駱駝山瓦斯抽放設(shè)計(jì)

1、神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦 瓦瓦斯斯抽抽采采工工程程 初初步步設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) 說(shuō)明書說(shuō)明書 討論稿討論稿 神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦 煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院 二一二年三月二一二年三月 目目 錄錄 第一章 概述.1 1.1 任務(wù)來(lái)源.1 1.2 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)編制依據(jù).1 1.3 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想.1 1.4 瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介.2 1.5 礦井概況.2 1.5.1 地理概況 .2 1.5.2 礦井地質(zhì)資料 .5 1.5.3 礦井開拓、開采概況 .10 第二章 礦井瓦斯儲(chǔ)

2、量及可抽量預(yù)測(cè) .- 13 - 第三章 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)計(jì)算 .- 15 - 3.1 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) .- 15 - 3.2 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè).- 15 - 3.2.1 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè).- 16 - 3.2.2 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè).- 19 - 3.2.3 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)測(cè).- 22 - 3.2.4 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè).- 23 - 第四章 抽采瓦斯的必要性和可行性 .- 24 - 4.1 礦井瓦斯來(lái)源分析.- 24 - 4.2 抽采瓦斯的必要性.- 25 - 4.2.1 從礦井瓦斯涌出情況來(lái)看瓦斯抽采的必要性.- 25 - 4.2.2 從工作面通風(fēng)能力來(lái)看瓦斯抽采的必

3、要性.- 25 - 4.2.3 從資源利用和環(huán)保的角度來(lái)看瓦斯抽采的必要性.- 26 - 4.3 建立地面瓦斯抽采系統(tǒng)的必要性.- 26 - 4.4 煤層瓦斯抽采可行性評(píng)述.- 27 - 4.4.1 未卸壓煤層瓦斯抽采可行性評(píng)述.- 27 - 4.4.2 鄰近層瓦斯抽采可行性評(píng)述.- 31 - 4.4.3 采空區(qū)瓦斯抽采可行性評(píng)述.- 32 - 第五章 礦井抽采瓦斯方法 .- 34 - 5.1 抽采瓦斯方法的選擇.- 34 - 5.2 瓦斯抽采方法概述 .- 34 - 5.2.1 回采工作面瓦斯來(lái)源及構(gòu)成.- 34 - 5.2.2 本煤層瓦斯抽采方法.- 35 - 5.2.3 瓦斯抽采參數(shù)設(shè)計(jì)

4、.- 35 - 5.3 抽采瓦斯效果預(yù)計(jì).- 41 - 5.3.1 回采工作面瓦斯抽采量預(yù)計(jì).- 41 - 5.3.2 礦井瓦斯抽采量.- 44 - 5.3.3 瓦斯抽采率.- 45 - 第六章 瓦斯抽采管網(wǎng)系統(tǒng) .- 47 - 6.1 抽采瓦斯泵房位置.- 47 - 6.2 抽采瓦斯管路選擇.- 47 - 6.2.1 瓦斯抽采管路系統(tǒng)的選擇原則.- 47 - 6.2.2 瓦斯管路敷設(shè)路線.- 47 - 6.2.3 抽采瓦斯管徑選擇.- 49 - 6.2.4 瓦斯管的材質(zhì)與連接方式.- 51 - 6.2.5 管網(wǎng)阻力計(jì)算.- 51 - 6.3 抽采設(shè)備布置及選型.- 54 - 6.3.1 抽采

5、設(shè)備選型原則.- 54 - 6.3.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采系統(tǒng)壓力計(jì)算.- 55 - 6.3.3 抽采泵工況壓力計(jì)算.- 56 - 6.3.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下抽采泵流量計(jì)算.- 56 - 6.3.5 抽采泵工況流量計(jì)算.- 57 - 6.3.6 瓦斯抽采泵的真空度計(jì)算.- 58 - 6.3.7 瓦斯抽采泵選型.- 58 - 6.3.8 管路敷設(shè)及附屬裝置.- 60 - 6.3.9 抽采瓦斯泵站主要附屬設(shè)施.- 64 - 第七章 瓦斯抽采泵站 .- 67 - 7.1 瓦斯抽采站場(chǎng)地平面布置 .- 67 - 7.1.1 抽采泵站位置選擇.- 67 - 7.1.2 泵站結(jié)構(gòu).- 67 - 7.2 瓦斯抽采泵

6、站建筑及環(huán)境保護(hù) .- 68 - 7.2.1 場(chǎng)地基礎(chǔ)資料.- 68 - 7.2.2 建筑物和構(gòu)筑物建設(shè).- 68 - 7.2.3 圍墻.- 68 - 7.2.4 場(chǎng)地環(huán)境保護(hù).- 68 - 7.3 瓦斯泵房設(shè)備布置 .- 68 - 第八章 抽采瓦斯管理 .- 70 - 8.1 隊(duì)伍組織.- 70 - 8.2 圖紙和技術(shù)資料 .- 70 - 8.2.1 圖紙.- 70 - 8.2.2 記錄.- 70 - 8.2.3 報(bào)表.- 70 - 8.2.4 臺(tái)帳.- 71 - 8.2.5 報(bào)告.- 71 - 8.3 管理與規(guī)章制度 .- 73 - 8.3.1 管理制度.- 73 - 8.3.2 規(guī)章制度

7、.- 73 - 第九章 瓦斯抽放安全技術(shù)措施 .- 74 - 9.1 抽放系統(tǒng)安全措施 .- 74 - 9.1.1 抽放鉆場(chǎng)、鉆孔施工時(shí)防治瓦斯危害的措施.- 74 - 9.1.2 管路防漏氣、防砸壞、防帶電、防底鼓措施.- 74 - 9.1.3 斜巷、立巷管路防滑措施.- 74 - 9.1.4 管路防腐及地面管路防凍措施.- 74 - 9.2 抽放泵房安全措施 .- 74 - 9.3 安全管理措施.- 75 - 第十章 瓦斯抽放的配套設(shè)施 .- 76 - 10.1 給排水、采暖及供熱.- 76 - 10.1.1 給排水.- 76 - 10.1.2 泵房采暖和通風(fēng).- 76 - 10.1.3

8、泵房消防.- 77 - 10.2 泵房的供電系統(tǒng)及通訊.- 78 - 10.2.1 抽放站供電系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求.- 78 - 10.2.2 泵站供電系統(tǒng)方案設(shè)計(jì).- 78 - 10.2.3 電力負(fù)荷和電壓及配電.- 79 - 10.2.4 電纜的選取原則.- 80 - 10.2.5 電纜及其敷設(shè)方式.- 80 - 10.2.6 防雷與接地.- 81 - 10.2.7 通 訊.- 81 - 10.3 檢測(cè)、監(jiān)控系統(tǒng).- 81 - 10.3.1 瓦斯抽采監(jiān)控系統(tǒng).- 81 - 10.3.2 檢測(cè)儀器配備.- 82 - 第十一章 礦井瓦斯利用 .- 84 - 11.1 瓦斯利用的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及環(huán)境效益

9、 .- 84 - 11.2 瓦斯利用的可行性 .- 84 - 11.3 瓦斯的民用及工業(yè)利用 .- 84 - 11.4 瓦斯利用方案的選擇 .- 87 - 第十二章 技術(shù)經(jīng)濟(jì) .- 88 - 12.1 機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員配置 .- 88 - 12.1.1 機(jī)構(gòu)設(shè)置.- 88 - 12.1.2 人員配備.- 88 - 12.2 工程投資 .- 88 - 12.2.1 編制依據(jù).- 88 - 12.2.2 投資范圍.- 89 - 12.3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評(píng)價(jià) .- 89 - 12.4 主要技術(shù)指標(biāo)表 .- 90 - 第十三章 駱駝山煤礦瓦斯抽采工程設(shè)備明細(xì)表 .- 91 - 13.1 瓦斯抽采系統(tǒng)估算

10、總表.- 91 - 13.2 瓦斯抽采泵站總概算表.- 92 - 13.3 瓦斯抽采主要設(shè)備明細(xì)表.- 93 - 13.4 供電系統(tǒng).- 99 - 13.5 其它.- 100 - 第一章第一章 概述概述 1.1 任務(wù)來(lái)源任務(wù)來(lái)源 受神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦的委托，煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院承擔(dān)了 神化烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)任務(wù)。煤科總院沈陽(yáng)研究院的 設(shè)計(jì)人員在研究和分析了駱駝山煤礦各煤層的賦存、開拓開采、地勘期間瓦斯的測(cè)試成果、 煤層基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定研究報(bào)告后認(rèn)為：駱駝山煤礦具備建立地面永久性瓦斯抽采系統(tǒng)的條件。 1.2 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)編制依據(jù)瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)編

11、制依據(jù) 1 煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)AQ10262006 2GB50471-2008 煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范 3 煤礦瓦斯抽采規(guī)范AQ10272006 4 煤礦安全規(guī)程 ，國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局，2010 版 5 煤礦井工開采通風(fēng)技術(shù)條件 AQ10282006 6 駱駝山煤礦瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定及礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)研究報(bào)告2010 年 2 月 7國(guó)務(wù)院安委會(huì)辦公室關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤礦瓦斯治理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)（安委辦 200817 號(hào)） ； 8 國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快煤層氣（煤礦瓦斯）抽采利用的若干意見(jiàn) （國(guó)辦發(fā) 200647 號(hào)） ，2006 年 6 月 15 日發(fā)布； 9.國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于

12、加強(qiáng)煤礦瓦斯先抽后采工作的指導(dǎo)意見(jiàn) （安監(jiān)總煤調(diào)200827 號(hào)） ，2008 年 2 月 5 日發(fā)布； 10.國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目瓦斯抽采工作的通知 （安監(jiān)總煤調(diào)2008167 號(hào)） ，2008 年 9 月 17 日發(fā)布； 11.駱駝山煤礦提供的其它文件資料。 1.3 瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 1、在符合規(guī)范要求，滿足當(dāng)前或者以后使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投 資； 2、盡量利用原有的巷道、已有的土地，不占用農(nóng)田，不增加開拓費(fèi)用； 3、設(shè)備、管材選型留夠富裕系數(shù)，能滿足礦井生產(chǎn)后期瓦斯抽采工程的需求； 4、針對(duì)實(shí)際情況采用新

13、技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，且符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。 5、抽采設(shè)計(jì)與礦井開采設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，合理安排掘進(jìn)、抽采、回采三者間的超前與接 替關(guān)系，保證有足夠的工程施工及抽采時(shí)間。 1.4 瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 通過(guò)對(duì)駱駝山煤礦生產(chǎn)及通風(fēng)瓦斯資料的收集、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、實(shí)地考察以及分析、論證和 技術(shù)方案比較，提出了駱駝山煤礦抽采瓦斯工程初步設(shè)計(jì)。 本次瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)主要是初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書 。 1、駱駝山煤礦瓦斯賦存情況、瓦斯抽采的可行性及必要性、瓦斯抽采方法的確定、瓦 斯抽采量預(yù)計(jì)等進(jìn)行詳細(xì)闡述； 2、地面永久瓦斯抽采泵房土建工程設(shè)計(jì)； 3、瓦斯抽采管網(wǎng)、瓦斯抽采鉆場(chǎng)與鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)；

14、4、瓦斯抽采系統(tǒng)的設(shè)備、儀器、儀表及附屬裝置選型及安裝設(shè)計(jì)； 5、地面抽采站總平面布置及給供電、排水、通訊及安全監(jiān)測(cè)輔助設(shè)施； 6、瓦斯抽采管理及安全措施； 7、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析； 1.5 礦井概況礦井概況 1.5.1 地理概況地理概況 交通位置及相鄰礦井 駱駝山井田位于內(nèi)蒙古西部桌子山煤田背斜西翼之中段，隸屬神華烏海煤焦化有限責(zé)任 公司。其地理坐標(biāo)為： 東經(jīng)：10651571065604 北緯：392756 393342 該井田位于烏海市海南區(qū),由烏海至公烏素礦區(qū)的海拉鐵路支線呈南北向縱貫井田中部。 丹拉（丹東拉薩）高速公路從本井田中部通過(guò)。井田中心距烏海市海勃灣區(qū) 14km，向 南約 50 k

15、m 至黃河邊渡口，過(guò)河即為寧夏回族自治區(qū)的石嘴山市。此外，由海勃灣區(qū)至公烏 素礦區(qū)的公路也由南至北從井田中部通過(guò)，均為瀝青路面。海勃灣區(qū)是內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市 政府所在地，鐵路、公路在此交匯，形成了鐵路、公路相通的交通網(wǎng)絡(luò)，也是我國(guó)西北地區(qū) 重要交通樞紐。海勃灣區(qū)亦是烏海市政治、經(jīng)濟(jì)文化的中心，地區(qū)經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)，交通四通 八達(dá)，故井田內(nèi)外交通條件非常便利。礦區(qū)交通位置詳見(jiàn)圖 1-1。 。 圖圖 1-1 交通位置圖交通位置圖 井田四周小煤礦眾多，以井田東界一側(cè)沿煤層淺部開采者居多。井田北部毗鄰的平溝煤 礦，為海勃灣礦務(wù)局所屬的大型礦井，1958 年投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)能力 0.21Mt/a，后幾經(jīng)擴(kuò)建到

16、木仁蘇木 烏海市 (海勃灣區(qū)) 補(bǔ)隆淖 G109 磴口縣 (巴彥高勒鎮(zhèn)) 黃羊木頭鎮(zhèn) 四壩 (隆盛合) 堿柜 石嘴山區(qū) 烏達(dá)區(qū) 教子溝 拉僧廟公烏素 海南區(qū) 呼和木都蘇木 巴拉亥 牧干渠儲(chǔ)草站 巴音恩格爾蘇木 瑪拉格陶勒蓋 公其日嘎 阿瑪什拉 阿門烏素 烏蘭陶勒蓋 種蓄場(chǎng) 新召蘇木 伊和烏素蘇木 (伊克烏素) 查干淖爾治沙站 棋盤井鎮(zhèn) 阿爾巴斯蘇木 吉爾圖 阿爾巴斯蘇木牧場(chǎng) 察汗 東深井 道布音烏素三眼井 烏呼圖水利 卡拉庫(kù)爾種羊場(chǎng) 羊路井 托 克 錦 G109 G109 S215 S215 G110 G110 Z 交通位置圖 107 00 30 39 00 40 30 39 00 40 10

17、7 00 庫(kù)布 桌 子 山 (阿爾巴浪) 烏海站 拉僧仲?gòu)R站 巴 烏 蘭 陶斯圖站 烏海北站 那林桃亥站 Z 建 設(shè) 分 干 渠 30 40 30 40 巴拉貢鎮(zhèn) (巴音賽) 黃 河 G 待業(yè)青年煤礦 圖1-1-2 杭 旗 鄂 旗 布爾嘎斯太 庫(kù)里火沙兔井田 駱駝山井田 詳查區(qū) 1991 年擴(kuò)至 1.2Mt/a。開采煤層為 9、10、16-1，采用走向長(zhǎng)壁式回采。 井田中、東部還有一國(guó)興煤礦，該礦于 1994 年建成生產(chǎn)，以一豎一斜兩條井筒開拓， 因井下開采過(guò)程中遇到斷層而停產(chǎn)。目前該礦已由海勃灣礦務(wù)局收購(gòu)。 地貌、河流及氣象情況 本井田東西兩側(cè)分別為桌子山及崗德爾山，區(qū)內(nèi)多系殘丘、孤山、古礫

18、山地形，局部地 段有風(fēng)積沙，地形起伏不大，海拔標(biāo)高一般在+1260+1330m 之間。南部為一分水嶺，北 界流水匯入察漢蘇德溝，南界流水匯入阿不且亥溝。平時(shí)溝谷無(wú)水，唯雨季有山洪暴發(fā)，洪 水通過(guò)溝谷，分別注入黃河，但歷時(shí)短暫。黃河在礦區(qū)西部境界以外流過(guò)，是本區(qū)唯一地表 水系，從石嘴山至海勃灣段黃河平均水位標(biāo)高+1065m。 據(jù)近 30 年海勃灣氣象站統(tǒng)計(jì)資料，駱駝山煤礦所在區(qū)域?qū)儆诖箨懶园肷衬珊禋夂颍?陽(yáng)光輻射強(qiáng)烈，日照豐富，春季多風(fēng)少雨，夏季炎熱短暫，秋季多雨涼爽，冬季寒冷漫長(zhǎng)， 一年四季干燥多風(fēng)，風(fēng)沙大，最大風(fēng)力可達(dá) 10 級(jí)，一般風(fēng)力 46 級(jí)，且常降沙塵暴。晝夜 溫差大，最高氣溫達(dá)

19、39.4，最低氣溫-32.6（1 月份） 。降雨多集中在 7、8、9 三個(gè)月， 約占全年降雨量 6080%，平均降雨量 155.6mm，最大降雨量 357.6mm，年蒸發(fā)量 3316.73919.3mm，常以暴雨突發(fā)形成間歇之洪流為特征，河谷只在雨季有山洪爆發(fā)，不久 即干。黃河距礦井 12.0 km，經(jīng)崗德爾山西緣由南向北流去，井田內(nèi)無(wú)常年水系。每年 11 月 初封凍，至次年 5 月初解凍，最大凍土深度 1.50m。 1976 年 9 月 23 日于烏海市附近的巴音木仁（北緯 39595，東經(jīng) 10627）發(fā)生過(guò)一次 6.2 級(jí)地震，烏海市有強(qiáng)烈震感。根據(jù)建設(shè)部頒布的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB5

20、00112001） ，本區(qū)抗震設(shè)防烈度為 8 度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 0.20g。 水源、電源及通訊情況 1水源：礦井工業(yè)場(chǎng)地位于井田北部邊界以外 1.7km 的平溝煤礦三盤區(qū)內(nèi),鑒于平溝煤 礦已在井下煤層底板奧陶紀(jì)灰?guī)r中找到豐富的水源,其水量豐富,水質(zhì)優(yōu)良,并形成向外供應(yīng)優(yōu) 質(zhì)礦泉水的供水系統(tǒng)。從而為本礦井就近取水提供了便利條件。本礦井生產(chǎn)、生活用水可直 接取用平溝煤礦井下礦泉水，礦井井下消防灑水及選煤廠補(bǔ)充用水可利用井下排水處理后復(fù) 用解決，因此礦井初期水源可靠。但從礦井長(zhǎng)遠(yuǎn)生產(chǎn)需要考慮，今后還應(yīng)抓緊新水源的勘探 工作，并提供平溝水源的相關(guān)資料，以滿足下階段設(shè)計(jì)的需要。 2電源：井田附

21、近現(xiàn)有三座110kV變電站，在本井田南部，烏海市海南區(qū)已建有一座 110/35/10kV變電站，距本礦井12km，海南區(qū)還建有哈圖烏素110/35kV變電站一座，井田北 部12km處有新建的伊和220/110/35kV變電站，該變電站已安裝二臺(tái)120MVA變壓器，具有較 大的供電能力。礦井北部毗鄰的平溝煤礦由海南區(qū)110kV電站引接的一回35kV備用電源也從 本井田內(nèi)經(jīng)過(guò)。此外，為滿足開發(fā)駱駝山礦區(qū)的需要，烏海市電力部門正在駱駝山井田中部 建設(shè)一座110kV變電站，因此，礦井電源可靠。 3通信：駱駝山煤礦已實(shí)現(xiàn)了電話程控化，并全部進(jìn)入國(guó)際、國(guó)內(nèi)自動(dòng)傳輸網(wǎng)。區(qū)內(nèi) 已開通的數(shù)字微波線路和 GSM

22、移動(dòng)通信工程達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。礦井專用通信網(wǎng)可以直接 接入烏海本地網(wǎng)，進(jìn)入國(guó)際、國(guó)內(nèi)自動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，通信十分方便。 1.5.2 礦井地質(zhì)資料礦井地質(zhì)資料 (1)地質(zhì)構(gòu)造 井田位于內(nèi)蒙古西部鄂爾多斯地臺(tái)邊緣，祁、呂、賀山字型構(gòu)造脊柱的北端，成煤時(shí)代 為石炭二迭紀(jì)，其構(gòu)造形態(tài)為一走向近南北的背斜和壓扭性大斷裂。由東往西有千里山逆斷 層、苛烏素莫里逆斷層、棋盤井逆斷層、阿爾巴斯逆斷層、崗德爾西來(lái)峰逆斷層和桌子 山背斜、崗德爾背斜等。在上述構(gòu)造的背景下發(fā)育有走向近東西的諸多正斷層。區(qū)內(nèi)地層一 般較平緩，傾角一般 515，無(wú)巖漿活動(dòng)。 (2)含煤地層及煤層 井田內(nèi)大面積被第四系地層覆蓋，根據(jù)鉆孔揭露情況，

23、井田地層由老至新有：奧陶系中 統(tǒng)三道坎組（O2s）、桌子山組（O2z） ，石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b），石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） ， 二疊系下統(tǒng)山西組（P1s） 、下石盒子組（P1x） ，二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s） ，第四系（Q） ， 現(xiàn)將井田各地層發(fā)育特征敘述如下： 1. 奧陶系中統(tǒng)（O2） (1) 三道坎組（O2s） 主要為淺灰色石英砂巖、灰白色白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r互層，中、下部夾數(shù)層生物碎屑灰?guī)r， 底部以白云質(zhì)砂巖、局部含石英礫巖。該組巖性穩(wěn)定，鉆孔揭露厚度40.0100.0m。 (2) 桌子山組（O2z） 該組巖性以灰色厚層灰?guī)r為主，夾粉砂巖薄層，灰?guī)r夾泥灰?guī)r、鈣質(zhì)泥巖條帶。鉆孔揭 露

24、厚度介于77.55130.91m之間，平均103.0m，該組地層為含煤地層基底，與下伏三道坎組 呈整合接觸。 2. 石炭系（C） (1) 中統(tǒng)本溪組（C2b） 巖性以深灰色、灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰白色細(xì)粒砂巖互層為主，中夾薄層粘土巖，砂 質(zhì)泥巖，泥巖中含大量植物化石。其底部有零星分布的“山西式”鐵礦。全組厚度在 16.5037.23m 之間，平均為 26.84m，與下伏奧陶系呈平行不整合接觸。 (2) 石炭系上統(tǒng)太原組（C3t） 該組為井田內(nèi)主要含煤地層之一，揭露厚度 45.9980.20m，平均 64.28m，總體呈由北 向南增厚。巖性上部以灰白色中、細(xì)粒砂巖，灰黑色砂質(zhì)泥巖及 12 號(hào)煤層

25、組成；下部為深 灰色砂質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)泥巖、夾灰白色細(xì)粒砂巖，含 15、16、17 號(hào)煤層。鈣質(zhì)泥巖中含大量 腕足類動(dòng)物化石。本組所含煤層中 16 號(hào)煤為區(qū)內(nèi)主要可采煤層，15 號(hào)煤為零星發(fā)育的不可 采煤層。與下伏本溪組呈整合接觸。 3. 二疊系（P） (1) 下統(tǒng)山西組（P1s） 該組為井田內(nèi)主要含煤地層之一，鉆孔揭露厚度 33.00138.47m，平均 100.27m，厚度 變化不大，總體呈由西向東增厚趨勢(shì)。巖性上部為深灰色砂質(zhì)泥巖，灰白色粗、中粒砂巖為 主；中部普遍發(fā)育一層中、細(xì)粒砂巖；下部為細(xì)、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖，局部夾粘土巖或砂質(zhì) 粘土巖，含豐富植物化石。本組含 2、3、5、8、9、10

26、號(hào)煤層，其中 9 號(hào)煤層基本全區(qū)發(fā)育， 且基本全區(qū)可采；2 號(hào)煤層全區(qū)發(fā)育，但全區(qū)不可采；8、10 煤層基本全區(qū)發(fā)育，但只局部 可采；3、5 號(hào)煤層零散或局部發(fā)育，全區(qū)不可采。山西組依據(jù)巖性組合及沉積旋回特征， 可劃分為 3 個(gè)巖段（P1s1、P1s2、P1s3） ，與下伏太原組呈整合接觸。 (2) 下統(tǒng)下石盒子組（P1x） 據(jù)鉆孔揭露該組厚度 60.55223.39m，平均 168.82m，總體呈由西向東變薄趨勢(shì)。巖性 為灰白色、灰綠色粗、中、細(xì)粒砂巖夾雜色砂質(zhì)泥巖，中部夾薄層粘土巖及砂質(zhì)粘土巖，該 組地層不含煤，與下伏山西組呈整合接觸。 (3) 上統(tǒng)上石盒子組（P2s） 二疊系上統(tǒng)地層在桌

27、子山煤田未劃分到組，與下部的下石盒子組地層屬連續(xù)沉積。該地 層在井田東南部受沖刷變薄或尖滅，井田西部殘存厚度加大，并由東向西變薄。井田內(nèi)殘存 厚度 2.91450.50m，平均 149.29m。巖性上部為黃綠色、灰綠色、灰白色粗粒砂巖，局部 含礫，夾薄層雜色砂質(zhì)泥巖，中部一般為雜色，以紫色為主的砂質(zhì)泥巖，夾薄層砂質(zhì)泥巖粘 土巖或砂巖，下部以灰綠色、灰白色中、粗粒砂巖為主，局部含礫，底部為雜色，以灰綠、 紫紅色為主的砂質(zhì)泥巖。與下伏石盒子組呈整合接觸。 3. 第四系（Q） 第四系地層在井田內(nèi)廣泛分布，主要以殘坡積沙、礫石層，沙土及沖洪積沙、礫石為主， 據(jù)鉆孔揭露厚度 0.5020.09m，平均

28、8.34m。 井田含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組（C3t）和二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）。據(jù)鉆孔統(tǒng)計(jì)， 井田含煤地層厚度平均174.89m。含煤19層，煤層總厚度平均16.36m，含煤系數(shù)9.4%；含可 采煤層4層，可采煤層總厚度平均9.36m，可采含煤系數(shù)5.4%。主要可采煤層為9-2、10、16- 1、16-2四層，總厚度10.41m。現(xiàn)將本井田各可采煤層自上而下分述如下： （1） 9-2煤 位于山西組第一巖段（P1s1）的中下部，在井田東部邊界外駱駝山西緣出露地表。煤層 自然厚度 07.52m，平均 3.61m。煤層儲(chǔ)量利用厚度 0.704.20m，平均 1.96m。該煤層結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單到較復(fù)雜，

29、最多含夾矸 6 層，一般在 24 層之間，局部地段不含夾矸，在中部 953 號(hào)鉆孔處及東北部邊緣一帶，含夾矸較多，西部、南部夾矸層數(shù)較少，夾矸巖性多為炭泥巖 和薄層粘土巖，頂、底板巖性多為炭泥巖、泥巖及粘土巖。煤層厚度變化不大，在中部一帶 相對(duì)厚，在西北部及南部相對(duì)變薄，且煤層層位穩(wěn)定，對(duì)比可靠，全區(qū)可采(只 325 號(hào)孔 1 個(gè)孤立點(diǎn)不可采,煤層厚度 0.62m)，屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定煤層。 根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告鉆孔分析，以及施工現(xiàn)場(chǎng)煤層揭露情況，首采區(qū) 9-2煤自然煤厚約 58m，其中大部分為高灰煤，儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告將灰分大于 40%的原煤未計(jì)入資源儲(chǔ)量。結(jié)合 平溝的開采實(shí)際情況，該部分高灰位于 9

30、-2煤層上部，開采技術(shù)上方便可行，經(jīng)濟(jì)效益較好。 （2） 10 煤 位于山西組一巖段（P1s1）下部，在井田東部邊界處出露地表，煤層自然厚度 0.451.49m，平均 0.92m；煤層儲(chǔ)量利用厚度 0.701.57m，平均 0.91m。煤層厚度變化較 小。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸。頂板巖性多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，底板巖性多為粉砂巖、 細(xì)粒砂巖。該煤層在區(qū)內(nèi)的不可采區(qū)分布范圍較大，不可采區(qū)主要分布于井田的南部和西北 部地段，位于中部的和北部也分布有兩塊面積不大的不可采區(qū)。10 號(hào)煤層距 9 號(hào)煤層間距 1.005.15m，平均間距 2.63m。該煤層層位穩(wěn)定，對(duì)比基本可靠，屬局部可采的不穩(wěn)定煤 層

31、。 （3） 16-1煤 位于太原組一巖段（C3t1）中部，井田內(nèi)未出露，煤層自然厚度 07.39m，平均 3.84m；儲(chǔ)量利用厚度 0.705.56m，平均 3.19m。該煤層只在區(qū)內(nèi)的北部有一小塊不可采區(qū) 外，其它范圍均可采。煤層厚度在井田內(nèi)變化不大。中部相對(duì)較厚，向南北兩端略有變薄。 煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般不含夾矸或局部含夾矸 12 層，夾矸巖性多為炭質(zhì)泥巖、粘土巖和泥 巖。頂板巖性在 F64 斷層以南以砂質(zhì)泥巖及粉砂巖為主，在 F64 斷層以北以粗粒砂巖及砂質(zhì) 泥巖為主。161號(hào)煤層距 10 號(hào)煤層間距 42.3360.95m，平均間距 49.76m。該煤層層位穩(wěn) 定，對(duì)比可靠，屬基本全區(qū)可

32、采的較穩(wěn)定煤層。 （4） 162號(hào)煤層 位于太原組一巖段（C3t1）中部，井田內(nèi)未出露，煤層自然厚度04.20m，平均2.39m； 儲(chǔ)量利用厚度0.702.86m，平均1.59m。煤層厚度變化有規(guī)律，具有北厚南薄的變化趨勢(shì)。 煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較復(fù)雜，含夾矸14層，一般23層，在井田西部、南部含夾矸層數(shù)少，一 般不含夾矸或含1層夾矸，在井田東部一般含夾矸23層。該煤層不可采區(qū)主要分布于井田 的南部，井田中東部的948號(hào)鉆孔處零星不可采，其余地段均可采。頂板為161煤層的底板， 底板巖性為細(xì)粒砂巖。162號(hào)煤層距161號(hào)煤層間距0.304.78m，平均間距1.42m。該煤層 層位穩(wěn)定、對(duì)比可靠，屬大部

33、可采的較穩(wěn)定煤層。可采煤層特征，詳見(jiàn)表1-1。 表表 1-1 主采煤層特征表主采煤層特征表 煤層厚度 自然厚度儲(chǔ)量厚度 頂?shù)装鍘r性 煤層 編號(hào) 最小最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 最小最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 煤層間距 最小最大 平均（點(diǎn)數(shù)） 頂板底板 煤層 穩(wěn)定 性 可采 程度 容重 t/m3 夾矸 層數(shù) 9-2 07.52 3.61(94) 0.704.20 1.96(94) 炭泥巖、泥巖 及粘土巖 炭泥巖、泥巖 及粘土巖 較穩(wěn) 定 全區(qū) 可采 1.45 05 3 10 0.451.49 0.92(90) 0.701.57 0.91(90) 泥巖、砂質(zhì)泥 巖 粉砂巖、細(xì)粒 砂巖 不穩(wěn) 定 局部 可采 1.4

34、5 01 0 16-1 07.39 3.84(89) 0.705.56 3.19(89) 砂質(zhì)泥巖及粉 砂巖 162煤層的 頂板 較穩(wěn) 定 基本全 區(qū)可采 1.40 04 1 16-2 04.20 2.39(87) 0.702.86 1.59(87) 1.005.15 2.63(89) 42.3360.95 49.76(87) 0.304.78 1.42(89) 161煤層的 底板 細(xì)粒砂巖 較穩(wěn) 定 大部 可采 1.40 06 2 （3）瓦斯地質(zhì) 影響煤層瓦斯含量的主要因素有煤層埋藏深度、煤層和圍巖透氣性、煤層傾角、煤層露 頭、地質(zhì)構(gòu)造。 其中地質(zhì)構(gòu)造是影響瓦斯存儲(chǔ)的重要條件之一，封閉型的地

35、質(zhì)構(gòu)造有利于封存瓦斯，開 放型地質(zhì)構(gòu)造有利于排放瓦斯；例如：在褶曲構(gòu)造中背斜、向斜的軸部往往積聚高壓瓦斯； 另外斷層對(duì)瓦斯的賦存也有很大的影響，斷層對(duì)煤層瓦斯的影響主要看斷層的封閉性；另一 方面還要看與煤層接觸的對(duì)盤巖層的透氣性，封閉性斷層一般是壓性、壓扭性、不導(dǎo)水，而 且與煤層接觸的對(duì)盤巖層透氣性低時(shí)，可以阻止煤層瓦斯排放，在這種條件下煤層瓦斯含量 較高，如果斷層規(guī)模很大，斷距很長(zhǎng)時(shí)，一般與煤層接觸的對(duì)盤屬致密不透氣的概率會(huì)減少， 所以大斷層往往會(huì)出現(xiàn)一定寬度的瓦斯排放帶；駱駝山煤礦地質(zhì)條件比較復(fù)雜，建議在煤層 采掘期間，在遇到構(gòu)造帶及瓦斯涌出異常時(shí)應(yīng)加強(qiáng)瓦斯探測(cè)工作。 (5)煤層瓦斯 20

36、09 年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦在投產(chǎn)初期， 即當(dāng)只有 0901 首采面投產(chǎn)時(shí)，礦井相對(duì)瓦斯涌出量和絕對(duì)瓦斯涌出量分別小于礦井瓦斯 等級(jí)鑒定規(guī)范規(guī)定的值，因此礦井為低瓦斯礦井；當(dāng)二個(gè)工作面同時(shí)回采時(shí)，礦井為高瓦 斯礦井。2009 年 11 月煤科總院撫順?lè)衷簩?duì) 9#、16#煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，9#煤層原 煤瓦斯含量為 1.90 m3/t2.75 m3/t，煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)0.0474d-1，煤層透氣性 a 系數(shù) 為 0.461m2/MPa2d；16#煤層原煤瓦斯含量為 6.60 m3/t7.38 m3/t，煤層鉆孔瓦斯流量 衰減系數(shù)0.0440d

37、-1，煤層透氣性系數(shù) 為 0.570m2/MPa2d。駱駝山煤層 9#煤層和 16#煤 a 層都是可抽采煤層。 (6)煤塵爆炸與自燃傾向 1)煤塵爆炸 經(jīng)測(cè)試，9 號(hào)煤層煤塵爆炸指數(shù)為 44.4%，10 號(hào)煤層為 42%，16 號(hào)煤層為 43%。各煤 層爆炸指數(shù)均大于 40%，屬有煤塵爆炸危險(xiǎn)。 2)煤的自燃傾向 煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院二 0 一一年七月所做的鑒定報(bào)告顯示 9 煤層最短自然發(fā)火 期為 63 天；16 煤層最短自燃發(fā)火期為 50 天，兩個(gè)煤層自燃傾向性等級(jí)為二級(jí)，屬于易燃 煤層。 (7)井田水文地質(zhì) 區(qū)內(nèi)東西兩側(cè)為蛇行溝谷的中高山地形，中間為山丘階地，地形坡度較大，溝谷發(fā)育。

38、 區(qū)內(nèi)氣候干旱少雨，唯雨季山洪暴發(fā)，洪水通過(guò)溝谷向西注入黃河，但歷時(shí)短暫，又呈干涸 狀態(tài)。 區(qū)內(nèi)煤系地層及上覆巖層含裂隙水，水量微弱。奧陶系石灰?guī)r含不均勻的巖溶裂隙水。 本區(qū)東部為補(bǔ)給區(qū)，區(qū)內(nèi)為承壓逕流區(qū)，西部為排泄區(qū)。水文地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單。 本區(qū)蒸發(fā)量大于降雨量，地形不利于集水。區(qū)內(nèi)雖溝谷交織縱橫，但無(wú)常年地表水流。 第四系沖擊層厚度小，大氣降水時(shí)將給礦井正常生產(chǎn)帶來(lái)一定影響。 井田煤系地層及其上覆巖層含不均勻的裂隙水，受條件限制一般含水微弱。由上而下可 分為七個(gè)含水帶組，現(xiàn)分述如下： 第四系含水組 由沖洪積層、風(fēng)積砂、黃土狀亞沙土和殘坡積層組成，最大厚度25m，平均厚6m。沖洪 積層分布于

39、近代干河谷及不同高度的階地，由砂礫石組成，含微量孔隙潛水，水位埋深 1.1519.13m。風(fēng)積砂、黃土狀亞沙土和殘坡積層因分布位置及厚度限制，一般透水不含水。 本組地層直接受大氣降水的補(bǔ)給并補(bǔ)給下覆巖層。 巖層含水組 第含水帶：為石千峰組和上石盒子組，分布于礦區(qū)西半部，厚度大于487.03m。鉆孔 涌水量q=0.1090.115kl/sm，滲透系數(shù)k=0.119m/d。 第含水帶：屬下石盒子組，厚度144m。鉆孔涌水量q=0.00129kl/sm，滲透系數(shù) k=0.00118m/d，地下水位標(biāo)高+1262.25m。本層裂隙局部發(fā)育，個(gè)別地段含水較大。 第含水帶：在3號(hào)煤與8號(hào)煤之間，厚15m。

40、鉆孔涌水量q=0.001620.kl/sm，滲透系 數(shù)k=0.006690.m/d，地下水位標(biāo)高+1295.931272.12m。 第含水帶：在10號(hào)煤與16號(hào)煤之間，厚11.5m。鉆孔涌水量 q=0.001020.00182kl/sm，滲透系數(shù)k=0.003600.m/d，地下水位標(biāo)高 +1210.671274.02m。 第含水帶：在16號(hào)煤與奧灰?guī)r頂之間，厚15m。鉆孔涌水量q=0.00137kl/sm，滲透系 數(shù)k=0.0082m/d，地下水位標(biāo)高+1276.50m。 奧灰系灰?guī)r巖溶水含水組 煤系地層下伏奧陶系桌子山組厚層灰?guī)r，分布于桌子山、崗德爾山，厚度大于200m。 鉆孔涌水量q=0

41、.08kl/s，滲透系數(shù)k=0.153m/d。 1.5.3 礦井開拓、開采概況礦井開拓、開采概況 （1）礦井生產(chǎn)能力 井田可采儲(chǔ)量110.51Mt，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4，按礦井1.5Mt/a的規(guī)模計(jì)算，礦井服務(wù)年 限為52.6a，符合煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范大型礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限50a以上的要求。 （2）礦井開拓方式 根據(jù)煤科總院西安研究院提供的神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦初步設(shè)計(jì)（修 改） （2012） ，本井田采用斜井單水平開拓，水平標(biāo)高+920m，主斜井，一、二號(hào)副斜井均位 于井田北部的礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)。礦井采用分區(qū)式通風(fēng)方式，設(shè)邊界回風(fēng)井，移交時(shí)期位于 923鉆孔附近原一號(hào)回風(fēng)立井改為一

42、號(hào)進(jìn)風(fēng)立井，在井田東南邊界915鉆孔附近場(chǎng)地設(shè)一號(hào)回 風(fēng)立井。后期沿井田東部邊界各采區(qū)上山位置增設(shè)二、三、四號(hào)回風(fēng)立井（兼做安全出口） ， 沿井下大巷新增二、三號(hào)進(jìn)風(fēng)立井。在+920m水平布置一組集中大巷，開采上、下兩個(gè)煤組。 因此，礦井移交時(shí)共布置5 條井筒，分別為主斜井、一號(hào)副斜井、二號(hào)副斜井、一號(hào)進(jìn)風(fēng) 立井及一號(hào)回風(fēng)立井。后期沿井田東部邊界各采區(qū)上山位置布置二、三、四號(hào)回風(fēng)立井，沿井 下大巷布置二、三號(hào)進(jìn)風(fēng)立井， 為礦井南部區(qū)域煤層回采服務(wù)，兼做安全出口 。 主斜井井口位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口底板標(biāo)高+1270.850m,井底標(biāo)高+867.074m,坡度 22， 斜長(zhǎng) 1230.301m，井

43、筒內(nèi)鋪設(shè)一部 1.4m 寬的帶式輸送機(jī)承擔(dān)礦井主運(yùn)輸任務(wù)，同時(shí)井筒兼 作進(jìn)風(fēng)及安全出口。 一號(hào)副斜井（原副斜井）井口位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口標(biāo)高+1269.347m，井底標(biāo)高 +866.800m，井筒傾角 22，斜長(zhǎng) 1078.919m，其內(nèi)鋪設(shè) 900mm 軌距軌道，單鉤串車提升。 井筒作為礦井輔助提升及進(jìn)風(fēng)井，并兼作安全出口。 二號(hào)副斜井井口位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口標(biāo)高+1269.500m，井底標(biāo)高+920.676m,井筒傾角 6，局部設(shè)平段，總長(zhǎng) 4125.000m，承擔(dān)礦井無(wú)軌運(yùn)輸，為進(jìn)風(fēng)井，并兼作安全出口。 一號(hào)進(jìn)風(fēng)立井（原一號(hào)回風(fēng)立井）井口位于風(fēng)井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口標(biāo)高+1291.161m，

44、井 底標(biāo)高+893.500m，井筒深度 397.661m，在井筒設(shè)梯子間，承擔(dān)礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù)，并兼作安全 出口。 一號(hào)回風(fēng)立井位于 915 鉆孔附近工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，井口標(biāo)高+1290.0m，井底標(biāo)高 +1105.00m，井筒深度 185m，在井筒內(nèi)設(shè)梯子間，井筒承擔(dān)礦井回風(fēng)任務(wù)，并兼做安全出口。 井田內(nèi)主要開采9-2、10、16-1、16-2四個(gè)煤層，共分兩個(gè)煤組，9-2、10號(hào)煤為上組煤， 16-1、16-2號(hào)煤為下組煤。由于本井田可采煤層開采受奧灰水威脅，故先開采全井田的上組 煤，即9-2、10號(hào)煤，后期再開采下組煤，即16-1、16-2煤；同一煤組的采區(qū)之間，按照先上 山采區(qū)、再下山采區(qū)、由近

45、及遠(yuǎn)的順序開采；同一煤組同一采區(qū)的不同煤層間，先采上層煤， 再采下層煤。沿井田中部南北向布置一組大巷，采區(qū)式布置。根據(jù)大巷布置方式，鐵路、公 路保護(hù)煤柱留設(shè)及斷層切割實(shí)際情況劃分采區(qū)，上（9-2、10號(hào)煤層） 、下（16-1、16-2號(hào)煤 層）煤組均劃分為9個(gè)采區(qū)，全井田共劃分18個(gè)采區(qū)。根據(jù)煤層賦存情況和斷層的分割情況， 采用走向長(zhǎng)壁式開采。 （3）采煤方法 根據(jù)本井田煤層賦存特征、生產(chǎn)規(guī)模，以及近年來(lái)國(guó)內(nèi)外采掘設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，本著盡 量減少投資，創(chuàng)造最佳經(jīng)濟(jì)效益的原則，結(jié)合 9-2、10 煤層和 16-1、16-2 煤層必須配采的特 殊情況，礦井首采區(qū)的各煤層厚度情況，各煤層適應(yīng)的采煤方法

46、為： 9-2、16-2 煤層為中厚煤層，設(shè)計(jì)確定采用綜采采煤法，采用一次采全高、全部垮落法 管理工作面頂板。10 煤層為薄煤層，適應(yīng)的采煤方法為刨煤機(jī)綜采和薄煤層綜采，考慮到 刨煤機(jī)雖比薄煤層綜采產(chǎn)量高、推進(jìn)度快、但投資太大，對(duì)于需要搭配開采的本礦井而言， 難以充分發(fā)揮其能力，而薄煤層綜采即可滿足本礦井特點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)確定 10 煤層采用薄煤 層綜采采煤法，采用全部垮落法管理工作面頂板。 （4）礦井通風(fēng) 依據(jù)井田開拓布署，本礦井采用分區(qū)式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法。主、副斜井及一 號(hào)進(jìn)風(fēng)立井（原設(shè)計(jì)一號(hào)回風(fēng)立井）進(jìn)風(fēng)，一號(hào)回風(fēng)立井回風(fēng)。主扇型號(hào)：FBCDZ54-8- No28 ，風(fēng)量為 153m3

47、/s；風(fēng)壓為 1381-3571Pa；通風(fēng)系統(tǒng)：101 采區(qū)主、輔水平回采工作面 工作面所需新鮮風(fēng)流從各主、輔運(yùn)巷經(jīng)工作面主、輔運(yùn)輸巷進(jìn)入工作面，乏風(fēng)經(jīng)回采工作面 回風(fēng)巷，一號(hào)集中回風(fēng)大巷至一號(hào)回風(fēng)立井排出地面。 第二章第二章 礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量預(yù)測(cè)礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量預(yù)測(cè) 礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可 采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和。瓦斯儲(chǔ)量的大小標(biāo)志著瓦斯資源多少，同時(shí)亦是衡量有無(wú)開發(fā) 利用價(jià)值的重要指標(biāo)，可按下式計(jì)算： Wk=Wl十 W2十 W3 (2-1) 式中：Wk礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； Wl可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； (2-2) 1i

48、n 1i 1i1 XAW Ali礦井可采煤層 i 的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； X1i礦井可采煤層 i 的瓦斯含量，m3/t； W2受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放瓦斯的各不可采煤層的總瓦斯儲(chǔ)量： （Mm3） (2-3) 2i n 1i 2i2 XAW A2i受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； X2i受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3/t； W3受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3，實(shí)測(cè)或按下式計(jì)算： W3K(W1十 W2) (2-4) K圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取 K0.1。 礦井可抽瓦斯量是指在既定的開采地質(zhì)條件下按照目前的抽采技術(shù)水平所能抽

49、出的最大 瓦斯量，它反映礦井資源的開發(fā)程度，與抽采工藝技術(shù)和礦井抽采能力密切相關(guān)。礦井可抽 瓦斯量為礦井瓦斯儲(chǔ)量與可抽系數(shù)之積，其計(jì)算公式如下： (2-5)WKWc 式中 可抽瓦斯量，Mm3； c W 可抽系數(shù)，；K 321 KKKK 式中：瓦斯涌出程度系數(shù)，； 1 K ycy MMMKK/ )( 41 式中： 煤層瓦斯排放率，%； 4 K 煤層原始瓦斯含量，m3/t； y M 運(yùn)到地面煤的殘存瓦斯含量，取值參考瓦斯涌出量預(yù)測(cè)報(bào)告，取 2m3/t； c M 負(fù)壓抽采時(shí)的抽采作用系數(shù)，可取 1.2； 2 K 礦井瓦斯抽采率，根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)的要求來(lái)取值為 35%。 3 K 為使計(jì)算的可抽

50、瓦斯量能較符合實(shí)際，上述的可抽系數(shù)考慮了由于層間距、巖性不同而 導(dǎo)致鄰近層卸壓程度的差別等因素，并根據(jù)類似礦井的實(shí)際情況與經(jīng)驗(yàn)取值。礦井瓦斯儲(chǔ)量、 可開發(fā)瓦斯量的計(jì)算基礎(chǔ)與計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表 2-1。 表表 2-1 礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量計(jì)算結(jié)果礦井瓦斯儲(chǔ)量及可抽量計(jì)算結(jié)果 類 別煤層 煤炭地質(zhì)儲(chǔ)量 （Mt） 瓦斯含量 （m3/t） 可抽瓦斯量 （Mm3） 瓦斯儲(chǔ)量 （Mm3） 開采煤層9101.235.50150.03556.77 16235.267.46473.861755.04 鄰近煤層1033.965.5050.43186.78 小 計(jì)674.322498.59 圍巖及不可采煤層含量系數(shù)1.

51、1 合 計(jì)741.75 從表 2-1 看出，駱駝山煤礦的 9、10、16 煤瓦斯儲(chǔ)量達(dá)到 2498.59Mm3，取圍巖及不可 采煤層含量系數(shù) 1.1，按可抽系數(shù) 0.27 計(jì)算，礦井可抽量為 741.75Mm3，這為礦井的瓦斯開 發(fā)利用提供了充足的資源條件。 第三章第三章 瓦斯涌出瓦斯涌出量預(yù)測(cè)計(jì)算量預(yù)測(cè)計(jì)算 3.1 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 煤層瓦斯賦存基礎(chǔ)參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽采設(shè)計(jì)的依據(jù)，煤層瓦斯賦存基礎(chǔ)參數(shù) 主要包括：煤層原始瓦斯含量、煤的瓦斯吸附常數(shù)、孔隙率、煤層透氣性系數(shù)和鉆孔流量衰 減系數(shù)。 本次設(shè)計(jì)所依據(jù)的煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)取自神華烏海能源有限責(zé)任公司駱駝山煤礦瓦斯

52、基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定及礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) （煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院 2010 年 2 月） 。 1）9#煤層煤樣的吸附常數(shù)及工業(yè)分析見(jiàn)表 3-1； 表表 3-1 9#、16#煤層煤樣吸附瓦斯試驗(yàn)與工業(yè)分析結(jié)果煤層煤樣吸附瓦斯試驗(yàn)與工業(yè)分析結(jié)果 吸附常數(shù) 煤層 a(ml/gr)b(MPa-1) 灰分 Aad(%) 水分 Mad( %) 揮發(fā)分 r(%) 真密度 (t/m3) 視密度 (t/m3) 孔隙體積 (m3/m3) 9 21.3860.372 25.30.6225.26 1.611.48 0.081 1623.5970.48320.4280.4326.171.461.380.086 2）9#煤

53、層現(xiàn)有條件實(shí)測(cè)瓦斯含量為 5.50m3/t；16#煤層原煤現(xiàn)有條件實(shí)測(cè)瓦斯含量為 7.46m3/t. 3）駱駝山煤礦 9#煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)0.0474d-1，煤層透氣性系數(shù) 為a 0.461m2/MPa2d， 9#煤層屬于可以抽采煤層；16-1#煤層鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)0.0440d-a 1，煤層透氣性系數(shù) 為 0.570m2/MPa2d，16-1#煤層屬于可以抽采煤層。 3.2 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)的任務(wù)是確定新礦井、新水平、新采區(qū)投產(chǎn)時(shí)瓦斯涌出量的大小， 為礦井和采區(qū)提供通風(fēng)及瓦斯管理方面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、瓦斯抽采和瓦斯管 理必不可少

54、的基礎(chǔ)參數(shù)。 目前礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法可概括為兩大類：礦山統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法和分源預(yù)測(cè)法。本次采 用分源預(yù)測(cè)法，其實(shí)質(zhì)是根據(jù)煤層瓦斯含量，按礦井瓦斯主要涌出源回采（包括開采層、 圍巖和鄰近層） 、掘進(jìn)及采空區(qū)瓦斯涌出規(guī)律對(duì)礦井各回采工作面、掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出 量進(jìn)行計(jì)算，達(dá)到預(yù)測(cè)各采區(qū)及全礦井瓦斯涌出量的目的。 駱駝山煤礦礦井瓦涌出量預(yù)測(cè)采用分源預(yù)測(cè)法預(yù)測(cè)，回采工作面產(chǎn)量按照4545t/d來(lái)預(yù)測(cè) 瓦斯涌出量；駱駝山煤礦為基建礦井，礦井初期設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5Mt/a。 3.2.1 回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè)回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)工作面瓦斯涌出量可根據(jù)各煤層的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)、各煤層的賦存條件、頂

55、底板及鄰 近層情況、采煤方法等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合類似條件的回采工作面的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)確定。根 據(jù) 9#實(shí)測(cè)含量及含量梯度計(jì)算，根據(jù)目前圖紙范圍，11 采區(qū)深部開采邊界處瓦斯含量為 5.5 m3/t 左右，因此預(yù)測(cè)瓦斯涌出量 9#煤層瓦斯含量取 5.5 m3/t，16-1#煤層瓦斯含量取實(shí)測(cè)值 7.46 m3/t。 9#、煤層為厚煤層，設(shè)計(jì)確定采用綜采采煤法，采用一次采全高、全部垮落法管理工作 面頂板。工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 200m，推進(jìn)長(zhǎng)度約 1250m，采高為 4.3m。 16-1#煤層為厚煤層，設(shè)計(jì)采用綜采采煤法，采用一次采全高，全部垮落法管理工作面 頂板。工作面設(shè)計(jì)長(zhǎng)度 200m，推進(jìn)長(zhǎng)度約 1

56、250m，采高 2.88m。 為計(jì)算方便，將工作面的瓦斯來(lái)源按性質(zhì)分為二大類，一類是主要取決于開采層瓦斯含 量的瓦斯源，包括工作面落煤、工作面煤壁（切眼） 、采落后丟到采空區(qū)內(nèi)的煤，在計(jì)算中 以系數(shù)的形式表現(xiàn)出來(lái)；另一類是不取決于開采層瓦斯含量的瓦斯源，包括鄰近層（包括圍 巖）瓦斯涌出量及工作面順槽煤壁瓦斯涌出量。由于在工作面開始回采時(shí)，工作面順槽已經(jīng) 過(guò)了很長(zhǎng)的排放時(shí)間，順槽煤壁基本已不再有瓦斯涌出，所以這一部分在計(jì)算過(guò)程中將不再 考慮。 根據(jù)分源預(yù)測(cè)法，回采工作面瓦斯涌出量包括開采層瓦斯涌出量和鄰近層瓦斯涌出量?jī)?部分。即： (3-1) 21采 qqq 式中： 回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量，m

57、3/t； 采 q 開采層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； 1 q 鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； 2 q 1）按下式計(jì)算開采層（包括圍巖瓦斯涌出量）瓦斯涌出量： (3-2)( 0321 1 WW M m kkkqc 式中：開采煤層（包括圍巖）相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t； q1 圍巖瓦斯涌出系數(shù)，其值取決于回采工作面頂板管理方法，取 k1=1.2； 1 k 工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，其值為工作面回采率的倒數(shù)，取 k2=1/0.93=1.08； 2 k 準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)工作面煤體瓦斯涌出影響系數(shù)； 3 k k3=（L-2h）/L； （3-3） L工作面長(zhǎng)度，工作面長(zhǎng)度按 200m 計(jì)算； h巷道瓦斯預(yù)排

58、等值寬度 18m； 煤層厚度，9#煤層平均厚度=7.57m，16-1#煤層=2.88m；mmm 煤層開采厚度， 9#煤層=4.3m，16-1#煤層=2.88m；MMM 煤層瓦斯含量，9#煤層=5.5m3/t，16-1#煤層=7.46m3/t； 0 W 0 W 0 W 煤的殘存瓦斯含量，9#煤揮發(fā)份為 25.26%，取=2，16-1#煤層揮發(fā)份為 C W C W 26.17%，取=2.。 C W 將以上數(shù)據(jù)帶入公式 3-2，得開采 9#煤層工作面本煤層相對(duì)瓦斯涌出量為 6.55m3/t；開 采 16-1#煤層工作面本煤層相對(duì)瓦斯涌出量為 5.80m3/t 見(jiàn)表 3-2。 表表 3-2 開采層瓦斯

59、涌出量計(jì)算表開采層瓦斯涌出量計(jì)算表 開采煤層 瓦斯含量 （m3/t） 殘存量 （m3/t） 相對(duì)涌出量 （m3/t） 9#5.526.55 16-17.4625.80 2）按下式計(jì)算鄰近層瓦斯涌出量： (3-4) i i cii n i M m WWq 0 1 2 式中：鄰近層瓦斯涌出量，m3/t； 2 q 第 個(gè)鄰近層厚度，m； i mi 開采層的開采厚度，m； 第 鄰近層的瓦斯含量，m3/t； i W0i 第 鄰近層的殘存瓦斯含量，m3/t； ci Wi 第 鄰近層瓦斯排放系數(shù)，根據(jù)層間距關(guān)系得出，按圖 3-1 選取。 i i 1上鄰近層 2緩傾斜煤層下鄰近層 3傾斜、急傾斜煤層下鄰近層

60、圖圖 3-1 鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線 開采 9#煤層時(shí)，8#煤層可視為上鄰近層，10#、12#煤層視為下鄰近層，其它煤層距 9#煤 層層間距較大，對(duì)開采 9#煤層影響很小，均不視為鄰近層；9#煤層上部的 8#煤層距 9#煤層 1.7m，煤層平均厚度 1.08m；9#煤層與下部的 10#煤層距離平均 2.19m，煤層平均厚度 0.96m；12#煤層與 9#煤層距離平均 12m，煤層平均厚度 0.34m。10#、12#、8#煤層瓦斯含量 無(wú)實(shí)測(cè)資料，取 9#煤層瓦斯含量值。 開采時(shí) 16-1#煤層，12#、15#煤層可視為上鄰近層，16-2#、17#煤