煤礦瓦斯抽采設(shè)計(jì)概要(共40頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)說明書曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院二一二年三月富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)說明書工程編號:SC礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力:6萬t/a抽采工程規(guī)模:2.04m3/min項(xiàng)目負(fù)責(zé):總工程師:院長:曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院二一二年三月參加設(shè)計(jì)人員 目錄前言第一章礦井概況 (1第一節(jié)井田概況 (1第二節(jié)煤層賦存情況 (2第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造情況 (9第四節(jié)礦井開拓與開采 (9第五節(jié)礦井開采技術(shù)條件 (11第二章瓦斯抽采設(shè)計(jì)參數(shù) (19第一節(jié)煤層瓦斯基本參數(shù) (19第二節(jié)礦井瓦斯儲量 (19第三節(jié)瓦斯可抽量 (20第四節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測 (22第五節(jié)瓦

2、斯抽采必要性分析 (36第三章瓦斯抽采方法 (41第一節(jié)瓦斯來源分析 (41第二節(jié)瓦斯抽采參數(shù)的確定 (41第三節(jié)瓦斯抽采方法選擇 (42第四節(jié)礦井瓦斯抽采布置 (44第五節(jié)鉆孔施工設(shè)備選型及檢測儀器儀表配置 (52第六節(jié)封孔方式、材料及封孔工藝 (53第七節(jié)瓦斯抽采效果預(yù)計(jì) (54第八節(jié)礦井瓦斯抽采設(shè)計(jì)規(guī)模及服務(wù)年限 (58第四章瓦斯抽采系統(tǒng)選擇、計(jì)算及設(shè)備選型 (59第一節(jié)抽采管路系統(tǒng)選擇、計(jì)算 (591第二節(jié)抽采管路附屬裝置及設(shè)施 (64第三節(jié)抽采設(shè)備選型 (66第四節(jié)瓦斯抽采泵房附屬裝置及設(shè)施 (74第五章瓦斯利用 (76第一節(jié)瓦斯利用途徑 (76第二節(jié)瓦斯利用方案 (77第六章地面工

3、程 (78第一節(jié)瓦斯抽采泵站總平面布置 (78第二節(jié)瓦斯抽采泵站建筑 (79第三節(jié)設(shè)備安裝及管網(wǎng)布置 (81第四節(jié)給、排水及消防 (82第五節(jié)通風(fēng) (88第七章供電及通訊 (89第一節(jié)抽采站配電及照明 (89第二節(jié)抽采站通信 (91第八章瓦斯抽采監(jiān)測及控制 (92第一節(jié)抽采監(jiān)測設(shè)計(jì)內(nèi)容 (92第二節(jié)抽采監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 (92第三節(jié)抽采監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) (93第九章環(huán)境保護(hù) (96第一節(jié)瓦斯抽采工程對環(huán)境的影響 (96第二節(jié)污染防治措施 (96第三節(jié)瓦斯抽采泵站綠化 (97第十章瓦斯抽采組織管理及安全措施 (98第一節(jié)組織管理 (98第二節(jié)安全措施 (982第三節(jié)預(yù)防性煤(巖與瓦斯(二氧化碳防

4、突措施 (100第十一章技術(shù)經(jīng)濟(jì) (104第一節(jié)勞動定員 (104第二節(jié)投資概算 (104第三節(jié)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) (107附件:1、機(jī)電設(shè)備材料清冊;2、概算書。附錄:1、設(shè)計(jì)委托書;2、采礦許可證(C>3、安全生產(chǎn)許可證(滇MK安許證字20050036號文;4、煤炭生產(chǎn)許可證(編號:6;5、煤礦礦長資格證書;6、煤礦礦長安全工作資格證書;7、企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照;8、煤礦生產(chǎn)能力核定證書;9、礦井瓦斯等級鑒定證書;10、煤塵爆炸性鑒定報告;11、煤的自燃傾向性鑒定報告;12、“瓦斯參數(shù)測定報告”瓦斯資料;13、曲靖市國土資源局關(guān)于<云南省富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦資源儲量核實(shí)報告>礦

5、產(chǎn)資源儲量評審備案證明(曲國土資儲備字2009287號。3附圖目錄 富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)前言富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦位于富源縣城南東135°方向,平距約30km處,隸屬富源縣大河鎮(zhèn)管轄。礦區(qū)外圍交通較為方便。礦區(qū)范圍以9個拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定,南北長約0.623km,東西寬約1.195km,面積0.744km2,開采深度+2065+1780m。礦井與相鄰煤礦礦界清楚。根據(jù)云南省工業(yè)和信息化委員會關(guān)于切實(shí)抓好煤礦瓦斯防治工作的緊急通知(云工信煤行2011867號,云南省所有高瓦斯礦井、按照煤與瓦斯突出管理礦井、煤與瓦斯突出礦井立即停產(chǎn)整頓,凡瓦斯抽采設(shè)計(jì)、防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)未取得省安

6、監(jiān)部門批復(fù)的,應(yīng)建未建瓦斯抽采系統(tǒng)的,監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)不能正常工作的,瓦斯抽采不達(dá)標(biāo)的,一律不得恢復(fù)施工或生產(chǎn);按照煤與瓦斯突出管理的礦井、煤與瓦斯突出礦井“兩個四位一體”綜合防突措施不落實(shí)的,一律不得恢復(fù)施工或生產(chǎn)。大溝屬高瓦斯礦井,自2011年11月起停產(chǎn)至今。煤礦為恢復(fù)生產(chǎn),煤礦特委托我院編制礦井瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)。一、編制設(shè)計(jì)的依據(jù)1、設(shè)計(jì)委托書;2、采礦許可證(C>3、安全生產(chǎn)許可證(滇MK安許證字20050036號文;4、煤炭生產(chǎn)許可證(編號:6;5、煤礦礦長資格證書;6、煤礦礦長安全工作資格證書;7、企業(yè)法人營業(yè)執(zhí)照;8、煤礦生產(chǎn)能力核定證書;9、礦井瓦斯等級鑒定證書;曲靖市

7、煤炭設(shè)計(jì)研究院 1富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院2 10、煤塵爆炸性鑒定報告;11、煤的自燃傾向性鑒定報告;12、“瓦斯參數(shù)測定報告”瓦斯資料;13、曲靖市國土資源局關(guān)于<云南省富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦資源儲量核實(shí)報告>礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明(曲國土儲備字2009287號。14、礦井井上、下實(shí)測資料。15、煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50399-2006、煤礦安全規(guī)程(2011年版及規(guī)范文件。16、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法(AQ1018-2006;17、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)(AQ1026-2006;18、

8、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局采空區(qū)瓦斯抽采監(jiān)控技術(shù)規(guī)范(MT1035-2007;19、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GB504712008;20、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局第19號令防治煤與瓦斯突出規(guī)定;21、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局關(guān)于印發(fā)<煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定>的通知(安監(jiān)總煤裝2011163號。二、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1、礦井瓦斯涌出量:投產(chǎn)時礦井最大相對瓦斯涌出量49.15m 3/t ,最大絕對瓦斯涌出量6.21m 3/min 。2、礦井瓦斯儲量、可抽量礦井瓦斯儲量5012.96萬m 3,礦井瓦斯可抽量1012.56萬m 3。富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)

9、計(jì)3、煤層瓦斯抽采難易程度:可以抽采。4、瓦斯抽采方法、抽采率、抽采濃度、抽采量預(yù)計(jì)經(jīng)進(jìn)行瓦斯抽采必要性分析,設(shè)計(jì)考慮對掘進(jìn)工作面抽采、鄰近層抽采及采空區(qū)抽采相結(jié)合的抽采方法。預(yù)計(jì)礦井瓦斯抽采率33%,低負(fù)壓抽采濃度15%,高負(fù)壓抽采濃度30%,礦井瓦斯抽采量2.04m3/min。5、瓦斯抽采設(shè)備設(shè)計(jì)考慮高、低負(fù)壓各2臺抽采設(shè)備,共4臺抽采設(shè)備。(1高負(fù)壓抽采設(shè)備:抽采泵:設(shè)計(jì)選用2BEA-353-0型水環(huán)真空泵,電機(jī)功率90KW,數(shù)量2臺,1臺運(yùn)行,1臺備用。主管:選用280×12.7mm聚乙烯管,沿風(fēng)井敷設(shè)1趟。支管:選用200×9.1mm聚乙烯管及160×7

10、.3mm聚乙烯管。(2低負(fù)壓抽采設(shè)備:抽采泵:設(shè)計(jì)利用煤礦原有的2BE1253型水環(huán)真空泵,電機(jī)功率55KW,數(shù)量2臺,1臺運(yùn)行,1臺備用。主管:選用220×9.1mm聚乙烯管,沿風(fēng)井敷設(shè)1趟。支管:選用110×5.0mm聚乙烯管。6、瓦斯抽采規(guī)模礦井抽采規(guī)模2.04m3/min,年抽采量107萬m3。7、瓦斯抽采泵站的總平面布置設(shè)計(jì)在礦區(qū)南部距風(fēng)井約86m處建設(shè)瓦斯抽采泵站,場地標(biāo)高+2003m,瓦斯抽采泵站距主斜井146m,距副斜井131m,距最近建筑物140m。瓦斯抽放泵站由瓦斯泵房、配電室、值班室、工具房組成,面積165m3,泵房頂部設(shè)置天窗以利于通風(fēng),瓦斯抽采泵站

11、建筑采用磚混材料,在泵房周圍20m 設(shè)置圍墻或柵欄。曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 3富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院4 設(shè)計(jì)泵房低位水池建在泵房東側(cè),池底標(biāo)高為+1998m ,水池容量60m 3。高位水池建在泵房西側(cè),池底標(biāo)高+2010m ,水池容量70m 3。8、瓦斯抽采泵站的供電瓦斯抽采站供電采用雙回路供電,供電電壓為380V ,雙電源由地面低壓配電室380V 不同母線段引入瓦斯抽采站配電室。瓦斯抽采站設(shè)備容量298.2kW ,工作容量為149.1kW 。9、瓦斯抽采監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)選用KJ90NA 型礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。三、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、瓦斯抽采泵站占地面

12、積:0.5畝2、抽采工程靜態(tài)投資:1029.92萬元(1礦建工程(鉆孔工程:239.51萬元(2土建工程費(fèi):37.68萬元(3設(shè)備及工器具購置:284.34萬元(4安裝工程:269.42萬元(5工程建設(shè)其它費(fèi)用:131.59萬元(6工程預(yù)備費(fèi):67.38萬元四、存在問題及建議1、區(qū)內(nèi)斷層發(fā)育,構(gòu)造對煤層瓦斯影響尚未查明,礦井開采過程中必須加強(qiáng)監(jiān)測工作,準(zhǔn)確掌握瓦斯變化規(guī)律,合理指導(dǎo)瓦斯抽采。2、因礦井開采煤層瓦斯參數(shù)部分指標(biāo)超過臨界值,本設(shè)計(jì)采取了預(yù)防性防突措施。建議業(yè)主委托有資質(zhì)單位對礦井進(jìn)行煤與瓦斯突出危險性鑒定。如果有煤與瓦斯突出危險,必須委托有資質(zhì)單位進(jìn)行防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)。3、煤礦井下安全

13、避險“六大系統(tǒng)”必須按照煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定(安監(jiān)總煤裝201115號、煤礦井下安全避險富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范(試行(安監(jiān)總煤裝201133號、國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局“關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項(xiàng)的通知”(安監(jiān)總煤裝201215號認(rèn)真組織實(shí)施,全面提升煤礦安全保障能力。4、設(shè)計(jì)依據(jù)的瓦斯參數(shù)為現(xiàn)生產(chǎn)水平(+1840m的瓦斯參數(shù),根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第18條的規(guī)定,在延深達(dá)到或超過50m或開拓新采區(qū)時,必須測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量及其他與突出危險性相關(guān)的參數(shù),以利于礦井安全生產(chǎn)。曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 5圖11

14、1 交通位置圖大溝煤礦富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)第一章礦井概況第一節(jié)井田概況一、交通位置富源縣大溝煤礦位于富源縣城南東135°方向,平距約30km處,隸屬富源縣大河鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo):東經(jīng)104°2340104°2438,北緯25°322725°3314。礦區(qū)有簡易公路約30km通至320國道相連,礦區(qū)至富源城50km,距曲靖85km,交通較為方便。詳見:交通位置圖(圖111二、井田范圍和煤炭儲量1、井田范圍礦區(qū)范圍以9個拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定,南北長約0.623km,東西寬約1.195km,面積0.744km2,開采深度+2065+1780

15、m。礦井與相鄰煤礦礦界清楚。詳見:礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)表(表111。表111 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 1富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院2 2、煤炭儲量(1參與計(jì)算煤層根據(jù)曲靖市國土資源廳評審備案(曲國土資儲備字2009287號的大溝煤礦資源/儲量核實(shí)報告,結(jié)合目前生產(chǎn)礦井實(shí)際情況。對礦區(qū)范圍內(nèi)的M 7、M 9、M 13、M 15、M 16、M 19(St,d 3%等6個煤層進(jìn)行了估算。(2礦井保有資源/儲量:407.58萬t (St,d 3%。(3礦井工業(yè)資源/儲量:328.89萬t 。(4礦井設(shè)計(jì)可采儲量:244.19萬t 。三、礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力和服

16、務(wù)年限礦井設(shè)計(jì)可采儲量244.19萬t ,按礦井核定生產(chǎn)能力6萬t/a 計(jì)算,礦井服務(wù)年限為27a ,符合煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50215-2006的規(guī)定。第二節(jié) 煤層賦存情況一、煤層賦存1、煤層含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P 2l 及長興組(P 2c 。(1二疊系上統(tǒng)長興組(P 2c 上至M 1煤層頂界,下至M 7煤層頂板,地層平均厚度89.88m ,含煤710層,煤層總厚度4.89m ,含煤系數(shù)為5.44%。含局部可采煤層1層,M 3煤層。(2二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第二段(P 2l 2上至M 7煤層頂板,下至M 16煤層頂板,該段地層厚度平均71.30m ,含煤9層,煤層總厚度9.60m

17、 ,含煤系數(shù)13.46%。含可采煤層4層,即M 7、M 9、M 13、M 15煤層;局部可采煤層2層,即M 8、M 11煤層。其余均為不可采煤層。富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)(3二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M第一段(P2l1上至M16煤層頂板,下至峨嵋山玄武巖組(P2地層平均厚度約為72.10m,含煤912層,煤層總厚度7.17m,含煤系數(shù)9.94%。含可采煤層2層,即M16、M19煤層,局部可采煤層3層,即M21、M22、M24煤層。2、煤層對比該礦區(qū)煤層多,但可采煤層僅有6層。煤層對比主要運(yùn)用煤層結(jié)構(gòu)、煤層夾矸、煤層頂?shù)装鍘r性特征、煤層間距等標(biāo)志進(jìn)行綜合對比。經(jīng)礦山多年開采證實(shí)煤層對比可靠。

18、對比可靠的有M5、M7、M9、M13、M15、M16、M19煤層,對比較可靠的有M3、M8、M11、M24煤層。3、主要可采煤層M7煤層:位于龍?zhí)督M第二段(P2l2頂部,煤層厚度1.402.30m,代表性結(jié)構(gòu)為 1.22(0.031.05m,為黑色塊狀、粉狀半暗半亮型煤,屬全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。夾矸為棕灰色細(xì)晶質(zhì)高嶺石泥巖。頂板為泥質(zhì)粉砂巖夾似層狀菱鐵巖,底板為灰色泥質(zhì)粉砂巖,偽底為0.18m泥巖。M9煤層:上距M7煤層26.76m,煤層厚度1.602.73m,代表性煤層結(jié)構(gòu)為0.70(0.031.02m,為黑色粉狀、鱗片狀、碎塊狀半亮型煤,夾矸為褐色高嶺石泥巖,全區(qū)穩(wěn)定可采煤層。頂板為厚3.46

19、m灰色細(xì)砂巖夾多量似層狀菱鐵巖,偽底1.06m為灰色泥巖。M13煤層:上距M9煤層27.84m,煤層結(jié)構(gòu)0.50(0.030.60m,為黑色粉狀、鱗片狀半暗半光亮型煤,夾矸為灰色泥巖,全區(qū)可采穩(wěn)定煤層。頂板為灰色中厚層狀粉砂巖,底板為灰色泥巖夾似層狀菱鐵礦。M15煤層:上距M13煤層9.28m,煤層厚度2.472.83m,煤層結(jié)構(gòu)一般為1.24(0.031.55m,為黑色粉末,鱗片狀半亮型煤,裂隙發(fā)育,易碎裂。煤層頂板為泥質(zhì)粉砂巖,夾薄層狀菱鐵巖,底板為深灰色泥巖,遇水易碎裂。M16煤層:上距M15煤層6.83m,煤層厚度1.641.37m,代表性煤層結(jié)構(gòu)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 3富源縣大河鎮(zhèn)大

20、溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院4為0.67(0.030.79m ,為黑色粉狀、塊狀半暗半亮型煤,夾矸為泥巖,煤層頂板為灰褐色泥巖,底板為層狀砂巖。M 19煤層:上至M 16煤層12.67m ,煤層厚度0.961.28m ,代表性煤層結(jié)構(gòu)0.47(0.040.63m 為塊狀半暗半亮型煤,裂隙發(fā)育,易碎裂,煤層頂板為灰色中厚層狀細(xì)砂巖,底板為中厚層狀泥巖。詳見:礦區(qū)主要可采煤層特征表(表121。富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)表121 礦區(qū)主要可采煤層特征表 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 5富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院6二、煤質(zhì) 1、煤的宏觀特性大溝

21、煤礦區(qū)內(nèi)煤層均為黑色、塊狀、鱗片狀、粉狀內(nèi)生裂隙發(fā)育,斷口呈不規(guī)則狀、貝殼狀,較堅(jiān)硬。煤巖類型為半暗半光亮型煤。鏡下鑒定結(jié)果,煤巖成份以半亮煤為主,暗煤次之,夾有鏡煤及絲炭條帶,礦物雜質(zhì)以石英、粘土為主、黃鐵礦、方解石次之。2、煤的變質(zhì)階段煤層油浸鏡煤最大反射率(Rmax 為0.691.30%,平均1.10%,煤的變質(zhì)階段為。部分煤層雖未作鏡煤最大反射率測定,但結(jié)合煤的化學(xué)分析資料,精煤Vdaf25.3939.10%,GR.J7994,y 值1726.5mm ,可以推斷,其變質(zhì)程度為-,均屬中變質(zhì)程度的1/3JM ·JM 類。3、煤質(zhì)特征 (1元素含量各煤層中碳、氫、氧、氮等元素的含

22、量變化不明顯。碳(Cdaf 含量:88.2087.23%,氫(Hdaf 含量:5.195.46%,氧(Odaf 含量:5.466.53%,氮(Ndaf :1.541.59%。(2灰分(Ad M 7、M 9、M 13、M 15、M 16、M 19煤層原煤灰分均在6.0525.35%,屬中灰分煤層,洗煤灰分均在3.9520.34%。(3全硫(St.d M 7、M 9、M 13、M 15煤層原煤全硫含量0.181.54%,平均0.33%,洗煤0.180.81%,屬特低-低硫煤;M 16煤層原煤全硫含量0.183.33%,平均在1.27%,屬低硫煤;M 19煤層原煤含硫量0.873.72%,平均在2.

23、34%,屬中硫煤。主要由無機(jī)硫、硫化物為主,均屬低硫煤層。(4發(fā)熱量富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)M7、M9、M13、M15、M16、M19煤層原煤Qb.ad(MJ/kg均在20.5829.70之間;Qb.daf(MJ/kg在35.1235.86之間,屬高發(fā)熱量煤。(5煤類M7、M9煤層均屬1/3焦煤(1/3JM。M13、M16、M19煤層為焦煤JM25。詳見:礦區(qū)主要可采煤層煤質(zhì)特征表(表122。曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院7富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院8表122 礦區(qū)主要可采煤層煤質(zhì)特征表第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造情況礦區(qū)位于楊梅山小達(dá)村南北向斷層與北西向次級斷層夾

24、持的三角斷塊中,礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育,在礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)斷層5條,即F1、F2、F3、F4、F5,其中F1、F2、F3為正斷層,F4、F5為逆斷層。F1正斷層:位于礦區(qū)中部,區(qū)內(nèi)走向長度大于840m,斷層走向北北東,傾向北西,傾角70°,斷距110m,在地表斷層下盤M7煤層與斷層上盤(T1k中下部地層呈斷層接觸。F2正斷層:位于礦區(qū)中部,區(qū)內(nèi)走向長度大于640m,南北向貫穿整個礦區(qū),斷層走向近似南北向,傾向西,傾角76°,落差40m左右。F3正斷層:位于礦區(qū)中東部分,斷層走向北北東,傾向北西,傾角65°,斷層落差15m,區(qū)內(nèi)走向長度大于600m,南端被F4走向逆斷層所切

25、斷,并有一定位移。F4逆斷層:位于礦區(qū)東南部,斷層走向近似東西向,傾向北,傾角48°,斷層落差20m,在地表M7下部地層重復(fù)約20m,將F3、F5斷層切割并發(fā)生位移,對M13煤層影響較大。F5逆斷層:位于礦區(qū)東部,斷層走向近似南北向,傾向西,傾角46°,斷層落差8m,斷層影響深度P2c至M13煤層,往下逐漸變小。綜上所述,礦區(qū)區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。第四節(jié)礦井開拓與開采一、礦井開發(fā)史大溝煤礦始建于1972年,已辦礦40年,屬證件和開采手續(xù)齊全的生產(chǎn)礦井。二、生產(chǎn)礦井現(xiàn)狀1、開拓開采及井筒情況礦井為斜井開拓,井筒數(shù)目3條,即主斜井、副斜井、風(fēng)井,3條井筒均位于礦區(qū)西北部。主

26、斜井井口標(biāo)高+1968m,凈斷面4.4m2,礦工鋼梯形斷面支護(hù);副斜井井口標(biāo)高+1963m,凈斷面 4.4m2,礦工鋼梯形斷面支護(hù);風(fēng)井井口標(biāo)高+1998m,凈斷面4.4m2,礦工鋼梯形斷面支護(hù)。主斜井裝備了一臺絞車擔(dān)負(fù)礦井的原煤提升任務(wù),兼做進(jìn)風(fēng)井;副斜井裝備了一臺絞車擔(dān)負(fù)礦井的輔助提升任務(wù),兼做進(jìn)風(fēng)井;風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)。礦井通風(fēng)方式為中央并列式,通風(fēng)系統(tǒng)為主、副斜井進(jìn)風(fēng),風(fēng)井回風(fēng)。主斜井以傾角25°入井方位4°掘至+1840m水平標(biāo)高,在+1840m水平落平后開掘+1850m水平運(yùn)輸石門、+1840m水平運(yùn)輸大巷至礦區(qū)東部一、二采區(qū),然后布置+1840m水平采區(qū)運(yùn)

27、輸石門至各煤層。副斜井以傾角20°入井方位25°掘至+1840m水平標(biāo)高,在+1840m水平落平后開掘+1840m水平運(yùn)輸石門與主斜井聯(lián)通,然后開掘+1840m水平運(yùn)輸大巷至礦區(qū)東部一、二采區(qū),然后布置+1840m水平采區(qū)運(yùn)輸石門至各煤層。風(fēng)井以傾角18°入井方位90°掘至+1925m水平標(biāo)高,布置+1925m水平回風(fēng)石門掘至各煤層,+1925m水平回風(fēng)石門、+1840m水平運(yùn)輸石門之間通過煤層上山聯(lián)通。采區(qū)內(nèi)采用走向長壁式采煤方法布置工作面回采,采煤工藝為打眼放炮落煤,單體液壓支柱配備鉸接頂梁支護(hù)頂板,全部陷落法管理頂板。2、區(qū)內(nèi)煤層開采情況煤礦自建井

28、以來主要集中開拓開采+1840m水平C13以上的各煤層,目前礦區(qū)東部+1840m水平一采區(qū)C13以上煤層已采完,礦區(qū)東部+1840m水平C9以上煤層已采完,礦區(qū)西部各煤層還未開采。3、現(xiàn)有主要通風(fēng)及瓦斯抽采設(shè)備情況(1礦井主通風(fēng)機(jī)設(shè)備主通風(fēng)機(jī):FBCDZ-6-N011型防爆軸流式通風(fēng)機(jī)2臺,配用電機(jī)功率:45×2KW。(2礦井監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備:KJ90NA型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)1套。(3礦井瓦斯抽采設(shè)備:2BEA-303型瓦斯抽采泵2臺,配用電機(jī)功率: 55KW。200×5mm無縫鋼管200m,150×4.5mm無縫鋼管600m。第五節(jié)礦井開采技術(shù)條件一、礦井水文地質(zhì)條件

29、礦區(qū)最高點(diǎn)在礦區(qū)北東部,海拔標(biāo)高+2141.1m。最低點(diǎn)在礦區(qū)南部沖溝,海拔標(biāo)高+1951.3m,相對高差189.3m,一般海拔標(biāo)高在+1970m+2000m,總體地形北東部高、南西部低。區(qū)內(nèi)地形高差較大, 切割較深,起伏不平,溝谷發(fā)育,有利于地表逕流排泄;地下水接受大氣降水,補(bǔ)給條件差。1、地表水體礦區(qū)內(nèi)無大的地表水體,僅在礦區(qū)中南部焦煤場及井口往南有一季節(jié)性小溪,對礦山煤層開采影響不大。2、地層含隔水層劃分(1第四系(Q孔隙強(qiáng)含水層由坡積物、殘積物、沖積物和耕植土所組成,多為巖塊、砂、礫和粘土堆積,零星分布于溝谷、凹地及大溝煤礦煉焦場地,厚度010m。透水性好,旱季干枯,有季節(jié)性泉點(diǎn)出露,

30、泉流量較小,對深部礦井充水無直接影響。(2飛仙關(guān)組第一段(T1f1隔水層巖性主要由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及少量薄層狀粉砂巖組成,該段地層礦區(qū)西部大面積分布,出露地層厚度>90m,巖石裂隙不發(fā)育,節(jié)理不發(fā)育,屬隔水性良好地層。對礦井充水無直接影響。(3三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k裂隙弱含水層主要出露在礦區(qū)中部及北部部分地區(qū),地層厚度70120m,一般90m,巖性為灰黃色、黃綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖,頂部為細(xì)粒砂巖,淺部風(fēng)化裂隙較發(fā)育,地表泉點(diǎn)流量0.0080.047l/s,隨深度增加風(fēng)化裂隙減少,含水性相對較弱,對礦井充水有間接的影響。(4二疊系上統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M(P2c+ P2l裂隙弱含水層主要出

31、露在礦區(qū)南部,巖性由粉砂巖,泥質(zhì)粉砂巖,泥巖,少量細(xì)砂巖,似層狀菱鐵巖及煤層組成。出露地層厚度161.18m,淺部風(fēng)化裂隙較發(fā)育,露頭區(qū)接受大氣降水的補(bǔ)給,以風(fēng)化殼中下降泉就近排泄,泉點(diǎn)流量0.0140.45l/s,該層為礦坑充水的直接含水層。3、斷層的導(dǎo)水性和富水性礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造相對復(fù)雜,在礦區(qū)中部以東共發(fā)現(xiàn)5條斷層,其中近似南北向的有F1、F2、F3,均為正斷層;近似東西向的有F5逆斷層,F4為走向逆斷層。斷層破碎帶較寬,巖石破碎,斷層的富水性和導(dǎo)水性略大于斷層兩盤巖層,因此,斷層對礦山煤層開采有較大的影響。4、老窯積水在礦區(qū)南部的淺部煤層,開采歷史悠久,老窯、廢窯較多,采煤深度從幾米至幾

32、十米,內(nèi)存有大量老窯積水,對礦井威脅較大,因此礦井在開采中應(yīng)特別注意防范老窯積水。5、生產(chǎn)礦井水文地質(zhì)情況綜上所述,礦區(qū)水文地質(zhì)條件屬以裂隙含水層直接充水為主的中等類型。預(yù)計(jì)礦井正常涌水量30m3/h,最大涌水量50m3/h。二、礦井工程地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)含煤地層賦存于松散巖組、軟弱巖組和軟弱半堅(jiān)硬巖組中。巖石力學(xué)強(qiáng)度不均,軟硬相間,風(fēng)化作用較強(qiáng),節(jié)理發(fā)育,煤層直接頂板以泥巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主,巖石穩(wěn)定性差,開采過程中易冒頂、垮塌、片幫及變形等工程地質(zhì)問題。斷層破碎帶巖石力學(xué)強(qiáng)度低,底板多為泥巖,吸水易膨脹,巖層松軟。礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬以層狀巖類為主的中等類型。三、礦井瓦斯等級、煤塵爆炸性和煤

33、的自燃傾向性;礦井煤(巖與瓦斯(二氧化碳突出危險性(一瓦斯(或二氧化碳1、礦井瓦斯資料來源(1礦井瓦斯等級鑒定報告根據(jù)云南省煤炭工業(yè)局近幾年對大溝煤礦所做的瓦斯等級鑒定結(jié)果,該礦井屬高瓦斯礦井。詳見:礦井近幾年瓦斯等級鑒定結(jié)果表(表151。表151 礦井近幾年瓦斯等級鑒定結(jié)果表 (2瓦斯參數(shù)測定報告根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)提交的富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦煤層瓦斯參數(shù)測定報告,測定結(jié)果詳見:礦井主要可采煤層瓦斯參數(shù)測定結(jié)果匯總表(表152表152 礦井主要可采煤層瓦斯參數(shù)測定結(jié)果匯總表 2、礦井瓦斯含量分析及選取設(shè)計(jì)分析認(rèn)為,“瓦斯參數(shù)測定報告”為現(xiàn)場實(shí)測資料,布置的測點(diǎn)、操作程序均符合相關(guān)規(guī)定、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),

34、能真實(shí)反映礦井的瓦斯賦存狀況。因此,設(shè)計(jì)取“瓦斯參數(shù)測定報告”作為設(shè)計(jì)依據(jù)。詳見:礦區(qū)主要可采煤層原煤瓦斯含量表(表153表153 礦區(qū)主要可采煤層原煤瓦斯含量表 注:設(shè)計(jì)分析認(rèn)為,在鉆孔封孔以及煤樣收集過程中,由于人工操作而存在一定的誤差,可能造成鉆孔封孔效果不佳或漏氣。因此,設(shè)計(jì)考慮采用1.4的修正系數(shù)。3、礦井瓦斯等級預(yù)測根據(jù)第二章第二節(jié)礦井瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果,本礦井屬高瓦斯礦井。(二煤的自燃傾向性根據(jù)江西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心于2005年9月對該礦C7煤層自燃傾向性鑒定資料,該煤樣屬容易自燃。設(shè)計(jì)按該區(qū)煤層屬容易自燃煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)。建議煤礦業(yè)主盡快取其它煤層樣進(jìn)行煤的自燃傾向性鑒定工作

35、,以指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。(三煤塵爆炸性根據(jù)江西煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗(yàn)中心于2005年9月對該礦C7煤層煤塵爆炸性鑒定資料,該煤樣煤塵有爆炸性。設(shè)計(jì)按該區(qū)煤層有爆炸性進(jìn)行設(shè)計(jì)。建議煤礦業(yè)主盡快取其它煤層樣進(jìn)行煤塵爆炸性鑒定工作,以指導(dǎo)礦井的安全生產(chǎn)。(四礦井煤(巖與瓦斯(二氧化碳突出危險性1、礦井煤(巖與瓦斯(二氧化碳突出危險性的判定依據(jù)(1根據(jù)礦井實(shí)際發(fā)生的瓦斯動力現(xiàn)象判定(2根據(jù)拋出煤炭的噸煤瓦斯涌出量判定拋出煤的噸煤瓦斯涌出量大于(或等于30m3/t或?yàn)楸緟^(qū)域煤層瓦斯含量的2倍以上的瓦斯動力現(xiàn)象。(3根據(jù)煤層突出危險性指標(biāo)判定對按照上述規(guī)則還不能判定性質(zhì)的瓦斯動力現(xiàn)象,應(yīng)根據(jù)測定的煤層突出危

36、險性指標(biāo)或典型突出預(yù)兆,進(jìn)行綜合分析,作出最后鑒定結(jié)論。2、礦井煤(巖與瓦斯(二氧化碳突出危險性分析(1礦井未發(fā)生過煤(巖與瓦斯(二氧化碳突出動力現(xiàn)象。(2根據(jù)煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范(AQ10242006關(guān)于煤與瓦斯突出礦井(或煤層的判斷規(guī)則,只有全部指標(biāo)達(dá)到或超過臨界值時,方可將該煤層定為突出煤層,礦井定為突出礦井。根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)提交的富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦煤層瓦斯參數(shù)測定報告,本次測定的M7、M9、M13、M15煤層瓦斯壓力及M7、M9、M13煤層瓦斯放散初速度未達(dá)到突出指標(biāo)要求。根據(jù)國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤與瓦斯突出防治工作的通知(安監(jiān)總煤裝2010154號文的

37、要求,M7、M9、M13、M15煤層煤體堅(jiān)固性系數(shù)、煤的破壞類型均在突出指標(biāo)范圍內(nèi),建議業(yè)主委托有資質(zhì)單位對礦井進(jìn)行煤與瓦斯突出危險性鑒定。如果有煤與瓦斯突出危險,必須委托有資質(zhì)單位進(jìn)行防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)。3、本設(shè)計(jì)采取了預(yù)防性防突措施。四、環(huán)境地質(zhì)條件1、滑坡及地震區(qū)域內(nèi)歷史上未出現(xiàn)大的破壞性地震,該區(qū)地震基本烈度為七度。區(qū)內(nèi)未發(fā)生過滑坡、泥石流、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,但是隨著采礦活動的進(jìn)行及擴(kuò)大,礦井排放的污水、矸石堆放受雨水淋漓后將會加速地表的水土流失,礦區(qū)在開采利用煤炭資源的同時,應(yīng)注意加強(qiáng)環(huán)保意識,綜合治理,最大限度地減少開采活動對地質(zhì)環(huán)境的影響。2、地溫:該區(qū)為地溫正常區(qū)。3、采礦工程對地質(zhì)環(huán)

38、境的影響主要表現(xiàn)為廢水、廢渣以及地表塌陷對環(huán)境的影響。總體上區(qū)內(nèi)無破壞性地震災(zāi)害、無大的滑坡、泥石流危害,以往私挖亂采已得治理,地表已大部分復(fù)耕,無大的污染源,無熱害,地表水質(zhì)與地下水水質(zhì)較好,無其它環(huán)境地質(zhì)隱患,因此該區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件為中等類型。富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 19第二章 瓦斯抽采設(shè)計(jì)參數(shù)第一節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)提交的富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦煤層瓦斯參數(shù)測定報告,測定結(jié)果詳見:礦井主要可采煤層瓦斯參數(shù)測定結(jié)果匯總表(表153第二節(jié) 礦井瓦斯儲量礦井瓦斯儲量包括可采煤層、不可采煤層以及圍巖中所賦存的瓦斯,其計(jì)算公式如下:321W W W

39、+=W=ni i i X A W 1111=ni i i X A W 1222(213W W K +=W 式中:W 礦井瓦斯儲量,萬m 3;W 1礦井可采煤層的瓦斯儲量,萬m 3;W 2受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲量,萬m 3;根據(jù)礦區(qū)煤層綜合柱狀圖分析,不可采煤層的瓦斯儲量占可采煤層的瓦斯儲量的28%。W 3受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量,萬m 3; A 1i 礦井可采煤層i 的資源量,萬t ;X 1i 礦井可采煤層i 的瓦斯含量,m 3/t ; A 1i 礦井可采煤層i 的資源量,萬t ;富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院20

40、 X 1i 礦井可采煤層i 的瓦斯含量,m 3/t ;A 2i 受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層i 的資源量,萬t ; X 2i 受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層i 的瓦斯含量,m 3/t ;K 圍巖瓦斯儲量系數(shù),可取0.050.20,設(shè)計(jì)取0.1。 詳見:礦井瓦斯儲量計(jì)算表(表2-2-1 從表中可以看出礦井瓦斯儲量5012.96萬m 3。第三節(jié) 瓦斯可抽量瓦斯可抽量是指在瓦斯儲量中能被抽出的最大瓦斯量,其計(jì)算公式如下:K W W c = 321K K =K K 0041(W W W K K C -=式中:W c 可抽瓦斯量,萬m 3; W 礦井瓦斯儲量,萬m 3; K 可

41、抽系數(shù);K 1瓦斯涌出程度系數(shù);K 2負(fù)壓抽采時的抽采作用系數(shù),取1.2;K 3礦井瓦斯抽采率,%,礦井屬于可以抽采類型,根據(jù)國內(nèi)其他類似礦井經(jīng)驗(yàn)并采取措施,取30。K 4煤層瓦斯排放率。取0.8。 W o 煤層原始瓦斯含量,m 3/t ;W c 運(yùn)到地面煤的殘余瓦斯含量,m 3/t ;從計(jì)算結(jié)果看,礦井瓦斯可抽量1012.56萬m 3。詳見: 礦井瓦斯可抽量預(yù)測結(jié)果(表231富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)表221 礦井瓦斯儲量計(jì)算表 表2-3-1 礦井瓦斯可抽量預(yù)測結(jié)果表 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院21富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì)曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院22第四節(jié) 礦井瓦斯涌出量

42、預(yù)測一、礦井瓦斯涌出來源礦井瓦斯涌出量主要由采煤、掘進(jìn)和采空區(qū)3部分構(gòu)成。 二、礦井瓦斯涌出量預(yù)測設(shè)計(jì)根據(jù)我國安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法(AQ1018-2006的規(guī)定,按分源法計(jì)算礦井瓦斯涌出量。(一礦山統(tǒng)計(jì)法1、按礦井瓦斯等級鑒定資料如前所述,因礦井近幾年來都在改擴(kuò)建建設(shè)過程中,未能設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力狀態(tài)下的礦井瓦斯涌出情況,因此,設(shè)計(jì)僅作為參考。(二分源法 1、計(jì)算依據(jù)(1結(jié)合“瓦斯參數(shù)測定報告”作為設(shè)計(jì)依據(jù),按分源法計(jì)算礦井瓦斯涌出量。(2設(shè)計(jì)考慮一個采煤工作面兩個掘進(jìn)工作面滿足6萬t/a 設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。礦井年產(chǎn)量6萬t ,日產(chǎn)量182t ,采煤工作面日產(chǎn)量164t ,掘進(jìn)工富源縣大河鎮(zhèn)大溝煤礦瓦斯抽采工程初步設(shè)計(jì) 曲靖市煤炭設(shè)計(jì)研究院 23作面日產(chǎn)量18t 。(3礦井主要可采煤層