【正文】 優(yōu)秀設(shè)計 XX煤化有限責(zé)任公司礦井瓦斯抽采工程初步設(shè)計說 明 書（修訂版）煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院二00八年八月目 錄前 言 1第一章 礦井概況 4第一節(jié) 井田概況 4第二節(jié)　煤層賦存情況 9第三節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造情況 13第四節(jié) 礦井開拓與開采 15第五節(jié) 礦井通風(fēng)情況 16第六節(jié) 礦井瓦斯涌出情況 17第七節(jié) 現(xiàn)瓦斯抽采站概況 17第二章 瓦斯儲量及可抽量預(yù)測 19第一節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù) 19第二節(jié) 礦井瓦斯儲量 21第三節(jié) 可抽瓦斯量概算 22第四節(jié) 瓦斯抽采規(guī)模及服務(wù)年限 23第三章　礦井瓦斯涌出量預(yù)測 28第一節(jié)　工作面瓦斯涌出預(yù)測 28第二節(jié)　采區(qū)瓦斯涌出量 33第三節(jié)　礦井瓦斯涌出量 34第四節(jié)　抽采后瓦斯涌出量 35第四章 礦井抽采瓦斯必要性和可行性分析 37第一節(jié)　礦井抽采瓦斯的必要性 37第二節(jié) 瓦斯抽采的可行性 38第五章 抽采方法設(shè)計 40第一節(jié) 瓦斯來源分析 40第二節(jié) 抽采瓦斯方法選擇 40第三節(jié) 抽采參數(shù)的確定 45第四節(jié) 抽采鉆孔布置及施工 46第五節(jié) 抽采施工鉆機(jī)選型 48第六章 瓦斯抽采系統(tǒng)計算及設(shè)備選型 50第一節(jié) 抽采管路系統(tǒng)的選擇及計算 50第二節(jié) 抽采設(shè)備選型計算 58第七章 工程建設(shè)分步實施及建設(shè)工期 63第一節(jié) 工程建設(shè)分步實施 63第二節(jié) 建設(shè)工期 64第八章 瓦斯抽采安全措施 66第九章 瓦斯利用系統(tǒng)設(shè)計 69第十章 地面工程 70第一節(jié) 抽采站工業(yè)場地總平面布置 70第二節(jié) 抽采站建筑 72第三節(jié) 設(shè)備安裝及管網(wǎng)布置 76第四節(jié) 給水（含水軟化處理）排水 76第五節(jié)　 采暖、供熱與通風(fēng) 81第十一章 供電及通訊 83第一節(jié) 抽采站供、配電及照明 83第二節(jié) 通訊 84第十二章 　瓦斯抽采監(jiān)測及控制 86第一節(jié) 抽采監(jiān)測設(shè)計內(nèi)容 86第二節(jié) 抽采監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計總體方案 86第三節(jié) 抽采監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計 87第十三章　環(huán)境保護(hù) 91第一節(jié)　抽采瓦斯工程對環(huán)境的影響 91第二節(jié)　污染防治措施 91第三節(jié)　抽采站綠化 92第十四章　抽采瓦斯組織管理 93第一節(jié)　組織管理 93第二節(jié)　瓦斯抽采組織機(jī)構(gòu)管理 93第三節(jié)　抽采鉆場管理 94第四節(jié)　安全管理 96第五節(jié)　抽采過程中撤、裝管路時的管理 97第六節(jié)　報表管理 97第七節(jié)　瓦斯抽采管路管理 100第八節(jié)　主要安全技術(shù)措施 100第十五章　技術(shù)經(jīng)濟(jì) 102第一節(jié) 勞動定員 102第二節(jié) 投資概算及資金籌措 102前 言 山西XXX煤化有限責(zé)任公司礦井（以下簡稱XX煤礦）設(shè)計主要開采8+15煤層，, 為高瓦斯礦井，目前正在進(jìn)行礦井機(jī)械化采煤升級改造。該礦8+9號煤層生產(chǎn)時瓦斯涌出量很大，2005年3月由山西國辰建設(shè)工程勘察設(shè)計有限公司、陽煤集團(tuán)技術(shù)中心通風(fēng)與瓦斯研究所聯(lián)合進(jìn)行了該礦地面瓦斯抽采系統(tǒng)的設(shè)計，其設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)如下：，水環(huán)式真空泵型號為CBF4102BV3,電機(jī)功率為160kw，抽采主管D3776mm螺旋焊縫鋼管，預(yù)抽和采空區(qū)采用一套系統(tǒng)混合抽采。隨著采掘規(guī)模的擴(kuò)大以及采掘的延伸，礦井絕對瓦斯涌出量也隨之增加，現(xiàn)有的瓦斯抽采系統(tǒng)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足礦井瓦斯抽采工藝技術(shù)及瓦斯抽采量的要求。為了保證礦井安全生產(chǎn)，并為礦井盡快達(dá)產(chǎn)創(chuàng)造有利條件，XX煤化有限責(zé)任公司決定對現(xiàn)礦井瓦斯抽采系統(tǒng)進(jìn)行改擴(kuò)建，并于2007年10月委托煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院進(jìn)行礦井瓦斯抽采系統(tǒng)的設(shè)計。2007年12月煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院向XX煤礦提交了《XXX煤化有限責(zé)任公司礦井瓦斯抽采工程初步設(shè)計說明書》。2008年7月27日，山西省煤炭工業(yè)局組織有關(guān)專家對該瓦斯抽采工程初步設(shè)計進(jìn)行了技術(shù)審查。根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局制定的《瓦斯抽放工程設(shè)計編制提綱》，專家審查認(rèn)為設(shè)計符合《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計規(guī)范》及國家有關(guān)規(guī)定，但存在以下問題及建議：補(bǔ)充礦井、工作面瓦斯抽采指標(biāo)設(shè)計及驗算內(nèi)容。補(bǔ)充抽采泵選型曲線及工況點位置資料。進(jìn)一步優(yōu)化、細(xì)化采煤工作面瓦斯抽采工藝設(shè)計內(nèi)容。煤炭科學(xué)研究總院重慶研究院根據(jù)專家提出的問題及建議進(jìn)行了相應(yīng)的修改設(shè)計，并進(jìn)一步完善了原初步設(shè)計。XX煤礦目前未做煤與瓦斯突出鑒定，同時該礦提交的各種資料說明該礦目前尚未發(fā)生過煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象，本次設(shè)計按高瓦斯礦井進(jìn)行瓦斯抽采系統(tǒng)設(shè)計，今后若礦井發(fā)生煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象，經(jīng)鑒定為煤與瓦斯突出礦井后，應(yīng)修改本設(shè)計。一、編制設(shè)計的依據(jù)原煤炭工業(yè)部《礦井抽放瓦斯工程設(shè)計規(guī)范》（MT9501896）（1997）。原煤炭工業(yè)部《礦井瓦斯抽放管理規(guī)范》（1997）。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《煤礦安全規(guī)程》（2006）。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》（AQ10182006）。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（AQ10262006）。國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（AQ10272006）。國務(wù)院關(guān)于預(yù)防煤礦生產(chǎn)安全事故的特別規(guī)定（國務(wù)院令446號）。山西省煤炭工業(yè)局《瓦斯抽放工程設(shè)計編制提綱》（晉煤安發(fā)[2008]313號）。《XX煤礦煤層瓦斯賦存規(guī)律及瓦斯抽放優(yōu)化研究項目階段報告》（以下簡稱《瓦斯賦存規(guī)律階段報告》）?！禭XX煤化有限責(zé)任公司礦井?dāng)U建可行性研究報告》（以下簡稱《擴(kuò)建可行性研究報告》）1《山西省XXX煤化有限責(zé)任公司生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告》。1XX煤礦提供的其它設(shè)計資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。二、設(shè)計的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)： ；殘存瓦斯含量： ；鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)： (d1)；煤層透氣性系數(shù)： m2/MPa2d；瓦斯放散初速度：　　　　　　　　礦井15號煤層平均瓦斯含量： ；殘存瓦斯含量： ；瓦斯放散初速度：　　　　　　　　：75m3/min純瓦斯(其中設(shè)計初期抽采瓦斯量45m3/min，二期抽采瓦斯量30m3/min)；：55%：；（初期）： 其中建筑工程： 設(shè)備購置費： 安裝工程： 工程建設(shè)其他費用： 工程預(yù)備費： ：60年。第一章 礦井概況第一節(jié) 井田概況一、位置與交通XX煤礦礦區(qū)位于縣城西北22km處，行政區(qū)劃隸屬晉中市。該礦有鐵路專用線可從井口直達(dá)縣城車站，而且井口有貨臺，鐵路全長21km。石（家莊）—太（原）公路從井田中部通過，瀝清路面，每日班車數(shù)趟?？h內(nèi)各鄉(xiāng)村之間均有簡易公路，交通極為方便。二、地形地貌井田位于陽泉構(gòu)造堆積盆地的西北部，屬黃土丘陵地貌，梁、峁比較發(fā)育，且平坦，溝谷多呈“U”字形，僅東南、西南部有小面積基巖出露，為上石盒子組地層。地勢東高西低，最高點在東南部的架梁三角點附近，最低點為西南邊界的白馬河谷，標(biāo)高1105m，相對高差多在40～100 m之間。三、水源、電源及通信，日供水量700m3，水質(zhì)呈中性，且懸浮物濃度小于150mg/L，符合礦區(qū)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。該礦現(xiàn)有供水方式為：深井水加壓送至高位水池，利用靜壓供各用水點用水。供水系統(tǒng)中，深井泵為兩臺3″水泵，一臺工作，一臺備用。工業(yè)廣場高山水池位于副井口南部102m處，池底標(biāo)高1100m，水池容積700m3。生活區(qū)用水管路及工業(yè)廣場地面供水管路采用水煤氣鋼管和聚乙烯管，枝狀布置，均為埋地敷設(shè)。礦井兩回35kV電源主供電源引自白家莊220kV變電站，備用電源（帶電備用）引自XX35kV變電站。白家莊220kV變電站為本地區(qū)的樞紐站，現(xiàn)安裝120MVA主變壓器一臺及150MVA主變壓器一臺，四回220kV電源線路；XX35kV變電站主變壓器容量28MVA，35kV電源一回引自白家莊220kV變電站，導(dǎo)線LGJ－150，另一回引自平頭110kV變電站，導(dǎo)線LGJ－185，輸電距離4km，目前最大負(fù)荷約8000kW。礦井供電電源可靠。礦井現(xiàn)裝備有一臺HJD256型，容量為256門可擴(kuò)充至1024門的地面行政電話總機(jī)，一臺JSY2000D型，容量為128門可擴(kuò)充至256門的井下調(diào)度總機(jī)，另外網(wǎng)通公司在公司內(nèi)安裝有2000門的電話總機(jī)基站，井下調(diào)度總機(jī)配有調(diào)度臺，可實現(xiàn)通話跟蹤、強(qiáng)拆、各方通話等功能。礦井對外、井上下通訊暢通。四、井田范圍和煤炭儲量，～，形似玻璃罐頭瓶。根據(jù) 《山西省XXX煤化有限責(zé)任公司生產(chǎn)礦井地質(zhì)報告》，井田共探明資源/儲量26402萬t，其中采空區(qū)儲量為845萬t，具體各煤層儲量見表112。，礦井設(shè)計資源/儲量減去工業(yè)場地煤柱、風(fēng)井煤柱、大巷及采區(qū)上（下）山煤柱及開采損失后，得出礦井設(shè)計可采儲量為14757萬t，井田批準(zhǔn)開采1115下層煤，其中主采煤層為15煤層。表112　各煤層煤炭儲量表煤層號能利用儲量（萬t）保安煤柱儲量（萬t）采空區(qū)儲量(萬t)暫不能利用儲量(332)小計A111bB121bC122bA2M21B2S21C2S226　　1025 　　28 191 243 1244 8　　466 　　63 68 95 59791358 6100 46192 350 56 747 　9164 11　277 764 2 83 　307 1126 151584 7170 685 149 694 127 193 　10602 15下526 1565 1152 53 314 59 　200 3669 總計3468 15112 4553 2941360 416 1199845 26402 五、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限。六、地表塌陷情況根據(jù)XX煤礦對地表塌陷情況的監(jiān)測，地表下沉各參數(shù)如下：（1）15煤：；9煤：煤厚4m左右，傾角6～12176。（2）巖移塌陷角走向73176。左右。（3）地表下沉率為采高的60%左右。（4）～2年。第二節(jié)　煤層賦存情況井田內(nèi)主要含煤地層為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組，共含煤19，自上而下編號為11113下、115下、117。，％?？刹擅簩佑?115下6層，％。9煤以瘦煤、貧煤為主，少量焦煤；8煤為瘦煤、貧瘦煤；11號煤以貧瘦為主，次為瘦煤；15煤以貧瘦煤為主，次為貧煤；15下煤為貧煤、貧瘦煤?？刹擅簩樱?）6煤位于山西組底部，上距K8砂巖約45m，下距K7砂巖（第三砂巖）3m左右。井田內(nèi)39號孔以北小范圍被剝蝕，P1103號兩孔尖滅。井田內(nèi)大面積不可采，煤層厚度0～?？刹蓞^(qū)分布于東部，面積約10km2，～。可采區(qū)內(nèi)厚度變化不大，最厚點為307號孔，結(jié)構(gòu)簡單，有時含一層泥巖夾矸。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。底板為砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖。本煤層屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。北部和西北部為采空破壞區(qū)和采空區(qū)，南部有大量不可采區(qū)。 （2）8煤位于太原組頂部，K7砂巖下7m左右，下距9煤0～，東部大面積與9煤合并，稱8+9煤，西部有一片不規(guī)則狀分布區(qū)。煤厚0～，107號孔尖滅?？刹蓞^(qū)零星分布?！?。結(jié)構(gòu)簡單，以其明顯的高灰分有別于其他煤層。頂板為泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖。底板為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。本層屬局部可采的不穩(wěn)定煤層。本煤層在與9號煤層合并區(qū)附近少量采空，屬局部可采煤層。 （3）9煤位于太原組上部，K5砂巖（第一砂巖）上3m左右，局部直接覆于K5之上。東部大面積與8煤合并，稱8+9煤，西部為9煤的分叉區(qū)。該煤層層位穩(wěn)定，全井田可采?！?。西部分叉區(qū)由南往北煤層由薄漸厚，規(guī)律明顯。東部合并區(qū)的西部由北往南，煤層漸薄，合并區(qū)東部112號孔最薄，往南北兩測,煤層漸厚，最厚點為39號孔。結(jié)構(gòu)中等，含夾矸0～4層，一般1～2層，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖，～。含一層夾矸時，一般下分層厚度略大于上分層厚度。頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖，局部為中、細(xì)粒砂巖。底板為細(xì)、中粒砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。本煤層屬全井田穩(wěn)定可采煤層。在井田東北部已大量開采，為主要開采煤層。（4）11煤位于太原組中上部，K4石灰?guī)r為其直接頂板，～?？刹蓞^(qū)主要分布于東部，可采面積約12km2，占全井田面積近2/3?！骄?m，厚度變化不大。最厚點為112號孔。以10111P26號等4孔連線的中心較厚，向四周厚度遞減。結(jié)構(gòu)簡單，含夾矸0～1層，～，一般夾矸厚度小于煤分層厚度，P2112號孔夾矸厚度大于下分層厚度。底板為細(xì)粒砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖。本煤層屬大部可采的較穩(wěn)定煤層。本煤層在井田內(nèi)尚未開采。（5）15煤位于太原組下部，大部分地段K2下石灰?guī)r為其直接頂板，局部頂板為泥巖?！?m。最厚點為14號孔，厚5m，往東本兩測稍薄，井田內(nèi)厚度變化不大，穩(wěn)定可采。結(jié)構(gòu)中等，含夾矸0～3層，～，巖性為泥巖或炭質(zhì)泥巖。底板為砂質(zhì)泥巖或泥巖，局部為細(xì)粒砂巖。本煤層屬全井田穩(wěn)定可采煤層。本煤層在井田東北部已開采。