【正文】 勘探期間僅在本區(qū)中部查明 1條規(guī)模較大的北西向正斷層 F41，產(chǎn)狀 250176。從全井田的構(gòu)造分布來看，可以將整個井田分為兩個瓦斯地質(zhì)單元，即地質(zhì)條件簡單、構(gòu)造不發(fā)育的西區(qū)和地質(zhì)條件復(fù)雜、斷層發(fā)育的東區(qū) （圖 23）。總體上看，煤體的剪切脆性變形特征明顯，未見及韌性變形特點(diǎn)，構(gòu)造煤粒呈定向排列。 平均容重，比重為 ，孔隙度為 %，鏡煤最大反射率%。煤厚局部呈突變關(guān)系，煤層整體上呈似層狀、藕含煤地層 煤組 編號 煤層 編號 可采 煤層 煤厚（ m） 極值 /一般 可采點(diǎn)（個） 見煤點(diǎn) （個） 穿過點(diǎn) （個） 可采 情況 煤層 間距 上石盒子組 九 無 五 3 0.～ ～ 31 96 126 局部可采 248 52 八 八 12 七 七 15 下石盒子組 六 六 12 五 五 15 四 四 16 三 無 山 西 組 二 二 15 二 1 0～ 3～ 8 173 189 196 二 1 煤 大部可采 太 原 組 一 一 19 一 3 ～ ～ 26 74 78 一 3 煤 局部可采 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 9 節(jié)狀或透鏡狀。其中，山西組所含 二 1煤 層，為本井田主要可采煤層。劃分為七、八、九煤段，含煤 6層。厚 ～ ，平均 308m。 山西組： 為 主要含煤地層。其中石炭系和二疊系為主要含煤地層，總厚 665m，共計(jì)含煤 33層 。礦井采用走向長壁放頂煤一次采全高后退式采煤方法，全部陷落法管理頂板。 18′ 05″～ 34176。鄭少高速公路、許登高速公路穿插其中，交通十分便利。鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 4 第一章 礦井概況 位置與交通 白坪煤業(yè)公司隸屬于鄭州煤電股份有限公司，屬國有企業(yè)。 任務(wù)來源 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》第四章第十八條，通過對礦井通風(fēng)瓦斯資料的收集、現(xiàn)場調(diào)研、實(shí)地考察及對礦井生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行分析和方案比較，編制抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)。礦 井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 180 萬噸 /年，核定生產(chǎn)能力 180 萬噸 /年 。主要開采二 1煤層， 隨著礦井向深部資源的開采，煤層瓦斯壓力及瓦斯含量較大 不斷增加，礦井瓦斯涌出量也呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，瓦斯問題已對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅，僅靠通風(fēng)無法解決回采工作面的瓦斯問題。 設(shè)計(jì)的主要依據(jù) 編制本設(shè)計(jì)方案的依據(jù)主要有： 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 2 (1)煤礦安全規(guī)程》 (2)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》 (3)《礦井抽采瓦斯管理規(guī)范》 (4)《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》 (5)《礦井抽采瓦斯工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 (6)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》 (7)“三軟”突出煤層順層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防 突技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) (8)“三軟”突出煤層掘進(jìn)工作面綜合防突措施執(zhí)行細(xì)則 (9)白坪煤業(yè)公司生產(chǎn)、通風(fēng)、瓦斯、地質(zhì)等相關(guān)資料。礦 井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 180 萬噸 /年，核定生產(chǎn)能力 180萬噸/年。 地理位置為：東經(jīng) 113176。 23′ 04″。目前開采水 平為 175m，現(xiàn)有生產(chǎn)采區(qū)三個： 11采區(qū)、 13采區(qū)、 21采區(qū)；開拓采區(qū)一個： 23采區(qū)。 太原組： 厚 ～ ，平均 57m。厚 ～ ，平均 76m，巖性由深灰、黑灰色泥巖、砂質(zhì)巖及細(xì)、中粒砂巖和煤層組成，含煤 5層，其中下部的二 1煤層為主要可采煤層。三煤段，厚 ～ ，鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 7 平均 71m，自下而上劃分為三個巖性段：下部砂鍋窯砂巖段、中部大紫泥巖段及上部含煤段。七煤段，厚 ～ ，平均85m，由灰白～淺灰色中粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；八煤段，厚 ～ ，平均 87m，由淺灰～灰白色中粒砂巖，深灰、灰綠色 泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；九煤段，厚 ～ ，平均 56m，由灰白～淺灰色中粒砂巖，深灰、綠灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 8 表 21 含煤地層含煤特征一覽表 根據(jù)統(tǒng)計(jì)，二 1煤層的主要特點(diǎn)是煤厚大、煤厚變化大、全層構(gòu)造煤發(fā)育。 表 22 白坪井田煤層厚度分級統(tǒng)計(jì)表 級別 厚度（ m） 頻數(shù)（ %） 頻率 累計(jì)頻率（ %） 薄煤層 ＜ ～ 23 8 中厚煤層 ～ 54 厚煤層 ～ 8 70 79 特厚煤層 ＞ 41 100 全層構(gòu)造煤發(fā)育。實(shí)驗(yàn)室測試煤的堅(jiān)固性系數(shù) f 值變化在 ～ 之間 ,平均 ；Δ P 變化在 ～ 31之間 ,平均 。 按照構(gòu)造煤破碎程度分類，應(yīng)屬于 Ⅳ Ⅴ 類構(gòu)造煤，是脆性剪裂變形的結(jié)果。 500 0 500 1000（m）N10 2正斷層 隱伏正斷層隱伏逆斷層 滑動斷層 背斜 向斜 煤層露頭 井田邊界白 坪 滑動構(gòu) 造徐 莊 滑 動 構(gòu) 造滑 動蘆店 構(gòu)造向斜斜背新峰F二1箕F2732箕F19箕 F31箕F32箕F21箕F27箕FF 194F10箕F7箕 F箕 F 7箕 F 59箕 F 4箕F 5箕 F 4山面鏊圖 23 白坪井田構(gòu)造綱要圖 礦井西區(qū) ： 大約以 102線為界，或以箕 F31和箕 F19斷層為界，整體上為一單斜構(gòu)造，地質(zhì)條件簡單。 ∠ 70176。 褶皺 構(gòu)造：褶皺跨度大、波幅小，軸向 60176。軸部地層傾角平緩，一般 10176。左右。；南翼傾向 340176。近東西向斷層平行排列，規(guī)模較大，延伸較長，走向 50～ 90176。多孔抽水實(shí)驗(yàn)地下水人工流場，東部以付 10211 主孔為中心形成北東向的橢圓降落漏斗，長軸與箕 F31 斷層方向一致，西部基本保持天然流場特征。斷層的這一特點(diǎn)表明，其導(dǎo)氣性也不好，但斷層性質(zhì)及地下水沿?cái)鄬拥倪\(yùn)動，使斷層兩盤一定范圍內(nèi)的瓦斯含量減小，尤其是上盤影響范圍比下盤大。白坪礦勘探期間的瓦斯含量測定主要由河南煤田地質(zhì)勘探公司地質(zhì)四隊(duì)完成，瓦斯含量的測定方法有解析法、真空罐法和集氣法三種方法。 r,沿走向和傾向變化比較大，見表 23。r） 極值 /均值（點(diǎn)數(shù)） 第一水平 第二水平 西部 0～ （ 28） 0～ （ 20） ～ （ 8） 東部 ～ （ 32） ～ （ 25） ～ （ 7） 20xx～ 20xx年，鄭州祥龍勘探公司對白坪東部瓦斯地質(zhì)單元深部加密鉆孔進(jìn)行了補(bǔ)充勘探，其中，有 10 個鉆孔采取瓦斯樣 13 個測試了瓦斯含量，測定方法為解析法。直接法測定煤層瓦斯含量的原理是：用解吸法直接測定煤樣的瓦斯解吸量，根據(jù)煤樣瓦斯解吸量及解吸規(guī)律，推算煤樣從采集開始至裝罐解吸測定前的損失瓦斯量，再利用解吸測定煤樣中殘存瓦斯量，然后計(jì)算煤層瓦斯含量（表 24）。 （ 2）瓦斯含量比較大的點(diǎn)，甲烷成分一般也比較高。 依據(jù)測壓方式不同，瓦斯壓力測定方法有主動測壓法和被動測壓法；依據(jù)封孔材料不同，有黃泥 水泥封孔測壓法法、膠囊 密封黏液封孔測壓法法和注漿封孔測壓法等。 表 25 測壓鉆孔施工參數(shù)及測定結(jié)果 地 點(diǎn)（測壓點(diǎn)號） 孔 號 標(biāo)高（ m） 封孔 時(shí)間 鉆孔參數(shù) 觀測時(shí)間（ d） 巖孔 /封孔深度（ m） 瓦斯壓力（ MPa） 封孔材料 備注 傾角 （ 176。 煤樣放散瓦斯快慢程度用△ P值來表示，其大小與煤的微孔隙結(jié)構(gòu)、孔隙表面性質(zhì)和孔隙大小有關(guān)， 是反映煤層突出危險(xiǎn)性大小的指標(biāo)之一， 隨著構(gòu)造煤破壞類型的增高，△ P值也增加， 瓦斯放散初速度越大，煤層的突出危險(xiǎn)性越大 。兩者基本一致。依據(jù)吸附等溫曲線，按朗格繆爾方程用最小二乘法回歸可以得出吸附常數(shù) a、 b值。中央風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng) 1套，安裝 2 臺（一用一備）型號為 2BEF4202B3G－ 490 瓦斯抽放泵，額定流量120m3/min，電機(jī)功率為 200kW，抽放主管路采用Φ 400mm 的鍍鋅螺旋管，支管采用Φ 300mm 鍍鋅螺旋 管。 由于煤層松軟，透氣性差，局部存在集中應(yīng)力，造成鉆孔施工困難，經(jīng)常出現(xiàn)塌孔、卡 鉆現(xiàn)象，鉆孔抽采濃度衰減快，抽采效果差；目前雖然采取了水力沖孔、水力壓裂等增透卸壓措施，但增透效果有待繼續(xù)考察和提高。 d),屬難抽采煤層，衰減系數(shù) d=～,瓦斯放散初速度Δ p=，實(shí)測最大煤層瓦斯含量。 瓦斯抽采必要性 (1)相關(guān)法規(guī)要求 按照《煤礦安全規(guī)程》的第 145條規(guī)定及“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字方針，我公司所采二 1 煤層具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)。 (3)瓦斯抽采的可行性 我公司二 1 煤層透氣性差，鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)大，屬較難抽采煤層。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 26 表 7 20xx 年白坪煤業(yè)公司瓦斯治理考核基本指標(biāo) 瓦斯抽采量 （萬 m3） 瓦斯抽采鉆孔量 （萬 m） 底板抽放巷 （ m） 礦井抽采率 （ %） 瓦斯利用量 （萬 m3） 600 3650 36 0 瓦斯含量及瓦斯壓力目標(biāo) 根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》、 《瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》要求，各項(xiàng)數(shù)據(jù)應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)（表 8）。 鞏固國家級質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化礦井、五優(yōu) 礦井成果。中央風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng) 1套，安裝 2 臺（一用一備）型號為 2BEF4202B3G－ 490 瓦斯抽放泵，額定流量120m3/min，電機(jī)功率為 200kW，抽放主管路采用Φ 400mm 的鍍鋅螺旋管，支管采用Φ 300mm 鍍鋅螺旋管。 為滿足抽采瓦斯系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測的要求，抽采瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)需裝備高低濃度瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、氣體的流量傳感器、正負(fù)壓力傳感器、溫度傳感器。 第三節(jié) 上隅角瓦斯抽采工藝方案 上隅角埋管抽采是解決上隅角及采面回風(fēng)流瓦 斯超限的主要手段之一。在工作面打鉆前，提前將瓦斯抽放主管路（Φ 315mm）敷設(shè)到位，要求抽采主管路距巷道底鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 29 板不小于 300mm，在每個抽采鉆場口或沿巷道每隔 12m 安裝一個分組集流器，集 流器上有 6～ 12個抽采接口，主管路上進(jìn)入抽采巷道前安設(shè)一個蝶閥和孔板流量計(jì)，便于參數(shù)測量及調(diào)整抽采系統(tǒng)，并在抽采主管路上按 200m 間距或在低洼點(diǎn)處或“龍門架”安裝人工排碴放水器。 (3)所有工具及材料必須準(zhǔn)備充分，以免影響操作時(shí)間。 (7)封孔時(shí)必須戴好防護(hù)眼鏡且嚴(yán)禁站在鉆孔正下方操鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 30 作，以免藥品濺入眼睛內(nèi)。 (9)聯(lián)網(wǎng) 封孔后待水泥漿凝固 8～ 16 小時(shí)后必須按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 (4)底抽巷 空間 位置確 定后， 按 鉆孔工程 量最 小原 則設(shè)計(jì) 穿層鉆孔。 (8)鉆孔抽采時(shí)間不得小于瓦斯抽采半徑測定開始至結(jié)束的間隔時(shí)間。 區(qū)域瓦斯治理工程 為確保安生生產(chǎn)，位于突出危險(xiǎn)區(qū)的采掘工作面必須依據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》要求嚴(yán)格執(zhí)行區(qū)域綜合防突措施，為保證區(qū)域防突措施的執(zhí)行，需施工區(qū)域防突工程，其目的是保證實(shí)現(xiàn)不掘突出頭、不采突出面。 計(jì)劃瓦斯抽采鉆孔工程量： 20xx年度全年施工瓦斯抽采鉆孔 m，穿層鉆孔工程量 m。 (4)封孔長度：抽采鉆孔煤孔段全部花管，注漿封孔至煤巖交界處，穿過巖石破碎帶或含水層的鉆孔采用定點(diǎn)封孔技術(shù)實(shí)現(xiàn)帶壓注漿封堵裂隙。 (8)抽采支管管徑：不小于 300mm。根據(jù)煤層條件確定，推廣采用大直徑鉆孔施 工。 (5)封孔方式：礦用封孔膠 +水泥漿封孔。鉆孔控制在巷道輪廓線外12m范圍。根據(jù)巖層硬度確定，盡量采用大直徑鉆孔。 (6)封孔方式：礦用封孔膠 +水泥漿封孔。由采煤隊(duì)沿工作面推進(jìn)方向施工鉆孔對工作面進(jìn)行淺孔抽采作為局部防突補(bǔ)充措施。 (2)鉆孔長度： 11m～ 15m。 (2)鉆孔孔徑： 75mm。 抽采達(dá)標(biāo)服務(wù)的各項(xiàng)工程