【正文】 （相當(dāng)四煤層位）。底部四煤底板砂巖為灰白～灰綠色，中～細(xì)粒巖屑石英雜砂巖，含少量泥質(zhì)包體。S14砂巖為細(xì)～粗粒砂巖，一般分為三層：S以粗粒巖屑石英砂巖為主；S為中粒巖屑石英砂巖，含微量綠簾石重礦物；S為細(xì)粒巖屑石英雜砂巖，巖屑為燧石，千枚巖，泥質(zhì)物等，含量約占69%，具平行及交錯層理。中、上部以中～細(xì)粒石英砂巖為主，砂巖間多夾灰～色泥巖或砂質(zhì)泥巖。鋁土質(zhì)泥巖具少許紫斑和暗斑，富含棕色菱鐵質(zhì)顆粒。該砂巖底部多含泥質(zhì)包體和石英細(xì)礫為其特征。金紅石和重晶石等重礦物。底部砂鍋窯砂巖為灰色中粒巖屑石英砂巖。下二迭統(tǒng)下石盒子組（P）本組以砂鍋窯巖（S12）底板與山西分界，并呈整合接觸。石灰?guī)r和薄煤層組成，含灰?guī)r2－3層（LL、L），其中L8灰?guī)r為灰色，厚層狀，含燧團(tuán)塊及豐富的動物化石碎屑，主要有動物化石有Boultonia（布樂頓筵）和ochubetella（蘇伯特筵）。石灰?guī)r常相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖，含Schuagerina（希瓦格筵）和Boultonia（布樂頓筵）等動物化石?！?，隱晶微粒結(jié)構(gòu)，夾遂石團(tuán)塊和薄層，上部白云質(zhì)含量較高，富含動物化石，主要有SpHaeroschwagerine（球希瓦格筵）和Quasifusullina（似仿綞筵），其余灰?guī)r厚度一般2m左右，含煤45層，除底部－2煤層全區(qū)可采外，余者均不可采。按巖性特征可分為上、中、下三段。據(jù)鏡鑒資料，鋁土質(zhì)多為針狀和葉片狀，節(jié)理清晰。下部為灰色土質(zhì)泥巖，含黃鐵礦結(jié)核，底部偶夾有石英砂礫巖。上部（厚約30m）為深灰色，隱晶－微晶質(zhì)厚層狀石灰?guī)r，頂部夾似礫狀灰?guī)r，含少量遂石團(tuán)塊，泥質(zhì)團(tuán)塊和黃鐵礦結(jié)核，具網(wǎng)狀和不規(guī)則裂隙，裂隙內(nèi)充填方解石脈和具重結(jié)晶現(xiàn)象的水云母及硅質(zhì)粘土，中夾數(shù)層深灰色含黃鐵礦結(jié)核和中粒砂巖條帶之泥巖。據(jù)該孔取芯情況，底部（厚約20m）為灰色厚層狀石灰?guī)r，裂隙發(fā)育，多充填方解石脈和晶體，局部有水浸現(xiàn)象，下部（厚約80m）為灰～深灰色厚層狀石灰?guī)r和白云質(zhì)灰?guī)r，裂隙發(fā)育且充填方解石脈和晶體。上二迭統(tǒng)，上石盒子組下段，上石盒子組上段，平頂山組，石千峰組和第三、四系，現(xiàn)分述如下。上石炭統(tǒng)太原群。據(jù)吳村煤礦瓦斯鑒定資料，煤層無自燃發(fā)火，煤塵無爆炸性，礦井屬于低沼氣礦井。四、 張屯煤礦為位于吳村煤礦井田內(nèi)的一對技改礦井，礦井邊界是：西部以吳村煤礦35采區(qū)邊界為界，北部以向陽村斷層為界，東北以吳村煤礦邊界為界，南部以二1煤300m煤層底板等高線為界。1985年興建，設(shè)計(jì)井型50萬噸/年，開鑿主、副井一對，均為豎井。瓦斯相對涌出量13～18m3/，81～85年在東翼－150m水平以深發(fā)生9次煤與瓦斯突出，突出瓦斯量最多為2萬m3，突出煤量最多為40噸，拋煤最遠(yuǎn)為12m，屬煤與瓦斯突出礦井。煤厚一般4～6m，東翼構(gòu)造型式為單斜，伴有小型斷層；西翼構(gòu)造型式為背斜，斷裂較為發(fā)育，構(gòu)造中等偏復(fù)雜。采用走向長臂后退式陷落法采煤，中央并列式通風(fēng)。開鑿主、副井一對，均為豎井。二、 白莊煤礦位于井田西北部，原屬焦作市經(jīng)營，2005年經(jīng)資源整合后屬焦作煤業(yè)集團(tuán)公司,1970年興建，1985年簡易投產(chǎn)。礦井水文地質(zhì)條件中等。正常排水量約24m3/min，屬底板灰?guī)r水和頂板砂巖水及第三、四系礫巖水。到目前為止，礦井資源已接近枯竭，現(xiàn)正在回收大巷煤柱及廣場煤柱。開鑿主、副井一對，均為豎井。1969年興建，1974年投產(chǎn)。鄰近礦井有吳村煤礦、白莊煤礦，西部位村煤礦現(xiàn)生產(chǎn)中，東部新建礦井張屯煤礦。2000年1月10日，1106工作面正式試采。古漢山礦井由原焦作礦務(wù)局承建，于1991年開工，先后參加建設(shè)的單位有武漢中漢設(shè)計(jì)工程公司、中國煤礦建設(shè)一公司特鑿處、河南省礦業(yè)建設(shè)第三工程公司、河南省礦業(yè)建設(shè)第一工程公司、古漢山礦籌備處、焦作市宏程工程建設(shè)有限責(zé)任公司等單位。本區(qū)屬于海河流域衛(wèi)河水系，紙坊河呈西北東南縱貫本井田，河流發(fā)源于太行山，源頭為巖溶泉，屬季節(jié)性河流，除雨季外，平時河面干枯，洪流量匯集峪河入衛(wèi)河。本井田為一山前洪積平原地區(qū)，除在西北緣有一高程為150m的古漢山剝蝕殘丘外，地勢平坦，地形簡單。吳村至新鄉(xiāng)和修武的瀝清公路經(jīng)過井田東部和中部。方莊至修武和輝縣的地方鐵路（窄軌）經(jīng)過井田西部和北部。走向長10km，面積約17km2。25＇11″。23＇12″，東徑113176。地理座標(biāo)：北緯35186。2 礦井概況本井田位于焦作礦區(qū)東段，隸屬修武縣和輝縣管轄。因此，瓦斯災(zāi)害治理的好壞已成為礦井特別是高瓦斯礦井興衰存亡的關(guān)鍵因素之一，而對瓦斯涌出量的高精度預(yù)測和高效率的瓦斯抽放是瓦斯防治技術(shù)中的主要方面。瓦斯災(zāi)害的威脅極大地限制了礦井生產(chǎn)能力的發(fā)揮，采掘工作面因難以將瓦斯?jié)舛瓤刂圃诎踩薅纫詢?nèi)而不得不減慢采、掘速度，為消除煤層的突出危險(xiǎn)性而不得不占用更多的采掘時間去強(qiáng)化消除突出的防突措施，使許多礦井的生產(chǎn)能力不得不一減再減，浪費(fèi)了大量的生產(chǎn)投資，高產(chǎn)高效的采、掘、運(yùn)機(jī)械化裝備難以發(fā)揮效能，勞動生產(chǎn)率水平低下。高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)是我國煤炭生產(chǎn)方式的一大飛躍，也是我國煤礦生存與發(fā)展的必由之路。瓦斯對礦井安全的威脅主要有爆炸、突出、窒息等三種形式，其中瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出給煤炭礦山企業(yè)帶來的危害極大，它嚴(yán)重威脅著井下人員的生命和礦井設(shè)施的安全，并迫使礦井停產(chǎn)，投入大量的人力物力進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)。近年來，我國煤礦瓦斯災(zāi)害事故仍呈上升趨勢，給煤礦安全生產(chǎn)造成極大危害。僅2004年10月～2005年2月，短短5個月內(nèi)就發(fā)生死亡人數(shù)超100人的特大型瓦斯爆炸事故3起，3次事故死亡人數(shù)528人，其中： 2005年2月14日，遼寧省阜新礦業(yè)(集團(tuán))公司海州立井發(fā)生特大瓦斯爆炸事故死亡214人。2001～2005年2月底，全國煤礦發(fā)生一次死亡30人以上的事故28起，死亡1689人。1990～1999年全國煤礦共發(fā)生3人以上死亡事故4002起，共死亡27495人，其中：瓦斯事故2767起，共死亡20625人。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)古漢山煤礦瓦斯抽放系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)目 錄1 引言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62 礦井概況 3 井田概況 3 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 井田地質(zhì)特征 ．3 ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 、自然及爆炸傾向性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 礦井開拓、開采概況 3．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 礦井通風(fēng)系統(tǒng)概況 43 礦井瓦斯賦存情況 4 煤層瓦斯基本參數(shù) 4．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 煤層透氣性系數(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 礦井瓦斯儲量 8 礦井可抽瓦斯量及可抽期 8．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 可抽期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 瓦斯抽放的必要性和可行性論證 11 瓦斯抽放的必要性 11 規(guī)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 通風(fēng)處理瓦斯量核定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 礦井瓦斯涌出量預(yù)測．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 瓦斯抽放的可行性 125 抽放方法 13 規(guī)定 13 礦井瓦斯來源分析 14 抽放方法選擇 14．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 鉆孔及鉆場布置 15．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 封孔方法 16．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 瓦斯抽放管路系統(tǒng)及設(shè)備選型 17 抽放管路選型及阻力計(jì)算 17．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 計(jì)算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 瓦斯抽放泵選型 20 規(guī)定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 選型原則．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 計(jì)算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 瓦斯泵類型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 輔助設(shè)備 237 安全技術(shù)措施 24 抽放系統(tǒng)及井下移動抽放瓦斯泵站安全措施 24 地面抽放瓦斯站安全措施 25致謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．參考文獻(xiàn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．附錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 引 言在日常生活中，人們一談起沉船、空難、交通事故、火災(zāi)等，無不為之大驚失色，殊不知煤礦瓦斯爆炸更是令人驚駭、痛心。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，在我國煤礦的重大災(zāi)害事故中70N以上是瓦斯事故。占3人以上死亡事故總起數(shù)的69．14％，死亡人數(shù)的75．01％。其中，瓦斯事故24起，死亡1558人，事故起數(shù)和死亡人數(shù)分別占86％和92％。每年由于瓦斯事故造成直接經(jīng)濟(jì)損失近10億元，間接經(jīng)濟(jì)損失近30億元。瓦斯是危害礦井安全生產(chǎn)的重要因素之一。2001年國家煤礦安全監(jiān)察局和中國煤炭工業(yè)協(xié)會聯(lián)合在鐵法召開了全國瓦斯治理專門會議，會上提出的“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”的十二字安全生產(chǎn)方針，是國家煤礦安全生產(chǎn)局致力于建立防范瓦斯長期有效機(jī)制的基石，瓦斯抽放不僅是安全生產(chǎn)的需要．也是節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境的迫切需要”。由于集約化生產(chǎn)的開采強(qiáng)度大、生產(chǎn)集中、推進(jìn)速度快，使采面瓦斯涌出具有強(qiáng)度高、數(shù)量大和涌出不均衡等特點(diǎn)，同時綜采面由于采高大、采長大、走向長度長等特點(diǎn)，因而采空區(qū)面積大，常造成回風(fēng)流和局部瓦斯(尤其是上隅角)超限，對安全生產(chǎn)構(gòu)成了極大威脅。更有不少高瓦斯突出礦井步入惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致礦井破產(chǎn)關(guān)閉。所以對礦井瓦斯涌出量做出準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)報(bào)和提高瓦斯抽放效率對礦山企業(yè)有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。井田中心西距焦作市25km，南距修武縣城15km，東距輝縣縣城42km。191＇12″～35176。32＇56″～113176。北以位村斷層和300m煤層底板等高線分別與白莊，吳村煤礦分界，南止馬坊泉斷層和1000m煤層底板等高線，西到界碑?dāng)鄬樱瑬|止赤莊斷層。本井田南距新焦鐵路15km，西距煤礦專用鐵路約8km，從新焦線獅子營站接軌的中州鋁廠專用鐵路從井田西部通過。焦作――輝縣瀝清公路橫過井田北部，修武――方莊瀝清公路穿過井田西部。區(qū)內(nèi)各村同有大道可通汽車，交通頗為方便。地面標(biāo)高為95～120m，呈北高南低之趨勢。根據(jù)焦作市氣象局統(tǒng)計(jì)資料，本區(qū)蒸發(fā)量大于降雨量，屬大陸性半干燥氣候；降雨量大多集中于9三月，蒸發(fā)量7三月最大，四季風(fēng)向大多為北東向。94年9月一期工程基本結(jié)束；97年4月二期工程基本結(jié)束。2003年11月礦井通過國家驗(yàn)收，正式投產(chǎn)。現(xiàn)分述如下：一、 吳村煤礦位于井田東北部，輝縣經(jīng)營。設(shè)計(jì)井型15萬噸/年，1976年擴(kuò)建為45萬噸/年。運(yùn)輸大巷為50m和183m，采用走向長臂后退式陷落法采煤，中央并列式通風(fēng)。煤厚一般5～6m，厚度穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，除有波伏起伏外，僅見一小鳳凹斷層。1972年在井筒西約200米處采上山煤時遇第三、四系礫巖水， m3/