XX县融安煤矿瓦斯抽采工程设计.doc
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1、镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计 目录 1 目目 录录 第一章第一章 矿井概况矿井概况.1 第一节 井田概况 1 第二节 地质特征 3 第三节 矿井概况 11 第二章第二章 抽采瓦斯设计参数抽采瓦斯设计参数.17 第一节 煤层瓦斯基本参数 17 第二节 矿井瓦斯储量及可抽量 22 第三节 矿井瓦斯涌出量预测 24 第四节 瓦斯抽采必要性和可行性分析 30 第三章第三章 矿井抽采瓦斯方法矿井抽采瓦斯方法.35 第一节 瓦斯来源分析 35 第二节 瓦斯抽采方法选择 35 第三节 抽采瓦斯效果及抽采量预计 47 第四章第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型瓦斯抽采系统计算及设备选型.51 第一节 瓦斯抽采
2、系统选择 51 第二节 抽采管路布置及选型计算 52 第三节 抽采设备布置及选型 58 第五章第五章 矿井瓦斯抽采工程工期预计矿井瓦斯抽采工程工期预计.67 第六章第六章 瓦斯利用瓦斯利用.68 第一节 瓦斯利用途径 68 第二节 瓦斯利用方案 68 第七章第七章 瓦斯抽采的配套设施瓦斯抽采的配套设施.70 第一节 抽采站总平面布置 70 第二节 瓦斯泵房及附属设施布置 71 镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计 目录 2 第三节 供电及通信 73 第四节 给、排水及消防 77 第五节 采暖与通风 80 第六节 环 保.81 第八章第八章 瓦斯抽采监测及控制瓦斯抽采监测及控制.83 第一节 抽放监测
3、设计内容 83 第二节 抽放监测系统设计总体方案 83 第三节 抽放监测系统设计 84 第九章第九章 抽采瓦斯管理及安全措施抽采瓦斯管理及安全措施.87 第一节 组织机构管理 87 第二节 抽采系统及管理措施 88 第三节 预防煤与瓦斯突出措施 91 第十章第十章 经济概算经济概算.94 第一节 劳动定员 94 第二节 投资概算 94 第三节 主要技术经济指标 96 附录附录: 1、镇雄县融安煤矿有限公司编制瓦斯抽采工程设计委托书。 2、融安煤矿采矿许可证等证件。 3、云南省煤炭资源整合工作领导小组文件(云煤整合 200844 号): “关于镇雄县煤炭资源整合方案的批复 ”。 4、云南省国土资
4、源厅“云国土资储备字201015 号”关于云南省镇雄 县融安煤矿生产勘探报告矿产资源储量评审备案证明。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽采工程设计 目录 3 5、云南省工业和信息化委员会关于镇雄县融安煤矿 30 万吨/年扩 建项目核准的批复。 6、中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司编制的云南省昭通市 镇雄县乌峰镇陈贝屯村融安煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告参数汇总表。 7、中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室编制的镇雄县融 安煤矿煤与瓦斯突出灾害评估报告。 附件:附件: 1、融安煤矿瓦斯抽采工程设计主要机电设备及器材目录。 2、融安煤矿瓦斯抽采工程设计概算书。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第
5、一章 矿井概况 1 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 井田概况井田概况 一、地理概况一、地理概况 位置及交通 融安煤矿位于镇雄县城南东 110方向,平距约 4.5km 处,处于镇雄县 乌峰镇境内。获准的采矿权范围地理坐标极值:东经 1045602104 5654;北纬 272455272633。 矿井距镇雄县城公路里程约 7.5km,距贵州毕节市 69km,距内昆铁路 彝良大寨站 210km、威宁站 180km,有镇雄至贵州毕节市的省级公路从矿 区南部通过,交通十分便利,详见交通位置图(图 111)。 地形地貌 煤矿属高原低中山侵蚀地貌。地势北高南低、东高西低。最高点为井 田东部的
6、山峰,海拔标高 1975.3m;最低点为井田西南部的马尿河河床, 海拔标高 1525m,矿区内最大相对高差为 450.3m。 水系河流 井田内地表水体主要有马尿河,该河流自北向南从矿区西侧流过, 有约 300m 从井田内流过, 向西南注入泼机河,并最终汇入乌江。平 均流量 0.51 m3/ s,最大 36.68 m3/ s,最小 0.094 m3/ s。河床分布标高 15251550m,河床下距 C5b煤层顶板约 180m。该河在西部切割了部分 F522、F523断层,对矿床充水有影响。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 2 此外,井田内北西南东向羽状沟溪较为发育,其流量多受季
7、节性降 雨控制。雨季流量较大;旱季水量极小或处于干涸状态,一般为 1.5010.0 l/s。 河流最高洪水位不详。 气象与地震 井田内属亚热带高原山地季风气候,据镇雄县气象局提供的气象资料: 多年平均气温 10.7,极端最高气温 34.8,最低气温11.9。多年降 雨量 688.91427.7mm,平均 932.4mm,日最大降雨量 167.5mm,最长连 续降雨天数 33 天,降雨量达 212.2mm,610 月为雨季,降雨量占全年降 雨量的 80.2%;年平均相对湿度 83%;年蒸发量 969.41407.4mm,平均 1154.7mm。冬季冰冻时间较长,每年 11 月至次年 3 月为冰冻
8、期。全年主 要风向为西北风,次为东南风,最大风速达 14m/s。 地震:根据GB50012001抗震设计规范,井田为地震基本烈度六 度区。 矿区经济概况 矿区附近居民以汉族为主,主要从事山区农业生产。种植玉米、马铃 薯、小麦等农作物;经济作物以烤烟为主。区内煤炭资源蕴藏较为丰富, 劳动力充裕;工矿企业以煤炭开采为主,其次为农产品加工、交通运输及 饮食服务业。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 1 融安煤矿 图111 融安煤矿交通位置图 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 1 二、矿区开发情况二、矿区开发情况 本区域属镇雄煤矿区南部中段,区内现有生产矿井 5 对,分
9、别为融安 煤矿、久源煤矿、大成煤矿、狮子山煤矿和大顺煤矿。本矿以东有久源安 煤矿,西有大顺煤矿、大成煤矿,南有狮子山煤矿,北有西朗沟煤矿。如 图 112 所示。 本矿始建于 1996 年,1997 年投产,设计生产能力 3 万 ta。2007 年 核定生产能力 4 万 t/a,同年 12 月,云南省国土资源厅为其更换了采矿许 可证,证号:5300000720402,生产规模 15 万 t/a。 根据煤矿介绍,本矿与邻近久源煤矿原为一个矿,后分成了现在的融 安煤矿和久源煤矿两个煤矿。融安煤矿在井田范围内的东南布置有一对 主、副斜井, 井口标高分别为+1655m、+1649m,回风斜井井口位于久
10、源煤矿范围内,曾开采过久源煤矿浅部资源。后因两矿发生矛盾, 由此,融安煤矿退出久源煤矿范围,转到本矿范围内开采。利用主斜井在 +1630m 标高落平,沿南部方向开掘石门 13m,再以 143方位角沿煤层顶 板开掘运输暗斜井,倾角 18,至见煤点有斜长 304m。利用副斜井改为回 风斜井在+1636m 标高落平,沿北部方向开掘石门 51m,同样以 143方位 角沿煤层顶板开掘回风暗斜井,倾角 22,至见煤点有斜长 350m。即便如 此,仍有少部分井筒和石门巷道处在本矿矿界边上。 运输(回风)暗斜井揭露煤层后,布置采准巷道开采 F525断层以东的 C5b及 C6a煤层,采煤方法为走向壁式,回采工艺
11、为炮采。开采标高 1470m1538m,开采垂深 68m。扣除 F525断层以东的保护煤柱资源量外, 仅剩 10 万 t 左右资源量未采,形成约 0.3km2采空区。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 2 与 与 与 融安 煤矿 大成 煤矿 久源 煤矿 大顺 煤矿 与 与 与 与 与 西朗沟煤矿 图 112 矿界关系示意 三、电源及通信三、电源及通信 电源 本矿井为双回路供电,其中一路电源引自屏桥变,该变电所变压器容 量为 22500kVA(35/10kV),供电线路为 LGJ150,长度 5km。另一回 路电源引自城南变,该变电所变压器容量为 28000kVA(35/10kV
12、),供 电线路为 LGJ150,长度 6km,供电安全可靠。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 3 通信 煤矿采用矿用调度机,供地面矿长室、矿灯房、绞车房、变电所等用 户。 对外通信采用程控电话和手机。采用宽带和微机发送接受电子邮件。 四、矿井水源四、矿井水源 本矿采用井下水处理后作为矿井生活、生产用水。 第二节第二节 地质特征地质特征 一、地层与构造一、地层与构造 井田地层 矿区地表出露地层有二叠系上统长兴组(P2c) ,三叠系下统卡以头组 (T1k) 、飞仙关组(T1f) 、永宁镇组(T1y)及第四系(Q) ;钻孔揭露二叠 系上统峨眉山玄武岩组(P2)及龙潭组(P2l) ;
13、深部隐伏二叠系下统茅口 组(P1m) 。含煤地层为二叠系上统长兴组(P2c)及龙潭组(P2l): 1、二叠系上统长兴组(P2c) 仅在矿区西南侧王老坡一带有小面积出露,为一套海陆交互相含煤沉 积。由浅灰灰黑色薄中厚层状(钙质)细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质 泥岩、泥岩和泥质(晶质)灰岩交互组成,据岩性变化构成 3 个沉积旋逥。 由上至下含 C1、C2、C3、C4四个薄煤层,除 C1为局部点可采煤层外,其 余均不可采。中下部深灰色中厚层状泥质(晶质)灰岩厚 712m;底部 灰深灰色中厚层状泥质灰岩厚 14m,横向连续分布。本组地层厚 4057m,平均厚 47m。与下伏龙潭组整合接触。 2、二叠系上统
14、龙潭组(P2l) 区内地表未出露,深部钻孔有揭露,为一套陆相细碎屑岩含煤建造。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 4 由细砂岩、粉砂岩及泥岩组成,据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个 岩性段: 下段(P2l 1):为浅灰深灰色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉 砂质泥岩、泥质粉砂岩及泥岩,含菱铁矿结核,局部夹菱铁岩薄层。底部 常见厚约 14m 的菱铁质泥岩和凝灰质泥岩。本段地层厚 5363m,平均 厚 58m。与下伏峨眉山玄武岩组平行不整合接触。 中段(P2l2):为浅灰灰黑色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉 砂质泥岩、泥质粉砂岩及(炭质)泥岩,含菱铁矿结核,局部夹菱铁岩薄 层。本段地层
15、厚 5057m,平均厚 54m。 上段(P2l 3):为主要含煤段,可采煤层 C 和 C 皆赋存于该段。 b 5 a 6 由浅灰灰黑色薄中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩 及泥岩组成。本段地层厚 4755m,平均厚 51m。 矿区构造 井田位于镇雄复式向斜南翼西段,总体呈一北东南西向延伸的单斜 构造,地层总体倾向北西,倾角一般为110。区内褶皱及断裂较为发育。 共发现褶皱3支,断层14条。分述如下: 1、褶皱 S105 向斜:位于矿区中西部,延伸长度大于 2000m,轴向北东北北 东向,平缓开阔,两翼近于对称,对矿区煤层影响较大。 B106 背斜:位于矿区北部,向北延伸出矿界,延伸
16、长度大于 850m, 轴向北北东向,平缓开阔,两翼近于对称。东翼地层倾向变化较大,而西 翼较为稳定;背斜枢纽略向西倾斜,对矿区煤层有一定的影响。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 5 S106向斜:位于矿区东北部,向北延伸出矿界,延伸长度大于540m, 轴向北北东向,褶皱平缓开阔,两翼近于对称,南端被F617断层切割。规 模较小,对矿区煤层影响不大。 2、断层 井田内断裂构造较发育,共发现断层14条。各断层特征详见表12 1。 表121 井田断层特征一览表 地层断距编 号性 质特 征 对可采煤 层 影响程度 F525逆断层 倾向 120154,倾角 3555。长1500m,地层
17、断距 平均 30m。地表岩层产状变化较大,断层角砾岩磨圆度 较好,胶结紧密,结构面较光滑。 影响较大 大于 25m F529正断层 倾向 306355,倾角 6181。长约 680m,地层断距平 均 30m。地表可见宽约 15m 的断层破碎带。 无影响 F529正断层 倾向 315,倾角 58。长约 180m,地层断距约 15m。地 表可见宽约 13m 的断层破碎带。 无影响 F543正断层 倾向 545,倾角 6485。长180m,地层断距平均 15m。地表可见宽约 13m 的断层破碎带。 无影响 F546正断层 倾向 290325,倾角 6787。长210m,地层断距平 均 17m。地表可
18、见宽约 15m 的断层破碎带。 无影响 F547正断层 倾向 280315,倾角 6084。长880m,地层断距平 均 15m。地表可见宽约 15m 的断层破碎带,破碎带由 略具方向性排列的次棱角状角砾岩和胶结物组成。 影响较大 F617正断层 倾向 305355,倾角 75。长330m,地层断距平均 25m。地表可见宽约 15m 的断层破碎带。 无影响 F533正断层 倾向 270285,倾角 5564。长约 680m,地层断距平 均 20m。地表可见宽约 15m 的断层破碎带。 无影响 F621正断层 倾向 320,倾角 67。长约 320m,地层断距平均 15m。 地表可见宽约 13m
19、的断层破碎带。 无影响 F622正断层 倾向 285,倾角 70。长约 330m,地层断距约 15m。地 表可见宽约 13m 的断层破碎带。 无影响 1525m F531正断层 倾向 350,倾角 61。长约 250m,地层断距平均 15m。 地表可见宽约 13m 的断层破碎带。 无影响 F522正断层 地表为第四系浮土覆盖,ZK4204 钻孔有揭露,断层倾向 南东,倾角 60,地层断距约 10m。长度大于 1500m。 影响较大 F523正断层 大部分为第四系所覆盖,ZK4001 钻孔有揭露,断层倾向 南东,倾角 62,地层断距约 11m。长度大于 1200m。地 表可见宽约 15m 的断层
20、破碎带。 影响较大 小于 15m F524正断层 大部分为第四系所覆盖,断层倾向 220,倾角 65,地层 断距约 10m。长度大于 500m。地表可见宽约 13m 的断 层破碎带。 无影响 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 6 3、岩浆活动及变质作用 井田内无岩浆岩分布,变质作用不明显。岩浆活动仅为发生于华力西 期的基性岩浆喷发、喷溢所形成的隐伏于矿区龙潭组地层之下的峨眉山玄 武岩组之玄武岩、火山碎屑岩。 井田地质构造总体为中等类型。 二、煤层及煤质二、煤层及煤质 煤层 龙潭煤组含煤 10 层,自上而下依次编号为 C 、C 、C 、C 、C 、C a 5 b 5 c 5 a
21、6 b 6 、C 、C 、C 、C ,除 C 及 C 为矿区内较稳定的可采煤层外,其余均 c 678910 b 5 a 6 为局部点可采或不可采之薄煤层。煤系地层厚 150175m,平均厚 163m,煤层总厚 3.695.28m,含煤系数为 2.263.24%。可采煤层(C 及 C )总厚 2.244.92m,可采含煤系数为 1.373.02%。 b 5 a 6 井田内主要有两层可采煤层,即 C5b及 C6a煤层。其煤层特征分述如 下: C5b煤层:位于上二叠统龙潭组上段(P2l 3)地层的上部。上距长兴组 (P2c)底界 3.879.46m,平均 6.72m;距 C5a煤层底板 3.749.
22、25m,平 均 6.39m。下距 C6a煤层顶板 0.644.16m,平均 2.25m。煤厚 1.253.18m,平均厚 2.42m,属稳定型全区可采的中厚煤层。 煤层结构较简单,含夹矸 02 层。上夹矸距煤层顶板 0.390.60m, 距煤层底板 1.782.36m,厚 0.030.04m,岩性为泥岩;下夹矸距煤层顶 板 0.610.77m,距煤层底板 1.581.84m,厚 0.03m,岩性泥岩。 镇雄县融安煤矿瓦斯抽放工程设计 第一章 矿井概况 7 煤层直接顶板为粉砂质泥岩,厚 0.884.12m。伪顶为炭质泥岩,厚 约 0.020.05m。煤层底板为泥岩,局部为泥质粉砂岩,厚 0.58
23、1.50m。 C6a煤层:位于上二叠统龙潭组上段(P2l 3)地层的上部,上距 C5b煤 层底板 0.644.16m,平均 2.25m;下距龙潭组上段(P2l 3)底界 36.9743.39m,平均 38.93m。煤厚 0.802.43m,平均 1.41m,属较稳定 型全区可采的中厚煤层。 煤层结构较简单,含夹矸 02 层。上夹矸距煤层顶板 0.300.57m, 距煤层底板 0.492.08m,厚 0.020.12m,岩性为炭质泥岩或灰色泥岩; 下夹矸距煤层顶板 1.251.61m,距煤层底板 0.660.77m,厚 0.040.05m,岩性为炭质泥岩。 煤层直接顶板为泥岩及粉砂质泥岩,局部为
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