煤礦瓦斯抽采可行性研究報告(已修改)

　

【正文】 新疆X縣X煤礦瓦斯抽采可行性研究報告煤炭科學研究總院X研究院新疆X貿易有限公司二〇一〇年四月目 錄目 錄 1前 言 3第一章 礦井概況 5 5 5 6 6 6 7 7 10 礦井開拓 15 15 15 16 17 18第二章 煤層瓦斯基礎參數測定 20 20 21 25 26 27 29 30 33 34（+1680m）各煤層瓦斯含量 36 36 38第三章 礦井瓦斯涌出量預測 42 42 43第四章 礦井瓦斯抽放的必要性和可行性論證 51 51 52 53 53 54 54 54 55 55第五章 結論及建議 57 結論 57 5852　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　前 言瓦斯災害長期以來，一直是威脅煤礦安全生產和影響企業經濟效益的重要問題。瓦斯賦存、涌出和防治技術的研究一直是我國煤礦，特別是高瓦斯和突出礦井的重要課題。近年來，隨著開采深度的延深及開采強度的加大，低瓦斯礦井的瓦斯問題也日益突出。尤其是少數低瓦斯礦井存在高瓦斯區，由于對瓦斯異常涌出及局部積聚疏于防范，導致瓦斯惡性事故時有發生，給國家和人民的生命財產造成不可挽回的損失，新疆近幾年發生的重大瓦斯傷亡事故，教訓觸目驚心。目前，礦井（包括低瓦斯礦井）瓦斯研究工作，日益受到安全監管部門和企業干部、職工的重視。新疆X縣X煤礦，隸屬于新疆X貿易有限公司。為配合礦井設計部門進行礦井可行性研究及初步設計，該公司委托煤炭科學研究總院X研究院（原撫順分院，以下簡稱X研究院）完成“新疆XX煤礦開采層瓦斯基礎參數測定及抽放可行性論證報告”項目，合同約定主要工作內容有：1）開采層瓦斯含量測定；2）開采層瓦斯壓力測定；3）開采層鉆孔瓦斯涌出量及衰減系數測定；4）開采層煤的透氣性系數測定；5）開采層煤的吸附常數a、b值的測定、開采層煤的孔隙率測定及煤樣工業分析；6）抽放瓦斯必要性和可行性論證等。經過現場和實驗室測試與研究，已完成了合同項目的全部研究內容，并完成項目研究報告。在項目測試和報告編寫過程中，得到了新疆XX煤礦有關領導和工程技術人員的大力支持，在此表示衷心的感謝！主要編制依據：國家質量監督檢驗檢疫總局《煤礦瓦斯抽采工程設計規范》（GB504712008）。原煤炭工業部《礦井瓦斯抽放管理規范》（1997）。國家安全生產監督管理總局《煤礦安全規程》（2009）。國家安全生產監督管理總局《礦井瓦斯涌出量預測方法》（AQ10182006）。國家安全生產監督管理總局《煤礦瓦斯抽采基本指標》（AQ10262006）。國家安全生產監督管理總局《煤礦瓦斯抽放規范》（AQ10272006）。國務院關于預防煤礦生產安全事故的特別規定（國務院令446號）。新疆煤田地質局綜合地質勘探隊完成的《新疆庫拜煤田X縣X東井田勘探報告》（2007）。新疆煤炭設計研究院有限責任公司完成的《新疆X貿易有限公司X煤礦初步設計》。煤礦提供的資料、現場調查了解收集的資料。第一章 礦井概況圖11 梅斯布拉克煤礦交通位置圖新疆X貿易有限公司X縣X煤礦(以下簡稱X煤礦)位于X縣縣城北東方向70km的X村、X河一帶。井田位于S307省道以北，距S307省道的直線距離約35km，距庫車火車站115km，由S307省道克孜爾鄉站通往X村的簡易公路（砂石路面）從礦區中部通過，交通便利，詳見圖11所示。井田地貌類型屬于山前丘陵地貌，地勢北高南低，以X河為界分東西兩個部分，西部平坦，地形坡度一般5176。左右；東部溝谷發育，起伏較大，井田內最高點在西北部，海拔標高+1986m，最低點在井田東南部，海拔標高+1910m，相對高差76m。地表植被不發育，呈典型的荒漠戈壁景觀。X河是井田內及附近唯一的地表水系，～，該河為北向南流向，從井田中部通過，發源于北部的天山山脈，以大氣降水、冰雪融化水、山泉水為補給源，流量隨季節變化較大，一般冬季為枯水期，春季融雪和夏秋兩季水流量較大。X河在豐水年常年有水，貧水年常出現短時間斷流現象。礦區屬大陸性中溫帶干旱氣候，冬、夏較長，春秋較短，冬季寒冷，夏季涼爽，晝夜溫差大，歷年平均氣溫+℃，年極端最高氣溫+℃，年極端最低氣溫32℃，降雨多分布在北部山區，全年日照達1564小時，無霜期為167天，每年12月到翌年的3月份為冰凍期，最大凍土深度1m，春季多北風。每年7月中旬到8月下旬為雨季，有暴雨，造成山洪暴發。每年10月中、下旬開始降雪，11月份結凍，另外災害性天氣有風災、冰雹、沙塵暴。煤礦及其附近沒有氣象臺站，氣象與縣城相比，氣溫偏低、降雨量偏多，其它氣象條件與X縣城相似。，地震烈度為Ⅶ烈度區。一、地層井田位于庫—拜煤田X礦區的東部，井田內分布的地層從新到老有第四系、侏羅系下統、三疊系上統，除第四系不整合于不同時代的地層之上外，其余各套地層之間為整合接觸，地層總體走向呈近東西向，并按照由新到老的順序依次從南向北排列，各時代地層的巖性特征如下：（1）新生界（KZ）① 第四系全新統（Q4）第四系全新統為沖洪積層（Q4al+pl）：分布于井田各大溝谷和X河床及兩側，主要成分由礫石、漂礫、少量砂、亞砂土，砂質粘土組成，次棱狀，分選性差，松散狀，透水性強，地層厚度10～66m。② 第四系上更新統（Q3）第四系上更新統為新疆群（Q3xn）：廣泛分布，為河流相的洪積層（Q3pl），以疏松砂、礫石、漂礫為主，泥砂質膠結，膠結程度較差，次棱狀，分選差，以透水性強為特點，～。③ 第四系中更新統（Q2）井田范圍第四系中更新統為烏蘇群（Q2ws），區內廣泛分布，X河上游東岸有出露，為冰水沉積層（Q2gl），由礫石、漂礫，泥砂組成，棱角狀、次棱角狀，分選性極差，砂質、鈣質膠結，膠結較好，～， 。（2）中生界（Mz）①侏羅系下統阿合組（J1a）本井田西南部有出露，分布于井田南部，呈北東向條帶狀展布，鉆孔揭露了下部層段，主要為一套河流相或三角洲相粗碎屑沉積，斜層理發育，～，與下伏塔里奇克組地層整合接觸。根據巖性組合特征分為上、下兩個段。上段（J1a2）：巖性主要為灰黃色、灰白色含礫粗砂巖、粗砂巖，～。下段（J1a1）：巖性為灰黃色、灰白色、灰綠色塊厚層狀粗砂巖、礫巖、砂礫巖、長石石英砂巖夾粉細砂巖，局部富含鐵質，多呈褐色，～。②侏羅系下統塔里奇克組（J1t）井田西部有零星出露，分布與井田中、北部，呈北東向條帶狀展布，根據鉆孔揭露，為一套河湖相、沼澤相、泥炭沼澤相沉積，巖性由灰灰白色礫巖、砂巖、灰色粉砂巖和黑色炭質泥巖及煤層組成。～，與下伏三疊系上統郝家溝組地層整合接觸。根據巖性組合特征和所含煤層的分布情況分為上、下兩個段。上段（J1t2）：由一套灰白色中粗砂巖、黃綠色粉砂巖、黑色炭質泥巖及煤層組成，含煤6層，煤層編號A7～A12，～。下段（J1t1）：巖性主要為灰白色砂巖或中粗砂巖、礫巖，黃綠色粉砂巖、砂質泥巖夾黑色炭質泥巖及煤層，含煤3層，編號A3～A6，～。③三疊系上統郝家溝組（T3h）井田西部零星出露，分布于井田北部，巖性為灰綠色粉、細砂巖、黑灰色泥巖、灰白色、淺黃灰色厚層狀粗砂巖、含礫砂巖、礫巖夾有薄層疊錐灰巖。未見底。另外，根據區域地質成果，中生界地層從下向上有著明顯的從河流相到湖泊相再到河流相、湖泊相的旋回結構，在從湖泊相向河流相和河流相向湖泊相的轉化過程中，出現了泥炭沼澤相、泥炭沼澤相形成了煤層。早三疊世開始至早侏羅世初為第一旋回，是一套以河流相至湖泊相的沉積。從早侏羅世早期到末期為第二旋回，是一套由河流相到湖泊相的沉積，期間形成了塔里奇克組和陽霞組兩套含煤地層。二、構造井田位于庫拜煤田X礦區的東部，X礦區內的總體構造形態為一向南傾斜的單斜構造，具有西陡東緩的變化規律。本井田構造形態與礦區總體構造形態基本一致，為一向南傾斜的單斜構造，傾向160176。左右，傾角61176。～72176。左右，具有西緩東陡的特征。井田范圍內無巖漿巖侵入，未發現有大的斷裂構造。構造的復雜程度屬于中等。一、開采煤層井田內含穩定煤層3層：AAA7；較穩定煤層2層AA11，不穩定煤層3層：AAA12；極不穩定煤層1層A10，主要開采煤層為：AAAAAA9，煤層傾角為61176。～72176。現對各煤層（自下而上）分述如下。A3號煤層：位于侏羅系下統塔里奇克組下段（J1t1）的底部。見煤點煤層厚度變異系數6%，屬于穩定煤層，～、煤層厚度由西向東變厚，煤層有分叉現象，有1～3個分層，下分層編號A3中部分層編號A3上分層A33，各分層均為簡單結構，煤層頂板和底板巖性為深灰色泥巖、粉砂巖、細砂巖和炭質泥巖，～。A5號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組下段（J1t1）的下部，A3煤層之上，可采性指數1，煤層厚度變異系數8%，屬于穩定煤層，～、有13個分層，下分層編號A5中分層編號A5上分層編號A53，煤層厚總體表現為自西向東變厚的規律，各分層結構簡單，煤層底板巖性為深灰色粉砂巖、細砂巖，頂板巖性為粗砂巖或含礫粗砂巖、粉砂巖、細砂巖。～。A6號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組下段（J1t1）的上部，A5煤層之上，～，煤層厚度變異系數11%，煤層結構簡單，屬于不穩定煤層，在井田4線以西全部可采，4線以東被剝蝕，只有零星殘留，9線出現可采點，煤層底板巖性為炭質泥巖和深灰色粉砂巖，頂板巖性為炭質泥巖、粉砂巖和細砂巖、中砂巖。～。A7號煤層：位于侏羅系下統塔里奇克組上段（J1t1）的下部，～。可采性指數1，煤層厚度變異系數10%，結構簡單，屬于穩定煤層，煤層由西向東，由淺到深有逐漸變厚的趨勢、含一至二層夾矸。煤層頂板為炭質泥巖、粉砂巖和細砂巖、底板為炭質泥巖和細砂巖。～。A8號煤層：位于塔里奇克組上段（J1t2），～，，煤層厚度變異系數6%，屬于較穩定煤層，頂底板均為泥巖或粉砂巖，結構簡單，～。A9號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組上段（J1t2）的中部，～，煤層厚度變異系數3%，煤層結構簡單，屬于不穩定煤層，煤層厚度由西向東變薄直到尖滅。煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖。～。A10號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組上段（J1t2）的中部，～，煤層厚度變異系數10%，煤層結構簡單，屬于極不穩定煤層，煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖。與上部A11 ～。A11號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組上段（J1t2）的上部，～，煤層厚度變異系數13%，煤層結構簡單，屬較穩定煤層，煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖。與上部A12 ～。A12號煤層：位于下侏羅統塔里奇克組上段（J1t2）的上部，～，煤層厚度變異系數13%，煤層結構簡單，屬不穩定煤層，煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖。可采煤層有關參數詳見表12。表12 可采煤層特征表煤層編號煤層厚度煤層間距夾矸層數煤層厚度變異系數（%）煤層結構類型煤層穩定性最小最大平均（m）最小最大平均（m）A12～～013簡單不穩定A11～013簡單較穩定～A10～010簡單極不穩定～A9～03簡單不穩定～A8～06