【導(dǎo)讀】按照設(shè)計(jì)大綱要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。田開(kāi)拓、首采區(qū)設(shè)計(jì)、采煤方法、礦井通風(fēng)系統(tǒng)、礦井運(yùn)輸提升等。害，所以撰寫(xiě)一篇關(guān)于瓦斯防治和抽采專(zhuān)題論文。下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的。獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。全篇共分為十章：礦井概述及井田地質(zhì)特征、鶴煤二礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為60萬(wàn)t/a，位于河南省鶴壁市，井田走向（東西）長(zhǎng)約，傾向（南北）長(zhǎng)約，井田總面積為。井田工業(yè)儲(chǔ)量為5230萬(wàn)t,礦井可采儲(chǔ)量為3978萬(wàn)t，服務(wù)年限為49年。礦井屬于低瓦斯礦井,煤塵無(wú)爆炸危險(xiǎn)性，并且煤層無(wú)自燃發(fā)火傾向。井田為雙立井兩水平開(kāi)拓。

　　

【正文】 .............. 101 第三節(jié) 煤與瓦斯突出的防治 .................................................................................... 104 第四章 瓦斯爆炸 ............................................................................................................... 113 第一節(jié) 瓦斯爆炸過(guò)程及其危害 ................................................................................ 113 第二節(jié) 瓦斯爆炸的主要參數(shù) .................................................................................... 114 第三節(jié) 瓦斯爆炸防治 ................................................................................................ 115 第五章 瓦斯抽采 ............................................................................................................... 116 第一節(jié) 瓦斯抽采的意義 ............................................................................................ 116 第二節(jié) 煤層氣開(kāi)發(fā)的技術(shù)途徑 ................................................................................ 117 第三節(jié) 井下瓦斯抽采技術(shù) ........................................................................................ 118 第四節(jié) 地面鉆井瓦斯抽采技術(shù) ................................................................................ 121 結(jié)語(yǔ) ..................................................................................................................................... 122 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................. 123 翻譯部分 英文原文 .......................................................... 125 中文譯文 .......................................................... 129 致謝 ..................................................................................................................................... 132 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征 礦區(qū)概述 交通位置圖 鶴壁煤業(yè)集團(tuán)公司二礦位于鶴壁礦區(qū)中部，行政區(qū)劃分為鶴山區(qū)，南距鶴壁市約 6km，地理位置東經(jīng) 114176。 07＇ 39＂～ 114176。 11＇ 19＂，北 緯 35176。 55＇ 53＂～ 35176。 59＇ 23＂。 二礦井田邊界多次變更，現(xiàn)在范圍為西南端起自煤層露頭煤下氧化帶，井田走向長(zhǎng)，平均傾寬約 ，井田面積約 平方千米。 該區(qū)公路、鐵路交通比較方便，市區(qū)公路貫穿于該井田中部與安陽(yáng)、湯陰等市縣相通，礦區(qū)內(nèi)部鐵路經(jīng)湯鶴支線可達(dá)湯陰站與京廣鐵路連通，交通位置圖 1— 1 圖 1— 1 交通位置圖 地形 及地貌 鶴壁二礦總體屬低緩丘陵地帶，地勢(shì)總體南高北低，西高東低，最高標(biāo)高＋ （鶴塔西），最低標(biāo)高＋ 170ｍ（礦井邊界 4 號(hào)點(diǎn)），相對(duì)高差 70m。礦井中部和北部分布著起伏較大的低緩丘陵，丘陵頂部多為第三系粘土或礫石組成，丘崗之間發(fā)育第四系沖溝坳地和平坦地帶。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 河流及水體 本區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系。礦井范圍內(nèi)有三條匯入水面積比較大的河流，即古樓河、馬駒河、趙家荒河。古樓河分布在井田南部，馬駒河分布在井田中部，趙家荒河分布在井田北部，大雨季節(jié)，大量洪水分別匯集在三條河流中，洪水發(fā)生期間往往在暴雨降臨間或雨后 4～ 6 小時(shí)之內(nèi)，干旱季節(jié)，古樓河河床無(wú)水，馬駒河有一礦從井下排出的廢水，趙家荒河有四礦從井下排出廢水流經(jīng)本礦井田。 礦井內(nèi)地表沒(méi)有大型水體， 北翼三水平西部一、二礦交界處地表有一個(gè)水庫(kù)（趙家荒水庫(kù)），面積約 1800m3，蓄水能力約 40000m3。 古樓河河源于井田西北部的古樓村，流向南北，自北向南流至井田西南轉(zhuǎn)向東南流去，河谷寬 3—10m，季節(jié)性河流，最大洪水期間洪水也未泛越河谷之外，最大流量 10m3/s，一般暴雨過(guò)后 4—6 小時(shí)有洪水，最高水位 +185。 馬駒河，經(jīng)煤田中部自西向東流過(guò)，河床為沖擊層粘土，常年性河，河床較深較寬，日常流量 ，最大洪水期間未發(fā)生過(guò)河水泛越河谷。 氣象及地震 礦區(qū)的氣候情況 本礦區(qū)屬北暖溫帶季風(fēng)氣 候，夏熱冬冷，四季分明。據(jù)鶴壁市氣象站觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)：全年氣溫以六、七月間為最高，達(dá) 176。C，一月份最低，達(dá)－ ℃ ，年平均溫度為 ℃ 。年平均絕對(duì)濕度為 毫巴，年平均相對(duì)濕度為 %。歷年降雨量最高為(1963 年 )，最低為 (1965 年 )，平均為 ，每年六～八月間為降雨量最多時(shí)期。年蒸發(fā)量 —，平均 。每年八月至來(lái)年二月多刮北風(fēng)，最大風(fēng)速 23m/s，每年三月至七月多刮南風(fēng)，最大風(fēng)速 14 m/s。最大 凍土深度 30cm。 地震 據(jù)河南省地震局資料，鶴壁市及鄰近地區(qū)近期未發(fā)生過(guò)大的破壞性地震。近期內(nèi) 2 級(jí)以上的地震 2 次，級(jí)別均小，故對(duì)本區(qū)影響不大，地震烈度小于Ⅳ度。 礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 礦井附近由鶴壁集及中山居民伍千多戶，人口近 3 萬(wàn)人， 主要糧食作物有小麥、玉米、大豆、高粱、谷子和紅薯，主要經(jīng)濟(jì)作物有棉花、花生、油菜和蔬菜等，是河南省畜牧業(yè)的生產(chǎn)基地。鶴壁市擁有煤炭電力、機(jī)械電子、冶金建材、化工醫(yī)藥、輕紡、食品、陶瓷等門(mén)類(lèi)較為齊全的工業(yè)體系；礦產(chǎn)資源有 30 種，煤炭資源豐富，還有水泥灰?guī)r、白云巖、玄武巖、大理 石、重晶石等；擁有火力發(fā)電裝機(jī)容量 萬(wàn)千瓦，發(fā)電量 億千瓦時(shí)。市區(qū)有自來(lái)水廠 2 座，日供水能力 萬(wàn) m3；設(shè)有煤氣供應(yīng)站 4 座，日供應(yīng)能力 4 萬(wàn) m3。 水源及電源 水源：本區(qū)水源可靠水量豐富，可供礦井選擇的水源有第四系沖積層砂層水和煤層露頭附近的奧灰水。第四系砂層水：分布面廣，水量豐富，水質(zhì)符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)，能夠滿足礦井生產(chǎn)和生活需要。奧灰水：水量豐富但礦化度高，可作為生產(chǎn)用水。 電源：本區(qū)有大型發(fā)電廠兩座，其中濟(jì)寧電廠位于濟(jì)寧西郊，處于本井田范圍內(nèi)，裝機(jī)容量 300 MW；鄒縣電廠位于礦區(qū) 東南約 40 km，第一期裝機(jī)容量為 1200 MW， 4 臺(tái) 300 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) MW 機(jī)組一投入運(yùn)行，第二期 1200 MW 擴(kuò)建工程已開(kāi)工，兩電廠發(fā)電量可滿足本區(qū)電負(fù)荷的需要。礦區(qū)總體初步確定，本礦井電源以 110 KV線路取自濟(jì)寧市北郊 220 kV變電所。該變電所正在建設(shè)中，電壓為 220/110/35 kV，規(guī)模為兩臺(tái) 150 MVA 的變壓器，礦井電源是落實(shí)可靠的。 井田地質(zhì)特征 地層構(gòu)造 鶴壁二礦位于安鶴煤田的南部，根據(jù)河南省綜合地理地層區(qū)劃，安鶴煤田東西橫跨華北地層區(qū)山西分區(qū)的太行山小區(qū)和華北平原分區(qū)的豫北小 區(qū)。據(jù)區(qū)域地層出露及鉆孔揭露，區(qū)域內(nèi)發(fā)育地層由老至新有：太古界～元古界的前震旦系；下古生界寒武系、奧陶系，上古生界石炭系、二疊系；中生界三疊系以及新生界新近系、第四系。太古界與元古界多出露于煤田南部的淇縣境內(nèi)，寒武系與奧陶系主要出露于煤田西及西南部山區(qū)，石炭～二疊系含煤地層在煤田均有賦存，三疊系僅隱伏于煤田深部，新生界廣泛覆蓋于上述各地層之上 。 井田內(nèi)標(biāo)志層比較發(fā)育，層位穩(wěn)定、特征明顯，易于識(shí)別，是地層劃分和煤、巖層對(duì)比的主要依據(jù)之一。主要標(biāo)志層有本溪組鋁土質(zhì)泥巖（ G）、 L2 石灰?guī)r、 L8 石灰?guī)r、北岔溝砂巖（ S9）、大占砂巖（ S10）、香炭砂巖（ S11）、砂鍋窯砂巖（ S13）、鋁質(zhì)泥巖（大紫泥巖）（ A）和煤層等 。 區(qū)內(nèi)基巖大部分裸露。據(jù)鉆孔揭露和地表出露，地層有寒武系上統(tǒng)崮山組（∈ 3g）、石炭系中上統(tǒng)（ C2+3）、二疊系（ P）、三疊系（ T）和第四系 （ Q） ，現(xiàn)由老至新分述如下： 寒武系上統(tǒng)崮山組（∈ 3g） 主要為灰、黃灰色白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾泥質(zhì)條帶及燧石結(jié)核，厚度 ～ ，平均厚度為 ，產(chǎn)長(zhǎng)山蟲(chóng)、小素木蟲(chóng)、章氏蟲(chóng)化石。與下伏地層為整合接觸。 石炭系（ C） ⑴ 中統(tǒng)本溪組（ C2b） 主要由淺灰～深灰色，豆?fàn)罴磅b狀鋁土質(zhì)及鋁土質(zhì)泥巖組成，頂部和底部均為鋁土質(zhì)泥巖，含浸染狀、結(jié)核狀黃鐵礦及菱鐵礦鮞粒，尤其底部更為富集。下部常有灰白色石英、細(xì)礫巖薄層。本組厚 ～ ，平均 。鋁土巖及鋁土質(zhì)泥巖均屬瀉湖相沉積。 本溪組與下伏寒武系上統(tǒng)崮山組為平行不整合接觸。 ⑵ 上統(tǒng)太原組 （ C3t） 據(jù)鉆孔揭露厚度為 ～ ，平均 ，區(qū)內(nèi)厚度穩(wěn)定，變化較小。據(jù)巖性組合特征分為 3 段。 下部灰?guī)r段：以灰色～深灰色石灰?guī)r為主，發(fā)育石灰?guī)r 4 層，自下而上為 L LL3 和 L4，灰?guī)r均為煤層之頂板，多含黃鐵礦結(jié)核及燧石結(jié)核，產(chǎn)大量蜒類(lèi)、碗足類(lèi)及海百合莖等動(dòng)物化石，其中 L1 灰?guī)r發(fā)育較好，厚度較穩(wěn)定，厚度 ～ ，為區(qū)內(nèi)主要標(biāo)志層之一。局部為細(xì)粉砂巖，含薄煤 4 層（一 一 一 一 4 煤），其中一 3 煤層發(fā)育較好，偶爾可采。 中部碎屑巖段：上部以深灰色、細(xì)碎屑巖為主，中部以灰～淺灰色細(xì)粒砂巖為主，局部為粉砂巖或中粒砂巖，含黃鐵礦結(jié)核，底部含一 5 煤層，局部可見(jiàn) L5 灰?guī)r，常相變?yōu)槟鄮r、硅質(zhì)泥巖，含動(dòng)植物化石。 中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 上部灰?guī)r段：上部由灰～深灰色灰?guī)r、泥巖、菱鐵質(zhì)泥巖及砂質(zhì) 泥巖組成，一 8 煤層及 L8 灰?guī)r不太發(fā)育。頂部常有 L9 灰?guī)r或與其層位相當(dāng)?shù)牧忤F質(zhì)泥巖及硅質(zhì)泥巖，中部為深灰色 L7 石灰?guī)r，發(fā)育較好，塊狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，含燧石結(jié)核，產(chǎn)腕足類(lèi)及蜓科化石，底部為薄煤層一 7 煤。與下伏本溪組地層為整合接觸關(guān)系。 太原組地層形成于淺海及濱海海岸環(huán)境，由淺海相、過(guò)渡相及陸相組成，屬海陸交替相含煤沉積環(huán)境。所含煤層厚度不大、但層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，煤層中硫分含量普遍較高，屬于濱岸瀉湖泊相還原環(huán)境。 二疊系（ P） 本區(qū)二疊系平均厚度 米，從下而上分為山西組、下石盒子組和上石盒子組和 石千峰組。本區(qū)二疊系平均厚度 米，從下而上分為山西組、下石盒子組和上石盒子組和石千峰組。 ⑴ 下統(tǒng)山西組 （ P1sh） 該組又稱(chēng)二煤組，由深灰、黑灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖及灰色砂巖夾煤層組成，頂部具紫斑泥巖。據(jù)鉆孔揭露，厚度 ～ ，平均 。依據(jù)巖性特征分為 4 段。 二 1 煤段：自 L9 灰?guī)r頂或菱鐵質(zhì)泥巖頂與太原組分界，下部為灰色細(xì)中粒砂巖、深灰、灰黑色泥巖及砂質(zhì)泥巖，富含植物根部化石。中部二 1 煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部夾1～ 2 層夾矸，煤厚平均 ，為區(qū)內(nèi)主要可采煤層。上部為灰、深 灰色砂質(zhì)泥巖或細(xì)粒砂巖，常含完整植物葉部化石。本段厚 。 大占砂巖段：以大占砂巖底為界，下部以灰～深灰色細(xì)粒砂巖為主，稱(chēng)大占砂巖（ Sd），局部為中粒砂巖或粉砂巖，以富含白云母及炭質(zhì)為特征，含黃鐵礦及菱鐵質(zhì)，具波狀及水平層理，一般厚 ～ ，中上部為灰、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖