1、密級項目編號保密云南xx礦業(yè)有限公司礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計說明書煤炭科學(xué)研究總院xx分院二八年十一月目 錄前 言- 1 -第一章 礦井概況- 1 -第一節(jié) 井田概況- 1 -第二節(jié) 地質(zhì)特征- 3 -第三節(jié) 井田開拓及采區(qū)劃分- 10 -第四節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限- 12 -第二章 礦井瓦斯抽放可行性研究- 13 -第一節(jié) 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)- 13 -第二節(jié) 礦井瓦斯儲量- 13 -第三節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測- 14 -第四節(jié) 瓦斯抽放必要性和可能性- 20 -第三章 瓦斯抽放初步設(shè)計- 25 -第一節(jié) 礦井瓦斯來源分析- 25 -第二節(jié) 抽放瓦斯方法- 26 -第三節(jié) 鉆場及鉆孔布

2、置- 33 -第四節(jié) 鉆孔施工設(shè)備選型及檢測儀器儀表配置- 41 -第五節(jié) 封孔方式、材料及封孔工藝- 42 -第六節(jié) 抽放瓦斯效果預(yù)計- 43 -第七節(jié) 礦井抽放規(guī)模及抽放年限- 46 -第四章 抽放管路系統(tǒng)及抽放設(shè)備選型- 47 -第一節(jié) 抽放管路系統(tǒng)- 47 -第二節(jié) 抽放設(shè)備選型- 54 -第五章 地面抽放泵站- 60 -第一節(jié) 抽放站選則與布置- 60 -第二節(jié) 瓦斯泵站及附屬設(shè)備布置- 60 -第三節(jié) 抽放站場地平面布置- 60 -第四節(jié) 電氣及通信- 62 -第五節(jié) 瓦斯抽放泵站場地建筑及環(huán)境保護(hù)- 65 -第六節(jié) 給排水、供熱、采暖及通風(fēng)- 66 -第六章 瓦斯利用- 69 -

3、第一節(jié) 礦井瓦斯利用途徑及方案- 69 -第二節(jié) 瓦斯利用管路布置- 70 -第七章 抽放瓦斯管理- 71 -第一節(jié) 隊伍組織- 71 -第二節(jié) 圖紙和技術(shù)資料- 71 -第三節(jié) 管理與規(guī)章制度- 72 -第四節(jié) 常用記錄和報表樣式- 73 -第八章 安全- 76 -第一節(jié) 抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施- 76 -第二節(jié) 檢測、監(jiān)控系統(tǒng)- 77 -第九章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)- 81 -第一節(jié) 機(jī)構(gòu)設(shè)置及人員配置- 81 -第二節(jié) 投資- 81 -第三節(jié) 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與評價- 82 -前 言一、概述xx煤礦位于云南省xx縣，是云南省東部重要煤礦之一，行政區(qū)劃隸屬xx縣墨紅鎮(zhèn)xx村村民委員會管轄。本區(qū)為中低山

4、相間的高原構(gòu)造侵蝕山地地形，山區(qū)地形切割強(qiáng)烈，海拔標(biāo)高+2175+1792m，相對高差383m，地勢東高西低，南高北低，中部低平。1、礦權(quán)設(shè)置情況xx煤礦采礦權(quán)人為云南xx礦業(yè)有限公司，采礦證號：5300000620933。有效期九年，自2006年12月至2015年12月。開采范圍（即云南省國土資源廳批準(zhǔn)的采礦權(quán)范圍）南北長約3.08km，東西寬約2.14km，面積6.58km2，開采深度1800m1350m標(biāo)高，截止2008年3月31日，全礦井共獲得各類煤炭資源儲量8262萬t。2、礦井生產(chǎn)狀況按照xx煤礦審查批復(fù)的初步設(shè)計方案，煤礦設(shè)計采用斜井開拓。在賈古德村以西、20號勘探線以南沿煤層走

5、向平行掘進(jìn)主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井。主斜井和副斜井井口標(biāo)高均為+1832.00m，風(fēng)井標(biāo)高為+1828.00m，三條井筒的方位角均為28，傾角均為23。主斜井采用大傾角膠帶輸送機(jī)提升原煤，同時用于進(jìn)風(fēng)。副斜井裝備jk2.5220型單筒絞車，用于進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井是礦井的專用回風(fēng)斜井。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，到目前為止該礦主、副、風(fēng)井和井底車場現(xiàn)已形成，一采區(qū)回風(fēng)大巷已掘進(jìn)287.2m，一采區(qū)軌道大巷已掘進(jìn)223m。xx煤礦在2008年9月在昆明召開了“云南省xx縣xx煤礦首采m11煤層可行性分析”論證會，經(jīng)過專家論證確定m11煤層作為首采煤層，目前首采工作面11101回采工作面已在準(zhǔn)備中，11101回風(fēng)順槽已

6、掘進(jìn)271.3m ，1110運(yùn)輸順槽已掘進(jìn)193.3m，11101回風(fēng)順槽瓦斯頂抽巷已掘進(jìn)430.4m，11101運(yùn)輸順槽頂抽巷已掘進(jìn)219.5m。在礦井實(shí)際開拓揭露m9和m11煤層和煤巷掘進(jìn)過程中，發(fā)現(xiàn)兩個煤層的瓦斯較大，在煤層鉆孔施工過程經(jīng)常有噴孔、頂鉆和夾鉆現(xiàn)象，掘進(jìn)工作面在炮后經(jīng)常出現(xiàn)瓦斯?jié)舛瘸薜默F(xiàn)象，最高達(dá)到4%，涌出量超過了3m3/min。2008年11月經(jīng)煤炭科學(xué)研究總院xx分院鑒定為煤與瓦斯突出礦井。根據(jù)煤與瓦斯抽放規(guī)范規(guī)定，開采具有煤與瓦斯突出危險煤層必須建立地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)或井下移動泵站瓦斯抽放系統(tǒng)，于是xx煤礦于2008年7月，委托煤炭科學(xué)研究總院xx分院為xx煤礦

7、進(jìn)行礦井瓦斯抽放初步設(shè)計工作，煤科總院xx分院的工作人員經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)、測定及考察，又結(jié)合煤科總院xx分院之前為xx煤礦所作的云南xx礦業(yè)有限公司xx煤礦煤與瓦斯突出鑒定和云南xx礦業(yè)有限公司礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試與抽放可行性研究報告，進(jìn)行了該礦井的瓦斯抽放初步設(shè)計。二、編制設(shè)計的依據(jù)1、云南xx礦業(yè)有限公司xx煤礦m11煤層采掘工程平面圖；2、云南xx礦業(yè)有限公司xx煤礦礦井采掘工程剖面圖；3、云南xx礦業(yè)有限公司xx煤礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖；4、云南省xx縣xx煤礦先期開采地段補(bǔ)充勘探報告；5、云南xx礦業(yè)有限公司xx煤礦煤與瓦斯突出鑒定；6、云南省xx礦業(yè)有限公司xx煤礦礦井初步設(shè)計說明書；7、云

8、南xx礦業(yè)有限公司礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試與抽放可行性研究；8、煤礦安全規(guī)程；9、煤礦瓦斯抽放規(guī)范；10、煤礦瓦斯抽采指標(biāo)。三、設(shè)計的指導(dǎo)思想1、在符合規(guī)范要求、滿足使用的前提下，盡可能降低造價、節(jié)省投資；2、盡量利用原有巷道，不增加開拓費(fèi)用；3、地面泵站盡量集中建設(shè)，便于后期利用；4、設(shè)備、管材選型留有余地，便于系統(tǒng)的改擴(kuò)建和今后進(jìn)行瓦斯利用；5、采用工藝先進(jìn)、符合實(shí)際。四、本次設(shè)計的主要內(nèi)容1、對xx煤礦礦井瓦斯賦存情況、抽放方法的確定、抽放效果的預(yù)計等進(jìn)行闡述；2、井下瓦斯抽放管網(wǎng)與主管路敷設(shè)及管路選擇、鉆孔布置及鉆進(jìn)設(shè)備選型；3、地面抽放泵站設(shè)計，包括設(shè)備選型、土建工程、總平面布置及給排水

9、、供電、供暖、通信及安全監(jiān)測等輔助環(huán)節(jié)；4、抽放瓦斯管理及安全措施；5、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和工程投資概算。第一章 礦井概況第一節(jié) 井田概況一、礦井位置、范圍xx煤礦位于云南省曲靖市xx縣城東南，距xx縣城直線距離約28.5km處。行政區(qū)劃屬xx縣墨紅鎮(zhèn)管轄，礦井地理極值坐標(biāo)：東經(jīng)10412451041400，北緯252445252630。礦井范圍（即云南省國土資源廳批準(zhǔn)的采礦權(quán)范圍）南北長約3.08km，東西寬約2.14km，面積6.58km2，礦井各拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1-1。礦井各拐點(diǎn)坐標(biāo)表 表1-1序號經(jīng)度緯度xy礦110412452526152814802.735420782.7礦210412452

10、524452812033.035420766.0礦310414002524452812021.035422863.0礦410414002526302815252.035422881.0礦510413002526302815262.035421205.0礦610413002526152814800.035421202.0二、礦井交通條件礦井北至xx縣城有公路相通，里程約60km。xx至曲靖65km，有高速公路相連。貴昆鐵路支線(曲靖xx紅果一線)在xx縣城北側(cè)通過，建有xx火車站，交通較方便 (見圖1-1) 。三、自然地理（一）地形地貌該區(qū)為侵蝕低中山地貌，山區(qū)地形切割強(qiáng)烈，海拔21751792

11、m，相對高差383m，地勢東、西兩側(cè)高，中部低，南高北低，主要山脈為北北東走向，山間深谷與山脈基本平行，其中相間分布有北西南東向短軸谷地，構(gòu)成中山低山，深谷淺谷，山川縱橫交錯的地形地貌。圖1-1 交通位置圖（二）水系區(qū)內(nèi)主要河流為交一河，近南北流向，為補(bǔ)木河的上游。區(qū)外補(bǔ)木河與于庵子沖河匯合東流，經(jīng)青龍、大青山、富樂拉坡入塊擇河，匯入喜舊河注入南盤江。屬珠江水系。 礦井內(nèi)交一河河流水位最高點(diǎn)海撥1840m，最低點(diǎn)1792m，區(qū)內(nèi)水位相對高差48m，各溝谷小溪受大氣降水的限制，流量小，流入交一河。（三）氣候該區(qū)每年12月至次年2月為霜凍期，34月為風(fēng)季干燥期，510月為雨季，全年氣溫變化較大，最

12、高氣溫34.9,最低氣溫-11，年平均氣溫13.8。年均降水量1093.7mm。該區(qū)冬春干燥多霧，夏季多雨濕潤，即冬寒夏溫，春暖秋涼。氣候特點(diǎn)屬高原性季風(fēng)氣候。風(fēng)向：主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)向。（四）自然災(zāi)害區(qū)內(nèi)災(zāi)害性氣候頻繁，主要災(zāi)害有霜凍、干旱、洪澇、低溫等。據(jù)xx縣史料記載，xx城方圓20km范圍內(nèi)曾于1537年、1833年、1856年先后三次發(fā)生過5級以上的破壞性地震。近十年來小震時有發(fā)生，1965年1月開始對地震統(tǒng)計記錄，1978年xx城北發(fā)生過2.7級地震，xx城西發(fā)生過3.1級地震，據(jù)gb18306-2001中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，本區(qū)屬六度帶，按七度帶設(shè)防,地震動峰值加速度0.15g。第二

13、節(jié) 地質(zhì)特征一、地層及地質(zhì)構(gòu)造（一）地層區(qū)域內(nèi)分布的地層有二疊系中統(tǒng)茅口組，二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組；三疊系下統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組等。主要含煤地層為龍?zhí)督M、長興組。各地層主要特征見表1-2。各地層主要特征表 表1-2地層名稱厚度(m)時 代巖性描述永寧鎮(zhèn)組(t1y)200250三疊系下統(tǒng)灰色薄層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，產(chǎn)瓣腮類動物化石。飛仙關(guān)組(t1f)300380三疊系下統(tǒng)紫色中厚層狀粉砂巖、細(xì)砂巖為主，頂部及底部為紫紅色薄層狀泥巖，含較多蠕蟲狀方解石柱體。卡以頭組(t1k)110130三疊系下統(tǒng)黃綠色厚層狀粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，底部產(chǎn)瓣腮類化石。長興組(p

14、3c)80100二疊系上統(tǒng)灰色、深灰色細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、夾菱鐵巖及煤層。龍?zhí)督M(p3l)150190二疊系上統(tǒng)灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、夾菱鐵巖及煤層。峨嵋山玄武巖組(p3)300380二疊系上統(tǒng)灰綠色致密塊狀玄武巖，具氣孔、杏仁構(gòu)造，上部夾紫色凝灰?guī)r。茅口組(p2m)350500二疊系中統(tǒng)灰色厚層狀、質(zhì)純灰?guī)r，夾白云巖，產(chǎn)蜓科化石。注：根據(jù)國際地層委員會2006年劃分，二疊系劃為三分。（二）地質(zhì)構(gòu)造礦井位于大地構(gòu)造楊子準(zhǔn)地臺、滇東臺褶束、曲靖臺褶、xx凹褶區(qū)。區(qū)域處于xx師宗彌勒大斷裂以東5km左右，有一系列的n e 向、n n e 向的斷裂構(gòu)造及褶曲，走向基本一致，本

15、礦井位于格宗向斜西翼南部。二、煤層（一）含煤性xx煤礦含煤地層為龍?zhí)督M(p3l)和長興組(p3c)，煤系地層厚度225.80272.61m，平均245.84m，煤系地層中含煤層54層,煤層總厚27.02m，含煤系數(shù)10.99%。可采煤層6層，可采煤層總厚13.48m。1、龍?zhí)督M(p3l)：厚度155.60173.07m ，平均163.34m，含煤層35層，煤層總厚21.36m，龍?zhí)督M含煤系數(shù)13.08%.組內(nèi)可采煤層6層(m9、m11、m15、m16、m21、m22)，總厚度13.48m。1）、龍?zhí)督M第一段（p3l1）：厚度84.31m，含煤層24層，厚度10.71m，本段含煤系數(shù)12.7%,

16、可采煤層3層(m16、m21、m22)，厚度6.01m。2）、龍?zhí)督M第二段（p3l2）：厚度80.68m，含煤層11層，厚度10.65m，本段含煤系數(shù)13.2%.可采煤層3層(m9、m11、m15)，厚度7.47m。2、長興組（p3c）：地層厚度82.50m，煤層19層，煤層總厚5.66m，本組含煤系數(shù)6.86%，本段無全區(qū)和大部可采煤層，個別煤層局部可采。各可采煤層穩(wěn)定性參數(shù)、評價情況、分布、組合特征見表1-3。煤層在煤系地層中的分布及組合特征表 表1-3煤層煤 層夾 石采用厚度(m)最小最大平均可采性指數(shù)變異系數(shù)(%)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可采性評價間距(m)最小最大平均層數(shù)主要巖石m70.001.8

17、10.930.5651.27簡單不穩(wěn)定局部可采19.2729.3523.3501泥巖m91.696.173.82141.44簡單穩(wěn)定全區(qū)可采01泥巖13.7222.0018.59m111.42.081.72111.44簡單穩(wěn)定全區(qū)可采01泥巖9.5630.6819.22m151.44.301.93143.57較簡單穩(wěn)定全區(qū)可采02炭質(zhì)泥巖6.2814.5012.04m161.21.971.66115.76簡單穩(wěn)定全區(qū)可采01泥巖27.9538.9332.43m211.53.142.31120.74簡單穩(wěn)定全區(qū)可采01泥巖3.0315.119.11m220.42.842.040.8944.48較

18、簡單穩(wěn)定大部可采02泥巖（二）可采煤層xx煤礦共有可采煤層7層：1、m7煤層：位于龍?zhí)督M第二段頂部，上距m6煤層1.7216.81m，平均7.57m，煤層可采性指數(shù)0.56。煤層厚度為01.81m，平均0.93m，層位穩(wěn)定，煤層含01層夾矸，夾矸為棕灰色高嶺石泥巖，結(jié)構(gòu)簡單。煤層局部可采，在補(bǔ)2102號孔附近沉缺（見圖4-2-1），屬不穩(wěn)定煤層。該煤層頂板為長興組的底部地層，其巖性為粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀菱鐵巖，二者呈不等距互層狀出現(xiàn)。2、m9煤層：位于龍?zhí)督M第二段中部偏上。上距m7煤層19.2729.35m，平均23.35m，煤層可采性指數(shù)1。煤層厚度1.696.17m，平均3.82m，結(jié)構(gòu)單一

19、，煤層層位穩(wěn)定。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。僅在zk2301孔附近見有分叉現(xiàn)象，個別部位在煤層近底部見1層灰黑色炭質(zhì)泥巖或棕灰色泥巖夾矸，厚0.250.54m。頂板為薄層菱鐵巖與薄層粉砂質(zhì)泥巖，近等距互層。底板多為灰白色、灰色粘土巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。3、m11煤層：位于龍?zhí)督M第二段中部，距m9煤層底板13.7222.00m，平均18.59m，煤層可采性指數(shù)1。煤層厚度1.402.08m，平均1.72m，層位穩(wěn)定。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層，煤層下部常夾一層0.030.10m厚的棕灰色中粗晶高嶺石粘土巖(泥巖)夾矸。頂板巖性為粉砂質(zhì)泥巖，夾簿層中層狀菱鐵巖。底板泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖。4、m15煤層：位

20、于龍?zhí)督M第二段中部偏下，距m11煤層底板9.5630.68m，平均19.22m，煤層可采性指數(shù)1。煤層厚度1.474.30m，平均1.93m，煤層層位穩(wěn)定。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。煤層含02層夾矸。夾矸為灰黑色炭質(zhì)泥巖，頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾少量菱鐵巖。底板為泥質(zhì)粉砂巖。5、m16煤層：位于龍?zhí)督M第一段頂部，距m15煤層6.2814.50m，平均12.04m，煤層可采性指數(shù)1。煤層厚度1.231.97m，平均1.66m，煤層層位穩(wěn)定。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。煤層中下部常夾1層0.030.09m的棕灰色中粗晶高嶺石泥巖或灰黑色炭質(zhì)泥巖夾矸，夾矸中富含大量的炭化植物碎片化石。此特征礦井內(nèi)甚為明顯

21、。頂板為粉砂質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)泥巖，底板為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。6、m21煤層：位于龍?zhí)督M第一段中部偏下，距m16煤層底板27.9538.93m，平均32.43m，煤層可采性指數(shù)1。煤層厚度1.523.14m，平均2.31m。層位穩(wěn)定，屬穩(wěn)定煤層。煤層中下部常有1層夾矸為棕灰色隱晶質(zhì)高嶺石泥巖或灰黑色炭質(zhì)泥巖，夾矸厚度0.050.65m，有時變化為泥巖。頂板為細(xì)砂巖(粉砂巖)或粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀菱鐵巖。底板為泥質(zhì)粉砂巖。7、m22煤層：位于龍?zhí)督M第一段下部，距m21煤層底板3.0315.11m，平均9.11m，煤層可采性指數(shù)0.89。煤層厚度0.482.84m，平均2.04m，煤層層位穩(wěn)定。全區(qū)大

22、部可采，屬穩(wěn)定煤層。煤層含夾矸02層，夾矸厚度一般0.030.06m，個別達(dá)0.19m，夾矸均為泥巖(粘土巖)。頂板為泥巖或粉砂質(zhì)泥巖。底板為粉砂質(zhì)泥巖。三、煤質(zhì)1、物理性質(zhì)礦井內(nèi)各煤層顏色為黑色、深黒色；條痕為褐黒、黑色，其它物理性質(zhì)見表1-4。 各煤層主要物理性質(zhì)一覽表 表1-4項目煤層光 澤堅固性系數(shù)真密度視密度斷 口裂 隙m7玻 璃0.82(1)1.601.53參差狀貝殼狀發(fā) 育m9玻 璃0.75(1)1.471.511.49(3)1.431.461.44(3)參差狀貝殼狀發(fā) 育m11玻 璃1.461.591.52(3)1.411.521.46(3)參差狀貝殼狀發(fā) 育m15玻 璃0.6

23、70.800.74(2)1.431.581.49(4)1.381.511.44(4)參差狀貝殼狀發(fā) 育m16玻 璃0.71(1)1.431.541.48(3)1.381.481.43(3)參差狀貝殼狀發(fā) 育m21瀝 青玻 璃0.470.920.70(2)1.451.551.51(4)1.401.491.46(4)參差狀貝殼狀發(fā) 育m22瀝 青玻 璃1.08(1)1.491.541.52(2)1.441.481.46(2)參差狀貝殼狀發(fā) 育2、煤巖特征1)宏觀煤巖特征各煤層中宏觀煤巖組分以亮煤、暗煤為主，夾鏡煤條帶及絲炭，可見絲炭透鏡體。宏觀煤巖類型以半亮型煤為主，少數(shù)光亮型煤。細(xì)條帶狀結(jié)構(gòu)為主

24、，其次為線理狀及透鏡狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。2）化學(xué)性質(zhì)及工藝性能xx煤礦煤層20線m7煤層及其以下m9至m21煤，以及20線以南包括22線的各煤層均為低中灰、中等揮發(fā)分、特低磷、砷特高熱值jm（25）焦煤。m22煤層為中灰分、中等揮發(fā)分特低磷、砷特高硫、特高熱值煤。20線m7煤層以下至22線以南（包括22線），m7m22煤層浮煤為中等灰分、中等揮發(fā)分、特低硫、磷、砷特高熱值煤jm（25）。四、化學(xué)性質(zhì)1、各煤層煤質(zhì)指標(biāo)總體變化特征m7煤層灰分最高、發(fā)熱量最低，其余各煤層灰分、發(fā)熱量變化不大；浮煤揮發(fā)分產(chǎn)率自上而下呈現(xiàn)下降趨勢，m22煤層又略有回升，粘結(jié)指數(shù)則逐漸增大；m7m16煤層全硫含量均小，m

25、21、m22硫分劇增；m11煤層磷分最高，m15、m21煤層磷分最低，磷分值變化較大；各煤層煤灰熔融性總體較高，其中m9煤層最高，其余煤層相差不大；視密度與浮煤回收率基本互相對應(yīng)，視密度低浮煤回收率高，反之浮煤回收率則低，m9煤層浮煤回收率相對較高。2、化學(xué)組分各煤層的煤質(zhì)指標(biāo)見表1-5。 主要煤層煤質(zhì)指標(biāo)一覽表 表1-5項 目原浮煤別煤 層 名 稱m7m9m11m15水 分mad(%)原煤1.10(1)0.860.990.93(3)0.921.161.07(3)0.941.521.21(4)浮煤0.95(1)0.820.910.88(3)0.661.220.90(3)0.901.060.98

26、(4)灰 分ad(%)原煤33.75(1)20.4723.8622.22(3)18.6628.3623.46(3)15.8728.7321.56(4)浮煤26.35(1)15.2620.9418.57(3)14.2918.7516.24(3)12.0716.7613.49(4)揮發(fā)分vdaf(%)原煤29.90(1)27.5829.1228.58(3)24.9928.9527.16(3)25.3430.1326.84(4)浮煤28.39(1)26.7027.5927.18(3)22.4328.1625.47(3)23.0728.2525.07(4)全 硫st,d(%)原煤0.41(1)0.16

27、0.400.26(3)0.130.470.30(2)0.130.710.35(4)浮煤0.28(1)0.150.250.21(3)0.150.410.28(2)0.150.440.26(4)磷 分pd(%)原煤0.0100.0210.015(2)0.0140.0240.019(2)0.0060.0070.007(2)浮煤0.0050.0240.014(2)0.0100.0240.017(2)0.004 (2)發(fā)熱量qgr,d(mj/kg)原煤22.97(1)26.9228.1227.56(3)24.8929.1727.00(3)25.4330.5628.18(4)浮煤26.33(1)28.32

28、30.8229.26(3)29.1630.8230.10(3)30.1932.1331.48(4)qnet,d(mj/kg)原煤22.16(1)26.0127.1726.64(3)24.0728.2126.10(3)24.5929.6027.26(4) 主要煤層煤質(zhì)指標(biāo)一覽表 續(xù)表1-5項 目原浮煤別煤 層 名 稱m16m21m22水 分mad(%)原煤0.701.311.00(3)0.801.261.01(4)1.061.201.13(2)浮煤0.740.910.84(3)0.781.000.88(4)0.810.820.81(2)灰 分ad(%)原煤17.0826.0521.70(3)19

29、.6728.0424.01(4)22.0926.6924.39(2)浮煤13.8016.9314.93(3)13.1621.2116.80(4)11.9716.8714.42(2)揮發(fā)分vdaf(%)原煤24.4826.2425.58(3)23.6428.0925.08(4)26.2326.5326.38(2)浮煤22.8024.9823.96(3)22.3526.6623.83(4)25.2725.3625.32(2)全 硫st,d(%)原煤0.320.450.37(3)0.232.201.34(4)1.392.531.96(2)浮煤0.320.480.38(3)0.241.700.94(4

30、)0.851.611.23(2)磷 分pd(%)原煤0.0110.0130.012(2)0.0070.0110.009(2)0.016(1)浮煤0.010 (2)0.0020.0070.004(2)0.007(1)發(fā)熱量qgr,d(mj/kg)原煤26.2029.6928.03(3)25.8328.7227.21(4)26.1527.6526.90(2)浮煤29.6831.4130.70(3)28.9231.7630.35(4)30.2332.1231.17(2)qnet,d(mj/kg)原煤25.3328.7427.13(3)25.0127.7726.39(2)25.2926.7426.01

31、(2)五、水文地質(zhì)本區(qū)所處地貌屬構(gòu)造剝蝕侵蝕中低山地貌。地層巖性主要由碎屑巖及可溶巖組成。受構(gòu)造控制，山脊、谷地的排列方向與主要構(gòu)造線及地層走向大體一致，呈北東北北東延伸展布。由于本區(qū)地處xx師宗彌勒大斷裂帶附近，受其活動影響，構(gòu)造相對復(fù)雜，地形切割較深，溝谷發(fā)育，地形地貌有利于地表水及地下水排泄。本區(qū)氣候?qū)賮啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候區(qū)。冬春干燥多霧,夏季多雨濕潤、旱、雨兩季分明。年平均降水量1093.7mm，510月為雨季，降水量占全年降水量的80%左右。六、其他開采技術(shù)條件（一）瓦斯（1）瓦斯等級根據(jù)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局地質(zhì)一大隊1993年對補(bǔ)木勘探區(qū)進(jìn)行的詳查勘探工作以及云南省一四三煤田地質(zhì)勘探隊2

32、005年10月至12月對xx煤礦進(jìn)行的地質(zhì)補(bǔ)充勘查工作中對位于礦區(qū)范圍內(nèi)的鉆孔所取煤層瓦斯樣分析，m7、m15、m16、m21和m22煤層瓦斯含量為13.70、4.49、8.58、11.51、6.60cm3/g.daf，轉(zhuǎn)成原煤瓦斯含量再結(jié)合煤科總院xx分院對m9和m11煤層的原始瓦斯含量測定結(jié)果，總結(jié)出礦區(qū)范圍內(nèi)各個煤層瓦斯含量如表1-6所示。各個煤層瓦斯含量一覽表 表1-6煤層m7m9m11m15m16m21m22含量（m3/t）8.9310.367.743.476.638.634.92另外，為了更多地了解xx煤礦的瓦斯賦存情況，設(shè)計方對鄰近幾個生產(chǎn)礦井瓦斯涌出情況進(jìn)行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果為x

33、x煤礦鄰近礦井均為高瓦斯礦井。由地質(zhì)勘探瓦斯樣分析結(jié)果及實(shí)際調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，xx煤礦估計屬煤與瓦斯突出礦井。七、礦井通風(fēng)概述根據(jù)煤層賦存情況和開采技術(shù)條件，本礦井采用斜井開拓。礦井移交生產(chǎn)時，首采區(qū)為一采區(qū)，在m11煤層布置一個綜采工作面進(jìn)行回采，另外安排四個掘進(jìn)工作面為采煤工作面接替和大巷延伸作準(zhǔn)備。礦井采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井為專回風(fēng)井。回風(fēng)斜井井口坐標(biāo)為：x=2814537.879 y=35421721.276 z=+1828.000=28 =23該回風(fēng)斜井服務(wù)于f5斷層以西設(shè)計開采區(qū)域，服務(wù)年限約48.9年。xx煤礦為新建礦井，不存在塌陷漏風(fēng)情況，且屬于煤與瓦

34、斯突出礦井，為有利于瓦斯管理，設(shè)計采用機(jī)械抽出式通風(fēng)，在進(jìn)行瓦斯抽放后通過負(fù)壓風(fēng)流釋放礦井瓦斯。礦井移交生產(chǎn)時的通風(fēng)系統(tǒng)：采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新鮮風(fēng)流主、副斜井井底車場采區(qū)軌道大巷采區(qū)軌道大巷繞道車場通風(fēng)行人斜巷1101工作面運(yùn)輸巷回采工作面切眼1101工作面回風(fēng)巷1101工作面回風(fēng)巷與回風(fēng)斜井聯(lián)絡(luò)巷回風(fēng)斜井風(fēng)硐地面。軌道大巷掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：井底車場采區(qū)軌道大巷軌道大巷掘進(jìn)工作面采區(qū)軌道大巷與采區(qū)回風(fēng)大巷聯(lián)絡(luò)巷采區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)斜井風(fēng)硐地面。工作面巷道掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)：井底車場采區(qū)軌道大巷通風(fēng)行人斜巷1101工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)面1101工作面回風(fēng)巷采區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)斜井風(fēng)硐地面。另一路井底

35、車場水平軌道大巷通風(fēng)行人斜巷1101工作面軌道巷掘進(jìn)面1101工作面軌道巷采區(qū)回風(fēng)大巷回風(fēng)斜井風(fēng)硐地面。第三節(jié) 井田開拓及采區(qū)劃分一、工業(yè)場地位置的選擇按照2005年省煤炭工業(yè)局審查批準(zhǔn)的xx煤礦新建450kt/a初步設(shè)計，煤礦工業(yè)場地選擇在賈古德村旁邊。二、開拓方案按照xx煤礦審查批復(fù)的初步設(shè)計方案，煤礦設(shè)計采用斜井開拓。在賈古德村以西、20號勘探線以南沿煤層走向平行掘進(jìn)主斜井、副斜井和回風(fēng)斜井。主斜井和副斜井井口標(biāo)高均為+1832.00m，風(fēng)井標(biāo)高為+1828.00m，三條井筒的方位角均為28，傾角均為23。主斜井采用大傾角膠帶輸送機(jī)提升原煤，同時用于進(jìn)風(fēng)。副斜井裝備jk2.5220型單筒

36、絞車，用于提升矸石、下放材料、升降設(shè)備及人員，以及敷設(shè)排水、灑水管路，并用于進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井是礦井的專用回風(fēng)斜井。礦井共劃分兩個水平進(jìn)行開采：一水平+1615m，二水平+1520m。一水平采用明斜井開拓，三條斜井掘進(jìn)至相應(yīng)標(biāo)高后，落平或開口掘進(jìn)一水平回風(fēng)大巷、運(yùn)輸大巷和軌道大巷。二水平采用暗斜井延伸開拓，分別由回風(fēng)斜井掘進(jìn)回風(fēng)暗斜井、由副斜井掘進(jìn)軌道暗斜井、由主斜井掘進(jìn)膠帶暗斜井，然后分別由回風(fēng)暗斜井掘進(jìn)二水平回風(fēng)大巷、由軌道暗斜井掘進(jìn)二水平軌道運(yùn)輸大巷、由膠帶暗斜井掘進(jìn)二水平運(yùn)輸大巷，上述大巷主要沿巖層走向布置。上述軌道大巷中均鋪設(shè)22kg/m軌道、運(yùn)行5t礦用防爆蓄電池機(jī)車牽引礦車完成輔助運(yùn)

37、輸，運(yùn)輸大巷和工作面運(yùn)輸斜巷中均鋪設(shè)膠帶輸送機(jī)運(yùn)送煤炭。一水平劃分三個采區(qū)；二水平劃分為三個采區(qū)。礦井7層可采煤層屬近距離緩傾斜煤層群，根據(jù)煤層賦存特點(diǎn)及各煤層層間距，設(shè)計考慮將上述可采煤層分為兩組，m7、m9和m11煤層為一組，m15、m16、m21和m22煤層為一組，各組內(nèi)進(jìn)行聯(lián)合布置開采。開采一水平時，回風(fēng)斜井至+1615m標(biāo)高后落平后布置回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門，然后再由回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門沿煤層走向布置一水平巖石回風(fēng)大巷；副斜井至+1615m水平通過平車場落平后布置一水平井底車場及硐室，然后沿m11煤層頂板布置一水平軌道大巷及膠帶運(yùn)輸大巷。開采二水平時，二水平軌道大巷和運(yùn)輸大巷沿m21煤層布置，回風(fēng)大巷

38、沿m15煤層布置，所有大巷均考慮沿巖層走向布置。支護(hù)形式：開拓、準(zhǔn)備巷道采用錨、網(wǎng)、鎖噴漿支護(hù)；回采巷道采用錨、網(wǎng)、鎖支護(hù)。三、采區(qū)劃分及開采順序礦井一水平劃分為三個采區(qū)，一水平運(yùn)輸大巷以東、+1615m標(biāo)高以下為一采區(qū)；主、副井筒以東、賈古德村北東為二采區(qū)；交一河以西為三采區(qū)。礦井二水平劃分為三個采區(qū)，二水平運(yùn)輸大巷以東、+1520m標(biāo)高以下為四采區(qū)；交一河以西為五采區(qū)；下xx村和中xx村之間區(qū)域?yàn)榱蓞^(qū)。采區(qū)開采順序采用前進(jìn)式，即先采一水平井底車場附近的一采區(qū)，后采距井底車場較遠(yuǎn)的二采區(qū)，并依次類推。四、采區(qū)布置、采煤方法及工藝根據(jù)開拓布置，礦井投產(chǎn)采區(qū)為一采區(qū)。采區(qū)布置如下：回風(fēng)斜井在+

39、1672m標(biāo)高開鑿回風(fēng)石門后轉(zhuǎn)向沿巖層傾向掘進(jìn)一采區(qū)回風(fēng)大巷；副斜井在+1615m標(biāo)高落平后掘進(jìn)井底車場，然后以后石門揭穿m11煤層，沿m11煤層頂板掘進(jìn)一采區(qū)軌道大巷和一采區(qū)膠帶運(yùn)輸大巷。工作面巷道即由上述三條大巷開口布置，貫穿工作面巷道形成回采工作面。工作面布置方式為單巷布置，工作面長度120m。根據(jù)礦井煤層賦存情況，設(shè)計采用傾斜長壁式采煤法開采，工作面采用綜采回采工藝。設(shè)計工作面采用雙滾筒采煤機(jī)割煤，割煤方式為雙向割煤，采煤機(jī)的進(jìn)刀方式采用不留三角煤端部斜切進(jìn)刀。采煤工作面采用刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，采煤機(jī)騎溜滑行，采煤機(jī)滾筒裝煤，液壓推溜器推移刮板輸送機(jī)。采煤工作面使用掩護(hù)式液壓支架支護(hù)頂板，

40、全部陷落法管理頂板。第四節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限一、礦井工作制度礦井設(shè)計年工作日330天，采用“三八”工作制，每天三班作業(yè)，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時間16小時；掘進(jìn)為三班生產(chǎn)。二、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力根據(jù)云南xx煤礦修改的礦井開拓方案，設(shè)計確定礦井生產(chǎn)能力為450kt/a。三、礦井服務(wù)年限全礦井服務(wù)年限為48.9a。其中：一水平即+1600m水平的服務(wù)年限為19.6a；二水平即+1520m水平的服務(wù)年限為29.3a。第二章 礦井瓦斯抽放可行性研究第一節(jié) 煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)為了全面掌握xx煤礦煤層瓦斯情況，為礦井瓦斯抽放工程和瓦斯治理提供依據(jù)，根據(jù)xx煤礦目前的開拓開采情況和具備的條件，

41、對xx煤礦各煤層進(jìn)行了瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測測定。根據(jù)煤炭科學(xué)研究總院xx分院為xx煤礦所作的礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定，m9和m11煤層瓦斯基本參數(shù)實(shí)測值如表2-1。瓦斯基本參數(shù)實(shí)測值 表2-1參數(shù)名稱對象煤層參數(shù)值煤層原始瓦斯壓力m92.08 mpam112.20 mpa煤層瓦斯含量m910.36 m3/tm117.74 m3/t殘存瓦斯含量m92.49 m3/tm112.13 m3/t瓦斯吸附常數(shù)m9a/28.871m3/tb/0.643mpa-1m11a/20.923m3/tb/0.577mpa-1煤的孔隙率m90.05 m3/tm110.03 m3/t煤層透氣性系數(shù)m91.0871.314 m2/

42、mpa2dm110.405 m2/mpa2d鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)m90.0379 d-1m110.01320.0352 d-1第二節(jié) 礦井瓦斯儲量瓦斯儲量一般是指井田開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層(包括不可采煤層)及圍巖所賦存的瓦斯總量，其計算公式為： (2-1)式中：wk礦井瓦斯儲量，mm3； w1可采煤層的瓦斯儲量之和，mm3； (2-2)a1i礦井第i個可采煤層的煤炭儲量，mt；x1i第i個可采煤層的瓦斯含量，m3/t；w2可采煤層采動影響范圍內(nèi)的不可采鄰近煤層的瓦斯儲量之和，mm3； (2-3)a2i可采煤層采動影響范圍內(nèi)第i個不可采鄰近煤層的煤炭儲量，mt；x2i可采煤層采動影響

43、范圍內(nèi)第i個不可采鄰近煤層的瓦斯含量，m3/t；w3受采動影響的圍巖瓦斯儲量，mm3； (2-4)k圍巖瓦斯儲量系數(shù)，計算時將不可采薄煤層及其它煤線在這里一并考慮，取k=0.15。可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中能被抽出的瓦斯量，其計算公式為： (2-5)式中：wkc礦井可抽瓦斯量，mm3；k礦井瓦斯抽放率，%。按照我國目前抽放瓦斯的實(shí)際水平，結(jié)合本礦抽放所采用的方法，k取30%。礦井瓦斯儲量計算水平范圍包括整個礦井，根據(jù)上述計算方法和公式，計算得本礦井瓦斯儲量及可抽量結(jié)果，計算結(jié)果詳見表2-2。第三節(jié) 礦井瓦斯涌出量預(yù)測目前，我國用于回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測的方法有二類：分源預(yù)測法和統(tǒng)計預(yù)測法。

44、分源預(yù)測法，它根據(jù)回采工作面瓦斯涌出來源及來源涌出規(guī)律并結(jié)合煤層開采技術(shù)條件、煤層瓦斯賦存參數(shù)來計算回采工作面瓦斯涌出量，適應(yīng)于各種采煤瓦斯儲量及可抽量匯總表 表2-2煤 層煤炭儲量(萬t)平均瓦斯含量(m3/t)瓦斯儲量(mm3)可抽量(mm3)m7741.048.9366.1719.85m9286910.36297.2389.17m1115357.74118.8135.64m1515443.4753.5816.07m1614876.6398.5929.58m2117358.63149.7344.92m2217724.9287.1826.15圍巖及不可采鄰近層130.6939.21合 計10

45、01.98300.59方法的回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明只要選取的預(yù)測參數(shù)合理，可以取得較高的預(yù)測準(zhǔn)確率。統(tǒng)計預(yù)測法則要求被預(yù)測的回采工作面在開采方法、煤層賦存條件、瓦斯地質(zhì)條件與樣本工作面相同或相似，否則，預(yù)測準(zhǔn)確率難以保證。xx煤礦尚處于新井建設(shè)階段，不具備相應(yīng)的可參考瓦斯涌出數(shù)據(jù)，根據(jù)礦井?dāng)M采用的開采方法以及煤層的賦存條件分析，礦井正式生產(chǎn)時礦井瓦斯涌出來源主要有采掘工作面瓦斯涌出、鄰近層(包括圍巖)瓦斯涌出以及工作面回采后采空區(qū)的瓦斯涌出，因此采用分源預(yù)測法對礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測。xx煤礦的可采煤層有m7、m9、m11、m15、m16和m21煤層，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為450k

46、t/a。開拓規(guī)劃表明：一水平布置兩個采區(qū)，二水平布置四個采區(qū)；m11煤層為礦井首采層。礦井達(dá)產(chǎn)時擁有一個回采工作面和四個炮掘工作面保證礦井產(chǎn)量為450kt/a。單獨(dú)開采m11煤層時在首采層內(nèi)布置一個工作面，m9和m11煤層交替回采時在m9或m11煤層交替布置一個回采工作面，工作面均采用全部跨落法管理頂板。一、回采工作面瓦斯涌出量計算根據(jù)其生產(chǎn)能力、工作面布置方式以及煤層的開采順序，本礦井瓦斯涌出量預(yù)測分兩個時期進(jìn)行預(yù)測：一是單獨(dú)開采m11煤時回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測；二是m9和m11煤層交替開采時回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測。薄煤層及中厚煤層不分層開采時，回采工作面的瓦斯涌出量包括開采層(含圍巖)

47、和鄰近層瓦斯涌出的計算公式為：) (2-6)式中：q1回采工作面瓦斯涌出量，m3/t； k1圍巖瓦斯涌出系數(shù)； k2工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)； k3準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對工作面煤體瓦斯涌出影響系數(shù)；利用長壁后退式回采時，系數(shù)k3按下式確定： (2-7) l回采工作面長度，m； h巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，m； m0開采煤層厚度，m； m煤層開采厚度，m； x0開采煤層原始瓦斯含量，m3/t； xc開采煤層煤的殘存瓦斯含量，m3/t； mi第i鄰近層煤厚，m； xi第i鄰近層原始瓦斯含量，m3/t； xic第i鄰近層殘存瓦斯含量，m3/t；ki第i鄰近層的瓦斯排放率，ki與鄰近層至開采層的間距有關(guān)；可按圖

48、2-1確定或按下式計算：當(dāng)采高小于4.5m的條件，ki按下式計算或按圖2-1選取。 (2-8)式中：第i鄰近層與開采層垂直距離，m；受開采層采動影響頂、底板巖層形成貫穿裂隙，鄰近層向工作面釋放卸壓瓦斯的巖層破壞范圍，m。圖2-1 鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線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由礦井開拓方案可知，本礦井為煤層群開采，m11煤層作為保護(hù)層首先開采，然后與m9煤層交替布置回采工作面。在受開采層采動影響范圍內(nèi)，其上下鄰近關(guān)系表述如下：當(dāng)開采m11煤層時，m7和m9煤層為其上鄰近層，下鄰近煤層為m13和m15煤層；當(dāng)m9煤層開采時，上鄰近層為m6和m

49、7煤層，下鄰近煤層為m11煤層采空區(qū)和m13、m15煤層。所以計算m9和m11煤層中工作面瓦斯涌出量均包括兩個上鄰近層、兩個下鄰近層和圍巖瓦斯。則當(dāng)兩個煤層中工作面分別回采時的鄰近層關(guān)系及hi數(shù)值如表2-3和2-4所示：m11煤層回采時鄰近層關(guān)系參數(shù)數(shù)值表 表2-3鄰近煤層m7m9m13m15鄰近層類型上鄰近層上鄰近層下鄰近層下鄰近層平均距離hi(m)45.7618.5912.1419.22排放率ki0.460.860.530.38m9煤層回采時鄰近層關(guān)系參數(shù)數(shù)值表 表2-4鄰近煤層m6m7m13m15鄰近層類型上鄰近層上鄰近層下鄰近層下鄰近層平均距離hi（m）36.5323.3530.773

50、9.53排放率ki0.5970.770.2000.10經(jīng)計算得單獨(dú)開采m11煤層時，m11煤層工作面瓦斯涌出量結(jié)果詳見表2-5。m11煤層工作面瓦斯涌出量預(yù)測結(jié)果 表2-5預(yù)測方法日產(chǎn)量（t）瓦斯涌出量預(yù)測值開采層鄰近層合計m3/tm3/minm3/tm3/minm3/tm3/min分源法1363.646.055.7320.0418.9726.0924.71根據(jù)表2-5可知單獨(dú)開采m11煤層時，回采工作面相對瓦斯涌出量為26.09 m3/t，絕對瓦斯涌出量為24.71m3/min。在m9和m11煤層中交替回采時，m11煤層工作面瓦斯涌出量同表2-3一樣；m9煤層工作面瓦斯涌出量通過計算如表2-6所示：m9煤