【正文】 片狀煤粒厚度有時(shí)不到 10μ m，層層疊置，煤粒表面鏡面發(fā) 育，也常見有大量擦痕等。煤的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造已遭到嚴(yán)重破壞，煤體中偶夾粉煤壓固而成的塊煤，強(qiáng)度很低，指壓易碎， 屬全層構(gòu)造煤。據(jù)井田內(nèi) 196 個(gè)勘探鉆孔揭露的煤厚資料統(tǒng)計(jì)，煤厚變化在 0～ ，平均煤厚 （表 22） 。煤層總厚度 ，含煤系數(shù) %。 上石盒子組： 厚 ～ ，平均 224m。 下石盒子組： 劃分為三、四、五、六煤段，含煤 13 層。按巖性組合特征可劃分為三個(gè)段 :（ 1）下部灰?guī)r段，厚 ～，平均 17m，區(qū)內(nèi)西薄東厚，主要由深灰色厚層狀灰?guī)r（ L1～ L4）和煤（一 1～一 4）組成，其中一 3煤局部可采；（ 2）中部砂泥巖段，厚 ～ ，平均 24m；（ 3）上部灰?guī)r段，厚 ～ ，平均 16m，主要由深灰色灰?guī)r（ L6～ L9）組成。 煤田地質(zhì)特征及煤層賦存情況 (1)含煤地層 區(qū)域地層劃分屬華北區(qū)嵩箕小區(qū)，井田內(nèi)出露地層由老到新有寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、第三系和鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 6 第四系。 白坪煤業(yè)公司 交通位置示意圖 高龍鎮(zhèn) 魯莊鎮(zhèn) 涉村鎮(zhèn) 府店鎮(zhèn) 嵩山 登封市 大金店鎮(zhèn) 少林水庫(kù) 穎陽(yáng)鎮(zhèn) 君召 石道 東金店 平 頂 山 市 大峪 汝州市 尚莊 陵頭 夏店 廟下 鳩山 徐莊 白坪 白 沙 水 庫(kù) 告成鎮(zhèn) 盧店鎮(zhèn) 核桃園鎮(zhèn) 尖山 李灣水庫(kù) 唐莊 方山鎮(zhèn) 佛光 夾津口鎮(zhèn) 王堂 半坡 白坪煤礦 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 5 礦井生產(chǎn)現(xiàn)狀 礦井采用立斜井混合開拓 ,井筒數(shù)目 6 個(gè)，即主斜井、副立井、中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井，其中主斜井、副立井進(jìn)風(fēng)，中央采區(qū)風(fēng)井、東翼風(fēng)井、西翼風(fēng)井（在建項(xiàng)目）三個(gè)立井回風(fēng)。 09′04″；北緯 34176。東與京廣線相連，西與焦枝線相通，北與隴海線相接。 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 (1)白坪煤業(yè)公司瓦斯賦存情況、抽采瓦斯的可行性及必要性、抽采瓦斯方法的確定、抽采瓦斯量預(yù)計(jì) 等； 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 3 (2)瓦斯抽采管網(wǎng)、抽采瓦斯鉆場(chǎng)與鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)； (3)礦井抽采瓦斯管理及安全措施。通過對(duì)本煤層、鄰近層及采空區(qū)瓦斯進(jìn)行綜合抽采，降低工作面回風(fēng)流及 上隅角瓦斯涌出量，確保礦井安全生產(chǎn)。鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 1 前 言 概況 白坪煤業(yè)公司隸屬于鄭州煤電股份有限公司，屬國(guó)有企業(yè)。 針對(duì)白坪煤業(yè)公司瓦斯地質(zhì)條件復(fù)雜的特點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)抽采達(dá)標(biāo)，確保礦井安全、高效生產(chǎn)，特編制白坪煤業(yè)公司抽采達(dá)標(biāo)工藝方案設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 (1)在符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)且滿足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投資； (2)盡量利用原有的巷道，減少工程施工和開拓費(fèi)用； (3)設(shè)備、管材選型留有余地，能滿足礦井達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)抽采瓦斯量的需求； (4)采用的工藝技術(shù)具有先進(jìn)性，且符合礦井實(shí)際。 位于 河南省登封煤田西部，東與新登井田相鄰，西與新新井田接壤 ，與千年名剎少林寺相鄰，與五岳之尊嵩山相依，與九朝古都洛陽(yáng)相望。 00′ 00″～ 113176。井田東西長(zhǎng) 10 km，南北寬 2～ 5 km，礦區(qū)面積為 km2。11采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專用回風(fēng)巷，布置一個(gè)回收工作面： 11201 工作面； 21 采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專用回風(fēng)巷，布置有 1個(gè)綜采工作面： 21001工作面； 2 個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面： 21021 下順槽、 21031 下順槽及21011 上順槽； 1 個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面： 21031 上底抽巷； 13采區(qū)布置三條上山，兩進(jìn)一回，設(shè)有專用回風(fēng)巷，布置 1 個(gè)綜采工作面： 13051工作面、 1個(gè)備用工作面 13101 工作面； 4 個(gè)煤巷掘進(jìn) 工作面： 13101上、下順槽、 13071下順槽、 13091上順槽； 2個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面： 13采區(qū)第一、第二中部車場(chǎng)。由深灰色厚層狀灰?guī)r、泥巖、細(xì)、中粒砂巖及煤組成，含灰?guī)r 9層，煤 9 層。依其巖性組合特征自下而上劃分為四個(gè)段：（ 1）二 1 煤段，平均厚11m，煤層底板以細(xì)粒砂巖、粉砂巖夾泥質(zhì)條帶為主，局部偽底為泥巖、炭質(zhì)泥巖；（ 2）大占砂巖段，平均厚 27m，主要為灰～淺灰色中粒砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖，含煤 2 層；（ 3）香炭砂巖段，平均厚 18m；（ 4）小紫泥巖段，平均厚 20m。四煤段，厚 ～ ，平均 75m，由灰色中、細(xì)粒砂巖，灰綠、深 灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成；五煤段，厚 ～ ，平均 79m，由淺灰色中粒砂巖、深灰色砂質(zhì)泥巖、泥巖組成；六煤段，厚 ～，平均 83m，由灰白～淺灰色中、粗粒砂巖，深灰、灰綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖組成。 （ 2）煤層與煤質(zhì) 井田含煤地層主要為太原組、山西組、下石盒子組及上石盒子組，可劃分為 9 個(gè)煤段，常見 21層，各含煤段含煤簡(jiǎn)況見表 31。 煤厚大、煤厚變化大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)，構(gòu)造煤的宏觀煤體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)主要是： 煤體 以粉片狀為主，光澤暗淡，無層理、強(qiáng)度低，手試松軟，可捻成星片狀或粉末狀、磨擦鏡面發(fā)育，鏡面上可見大量的擦痕，具有揉皺現(xiàn)象。 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 10 電子顯微鏡下觀察，構(gòu)造煤微觀結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：破碎的煤粒呈透鏡狀或片狀（圖 2 23），透鏡狀煤粒粒徑一般500μ m(短軸 )，定向性明顯，在微透鏡體表面具有大量的擦痕，而且只顯示一個(gè)方向的擦痕，擦痕順透鏡體的長(zhǎng)軸方向發(fā)育，透鏡體內(nèi)煤體結(jié)構(gòu)均一，一般不具有進(jìn)一步構(gòu)造破壞的特點(diǎn)，有時(shí)一個(gè)大的透鏡體內(nèi)又有多個(gè)小的透鏡體組成等。根據(jù)分析，構(gòu)造煤的演化過程是：原生結(jié)構(gòu)煤 — 透鏡狀構(gòu)造煤 片狀構(gòu)造煤 鱗片狀構(gòu)造煤 粉片狀構(gòu)造煤。本區(qū)地層傾角較大，一般在 25～ 30176。落差 20～30m，走向延伸長(zhǎng) ，未出露地表，僅錯(cuò)斷下部地層。左右，被北東向斷層錯(cuò)開。；北翼保存較好，地層產(chǎn)狀 340176。鏊面山向斜位于井田北東部，向北東仰起，井田內(nèi)延伸長(zhǎng) ，并被箕 F3箕 F21斷層錯(cuò)開。傾角 15176。多呈西段近東西，東段向北偏轉(zhuǎn)，斷層面舒緩波狀，傾角 50～70176。地下水徑流和排泄主要受地質(zhì)構(gòu)造控制，巖溶裂隙發(fā)育地段一般與構(gòu)造帶相一致。 滑動(dòng)構(gòu)造：橫跨井田東西兩個(gè)分區(qū)（井田中部 98～ 110勘探線之間），發(fā)育有白坪滑動(dòng)構(gòu)造，由主滑面箕 F27和次滑面箕 F2新 F新 F1新 F1新 F13 等 6條性質(zhì)相同、規(guī)模不等的低緩角度滑動(dòng)斷層所組成。二 1煤采樣點(diǎn)總共 72個(gè)，其中合格點(diǎn) 60個(gè)（含新豐礦、磴槽礦、馬池礦和新磴礦各 1 個(gè)，但位置不祥），合格率占 83%，采樣質(zhì)量可靠；參考點(diǎn) 6 個(gè)，廢點(diǎn) 6 個(gè)?？偟奶攸c(diǎn)是：走向上西部高，東部低；傾向上由淺至深西部含量明顯增加，東部則與埋深無關(guān)，最大瓦斯含量點(diǎn)位于付 10302孔、 11409孔和 11713孔，瓦斯含量分別為、 ，而且呈孤立分布。測(cè)試結(jié)果表明， 除 11309鉆孔瓦斯含量較大，達(dá)到 mL/g，甲烷成分%，其他所有鉆孔瓦斯含量均小于 5mL/g，而且處在瓦斯風(fēng)化帶。 間接法即根據(jù)朗格繆爾公式計(jì)算 煤層瓦斯含量，是我國(guó)煤炭行業(yè)規(guī)定的生產(chǎn)礦井瓦斯含量測(cè)定方法。根據(jù)統(tǒng)計(jì)， 18個(gè)瓦斯含量≥ 5m3/t的點(diǎn)，有 9個(gè)甲烷成分≥ 80%，占 50%； 77 個(gè)瓦斯含量＜ 5m3/t 的點(diǎn)，只有 8 個(gè)甲烷成分≥80%，占 10%。生產(chǎn)中測(cè)壓采用的是穿層鉆孔聚氨酯 — 水泥封孔和膠囊 密封黏液封孔主動(dòng)測(cè)壓法，共布置 6 個(gè)測(cè)壓點(diǎn)（ 13 采區(qū)）。） 孔深 （ m） 東風(fēng)井回風(fēng)大巷 1 7 56 10 膠囊 密封粘液 主 動(dòng) 測(cè) 壓 2 56 10 13 回風(fēng)上山上平臺(tái)變坡點(diǎn)下 120m 1 10 38 15 13 13 聚胺脂膨脹水泥混合封孔 2 25 20 13 16 13 皮帶上山變坡點(diǎn)下360m 1 77 30 33 8 28 2 30 34 8 29 13 回風(fēng)上山二平臺(tái)抽放硐室向下 10m 1 110 2 東軌大巷 20測(cè)點(diǎn) 1 155 48 35 7 21 2 48 20 7 16 東軌大巷 34測(cè)點(diǎn) 1 155 45 36 9 25 2 30 26 9 14 （ 注： 13 回風(fēng)上山二平臺(tái)抽放硐室向下 10m 打 3 個(gè)孔測(cè)壓，均因裂隙發(fā)育，有水，未測(cè)出壓力。 表 26 二 1煤的瓦斯放散初速度△ P、 堅(jiān)固性系數(shù) f值 序號(hào) 取樣地點(diǎn) 堅(jiān)固性系數(shù)（ f） 瓦斯放散初速度（ △ P） K 值 1 175 水平軌道運(yùn)輸石門 23 2 11111 工作面回風(fēng)斜巷 27 3 11111 上付巷 170m 處 4 11151 下付巷口以里 26m 處 5 11151 下付巷中切巷以西 40m 6 11081 上付巷 130m 處 7 11111 上付巷 130m 處 20 8 11111 上付巷 180m 處 16 9 11081 上付巷 280m 處 27 10 11081 上付巷 150m 處 25 11 中央采區(qū)變電所回風(fēng)巷以外 20m 處 23 12 11151 下付巷口往下 25m 處（皮帶上山） 20 13 11151 下付巷中切巷口以外 68m 處 21 14 11151 下付巷中切巷口以里 270m 處 21 鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 21 15 11151 下付巷有口以里 100m 處 21 16 11151 下付巷口往上 60m 處（皮帶上山） 15 17 11151 下付巷口往上 150m 處（皮帶上山） 15 18 中央采區(qū)變電所回風(fēng)巷口處 18 19 皮帶上山距離大井流煤眼以上 15m 處 20 由鄭煤集團(tuán)瓦斯防治研究所實(shí)驗(yàn)室和河南理工大學(xué)瓦斯實(shí)驗(yàn)室測(cè)試完成 的白坪礦的 煤的堅(jiān)固性系數(shù)和放散初速度的 74組數(shù)據(jù)顯示（表 26）： f值一般小于 ，平均 ；△ P 值一般大于 20，平均 。 表 27 井田勘探鉆孔煤樣二 1 煤層△ P 和 f 實(shí)測(cè)結(jié)果 鉆孔號(hào) 堅(jiān)固性系數(shù)（ f） 瓦斯放散初速度（ △ P） K 值 付 9805 / / 10106 31 10107 29 10802 29 10809 24 10911 20 200 （ 4） 瓦斯恒溫吸附常數(shù) a、 b 的測(cè)定 瓦斯恒溫吸附常數(shù)是利用朗格緲爾方程實(shí)現(xiàn)瓦斯壓力和鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 22 瓦斯含量互算的最重要的瓦斯參數(shù)，同時(shí)，其本身也反映了煤層對(duì)瓦斯的吸附能力。 在 13 回風(fēng)上山上平臺(tái)變坡點(diǎn)下 120m 實(shí)測(cè)吸附常數(shù) 1 組數(shù)據(jù)，結(jié)果為： a 值 ， b 值 。東翼風(fēng)井地面瓦斯抽放系統(tǒng) 1 套，安裝 2 臺(tái)（一用一備）型號(hào)為 2BE 062瓦斯抽放泵，額定流量 320m3/min，電機(jī)功率 355kW，抽放主管路采用Φ 425mm 的鋼管，支管采用Φ 300mm 鍍鋅螺旋管。 瓦斯涌出情況 目前我公司生產(chǎn)采區(qū)為 21采區(qū)、 13采區(qū)， 20xx年礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果為：礦井絕對(duì)瓦斯涌出量 ，相對(duì)瓦斯涌出量 。 礦井從建井以來，未發(fā)生過瓦斯突出事故。 (2)采掘工作面瓦斯治理的需要 《煤礦安全規(guī)程》、《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》以及《煤鄭煤集團(tuán)白坪煤業(yè)公司 抽采達(dá)標(biāo)工藝方案 25 炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)條款規(guī)定：當(dāng)一個(gè)回采工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量大于 5m3/min 或一個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出量大于 3m3/min，采用通風(fēng)方法解決瓦斯不可能或不合理時(shí)應(yīng)采用瓦斯抽 采措施。但可以通過采取措施提高煤體透氣性來進(jìn)行煤體預(yù)抽瓦斯，也可以利用采動(dòng)影響進(jìn)行邊掘邊抽和邊采邊抽，還可以在回采工作面進(jìn)行頂板巖石鉆孔瓦斯抽采。 表 8 瓦斯含量