普定縣東光煤礦瓦斯抽放專項設計

1、普定縣東光煤礦瓦斯抽采專項設計資 料 目 錄一普定縣東光煤礦瓦斯抽采專項設計說明書1 份二附 圖圖號比 例份 數(shù)序號圖 名1開拓方式平、剖面圖z-011:500012采區(qū)巷道布置及機械配備平、剖面圖z-021:200013瓦斯抽采系統(tǒng)布置平面圖z-031:200014瓦斯抽采站位置圖z-041:50015瓦斯抽采泵房及低位水池布置圖z-051:10016瓦斯抽采泵房設備及附屬設施布置圖z-061:10017瓦斯抽采泵房防雷布置圖z-071:10018瓦斯抽采站供電系統(tǒng)圖z-08示意19放空管安裝示意圖z-09示意110放空管拉線裝置安裝示意圖z-10示意111放空管遮雨帽制造圖z-11示意1江

2、蘇省第一工業(yè)設計院有限責任公司二一一年七月普定縣東光煤礦瓦斯抽采專項設計說 明 書建設規(guī)模： 30萬噸/年江蘇省第一工業(yè)設計院有限責任公司二一一年七月普定縣東光煤礦瓦斯抽采專項設計說 明 書建設規(guī)模：30萬t/a院 長：總工程師：項目負責：江蘇省第一工業(yè)設計院有限責任公司二一一年七月目 錄前 言1第一章 礦井概況4第一節(jié) 概 述4第二節(jié) 地質及煤層特征7第三節(jié) 開拓與開采10第四節(jié) 通風及瓦斯12第二章 礦井瓦斯基礎資料13第一節(jié) 瓦斯基礎參數(shù)13第二節(jié) 瓦斯涌出量來源分析14第三節(jié) 瓦斯涌出量預測及變化規(guī)律15第四節(jié) 瓦斯儲量20第三章 礦井瓦斯抽采21第一節(jié) 瓦斯抽采必要性與可行性21第二

3、節(jié) 瓦斯抽采控制范圍和指標22第三節(jié) 瓦斯抽采效果預計25第四節(jié) 瓦斯抽采方法27第五節(jié) 瓦斯抽采工藝28第六節(jié) 鉆孔封孔工藝33第七節(jié) 鉆孔施工工藝37第四章 礦井瓦斯抽采管路系統(tǒng)及抽采設備39第一節(jié) 設計依據(jù)39第二節(jié) 瓦斯抽采管路選型41第三節(jié) 瓦斯抽采管路系統(tǒng)阻力42第四節(jié) 瓦斯抽采設備選型44第五節(jié) 瓦斯抽采管路與鉆孔組合工藝47第六節(jié) 附屬裝置及安全設施48第七節(jié) 瓦斯抽采管路安裝方式55第五章 礦井瓦斯抽采泵站57第一節(jié) 瓦斯抽采泵站場地布置57第二節(jié) 瓦斯抽采泵站建筑57第三節(jié) 瓦斯抽采泵站供電、通信、照明58第四節(jié) 瓦斯抽采泵站給排水系統(tǒng)62第五節(jié) 瓦斯抽采泵站通風及消防系統(tǒng)

4、62第六節(jié) 瓦斯抽采泵站保護系統(tǒng)63第七節(jié) 瓦斯抽采泵站環(huán)境保護63第六章 礦井瓦斯利用64第一節(jié) 瓦斯利用方案64第二節(jié) 瓦斯利用輸配系統(tǒng)布置64第三節(jié) 瓦斯加壓站65第四節(jié) 裝機方案及總平面布置66第五節(jié) 主機及輔助設備67第六節(jié) 電氣部分69第七節(jié) 主廠房布置70第八節(jié) 給排水系統(tǒng)70第九節(jié) 采暖通風及空氣調節(jié)71第十節(jié) 環(huán)境保護71第十一節(jié) 消防措施72第十二節(jié) 節(jié)能72第七章 瓦斯抽采利用監(jiān)測及控制73第一節(jié) 井下瓦斯抽采監(jiān)測73第二節(jié) 地面瓦斯利用監(jiān)測73第八章 組織管理及安全措施74第一節(jié) 隊伍組織74第二節(jié) 圖紙和技術資料74第三節(jié) 管理與規(guī)章制度75第四節(jié) 常用記錄和報表樣式

5、76第五節(jié) 安全措施79第九章 技術經(jīng)濟81第一節(jié) 勞動組織81第二節(jié) 投資估算82第三節(jié) 主要技術經(jīng)濟指標82附 錄84附件目錄1、設計委托書；2、普定縣東光煤礦采礦許可證（副本），證號：5200000830409；3、貴州省國土資源廳文件（黔國土資儲備字2008157號）：“關于貴州省普定縣東光煤礦資源儲量核實報告礦產(chǎn)資源儲量備案證明”及黔國土規(guī)劃院儲審字2008159：“貴州省普定縣東光煤礦資源儲量核實報告礦產(chǎn)資源儲量評審意見書”；4、貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字200770號）：“對安順市煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”；5、貴州省煤田地質局實驗室2003年12月30日

6、提交的光明煤礦13#、15#煤層的煤塵爆炸性鑒定報告及15煤層自燃傾向性鑒定報告，據(jù)業(yè)主調查核實，當時的13#、15#煤層，即本報告的14、16號煤層；6、貴州省煤炭管理局文件（黔煤規(guī)字2008660號）：“關于對普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計的批復”及貴州省煤炭工業(yè)協(xié)會文件：“關于普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計專家評審意見”；7、貴州煤礦安全監(jiān)察局林東監(jiān)察分局文件（黔煤安監(jiān)林字2008316號）：“關于安順市普定縣東光煤礦（整合）安全設施設計的批復”。附圖目錄序號圖 名圖號比 例份 數(shù)1開拓方式平、剖面圖z-011:500012采區(qū)巷道布置及機械配備平、剖面圖z-021:200013

7、瓦斯抽采系統(tǒng)布置平面圖z-031:200014瓦斯抽采站位置圖z-041:50015瓦斯抽采泵房及低位水池布置圖z-051:10016瓦斯抽采泵房設備及附屬設施布置圖z-061:10017瓦斯抽采泵房防雷布置圖z-071:10018瓦斯抽采站供電系統(tǒng)圖z-08示意19放空管安裝示意圖z-09示意110放空管拉線裝置安裝示意圖z-10示意111放空管遮雨帽制造圖z-11示意1前 言普定縣東光煤礦屬整合礦井，由原東風煤礦（3萬t/a）和光明煤礦（6萬t/a）整合而成。礦區(qū)位于貴州省普定縣北西部補郎鄉(xiāng)等錐村，行政區(qū)劃屬普定縣補郎鄉(xiāng)管轄，其地理坐標：東經(jīng)105°4951105°51

8、12,北緯：26°262526°2751，礦區(qū)主要以公路交通為主，安（順）織（金）縣道從礦區(qū)內(nèi)經(jīng)過，至安順約40公里、普定縣城29km、安順電廠約40 km，交通便利。該礦設計生產(chǎn)能力30萬t/a，根據(jù)貴州省國土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號: 5200000830409）劃定的礦界，采礦權范圍由7個拐點坐標圈定，礦區(qū)面積3.3306km2,開采深度+1600+1000m標高。該礦于2008年6月委托貴州省煤礦設計研究院作了普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計，同年7月經(jīng)貴州省煤炭管理局核準登記，同年10月提交了普定縣東光煤礦（整合）安全專篇，同年12月取得了貴州煤礦安全監(jiān)察局

9、林東監(jiān)察分局批復，同意該方案實施。該礦至今尚未建成投產(chǎn)。根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字200770號）：“對安順市煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”，光明煤礦絕對瓦斯涌出量為2.14m3/min，相對瓦斯涌出量為8.56m3/t。二氧化碳絕對涌出量為0.30m3/min，相對涌出量為1.20m3/t，鑒定當年，屬低瓦斯礦井。據(jù)該礦提供的資料，原東風煤礦1997年6月在6號煤層中掘時發(fā)生煤與瓦斯突出，突出煤量約90m3。據(jù)貴州省黔安監(jiān)管辦字2007345號：“關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見”，該礦所在地區(qū)為國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)位于普定縣，屬于煤與瓦斯突出危險區(qū)域

10、，并且原東風煤礦發(fā)生過煤與瓦斯突出，因此該礦按煤與瓦斯突出礦井管理。為了進一步貫徹執(zhí)行國家煤礦安全監(jiān)察局提出的“以風定產(chǎn)，先抽后采（掘）、監(jiān)測監(jiān)控”的方針政策，消除和防止煤與瓦斯突出危險，確保礦井安全生產(chǎn)和建設，該礦特委托我單位進行編制瓦斯抽采專項設計。一、設計依據(jù)（一）設計委托書普定縣東光煤礦瓦斯抽采專項設計委托書。（二）設計依據(jù)的文件1、普定縣東光煤礦采礦許可證（副本），證號：5200000830409；2、貴州省國土資源廳文件（黔國土資儲備字2008157號）：“關于貴州省普定縣東光煤礦資源儲量核實報告礦產(chǎn)資源儲量備案證明”及黔國土規(guī)劃院儲審字2008159：“貴州省普定縣東光煤礦資源儲

11、量核實報告礦產(chǎn)資源儲量評審意見書”；3、貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字200770號）：“對安順市煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”；4、貴州省煤田地質局實驗室2003年12月30日提交的光明煤礦13#、15#煤層的煤塵爆炸性鑒定報告及15煤層自燃傾向性鑒定報告，據(jù)業(yè)主調查核實，當時的13#、15#煤層，即本報告的14、16號煤層；5、貴州省煤炭管理局文件（黔煤規(guī)字2008660號）：“關于對普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計的批復”及貴州省煤炭工業(yè)協(xié)會文件：“關于普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計專家評審意見”；6、貴州煤礦安全監(jiān)察局林東監(jiān)察分局文件（黔煤安監(jiān)林字2008316號

12、）：“關于安順市普定縣東光煤礦（整合）安全設施設計的批復”。（三）設計依據(jù)的法律、條例、規(guī)程、規(guī)范、細則1、中華人民共和國煤炭法(1996.8)；2、中華人民共和國安全生產(chǎn)法(2002.6.29)；3、中華人民共和國礦山安全法(1992.11.7)；4、中華人民共和國礦山安全法實施條例(1996.10.11)；5、煤礦安全規(guī)程（2011年版）；6、防治煤與瓦斯突出規(guī)定；7、煤炭工業(yè)小型礦井設計規(guī)范（gb503992006）；8、礦井瓦斯涌出量預測方法（aq1018-2006）；9、煤礦瓦斯抽采基本指標(aq10262006)；10、礦井瓦斯抽放規(guī)范（aq10272006）；11、煤礦瓦斯抽采工

13、程設計規(guī)范（gb504712008）；12、煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范（aq10292007）。二、設計指導原則1、嚴格執(zhí)行國家有關安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)；2、嚴格執(zhí)行“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)”的煤礦瓦斯治理十二字方針；3、合理安排掘進、抽放、回采三者的超前和接替關系，保證瓦斯抽采所需要的時間，提高抽采效果；4、盡可能利用開拓、準備、回采巷道抽采瓦斯，必要時布置專用瓦斯抽采巷道。三、主要技術經(jīng)濟指標1、礦井瓦斯儲量：46525.14萬m3；2、礦井瓦斯可抽量：30241.34萬m3；3、礦井瓦斯抽采率：65%；4、抽采年限:12.7a；5、勞動定員：32人；6、總投資：42

14、5.318萬元。四、存在的主要問題及建議該礦現(xiàn)有煤層瓦斯資料數(shù)據(jù)較少，因此，建議礦井在今后的抽采過程中，進一步加強瓦斯地質工作，探明各煤層的瓦斯賦存規(guī)律和地質構造情況，加強礦井瓦斯抽采資料的收集整理，以進一步優(yōu)化礦井瓦斯抽采參數(shù)，指導礦井安全生產(chǎn)和建設。94第一章 礦井概況第一節(jié) 概 述一、礦井交通位置普定縣東光煤礦屬整合礦井，由原東風煤礦（3萬t/a）和光明煤礦（6萬t/a）整合而成。礦區(qū)位于貴州省普定縣北西部補郎鄉(xiāng)等錐村，行政區(qū)劃屬普定縣補郎鄉(xiāng)管轄，其地理坐標：東經(jīng)105°4951105°5112,北緯：26°262526°2751，礦區(qū)主要以公路交

15、通為主，安（順）織（金）縣道從礦區(qū)內(nèi)經(jīng)過，至安順約40公里、普定縣城29km、安順電廠約40 km，交通便利。見礦區(qū)交通位置圖1-1-1。圖1-1-1 礦區(qū)交通位置圖二、礦井自然概況1、地形地貌該礦屬低中山，以溶蝕-侵蝕、剝蝕地貌為主。含煤地層（碎屑巖）與上覆三疊系地層（碳酸鹽巖）多形成陡崖：碎屑巖地層地勢較緩，多被第四系坡積物覆蓋，溝谷較發(fā)育，分布于礦區(qū)東部；碳酸鹽巖地層形成峰叢洼地地貌，其落水洞、溶洞、溶斗等巖溶微地貌較發(fā)肓。地勢西高東低,北高南低，最高點位于等堆，標高為+1706.5m，最低處為礦井東部溪溝，標高+1400m，該區(qū)地形標高一般為+1400+1600m，相對高差一般2002

16、50m。溝谷的切割深度（高差）一般為100200m。距該礦約4公里的三岔河河谷標高+1075m，為區(qū)域內(nèi)最低侵蝕基準面。2、氣象及地震礦區(qū)地處亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候宜人。根據(jù)普定縣氣象局有關資料記載：最高氣溫34.3， 最低氣溫-11.1，年平均氣溫15.1；年平均降水量1378.2mm，日最大降水量174.3mm,冬季有冰凍和降雪天氣，夏季雨水豐富，有暴雨。每年58月為降雨季節(jié)，其中68月時有暴雨和大暴雨出現(xiàn)。最長凝凍時間為2008年1月14日至2008年2月14日。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（gb183062001），地震烈度為度，地震動峰值加速度為0.05g。3、地

17、表水系及河流區(qū)內(nèi)無較大的河流及地表水體，地表水以小溪溝形式存在，小溪溝多發(fā)育在含煤地層（碎屑巖）附近，枯季多干涸。區(qū)域水系屬烏江水系三岔河流域。三、礦井境界根據(jù)貴州省國土資源廳頒發(fā)的采礦許可證（證號: 5200000830409）劃定的礦界，采礦權范圍由7個拐點坐標圈定，礦區(qū)面積3.3306km2,開采深度+1600+1000m標高。礦區(qū)走向長約1.93km，傾斜寬約0.81.4km，受f5斷層自然分割為南北兩塊段，北塊段走向長約1.5km，傾斜寬約0.81.4km，南塊段走向長0.41.5km，傾斜最大寬約0.8km。拐點坐標見表1-1-2。表1-1-2 礦區(qū)拐點坐標表 拐點編號x坐標（m）

18、y坐標（m）1292650035583570229272253558286332928600355842504292760935585049529262203558512062925965355848457292636035584415面 積3.3306km2開采深度+1600+1000m標高四、礦井資源/儲量根據(jù)貴州省國土資源廳文件（黔國土資儲備字2008157號）：“關于貴州省普定縣東光煤礦資源儲量核實報告礦產(chǎn)資源儲量備案證明”及黔國土規(guī)劃院儲審字2008159：“貴州省普定縣東光煤礦資源儲量核實報告礦產(chǎn)資源儲量評審意見書”，截至2007年12月31日，該礦準采標高范圍內(nèi)保有資源儲量（33

19、1+332+333+334？）1352萬噸，其中（331）116萬噸；（332）649萬噸，（333）227萬噸，（334?）360萬噸。見表1-1-3。表1-1-3 各煤層資源/儲量匯總表 單位：萬t煤層編號331332333334?合 計644177511334051422881569636216322201110436721181649272182700000合 計1166492273601352五、礦井設計生產(chǎn)能力及服務年限該礦井設計生產(chǎn)能力為30萬t/a，根據(jù)普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計、普定縣東光煤礦（整合）安全專篇，計算服務年限為12.7a。第二節(jié) 地質及煤層特征一、地層及

20、地質構造特征1、地層井田及鄰近出露的地層為二疊系中統(tǒng)茅口組至三疊系下統(tǒng)大冶組，現(xiàn)從老到新分述如下：1）二疊系中統(tǒng)茅口組（p2m）出露于礦井東部區(qū)外。主要為淺灰色、深灰色中厚層狀、厚層狀灰?guī)r，含白云質團塊或白云巖，具縫合線構造，產(chǎn)腕足類、蜓等動物化石。2）二疊系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組（p3）出露于礦井東部邊緣，主要巖性為暗綠、灰綠色玄武質熔巖及玄武質火山角礫巖，間夾少量凝灰?guī)r。產(chǎn)腕足類及海百合化石。鉆探揭露厚度65.94米與上覆龍?zhí)督M呈假整合接觸。3）二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（p3l）為井田主要含煤地層，是一套海陸交互相多旋回沉積，旋回結構明顯。巖性由灰色、深灰色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、粉砂巖、泥巖、泥灰?guī)r

21、、煤層及灰?guī)r組成?；?guī)r1426層、厚35.9974.86m平均57.12m、灰?guī)r占11.0923.11%。含煤1123層，一般16層左右，可采煤層5層。厚度6.39.54m，平均7.39m。龍?zhí)督M厚度301.00374.91m，平均323.98m，厚度在傾向上向深部增厚，在龍?zhí)督M上段增厚。下段(p3l1)：以粉砂巖、泥質粉砂巖為主，多產(chǎn)植物化石；夾79層灰?guī)r，中上部為27號局部可采煤層。厚度104.33124.79m，平均115.69m，厚度變化不大。上段(p3l2)：以粉砂巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖為主，夾細砂巖、灰?guī)r。夾814層灰?guī)r，上部為6煤層全區(qū)可采煤層，底部有14、16、21號全區(qū)可

22、采煤層，厚174.78270.37m，平均208.29m，厚度在傾向上向深部增厚由174.18-187.65m增至227.71240.70m。4）長興組(p3c)出露于礦井中部,巖性以深灰色硅質灰?guī)r、燧石灰?guī)r為主、夾鈣質泥巖及粉砂質泥巖。本組地層在地表上常呈一小陡坎，頂部呈一小平臺。厚度32.1648.30m，平均37.73m，厚度變化不大。與下伏地層呈整合接觸。5）三疊系下統(tǒng)大冶組(t1d)出露于勘查區(qū)中西部及外圍。巖性主要為灰色灰?guī)r、灰色灰綠色粉砂巖、泥質粉砂巖、粉砂質泥巖等，具波狀層理、交錯層理，產(chǎn)瓣鰓類及腕足類動物化石。組內(nèi)連續(xù)沉積，與下伏地層呈假整合接觸。根據(jù)巖性分為二段：第一段(t

23、1d1 )：主要為灰色石灰?guī)r、灰色灰綠色粉砂巖，產(chǎn)瓣鰓類及腕足類動物化石等動物化石。具水平層理、波狀層理。厚度135.79150.12 m，平均為141.77m。第二段(t1d2 )：巖性主要為灰色灰?guī)r。在本區(qū)出露不全，鉆探厚度85.43166.92m。6）第四系(q)區(qū)內(nèi)第四系零星分布于河谷階地、巖溶谷地、巖溶洼地等，主要由松散的崩塌物、坡積物、溝谷沖積物、粘土等組成，厚度010m。與下伏地層呈角度不整合接觸。2、地質構造特征礦區(qū)位于補郎（普定）向斜南東翼東北段，補郎向斜呈北北東南西走向，井田總體構造形態(tài)為一單斜構造。有一長度約2000m、南東北西走向的逆斷層f5，落差3075m，傾角60&

24、#176;70°。f5斷層將井田分為南西和北東兩塊段，北塊段走線長約1.5km，傾向寬約1.5km，地層傾角一般在1525°，深度變緩為1015；南塊段走向約0.41.5km，傾向寬約0.8km，地層傾角一般在3036°。該斷層對煤層開拓有一定影響，設計將該斷層作為劃分采區(qū)的天然邊界。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)一隱伏正斷層f6，落差4070m左右，北東南西向大致沿走向延伸，該斷層使下部煤層傾角變緩，致使27號煤層下部地層部分缺失。該斷層大致沿走向破壞了所有可采煤層。主要影響二采區(qū)深部開采。井田地層產(chǎn)狀沿走向和傾向均有一定變化，構造類型為中等。二、煤層及煤質特征1、煤層特征礦區(qū)可采煤

25、層(按厚度)為6、14、16、21和27號煤層，其中全區(qū)可采煤層為14、16號煤層，大部可采三層(6、21、27號煤層)，可采煤層和大部可采煤層總厚6.309.54m，平均6.46m。 1）6號煤層位于龍?zhí)督M上段上部，距長興組底界56.06m，厚0.541.25m m，平均0.88m。大部可采(可采率94%)煤層穩(wěn)定，單一。頂板巖性為深灰色粉砂質泥巖、泥巖，水平層理發(fā)育，含動物化石，局部含植物化石碎片。底板巖性為泥巖。2）14號煤層位于龍?zhí)督M上段中下部，厚0.593.03m，平均1.94m，上距6號煤層平均98.57m。全區(qū)可采，厚度變化較大，由南西往北東煤厚增大。一般含夾矸12層，夾矸單層厚

26、度0.050.28m，主要為炭質泥巖。頂板巖性主要為泥巖、粉砂質泥巖。底板巖性為泥巖、炭質泥巖。3）16號煤層位于龍?zhí)督M上段下部。厚0.822.16m，平均1.52m，上距14號煤層平均24.19m。全區(qū)可采，厚度變化不大，厚度變化趨勢不明顯。煤層結構簡單，含夾矸01層。頂板巖性為粉砂質泥巖、泥巖及粉砂巖。底板巖性為粉砂巖、泥巖、碳質泥巖。4）21號煤層位于龍?zhí)督M上段底部。厚0.392.15m，平均1.31m，大部可采(可采率90%)上距16號煤層平均30.57m。煤層變化較大。含01層夾矸。頂板巖性為粉砂巖、炭質泥巖及粉砂質泥巖。底板巖性為粉砂質泥巖、粉砂巖、炭質泥巖、細砂巖、泥巖，巖性復雜

27、。5）27號煤層位于龍?zhí)督M下段底部。厚01.33m，平均0.81m。不穩(wěn)定，大部可采(可采率75%)。上距21號煤層平均64.08m。含01層夾矸，夾矸為炭質泥巖。頂板巖性主要為粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖，其次為炭質泥巖、泥巖、細砂巖。底板巖性為細砂巖，粉砂巖、炭質泥巖、粉砂質泥巖，巖性復雜?？刹擅簩犹卣饕姳?-2-1。表1-2-1 可采煤層特征表煤層名稱煤層厚度/m煤層間距/m煤層結構頂?shù)装鍘r性穩(wěn)定性可采性 可采率(%)最小最大平均最小最大平均夾矸層數(shù)夾矸厚（m）頂板底板60.54-1.250.8877.09-126.9898.57粉砂質泥巖、泥巖泥巖較穩(wěn)定大部可采94140.59-3.

28、031.941-20.05-0.28泥巖、粉砂質泥巖泥巖、炭質泥巖較穩(wěn)定全區(qū)可采10017.34-41.4524.19160.82-2.161.52粉砂質泥巖、泥巖、粉砂巖粉砂巖、泥巖、碳質泥巖較穩(wěn)定全區(qū)可采10024.20-37.6330.57210.39-2.151.310-10-0.490.1475粉砂巖、炭質泥巖及粉砂質泥巖粉砂質泥巖、粉砂巖、炭質泥巖較穩(wěn)定大部可采9054.97-82.3364.08270-1.320.810-10-0.460.1粉砂質泥巖、泥質粉砂巖、粉砂巖細砂巖，粉砂巖、炭質泥巖不穩(wěn)定大部可采752、煤質特征（1）物理性質及煤巖類型煤為黑色和灰黑色，塊狀及破碎狀貝

29、殼狀斷口,高硫份煤見透鏡狀黃鐵礦,低硫份煤中含散晶壯黃鐵礦。煤巖成分以亮煤為主，鏡煤及暗煤次之，少有絲炭。煤巖類型有半亮型和半暗型，以亮型為主。有機顯微煤巖組分井田內(nèi)以微鏡惰煤?？刹擅簩幼冑|階段為階段。（2）化學性質根據(jù)原煤分析結果，按國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局（gb/t 15224，1.2.3-2004）發(fā)布的煤炭質量分級標準，該礦煤層原煤屬低中灰、中灰、中高硫、高硫、高熱值無煙煤，按其工藝性質及用途分類，屬動力用煤?？勺髅裼煤蛣恿θ剂稀？刹擅簩用嘿|特征見表1-2-2。表122 可采煤層煤質特征表煤 層編 號工 業(yè) 分 析（mad）(ad)%(vdaf)%(st,d) %qnet,ur(mj/

30、kg)6 0.8121.459.383.8227.13141.4926.0710.072.6624.97161.2218.278.152.5228.68211.3127.178.884.6325.28270.8724.148.783.5126.41第三節(jié) 開拓與開采一、開拓方式該礦采用平硐開拓方式，工業(yè)場地布置在礦區(qū)東南面的小格道秋南小溪溝兩側，全礦劃分為一個水平（+1230m）、四個采區(qū)，采區(qū)以斷層（f5斷層）為界，斷層以北水平以上為一采區(qū)，以下為二采區(qū)，斷層以南為三、四采區(qū)。主平硐（膠帶）井口標高為+1288.0m，方位角為128°22，長度為130m；副平硐（軌道）井口標高為+

31、1228.0m，方位角為128°22，長度為120m；主平硐（膠帶）與副平硐（軌道）貫通后，采用機軌合一的方式布置，掘至21號煤層的底板約12.4m標7下灰?guī)r中，與布置在該層位的一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井和一采區(qū)運輸上山相連，并布置下車場及繞道、井下消防材料庫、采區(qū)變電所等硐室。后期在主平硐作運輸大巷穿斷層至南部同層灰?guī)r，與南回風斜井和軌道上（下）山相聯(lián)開拓南塊段。二、采區(qū)巷道布置設計首采一采區(qū)，利用一采區(qū)內(nèi)井筒作上山，一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)運輸上山傾角均為16°，一采區(qū)回風斜井傾角為817°，一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井和一采區(qū)運輸上山均沿21號煤層底板掘

32、進與平硐貫通并布置下車場及繞道、變電所、井下消防材料庫等硐室；一采區(qū)軌道斜井、一采區(qū)回風斜井掘進至+1377.3m標高后掘進11上車場、11軌道石門和11專用回風石門，11軌道石門和11專用回風石門揭14號煤層后沿煤層走向向東北方向掘進11401回風順槽至一采區(qū)邊界；一采區(qū)運輸上山在+1330.6m標高掘進11運輸石門。一采區(qū)軌道斜井在+1325.6m標高分別掘進11中車場、12軌道石門、12專用回風石門掘至14號煤層后沿煤層走向向東北方向掘進11401運輸順槽至采區(qū)邊界布置11401工作面與11401回風順槽連通，同時布置11402運輸順槽掘進工作面和13軌道石門掘進工作面形成完整的生產(chǎn)系統(tǒng)

33、。三、采區(qū)及煤層開采順序、采區(qū)接替關系1、采區(qū)及煤層開采順序采區(qū)開采順序：一采區(qū)二區(qū)三采區(qū)四采區(qū)。煤層開采順序：14號煤層16號煤層21號煤層27號煤層。2、采區(qū)接替關系采區(qū)接替關系：一采區(qū)二區(qū)三采區(qū)四采區(qū)。五、采煤方法、頂板管理根據(jù)該礦開拓及采區(qū)巷道布置、煤層賦存情況，設計采用走向長壁式采煤法，后退式回采，采煤工藝為高檔普采，采用單體液壓支柱配金屬鉸接頂梁進行支護，全部垮落法管理頂板。六、掘進方法掘進工作面設計配備zms12型煤電鉆和zy-24型氣腿式鑿巖機打眼，采用遠距離放炮掘進。第四節(jié) 通風及瓦斯一、礦井通風礦井通風方式前期（一采區(qū)）為中央并列式（對全礦而言，后期設南風井，也可稱為分區(qū)式

34、），通風方法為抽出式。根據(jù)普定縣東光煤礦（整合）開采方案設計、普定縣東光煤礦（整合）安全專篇，礦井通風容易時期總配風量為46m3/s，困難時期總配風量為53m3/s。設計采用fbcdz18-8型防爆抽出軸流式通風機二臺，一臺使用，一臺備用，配套電機型號ybf280m8，轉速n=740rpm，功率55×2kw，風量：2585m3/s；靜壓：5061913pa。掘進工作面設計選用fdb-2-no6/30型對旋式局部通風機進行壓入式通風，其吸風量為3.335.16/m3/s，電機功率為30kw，電壓660v。二、瓦斯情況根據(jù)貴州省煤炭管理局文件（黔煤行管字200770號）：“對安順市煤礦2

35、006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”，光明煤礦絕對瓦斯涌出量為2.14m3/min，相對瓦斯涌出量為8.56m3/t。二氧化碳絕對涌出量為0.30m3/min，相對涌出量為1.20m3/t，鑒定當年，屬低瓦斯礦井。據(jù)該礦提供的資料，原東風煤礦1997年6月在6號煤層中掘時發(fā)生煤與瓦斯突出，突出煤量約90m3。據(jù)貴州省黔安監(jiān)管辦字2007345號：“關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見”，該礦所在地區(qū)為國家劃定突出礦區(qū)，礦區(qū)位于普定縣，屬于煤與瓦斯突出危險區(qū)域，并且原東風煤礦發(fā)生過煤與瓦斯突出，因此該礦按煤與瓦斯突出礦井管理。第二章 礦井瓦斯基礎資料第一節(jié) 瓦斯基礎參數(shù)煤層瓦斯賦存基

36、本參數(shù)是礦井瓦斯防治和瓦斯抽采設計的依據(jù)，本次設計采用貴州省煤田地質局地質勘察研究院2008年6月編制的貴州省普定縣東光煤礦煤炭勘探地質報告提供的各種基本參數(shù)。表211 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測定結果表1煤層標 高(m)自然瓦斯成分(%)瓦斯含量(ml/g.r)無空氣基o2c02ch4重 烴n2co2ch4重 烴c2c2c361420.519.590.2190.120.073.080.1413.580.06微1218.9119.920.3779.660.063.460.1613.770.09微141339.1416.40.4583.030.123.817.7113.860.03微1195.214

37、4.840.2754.830.054.170.220.450.08微161312.32110.2288.620.161.310.1513.640.050.0011078.7241.621.6256.540.218.610.28.740.2（1174.76）4.280.0995.530.11.460.0110.690.080.001211048.8444.490.2555.220.049.720.1412.520.210.001表2-1-2 煤層瓦斯賦存基本參數(shù)測定結果表2煤層編號采樣編號化驗編號孔隙率煤的堅固性系數(shù)瓦斯放散初速度等溫吸附試驗煤質結構特征預測指標k%f值pab14102-2瓦20

38、08-10113.770.751931.001.58825.3316102-3瓦2008-10111.390.652334.771.28235.3821102-5瓦2008-10110.760.471937.301.14140.4227102-6瓦2008-10113.250.702841.441.02840.00第二節(jié) 瓦斯涌出量來源分析該礦瓦斯涌出量來源主要是回采工作面、掘進工作面、采空區(qū)及鄰近煤層。1、回采工作面瓦斯涌出構成一是來自開采煤層瓦斯涌出，二是來自開采層影響范圍之內(nèi)鄰近煤層瓦斯涌出，包括上鄰近層和下鄰近層及圍巖瓦斯。2、掘進工作面涌出瓦斯構成一是來自掘進巷道煤壁瓦斯涌出，二是來

39、自掘進落煤的瓦斯涌出。3、瓦斯涌出量是指采區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進工作面及采空區(qū)瓦斯涌出量之和。4、瓦斯涌出量為全礦井內(nèi)全部生產(chǎn)采區(qū)和已采采區(qū)（包括其它輔助巷道）瓦斯涌出量之和。該礦可采煤層采區(qū)巷道布置采用單層布置方式。在開采過程中，鄰近不可采煤層的瓦斯將通過采動產(chǎn)生的裂隙涌出到采掘空間，即礦井瓦斯不但來源于開采煤層，還來源于其它鄰近不可采或可采煤層，本設計從安全穩(wěn)妥考慮，將其作為瓦斯涌出的重要來源。同時考慮了隨著開采延深和產(chǎn)量增大瓦斯涌出量將增加這一因素。第三節(jié) 瓦斯涌出量預測及變化規(guī)律一、礦井瓦斯涌出量預測該礦瓦斯涌出量預測采用礦井瓦斯涌出量預測方法（aq1018-2006）中的分源預測法

40、進行預測。1、煤層瓦斯含量（1）煤層瓦斯壓力計算根據(jù)該礦開拓方式平、剖面圖，該礦一、二采區(qū)6、14、16、21、27號煤層最低開采深度標高分別為+1165m、+1050m、+1025m、+1000m、+1071m，對應地面標高最大分別為+1575m、+1575m、+1575m、+1587m、+1557m、。p = mh/1000=7h/1000mpa式中：p-距地表垂深h處煤層瓦斯壓力，mpa；m-瓦斯壓力系數(shù)，m=2.0310.13,設計取7.0；h-距地表垂深，m；1）p6= mh/1000=7×（1575-1165）/1000=2.87mpa2）p14= mh/1000=7&#

41、215;（1575-1050）/1000=3.68mpa3）p16= mh/1000=7×（1575-1025）/1000=3.85mpa4）p21= mh/1000=7×（1587-1000）/1000=4.11mpa5）p27= mh/1000=7×（1557-1071）/1000=3.41mpa（2）礦井煤層瓦斯含量計算w0wxwy 式中：wx煤的吸附瓦斯量，m3/t; wf、af、v煤的水分、灰分、揮發(fā)分，； p瓦斯壓力，mpa； e自然對數(shù)底； n； a2.4+0.21 v； b1-0.004 v； wy游離瓦斯含量，m3/t； fn煤的孔隙率，查表取1

42、0； 煤的容重，m3/t； ky相當于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查表的ky1.06； t溫度，取20。主要可采煤層瓦斯含量計算見表2-3-1。表2-3-1 主要可采煤層瓦斯含量 煤層wf (%)af(%)v (%)abp(mpa)kyfn(%)en(t/m3)wx(m3/t)wy(m3/t)w 0(m3/t)60.81 21.45 9.384.37 0.96 2.87 1.06 10.00 1.48 1.60 17.79 1.73 19.52 141.49 26.07 10.14.51 0.96 3.68 1.06 10.00 1.48 1.60 14.49 2.21 16.70 161.

43、22 18.27 8.154.11 0.97 3.85 1.06 10.00 1.48 1.60 17.75 2.32 20.07 211.31 27.17 8.9 4.26 0.96 4.11 1.06 10.00 1.48 1.60 15.36 2.47 17.83 270.87 24.14 8.784.24 0.96 3.41 1.06 10.00 1.48 1.60 17.49 2.05 19.54 2、瓦斯涌出量計算礦井基建期，瓦斯主要來源于掘進；礦井生產(chǎn)期瓦斯涌出主要來源于采煤工作面、掘進和采空區(qū)三大部分，而采煤工作面的瓦斯涌出主要來源于本煤層、圍巖和臨近的煤層、煤線。采煤工作面瓦

44、斯涌出是根據(jù)煤層瓦斯含量、煤層厚度、采高、工作面產(chǎn)量等參數(shù)，考慮采場丟煤、巷掘進預排瓦斯帶、圍巖和臨近的煤層、煤線瓦斯涌出等因素綜合計算。設計根據(jù)礦井瓦斯涌出量預測方法（aq10182006）標準，采用分源預測法對礦井相對瓦斯涌出量進行預測。1）回采工作面相對瓦斯涌出量預測q采k1×k2×k3× ×(wo-wc)××i式中： q采回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t； k1圍巖瓦斯涌出系數(shù)，1.11.3，全部垮落法管理頂板時，k11.20。；k2工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)計算，k2 = 1k4； k3采區(qū)內(nèi)準備巷道預排瓦斯對

45、開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，采用長壁后退式回采時， k3= ， l工作面長度，l=130m； h掘進巷現(xiàn)道預排等值寬度，h=9m； m開采層厚度，m； mi臨近層厚度，m； m工作面采高，m； wo煤層原始瓦斯含量，m3/t； wc運出礦井后原煤的殘存瓦斯含量，m3/t； woi第i個鄰近層煤層原煤瓦斯含量，m3/t； wci第i個鄰近層煤層殘存瓦斯含量，m3/t； i第i個鄰近層瓦斯排放率，；14號煤層回采工作面相對瓦斯涌出量計算結果見表2-3-2。表2-3-2 14號煤層回采工作面相對瓦斯涌出量煤層k1k2k3與開采層間距（m)%煤層厚度(m)采高(m)工作面回采率k4原煤瓦斯含量w0(t/m

46、3)純煤殘存瓦斯含量wc/(t/m3)原煤殘存瓦斯含量wc(t/m3)相對瓦斯涌出量q(t/m3)開采層141.201.050.870.001.941.940.9519.525.203.2317.93 鄰近層698.572.000.881.9416.705.002.480.13 鄰近層1624.1945.001.521.9420.075.803.395.88 鄰近層2156.2825.001.311.9417.835.602.852.53 鄰近層27121.670.000.811.9419.545.403.190.00 合計26.47 2）掘進工作面瓦斯涌出量預測q掘 d×v

47、5;qo×(2-1)+s×v××(wo-wc)式中：q掘掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；d巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊長度，m；對于薄及中厚煤層，d=2m（m為開采層厚度），m；v巷道平均掘進速度，m/min；l巷道長度,m；qo煤壁瓦斯涌出強度，（m3/（m2.min）；qo0.0260.0004(vr)2+0.16 wo； wo煤層原始瓦斯含量，m3/t； wc運出礦井后原煤的殘存瓦斯含量，m3/t；vr煤中揮發(fā)分含量；s掘進巷道斷面積，m2；煤的密度， t/ m3；各煤層掘進工作面絕對瓦斯涌出量計算結果見表2-3-3。表2-3-3 各煤層掘進

48、工作面絕對瓦斯涌出量煤層d（m）v（m/min）qls（m2）（t/m3）原煤瓦斯含量w0(t/m3)純煤殘存瓦斯含量wc/(t/m3)原煤殘存瓦斯含量wc(t/m3)絕對瓦斯涌出量q掘(m3/min)63.88 0.0040.099600.00 7.50 1.60 19.52 5.20 3.23 1.97 141.76 0.0040.087600.00 7.50 1.60 16.70 5.00 2.48 1.16 163.04 0.0040.097600.00 7.50 1.60 20.07 5.80 3.39 1.72 212.62 0.0040.089600.00 7.50 1.60 1

49、7.83 5.60 2.85 1.44 271.62 0.0040.097600.00 7.50 1.60 19.54 5.40 3.19 1.27 3、采區(qū)瓦斯涌出量計算采區(qū)瓦斯涌出量系采區(qū)內(nèi)所有回采工作面、掘進工作面（巷道）瓦斯涌出量之和，按下式計算：q區(qū)式中：q區(qū) 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量，m3t；k 生產(chǎn)采區(qū)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，查表取1.35；q采i 第i個回采工作面的相對瓦斯涌出量，m3t；ai 第i個回采工作面的平均日產(chǎn)量，934.18td；q掘i 第i個掘進工作面(巷道)的絕對瓦斯涌出量，m3min；a0i 生產(chǎn)采區(qū)回采煤量和掘進煤量之總和，979.63td。經(jīng)計算：q區(qū)1.35

50、15;（26.47×934.18+1.72×1440×2）/979.6340.9m3t4、礦井瓦斯涌出量計算礦井瓦斯涌出量是礦井內(nèi)全部生產(chǎn)區(qū)和采空區(qū)瓦斯涌出量之和，按下式計算；q礦式中：q礦 礦井相對瓦斯涌出量，m3t；k” 已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，查表取1.35；q區(qū)i 第i個生產(chǎn)采區(qū)的相對瓦斯涌出量， m3t； a0i 第i個生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)煤量，979.63td。經(jīng)計算：q礦1.35×（40.9×979.63）/979.6355.22m3t5、按瓦斯不均衡性涌出計算q（礦）相kn×q礦1.2×55.22=66.26m3t式中：kn 瓦斯涌出不均衡系數(shù)。礦井或采區(qū)瓦斯涌出不均衡系數(shù)取kn1.11.3，本設計取1.2。二、礦井瓦斯涌出變化規(guī)律在礦井投產(chǎn)初期，瓦斯主要來源于掘進及原采空區(qū)；礦井生產(chǎn)中期，瓦斯涌出以回采區(qū)為主；礦井生產(chǎn)后期，老空區(qū)瓦斯占相當比重。同時，隨著開采深度的增加，不僅瓦斯涌出量增大，