某煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 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，少數光亮型煤。細條帶狀結構為主，其次為線理狀及透鏡狀結構，塊狀構造。 2）化學性質及工藝性能 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XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 7 的各煤層均為低中灰、中等揮發分、特低磷、砷特高熱值 JM（ 25）焦煤。 M22 煤層為中灰分、中等揮發分特低磷、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）， M7－ M22 煤層浮煤為中等灰分、中等揮發分、特低硫、磷、砷特高熱值煤 JM（ 25）。 四、化學性質 各煤層煤質指標總體變化特征 M7 煤層灰分最高、 發熱量最低，其余各煤層灰分、發熱量變化不大；浮煤揮發分產率自上而下呈現下降趨勢， M22 煤層又略有回升，粘結指數則逐漸增大； M7～M16 煤層全硫含量均小， M2 M22 硫分劇增； M11 煤層磷分最高， M1 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，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。 化學組分 各煤層的煤質指標見表 15。 主要煤層煤質 指標一覽表 表 15 項 目 原浮 煤別 煤 層 名 稱 M7 M9 M11 M15 水 分 Mad (%) 原煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 浮煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 灰 分 Ad (%) 原煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 浮煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 揮發分 Vdaf (%) 原煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 浮煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 全 硫 St,d (%) 原煤 (1) ～ (3) ～ (2) ～ (4) 浮煤 (1) ～ (3) ～ (2) ～ (4) XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 8 磷 分 Pd (%) 原煤 ～ (2) ～ (2) ～ (2) 浮煤 ～ (2) ～ (2) (2) 發熱量 Qgr,d (MJ/kg) 原煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 浮煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) Q,d (MJ/kg) 原 煤 (1) ～ (3) ～ (3) ～ (4) 主要煤層煤質指標一覽表 續 表 15 項 目 原浮 煤別 煤 層 名 稱 M16 M21 M22 水 分 Mad (%) 原煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 浮煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 灰 分 Ad (%) 原煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 浮煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 揮發分 Vdaf (%) 原煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 浮煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 全 硫 St,d (%) 原煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 浮煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 磷 分 Pd (%) 原煤 ～ (2) ～ (2) (1) 浮煤 (2) ～ (2) (1) 發熱量 Qgr,d (MJ/kg) 原煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) 浮煤 ～ (3) ～ (4) ～ (2) Q,d (MJ/kg) 原煤 ～ (3) ～ (2) ～ (2) 五 、水文地質 本區所處地貌屬構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XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 9 成。受構造控制，山脊、谷地的排列方向與主要構造線及地層走向大體一致，呈北東～～北北東延伸展布。由于本區地處 XX～師宗～彌勒大斷裂帶附近，受其活動影響，構造相對復雜，地形切割較深，溝谷發育，地形地貌有利于地表水及地下水排泄。 本區氣候屬亞熱帶高原季風氣候區。冬春干燥多霧 ,夏季多雨濕潤、旱、雨兩季分明。年平均降水量 ， 5～ 10 月為雨季，降水量占全年降水量 的 80%左右。 六 、其他開采技術條件 （一）瓦斯 （ 1）瓦斯等級 根據云南省地質礦產局地質一大隊 1993 年對補木勘探區進行的詳查勘探工作以及云南省一四三煤田地質勘探隊 2021 年 10 月至 12 月對 XX 煤礦進行的地質補充勘查工作中對位于礦區范圍內的鉆孔所取煤層瓦斯樣分析， M M1 M1 M21和 M22 煤層瓦斯含量為 、 、 、 、 ， 轉成原煤瓦斯含量再結合 煤科總院 XX 分院對 M9 和 M11 煤層的原始瓦斯含量測定結果，總結出 礦區范圍內 各個煤層瓦斯含量如表 16 所 示。 各個煤層瓦斯含量一覽表 表 16 煤層 M7 M9 M11 M15 M16 M21 M22 含量 （ m3/t） 另外，為了更多地了解 XX 煤礦的瓦斯賦存情況，設計方對鄰近幾個生產礦井瓦斯涌出情況進行了調查，調查結果為 XX 煤礦鄰近礦井均為高瓦斯礦井。 由地質勘探瓦斯樣分析結果及實際調查數據可以看出， XX 煤礦 估計 屬 煤與瓦斯突出 礦井。 七、礦井通風概述 根據煤層賦存情況和開采技術條件，本礦井采 用斜井開拓。礦井移交生產時，首采區為一采區，在 M11 煤層布置一個綜采工作面進行回采，另外安排四個掘進工作面為采煤工作面接替和大巷延伸作準備。 礦井采用中央并列式通風系統，主、副斜井進風，回風斜井為專回風井。回風XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 10 斜井井口坐標為： X= Y= Z=+ α=28176。 β=23176。 該回風斜井服務于 F5 斷層以西設計開采區域，服務年限約 年。 XX 煤礦為新建礦井，不存在塌陷漏風情況，且屬于煤與瓦斯突出礦井，為有利于瓦斯管理，設計采用機械抽出式通風 ，在進行瓦斯抽放后通過負壓風流釋放礦井瓦斯。 礦井移交生產時的通風系統： 采煤工作面通風系統：地面新鮮風流→主、副斜井→井底車場→采區軌道大巷→采區軌道大巷繞道車場→通風行人斜巷→ 1101 工作面運輸巷→回采工作面切眼→ 1101 工作面回風巷→ 1101 工作面回風巷與回風斜井聯絡巷→回風斜井→風硐→地面。 軌道大巷掘進工作面通風系統：井底車場→采區軌道大巷→軌道大巷掘進工作面→采區軌道大巷與采區回風大巷聯絡巷→采區回風大巷→回風斜井→風硐→地面。 工作面巷道掘進工作面通風系統：井底車場→采區軌道大巷→通風行人斜巷 →1101 工作面回風巷掘進面→ 1101 工作面回風巷→采區回風大巷→回風斜井→風硐→地面。 另一路井底車場→水平軌道大巷→通風行人斜巷→ 1101 工作面軌道巷掘進面→ 1101 工作面軌道巷→采區回風大巷→回風斜井→風硐→地面。 第 三 節 井田開拓及采區劃分 一、工業場地位置的選擇 按照 2021 年省煤炭工業局審查批準的 XX 煤礦新建 450kt/a 初步設計，煤礦工業場地選擇在賈古德村旁邊。 二、開拓方案 按照 XX 煤礦審查批復的初步設計方案，煤礦設計采用斜井開拓。在賈古德村XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 11 以西、 20 號勘探線以南沿煤層走向平行掘進主斜 井、副斜井和回風斜井。主斜井和副斜井井口標高均為 +，風井標高為 +，三條井筒的方位角均為28176。，傾角均為 23176。 。 主 斜井 采用 大傾角膠帶 輸送機 提升原煤 ，同時用于進風。 副斜井裝備 2－ 20 型單 筒絞車，用于提升矸石、下放材料、升降設備及人員，以及敷設排水、灑水管路，并用于進風，回風斜井是礦井的專用回風斜井。 礦井共劃分兩個水平進行開采：一水平 +1615m，二水平 +1520m。一水平采用明斜井開拓，三條斜井掘進至相應標高后，落平或開口掘進一水平回風大巷、運輸大巷和軌道大巷。二水 平采用暗斜井延伸開拓，分別由回風斜井掘進回風暗斜井、由副斜井掘進軌道暗斜井、由主斜井掘進膠帶暗斜井，然后分別由回風暗斜井掘進二水平回風大巷、由軌道暗斜井掘進二水平軌道運輸大巷、由膠帶暗斜井掘進二水平運輸大巷，上述大巷主要沿巖層走向布置。上述軌道大巷中均鋪設 22kg/m 軌道、運行 5t 礦用防爆蓄電池機車牽引礦車完成輔助運輸，運輸大巷和工作面運輸斜巷中均鋪設膠帶輸送機運送煤炭。 一水平劃分三個采區；二水平劃分為三個采區。 礦井 7 層可采煤層屬近距離緩傾斜煤層群，根據煤層賦存特點及各煤層層間距，設計考慮將上述可采煤層 分為兩組， M M9 和 M11 煤層為一組， M1 M1M21 和 M22 煤層為一組，各組內進行聯合布置開采。 開采一水平時，回風斜井至 +1615m 標高后落平后布置回風聯絡石門，然后再由回風聯絡石門沿煤層走向布置一水平巖石回風大巷；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輸大巷。 開采二水平時，二水平軌道大巷和運輸大巷沿 M21 煤層布置，回風大巷沿 M15煤層布置，所有大巷均考慮沿巖層走向布置。 支護形式：開拓、準備巷道采用錨、網、鎖噴漿支護； 回采巷道采用錨、網、鎖支 護。 三、采區劃分及開采順序 礦井一水平劃分為三個采區，一水平運輸大巷以東、 +1615m 標高以下為一采XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 12 區；主、副井筒以東、賈古德村北東為二采區；交一河以西為三采區。 礦井二水平劃分為三個采區，二水平運輸大巷以東、 +1520m 標高以下為四采區；交一河以西為五采區；下 XX 村和中 XX 村之間區域為六采區。 采區開采順序采用前進式，即先采一水平井底車場附近的一采區，后采距井底車場較遠的二采區，并依次類推。 四、采區布置、采煤方法及工藝 根據開拓布置，礦井投產采區為一采區。采區布置如下：回風斜井 在 +1672m標高開鑿回風石門后轉向沿巖層傾向掘進一采區回風大巷；副斜井在 +1615m 標高落平后掘進井底車場，然后以后石門揭穿 M11 煤層，沿 M11 煤層頂板掘進一采區軌道大巷 和 一采區膠帶運輸大巷。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。 根據礦井煤層賦存情況，設計采用傾斜長壁式采煤法開采，工作面采用綜采回采工藝。 設計工作面采用雙滾筒采煤機割煤，割煤方式為雙向割煤，采煤機的進刀方式采用不留三角煤端部斜切進刀。采煤工作面采用刮板輸送機運輸， 采煤機騎溜滑行，采煤機滾筒裝煤，液壓推溜器推移刮板輸送機。 采煤工作面使用 掩護式液壓支架 支護頂板，全部陷落法管理頂板。 第 四 節 礦井設計生產能力和服務年限 一、礦井工作制度 礦井設計年工作日 330 天，采用 “三八 ”工作制，每天三班作業，兩班采煤，一班準備，每天凈提升時間 16 小時；掘進為三班生產。 二、礦井設計生產能力 根據云南 XX 煤礦修改的礦井開拓方案，設計確定礦井 生產能力為 450kt/a。 三、礦井服務年限 全礦井服務年限為 。其中：一水平即 +1600m 水平的服務年限為 ；二水平即 +1520m 水平的服務年限為 。 XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設計 13 第 二 章 礦井瓦斯抽放可行性研究 第一節 煤層 瓦斯 基礎參數 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，根據 XX 煤礦目前的開拓開采情況和具備的條件，對 XX 煤礦各煤層進行了瓦斯基礎參數 測 測定。 根據煤炭科學研究總院 XX 分院為 XX 煤礦所作的礦井瓦斯基礎參數測定， M9 和 M11 煤層瓦斯基本參數實測 值如表 21。 瓦斯基本參數實測值 表 21 參數名稱 對象煤層 參數值 煤層原始瓦斯壓力 M9 MPa M11 MPa 煤層瓦斯含量 M9 m3/t M11 m3/t 殘存瓦斯含量 M9 m3/t M11 m3/t 瓦斯吸附常數 M9 a/3/t b/ M11 a/煤的孔隙率 M9 m3/t M11 m3/t 煤層透氣性系數 M9 ~ m2/Mpa2d M11 m2/Mpa2d 鉆孔瓦 斯流量衰減系數 M9 d1 M11 ~ d1 第 二 節 礦井 瓦斯 儲