煤礦瓦斯抽放設(shè)計(jì)

二O一一年十二月1 5 9 9 2 34序號(hào)123456789地質(zhì)地形及井上下對(duì)照?qǐng)D開(kāi)拓方式、采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備圖開(kāi)拓方式、采區(qū)巷道布置剖面圖上保護(hù)層開(kāi)采沿煤層走向方向保護(hù)范圍示意圖上保護(hù)層開(kāi)采沿煤層走向方向保護(hù)范圍示意圖下保護(hù)層開(kāi)采沿煤層走向方向保護(hù)范圍示意圖下保護(hù)層開(kāi)采沿煤層傾向方向保護(hù)范圍示意圖穿層瓦斯抽放鉆孔布置剖面圖穿層瓦斯抽放鉆孔布置平面圖瓦斯泵房平面布置圖瓦斯抽放系統(tǒng)圖瓦斯抽放泵站供電系統(tǒng)圖抽放管網(wǎng)布置圖11111111111115于同年3月委托貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司編制完成了《XX縣XX鄉(xiāng)XX煤礦開(kāi)采方案設(shè)計(jì)（變更）開(kāi)采方案》與《XX縣XX鄉(xiāng)XX煤礦開(kāi)采方案設(shè)計(jì)（變更）安全礦井和采掘工作面瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)計(jì)2）對(duì)礦井抽采泵及管路系統(tǒng)進(jìn)行選型3）6施的具體性、針789第2章礦井基本情況XX縣XX鄉(xiāng)XX煤礦，位于XX縣城北東直距35km，屬XX縣XX鄉(xiāng)所轄,距XX分水嶺地帶。區(qū)內(nèi)地形切割強(qiáng)，為侵蝕～剝蝕高山河流通過(guò)，地表水大多為雨季“V”型季節(jié)性沖溝水，沖溝氣候?qū)賮啛釒貨鰸駶?rùn)季風(fēng)氣候?？h內(nèi)的多年平均氣溫為11.8℃,極端最高氣溫瑞豐煤礦瑞豐煤礦農(nóng)作物主要為玉米，其次為水稻、小麥、薯類辣椒等，糧食自給自足有余，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)較落后，工石條帶，偶夾少量白云質(zhì)灰?guī)r。含蜒、腕足類等l2泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖夾粘土巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)泥巖及煤礦區(qū)位于新場(chǎng)（百納向斜）東翼北端，礦區(qū)為單210～249°,傾角9～16°,平均15°左右。地層產(chǎn)狀變化小，礦山井下建礦至今，未發(fā)頂板：偽頂為粉砂質(zhì)泥巖，強(qiáng)度低；直接頂板穩(wěn)定性平均板巖性煤層平均間距（m）煤層傾角煤層結(jié)構(gòu)礦區(qū)內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)差異不大，呈灰黑色，粉屬光澤，硬度相對(duì)較大、脆度小，貝殼狀及不規(guī)則（2）灰分(Ad）（3）揮發(fā)分（Vdaf）層層揮發(fā)分硫分發(fā)熱量（QDT,d)無(wú)煙煤煤質(zhì)分析(%)煤種煤M18為中硫中灰高發(fā)熱量無(wú)煙煤、M51為低硫中灰高發(fā)熱量無(wú)煙煤、M73為中~地表開(kāi)裂、塌陷，致使地表水及降雨由裂隙滲入老窯蓄繪在井上下對(duì)照?qǐng)D上。在建井和生產(chǎn)過(guò)程中要加強(qiáng)探放量白云質(zhì)灰?guī)r。地表出露于礦區(qū)北部邊界外圍，形洼地、落水洞、溶斗等較發(fā)育；地下局部發(fā)育溶洞泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、粘土巖、炭質(zhì)泥巖等強(qiáng)～中風(fēng)化帶，易滲入大量大氣降水，含淺層風(fēng)化裂隙“T1y2+P3c”巖溶裂隙含水層。表2-3XX煤礦礦井涌水量估算成果表井巷控制面積井巷控制面積實(shí)測(cè)礦井涌水量地下水位降深S河流通過(guò)，地表水大多為雨季“V”型季節(jié)性沖溝水，沖溝據(jù)鉆孔揭露資料，區(qū)內(nèi)各煤層頂板多為泥質(zhì)粉砂巖則多為粘土巖、炭質(zhì)粘土巖及黃鐵礦粘土巖，穩(wěn)定采煤過(guò)程中易產(chǎn)生坑道冒頂、崩塌、片幫、底鼓等工程水文地質(zhì)條件復(fù)雜。含煤地層以軟質(zhì)巖組為主占用或破壞礦區(qū)土地植被等資源，破壞礦區(qū)水資源礦井抽、排水，會(huì)將礦井中氯、磷、氟、砷、硫等礦區(qū)內(nèi)未見(jiàn)地面沉降、地裂縫、崩塌、滑坡等地質(zhì)附近老窯及采空區(qū)較多，隱伏有地面塌陷、地面質(zhì)災(zāi)害，其發(fā)生的可能性大；地表村寨房屋、人口性大。需特別注意，礦區(qū)多處存在陡崖等微地貌，煤銹現(xiàn)象，對(duì)地表水及地下水已具有一定的污染作用。規(guī)模的擴(kuò)大，所抽排的礦井水量會(huì)大幅度增加，若讓其絕對(duì)涌出量相對(duì)涌出量相對(duì)涌出量絕對(duì)涌出量鑒定時(shí)間水分灰分揮發(fā)分備注此報(bào)告僅對(duì)來(lái)樣負(fù)責(zé)。爆炸試驗(yàn)抑制煤塵爆炸最低巖粉量(%)00煤塵無(wú)爆炸性煤塵無(wú)爆炸性00爆炸性結(jié)論統(tǒng)一編號(hào)全硫煤吸氧量干煤量干煤Ⅲ級(jí)Ⅲ級(jí)統(tǒng)一編號(hào)焦渣特征AdⅡ級(jí)：自燃Ⅲ：不易自燃此報(bào)告僅對(duì)來(lái)樣負(fù)責(zé)。根據(jù)貴州省國(guó)土資源廳于2008年2月3日頒發(fā)采礦許可證(證號(hào)為：拐點(diǎn)拐點(diǎn)XY縣XX鄉(xiāng)XX煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》，貴州省國(guó)土資源廳文件（黔國(guó)土資儲(chǔ)備字資源/儲(chǔ)量資源/儲(chǔ)量（萬(wàn)t）保有地質(zhì)（萬(wàn)t）設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量永久煤柱損失主要井巷煤柱---煤層合煤層計(jì)=7.9（a）井筒長(zhǎng)度井筒長(zhǎng)度XY井口標(biāo)高(m)凈掘進(jìn)井筒名稱主平硐副平硐傾角(°)方位角井口坐標(biāo)A、采區(qū)上、下山布置方式采區(qū)間開(kāi)采順序：先采一采區(qū)，再開(kāi)采二采區(qū)。煤采A11750B'172517107170016506P3cP2mB——B′B——B′T1T1y1P3cP2P2m通風(fēng)系統(tǒng)包括三部分1）礦井通風(fēng)方式2）主要扇風(fēng)機(jī)的工作方法3）通風(fēng)礦井投產(chǎn)時(shí)期布置有主平硐、副平硐、回風(fēng)平硐三阻主要通風(fēng)風(fēng)機(jī)葉片安裝角度40/32°~55/47°掘進(jìn)工作面選用FBD-5.6/2×11型對(duì)旋式局部通風(fēng)機(jī)作壓入式通風(fēng),風(fēng)量250~設(shè)計(jì)為“雙風(fēng)機(jī)、雙電源”工作方式，主、備風(fēng)機(jī)能自動(dòng)切迎著新鮮風(fēng)流撤退，最好平行巷道，迎著新鮮風(fēng)流繞過(guò)符號(hào)序號(hào)67符號(hào)序號(hào)6789局扇、風(fēng)筒軸流式主扇節(jié)點(diǎn)及編號(hào)局扇、風(fēng)筒軸流式主扇節(jié)點(diǎn)及編號(hào)3正反向風(fēng)門4調(diào)節(jié)風(fēng)門5防突調(diào)節(jié)風(fēng)門符號(hào)序號(hào)678符號(hào)序號(hào)6789局扇、風(fēng)筒軸流式主扇節(jié)點(diǎn)及編號(hào)局扇、風(fēng)筒軸流式主扇節(jié)點(diǎn)及編號(hào)3正反向風(fēng)門4調(diào)節(jié)風(fēng)門5防突調(diào)節(jié)風(fēng)門第3章礦井瓦斯資源評(píng)價(jià)、涌出來(lái)源分析、抽放規(guī)模及服務(wù)年限確定表3-1礦井一采區(qū)各煤層開(kāi)采最低標(biāo)高(+1710煤層表3-2礦井二采區(qū)各煤層開(kāi)采最低標(biāo)高（+1525m）埋深統(tǒng)計(jì)表煤層Af——煤層灰分，%;Wf-——煤層水分，%;Vr——煤層揮發(fā)分，%一采區(qū)最低開(kāi)采標(biāo)高二采區(qū)最低開(kāi)采標(biāo)高3/t)/t)3/t)Wf(%)Af(%)Vr(%)Ky抽放，滿足礦井排放瓦斯的要求。礦井投產(chǎn)后，應(yīng)及時(shí)二采區(qū)瓦斯壓力二采區(qū)瓦斯壓力一采區(qū)瓦斯壓力一采區(qū)埋深(m)二采區(qū)埋深(m)煤層地質(zhì)報(bào)告未提供該礦各煤層殘存瓦斯含量，設(shè)計(jì)中采用殘存瓦斯含量按Aad—煤層平均灰分，%;Mad—煤層平均水分，%;煤的揮發(fā)份含量煤的揮發(fā)份含量Vr(%)殘存瓦斯含量殘存瓦斯含量煤中的灰分Af(%)煤中水分Wf(%)煤層編號(hào)礦井瓦斯涌出量是指井田開(kāi)發(fā)過(guò)程中，受采動(dòng)影響采煤層）所儲(chǔ)存的瓦斯量。包括：礦井可采煤層瓦斯涌W1——可采煤層的煤炭資源儲(chǔ)量，萬(wàn)m3;A1i——礦井i個(gè)可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；A2i——受采動(dòng)影響后能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層的地質(zhì)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；W2i——受采動(dòng)影響能夠向開(kāi)采空間排放的不可采煤層的瓦斯含量，m3/t。W=K(W+W)cc煤層煤層瓦斯儲(chǔ)量斯儲(chǔ)量88.02瓦斯量煤層瓦斯含量煤層儲(chǔ)量 殘存瓦斯量煤層圖3-1XX煤礦瓦斯涌出構(gòu)成關(guān)系關(guān)系圖礦井瓦斯涌出量的預(yù)計(jì)目前普遍采用的方法有礦山礦井瓦斯涌出量主要來(lái)源于采煤、掘進(jìn)和采空區(qū)三考慮采場(chǎng)丟煤、順槽掘進(jìn)預(yù)排瓦斯帶、圍巖和鄰近q=K1K2K3Kf(W0—Wc)q采=q1+q2采q3=D.v.q0.(2EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up11(L),V)—1).Y.(W0—Wc)，，q掘=q3+q4掘0采iA——第i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，t；iA——生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t。0井井A——第i個(gè)生產(chǎn)區(qū)平均日產(chǎn)量，t；未抽采工作面丟煤瓦斯涌出距開(kāi)采層距離未抽采工作面丟煤瓦斯涌出距開(kāi)采層距離鄰近層放率層厚采高度面回采率斯涌出采面巷道預(yù)排瓦斯影響系數(shù)殘存瓦斯含量殘存瓦斯含量 量煤層煤層量開(kāi)采層開(kāi)采層鄰近層鄰近層開(kāi)采層鄰近層開(kāi)采層鄰近層排放后排放后量抽采后煤瓦斯含量抽采后煤瓦斯含量量/min)各煤層掘進(jìn)瓦斯涌出量計(jì)算表各煤層掘進(jìn)瓦斯涌出量計(jì)算表未抽采掘進(jìn) 掘進(jìn) /min)煤層厚度巷道內(nèi)煤壁周掘進(jìn)巷煤壁瓦斯涌道煤壁掘進(jìn)（m0.66巷道長(zhǎng)巷道掘進(jìn)月進(jìn)尺煤的密掘進(jìn)巷道掘進(jìn)速度揮發(fā)份度瓦斯含量邊長(zhǎng) /t）SLVVr按最長(zhǎng)考慮（m3/t.r）(m3/m2?min) /min)未抽采采區(qū)數(shù)采區(qū)數(shù)掘進(jìn)隊(duì)生產(chǎn)能力煤層掘區(qū)瓦斯涌出系回采工作面瓦掘進(jìn)工作面瓦生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出回采工作面瓦生產(chǎn)能力煤層掘數(shù)斯涌出量斯涌出量量斯涌出量222111煤層采空區(qū)K"生產(chǎn)采111出不均衡系數(shù)未抽采抽采后生產(chǎn)采區(qū)瓦斯礦井瓦斯絕對(duì)涌掘進(jìn)工作面礦井瓦第4章抽放方法設(shè)計(jì)控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量抽放原則：必須做到先抽后掘、先抽后采、抽采平衡表4-1采煤工作面瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量工作面絕對(duì)瓦斯涌出量10≤Q＜2020≤Q＜4040≤Q＜70Q≥100工作面抽采率表4-2采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)可解吸瓦斯量可解吸瓦斯量Wj（m3/t）工作面日產(chǎn)量（t）表4-3礦井瓦斯抽采率應(yīng)達(dá)到的指標(biāo)礦井絕對(duì)瓦斯涌出量礦井絕對(duì)瓦斯涌出量m08m55圖4-2本煤層預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯鉆孔布置示意圖30～50m30～50m控制范圍超前距充許掘進(jìn)進(jìn)尺超前距34掘進(jìn)巷道5掘進(jìn)巷道6789采層，應(yīng)抽放被保護(hù)層的瓦斯。特別是M18號(hào)煤層開(kāi)采后，其下部煤層M51號(hào)煤層和其開(kāi)采保護(hù)層時(shí)，采空區(qū)內(nèi)不得留有煤(巖)柱。特殊情況需留煤(巖)柱時(shí)，經(jīng)煤礦企業(yè)無(wú)煤柱開(kāi)采方法，若考慮水、火、瓦斯等因素，必須瓦斯突出規(guī)定》附錄D中有關(guān)推薦值進(jìn)行選取。XX煤礦煤層平均傾角15°,開(kāi)采上保M18M51M18M51M51M73M51M73M18M18M51M18M513抽放瓦斯管路2--密閉3--采空區(qū)122鉆場(chǎng)鉆孔鉆場(chǎng)鉆孔進(jìn)風(fēng)巷篩孔管篩孔管木垛抽放管路工作面進(jìn)風(fēng)巷抽放管路支撐垛采空區(qū)XX煤礦實(shí)際，煤層順層預(yù)抽鉆孔的封孔管采用抗靜電的工程塑料管，穿層抽放鉆孔可采部門負(fù)責(zé)鉆孔施工質(zhì)量驗(yàn)收，每孔必檢，對(duì)1%以下，方可進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)禁瓦斯超限作業(yè)。鉆孔數(shù)鉆孔數(shù)鉆孔工程掘進(jìn)工作面掘進(jìn)面超前預(yù)抽凈斷面掘進(jìn)斷掘進(jìn)體積支護(hù)形式錨噴錨噴錨噴錨噴序號(hào)12345工程名稱根據(jù)XX煤礦的抽放瓦斯方法、煤層賦存特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)打鉆設(shè)備的現(xiàn)狀，選用國(guó)產(chǎn)抽放管接注漿管水泥紡織袋麻線麻線抽放管與注漿管的擺放水泥紡織袋的準(zhǔn)備紡織袋的纏繞方式麻線捆緊（5）送入孔內(nèi)進(jìn)行注漿鉆孔抽放管前擋板麻布聚氨酯后擋板第5章瓦斯抽放系統(tǒng)計(jì)算及設(shè)備選型算表5-1礦井瓦斯抽放管路管徑計(jì)算結(jié)果表4233V抽放系統(tǒng)低負(fù)壓別濃度d(計(jì)算)壁厚d(選擇)實(shí)際流速02nhH=(H+H)K=[(h+h)+(h+h)]K123456789抽放管敷設(shè)地點(diǎn)采面回風(fēng)巷一采區(qū)回風(fēng)下山地面泵站摩擦阻力小計(jì)局部阻力管路沿程阻力合計(jì)孔口負(fù)壓瓦斯管出口正壓泵的抽放負(fù)壓管路長(zhǎng)混合瓦斯中瓦斯?jié)舛然旌贤咚箤?duì)空氣按摩擦阻力的瓦斯抽放流抽放管管路計(jì)算表5-4低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)選型計(jì)算表123456789抽放管敷設(shè)地點(diǎn)抽放管敷設(shè)地點(diǎn)采面回風(fēng)巷一采區(qū)回風(fēng)下山地面泵站摩擦阻力小計(jì)局部阻力管路沿程阻力合計(jì)孔口負(fù)壓瓦斯管出口正壓泵的抽放負(fù)壓管路長(zhǎng)管路長(zhǎng)混合瓦斯中瓦斯?jié)舛然旌贤咚怪型咚節(jié)舛然旌贤咚箤?duì)空氣混合瓦斯對(duì)空氣按摩擦阻力的瓦斯抽放流抽放管 瓦斯抽放流抽放管 管路計(jì)算管路計(jì)算243.803 泵站房外設(shè)置低位水池，供給水環(huán)式真空泵工作用水和冷卻水環(huán)式真空泵的軸溫，采區(qū)回風(fēng)上山等斜巷中的瓦斯管路沿巷道內(nèi)敷設(shè)，井下抽放瓦斯主管路采用吊掛敷設(shè)，采用錨桿瓦斯抽放管管路支撐墩管路支撐墩抽放鉆場(chǎng)，管路拐彎、低洼，溫度突變處及沿管路適當(dāng)距離（間距一般為200m~放水器應(yīng)安裝在容易積水的地方，或是管路的負(fù)壓的膠管作進(jìn)水管，將放水器的進(jìn)水管與31抽出瓦斯需利用時(shí)，應(yīng)在瓦斯泵房進(jìn)、出氣端安設(shè)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，抽放站的位置選在礦井工業(yè)場(chǎng)分水嶺地帶。區(qū)內(nèi)地形切割強(qiáng)，為侵蝕～剝蝕高山河流通過(guò)，地表水大多為雨季“V季節(jié)性沖溝水，沖溝流程短，水量較小，旱季時(shí)干氣候?qū)賮啛釒貨鰸駶?rùn)季風(fēng)氣候。縣內(nèi)的多年平均氣溫為11.8℃,極端最高氣溫在工業(yè)場(chǎng)地東面布置綜合辦公樓和職工宿舍。在本工程所需山砂、毛石、石灰、磚等建筑材及燈房的聯(lián)合建筑、鍋爐房、消防器材庫(kù)、機(jī)修車間、框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)均為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)；磚混結(jié)構(gòu)為毛石混凝土條基；抽放站由泵房、配電室和值班室組成，為磚混結(jié)構(gòu)抽放站是有爆炸危險(xiǎn)性的甲類廠房。設(shè)計(jì)考慮門窗通室外的安全出口。由配電室和值班室通過(guò)防護(hù)墻抽放站的建筑物及構(gòu)筑物必須選用不燃性材料建筑建筑結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，考慮到水環(huán)式真空計(jì)將排水池設(shè)在室外，通過(guò)連通管與室外供水池連入，進(jìn)出建筑物的金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連接，在值班室內(nèi)設(shè)有一部直通礦井調(diào)度的值班電話機(jī)(必須使用防爆電話機(jī))。另外，建礦井瓦斯抽放泵站內(nèi)值班室及泵房、配電室，需設(shè)掘進(jìn)工作面鉆孔布置圖地面泵房必須建在距風(fēng)井和主要建筑物不得小于50m處,且用柵欄或圍墻保護(hù),本礦瓦斯抽放站選在2、瓦斯管路敷設(shè)瓦斯管路在安設(shè)之前必須對(duì)管路的內(nèi)外進(jìn)行防腐處理管路從風(fēng)井進(jìn)入井下各抽放地點(diǎn)，抽放管路要求墊高或吊高，離地不低于300mm，并在低凹處安設(shè)放水器，管路安設(shè)要求嚴(yán)密不漏氣，嚴(yán)禁擠壓和通過(guò)瓦斯來(lái)源考察分析，采用先抽后掘、采空區(qū)留管抽放、本煤層預(yù)抽、鄰近層抽放等方法。此種抽放方法主要是解決掘進(jìn)時(shí)工作面的防突和放炮后瓦斯突出問(wèn)題。此種方法是預(yù)埋管路于采煤工作面的回風(fēng)巷對(duì)采空區(qū)的瓦斯進(jìn)行抽放。解決采煤工作面上隅角的瓦斯采用煤層順層布置鉆孔預(yù)抽本煤層瓦斯，解決回采工作面瓦斯問(wèn)題。000400060009002100002第7章瓦斯抽放監(jiān)測(cè)及控制斯抽放系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)等作為KJ90-NA集中安全監(jiān)控系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)第8章抽放瓦斯組織管理及主要安全技術(shù)措施加強(qiáng)抽放鉆場(chǎng)管理.文明化生產(chǎn)等.2、施工管理.出鉆機(jī)，將鉆場(chǎng)及周圍的淤泥、積水清理干凈，檢查人員外，其他人員一律不得進(jìn)入鉆場(chǎng).鉆場(chǎng)投入使用后，由于受采動(dòng)影響會(huì)使鉆場(chǎng)的應(yīng)指定專人攜帶測(cè)試儀器，在所負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行檢查牌板；原始記錄板、壓差計(jì)等。測(cè)試檢查人員鉆場(chǎng)檢查是定期按時(shí)測(cè)定鉆場(chǎng)抽放負(fù)壓、瓦斯壓、氣體溫度、氣體成份、一氧化碳濃度嚴(yán)格控制。在在煤層屬低變質(zhì)煤，發(fā)火期短，自燃傾向性強(qiáng)的礦會(huì)造成采空區(qū)自然發(fā)火和瓦斯爆炸。為了做到采空區(qū)安放瓦斯?fàn)顟B(tài)，掌握抽放系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)、瓦斯工程與采掘關(guān)系是抽放瓦斯管理不可缺少的重要手段。斯的濃度、抽放負(fù)壓、抽放量、瓦斯泵的運(yùn)行狀瓦斯工程其煤巖孔數(shù)表8-3鉆場(chǎng)瓦斯流量實(shí)測(cè)原始記錄管內(nèi)氣體成份（%）