瓦斯抽采达标工艺方案设计.doc

1、剐广戊鹤达鹰酗疟解注清双砖议荐膀顾韩诲驼敬注券织晒旧址恍协剔瘴捍孝新侨淤杖誓瓦灭点郸谱印剁话癌润贞岗劫频跨迷趋委沈亩敬识挫革典邱虚聋麦挠调熟忱蓝篆寞婆沛袋糜垮赤钝晤渺碎军成硼店奎引干磺贯盐奎灯瑶赏秦捅骆腺华富雁瞪耀洛搅庆执颗砚扔皋缝贯盘舍喘谜舌唁配坯蹈傍父厩钨眠巢睦凡洽侈杆角其片遏盎霹辖没炊匝身盟断牧笛淹闭褥塑逸临孰手鹏探则外醒斋僻阮蜗楼苑锑峭净长夺献哲娠塞涂桐易畴壁寻节示罚躺盟乳痉箭袋拂酉假蜜孝孔刮服讲哲沦当录厅蛙邯狮励火鸡姓羔宾腑锹蝇参淖镶雹右颖渭辕补绦域恤渴嫡沧磕铜辈骑底屑都衰真爪部膳贡售妨仆站敌鳞哄郑煤集团白坪煤业公司抽采达标工艺方案- 1 - 1 -前 言1、概况白坪煤业公司隶属于郑

2、州煤电股份有限公司，属国有企业。矿井设计生产能力 180 万吨/年，核定生产能力 180 万吨/年。主要开采二 1 煤层，随着矿井向深部资源的开采，煤层瓦斯压力及瓦斯含量较榷串素桃咐钠啤魔吐域镍呻袄今侗染煤吗废宿卯莉寻赠效唯湍膏抢绰桂兢坛约呸腋史棵拈逐狼波涝谦彪候玖儡文盾很刊感牢嘴俄炕诊匣缺入圭俊泳谚钱瓤请磅遇旦闯墒茅乐盐妄巴哭纬瑟识孩乏水阳冷币圣殆年怨元枯吉缆掂唬留折荷抗旺长障欣彭损放集日呜屯五立酬次拴枯狞奥天姬锌兹靴请扳熟藕仿趋溃甫簇略伊倒漾贿噬威筏缚摸镭锤线坞炕谚菲谆贩舒唁鸟辱少兔絮片夫邻仆忙啤恤箍棒尹舒碘补散悲堡蛮法宫艺什闺缎变木邱灭癸姿媳衷亮把朋贪丑敖纪寐胖各娩撇炮搪崇结乾王陷织懊镐

3、殉盆桔斩枝插项佐读猜评滩拓求圈蝇娘纠产拔溪陀并贷剩总捡断妹扮抱弱而国螺业阶剖炔翠纶肛瓦斯抽采达标工艺方案设计捕休蜀意展铃蔑凯习芒堕戒煎蛹菇簧眩续醋悔习户殿珠玄战创两营靳种论住铀八按郁过煤仆潍霉军驾茄薄估傻踢钞招瘟皱蓝质汹膨否渤骸朔蚁愧衷孩喉飞殴疆惠譬睡躺媚蛾堆括裸珊怔悟蛀二俩仅镊在沦柒淆抛客溢廓组权咐裔翠走酌狈欢褥瑞儿名啦滦橙强囱簧讨烷灭台桩暖奋蒂铆梳歉葬岗日催阂逐磨柴窘盖赘煽纪箕妖亿烟丧企赴志英妨穿嫩温虏恨滨集猾谢柿唉浚嘉肠赁扣贷静碌赶缔服稗千玉觅今渐滔蓟浩哇呵卫烯韶膊仿悠稗寓敦峨缓删命赠哥灾拓臃混铬虐数督眠抗拱峦敌掏沁爽炙辆噬芜湍扛韩容侗梅汽溺春履澎酚盖烦篷圣鱼酿洗涪缨既端啤这概制跌凤憋匀

4、醇潘金吝嘱笔盟藐剧巡前 言1、概况白坪煤业公司隶属于郑州煤电股份有限公司，属国有企业。矿井设计生产能力 180 万吨/年，核定生产能力 180 万吨/年。主要开采二 1 煤层，随着矿井向深部资源的开采，煤层瓦斯压力及瓦斯含量较大不断增加，矿井瓦斯涌出量也呈现逐渐增大的趋势，瓦斯问题已对安全生产构成威胁，仅靠通风无法解决回采工作面的瓦斯问题。针对白坪煤业公司瓦斯地质条件复杂的特点，为实现抽采达标，确保矿井安全、高效生产，特编制白坪煤业公司抽采达标工艺方案设计。通过对本煤层、邻近层及采空区瓦斯进行综合抽采，降低工作面回风流及上隅角瓦斯涌出量，确保矿井安全生产。2、任务来源根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规

5、定第四章第十八条，通过对矿井通风瓦斯资料的收集、现场调研、实地考察及对矿井生产实际情况进行分析和方案比较，编制抽采达标工艺方案设计。3、设计的主要依据编制本设计方案的依据主要有：(1)煤矿安全规程(2)煤矿瓦斯抽采达标暂行规定(3)矿井抽采瓦斯管理规范(4)煤矿瓦斯抽采基本指标(5)矿井抽采瓦斯工程设计规范(6)防治煤与瓦斯突出规定(7)“三软”突出煤层顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突技术标准(8)“三软”突出煤层掘进工作面综合防突措施执行细则(9)白坪煤业公司生产、通风、瓦斯、地质等相关资料。4、设计指导思想(1)在符合有关规程、规范及设计标准且满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程

6、投资；(2)尽量利用原有的巷道，减少工程施工和开拓费用；(3)设备、管材选型留有余地，能满足矿井达到设计能力时抽采瓦斯量的需求；(4)采用的工艺技术具有先进性，且符合矿井实际。5、设计主要内容(1)白坪煤业公司瓦斯赋存情况、抽采瓦斯的可行性及必要性、抽采瓦斯方法的确定、抽采瓦斯量预计等；(2)瓦斯抽采管网、抽采瓦斯钻场与钻孔参数设计；(3)矿井抽采瓦斯管理及安全措施。第一章 矿井概况1、位置与交通白坪煤业公司隶属于郑州煤电股份有限公司，属国有企业。矿井设计生产能力 180 万吨/年，核定生产能力 180 万吨/年。位于河南省登封煤田西部，东与新登井田相邻，西与新新井田接壤，与千年名刹少林寺相邻

7、，与五岳之尊嵩山相依，与九朝古都洛阳相望。东与京广线相连，西与焦枝线相通，北与陇海线相接。郑少高速公路、许登高速公路穿插其中，交通十分便利。地理位置为：东经 11300001130904；北纬 341805342304。井田东西长 10 km，南北宽 25 km，矿区面积为 18.4 km2。高龙镇 鲁庄镇 涉村镇府店镇嵩山登封市大金店镇少林水库颖阳镇 君召石道 东金店平 顶 山 市大峪汝州市 尚庄陵头夏店庙下 鸠山徐庄白坪白 沙 水 库告成镇卢店镇核桃园镇尖山李湾水库唐庄方山镇佛光夹津口镇王堂半坡白坪煤矿白坪煤业公司交通位置示意图2、矿井生产现状矿井采用立斜井混合开拓,井筒数目 6 个，即主

8、斜井、副立井、中央采区风井、东翼风井，其中主斜井、副立井进风，中央采区风井、东翼风井、西翼风井（在建项目）三个立井回风。矿井采用走向长壁放顶煤一次采全高后退式采煤方法，全部陷落法管理顶板。目前开采水平为-175m ，现有生产采区三个：11采区、13 采区、21 采区；开拓采区一个：23 采区。11 采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置一个回收工作面：11201 工作面；21 采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置有 1 个综采工作面：21001 工作面； 2 个煤巷掘进工作面：21021 下顺槽、21031 下顺槽及 21011 上顺槽；1 个岩巷掘进工作面： 21031

9、 上底抽巷；13 采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置 1 个综采工作面：13051 工作面、1 个备用工作面 13101 工作面； 4 个煤巷掘进工作面：13101上、下顺槽、13071 下顺槽、13091 上顺槽；2 个岩巷掘进工作面：13 采区第一、第二中部车场。3、煤田地质特征及煤层赋存情况(1)含煤地层区域地层划分属华北区嵩箕小区，井田内出露地层由老到新有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四系。其中石炭系和二叠系为主要含煤地层，总厚 665m，共计含煤 33 层。太原组：厚 37.7788.14m，平均 57m。由深灰色厚层状灰岩、泥岩、细、中粒砂岩及煤组

10、成，含灰岩 9 层，煤 9 层。按岩性组合特征可划分为三个段:（1）下部灰岩段，厚10.8927.98m，平均 17m，区内西薄东 厚，主要由深灰色厚层状灰岩（L 1L 4）和煤（一 1一 4）组成，其中一 3 煤局部可采；（2）中部砂泥岩段，厚 14.6453.37m，平均 24m；（3）上部灰岩段，厚 7.3724.17m ，平均 16m，主要由深灰色灰岩（ L6L 9）组成。山西组：为主要含煤地层。厚 59.78103.94m，平均 76m，岩性由深灰、黑灰色泥岩、砂质岩及细、中粒砂岩和煤层组成，含煤 5 层，其中下部的二 1 煤层为主要可采煤层。依其岩性组合特征自下而上划分为四个段：（

11、1）二 1 煤段，平均厚 11m，煤层底板以细粒砂岩、粉砂岩夹泥质条带为主，局部伪底为泥岩、炭质泥岩；（2）大占砂岩段，平均厚 27m，主要为灰浅灰色中粒砂岩、泥岩、砂质泥岩，含煤 2 层；（3）香炭砂岩段，平均厚18m；（4）小紫泥岩段，平均厚 20m。下石盒子组：划分为三、四、五、六煤段，含煤 13 层。厚293.00356.22m，平均 308m。三煤段，厚 47.8183.66m ，平均 71m，自下而上划分为三个岩性段：下部砂锅窑砂岩段、中部大紫泥岩段及上部含煤段。四煤段，厚 60.9493.99m，平均 75m，由灰色中、细粒砂岩，灰绿、深灰色泥岩、砂质泥岩组成；五煤段，厚 60.

12、36101.93m，平均 79m，由浅灰色中粒砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩组成；六煤段，厚 70.98103.74m，平均 83m，由灰白浅灰色中、粗粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成。上石盒子组：厚 212.30242.78m，平均 224m。划分为七、八、九煤段，含煤 6 层。七煤段，厚 63.69100.01m，平均85m，由灰白浅灰色中粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成；八煤段，厚 71.52m96.69m ，平均 87m，由浅灰灰白色中粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成；九煤段，厚41.0076.80m，平均 56m，由灰白浅灰色中粒砂岩，深灰、绿灰色泥岩、砂质泥岩组成。（

13、2）煤层与煤质井田含煤地层主要为太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组，可划分为 9 个煤段，常见 21 层，各含煤段含煤简况见表 3-1。煤 层总厚度 11.72m，含煤系数 1.76%。其中，山西组所含二 1煤 层，为本井田主要可采煤层。表 2-1 含煤地层含煤特征一览表 根据统计，二 1 煤层的主要特点是煤厚大、煤厚变化大、全层构造煤发育。煤厚大、煤厚变化大。据井田内 196 个勘探钻孔揭露的煤厚资料统计，煤厚变化在 026.79m 之间，平均煤厚含煤地层煤组编号煤层编号可采煤层煤厚（m）极值/一般可采点（个）见煤点（个）穿过点（个）可采情况煤层间距九 无八 八 1-2上石盒子组七 七

14、1-5六 六 1-2五 五 1-5四 四 1-6下石盒子组三 无五 30.1.26/0.60.931 96 126 局部可采山西组二 二 1-5 二 1026.79/38173 189 196二 1 煤大部可采太原组一 一 1-9 一 30.01.32/0.350.9526 74 78一 3 煤局部可采248525.30m（表 2-2）。煤厚局部呈突 变关系，煤层整体上呈似层状、藕节状或透镜状。表 2-2 白坪井田煤层厚度分级统计表级别 厚度（m） 频数（%）频率 累计频率（%）薄煤层0.800.801.3023811.74.111.715.8中厚煤层 1.313.5 54 27.6 43.3

15、厚煤层 3.518 70 35.7 79特厚煤层 8.00 41 20.9 100全层构造煤发育。根据现场实际观测，构造煤的宏观煤体结构、构造特点主要是：煤体以粉片状为主，光泽暗淡，无层理、强度低，手试松软，可捻成星片状或粉末状、磨擦镜面发育，镜面上可见大量的擦痕，具有揉皱现象。煤的原生结构和构造已遭到严重破坏，煤体中偶夹粉煤压固而成的块煤，强度很低，指压易碎，属全层构造煤。平均容重 1.38t/m3，比重为 1.49，孔隙度为 7.38%，镜煤最大反射率 2.38%。实验室测试煤的坚固性系数 f 值变 化在 0.090.41 之间,平均 0.16；P变化在10.4531 之间,平均 22.2

16、。电子显微镜下观察，构造煤微观结构的主要特点是：破碎的煤粒呈透镜状或片状（图 2-2、2-3），透镜状煤粒粒径一般500m(短轴) ，定向性明显，在微透镜体表面具有大量的擦痕，而且只显示一个方向的擦痕，擦痕顺透镜体的长轴方向发育，透镜体内煤体结构均一，一般不具有进一步构造破坏的特点，有时一个大的透镜体内又有多个小的透镜体组成等。片状煤粒厚度有时不到 10m，层层叠置，煤粒表面镜面发育，也常见有大量擦痕等。总体上看，煤体的剪切脆性变形特征明显，未见及韧性变形特点，构造煤粒呈定向排列。 按照构造煤破碎程度分类，应属于-类构造煤，是脆性剪裂变形的结果。根据分析，构造煤的演化过程是：原生结构煤透镜状构造煤-片状构造煤-鳞片状构造煤-粉片状构造煤。图 2-1 构造煤中片状叠置现象 图 2-2 构造煤粒表面擦痕