见图1-3；含夹石01层，夹石为炭质泥岩，结构简单，全区可采。顶板一般为泥岩、粉砂岩，局部为泥质粉砂岩。底板为炭质泥岩、铝质泥岩、砂质泥岩，为稳定煤层。17煤贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书5层等厚线见图1-3。5、23煤层：位于龙潭组中段下部，全层厚度0.132.64m，平均1.19m，采用厚度0.132.06m，平均1.09m，总体呈现矿区东北及西南部稍厚中部及西南角稍变薄的特征，靠近矿区中部偏北有不可采区，见图1-4。含夹石01层，夹石名称为

36、泥岩，结构简单，顶板一般为泥岩，局部为炭质泥岩,底板为粉砂质泥岩、铝质泥岩、炭质泥岩、粉砂岩局部为细砂岩，为较稳定煤层。23煤层等厚线见图1-4。6、27煤层：位于龙潭组下段上部，全层厚度0.553.90m，平均1.58m，采用厚度0.343.55m，平均1.63m，总体呈现矿区东北及西南较厚，矿区中部偏南有不可采区，见图1-4。含夹石02层，夹石为炭质泥岩，结构中等。顶板一般为泥岩,底板为粉砂质泥岩、铝质泥岩，为较稳定煤层。27煤层等厚线见图1-4。7、29煤层：位于龙潭组下段，全层厚度0.403.03m，平均1.46m，采用厚度0.402.08m，平均1.16。煤层总体呈现矿区由南东逐渐变

37、厚的沉积厚度特征，矿区西南角有不可采区，见图1-5。含夹石02层，结构中等，夹石为泥岩或炭质泥岩。顶板一般为炭质泥岩泥岩，局部为泥岩、粉砂质泥岩,底板为泥岩、炭质泥岩、局部为细砂岩。29煤层等厚线见图1-5。8、34煤层：位于龙潭组下段，全层厚度02.05m，平均1.01m，采用厚度01.65m，平均0.89。煤层总体呈现矿区中部薄，两侧厚沉积厚度特征，矿区中部有不可采区，见图1-5。含夹石02层，结构中等，夹石为泥岩或炭质泥岩。顶板一般为泥岩、炭质泥岩。34煤层等厚线见图1-5。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书6图图 1-2 6、14 煤层厚度等厚线图煤层厚度等厚线图图图 1-3

38、16、17 煤层厚度等厚线图煤层厚度等厚线图贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书7图图 1-4 23、27 煤层厚度等厚线图煤层厚度等厚线图图图 1-5 29、34 煤层厚度等厚线图煤层厚度等厚线图2、煤类全区各煤层浮煤挥发分（ Vdaf）为6.15%7.96%，平均为6.86%，6、16、17、23、27、29、34煤分别为7.96%、6.81%、6.78%、6.68%、6.51%、7.18、6.87，16、17、23贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书8、29煤Hdaf平均值分别为3.13%，3.02%，2.31%，3.02%，干燥无灰基氢含量多大于3.0%，各煤层均应属于无烟

39、煤三号。3、煤质(1)煤的物理性质本矿区内各煤层均为黑色，深褐、黑褐条痕色，块状或粉粒状，块状煤多以亮煤为主，粉粒状多以镜煤和暗煤为主；各煤层结构主要为线理细条带状，少量为中-细条带状，似金属光泽为主，少量沥青光泽；断口阶梯状、参差状为主，少量平坦状、贝壳状；内生和外生裂隙较发育，充填薄膜状方解石或黄铁矿，含少量球粒状、细粒分散状、莓粒集合状黄铁矿；(2)煤的化学性质本矿区主要可采煤层煤质特征见表1-6 1-6 可采煤层煤质特征表可采煤层煤质特征表 煤层项目614161723272934全区原煤0.941.181.06(2)2.122.282.20(2)1.312.552.05(3)1.413

40、.262.17(4)1.472.091.77(4)1.182.431.75(4)1.391.471.43(2)0.711.100.97(5)0.713.261.63(26)水分Mad(%)浮煤1.551.431.891.66(2)1.482.692.18(3)1.172.531.79(3)0.602.201.40(2)1.972.662.32(2)1.102.521.82(2)0.602.691.85(15)原煤10.8428.1119.48(2)7.7445.6426.39(2)16.1417.8216.98(2)22.6935.4829.46(3)13.5931.3620.61(3)18.

41、7924.2322.86(4)32.2540.2036.25(2)21.6233.2826.47(4)13.5940.2023.61(22)灰分Ad(%)浮煤8.167.238.497.86(2)8.1011.3310.14(3)7.0610.549.31(3)7.279.758.51(2)7.859.438.64(2)8.317.0611.338.92(14)原煤7.9911.609.79(2)6.3015.0410.67(2)8.248.408.32(2)8.1212.2210.43(3)6.8412.619.53(4)7.779.128.56(4)8.8210.319.57(2)8.44

42、12.4810.50(5)6.8415.049.50(24)挥发分Vdaf(%)浮煤7.966.796.826.81(2)6.706.846.78(3)6.376.966.68(3)6.236.786.51(2)6.837.537.18(2)6.157.586.87(2)6.157.966.86(15)原煤1.682.482.08(2)1.6410.456.05(2)1.683.772.725(2)3.357.115.12(3)2.186.373.80(4)3.804.574.19(4)4.893.758.705.57(5)1.688.704.42(23)全硫St,d(%)浮煤0.831.28

43、1.411.345(2)1.902.372.16(3)1.271.651.45(3)1.541.092.901.995(2)1.552.852.20(2)1.092.901.72(14)磷Pd (%)原煤0.0150.0220.0200.0240.022(2)0.0170.0220.0195(2)0.0220.0240.023(2)0.0270.0150.0240.022(9)原煤25.1031.1128.10(2)16.5131.0323.77(2)17.6428.8925.00(3)20.9025.8323.34(3)19.7830.2125.34(4)25.4627.9926.34(4)

44、22.7019.8926.8024.00(5)17.6431.1124.93(24)发热量Qgr,d(MJ/kg)浮煤32.07130.7731.431.09(2)31.7030.7732.0731.49(4)原煤Cdaf浮煤92.3391.1491.5991.37(2)92.2192.4492.33(2)89.6991.1492.4491.57(6)原煤Hdaf浮煤3.132.963.083.02(2)1.672.952.31(2)3.021.673.132.80(6)原煤Ndaf浮煤1.111.151.191.17(2)1.181.231.21(2)1.031.031.191.15(6)原

45、煤元素分析%Sdaf+Odaf浮煤3.434.184.714.45(2)3.363.383.37(2)6.263.366.264.22(6)灰熔融性ST()1130108015001290(2)117013501235(4)111011601135(2)108015001213.33(9)浮煤回收率(%)14.2962.5038.40(2)4.1717.919.44(3)9.0970.0039.55(2)66.6718.9784.0051.49(2)36.114.1784.0035.45(11)煤 类WY3WY3WY3WY3WY3WY3WY3WY3WY3三、瓦斯、煤尘、煤的自燃1、瓦斯: 贵州

46、省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书92006年10月织金县煤炭工业有限责任公司对原金西煤矿煤矿矿井瓦斯等级与二氧化碳进行鉴定，鉴定结果：矿井绝对瓦斯涌出量为2.19m3/min； 矿井相对涌出量为18.55m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.44m3/min；二氧化碳相对涌出量为3.73m3/t。鉴定结论为高瓦斯矿井。由于该矿未作煤与瓦斯突出鉴定，从煤的物理性质和煤岩类型分析，本矿区煤多为粉粒状、碎块状、块状，断口主要以阶梯状和参差状为主、平坦状、贝壳状次之，煤岩类型主要为半亮型、半暗型煤，说明煤的抗破坏类型属于类左右，加之该矿区煤层多为富甲烷煤层，综合上述因素，本矿区不排除具有煤与瓦斯突出

47、的可能性。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字2007345号）关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见，本矿井在未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定前，按照煤与瓦斯突出矿井设计与管理。2、煤尘爆炸性6、16、17、23、27、29、34煤层煤尘爆炸性试验结果(见表1-7)表明，火焰长度为0mm，岩粉量为0%，挥发分(Vdaf)变化在7.9912.61%之间，所测各煤层无煤尘爆炸危险性。表表1-7 煤尘爆炸性指标一览表煤尘爆炸性指标一览表煤 层点数火焰长度(mm)岩粉量(%)挥发分Vdaf (%)爆炸危险性61007.99无爆炸性16100无爆炸

48、性1710012.22无爆炸性2310012.61无爆炸性271008.52无爆炸性2910010.31无爆炸性341008.44无爆炸性3、煤层自然发火倾向性根据煤样测试结果，煤层煤的自燃倾向性等级情况为：17、23、29煤为级自燃，6、27、34煤为级容易自燃。建议矿方在生产过程中继续采样测试，并加强监测，保障开采安全。煤的自燃指标见表1-8。表表1-8 煤的自燃指标一览表煤的自燃指标一览表煤层点数真相对密度(TRDd)全硫(St,d%)煤吸氧量(cm3/g 干煤)自燃倾向等级611.502.481.191712.187.110.602311.786.370.832711.693.831.

49、18贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书 102912.0812.570.713411.634.181.22另：2004年11月11、18日贵州省煤田地质局对马鬃岭煤矿16、23煤层作煤炭自燃倾向等级鉴定，16、23煤层为一类，属容易自燃煤层。第三节 矿井开拓与开采一、井口位置及开拓方案井田内存在煤层露头，煤层出露于地势低处，缺少平硐开拓条件，本着确保安全，满足生产的原则，可基本确定为斜井开拓方式。因6煤出露于矿区中部偏西侧，且存在一定区域赋存标高高于+1700m，从保护并合理开发煤炭资源角度出发，建议对区内最高开采标高调整至+1750m后单独规划6煤开拓、开采。因6煤距离其它煤层远，作

50、为上煤组后期单独布置开拓巷道开采，设计首采下煤组，经过计算下煤组的开采对6煤不会造成破坏（单层最大冒落高度12.80m）。设计主要针对14、16、17、23、27、29、34煤层进行开拓方案布置。最终我们选择采用布置在新寨北工业场地内的斜井开拓方案。新建主斜井、回风斜井、副斜井。矿井共分为一个水平，一个采区开采。设计采用斜井开拓，井口布置在新寨北工业场地内。在工业场地内布置主斜井、副斜井、回风斜井井口，井口标高分别为+1625m、+1625m、+1631m；主斜井井筒倾角15，方位角166，斜长385m；副斜井井筒倾角15，方位角166，斜长387m；回风斜井井筒倾角15，方位角166，斜长3

51、98m。相邻井筒间距离不小于30m，井筒布置至+1530m标高落平布置井底车场，井底车场内布置有井底水泵房与变配电硐室、水仓等硐室。井筒兼做一采区下山巷道，与各开采煤层间通过区段石门、斜巷联系。井筒布置层位选择在17煤与23煤之间岩层中。主斜井内敷设普通矿用胶带输送机，负责运输煤炭及行人和辅助进风、敷设部分管线等；副斜井井口设置提升绞车，负责提升运输矸石、设备、材料及人员，并进风、敷设管线等；回风斜井主要作为回风及安全出口用。井田走向长度约2200m，沿着煤层走向每个阶段划分为2个采区，井田内14、16、17、23、27、29与34煤层共划分为4个采区。设计首采井筒所在一采区，接续采区为一采区

52、下部的二采区；处于井田北部的三、四采区通过布置在+1530m标高的运输大巷联通。主斜井主斜井井口布置在工业场地内，主斜井担负煤炭、行人、辅助进风、铺设贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书 11部分管线等任务投产时斜井巷道长约385m, 斜井倾角15。井筒净断面8.0m2，为拱形巷道，表土段采用砌碹支护，稳定围岩段采用锚网喷混支护；井筒内铺设皮带输送机；副斜井井口布置在工业场地内，担负进风、行人、矸石、材料运输、敷设排水管路等管线任务，斜井巷道长约387m, 斜井倾角15。巷道净断面8.8m2，为拱形巷道，表土段采用砌碹支护，稳定围岩段采用锚网喷混支护；井筒内铺设30kg/m轨道运输；回风

53、斜井井口布置在工业广场内，专作回风之用，斜井巷道长约398m, 斜井倾角15，净断面8.8m2，为拱形巷道，表土段采用砌碹支护，稳定围岩段采用锚网喷混支护。不铺设轨道。二、井筒用途、数量及装备该矿井采用斜井开拓，共设主斜井、副斜井和回风斜井三个井筒，主斜井、副斜井及回风斜井井筒采用锚喷支护。主斜井设计净断面8.0m2，井筒内铺设皮带运输机，担负矿井煤炭运输、辅助进风、行人任务；副斜井净断面积8.8m2，铺设管线、担负矿井矸石、设备、材料运输及进风、行人、排水任务；回风斜井净断面8.8 m2，主要担负矿井回风及避灾行人任务。矿井井筒特征见表1-9。初期水泵房布置于副斜井井底井场，标高+1760m

54、，并设置主、副水仓。矿井工业场地设在主、副井口附近。表表1-9 井筒特征表井筒特征表顺序名称单位主斜井副斜井回风斜井Xm2925828292583229258331井口坐标Ym3555102235551014355510892井口标高m+1625+1625+16313方位角度166166166净m28.08.88.84断面掘进m28.829.649.645长度m3853873986倾角度1515157井筒装备胶带轨道主要通风机8备注三、水平及采区划分矿井共分为一个水平，一个采区。贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书 12四、采区巷道布置工作面运输巷（皮带）、工作面回风巷均沿煤层布置，各石

55、门布置在岩层中。五、井底车场及硐室1、井底车场采用斜井开拓，井底车场布置为甩车场，车场主要负责矿车等的运输与存放。车场总长40m，车场内设置空重车线，可同时存放10辆空、重矿车。2、主要硐室投产时井下设有水泵房及变配电硐室、主要水仓等。井底车场内水泵房与变配电硐室联合布置，硐室长25m，净断面积8.8m2，采用锚网喷混支护，硐室内设置水泵、变配电设备。水泵房与变配电硐室间设置防火门。井底车场内设井底水仓，并分设成主、副水仓形式。水仓净断面积6.6m2，长200m，采用锚网喷支护。六、开采顺序1. 煤层间除6煤层外，煤层间开采顺序采用下行式，依次为14、16、17、23、27、29、34煤层。2

56、. 采区间采区间开采顺序为，一采区、二采区、三采区、四采区。3. 采区内采区内划分为区段，区段间的开采顺序采用下行式。4. 区段内区段内布置为走向长壁回采工作面，后退式回采。七、采煤方法和回采工艺1. 采煤方法的确定区内主要可采煤层均厚为：6煤1.23m、14煤1.60m、16煤1.49m、17煤1.38m、23煤1.34m、27煤1.40m、29煤1.19m、34煤0.89m。煤层平均倾角17，属缓倾斜、薄及中厚煤层。根据开拓及采区巷道布置，井下布置采区，采区内布置区段，采用走向长壁后退式采煤法。2. 采煤工作面回采工艺及装备贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方案设计说明书 13根据我国小型矿井开

57、采技术发展现状，结合本矿煤层赋存及开采条件，设计采用炮采工艺，全部跨落法管理顶板。 八、采掘机械配备及运输方式采煤工作面采用放炮落煤，刮板运输机运煤，工作面运输巷采用皮带机运输。第四节 矿井通风与瓦斯一、通风方式矿井通风方式为并列式，采掘工作面独立进回风，通风方法主要采用抽出式。回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。本矿井年生产能力为30万t，采用炮采采煤工艺，以一个回采工作面达到生产能力，回采工作面采用U型通风。回采工作面配风22m3/s。主扇选用防爆对旋式轴流通风机：BD(K)-18型两台，一台运行，一台备用。通风容易时期与困难时期风机的电动机分开选择，容易

58、时期配套电机功率245KW，风量范围48-62m/s,风压范围300-1050Pa；困难时期配套电机功率为275KW，风量范围50-74m/s,风压范围550-1500Pa。掘进工作面采用掘进采用FBD5.6/215型局部通风机通风。2个掘进工作面，每个掘进工作面配风为8m3/；实际生产中，需根据矿井实际情况安装调风设施以满足井下各需风地点风量要求，若矿井通风系统发生变化，必须重新进行通风系统设计及需风量计算与分配。为了保证局部通风机安全运转，除了要满足下列有关要求外，还必须煤矿安全规程（2010版）有关规定。11402掘进巷要有独立的通风系统，实现专业回风。二、矿井瓦斯涌出情况2006年10

59、月织金县煤炭工业有限责任公司对原金西煤矿煤矿矿井瓦斯等级与二氧化碳进行鉴定，鉴定结果：矿井绝对瓦斯涌出量为2.19m3/min；矿井相对涌出量为18.55m3/t；二氧化碳绝对涌出量为0.44m3/min；二氧化碳相对涌出量为3.73m3/t。鉴定结论为高瓦斯矿井。设计根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ10182006）预测要求对井下一、二采区下煤组各开采煤层瓦斯涌出量进行预测，预测结果见表1-10和表1-11。表表1-10 回采工作面的瓦斯涌出量计算表（各层均按原始瓦斯量计算）回采工作面的瓦斯涌出量计算表（各层均按原始瓦斯量计算）煤层煤层厚度瓦斯涌出量（m3/t）贵州省织金县金西煤矿瓦斯抽采方

60、案设计说明书 14本煤层邻近层合计涌出比（本煤层/邻近层）141.604.831.586.4175.33/24.67161.498.454.0112.4667.83/32.17171.384.919.2814.1934.63/65.37231.3410.527.9018.4257.11/42.89271.404.6710.7215.3830.34/69.66291.197.8212.5220.3438.46/61.54340.899.6815.7825.4638.01/61.99表表1-11 掘进巷道的瓦斯涌出量计算表（各层均按原始瓦斯量计算）掘进巷道的瓦斯涌出量计算表（各层均按原始瓦斯量计算