煤礦瓦斯抽采可行性研究報告-全文預覽

　　

【正文】 下）可為煤本身體積的30～40倍。煤層原始瓦斯含量X0根據公式：X0=X（100AdMad）/100式中：X0—煤層原始瓦斯含量，m3/t；X—煤層可燃質瓦斯含量，m3/；Ad—灰分%；Mad—水分%。采用圖解法計算瓦斯損失量。直接法測定煤層瓦斯含量，即利用煤層鉆孔采集原始煤體煤芯，用解吸法直接測定煤樣瓦斯解吸量。)孔徑(mm)孔深(m)見煤斜長(m)表壓力(MPa)絕對瓦斯壓力(MPa)A9+181810326753226A8+18181032675A7+1818201467528A3+18181522775煤層瓦斯含量是指單位體積或重量的煤體中所含有的瓦斯量（換算成標準狀態），常用m3/t或ml/g作為計量單位。測定瓦斯壓力示意圖如圖27所示。測壓地點選在+1818m水平運輸石門巷道中。根據礦井現場實際情況，采用直接法測定煤層瓦斯壓力。因此，準確測定煤層瓦斯壓力是十分必要的。r)b(MPa1)A9+1818m運輸石門A8+1818m運輸石門A7+1818m運輸石門A5+1818m運輸石門A3+1818m運輸石門煤層瓦斯壓力是指煤孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力。⑴ 煤的視相對密度測定稱取一定粒度的煤，表面用蠟涂封后，放入密度瓶內，以十二烷基硫酸鈉為浸潤劑，測出涂蠟煤粒所排開同體積水溶液的質量，計算涂蠟煤粒的視密度，減去蠟的密度后，求出在20℃時煤的視相對密度。用單位質量煤表示時，孔隙率k的單位是cm3/g或m3/t；用單位體積煤表示時，孔隙率k1的單位是cm3/cmm3/m3或%。放入帶蓋的瓷坩鍋中，在900177。⑵ 煤樣的工業分析方法① 177。由于充氣罐向吸附罐充氣為逐次充入的單值量，而充入吸附罐的總氣量是各單值量的累計量，故逐次按式（23）計算時，充入吸附罐的總氣量Qci應為：??????????????????????????????????????????????????（25）⑧ 按逐次得到的Pi及Xi作圖，即為郎格繆爾吸附等溫線，將（Pi，Xi）按下式進行最小二乘法回歸，計算出煤的瓦斯吸附常數a和b值：??????????????????????????????????????????????（26）式中：P —吸附平衡瓦斯壓力，MPa； X —P所對應的吸附瓦斯量，ml/g； a —吸附常數，表示煤的飽和吸附瓦斯量，ml/g； b —吸附常數，MPa1。1℃）；④ 打開高壓充氣閥和充氣罐控制閥，使高壓鋼瓶瓦斯進入充氣罐及連通管，關閉充氣罐控制閥，讀出充氣罐壓力值P1i；⑤ 讀出充氣罐壓力值P1i后，緩慢打開罐閥門，使充氣罐中瓦斯進入吸附罐，待罐內壓力達到設定壓力時（一般在0～6MPa試驗壓力范圍內設定測n=7個壓力間隔點數，每點約為最高壓力的1/n），立即關閉罐閥門，讀出充氣罐壓力P2i、室溫t1。將冷卻后的無水干燥基煤樣裝滿吸附罐；② 打開罐閥和真空抽氣閥，關閉充氣閥和放氣閥。⑴ 煤樣的制備在X煤礦AAAA5及A3煤層分別采集各煤層的新鮮煤樣，送至實驗室。X煤礦需測定的瓦斯基本參數主要包括：煤層原始瓦斯含量、原始瓦斯壓力、煤的工業分析、煤的孔隙率、煤對瓦斯的吸附常數、煤層透氣性系數、鉆孔瓦斯流量衰減系數等，這些參數需分別在現場及實驗室測定。礦井總風量為90m3/s，風量分配如下A7煤層(1A711)回采工作面：；A9煤層(1A911A922)回采工作面：2；A6煤層(1A611)備用工作面：；A3煤層運輸大巷綜合機械化掘進工作面：；A5煤層順槽掘進工作面(1個鉆爆法掘進面，1個綜掘面)：2；火藥發放硐室：；其它地點：。AAA7厚煤層采用偽傾斜“八”字型柔性掩護支架采煤法。煤層：按照自上而下的順序開采。礦井劃分為三個水平，各水平標高為+1680m、+1530m、+1400m，二、三水平采用暗斜井開拓，每個水平劃分為二個雙翼采區上山開采。礦井開采二采區時布置東風井，為立風井。其中，一水平（+1680m以上），二水平（+1680m～+1530m），三水平（+1530m～+1400m）。詳見表21。 礦井開拓根據地質勘探報告及礦井初步設計，井田走向長約5km。三、煤塵新疆煤田地質局綜合試驗室對AAAAA9可采煤層采集的煤塵爆炸樣本46個，測試結果表明井田內各可采煤層的煤塵均有爆炸性。碳酸鹽礦物呈脈狀分布。絲質體呈“星”狀和“網”狀結構分布，油浸反射色為白色，突起較高。井田內各煤層的有機成分主要有鏡質組份，半鏡質組份和惰質組份。與上部A12 ～。～。～。～。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，～。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。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。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。～，與下伏三疊系上統郝家溝組地層整合接觸。根據巖性組合特征分為上、下兩個段。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。每年7月中旬到8月下旬為雨季，有暴雨，造成山洪暴發。地表植被不發育，呈典型的荒漠戈壁景觀。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。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）。國家安全生產監督管理總局《煤礦安全規程》（2009）。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。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。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。新疆X縣X煤礦，隸屬于新疆X貿易有限公司。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《煤礦瓦斯抽放規范》（AQ10272006）。煤礦提供的資料、現場調查了解收集的資料。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。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。，地震烈度為Ⅶ烈度區。（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。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。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，～。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。左右，傾角61176。構造的復雜程度屬于中等。A3號煤層：位于侏羅系下統塔里奇克組下段（J1t1）的底部。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。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。煤層頂板為泥巖和粉砂巖，底板為炭質泥巖、泥巖、粉砂巖。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。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簡單較穩定～A7～0～210簡單穩定～A6～011簡單不穩定～A5～0～38中等穩定～A3～0～26簡單穩定二、煤質煤的物理性質及煤巖特征井田內塔里奇克組所含煤層的宏觀物理性質具一定的相同性，顏色為深黑色，煤芯多為粉末狀至碎塊狀，煤巖組成以暗煤為主，光澤暗淡，宏觀煤巖類型為暗淡煤類。惰質組分以絲質體，粗粒體為主。黃鐵礦呈鮞粒狀分布。表13 原煤工業分析表化驗項目煤層編號Mad (%)Ad (%)Vdaf (%)A3A5A6A7A8A9煤的硫含量區內各煤層硫含量低，原煤全硫均小于1%，均屬特低—低硫煤。A9煤層屬易自燃煤層。經計算。投產時布置一個風井，