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綺陌煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料

2024-08-11 09:35本頁(yè)面
  

【正文】 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法(AQ1018-2006)》標(biāo)準(zhǔn),采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。第五節(jié) 礦井瓦斯涌出量一、煤層瓦斯涌出量預(yù)測(cè)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法(AQ1018-2006)》標(biāo)準(zhǔn),采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表241。k—圍巖瓦斯儲(chǔ)量系數(shù),一般取K=—,取K=。因?yàn)榈刭|(zhì)報(bào)告沒(méi)有提供不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量,因此受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲(chǔ)量按可采煤層瓦斯儲(chǔ)量10%計(jì)算。式中:A2i—受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的i不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量,M m3。式中:A1i—礦井i可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量, M t。瓦斯儲(chǔ)量礦井瓦斯儲(chǔ)量按下式計(jì)算:式中:W—礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量,Mm3。建議業(yè)主委托合法中介機(jī)構(gòu)進(jìn)行煤層瓦斯賦存基本參數(shù)的測(cè)定工作,以作為礦井瓦斯瓦斯涌出量預(yù)測(cè)、瓦斯抽采及防突專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì)的可靠依據(jù)。經(jīng)過(guò)以上公式計(jì)算,該礦井各煤層瓦斯含量見(jiàn)表232。根據(jù)貴州省安監(jiān)局和貴州省煤炭局黔安監(jiān)管辦字[2007]345 號(hào)文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū),本礦井所處礦區(qū)屬織納煤田,這里參考《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中所列水城礦區(qū)的P/H平均值,P——距地表垂深H處瓦斯壓力,MPa; H——距地表垂深,14號(hào)煤層距地表最深130m,16 號(hào)煤層距地表最深150m,27 號(hào)煤層距地表最深210m,30號(hào)煤層距地表最深235m;en——溫度系數(shù),查表或按下式計(jì)算; e——自然對(duì)數(shù)底; n=(+ ) a ——+ 或查表; b—— 或查表; Wy—— 游離瓦斯量,m3 /t; fn——煤的孔隙率,% 。本次設(shè)計(jì)根椐《采礦設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算可采煤層瓦斯含量。在天然條件下,煤體中以吸附狀態(tài)貯存的瓦斯約占8090%,以游離狀態(tài)貯存的占1020%,總體來(lái)說(shuō),瓦斯絕大部份是以吸附狀態(tài)存在的。根據(jù)礦井的地質(zhì)報(bào)告,該礦井各煤層的煤質(zhì)特征為表231。二、煤層瓦斯含量煤質(zhì)特征本礦井勘探程度較低,沒(méi)有提供瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關(guān)資料。第三節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)一、煤層瓦斯壓力綺陌煤礦缺乏較詳細(xì)的各煤層瓦斯壓力、瓦斯放散初速度等實(shí)測(cè)資料,因此,在礦井的生產(chǎn)過(guò)程中必須進(jìn)行各煤層及各區(qū)域煤層的瓦斯壓力、瓦斯涌出初速度、煤層透氣性等有關(guān)參數(shù)的測(cè)定,并按2011年國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個(gè)單位頒發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》的通知” (安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號(hào))的相關(guān)要求,采取有效的瓦斯防治措施?;夭晒ぷ髅妗⒉蓞^(qū)、礦井瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成礦井設(shè)計(jì)以一個(gè)采區(qū)、一個(gè)炮采工作面達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,現(xiàn)采煤工作面布置在27煤層,采面生產(chǎn)時(shí)受鄰近層影響較大。第二節(jié) 瓦斯來(lái)源分析(一)瓦斯抽采方法及其分析瓦斯來(lái)源及涌出構(gòu)成礦井瓦斯分別來(lái)源于回采工作面、掘進(jìn)工作面及采空區(qū)。根據(jù)鄰近礦區(qū)瓦斯抽采的經(jīng)驗(yàn),本煤層及中、近距離鄰近煤層的瓦斯抽采,只要鉆孔參數(shù)設(shè)計(jì)及施工合理,抽采參數(shù)選擇適宜,都能取得良好的抽采效果,瓦斯抽采率一般可以達(dá)到40~60%,可以滿足《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》(10262006)的要求。鄰近周邊礦井已建立了瓦斯抽放系統(tǒng),在瓦斯抽采方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),該礦可以借鑒。根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》(AQ10182006)——鄰近層瓦斯排放率與層間距的關(guān)系曲線圖:開(kāi)采層開(kāi)采后,其鄰近層的瓦斯排放率較大。煤層露頭近南東向礦界一側(cè)傾角較大,多在30176。根據(jù)煤層的透氣性系數(shù)范圍,該礦井目前雖尚未進(jìn)行煤層透氣性及鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)測(cè)定,; 即根據(jù)礦井測(cè)定的煤層透氣性系數(shù)和鉆孔流量衰減系數(shù)情況,礦井各煤層在原始?jí)毫顟B(tài)下均屬于可以抽采或較難抽采煤層。d)鉆孔流量衰減系數(shù)(d1)容易抽采>10<可以抽采10~~較難抽采<>煤層透氣性系數(shù)綺陌煤礦還未測(cè)定煤層的透氣性系數(shù),根據(jù)相鄰礦井煤層透氣性系數(shù)情況,~10 m2/ 。根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》(AQ10272006),將未卸壓的原始煤層的抽采難易程度劃分為容易抽采、可以抽采、較難抽采三類(lèi),相應(yīng)的取值范圍見(jiàn)表211。綜上所述,不論是從礦井的工作面瓦斯涌出量大小、煤層的煤與瓦斯突出防治,還是從瓦斯資源利用的角度分析,綺陌煤礦建立地面永久瓦斯抽采系統(tǒng)都是非常必要的。根據(jù)原開(kāi)采方案設(shè)計(jì)計(jì)算,說(shuō)明礦井瓦斯資源豐富,為開(kāi)發(fā)利用瓦斯提供了資源條件。② 從防止煤與瓦斯突出考慮根據(jù)貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督總局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件(黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào),織金縣所屬煤礦屬突出危險(xiǎn)區(qū)域,按照《煤礦安全規(guī)程》第145條、《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》(AQ10272006)第4條、《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第14條之規(guī)定、及2011年國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局等4個(gè)單位頒發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》的通知” (安監(jiān)總煤裝〔2011〕163號(hào)),開(kāi)采煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層的礦井必須建立瓦斯抽采系統(tǒng)。① 從礦井絕對(duì)瓦斯涌出量計(jì)算結(jié)果分析根據(jù)貴州宏景礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)服務(wù)有限公司于2008年5月提供的《織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌煤礦開(kāi)采方案設(shè)計(jì)(整合)說(shuō)明書(shū)》,設(shè)計(jì)按國(guó)家安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ10182006《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法》,根據(jù)對(duì)回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計(jì)算,一采區(qū)開(kāi)采27煤層瓦斯涌出量最大,礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a。開(kāi)采具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)煤層。根據(jù)對(duì)回采工作面、掘進(jìn)工作面、采空區(qū)及生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量的計(jì)算,一采區(qū)開(kāi)采27煤層瓦斯涌出量最大,礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t/a。礦區(qū)在黔安監(jiān)管辦字[2007]345號(hào)文件所劃定的煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi),礦井未曾對(duì)各可采煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定,按有突出危險(xiǎn)性礦井設(shè)計(jì)。采用直徑為600mm的礦用阻燃風(fēng)筒。目前礦井實(shí)際安裝一臺(tái)FBCDZ(原BDK)406No15型對(duì)旋式主要通風(fēng)機(jī),電機(jī)型號(hào)為YBFe225M6,372Kw、380V,轉(zhuǎn)速n=980rpm,風(fēng)量:1651m3/s。該礦井年生產(chǎn)能力為15萬(wàn)t,采用炮采采煤工藝,以一個(gè)回采工作面達(dá)到生產(chǎn)能力,回采工作面采用U型通風(fēng)。第四節(jié) 礦井通風(fēng)與瓦斯一、通風(fēng)方式礦井通風(fēng)方式為分區(qū)式,通風(fēng)方法為機(jī)械抽出式。綺陌礦井生產(chǎn)能力為15萬(wàn)噸/a,斜井開(kāi)拓,全礦安裝設(shè)備82臺(tái)/件,其中工作設(shè)備64臺(tái)/件; kw,礦井年耗電1989630kwh,四、供電及通訊該礦一回路由35KV中山變10KV中綺線供電,該變電站主要容量25MVA。由于社會(huì)汽車(chē)運(yùn)輸力量富裕,礦井生產(chǎn)煤炭主要運(yùn)用社會(huì)汽車(chē)運(yùn)輸。其風(fēng)機(jī)性能參數(shù)風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表見(jiàn)下表135.表135 BCDZ(原BDK)406No15型防爆軸流通風(fēng)機(jī)性能參數(shù)風(fēng)量(m3/s)風(fēng)壓(Pa)轉(zhuǎn)速r/min功率(kW)1651981746980372掘進(jìn)工作面采用YBT11kW局部通風(fēng)機(jī)配阻燃、抗靜電膠質(zhì)風(fēng)筒壓入式通風(fēng),其風(fēng)壓495~4518Pa,風(fēng)量為130~240m3/min,電機(jī)功率11kw。3)通風(fēng)設(shè)備礦井主要通風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBCDZ(原BDK)406No15型防爆抽出式對(duì)旋式風(fēng)機(jī)兩臺(tái),其中一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。2)采煤工作面采用 “U”型全負(fù)壓通風(fēng),掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)。支管選用無(wú)縫鋼管φ684mm,壓風(fēng)自救管路選用無(wú)縫鋼管φ57??諌簷C(jī)技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表134。選用直徑為φ1004mm的無(wú)縫鋼管排水管二趟,一趟工作,一趟備用,排水管敷設(shè)在副斜井內(nèi),排水管長(zhǎng)2360m。選擇MD80306型耐酸水泵3臺(tái),正常涌水時(shí)一臺(tái)工作,一臺(tái)檢修,一臺(tái)備用;最大涌水時(shí)兩臺(tái)工作,一臺(tái)備用。長(zhǎng)度360m,滾筒直徑1600mm,寬度1200mm,最大拉力45KN,功率75kW,;主機(jī)生產(chǎn)廠家配套供給電控設(shè)備,選用鋼絲繩67+FC18。電機(jī)功率240kw,電壓380v。布置兩個(gè)半煤巖巷掘進(jìn)頭,掘進(jìn)工作面設(shè)備配備詳見(jiàn)表133。回采工作面主要設(shè)備配備見(jiàn)表132。(3)控頂方式:采用“三、四”排控頂。(2)特殊支架:放頂線采用密集支柱和戧棚切頂。在切頂線加打密集支柱和戧棚。(1)工作面支護(hù)及頂板管理井田內(nèi)可采煤層頂板為泥巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖,屬軟—中等巖石,容易冒落,底板為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖炭質(zhì)泥巖。首采工作面布置在27號(hào)煤層, 27號(hào)煤層頂板巖性為泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖,底板巖性為粉砂巖。開(kāi)采二采區(qū)的煤炭資源時(shí),另外選擇工業(yè)場(chǎng)地,并新掘三條井筒,三條井筒均布置在巖層中。采區(qū)劃分根據(jù)礦井開(kāi)采現(xiàn)狀,礦井以F13斷層為界,F(xiàn)13斷層以北劃分為一采區(qū),以南部分劃分為二采區(qū)(另布置井筒進(jìn)行開(kāi)采),開(kāi)采順序?yàn)椋翰蓞^(qū)開(kāi)采順序?yàn)橄纫徊蓞^(qū),后二采區(qū);煤層開(kāi)采順序?yàn)橄壬蠈雍笙聦樱幻簩觾?nèi)區(qū)段開(kāi)采順序?yàn)橛缮现料?。主要井筒特征?jiàn)表131。的方位角掘至+1232m標(biāo)高落平,落平后通過(guò)聯(lián)絡(luò)巷與副斜井及主斜井井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)通?;仫L(fēng)斜井井筒傾角按21176。副斜井口布置在30號(hào)煤層底板巖層中,表土段采用砌碹支護(hù),基巖段采用錨噴支護(hù),鋪設(shè)22kg鋼軌、水泥枕,主要用于進(jìn)風(fēng)、材料、設(shè)備、矸石、人員的提放、敷設(shè)管線和排水等任務(wù)。傾角、278176。副斜井井口坐標(biāo)為:X=2957114;Y=35577330,Z=+1357。主斜井口布置在30號(hào)煤層底板巖層中,巖層不穩(wěn)定地段采用砌碹支護(hù),巖層穩(wěn)定地段采用錨噴支護(hù),鋪設(shè)皮帶運(yùn)輸機(jī)。的傾角、278176。主斜井井口坐標(biāo)為:X=2957082,Y=35577313,Z=+1355(實(shí)測(cè)標(biāo)高為+1350m)。(七)沖擊地壓地質(zhì)資料中未提供沖擊地壓的相關(guān)資料,該礦井及周?chē)V井尚未發(fā)生過(guò)沖擊地壓。頂板易破碎,底板巖性抗壓強(qiáng)度低,遇水易產(chǎn)生底鼓現(xiàn)象,應(yīng)加強(qiáng)底板軟巖管理及破碎帶頂板的支護(hù)。5.礦井涌水量據(jù)礦方實(shí)測(cè)資料,最大涌水量為60m3/h,最小涌水量為20m3/h,一般情況下在30m3/h左右。開(kāi)采時(shí)要特別注意老窯積水及地表河流滲透潰入井下,必須加強(qiáng)探放水工作,必須遵循“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘 、先治后采”的探放水原則和“探、防、堵、截、排”五項(xiàng)綜合防治措施。4.老窯積水區(qū)內(nèi)老窯開(kāi)采歷史較長(zhǎng),以斜井或平硐開(kāi)采,見(jiàn)煤后一般沿煤層走向掘進(jìn),由于井口垮塌、排水、通風(fēng)困難等原因而停采,均有一定量的積水。3.地表水礦區(qū)無(wú)地表水體。 (4)第四系(Q) )~弱含水層僅分布于山谷、溪溝、洼地及山間斜坡一帶,由殘積、坡積及沖積物等組成,厚度一般小于5m,僅含微弱孔隙潛水,屬于弱含水層。米??傊?,本組含水微弱,含水巖層不發(fā)育,且含水巖層之間有多層隔水層相阻隔,水力聯(lián)系差,因此,本組為弱含水層。二為本組地層細(xì)砂巖孔隙中及灰?guī)r溶蝕裂隙中的地下水,由于煤系地層中細(xì)砂巖及灰?guī)r在全組地層中所占比例較小,因此,總的來(lái)講,含水微弱,據(jù)鉆孔放水資料,因該層地下水埋藏深,所以泉眼稀少,溶溝大部分干枯。在南東邊界以外大面積出露,其中溶洞、漏斗、落水洞、溶蝕洼地比比皆是,其地下暗流極為發(fā)育。龍?zhí)督M煤礦床下伏茅口組強(qiáng)灰?guī)r含水層與煤礦床深部下煤組煤層間隔水層較厚,其地下水間接威脅深部下煤組煤層的開(kāi)采;當(dāng)玄武巖缺失或其厚度變小,下伏茅口組強(qiáng)灰?guī)r含水層與煤礦床深部下煤組煤層間隔水層變薄時(shí),其威脅更大。 (四)水文地質(zhì)條件區(qū)域內(nèi)巖溶水和碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補(bǔ)給來(lái)源,地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化明顯,一般每年5月中、下旬地下水流量、水位開(kāi)始回升,6~9月為最高值,其間出現(xiàn)2~3次峰值,10~12月份進(jìn)入平水期,水位、流量開(kāi)始逐漸遞減,到次年三、四月份降為最低值。煤的自燃傾向根據(jù)畢節(jié)地區(qū)煤炭檢測(cè)檢驗(yàn)中心2011年12月提交的《織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌煤礦煤層自燃傾向性鑒定報(bào)告》,綺陌煤礦27號(hào)屬于不易自燃煤層,其他煤層未作相關(guān)鑒定,礦其他煤層按易自燃煤層進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (三) 煤塵爆炸指數(shù)及煤塵爆炸危險(xiǎn)性煤塵爆炸性根據(jù)畢節(jié)地區(qū)煤炭檢測(cè)檢驗(yàn)中心2011年12月提交的《織金縣綺陌鄉(xiāng)綺陌煤礦煤塵爆炸性鑒定報(bào)告》,綺陌煤礦27號(hào)煤層煤塵無(wú)爆炸性,故礦井其他煤層按煤塵有爆炸性進(jìn)行設(shè)計(jì)。 (二)礦井煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)性本礦未作煤與瓦斯突出鑒定,應(yīng)委托有資質(zhì)的單位對(duì)本礦煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性作出鑒定,以利于安全生產(chǎn)。4)煤的可選性能本區(qū)未作煤的可選性分析,據(jù)鄰區(qū)資料,11230號(hào)煤層可能為易選至中等易選煤。(2)煤類(lèi)區(qū)內(nèi)煤層的煤類(lèi)單一,所有煤層煤皆屬無(wú)煙煤三號(hào)。2)煤質(zhì)主要指標(biāo)(1)化學(xué)性質(zhì)主要可采煤煤層的主要化學(xué)性質(zhì)及發(fā)熱量見(jiàn)表12-2。表121 煤層特征表煤層名稱層間距(m)煤層厚度(m)煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性煤 層可采性煤層傾角(度)頂?shù)装鍘r性頂板底板1430含夾矸1~2層較穩(wěn)定局部可采26~33泥巖粉砂質(zhì)泥巖16大 部無(wú)夾矸較穩(wěn)定局部可采26~33細(xì)砂巖粉砂巖6627含夾矸2~3層較穩(wěn)定局部可采26~33泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖粉砂巖2030無(wú)夾矸較穩(wěn)定局部可采26~33細(xì)砂巖灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖 煤層風(fēng)、氧化帶區(qū)內(nèi)主采煤層有露頭出露,煤層風(fēng)氧化帶深度為煤層露頭斜深30m左右。煤層以下為灰?guī)r及泥質(zhì)粉砂巖,其中含動(dòng)物化石(標(biāo)十)較穩(wěn)定型煤層。(3)27煤層位于龍?zhí)督M(P3l)下部,上距標(biāo)七64m,~,含夾矸23層,
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