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文檔簡介
1、XX煤化工XX公司礦井瓦斯抽放工程初步設(shè)計五、礦山設(shè)計生產(chǎn)能力和使用壽命全 部 的34681511245532941360416119984526402礦山可采儲量147. 57 Mt /a ,設(shè)計產(chǎn)能由0.9 Mt/a擴(kuò)大至1.80 Mt/a, 礦山使用壽命1.80 Mt/a 58.6a。6、地表沉降根據(jù)XX煤礦地表沉降監(jiān)測,地表沉降參數(shù)如下:(1) 15 #煤:煤厚3. 6m; 9#煤:4m約煤厚,傾角612。(2)巖石運動的坍塌角約為73 o(3)地表沉降率約為采高的60%。(4)外表穩(wěn)定期為1.52年。第二節(jié)煤層發(fā)生情況礦區(qū)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)和下二疊統(tǒng),共19個含煤地層,編號為1
2、#、2#、3#、4#、5#、6#、7 #上下、8 #、9 #、10 #、11 #、12 #、 13 #、13 #下、15 #、15 #下、16 #、17 # o含煤地層總厚度167. 82m、煤層 總厚度、18. 10m含煤系數(shù)為10. 8%。可采煤層為6#、8 9#、11#、15#、 15 #梓層,可采煤層總厚度,可采含煤系數(shù)8. 2% 13.72m。6 #、9 #以貧煤、 貧煤為主,少量煉焦煤;8#煤為貧、貧煤;11號煤以貧、貧為主,貧煤 次之;15 #煤以貧、貧煤為主,其次為貧煤;15,級煤為貧煤、貧貧煤。.可開采煤層6 #煤位于組底,上約K 8砂巖,下約45mK 7砂巖(第三砂巖)3m
3、。39號井以北的小墻體被侵蝕,P16和103兩個孔被夾出。礦區(qū)大面積不可開采, 煤層厚度.37m平均為01% 0.95m??刹擅娣e分布在東部,面積約lOkn?% ,第十五章技術(shù)經(jīng)濟(jì)第一節(jié)勞動定額該礦在通風(fēng)段下設(shè)有抽氣隊。根據(jù)崗位設(shè)置,采氣隊勞動力定額為76 人,詳見附表1577。表1577勞動能力表類別出勤率替補(bǔ) 人數(shù)登記 居民 人數(shù)評論夜班早班中產(chǎn) 階級小計1 .管理人員隊長111副船長1122技術(shù)員111材料、統(tǒng)計222小計62、地下人員司鉆101 01 03 0434封管工3339211儀器監(jiān)控工程師222水管工222617維修工人222617小計613、地勤人員抽水機(jī)222617維修工
4、人222小計9全部的76第二節(jié) 投資估算和籌資.投資范圍本工程概算投資包括XX煤礦瓦斯抽采工程從籌建到設(shè)計產(chǎn)能所需的抽 采工程造價、建設(shè)工程造價、設(shè)備工具購置費、安裝工程造價及其他工程 建設(shè)費用。概算本錢為工程從準(zhǔn)備到竣工驗收的工程總本錢。概算按初始投資和最終投資分別編制。初步施工圍護(hù)結(jié)構(gòu)為包括地面工程和首采面 抽采工程的預(yù)抽抽采系統(tǒng)45nl3;整個工程包括綜采工作面預(yù)抽12年)、 采空區(qū)抽采系統(tǒng)(到達(dá)設(shè)計抽采規(guī)模30/min純瓦斯)。本設(shè)計將鉆井工程(包括鉆機(jī))視為生產(chǎn)本錢,不計入瓦斯抽放工 程投資。這種設(shè)計是兩套提取系統(tǒng)。工程初期設(shè)計規(guī)模45m3/min (含采空區(qū) 15m3/mi n純瓦
5、斯抽采量)為純瓦斯。初始預(yù)抽系統(tǒng)的抽氣管道和抽氣設(shè) 備均為35m3每分鐘純氣。提取體積設(shè)計。初期排水管道鋪設(shè)至首采工作 面(含首采工作面管道鋪設(shè)),安裝排水泵2臺(1運行1備用,不包括現(xiàn) 有瓦斯排水泵),但土建、供電配電、給排水、供暖、設(shè)備基礎(chǔ)等按最終 規(guī)模建設(shè)。初期采空區(qū)瓦斯抽放采用現(xiàn)有地面固定瓦斯抽放系統(tǒng)和地下移 動瓦斯抽放系統(tǒng),15m3每分鐘抽放量為純瓦斯。初步建設(shè)完成后,根據(jù)瓦斯抽采和礦山生產(chǎn)開發(fā)情況,當(dāng)現(xiàn)有抽采系 統(tǒng)不能滿足礦山平安生產(chǎn)要求時,將建設(shè)二期抽采工程,抽采規(guī)模30nl3/將 使用分鐘的純氣體。安裝6臺(3臺運行,3臺備用)。二期主要建設(shè)內(nèi) 容為排水系統(tǒng)擴(kuò)建、相應(yīng)排水管道的
6、延長、相應(yīng)配套工程的建設(shè)和排水系 統(tǒng)的安裝施工。.估計依據(jù)采掘工程本錢參照當(dāng)前鉆井建設(shè)水平進(jìn)行估算,土建安裝工程按照煤 炭工業(yè)建設(shè)投資估算指標(biāo)并參照礦區(qū)所在地實際本錢水平估算。礦。設(shè)備價格主要向生產(chǎn)廠家詢價,缺乏局部采用全國機(jī)電設(shè)備價格匯 編和煤炭行業(yè)常用設(shè)備設(shè)備價格匯編,計算設(shè)備運輸及雜費費用、 成套設(shè)備業(yè)務(wù)費等按有關(guān)規(guī)定辦理。三、投資估算結(jié)果該工程分兩期建設(shè)。在這個設(shè)計中,只估計了初始投資。固定資產(chǎn)初 始投資2492. 40萬元,其中土建223. 97萬元,設(shè)備工具432. 45萬元,安裝工 程1418. 69萬元。其他建設(shè)費254. 23萬元,工程準(zhǔn)備費163. 05萬元。固定資產(chǎn)投資的
7、詳細(xì)構(gòu)成見附表15-2-2。工程建設(shè)其他費用概算見附表15-2-3。有關(guān)詳細(xì)信息,請參閱初步設(shè)計估算。.融資工程總投資的50%由企業(yè)自籌,即1246. 2萬元作為資本投資,其余固定 資產(chǎn)投資向銀行借款。貸款金額1246.2萬元,年貸款利率6.84 % ,工程建 設(shè)期貸款利息85. 24萬元。元。五、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)氣工程主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表1 5-2-1表1 5-2-1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)序列工程單元指數(shù)評論1年提取量毫米3 /a39.422每年工作日d3653抽氣泵數(shù)量塔64建筑總體積米393265注冊員工人數(shù)人們766勞動生產(chǎn)率m 3/d. work14217建筑面積哈0.488初始固定投資百
8、萬2492. 40表15-2-2總預(yù)算表(初始)序列 號生產(chǎn)鏈接或本錢名稱估價(萬元)土木工程購買設(shè)備和工 具安裝工作其他工程建 設(shè)費用全部的1建設(shè)工程189.89189.892工業(yè)現(xiàn)場34. 0834. 083氣泵站抽氣設(shè)備及管道207. 5938.00245. 594瓦斯抽放管道及設(shè)施6. 831240.891247. 725瓦斯排放監(jiān)測與控制78. 2717. 0095.276氣泵站給排水設(shè)備及管道給排水5. 0018. 2423. 247供配電121.0880. 30201.388溝通0. 004. 934. 939暖通空調(diào)13. 6919. 3233.01工程總本錢223. 9743
9、2. 451418. 692075. 1210其他工程建設(shè)費用254. 23254. 23小計223. 97432. 451418. 69254. 232329.3511工程準(zhǔn)備費7%163. 05163.05靜態(tài)總投資223. 97432. 451418. 69417. 282492. 40表15-2-3工程建設(shè)其他本錢估算表(初始)序列 號費用名稱計算依據(jù)或計算公式金額(萬元)評論1建設(shè)單位管理費一些經(jīng)理考慮使用公司的人事和管理31. 13(1)建設(shè)單位啟動本錢、資金和臨時 設(shè)施本錢2500元/人/月18.00(2)工程質(zhì)量監(jiān)督檢險費施工安裝工作量X 2. 5%。5. 19(3)工程投標(biāo)準(zhǔn)
10、備、合同簽證、合同 預(yù)算審查費施工安裝工作量X5%。10. 38(4)竣工清關(guān)及竣工駿收費5.002工程監(jiān)理費工程投資X 1.0%20. 753生產(chǎn)人員培訓(xùn)費新注冊人員X2300元/人17. 484生產(chǎn)單位預(yù)付采礦人員費用1600元/人X礦山新注冊人員12. 165辦公和生活家具采購本錢700元/人X礦山新注冊人員5.326聯(lián)合委托費16. 607生產(chǎn)工具和生產(chǎn)家具的采購成 本1650元X礦山新注冊人員12. 548可行性研究、環(huán)評、水土保持、 勘察設(shè)計、施工圖預(yù)算等。62. 259維修費(1)利用永久建筑工程維修補(bǔ)助金工業(yè)用地永久建設(shè)本錢X0. 5%0.9510制作準(zhǔn)備費36. 48全部的2
11、54. 23煤層可采厚度.37m平均為0.87% 1.14m??苫謴?fù)區(qū)域的厚度變化不大。最 厚處為307號孔,較厚1.37m,結(jié)構(gòu)簡單,有時含有一層泥巖和脈石。頂板 為泥巖或砂質(zhì)泥巖,局部為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。底板為砂質(zhì)泥巖,局部有 中細(xì)粒砂巖。該煤層是局部可開采的不穩(wěn)定煤層。北部和西北部是采空區(qū) 和采空區(qū),南部有很多不可采區(qū)。8 #煤位于群頂,K 7砂巖之下7m,平均3. 84m距離為09 .52m#煤,東部大面積 與9 #煤合并,稱為8+9 #煤,西部有不規(guī)那么分布區(qū)。煤層厚度.73m平均為 0-1 , 1.09m孔107被夾出??刹擅娣e零星分布,可采面積約3. 612 .平均 1.29m可
12、采煤厚度為1.0比1 .73m。結(jié)構(gòu)簡單,有別于其他煤層,灰清楚 顯較高。頂板為泥巖,局部為碳質(zhì)泥巖。地面為粉砂巖或細(xì)粒砂巖。該層 為局部可采不穩(wěn)定煤層。該煤層在與9號煤層合流區(qū)附近有少量采空區(qū), 為當(dāng)?shù)乜刹擅簩印? #煤5砂巖(第一砂巖)3m左右兩側(cè),局部直接上覆K5。東部大片區(qū)域與8# 煤合并,稱為8+9 #煤,西部為8 #和9 #煤的分叉區(qū)。煤層穩(wěn)定,整個礦場均可開 采。煤層厚度.69m平均為1.3到6層4. 89m。一般比厚3. 5m。西叉區(qū)煤層 由南向北逐漸變薄變厚,規(guī)律性明顯,最厚處約6. 5m.東部合并區(qū)西部由北 向南移動,煤層逐漸變薄。合并區(qū)以東的112號洞最薄最厚3. 02m
13、。從北向 南測量,煤層逐漸變厚6. 69m。構(gòu)造中等,含脈石04層,一般12層,巖 性為泥巖或碳質(zhì)泥巖,脈石厚度0.08-0 .62m。當(dāng)包括一層脈石時,下層的 厚度一般略大于上層的厚度。頂板為泥巖、砂質(zhì)泥巖,局部為中細(xì)粒砂巖。 底板為細(xì)、中粒砂巖,局部為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。該煤層是整個礦區(qū)穩(wěn)定 可開采的煤層。礦區(qū)東北部進(jìn)行了大量開采,為主要開采煤層。11 #煤位于群中上部,K 4石灰?guī)r為其直接頂板,煤層.35m平均厚度為0.417 0.92m??刹擅娣e主要分布在東部,可采面積約12km2%,占井場總面積的近 2/3o可恢復(fù)厚度為0.801 .35m,平均1m,厚度變化不大。最厚的點是孔 112
14、,厚1.35m。No. 103、112、14、P26的4孔連接中心較厚,向周邊厚度 減小。結(jié)構(gòu)簡單,包括01層殲石,石干石厚度為0.050% .52m。一般殲石厚 度小于煤層厚度。地面為細(xì)粒砂巖,局部有砂質(zhì)泥巖。該煤層是相對穩(wěn)定 的煤層,大局部可以開采。該煤層尚未在礦區(qū)開采。15 #煤下大局部斷面為直接頂板,局部頂板為泥巖。煤厚3. 555m,平均4. 35m。 最厚處為14號洞,5m向東較厚,稍薄。構(gòu)造中等,含脈石03層,脈石厚 度0. 040 . 8m, 一般較薄0. 2m,巖性為泥巖或碳質(zhì)泥巖。底板為砂質(zhì)泥巖 或泥巖,局部有細(xì)粒砂巖。該煤層是整個礦區(qū)穩(wěn)定可開采的煤層。該煤層 已在礦區(qū)東北
15、部開采。(6)15 #下煤位于組底,上15#煤5.2m,下約K 砂巖14m。是該礦區(qū)可采煤層的最低 層。煤層厚度.13m平均為1. 11-2 1.52m。最厚的點是孔109,厚2. 13m。中 間煤層較薄,南北兩側(cè)煤層越來越厚。20號孔是最細(xì)的,只有1.1m.總的 來說,厚度沒有太大變化。構(gòu)造簡單,含脈石。2層,一般為01層,巖 性為泥巖或碳質(zhì)泥巖。頂板為泥巖或砂質(zhì)泥巖,局部為中細(xì)粒砂巖,底板 為中細(xì)粒砂巖,局部為砂質(zhì)泥巖或粉砂巖。該煤層是整個礦區(qū)穩(wěn)定可開采 的煤層??刹擅簩犹卣饕姳砜刹擅簩犹卣饕挥[表1-2-1煤炭 不煤層厚度 最小最大接縫間距 最小最大文件 夾 結(jié)石 地面J, *-煤層 結(jié)構(gòu)
16、穩(wěn)定的 當(dāng)然 性別臺匕 月匕 摘要 ,性別子性 脖巖板性 底巖平均(米)平均(米)6 #01.370. 9513.6426. 0419. 3609. 523.842.4521.240-1簡單 的不穩(wěn)定當(dāng)?shù)?的泥巖、砂 質(zhì)泥巖砂質(zhì)泥巖8 #0-1.731.090-1簡單 的不穩(wěn)定零星 的泥巖粉砂巖 或細(xì)砂9 #1.30-6. 694. 8904中等 的穩(wěn)定可采 摘泥巖、砂、 質(zhì)泥巖細(xì)粒禾1 中粒砂11 #0.41-1.53 0.9217. 1639. 9457. 8101簡單 的更穩(wěn)定當(dāng)?shù)?的K 4石灰 石細(xì)砂巖15 #3. 55-5. 0048. 183. 22-7. 385. 200-3中等
17、 的穩(wěn)定可采 摘K 2下的石灰石砂質(zhì)泥 巖或泥4. 3515 # 下來1. 10-2. 131.520-2簡單 的穩(wěn)定可采 摘泥巖、砂、 質(zhì)泥巖中細(xì)砂巖2、煤層行業(yè)分析煤炭研究總院分院2007年9月對XX煤礦9#、15#煤層的工業(yè)分析,9#、 15#原層的工業(yè)分析結(jié)果1-2-2見表。煤層行業(yè)分析結(jié)果表1-2-2煤層保濕廣告 (%)灰分廣告 (%)揮發(fā)物(%)硫磺 (%)真比重表觀重量孔隙率 (%)廣告.V daf9 #0. 59 _14. 3614. 2516. 751.251.501.453. 3315 #0. 36 _8. 2513.7215.012.271.491.452. 683、煤塵
18、爆炸性2007年9月,煤炭科學(xué)總院分院XX煤礦#、15 #辟層,9#、15 #煤層煤塵爆炸 鑒定結(jié)果見表1-2-3。表1-2-3煤塵爆炸物鑒定結(jié)果表煤層火焰長度(mm)抑制煤塵爆炸 最小巖粉量(%)爆不爆評論9 #55弱爆15 #55弱爆4、煤的自燃傾向煤炭科學(xué)研究所分院2007年9月對XX煤礦9#、15#煤層自燃傾向的識別,9#、15#煤層自燃傾向識別結(jié)果見表1 -2-4 o表1-2-4自燃傾向識別結(jié)果表煤層攝氧量(毫升/克,干 煤)自燃傾向水平自燃傾向評論9 #0.56三級不易自燃15 #0. 65二級自燃第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)整體構(gòu)造為近東西走向、南傾的單斜構(gòu)造。在此背景下,出現(xiàn)了 二次折疊
19、。褶皺軸線呈東西方向分布。兩翼大多不對稱。向斜北翼陡峭, 南翼平緩。礦區(qū)斷層較少,均為近東西走向的正斷層,落差2-35m。柱狀沉 降開展。井場結(jié)構(gòu)復(fù)雜類型一般為中型。第四節(jié)礦山開發(fā)與采礦一、開發(fā)方式礦山現(xiàn)采用斜井-豎井單級開發(fā)方式,有5個豎井:主斜井、副斜井、東回風(fēng)斜井、北進(jìn)風(fēng)豎井、西回風(fēng)豎井;950m方向布局;現(xiàn)主要開采9 #煤 和15 #煤,局部勘探開采6 #煤和8 #煤。改造為1.8Mt/a后,該礦仍采用斜井-豎井單層開發(fā)方式,分組聯(lián)合布 置形式。根據(jù)9 #煤和15 #煤剩余儲量分布區(qū)域,在礦場中西部沿南北方向 布置了上坡和下坡兩組(各三組)。煤炭沿仿#煤層布置,帶、履帶、回風(fēng)上下山。
20、上下山與礦山現(xiàn)有系統(tǒng)通過軌道和回風(fēng)道相連。工作面沿下坡兩側(cè)走向布 置,開采由邊界向下坡方向撤退。該礦分為六個礦區(qū),上下煤群各三個礦區(qū)。第一煤層為9 #煤和15 #煤,9 #煤和15 #煤各布置一個工作面,到達(dá)設(shè) 計產(chǎn)量。其中,9 #煤為綜采工作面、采高4. 4m、工作面長度、160m日進(jìn)尺 4. 8m,正常循環(huán)率為0.8,年推進(jìn)1267nl率為93%,回收率為93%。15 #煤為 輕型綜放放頂煤工作面,采高4. 1m、采煤2m、放頂2. 1m、工作面長度、140m 日進(jìn)尺2. 4m,正常循環(huán)率為0.85,年進(jìn)給率673m、下層回采率為95%,頂煤 回收率為95%。是75%o2、礦區(qū)布局及開采順
21、序根據(jù)礦場各煤層的開采狀況及礦區(qū)分布,將整個礦區(qū)劃分為六個礦區(qū), 其中上煤組劃分為三個礦區(qū),編號為第四、五、六礦地區(qū);礦區(qū)編號為三、 七、八礦區(qū)。礦區(qū)煤層按煤層間距可分為上組和下組。上組煤包括6 #、8 #、9 #、 11 #四層煤,下組煤包括下兩層煤的15#和15 # o主要煤層為9 #煤層和15 #煤層,間 距70m大致相同。9 .各采煤區(qū)之間的開采順序如下:首先開采第五采區(qū)(第四采區(qū)剩余 儲量在投產(chǎn)后同時開采),然后第六個礦區(qū)將被開采。#煤礦區(qū)間采采順序為:建井時采三采區(qū),投產(chǎn)后先采七采區(qū),后采采八 采區(qū)。3.煤礦開采方法和頂板管理后,主要煤層仍為9 #、15 #煤層。根據(jù)煤層賦存情況、
22、頂?shù)讕r性、開 采狀況以及各煤層煤質(zhì)產(chǎn)量比,確定9 #煤層采用一次走向長壁。采用全高 綜采方法,15#煤層采用長壁輕型綜采頂煤開采方法,頂板管理方法采用全 放頂法。第五節(jié)礦井通風(fēng)情況1、通風(fēng)該礦目前采用分區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)和抽排通風(fēng)方式。擴(kuò)容完成后仍采用分區(qū)抽 氣通風(fēng)。該井為回風(fēng)井,東風(fēng)井已停用。其中,西風(fēng)井主要用于9 #煤各采 區(qū)的回風(fēng),北風(fēng)井主要用于15 #煤各采區(qū)的回風(fēng)。工作面通風(fēng)條件為9 #工作面采用“一進(jìn)二回”通風(fēng)系統(tǒng),15 #工作面 采用“一進(jìn)一回”通風(fēng)系統(tǒng)。2、礦井送風(fēng)量礦山改擴(kuò)建初稿設(shè)計總風(fēng)量7320m3/min,其中9 #工作面2880m?設(shè)計風(fēng)量 /min,開挖工作面設(shè)計風(fēng)量660n
23、l/min; 15 #采煤工作面858nl設(shè)計風(fēng)量/min, 開挖工作面設(shè)計風(fēng)量300n?/mi n。目前礦山實際回風(fēng)量為東風(fēng)豎井5300m3/min、西風(fēng)豎井3600m3/min、總 Xi?8900m3/mi n0第六節(jié)礦井瓦斯排放2006年礦井瓦斯等級評價結(jié)果為:瓦斯絕對排放量19. 76m7min、相對 瓦斯排放量13. 30m3/t;二氧化碳絕對排放量2. 50n?/min、相對排放量1.70m3/t,屬于高瓦斯礦山。鑒定時生產(chǎn)能力為60萬噸/年,月平均日產(chǎn)量 為2140噸。2007年礦井瓦斯等級評價結(jié)果為:瓦斯絕對排放量25.43m7min、相對 瓦斯排放量12. 95n?/t;二氧
24、化碳絕對排放量3. 55m3/mi n、相對排放量 1.81m3/t,屬于高瓦斯礦山。鑒定時生產(chǎn)能力90萬噸/年,月平均日產(chǎn)量2828 噸。目前,該礦處于改擴(kuò)建階段,開采的煤層屬于淺層煤層。因此,從 礦井中涌出的瓦斯量很小。根據(jù)XX煤礦2008年1-4月測風(fēng)報告,2008年全 礦瓦斯最大絕對排放量為23. 13 m/min (含瓦斯抽放5 m/mi n) , 150302 工作面最大瓦斯絕對排放量為3. 0 m3/m i n , 09041 2工作面瓦斯絕對排 放量大于7. 5n?/mi n (含瓦斯抽放量5m/mi n)。但根據(jù)XX煤礦詳細(xì)地質(zhì)報告,瓦斯含量與埋深成正比,即由淺入深逐 漸增加
25、。因此,隨著礦山技改的完成,產(chǎn)量的增加和開采深度的加深,礦 山的瓦斯涌出量必然會增加。增加。第7節(jié)現(xiàn)有瓦斯抽放站概況XX煤礦現(xiàn)有地面抽氣站,配備兩臺CBF410-2BV3水環(huán)真空泵,電機(jī)功率 160kw,最大抽氣量130m3/min。抽氣站其他主要設(shè)備有S9-315型變壓器2 臺、QFX2型低壓開關(guān)柜2臺、XGN270型高壓開關(guān)柜2臺;防爆防回火裝置2 套;2臺2TC-24型自吸泵組,流量為18nl3/h,揚(yáng)程22m,電機(jī)功率2. 2kw; 2 套避雷針;1套監(jiān)控系統(tǒng)。為了統(tǒng)一管理新老抽氣泵站,原抽氣泵站的氣泵房、泵房的燃?xì)夤艿?系統(tǒng)、原外的防爆防回火裝置泵房、吸入管、排氣管和變壓器將保存。給
26、 排水系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)將與新的采氣站一起進(jìn)行重 新設(shè)計。第二章 天然氣儲量和可抽水量預(yù)測第一節(jié)煤層氣基本參數(shù)煤層氣的基本參數(shù)包括煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、鉆孔天然氣排放 量、鉆孔瓦斯排放衰減系數(shù)、煤層瓦斯?jié)B透系數(shù)、煤工業(yè)分析、瓦斯吸 附常數(shù)、煤孔隙度、煤層氣初始排放速度、硬度系數(shù)和鉆井氣體成分等 參數(shù)。1、礦井煤層氣基本參數(shù)實測瓦斯發(fā)生規(guī)律階段,采用地下間接測量法測定了9 #、15#煤層瓦斯的 基本參數(shù)。其基本氣體參數(shù)的測量結(jié)果如下:9 #接縫:原煤氣含量:4. 645. 68m3/t;煤層氣原壓力:0.560. 7MPa;井眼氣流衰減系數(shù):0.18 ( d -1 );煤層滲
27、透系數(shù):0.082 m2/MPa 2 d ;煤層對瓦斯的吸附:吸附常數(shù)a二/t, b=57. 14m30 . 20Mpa 一二氣體釋放初速度:7.2;煤的孔隙率:3. 33測點距地表的垂直深度:186237m;15 #接縫:原煤氣含量:1.66m3/t;煤層氣原壓力:0. 160. 19MPa;煤層對瓦斯的吸附:吸附常數(shù)a二/t, b=54. 64m30. 23Mpa -1 ;氣體釋放初速度:5.94;煤的孔隙率:2. 68測量點距地表的垂直深度:236m。2地質(zhì)勘探過程中煤層瓦斯含量的測定在XX煤礦詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查報告中,通過對礦場P26號孔煤芯取樣分析,可燃1g物質(zhì)中CH 4含量為8+9#煤1
28、5. 76ml , 15#煤10. 95ml。#煤(表27-1)。當(dāng) 含氣量換算成原煤含氣量時,9 #煤層含13.40m3氣量為/t, 15#煤層含氣 量為 10. 00m3/t oXX煤礦詳細(xì)地質(zhì)報告,礦井內(nèi)煤層瓦斯含量與埋深成正比,即由淺到 深逐漸增加。氣風(fēng)氧化帶深度為50m.地表277 煤層瓦斯含量表三、礦井涌瓦斯現(xiàn)狀孔煤號CH4含量.(毫升/克)煤中的天然氣成分()煤層深度 (男)評論第四頻 道二氧 化碳2氮2綁扎P26915. 7694. 770.534. 70沼氣帶472. 8115日10.9596. 782.900. 32沼氣帶539.415次點擊1.6491.875.242.8
29、9沼氣帶549. 18太小目前礦山處于改擴(kuò)建階段,開采煤層處于淺層煤層,煤層瓦斯含量 低,礦井瓦斯涌出量小。根據(jù)XX煤礦2008年1-4月測風(fēng)報告,全礦最大瓦 斯排放絕對值23. 1 Bm/min (瓦斯抽放5m/min) , 3. 0n?150302工作面最 大瓦斯排放絕對值/mi n, 090412工作面的絕對最大氣體排放量為/mi n。 氣體涌出量為6. 33n?/m i n (抽氣量5m/min)。4、設(shè)計所需煤層氣含量根據(jù)瓦斯發(fā)生法階段報告,地下間接法測得的9號煤層瓦斯含量 為4. 645. 68m3/t,測點埋深186237m ; 15號煤層含氣量1.66m3/t, 測點埋深236
30、m。根據(jù)實測結(jié)果,礦井涌氣量預(yù)測與礦山目前開采級涌氣 情況基本一致。但根據(jù)XX煤礦詳細(xì)地質(zhì)報告,礦井瓦斯含量與埋深成正比, 即由淺到深逐漸增加。隨著礦井開采深度的加深,礦井內(nèi)瓦斯含量必然會目錄前言5第一章礦山概況8第1節(jié)井場概況8第二節(jié)煤層發(fā)生情況10第三節(jié)地質(zhì)構(gòu)造14第4節(jié)礦山開發(fā)與開采14第5節(jié)礦井通風(fēng)16第6節(jié)礦井瓦斯排放16第七節(jié) 現(xiàn)有瓦斯抽氣站概況17第2章 天然氣儲量和可泵送量預(yù)測18第一節(jié)煤層氣基本參數(shù)18第2節(jié)煤礦瓦斯儲量20第3節(jié)估計估計氣體量21第四節(jié) 瓦斯排放規(guī)模及使用年限22第三章礦井瓦斯排放預(yù)測27一季度工作面涌氣預(yù)測27二季度礦區(qū)瓦斯排放量32第三段礦井瓦斯涌量33
31、第四季度后噴出的氣體量為34第四章礦井瓦斯抽采必要性和可行性分析36第1節(jié) 礦山開采瓦斯的必要性36第二節(jié)瓦斯抽放的可行性37第5章提取方法的設(shè)計39第一節(jié)氣源分析39第2節(jié) 氣體排放方法的選擇39第三節(jié)采樣參數(shù)確實定44第4節(jié)排水鉆孔布置與施工45第五節(jié)排水施工鉆機(jī)的選擇47增加,瓦斯發(fā)生規(guī)律階段報告中測得的煤層瓦斯含量會明顯降低。因此,根據(jù)XX煤礦煤層賦存情況、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及周邊礦山9#、15# 煤層的實際賦存情況,9#、伯#煤層埋藏較深。地質(zhì)勘探期,472. 81m15 # 煤層埋深時539. 4m,原煤含氣量分別為:9 #煤層13.40m3/t、15號煤層 10. 00m3/t,基本符
32、合實際含氣量在深礦。目前,該礦已開采深度250nl約 100%o因此,13.40m3/t和/t分別取10. OOft?XX煤礦9 #煤層和15 #煤層 的平均瓦斯含量。本次設(shè)計以P26孔地質(zhì)勘查期含氣量作為礦井瓦斯涌出 量。預(yù)測的依據(jù)。由于礦山地質(zhì)勘探過程中僅對一個鉆孔進(jìn)行瓦斯采樣分析,而被測瓦 斯的基本參數(shù)較少,所用煤層原始瓦斯含量的不確定性較大?;緟?shù)的 確定是為了修訂瓦斯抽采設(shè)計,同時使指導(dǎo)礦山瓦斯抽采工作更加科學(xué)合 理。第二節(jié)煤礦瓦斯儲量礦井瓦斯儲量是指在煤田開發(fā)過程中,煤層中儲存的可向開采空間排 放瓦斯的瓦斯總量,包括可采煤層瓦斯儲量、相鄰煤層不可采瓦斯儲量、 受煤層開采、煤層瓦斯
33、儲量影響。圍巖氣儲量總和計算如下:W K = (K 1 K 2) AXi (2-1)式中W K礦井瓦斯儲量,Mm 3 ;K受可采煤層影響的相鄰煤層瓦斯儲量系數(shù);K 2圍巖氣儲量系數(shù);A , 礦山第i個可開采煤層的煤炭儲量,Mt ;Xi第i個可開采煤層的瓦斯含量,m3 t o根據(jù)XX煤礦煤層賦存情況及頂?shù)装鍘r性分析,可采煤層影響不穩(wěn)定, 相鄰煤層不穩(wěn)定。根據(jù)經(jīng)驗,K ! =1o 3、 K 2=1o 1、由于無其他煤 層含氣量數(shù)據(jù),6 #、8 #、11 #煤層與9#煤層較為接近,故取外煤層含氣量作為瓦斯其相鄰煤層的含量。儲量4365. 28Mm3 ,說明XX煤礦瓦斯儲量較為 豐富。表2-2-1二十
34、煤礦瓦斯儲量計算結(jié)果表煤層氣體含量(m 3 /t)原煤(M t)圍巖及不可采 煤層含量系數(shù)瓷磚儲藏 (毫米3)評論613.4012.44 _ _K 1 = 1. 1K2= 1.3238. 37813.405. 97 _ _114. 40913.4091.64 _ _1756. 001113.4011.26 _ _215. 761510. 00106. 02 _ _1516. 0815次點擊10. 0036. 69 _ _524. 67全部的264. 024365.28第3節(jié)可泵送氣體量的估計可采氣量是指在現(xiàn)有技術(shù)水平下,可從儲量中提取的最大氣量。計 算如下:W抽水二W卜口 k (2-2)式中,
35、W泵送可泵送的氣體量,Mm 3 ;T| k礦井瓦斯抽采率;根據(jù)實際測量和開采情況,XX煤礦煤層滲透率較低,但通過增加抽采 時間等提高抽采效果的措施后,抽采率會有所提高。所以綜合分析,根據(jù) 礦井抽采率7 k=0.55來估計瓦斯可抽出。計算結(jié)果如表所示2-37。根據(jù)計算結(jié)果,礦井瓦斯可抽出2400.92Mm3”左右,為礦井瓦斯開發(fā) 利用提供了充足的資源條件。表2-3-1二十煤礦可抽瓦斯量計算結(jié)果表煤層煤層氣儲量 (毫米3)n k可抽出的氣體量 (毫米D評論6238. 370. 55131.118114. 400.5562.9291756. 000.55965. 8011215. 760.55118
36、. 67151516. 080. 55833. 8515次點擊524. 670. 55288. 57全部的4365. 280. 552400. 92第四節(jié)瓦斯排放規(guī)模及使用年限1.估計提取量工作面瓦斯抽采量計算如下:K Li L2 M y X nq =365X1440t(2-3)式中,q預(yù)排水期平均抽氣量,m 3 /min ;鄰層及圍巖儲量系數(shù),K =1.2 ;L 1工作面長度,m ;L 2工作面的平均走向長度,m ;M煤層平均厚度,m ;丫煤的表觀密度,t/m 3 ;X煤層瓦斯含量,m 3/t ;7氣體預(yù)抽出率,% ;t預(yù)選時間,年。9 #煤層以工作面平均長度2500m、工作面長度160m、
37、工作面年進(jìn)給量、 1267m預(yù)抽時間1.5年為基準(zhǔn),設(shè)計預(yù)抽率為35 % . 15 #煤層按工作面平均 長度2500m、工作面長度140m、工作面年推進(jìn)量673m、預(yù)采時間2年、預(yù)采 率40 %計算.9 #煤層為:20m分鐘1.2x160 x2500 x4.89x1.43x13.4x35%365X1440 x1.515 #煤層為:二9. 8m/分鐘1.2x140 x2500 x4.35x1.41x10.0 x40%365X1440 x2以15 #煤層工作面瓦斯抽采速度為10m3/min。2采采工作面預(yù)計開采量由于工作面預(yù)抽水時間較長(12年以上),隨著開采的不斷推進(jìn), 鉆孔數(shù)量不斷減少,開采量
38、迅速減少。因此,9#煤層的抽采能力為5m3/min,15 #煤層的抽采能力為2m7min。3估計采空區(qū)瓦斯抽采量#煤層采用全高綜放法,一步開采,15踝層采用輕型綜放放頂法,走向長 壁。加之相鄰地層和圍巖大量涌出氣體,采空區(qū)氣體涌出量較大,故采空 區(qū)瓦斯抽采量以30m/mi n計算。4掘進(jìn)工作面瓦斯抽采量估算XX煤礦正常生產(chǎn)時設(shè)有4個綜采工作面。其中,9號煤層設(shè)置2個開挖面, 15號煤層設(shè)置2個開挖面。15號煤層各工作面3m3預(yù)排水量/min, 15號煤層 預(yù)排水量n。五、估計的礦井瓦斯排放按礦山生產(chǎn)安排,9#煤層1工作面、2開挖工作面、15#煤層1工作工作 面2開挖工作面生產(chǎn),年產(chǎn)量1.8M
39、t ,預(yù)抽時間9 #煤層為1.5 15 #煤層按2 年計算,全礦需保證同時有2個預(yù)抽工作面進(jìn)行抽采。此外,還有2個工作 面邊采邊抽,2個采空區(qū)瓦斯抽放。那么礦山的總開采量為:Q= 20+10+5+2+3+3+1+1+30 = 75m?/分鐘6、根據(jù)通風(fēng)量計算礦井瓦斯抽出量礦山年抽采量根據(jù)開挖工程方案確定,年抽采瓦斯量按各礦區(qū)應(yīng)抽采 瓦斯量或?qū)嶋H可到達(dá)抽采量計算.從平安的角度來看,應(yīng)抽取的氣體量為: I I - I P式中Al為保證通風(fēng)平安需要抽出的氣體量,m 3 /mi n ;I礦井瓦斯涌出量,m 3 /min ;I P通風(fēng)所允許的氣體排放量,m 3 /mi n 。根據(jù)礦山擴(kuò)建可研報告,礦山總
40、送風(fēng)量為122m7s ,設(shè)計2個礦區(qū)、 2個綜采工作面,產(chǎn)量為目前礦井實際送風(fēng)量為8900 m3/min。據(jù) 預(yù)測,該礦的相對涌氣量為34. 60rrT7t。按年產(chǎn)量1.8冊計算,絕對涌氣量 到達(dá)137. 93n?/niin ,通風(fēng)量允許的涌氣量為66. 75m3/min。需要抽取的氣體 量為: I 2137.93 66.75 二 71. 18m,/分鐘據(jù)此計算,當(dāng)?shù)V山到達(dá)年產(chǎn)180萬噸的設(shè)計產(chǎn)能時,為保證礦山平安生 產(chǎn),礦山瓦斯抽采率必須到達(dá)52%以上。在管理技術(shù)水平的同時,礦山要加 強(qiáng)通風(fēng)組織的管理,使礦山通風(fēng)系統(tǒng)更加合理。為了既保證礦山平安生產(chǎn),又要長期保持抽氣量穩(wěn)定,抽氣規(guī)模按 75n
41、?/min設(shè)計,采空區(qū)抽氣量按/min設(shè)計30n?。min ,那么年提取量為:W年抽獎二 365 X 1440 X 75二 39. 42 Mm3上述開采規(guī)模是根據(jù)煤層平均瓦斯含量計算的。煤層平均含氣量是根 據(jù)煤層深部地質(zhì)鉆孔的含氣量得出的。因此,該礦在開采淺層煤層時,由 于煤層瓦斯含量低,可以縮小工作面。抽氣量小,初期抽氣時難以長期達(dá) 到設(shè)計規(guī)模。因此,為充分發(fā)揮投資效益,減少不必要的浪費,抽氣系統(tǒng) 一次設(shè)計,分階段實施。7、抽氣系統(tǒng)規(guī)模根據(jù)估算的礦井瓦斯抽采量,礦井瓦斯抽采設(shè)計規(guī)模為75mmin純瓦斯 (其中采空區(qū)抽采量為30nlmin純瓦斯)。采氣工程分兩期建設(shè),初步設(shè)計 規(guī)模為45m3/
42、min純氣。瓦斯(其中采空區(qū)抽采量為15n3/min純瓦斯),主要 用于淺層煤層開采、工作面預(yù)抽瓦斯和采空區(qū)瓦斯抽采,二期設(shè)計規(guī)模為 30mmin純瓦斯,主要用于深煤層開采時增加瓦斯量。萃取系統(tǒng)的使用壽命計算如下:N 二生(2-4)Wnc式中,N為抽氣系統(tǒng)的使用壽命,單位為年;Wk可抽氣量,Mm 3 ;W nc -預(yù)計最大年排水量,Mm 3。XX煤礦主要開采9#、15 #煤。因此,本次瓦斯抽放工程設(shè)計僅包括9 # 和15 #煤。根據(jù)前文計算,礦井9 #、15 #煤可抽瓦斯量為2400. 923。按 設(shè)計采氣規(guī)模75m3/min計算,年采氣量為39. 42Mm3。那么礦山開采系統(tǒng)的使 用壽命為:
43、N 二 W k : W NC二2400. 92: 39. 42 =60根據(jù)以上計算結(jié)果,抽氣系統(tǒng)的使用壽命為60年。為保證煤層預(yù)抽的效果和瓦斯的平安利用,設(shè)計了兩套抽采系統(tǒng),即 預(yù)抽抽采系統(tǒng)和采空區(qū)瓦斯抽采系統(tǒng),兩套系統(tǒng)相對獨立的。抽氣系統(tǒng)設(shè)計一次,分階段實施。初始設(shè)計規(guī)模為45mmin純氣量,其 中預(yù)抽系統(tǒng)為30m3/min純氣,主要用于工作面預(yù)抽;開采規(guī)模為純瓦斯15n?/ 分鐘,主要用于工作面邊采和采空區(qū)采采。礦山開采初期,由于煤層開采較淺,煤層瓦斯含量低,可抽采瓦斯量 少。因此,15#煤層淺層不考慮瓦斯抽采。當(dāng)通風(fēng)難以解決瓦斯問題時,立即 對15 #煤層采取抽采措施。15#深煤層預(yù)抽時
44、,工作面瓦斯預(yù)抽為9m3/min。 開采時可將工作面預(yù)排水孔作為側(cè)排水孔,估算工作面瓦斯抽采量為2m3/mi n0但隨著產(chǎn)量的增加、開采深度的加深以及礦山技改完成后采空區(qū)的增 加,礦山的瓦斯涌出量將繼續(xù)增加。采礦系統(tǒng),采礦規(guī)模為純瓦斯30m3/分 鐘,主要用于開采增加礦井瓦斯量。屆時,礦山將形成兩套獨立的抽采系 統(tǒng),預(yù)抽系統(tǒng)的抽采規(guī)模為45m/min純瓦斯,采空區(qū)抽采系統(tǒng)的抽采規(guī)模為 30nl3/min純瓦斯,礦井瓦斯抽采規(guī)模為/min。提取規(guī)模將到達(dá)75m?/分鐘。第三章 礦井瓦斯排放預(yù)測根據(jù)煤礦瓦斯排放量預(yù)測方法(AQ1018-2006,國家平安生產(chǎn)監(jiān)督 管理總局)。礦井涌氣量的預(yù)測主要有
45、兩種方法:基于源的預(yù)測法和礦井 統(tǒng)計法。根據(jù)礦山實際情況,采用子源預(yù)測的方法進(jìn)行礦山瓦斯排放預(yù)測 方法。第一段工作面涌氣預(yù)測1工作面涌氣預(yù)測工作面相對瓦斯排放量計算如下:q挖礦= q 1 +q 2 (31)式中q 礦層相對瓦斯排放量,m 3/t ;q 2 相鄰層的相對氣體排放量,m 3/t ;采礦層的相對瓦斯排放量計算如下:q 1 = K 1 K 2 K 3 (W o -W c) (3-2) M式中,Ki 圍巖涌氣系數(shù),根據(jù)頂板管理方法選??;K 2工作面煤損系數(shù),以采收率的倒數(shù)計算;然后9。接縫勺=1.080.9315 #接縫 K2 = = 1.18一 0.85K 3礦區(qū)預(yù)抽巷道預(yù)抽瓦斯對采層
46、瓦斯涌出的影響系數(shù);24一3)工作面長度,m;h隧道預(yù)布置的等效寬度,m ,根據(jù)煤種選擇,h = 13m;然后9 #接縫2嘴12 =。84m采層厚度,m ;M工作面采高,m ;W o煤層原始瓦斯含量,m 3/t;Wc煤運出礦井后的剩余瓦斯含量,根據(jù)煤的揮發(fā)分選取,m 3 /to工作面基本情況見表37 7 ,預(yù)測結(jié)果見表3-1-2。綜采工作面基本情況一覽表377煤層埋沒深度(米)煤層 厚度 (米)采高 (米)工作面 長度 (米)日均產(chǎn) 量(噸)地質(zhì)構(gòu)造 創(chuàng)造情境評論9 #472nl關(guān)于4. 894.41603600沒有主要 結(jié)構(gòu)15 #540nl關(guān)于4. 354. 11401400沒有主要 結(jié)構(gòu)
47、9 #煤層q = 12.46m31.2X 1.08X0. 84 型 義 X ( 13-4-3-1 ) = /t;4.4絕對涌出量二 12. 46X3600/1440= 31. 15m7min ;15 #煤層q ! = 1.2X1。 1 8X0. 8 1 X 堂 X ( 1 0. 0 -3. 4)=4.18. 03m3/t;絕對涌出量二 8.03 X 14 00/1440= 7. 81m3/min綜采工作面涌氣預(yù)測結(jié)果一覽表3-1-2煤層相對流出量(m 3/t )絕對流出量(m 3/min )評論9 #12.4630. 1515 #8. 037.81注:剩余瓦斯含量根據(jù)煤的揮發(fā)分查找表選擇;根據(jù)
48、可采煤層特征表,確定相鄰層的相對瓦斯排放量。% = 優(yōu)-% ”答 /(3-4)/=1 式中,m i為與第i個煤層相鄰的煤層厚度,mM工作面采鬲,mW oi第i個相鄰煤層的原始瓦斯含量,3/t ;Wei第i個相鄰煤層的剩余瓦斯含量,第i個相鄰層的氣體排放率,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)查表選擇。根據(jù)該礦擴(kuò)建可研報告,該礦區(qū)煤層的開采順序為先開采9#煤層,后開采15#煤層。9 #煤層開采影響鄰層主要為6 #、8#、11 #三層煤,15 #煤層開采影響鄰層主要為15 #下層煤。計算結(jié)果3-1-3見表3-1-4 o9#煤層42二(0.95 X 0.85+1.09 X 0. 9+0. 92 X 0.45) X 1343
49、J =4.4絕對涌出量二 5. 16 X 3600/1440= 12. 90m3/min15 #煤層q 2= (1.52 X 0.8) X 10034= 1.96m3/t;4.1絕對涌出量= 1.96 X 14 00/1440= 1.91m3/min鄰層瓦斯排放預(yù)測結(jié)果一覽表(一)3-1-3相鄰層煤層厚 度(米)采高 (米 )含氣量 (m 3/t )剩余氣體含 量(m 3/t )氣體排 放率()相對流出量 (m 3/t )評論6 #0.954.413.403. 1851.898 #1.094.413.403. 1902. 3011 #0.924.413.403. 1450.9715/1.524
50、. 110. 003.4801.96鄰層瓦斯排放預(yù)測結(jié)果一覽表(二)3-1-4相鄰層相對流出量(m 3 /t )絕對流出量(m 3 /m i n )評論6 #8 # 11 #5. 1612.909 #煤層鄰煤15/1.961.9115 #煤鄰近煤層q 和q 2代入公式2-3o考慮不平衡涌氣,涌氣量需乘以不平衡系第6章瓦斯排水系統(tǒng)計算和設(shè)備選型49第一節(jié) 排水管道系統(tǒng)的選擇與計算49 第二節(jié) 提取設(shè)備的選擇與計算56第七章 工程建設(shè)分步實施及建設(shè)周期62第一節(jié)工程建設(shè)分步實施62第二節(jié)建設(shè)工期62第八章瓦斯排放平安措施65第9章燃?xì)饫孟到y(tǒng)設(shè)計67第10章地面工程68第1節(jié)提取站工業(yè)場地總體布局
51、68第二節(jié)提取站70第三節(jié)設(shè)備安裝及管網(wǎng)布置74第4節(jié)供水(軟水處理)排水74第5節(jié)供暖、供暖和通風(fēng)79第11章電源與通訊81第一節(jié)提取站的供應(yīng)、分配和照明81第2節(jié)時事通訊82第12章 瓦斯排放監(jiān)測與控制84第一節(jié)排水監(jiān)測設(shè)計內(nèi)容84第二節(jié) 排水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計總體方案84第三節(jié) 排水監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計85第十三章環(huán)境保護(hù)89第一節(jié) 瓦斯抽放工程對環(huán)境的影響89第二節(jié)污染防治措施89第三節(jié) 提取站綠化90第十四章采氣單位管理91第一節(jié)組織管理91第二節(jié)瓦斯排水組織管理91第三節(jié)排水鉆井現(xiàn)場管理92第四節(jié)平安管理93數(shù)Kn, Kn取2。計算結(jié)果見表3-1-5。從表中可以看出:9 #采煤工作面相對瓦斯排放
52、量q=1.2義(5. 16+12.46 ) = 21. 14m3/t ;絕對氣體排放量二 21. 14X3600/1440= 52. 85m3/min 。15 #采煤工作面相對瓦斯排放量q=1.2量(1.96+8. 03)=11.99m3/t ; 絕對氣體排放量二11.99 X 140 0/1440=11.66m3/m i n 。工作面涌氣預(yù)測結(jié)果一覽表37 -5工作面不平衡 系數(shù)相對流出量(m 3 /t )絕對流出量 (m 3/min )評論9 #采煤工作面1.221.1452. 8515 #采煤工作面1.211.9911.662開挖面涌氣預(yù)測開挖面瓦斯排放由煤層瓦斯排放和煤壁瓦斯排放兩局部
53、組成。絕對 氣體排放量由以下公式確定:q挖二 q 3 + q 4 (3-5)式中,q開挖開挖面瓦斯絕對排放量,m 3/min ;q 3落煤中的瓦斯噴出量,m 3 /mi n ;q 4煤壁噴出的瓦斯量,m 3 /min ;q 3= S vy ( W o -W c) (3-6)式中S為隧道截面積,m 2 ;V路面平均行駛速度,m/min ;Y煤的密度,t/m 3 oW o煤層原始瓦斯含量,m 3/t;Wc煤運出礦井后的剩余瓦斯含量,根據(jù)煤的揮發(fā)分選取,m 3/to%=Q.u%(2T)(3-7)式中:q 4煤壁放出的瓦斯量,m 3 /min;D巷道斷面外露煤面周長,mo對于薄煤層和中厚煤層,D=2m
54、0, m 為煤層 厚度,對于厚煤層,D=2h+b, h和b分別為巷道高度和寬度;v道路平均行駛速度,m/mi n ;L巷道長度,m;q o煤壁瓦斯涌出強(qiáng)度,m 3 / (m 2 min),按下式計算:q o= 0. 0260. 0004(V r) 2+ 0, 16 W 0 (3-8)式中,q o巷道煤壁噴出瓦斯的初始強(qiáng)度,m 3/(m 2 min)V,一煤的揮發(fā)物,% OW o煤層原始瓦斯含量,m 3 /t;9 15睬煤工作面瓦斯排放預(yù)測見表3-1-7。3-1-69。煤綜采工作面瓦斯排放:q 3 = 15.75 里2X X1.43X (13.4-3. 1)= 1.61m3/min ; 30 x
55、24x60q 4 = ( 2X3. 5+4 ) XX0. 084 X (2 J1)=30 x24x60V 300/30/24/607. 70m3/mi n ;q挖= 1.61 + 7. 70 = 9. 31m3/mi n 。15 #煤綜采工作面瓦斯排放:q 3=12 XX1.4 1 X (1 0. 0 -3. 4 )= 0. 78m3/min ;30 x24x60q 4 = ( 2X3+4 ) X _X0.0 61 X (2 J 2500 -1)= 30 x24x60V 300/30/24/605. 08m3/mi n ;q挖= 0. 78 + 5. 08 = 5. 86m3/mi n 。開挖
56、工作面基本情況一覽表3T-6煤層煤層厚度 (男)密度(噸/米3)易揮發(fā) 的(%)道路段 (米2)車道長度 (男)行駛速度 (米/分鐘)氣體含量(m 3 /t)9 #4. 891.4314. 2515. 7525000. 00713.4015 #4. 351.4113. 721225000. 00710. 00注:礦山綜采速度為300m每月。掌子面瓦斯排放清單3-1 -7煤層煤壁氣流出量(m 3/min)下降的煤氣流出量(m 3 /min)絕對氣體 流出量(m 3/min)評論9 #7. 701.619.31綜合挖掘15 #5.080. 785.86綜合挖掘第二段礦區(qū)瓦斯排放根據(jù)礦山開采計劃,當(dāng)
57、礦山產(chǎn)量為18Mt / a時,將設(shè)置兩個礦區(qū),每 個礦區(qū)設(shè)置一個工作面和兩個驅(qū)動頭。礦區(qū)涌氣量除采礦和開挖外,還包 括礦區(qū)老空區(qū)涌出的瓦斯氣。由于該礦山為改擴(kuò)建礦山,目前采空區(qū)較多, 按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)取1.2。其計算公式為:Q(Z”.A+i44()Zq 掘,)q 區(qū)=;(3-9)式中:q面積生產(chǎn)礦區(qū)的相對瓦斯排放量,m 3 /t ;Ao生產(chǎn)礦區(qū)日均產(chǎn)量,t/d;q mining i一第i個工作面的相對瓦斯排放量,/t ;Ai第i個工作面日均產(chǎn)量,t/d;k生產(chǎn)礦區(qū)采空區(qū)瓦斯排放系數(shù);q開挖i一第i個開挖面的絕對瓦斯排放量,m 3 /mi no9 #煤層采區(qū)瓦斯相對排放量L2x (21.14x3600
58、 +1440 x2x9.31)4000=30.88m3/min絕對氣體排放量二 30. 88X4000/1440= 85. 78m3/min 。#煤層采區(qū)瓦斯相對排放量L2 x (11.66 義 1400 +1440 x 2 x 5.86)1740=23.21m3/min絕對氣體排放量二 23.21 X 1740 71440= 28. 05m3/min礦區(qū)瓦斯排放預(yù)測清單3-27煤層礦區(qū)工作面瓦 斯排放量 m 3 /t挖掘瓦斯 排放m 3 /min礦區(qū)日產(chǎn) 量(噸)氣體排放評論相對量m 3 /t絕對量m3 /min9 #XX礦區(qū)21. 149.31400030. 8885.78180萬噸/ 年
59、9. 3115 #XX礦區(qū)11.995.86174023.2128. 055. 86注:日產(chǎn)量5740噸(180萬噸/年),2個綜采工作面,4個綜采工作面。第三節(jié)礦井瓦斯排放/(、區(qū)隊)i=lEA)/Z=1(3-10)式中:q井礦井相對瓦斯排放量,m 3/t;q area i第i個生產(chǎn)礦區(qū)的相對瓦斯排放量,H1 3 /t ;A oi第i個生產(chǎn)礦區(qū)的日均產(chǎn)量,t;K” 采空區(qū)的瓦斯涌出系數(shù),根據(jù)開采條件,查表選擇,K” = 1.2 o鄉(xiāng)井=L2 x (30.88 x 4000+ 23.21 x 1740)4000+1740=34.27m3/t ;礦井絕對瓦斯排放量二 34. 27X (4000+
60、1740)/1440= 136. 59m3/min 。表3-3T礦井瓦斯排放預(yù)測結(jié)果煤層礦區(qū)瓦斯排 放量m 3 /t日產(chǎn)量(噸)煤礦瓦斯排放評論相對量m 3/t絕對量m 3 /min9 #32. 85400034. 27136. 59180萬噸/年15 #23. 741740注:日產(chǎn)量5740噸(180萬噸/年),2個綜采工作面,4個綜采工作面。由表3-3-1可知,當(dāng)?shù)V井到達(dá)核定產(chǎn)能1.8Mt/a時,該礦相對瓦斯排放量 為34. 27m7t,絕對瓦斯排放量為136.59m%iin,其中9 #煤的絕對瓦斯排放 量為為/min, 15 102. 94(1?#煤的絕對瓦斯排放量為33. 66m7mi
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