xx煤矿煤层气抽采利用规模化建设方案.doc

1、1榆 树 岭 煤 矿 煤 层 气 抽 采 利 用规 模 化 建 设 方 案新 疆 库 车 县 科 兴 煤 炭 实 业 有 限 责 任 公 司2009 年 5 月21、煤矿区煤层气抽采利用形势1.1 煤炭开发形势1.1.1 煤炭开发现状一、 煤炭赋存情况本区含煤地层为下侏罗统塔里奇克组(J 1t)，地层厚度为340355m，含煤 811 层，自上而下编号为下 1下 12。其中下5、下 7、下 8、下 10 及下 12 为主要可采煤层。下 5 煤层露头在本区内均已火烧，其余各煤层多为局部可采和不可采煤层，本次工作所控制煤层总厚度最大为 28.67m，其含煤系数为 8.19。、煤层倾角：本矿井煤层倾

2、角 10左右，属缓倾斜煤层，井田周边境界清楚，设计井田境界煤柱按 20m 留设。、埋深：含煤地层为下侏罗统塔里奇克组（J1t） ，地层厚度为 340355 米，含煤 811 层，自上而下编号为下 1下 12。其中下5、下 7 及下 8、下 10、下 12 为主要可采煤层，也是本层工作的重点煤层。下 5 煤层露头区内均已火烧，其余各煤层多为局部可采和不可采煤层，本次工作所控制煤层总厚度最大为 28.67 米，其含煤系数为 8.19%。二、煤质（一） 、物理性质本区各煤层物理性质基本相同，均为黑色，碎块及粉末状，性脆，沥青光泽，参差状阶梯状及贝壳状断口，比重大，条带状及均一状结构，节理及内生裂隙发

3、育，宏观煤岩类型主要以半亮型及半暗型煤为主。本区各煤层显微煤岩组成，均以有机显微组份的镜质组份为主，惰质组份次之。3变质阶段：各煤层的变质阶段均为 0。显微煤岩类型：区内各煤层的煤岩类型均为亮暗煤暗亮煤型。（二）煤的化学性质和工艺性能据本次采样化验分析，本区各主要可采煤层其化学性质如下：1、化学性质（1）工业分析下 5 煤层：其原煤空气干燥基水份 M.ad 含量较稳定，一般在0.921.18之间，平均为 1.03，精煤空气干燥基水份 M.ad 为0.961.55，平均为 1.26；原煤干基灰份 A.d 为4.3821.15，平均 9.67，精煤干基灰份 A.d 产率为2.769.71，平均 5

4、.13；原煤可燃基挥发份产率 V.daf 为35.8240.51，平均 38.36，精煤可燃基挥发份产率 V.daf 为34.4639.93，平均 37.15。下 7 煤层：其原煤空气干燥基水份 M.ad 一般在 0.621.20之间，平均为 0.80，精煤空气干燥基水份 M.ad 为0.801.34，平均为 1.04；原煤干基灰份 A.d 产率为5.2433.63，平均 22.87，精煤干基灰份产率 A.d 为3.1210.57之间，平均 7.35；原煤可燃基挥发份产率 V.daf 为34.9640.45，平均 38.92，精煤可燃基挥发份产率 V.daf 为33.4539.36，平均 37

5、.58。下 8 煤层：其原煤空气干燥基水份 M.ad 一般在 0.720.79之间，平均为 0.73，精煤空气干燥基水份 M.ad 为0.801.04，平均为 0.91；原煤干基灰份 A.d 产率在21.0626.88之间，平均 23.26，精煤干基灰份产率 A.d 平均5.21；原煤可燃基挥发份产率 V.daf 为 37.4041.93，平均39.19，精煤可燃基挥发份产率 V.daf 平均为 38.10。4下 10 煤层：原煤空气干燥基水份 M.ad 在 0.721.32之间，平均为 0.87，精煤空气干燥基水份 M.ad 为 0.431.61，平均为 1.01；原煤干基灰份 A.d 产率

6、在 6.02 23.55之间，平均12.50；精煤干基灰份产率 A.d 在 1.767.06 之间，平均3.53；原煤可燃基挥发份产率 V.daf 为 36.7242.36，平均39.52，精煤可燃基挥发份产率 V.daf 为 34.9238.73，平均为37.23。下 12 煤层：原煤空气干燥基水份 M.ad 在 0.700.92之间，平均为 0.81，精煤空气干燥基水份 M.ad 为 0.791.18，平均为 1.02；原煤干基灰份 A.d 产率在 10.1719.22之间，平均15.44；精煤干基灰份产率 A.d 在 2.427.95 之间，平均4.58；原煤可燃基挥发份产率 V.daf

7、 为 32.1044.01，平均38.34，精煤可燃基挥发份产率 V.daf 为 31.3638.49，平均为36.42。各煤层煤质主要指标见表 1-2-2。各煤层煤质主要指标成果表表 1-2-2原 煤 分 析 精 煤 分 析煤层编号 M.ad（） A.d（） V.daf（） M.ad（） A.d（） V.daf（）下 5 03.1892（67.9152384（36.815402（26.519（13.57962（15.37946（下 7 .6. 9.04.38.08.下 8 73.08（26.38（1.3407（9.1（21.57（10.3942（下10 .216（50.1（52.9（0.63

8、（3.06（.7（下12 8.09（4.97（34.80（2.187（58.497（42.3698（注：该平均值为加权平均值5（2）元素分析：各煤层元素含量均以炭元素干燥基 C.daf 含量为主，均在 80以上，氧加硫元素干燥基（O+S ）.daf 含量次之，多在 10左右。氢元素 H.daf 含量变化范围在 5左右，氮元素N.daf 含量均在 1.5以下。各可采煤层元素分析见表 1-2-3。各可采煤层元素分析成果表表 1-2-3元 素 分 析煤层编号 C.daf（）H.daf（）N.daf（）（O+S）.daf（）C:H下 5 49.83702（23.5764（13.208（15.04816

9、.0下 7 65.1.466.93（15.0下 8 43.2（26.54（8.152（10.84716.2下10 6.089（31.0（39.（.952（15.7下12 72.35（2.5479（47.126（.367（16.0（3）煤中的有害元素各煤层的有害元素中干基全硫含量较低，在 0.100.66之间，其它各有害元素，磷、氯、砷含量也较低，氟含量虽变化范围较大，在 1493ug/g 之间，但达不到对环境产生危害的指标值，可满足各部门对煤中有害元素的要求标准。各可采煤层有害元素见表1-2-4。各可采煤层有害元素汇总表表 1-2-4全硫 St.d（）煤层编号 原煤 精煤磷 P.d（）氟 F.

10、ad（）氯 CL.d（）砷 As.ad（ug/g）下 5 20.41（20.41（01.4（52816（04.82（16下 7 40.612（46.0523（05.142（7093（038.59（12（下 8 3.（.（下10 0.41（31.0724（01.2（428135（027.61（2（下12 3.26（.68（.（7（3.48（0（2、煤的工艺性能（1）发热量据采样资料，本区各煤层发热量较高，原煤干基弹筒发热量均在 25MJ/Kg 以上，最高可达 33.43MJ/Kg，属中等高发热量煤。各煤层发热量见表 1-2-5。各煤层发热量成果表（两极值/平均值）表 1-2-5原 煤 分 析 精

11、煤分析煤层编号 Qb.d（MJ/Kg） Qb.daf（MJ/Kg） Qb.daf（MJ/Kg）下 5 63.0472859.364220.347下 7 .9（ 8.7（ 9.5（下 8 61.25740.342130.817下 10 93.8（ .5（ .54（下 12 4.208.342910.38（2）煤的粘结性本区主要可采煤层中下 5煤层粘结指数变化较大，从最小为 8 到最大为 95，下 7、下 8、下 10、下 12煤层粘结指数较稳定，多 90 左右。各煤层焦渣及粘结性见表 1-2-6。7各煤层焦渣特征及粘结性成果表（两极值/平均值）表 1-2-6焦 渣 特 征 胶质层煤层编号 原煤

12、精煤粘结指数 Y（mm） X（mm） 曲线型下 5 3 7 4 8 8 95 0.9514.309平 滑 下 降 之 字 波 型下 7 3 7 5 7 53 96 .3（.5624（之 字 波 型下 8 5 7 7 8 73 99 6.14.89之 字 波 型下106 7 7 8 90 101 .07（.40236（之 字 波 型下1247 4 8 39 101 2.6853 8.5（ 之 字由以上结果可知：本区可采煤层下 5、下 7煤层为弱粘结中强粘结煤；其它则均为中强粘结性。（3）煤灰成份及灰熔融性各可采煤层灰成份含量不稳定，上部下 5煤层以 CaO 含量为主，SiO2含量次之；下 7、下

13、 8煤层则以 SiO2含量为主，AL 2O3含量次之；下 10煤层以 SiO2含量为主，Fe 2O3和 CaO 含量次之；下 12煤层以SiO2含量为主，AL 2O3、Fe 2O3和 CaO 含量次之，AL 2O3含量稍高于Fe2O3和 CaO 含量。各可采煤层灰成份及灰熔融性见表 1-2-7。煤层灰成份及灰熔融性成果表（两级值/平均值）表 1-2-7灰成份测定 灰熔融性煤层编号 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 TiO2 ST下 5 6.2439.6123.65 12.5621.5617.04 3.2610.987.80 22.5858.2037.79 3.155.8

14、04.40 0.796.063.29 0.201.170.69 121014001335下 7 29.8571.8162.21 4.8615.586.73 10.0717.2315.40 2.0228.527.31 1.003.722.18 1.184.562.06 0.761.301.01 1200140013198下 8 43.8954.8949.68 7.8818.9013.10 13.6418.4416.17 9.6212.5110.99 1.922.862.37 2.206.064.03 1.091.241.17 128313201283下 10 19.5969.5543.89 6.

15、4132.8419.78 8.2315.3811.40 2.8930.3014.52 1.395.613.18 1.455.373.31 0.491.300.79 116013501257下 12 17.8869.2653.99 4.8028.6411.90 6.5417.1013.74 2.4734.0611.59 1.023.992.36 0.763.001.82 0.141.300.96 122014001326综上所述，煤的灰成份除下 5煤层与下部各煤层有差异外，其余各可采煤层均以 SiO2含量为主，其它各成份的含量，不同煤层略有差异。各可采煤层灰熔融性均为低高熔灰份。（三）煤质及其工

16、业用途根据以上分析可知，本区各主要可采煤层煤质特征如下：下 5煤层为特低灰低灰、特低硫、特低磷、高挥发份、中高高热量、低熔高熔灰份、低水份，具弱粘结中强粘结性，良等可选的煤，煤类为 32 弱粘煤为主，45 号气煤(RN、QM)次之，局部分布。下 7煤层为中灰富灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、中等中高发热量、低熔灰高熔灰份，具弱粘结中强粘结性，良等可选的煤层，煤类为 45 号气煤(QM)。下 8煤层为中灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、中等中高发热量、具中强粘结性、高熔灰份、良等可选的煤层，煤类为 3545 号气煤和 13 焦煤(13JM)。下 10煤层为特低灰中灰、特低硫、特低磷、低

17、水份、高挥发份、高发热量、具中强粘结性、属低熔高熔灰份、优等可选的煤层、煤类为 3545 号气煤和 13 焦煤(13JM)。下 12煤层为低灰中灰、特低硫、特低磷、低水份、高挥发份、高发热量、具中强粘结性、属低熔-高熔灰份、良等可选的煤层、煤类为 45 号气煤和 13 焦煤(13JM)。9由上述可知:本区下 5煤为良好的工业动力用煤或民用煤，下7下 12煤层可作为炼焦用煤及配煤。三、地质储量根据该矿井详查地质报告评审意见书（新国土资储评2004120号文）的批复，矿区内下 5、下 7、下 8、下 10、下 12 煤层经估算共获得 332+333 资源量 6654.0 万 t，其中 332 资源

18、量 2018.0 万 t，333 资源量为 4636.0 万 t。另有火烧区保安煤柱 81.0 万 t。矿界范围内分煤层、分水平资源量计算见表 2-1-1。以上储量计算范围是以批准的 4 个拐点坐标连线的垂直投影线为边界进行计算的，其深部境界至+1350m 标高。此次设计根据自治区国土资源厅下发的划定矿区范围批复 ，对深部开采境界提高至+1500m 水平时的矿井资源量进行了计算，其结果为：332 资源量1707.84 万 t，333 资源量 3449.41 万 t，332+333 资源量计 5157.25万 t。矿界范围内+1500m 以上分水平资源量计算结果见表212。分煤层、分水平资源量汇

19、总表表 211 单位：万 t资源量煤层编号水 平（m） 332 333 332+333火区保安煤柱 备注+1600m 以上 406.47 466.82 873.29 80.86+1600+1500m 88.66 1114.91 1203.57+1500m 以下下 5小计 495.13 1581.73 2076.86 80.86+1600m 以上 243.97 326.32 570.29+1600+1500m 162.97 263.06 426.03+1500m 以下 73.92 73.92下 7小计 406.94 663.30 1070.2410+1600m 以上 14.01 68.81 82

20、.82+1600+1500m 37.17 95.79 132.96+1500m 以下 62.45 62.45下 8小计 51.18 227.05 278.23+1600m 以上 469.55 469.55+1600+1500m 632.38 348.55 980.93+1500m 以下 225.98 748.81 974.79下 10小计 858.36 1566.91 2425.27+1600m 以上 86.38 86.38+1600+1500m 122.21 209.22 331.43+1500m 以下 84.77 301.56 386.33下 12小计 206.98 597.16 804.

21、14+1600m 以上 664.45 1417.88 2082.33 80.86+1600+1500m 1043.39 2031.53 3074.92+1500m 以下 310.75 1186.74 1497.49合计小计 2018.59 4636.15 6654.74 80.86+1500m 以上分水平资源量汇总表表 212 单位：万 t资源量水 平（m） 332 333 332+333火区保安煤柱 备注+1600m 以上 664.45 1417.88 2082.33 80.86+1600+1500m 1043.39 2031.53 3074.92计 1707.84 3449.41 5157.25 80.86由上述计算可知，当井田深部开采界限划至+1500m 时，其矿井占用资源量很大，与矿井批准的生产规模不匹配，为此设计建议将井田深部开采界限调整至+1600m 水平。矿界范围内+1600m 水平以上各煤层资源量计算见表 213。+1600m 以上分煤层资源量汇总表表 213 单位：万 t煤层编号 资源量 火区保安煤柱备注