【正文】 煤礦抽采達(dá)標(biāo)工藝的設(shè)計(jì)方案1 井田概況 交通位置八連城井田位于東經(jīng)130176。13′07″5至130176。20′37″5，北緯42176。46′15″至42176。53′45″，吉林省琿春市郊區(qū)，距市區(qū)5km?，q春至圖們鐵路已建成，但尚未通車，因此本區(qū)對(duì)外交通當(dāng)前主要以公路至圖們市，圖們市有鐵路與全國各地相通。交通位置見圖11：圖11 交通位置圖 自然地理 地形與地貌特征八連城井田全部處于琿春河河圖們江沖積平原地帶，地面標(biāo)高一般在+30—+40m。 水文井田西部有圖們江流過，寬50—100m左右，河岸為二級(jí)階地，高10m左右，局部有修筑了防洪堤，因此洪水時(shí)期對(duì)井田影響不大。井田南部有琿春河，由東向西注入圖們江，河谷最寬達(dá)4000m，因此形成了廣闊的沖積平原。1962年沿琿春河兩岸修筑了防洪堤，可防20年一遇的洪水。 氣象與地震歷年最低氣溫31℃，最高氣溫34℃，歷年平均氣溫56℃；，；，凍結(jié)期為11月至翌年5月，；主要風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)及北西風(fēng)，一般56級(jí)。本區(qū)地震活動(dòng)強(qiáng)度較小，頻率低的弱震區(qū)。 電源情況琿春礦區(qū)北部英安斜井附近有琿春發(fā)電廠，現(xiàn)發(fā)電能力66萬kw。礦區(qū)供電系統(tǒng)按總體規(guī)劃已基本形成，礦區(qū)主電源取自琿春電廠，備用電源取自石硯一次變，電壓等級(jí)60kV。八連城變電所主電源取自琿春電廠，備用電源取自城西變電所。 水源情況八連城供水由城西礦加壓站引入管線。 井田境界及煤炭儲(chǔ)量 井田境界八連城煤礦井田位于東經(jīng)130176。13′07″5至130176。20′37″5，北緯42176。46′15″至42176。53′45″，吉林省琿春市境內(nèi)；琿春煤田河北區(qū)的西部。西以圖們江為界，東鄰城西立井井田；北及東北與英安礦井田相接，南止琿春河防洪堤。南北平均長8km，面積36km2。 煤炭儲(chǔ)量 以7勘探線為界，以西為普查區(qū)，以東為精查區(qū)。普查區(qū)地質(zhì)儲(chǔ)量為2937萬噸，其中高級(jí)儲(chǔ)量67萬噸，精查區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量為14430萬噸，其中高級(jí)儲(chǔ)量4273萬噸?？刹蓛?chǔ)量為10030萬噸。 礦井地質(zhì)與煤層賦存 礦井地層本井田含煤地層為第三系琿春組（E23H），基底為上侏羅統(tǒng)屯田營組（J3T）上覆第四系?，F(xiàn)分述如下：上侏羅紀(jì)屯田營組屯田營組為一套火山碎屑巖系，構(gòu)成了含煤地層的基底，井田內(nèi)95%以上鉆孔均見到這套地層。主要有火山碎屑巖、灰綠色、暗紫色凝灰?guī)r、安山巖、安山集塊巖、凝灰集塊巖等組成。下第三系琿春組琿春組為井田含煤地層，根據(jù)巖相、巖性及含煤特征可分為上、中、下三段。 上段：19煤層以上，以灰～淺灰色粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，細(xì)砂巖次之，夾有4～5層細(xì)膩質(zhì)純的褐色泥巖和凝灰?guī)r標(biāo)志層。本段含有1111182等6個(gè)局部可采煤層和20余個(gè)薄煤層。117 煤層之上含有動(dòng)物化石。本段厚度380~800m ，一般厚度450~600m。中段：19煤層至28下煤層為中段，是主要含煤段。以灰、淺灰色粉砂巖、細(xì)砂巖為主，中粗砂巖、泥巖次之。夾有薄層鈣質(zhì)中粗砂巖和凝灰?guī)r示志層。水平波狀、鎬狀及混濁層理較發(fā)育。含有11919226等6層主要可采煤層和2232326下、228下等6層局部可采煤層。含豐富植物化石，228煤層之下含動(dòng)物化石。本段厚度0~130m。下段：28下煤層至基底，以深灰色粉砂巖、中粗砂巖為主，泥巖次之，局部見有礫巖，含煤層較多，但厚度及煤質(zhì)變化大。含有30上、30下、332下、334 等7層局部可采煤層。本段特點(diǎn)是由上而下顏色逐漸加深，凝灰物質(zhì)成分逐漸增多。本段厚度0~280m左右。與屯田營組呈不整合接觸。第四系全井田被第四系覆蓋，上部為腐植土、砂質(zhì)粘土、亞粘土。中部為砂礫及中、細(xì)砂。底部為砂礫及含砂礫質(zhì)粘土。厚度7~28m。 地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)構(gòu)造比較復(fù)雜，與其東鄰城西立井井田的構(gòu)造特征基本一致?？梢钥醋鞒俏髁⒕镏黧w構(gòu)造向西的延續(xù)。以斷裂為主，褶皺寬緩起伏，略向西平緩傾伏，地層走向總體為近EW~NEE ，傾角小于15176。褶皺本區(qū)為一軸向近東西、向西傾伏的寬緩背斜。背斜軸位于城西立井區(qū)的F7~F10之間略向南偏移至F13~F21斷層之間。背斜兩翼平緩，并有一次一級(jí)波狀起伏，組成一個(gè)寬緩復(fù)式背斜。斷層本區(qū)斷層發(fā)育，以近東西走向斷層為主，伴有北東、北西向兩組斷層，均為正斷層。近東西向走向斷層（主干斷層）發(fā)生在復(fù)式背斜之上，由一系列傾向相反近似平行背斜軸的斷層，如FF5F1F5F5F21等斷層，構(gòu)成與背斜軸向近平行的地塹和地壘及伴有階狀斷層，為本區(qū)主要構(gòu)造形跡和特征。區(qū)內(nèi)探煤鉆孔172個(gè)，共發(fā)現(xiàn)126個(gè)斷點(diǎn)首采區(qū)地震勘探發(fā)現(xiàn)115個(gè)斷點(diǎn)，經(jīng)綜合研究分析，組成53條落差大于15m以上的斷層。其中落差大于100m的斷層有6條，即：FF8F6F1F2F88，落差大于50m的斷層有13條，其余斷層均小于50m?；鸪蓭r本區(qū)火成巖僅在7線74—22號(hào)孔、6線784號(hào)孔和5線504號(hào)孔見到輝綠巖巖脈，大體呈東西向分布，并順層侵入于23號(hào)—26號(hào)煤層之間，侵吞部分煤層和使煤層受到強(qiáng)烈的烘烤現(xiàn)象，煤的變質(zhì)程度顯著增加。 煤層及煤質(zhì)⑴ 煤層① 煤層可采性本井田可采煤層極不穩(wěn)定，②煤層本井田主要含煤地層位于第三系琿春組（E23H）。共有煤層25層，全區(qū)有5個(gè)主要可采煤層，為119226煤層，屬大部分可采煤層；有20個(gè)局部可采煤層或小局部可采煤層，可采煤層厚度、結(jié)構(gòu)及間距等見表11。③ 煤質(zhì)特征本區(qū)所有煤層均為長焰煤，%；%，原煤干燥基彈筒發(fā)熱量平均4774卡/克、主要可采層平均4830卡/克。 礦井生產(chǎn)情況 礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀 八連城煤礦于1992年開工建設(shè)， 1994年5月八連城立井建設(shè)停工， 2004年10月恢復(fù)建設(shè)，2007年1月正式投產(chǎn)，服務(wù)年限為74a。表11 可采煤層厚度、結(jié)構(gòu)、間距表編號(hào)厚 度（m）間 距（m）計(jì)量面積（km2）結(jié) 構(gòu)（分層）可采程度兩極值一般兩極值一般910419012015012局部可采1212局部可采112615201312局部可采206830451512局部可采38534050181局部可采21751018212局部可采3185121913大部可采11951019112局部可采11241019212大部可采3225122013大部可采1145102112局部可采2295202313大部可采41023112局部可采1223212局部可采7152614大部可采2726下12局部可采4142813局部可采2528下14局部可采834102030上13局部可采143013局部可采42481530下13局部可采62910203213局部可采4832下13局部可采53010203314局部可采122715203415局部可采 井田開拓方式、采區(qū)劃分及采煤方法⑴開拓方式礦井開拓方式立井單水平開采，現(xiàn)有兩個(gè)主井、一個(gè)副井、一個(gè)專用回風(fēng)井。主井為提煤井兼回風(fēng)井，新主井為提煤井兼入風(fēng)井，副井為輔助提升井兼入風(fēng)井，西風(fēng)井為專用回風(fēng)井。單一水平標(biāo)高為420m。⑵ 采區(qū)劃分、采區(qū)儲(chǔ)量及開采順序、中、南三個(gè)區(qū)，F(xiàn)13斷層以北為北部區(qū)；F23斷層以南為南部區(qū)；F13到F23斷層之間為中部區(qū)，其中5個(gè)主要的可采煤層公布在中部采區(qū)。全井共劃分8個(gè)采區(qū)，采區(qū)寬度一般15002500m，長度為7001300m。采區(qū)開采順序按自近向遠(yuǎn)；在采區(qū)內(nèi)回采工作面實(shí)行“跳采”。⑶ 采煤方法采用單一長壁綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。掘進(jìn)采用綜掘和炮掘，工字鋼支護(hù)。 礦井通風(fēng)方式及瓦斯情況本礦通風(fēng)方式為混合式通風(fēng)，副井、新主井入風(fēng)，主井、西風(fēng)井排風(fēng)。在地質(zhì)勘探階段沒有進(jìn)行過煤層瓦斯含量測(cè)定，1998年2003年度瓦斯絕對(duì)涌出量（最大），鑒定為低瓦斯礦井。2007年1月投產(chǎn)以來，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量呈增大的趨勢(shì)。 49 2 礦井煤層瓦斯煤層瓦斯賦存基礎(chǔ)參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽放設(shè)計(jì)的依據(jù)，煤層瓦斯賦存基礎(chǔ)參數(shù)主要包括：煤層原始瓦斯壓力、煤層原始瓦斯含量、百米鉆孔自然瓦斯涌出量及衰減系數(shù)、煤層透氣性系數(shù)等。煤科總院沈陽研究院承擔(dān)的“八連城煤礦抽放瓦斯可行性研究報(bào)告”項(xiàng)目開展期間，對(duì)本礦的瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行了測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如下。 煤層瓦斯壓力19～； 20；26～。 煤層瓦斯含量19～； 20~；26～。 百米鉆孔自然瓦斯涌出量及衰減系數(shù)19103～103m3/min之間，～；103m3/min之間，. 煤層透氣性系數(shù)19～；20；26～。礦井瓦斯儲(chǔ)量應(yīng)為礦井可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量、受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲(chǔ)量之和。瓦斯儲(chǔ)量的大小標(biāo)志著瓦斯資源多少，同時(shí)亦是衡量有無開發(fā)利用價(jià)值的重要指標(biāo)，可按下式計(jì)算：Wk=Wl十W2十W3 式中：Wk—礦井瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； Wl—可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量，Mm3； Ali—礦井可采煤層i的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； X1i—礦井可采煤層i的瓦斯含量，m3／t； W2—受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放瓦斯的各不可采煤層的總瓦斯儲(chǔ)量， （Mm3）A2i—受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，Mt； X2i—受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3／t； W3—受采動(dòng)影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲(chǔ)量，Mm3,按下式計(jì)算： W3＝K(W1十W2) K—圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù)，取K＝。礦井可開發(fā)瓦斯量（或稱可抽放量）是指在既定的開采技術(shù)條件下，按照目前的抽放技術(shù)水平所能抽出的最大瓦斯量。它反映著礦井瓦斯資源的開發(fā)程度，與其抽放工藝技術(shù)和抽放能力密切相關(guān)，一般采用下式計(jì)算：Wkc=ηkWk 式中：Wkc—礦井可抽瓦斯量，Mm3；ηk—礦井瓦斯抽放率，按照我國目前的技術(shù)水平；Wk—礦井瓦斯儲(chǔ)量 Mm3；按上式計(jì)算得出煤層的瓦斯儲(chǔ)量及可抽量，計(jì)算結(jié)果見表21所示。從表21可以看出，本礦的瓦斯資源相當(dāng)豐富，這就為礦井的瓦斯開發(fā)利用提供了充足的資源條件，同時(shí)也對(duì)礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。本礦的瓦斯資源相當(dāng)豐富，這就為礦井的瓦斯開發(fā)利用提供了充足的資源條件，同時(shí)也對(duì)礦井的安全生產(chǎn)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。表21 八連城煤礦瓦斯儲(chǔ)量及可抽量計(jì)算結(jié)果匯總表煤層工業(yè)儲(chǔ)量(10kt)可采儲(chǔ)量(10kt)瓦斯含量(m3/t)瓦斯儲(chǔ)量 (10km3)可采煤炭瓦斯儲(chǔ)量 (10km3)抽放率（%）可開發(fā)瓦斯量(10km3)92146 1491 30 447 121042 724 30 217 131687 1172 30 352 151849577 401 30 120 182222 155 30 46 1919219 13357 30 4007 1917764 5396 30 1619 1928480 5894 30 1768 2011686 8121 30 2436 211900 1320 30 396 2311406 7928 30 2378 2313218 2237 30 671 2321102 766 30 230 269101 6326 30 1898 26下3736 2597 30 779 283541 2461 30 738 28下1732 1203 30 361 30上1441297 901 30 270 302421515 1053 30 316 30下3232022 1405 30 422 322577 1791 30 537 32下909 632 30 189 331236 859 30 258 341380 9