【正文】 回風(fēng)斜井是礦井的專用回風(fēng)斜井。 XX 煤礦在 2021 年 9 月在昆明召開了“ 云南省 XX 縣 XX 煤礦首采 M11 煤層可行性分析 ”論證會，經(jīng)過專家論證 確定M11 煤層作為首采煤層，目前首采工作面 11101 回采工作面已在準(zhǔn)備中， 11101 回風(fēng)順槽已掘進 ， 1110 運輸順槽已掘進 ， 11101 回風(fēng)順槽瓦斯頂抽巷已掘進 ， 11101 運輸順槽頂抽巷已掘進 。 2021 年 11 月經(jīng)XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 2 煤炭科學(xué)研究總院 XX 分院鑒定為煤與瓦斯突出礦井 。 二、編制設(shè)計的依據(jù) 《 云南 XX 礦業(yè)有限公司 XX 煤礦 M11 煤層采掘工程平面圖 》； 《 云南 XX 礦業(yè)有限公司 XX 煤礦礦井采掘工程剖 面圖 》； 《云南 XX 礦業(yè)有限公司 XX 煤礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖 》； 《 云南省 XX 縣 XX 煤礦先期開采地段補充勘探報告 》； 《云南 XX 礦業(yè)有限公司 XX 煤礦煤與瓦斯突出鑒定》； 《云南省 XX 礦業(yè)有限公司 XX 煤礦礦井初步設(shè)計說明書》； 《云南 XX 礦業(yè)有限公司礦井瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測試與抽放可行性研究》； 《煤礦安全規(guī)程》； 《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》； 《煤礦瓦斯抽采指標(biāo)》。 四、本次設(shè)計的主要內(nèi)容 對 XX 煤礦礦井瓦斯賦存情況、抽放方法的確定、抽放效果的預(yù)計等進行闡述； 井下瓦斯抽放管網(wǎng)與主管路敷設(shè)及管路選擇、鉆孔布置及鉆進設(shè)備選型； XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 3 地面抽放泵站設(shè)計，包括設(shè)備選型、土建工程、總平面布置及給排水、供電、供暖、通信及安全監(jiān)測等輔助環(huán)節(jié)； 抽放瓦斯管理及安全措施； 技術(shù)經(jīng)濟分析和工程投資概算。行政區(qū)劃屬 XX 縣墨紅鎮(zhèn)管轄，礦井 地理 極值 坐標(biāo)：東經(jīng) 104186。45～ 104186。00，北緯 25186。45～ 25186。30。 礦 井 各 拐 點 坐 標(biāo) 表 表 1 1 序號 經(jīng)度 緯度 X Y 礦 1 104186。26′ 15″ 礦 2 104186。24′ 45″ 礦 3 104186。24′ 45″ 礦 4 104186。26′ 30″ 礦 5 104186。26′ 30″ 礦 6 104186。26′ 15″ 二、礦井交通條 件 礦井北至 XX 縣城有公路相通，里程約 60km。貴昆鐵路支線 (曲靖 ～ XX～ 紅果一線 )在 XX 縣城北側(cè)通過，建有 XX 火車站，交通較方便 (見圖 11) 。 XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 2 （二）水系 區(qū)內(nèi)主要河流為交一河，近 南北流向，為補木河的上游。屬珠江水系。 （三）氣候 該區(qū)每年 12 月至次年 2 月為霜凍期， 3－ 4 月為風(fēng)季干燥期， 5－ 10 月為雨季，全年氣溫變化較大，最高氣溫 ℃ ,最低氣溫 11℃，年平均氣溫 ℃。該區(qū)冬春干燥多霧，夏季多雨濕潤，即冬寒夏 溫，春暖秋涼。風(fēng)向：主導(dǎo)風(fēng)向東南風(fēng)向。 據(jù) XX 縣史料記載， XX 城方圓 20km 范圍內(nèi)曾于 1537 年、 1833 年、 1856 年先后三次發(fā)生過 5 級以上的破壞性地震。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、地層及地質(zhì)構(gòu)造 （一）地層 區(qū)域內(nèi)分布的地層有二疊系中統(tǒng)茅口組，二疊系上統(tǒng)峨嵋山玄武巖組、龍?zhí)督M、長興組；三疊系下統(tǒng)卡以頭組、飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組等。各地層主要特征見表 12。 飛仙關(guān)組 (T1f) 300～ 380 三疊系下統(tǒng) 紫色中厚層狀粉砂巖、細砂巖為主，頂部及底部為紫紅色薄層狀泥巖，含較多蠕蟲狀方解石柱體。 長興組 (P3c) 80～ 100 二疊系上統(tǒng) 灰色、深灰色細粒砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉 砂巖、泥巖、夾菱鐵巖及煤層。 峨嵋山玄武巖組(P3β ) 300～ 380 二疊系上統(tǒng) 灰綠色致密塊狀玄武巖，具氣孔、杏仁構(gòu) 造，上部夾紫色凝灰?guī)r。 注：根據(jù)國際地層委員會 2021 年劃分，二疊系劃為三分。區(qū)域處于 XX～師宗～彌勒大斷裂以東 5km 左右，有一系列的 N E 向、 N N E 向的斷裂構(gòu)造及褶曲，走向基本一致，本礦井位于格宗向斜西翼 南部?？刹擅簩?6 層，可采煤層總厚 。 1） 、龍?zhí)督M第一段（ P3l1）：厚度 ，含煤層 24 層，厚度 ，本段含煤系數(shù) %,可采煤層 3 層 (M1 M2 M22)，厚度 。 長興組 （ P3c） ： 地層厚度 ，煤層 19 層，煤層總厚 ，本組含煤系數(shù) %，本段無全區(qū)和大部可采煤層，個別煤層局部可采。 煤層 在煤系地層中的分布及組合特征表 表 13 （二）可采煤層 XX 煤礦共有可采煤層 7 層： M7 煤層：位于龍?zhí)督M第二段頂部，上距 M6 煤層 ～ ，平均 ，煤層 煤 層 夾 石 采用 厚 度(m) 最小～最大 平均 可采性指數(shù) 變異 系數(shù) (%) 結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定 性 可采性 評價 間距 (m) 最小～最大 平均 層數(shù) 主要巖 石 M7 ～ 簡單 不 穩(wěn)定 局部可 采 ~ 0～ 1 泥巖 M9 ～ 1 簡單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 1 泥巖 ~ M11 ～ 1 簡單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 1 泥巖 ~ M15 ～ 1 較簡單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 2 炭質(zhì)泥巖 ~ M16 ～ 1 簡單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 1 泥巖 ~ M21 ～ 1 簡 單 穩(wěn)定 全區(qū) 可采 0～ 1 泥巖 ~ M22 ～ 較簡 單 穩(wěn)定 大部可 采 0～ 2 泥巖 XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 5 煤層可采性指數(shù) 。煤層局部可采，在補 2102 號孔附近沉缺（見圖 421），屬 不穩(wěn)定煤層。 M9 煤層：位于龍?zhí)督M第二段中部偏上。煤層厚度 ～ ，平均 ，結(jié)構(gòu)單一，煤層層位穩(wěn)定。僅在 ZK2301 孔附近見有分叉現(xiàn)象，個別部位在煤層近底部見 1 層灰黑色炭質(zhì)泥巖或棕灰色泥巖夾矸，厚 ～ 。底板多為灰白色、灰色粘土巖、粉砂質(zhì)泥巖或 泥質(zhì)粉砂巖。煤層厚度 ～ ，平均 ，層位穩(wěn)定。頂板巖性為粉砂質(zhì)泥巖，夾簿層～中層狀菱鐵巖。 M15 煤層：位于龍?zhí)督M第二段中部偏下，距 M11 煤層底板 ～ ，平均 ，煤層可采性指數(shù) 1。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。夾矸為灰黑色炭質(zhì)泥巖，頂板為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾少量菱鐵巖。 M16 煤層：位于龍?zhí)督M第一段頂部，距 M15 煤層 ～ ，平均 ，煤層可采性指數(shù) 1。全區(qū)可采，屬穩(wěn)定煤層。此特征礦井內(nèi)甚為明顯。 M21 煤層：位于龍?zhí)督M第一段中部偏下，距 M16 煤層底板 ～ ，平均 ，煤層可采性指數(shù) 1。層位穩(wěn)定，屬穩(wěn)定煤層。頂板為細砂巖 (粉砂巖 )或粉砂質(zhì)泥巖XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 6 夾薄層狀菱鐵巖。 M22 煤層：位于龍?zhí)督M第一段下部，距 M21 煤層底板 ～ ，平均，煤層可采性指數(shù) 。全區(qū)大部可采，屬穩(wěn)定煤層。頂板為泥巖或粉砂質(zhì)泥巖。 三、煤質(zhì) 物理性質(zhì) 礦井 內(nèi) 各煤層顏色為黑色、深黒色；條痕為褐黒、黑色，其它物理性質(zhì)見表 14。宏觀煤 巖類型以半亮型煤為主，少數(shù)光亮型煤。 2）化學(xué)性質(zhì)及工藝性能 XX 煤礦煤層 20 線 M7 煤層及其以下 M9 至 M21 煤，以及 20 線以南包括 22 線XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 7 的各煤層均為低中灰、中等揮發(fā)分、特低磷、砷特高熱值 JM（ 25）焦煤。 20 線 M7 煤層以下至 22線以南（包括 22 線）， M7－ M22 煤層浮煤為中等灰分、中等揮發(fā)分、特低硫、磷、砷特高熱值煤 JM（ 25）。 化學(xué)組分 各煤層的煤質(zhì)指標(biāo)見表 15。地層巖性主要由碎屑巖及可溶巖組XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 9 成。由于本區(qū)地處 XX～師宗～彌勒大斷裂帶附近，受其活動影響，構(gòu)造相對復(fù)雜，地形切割較深，溝谷發(fā)育，地形地貌有利于地表水及地下水排泄。冬春干燥多霧 ,夏季多雨濕潤、旱、雨兩季分明。 六 、其他開采技術(shù)條件 （一）瓦斯 （ 1）瓦斯等級 根據(jù)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局地質(zhì)一大隊 1993 年對補木勘探區(qū)進行的詳查勘探工作以及云南省一四三煤田地質(zhì)勘探隊 2021 年 10 月至 12 月對 XX 煤礦進行的地質(zhì)補充勘查工作中對位于礦區(qū)范圍內(nèi)的鉆孔所取煤層瓦斯樣分析， M M1 M1 M21和 M22 煤層瓦斯含量為 、 、 、 、 ， 轉(zhuǎn)成原煤瓦斯含量再結(jié)合 煤科總院 XX 分院對 M9 和 M11 煤層的原始瓦斯含量測定結(jié)果，總結(jié)出 礦區(qū)范圍內(nèi) 各個煤層瓦斯含量如表 16 所 示。 由地質(zhì)勘探瓦斯樣分析結(jié)果及實際調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出， XX 煤礦 估計 屬 煤與瓦斯突出 礦井。礦井移交生產(chǎn)時，首采區(qū)為一采區(qū)，在 M11 煤層布置一個綜采工作面進行回采，另外安排四個掘進工作面為采煤工作面接替和大巷延伸作準(zhǔn)備?；仫L(fēng)XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 10 斜井井口坐標(biāo)為： X= Y= Z=+ α=28176。 該回風(fēng)斜井服務(wù)于 F5 斷層以西設(shè)計開采區(qū)域，服務(wù)年限約 年。 礦井移交生產(chǎn)時的通風(fēng)系統(tǒng)： 采煤工作面通風(fēng)系統(tǒng)：地面新鮮風(fēng)流→主、副斜井→井底車場→采區(qū)軌道大巷→采區(qū)軌道大巷繞道車場→通風(fēng)行人斜巷→ 1101 工作面運輸巷→回采工作面切眼→ 1101 工作面回風(fēng)巷→ 1101 工作面回風(fēng)巷與回風(fēng)斜井聯(lián)絡(luò)巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。 工作面巷道掘進工作面通風(fēng)系統(tǒng)：井底車場→采區(qū)軌道大巷→通風(fēng)行人斜巷 →1101 工作面回風(fēng)巷掘進面→ 1101 工作面回風(fēng)巷→采區(qū)回風(fēng)大巷→回風(fēng)斜井→風(fēng)硐→地面。 第 三 節(jié) 井田開拓及采區(qū)劃分 一、工業(yè)場地位置的選擇 按照 2021 年省煤炭工業(yè)局審查批準(zhǔn)的 XX 煤礦新建 450kt/a 初步設(shè)計，煤礦工業(yè)場地選擇在賈古德村旁邊。在賈古德村XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 11 以西、 20 號勘探線以南沿煤層走向平行掘進主斜 井、副斜井和回風(fēng)斜井。傾角均為 23176。 主 斜井 采用 大傾角膠帶 輸送機 提升原煤 ，同時用于進風(fēng)。 礦井共劃分兩個水平進行開采：一水平 +1615m，二水平 +1520m。二水 平采用暗斜井延伸開拓，分別由回風(fēng)斜井掘進回風(fēng)暗斜井、由副斜井掘進軌道暗斜井、由主斜井掘進膠帶暗斜井，然后分別由回風(fēng)暗斜井掘進二水平回風(fēng)大巷、由軌道暗斜井掘進二水平軌道運輸大巷、由膠帶暗斜井掘進二水平運輸大巷，上述大巷主要沿巖層走向布置。 一水平劃分三個采區(qū)；二水平劃分為三個采區(qū)。 開采一水平時，回風(fēng)斜井至 +1615m 標(biāo)高后落平后布置回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門，然后再由回風(fēng)聯(lián)絡(luò)石門沿煤層走向布置一水平巖石回風(fēng)大巷；副斜井至 +1615m 水平通過平車場落平后布置一水平井底車場及硐室，然后沿 M11 煤層頂板布置一水平軌道大巷及膠帶運輸大巷。 支護形式：開拓、準(zhǔn)備巷道采用錨、網(wǎng)、鎖噴漿支護； 回采巷道采用錨、網(wǎng)、鎖支 護。 礦井二水平劃分為三個采區(qū)，二水平運輸大巷以東、 +1520m 標(biāo)高以下為四采區(qū)；交一河以西為五采區(qū)；下 XX 村和中 XX 村之間區(qū)域為六采區(qū)。 四、采區(qū)布置、采煤方法及工藝 根據(jù)開拓布置，礦井投產(chǎn)采區(qū)為一采區(qū)。工作面巷道即由上述三條大巷開口布置，貫穿工作面巷道形成回采工作面。 根據(jù)礦井煤層賦存情況，設(shè)計采用傾斜長壁式采煤法開采，工作面采用綜采回采工藝。采煤工作面采用刮板輸送機運輸， 采煤機騎溜滑行，采煤機滾筒裝煤，液壓推溜器推移刮板輸送機。 第 四 節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限 一、礦井工作制度 礦井設(shè)計年工作日 330 天，采用 “三八 ”工作制，每天三班作業(yè)，兩班采煤，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時間 16 小時；掘進為三班生產(chǎn)。 三、礦井服務(wù)年限 全礦井服務(wù)年限為 。 XX 煤礦礦井抽放瓦斯工程初步設(shè)計 13 第 二 章 礦井瓦斯抽放可行性研究 第一節(jié) 煤層 瓦斯 基礎(chǔ)參數(shù) 為了全面掌握 XX 煤礦煤層瓦斯情況，為礦井瓦斯抽放工程和瓦斯治理提供依據(jù)，根據(jù) XX 煤礦目前的開拓開采情況和具備的條件，對 XX 煤礦各煤層進行了瓦斯基礎(chǔ)參數(shù) 測 測定。 瓦斯基本參數(shù)實測值 表 21 參數(shù)名稱 對象煤層 參數(shù)值 煤層原始瓦斯壓力 M9 MPa M11 MPa 煤層瓦斯含量 M9 m3/t M11 m3/t 殘存瓦斯含量 M9 m3/t M11 m3/t 瓦斯吸附常數(shù) M9 a/3/t b/ M11 a/煤的孔隙率 M9 m3/t M11 m3/t 煤層透氣性系數(shù) M9 ~ m2/Mpa2d 鉆孔瓦 斯流量衰減系數(shù) M9 d1 M11 ~ d1 第 二 節(jié) 礦井 瓦斯 儲量 瓦斯儲量一般是指 井田 開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層 (包括不可采煤