1、2008年 8月 1优秀设计XX煤化有限责任公司矿 井 瓦 斯 抽 采 工 程 初 步 设 计说 明 书（ 修 订 版 ）煤 炭 科 学 研 究 总 院 重 庆 研 究 院二 00八 年 八 月2008年 8月 2目 录前 言 .1第 一 章 矿 井 概 况 .4第 一 节 井 田 概 况 .4第 二 节 煤 层 赋 存 情 况 .9第 三 节 地 质 构 造 情 况 13第四节 矿井开拓与开采 .15第五节 矿井通风情况 .16第六节 矿井瓦斯涌出情况 .17第七节 现瓦斯抽采站概况 .17第二章 瓦斯储量及可抽量预测 19第一节 煤层瓦斯基本参数 19第二节 矿井瓦斯储量 21第 三 节
2、可 抽 瓦 斯 量 概 算 22第 四 节 瓦 斯 抽 采 规 模 及 服 务 年 限 .23第三章 矿井瓦斯涌出量预测 .28第 一 节 工 作 面 瓦 斯 涌 出 预 测 28第 二 节 采 区 瓦 斯 涌 出 量 33第三节 矿井瓦斯涌出量 .34第四节 抽采后瓦斯涌出量 .35第四章 矿 井 抽 采 瓦 斯 必 要 性 和 可 行 性 分 析 .37第一节 矿井抽采瓦斯的必要性 .37第二节 瓦斯抽采的可行性 38第五章 抽 采 方 法 设 计 40第一节 瓦斯来源分析 40第二节 抽采瓦斯方法选择 40第三节 抽采参数的确定 45第四节 抽采钻孔布置及施工 46第五节 抽采施工钻机选
3、型 482008年 8月 3第六章 瓦斯抽采系统计算及设备选型 .50第一节 抽采管路系统的选择及计算 50第二节 抽采设备选型计算 58第七章 工程建设分步实施及建设工期 63第一节 工程建设分步实施 .63第二节 建设工期 .64第八章 瓦斯抽采安全措施 .66第九章 瓦斯利用系统设计 .69第十章 地面工程 .70第一节 抽采站工业场地总平面布置 70第二节 抽采站建筑 72第三节 设备安装及管网布置 76第四节 给水（含水软化处理）排水 76第五节 采暖、供热与通风 81第十一章 供电及通讯 83第一节 抽采站供、配电及照明 83第二节 通讯 84第十二章 瓦斯抽采监测及控制 86第一
4、节 抽采监测设计内容 .86第二节 抽采监测系统设计总体方案 .86第三节 抽采监测系统设计 .87第十三章 环境保护 .91第一节 抽采瓦斯工程对环境的影响 .91第二节 污染防治措施 .91第三节 抽采站绿化 .92第十四章 抽采瓦斯组织管理 .93第一节 组织管理 .93第二节 瓦斯抽采组织机构管理 .93第三节 抽采钻场管理 .94第四节 安全管理 .962008年 8月 4第五节 抽采过程中撤、装管路时的管理 .97第六节 报表管理 .97第七节 瓦斯抽采管路管理 100第八节 主要安全技术措施 100第十五章 技术经济 102第一节 劳动定员 102第二节 投资概算及资金筹措 10
5、22008年 8月 5前 言山西XXX煤化有限责任公司矿 井 （ 以 下 简 称 XX煤 矿 ） 设 计 主 要 开 采8+9#、 15#煤 层 ， 设 计 生 产 能 力 为 0.9Mt/a, 为 高 瓦 斯 矿 井 ， 目 前 正 在 进 行矿 井 机 械 化 采 煤 升 级 改 造 ， 改 造 完 成 后 设 计 生 产 能 力 为 1.8Mt/a。该 矿 8+9号 煤 层 生 产 时 瓦 斯 涌 出 量 很 大 ， 2005年 3月 由 山 西 国 辰 建 设 工程 勘 察 设 计 有 限 公 司 、 阳 煤 集 团 技 术 中 心 通 风 与 瓦 斯 研 究 所 联 合 进 行 了
6、该矿 地 面 瓦 斯 抽 采 系 统 的 设 计 ， 其 设 计 主 要 技 术 指 标 如 下 ： 矿 井 生 产 能 力0.9Mt/a， 设 计 抽 采 能 力 26.62m3/min， 水 环 式 真 空 泵 型号为CBF410-2BV3,电机功率为160kw，抽采主管D3776mm螺旋焊缝钢管，预 抽 和 采 空 区 采 用 一套 系 统 混 合 抽 采 。随 着 采 掘 规 模 的 扩 大 以 及 采 掘 的 延 伸 ， 矿 井 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 也 随 之 增加 ， 矿 井 达 产 1.8Mt/a时 ， 现 有 的 瓦 斯 抽 采 系 统 将 远 远 不 能 满 足 矿
7、井 瓦 斯抽 采 工 艺 技 术 及 瓦 斯 抽 采 量 的 要 求 。为 了 保 证 矿 井 安 全 生 产 ， 并 为 矿 井 尽 快 达 产 创 造 有 利 条 件 ， XX煤化有限责任公司决 定 对 现 矿 井 瓦 斯 抽 采 系 统 进 行 改 扩 建 ， 并 于 2007年 10月 委托煤 炭 科 学 研 究 总 院 重 庆 研 究 院 进 行 矿 井 瓦 斯 抽 采 系 统 的 设 计 。2007年 12月 煤 炭 科 学 研 究 总 院 重 庆 研 究 院 向 XX煤 矿 提 交 了 XXX煤 化有 限 责 任 公 司 矿 井 瓦 斯 抽 采 工 程 初 步 设 计 说 明 书
8、 。 2008年 7月 27日 ， 山西 省 煤 炭 工 业 局 组 织 有 关 专 家 对 该 瓦 斯 抽 采 工 程 初 步 设 计 进 行 了 技 术 审 查 。根 据 山 西 省 煤 炭 工 业 局 制 定 的 瓦 斯 抽 放 工 程 设 计 编 制 提 纲 ， 专 家 审 查认 为 设 计 符 合 矿 井 抽 放 瓦 斯 工 程 设 计 规 范 及 国 家 有 关 规 定 ， 但 存 在 以下 问 题 及 建 议 ：1、 补 充 矿 井 、 工 作 面 瓦 斯 抽 采 指 标 设 计 及 验 算 内 容 。2、 补 充 抽 采 泵 选 型 曲 线 及 工 况 点 位 置 资 料 。3
9、、 进 一 步 优 化 、 细 化 采 煤 工 作 面 瓦 斯 抽 采 工 艺 设 计 内 容 。煤 炭 科 学 研 究 总 院 重 庆 研 究 院 根 据 专 家 提 出 的 问 题 及 建 议 进 行 了 相 应2008年 8月 6的 修 改 设 计 ， 并 进 一 步 完 善 了 原 初 步 设 计 。 XX煤矿目前未做煤与瓦斯突出鉴定，同时该矿提交的各种资料说明该矿目前尚未发生过煤与瓦斯突出动力现象，本次设计按高瓦斯矿井进行瓦斯抽采系统设计，今后若矿井发生煤与瓦斯突出动力现象，经鉴定为煤与瓦斯突出矿井后，应修改本设计。一 、 编 制 设 计 的 依 据1、原煤炭工业部矿井抽放瓦斯工程设
10、计规范（MT95018-96）（1997）。2、原煤炭工业部矿井瓦斯抽放管理规范（1997）。3、国家安全生产监督管理总局煤矿安全规程（2006）。4、国家安全生产监督管理总局矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）。5、国家安全生产监督管理总局煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）。6、国家安全生产监督管理总局煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）。7、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（国务院令446号）。8、山西省煤炭工业局瓦斯抽放工程设计编制提纲（晋煤安发2008313号）。9、 XX煤矿煤层瓦斯赋存规律及瓦斯抽放优化研究项目阶段报告（以下简称瓦斯赋存规律阶段
11、报告）。10、 XXX煤化有限责任公司矿井扩建可行性研究报告（以下简称扩建可行性研究报告）11、山西省XXX煤化有限责任公司生产矿井地质报告。12、XX煤矿提 供 的 其 它 设 计 资 料 和 基 础 数 据 。二 、 设 计 的 主 要 技 术 经 济 指 标2008年 8月 71.矿 井 9号 煤 层 平 均 瓦 斯 含 量 ： 13.40m3/t；残存瓦斯含量： 3.1m 3/t；钻孔瓦斯流量衰减系数： 0.18(d -1)；煤层透气性系数： 0.082 m 2/MPa2d；瓦斯放散初速度： 7.20矿 井 15号 煤 层 平 均 瓦 斯 含 量 ： 10.00m3/t；残存瓦斯含量：
12、 3.4m 3/t；瓦斯放散初速度： 5.942.设 计 瓦 斯 抽 采 量 ： 75m3/min纯 瓦 斯 (其中设计初期抽采瓦斯量45m3/min，二期抽采瓦斯量30m 3/min)；3.矿 井 瓦 斯 抽 采 率 ： 55%4.瓦 斯 抽 采 站 占 地 面 积 ： 0.6ha；5.抽 采 工 程 投 资 （ 初 期 ） ： 2492.40万元其 中 建 筑 工 程 ： 223.97万 元设 备 购 置 费 ： 432.45万 元安 装 工 程 ： 1418.69万 元工 程 建 设 其 他 费 用 ： 254.23万 元工 程 预 备 费 ： 163.05万 元6.抽 采 系 统 服
13、务 年 限 ： 60年 。2008年 8月 8第 一 章 矿 井 概 况第 一 节 井 田 概 况一 、 位 置 与 交 通XX煤矿矿区位于县城西北22km处，行政区划隶属晋中市。该矿有铁路专用线可从井口直达县城车站，而且井口有货台，铁路全长21km。石（家庄）太（原）公路从井田中部通过，沥清路面，每日班车数趟。县内各乡村之间均有简易公路，交通极为方便。二 、 地 形 地 貌井田位于阳泉构造堆积盆地的西北部，属黄土丘陵地貌，梁、峁比较发育，且平坦，沟谷多呈“U” 字形，仅东南、西南部有小面积基岩出露，为上石盒子组地层。地势东高西低，最高点在东南部的架梁三角点附近，标高1297.1m，最低点为西
14、南边界的白马河谷，标高1105m，最大高差192.1m，相对高差多在40100 m之间。三 、 水 源 、 电 源 及 通 信矿井主井口东北1.1km处有一眼深井，日供水量700m 3，水质呈中性，且悬浮物浓度小于150mg/L，悬浮物直径小于0.3mm，符合矿区用水水质标准。该矿现有供水方式为：深井水加压送至高位水池，利用静压供各用水点用水。供水系统中，深井泵为两台3水泵，一台工作，一台备用。工业广场高山水池位于副井口南部102m处，池底标高1100m，水池容积700m 3。生活区用水管路及工业广场地面供水管路采用水煤气钢管和聚乙烯管，枝状布置，均为埋地敷设，管顶埋深1.1m。矿井两回35k
15、V电源主供电源引自白家庄220kV变电站，备用电源（带电备用）引自XX35kV变电站。白家庄220kV变电站为本地区的枢纽站，现2008年 8月 9安装120MVA主变压器一台及150MVA主变压器一台，四回220kV电源线路；XX35kV变电站主变压器容量28MVA，35kV电源一回引自白家庄220kV变电站，导线LGJ150，输电距离11.7km，另一回引自平头110kV变电站，导线LGJ185，输电距离4km，目前最大负荷约8000kW。矿井供电电源可靠。矿井现装备有一台HJD-256型，容量为256门可扩充至1024门的地面行政电话总机，一台JSY-2000D型，容量为128门可扩充至
16、256门的井下调度总机，另外网通公司在公司内安装有2000门的电话总机基站，井下调度总机配有调度台，可实现通话跟踪、强拆、各方通话等功能。矿井对外、井上下通讯畅通。四 、 井 田 范 围 和 煤 炭 储 量矿区东西宽4.5km，南北长3.74.7km，形似玻璃罐头瓶，面积为19.0015km2。根据 山西省XXX煤化有限责任公司生产矿井地质报告，井田共探明资源/储量26402万t，其中采空区储量为845万t，具体各煤层储量见表1-1-2。根据煤炭工业石家庄设计研究院对该矿改扩建成1.8Mt/a的设计，矿井设计资源/储量减去工业场地煤柱、风井煤柱、大巷及采区上（下）山煤柱及开采损失后，得出矿井设
17、计可采储量为14757万t，井田批准开采6#、 8#、9 #、11 #、15 #、15 #下 层煤，其中主采煤层为 9#、15 #煤层。表1-1-2 各煤层煤炭储量表能利用储量（万t） 保安煤柱储量（万t）煤层号A111bB121bC122bA2M21B2S21C2S22采空区储量(万t)暂不能利用储量(332)小计6 1025 28 191 243 1244 8 466 63 68 95 5972008年 8月 109 1358 6100 461 92 350 56 747 9164 11 277 764 2 83 307 1126 15 1584 7170 685 149 694 127
18、193 10602 15下 526 1565 1152 53 314 59 200 3669 总计 3468 15112 4553 294 1360 416 1199 845 26402 五 、 矿 井 设 计 生 产 能 力 和 服 务 年 限矿井可采储量147.57Mt，设计生产能力将由0.9Mt/a改扩建成1.80Mt/a，矿井服务年限为58.6a。六 、 地 表 塌 陷 情 况根据XX煤矿对地表塌陷情况的监测，地表下沉各参数如下：（1）15 #煤：煤厚3.6m；9#煤：煤厚4m左右，倾角612。（2）岩移塌陷角走向73左右。（3）地表下沉率为采高的60%左右。（4）地表稳定期为1.52
19、年。第 二 节 煤 层 赋 存 情 况井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤19，自上而下编号为1#、2 #、3 #、4 #、5 #、6 #、7 #、8 #、9 #、10 #、11 #、12 #、13 #、13 #下 、15#、15 #下 、16 #、17 #。含煤地层总厚167.82m ，煤层总厚18.10m，含煤系数为10.8。可采煤层有6 #、8 #、9 #、11 #、 15#、15 #下 6层，可采煤层总厚13.72m，可采含煤系数8.2。6 #、9 #煤以瘦煤、贫煤为主，少量焦煤；8 #煤为瘦煤、贫瘦煤；11号煤以贫瘦为主，次为瘦煤；15 #煤以贫瘦煤为主，次
20、为贫煤；15 #下 煤为贫煤、贫瘦煤。2008年 8月 111、可采煤层（1）6 #煤位于山西组底部，上距K 8砂岩约45m，下距K 7砂岩（第三砂岩）3m左右。井田内39号孔以北小范围被剥蚀，P16、103号两孔尖灭。井田内大面积不可采，煤层厚度01.37m，平均0.95m。可采区分布于东部，面积约10km2，可采煤厚0.81.37m，平均1.14m。可采区内厚度变化不大，最厚点为307号孔，厚1.37m，结构简单，有时含一层泥岩夹矸。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为粉砂岩或细粒砂岩。底板为砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。本煤层属局部可采的不稳定煤层。北部和西北部为采空破坏区和采空区，南部有大量不
21、可采区。 （2）8 #煤位于太原组顶部，K 7砂岩下7m左右，下距9 #煤09.52m，平均3.84m，东部大面积与9 #煤合并，称8+9 #煤，西部有一片不规则状分布区。煤厚01.73m，平均1.09m，107号孔尖灭。可采区零星分布，可采面积约3.6km2。可采煤厚1.01.73m，平均1.29m。结构简单，以其明显的高灰分有别于其他煤层。顶板为泥岩，局部为炭质泥岩。底板为粉砂岩或细粒砂岩。本层属局部可采的不稳定煤层。本煤层在与9号煤层合并区附近少量采空，属局部可采煤层。 （3）9 #煤位于太原组上部，K 5砂岩（第一砂岩）上3m左右，局部直接覆于K 5之上。东部大面积与8 #煤合并，称8
22、+9 #煤，西部为8 #、9 #煤的分叉区。该煤层层位稳定，全井田可采。煤厚1.36.69m，平均4.89m。一般厚度大于3.5m。西部分叉区由南往北煤层由薄渐厚，规律明显，最厚处约6.5m。东部合并区的西部由北往南，煤层渐薄，合并区东部112号孔最薄，厚3.02m，往南北两测,煤层渐厚，最厚点为39号孔，达6.69m。结构中等，2008年 8月 12含夹矸04层，一般12层，岩性为泥岩或炭质泥岩，夹矸厚0.080.62m。含一层夹矸时，一般下分层厚度略大于上分层厚度。顶板为泥岩、砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩。底板为细、中粒砂岩，局部为砂质泥岩或粉砂岩。本煤层属全井田稳定可采煤层。在井田东北部
23、已大量开采，为主要开采煤层。（4）11 #煤位于太原组中上部，K 4石灰岩为其直接顶板，煤厚0.411.35m，平均0.92m。可采区主要分布于东部，可采面积约12km 2，占全井田面积近2/3。可采厚度0.801.35m，平均1m，厚度变化不大。最厚点为112号孔，厚1.35m。以103、112、14、P26号等4孔连线的中心较厚，向四周厚度递减。结构简单，含夹矸01层，夹矸厚度0.050.52m，一般夹矸厚度小于煤分层厚度，P26、112号孔夹矸厚度大于下分层厚度。底板为细粒砂岩，局部为砂质泥岩。本煤层属大部可采的较稳定煤层。本煤层在井田内尚未开采。（5）15 #煤位于太原组下部，大部分地
24、段K 2下 石灰岩为其直接顶板，局部顶板为泥岩。煤厚3.555m，平均4.35m。最厚点为14号孔，厚5m，往东本两测稍薄，井田内厚度变化不大，稳定可采。结构中等，含夹矸03层，夹矸厚度0.040.8m，一般小于0.2m，岩性为泥岩或炭质泥岩。底板为砂质泥岩或泥岩，局部为细粒砂岩。本煤层属全井田稳定可采煤层。本煤层在井田东北部已开采。（6）15 #下 煤位于太原组底部，上距15 #煤5.2m，下距K 1砂岩约14m，是本井田的最下一层可采煤层。煤层厚度1.112.13m，平均1.52m。最厚点为109号孔，厚2.13m。中部煤层较薄，其南、北两侧由薄变厚，又趋变薄。20号孔最2008年 8月
25、13薄，仅1.1m。总体来看，厚度变化不大。结构简单，含夹矸02层，一般01层，岩性为泥岩或炭质泥岩。顶板为泥岩或砂质泥岩，局部为中、细粒砂岩，底板为中、细粒砂岩，局部为砂质泥岩或粉砂岩。本煤层属全井田稳定可采煤层。可采煤层特征见表1-2-1。表1-2-1 可采煤层特征一览表煤号煤层厚度最小最大平均（m）煤层间距最小最大平均（m）夹石层数煤层结构稳定性可采性项板岩性底板岩性6# 01.370.95 01 简单 不稳定 局部可采 泥岩、砂 质泥岩 砂质泥岩8# 01.731.09 01 简单 不稳定 零星可采 泥岩 粉砂岩或细砂岩9# 1.306.694.89 04 中等 稳定 可采 泥岩、砂质
26、泥岩细、中粒砂岩11# 0.411.530.92 01 简单 较稳定 局部可采 K4石灰岩 细砂岩15# 3.555.004.35 03 中等 稳定 可采 K2下 石灰岩 砂质泥岩或泥岩15#下1.102.131.5213.6426.0419.3609.523.842.4521.2417.1639.9457.8148.183.227.385.2002 简单 稳定 可采 泥岩、砂质泥岩中、细砂岩2、煤层工业分析根据2007年9月煤炭科学研究总院抚顺分院对XX煤矿9 #、15 #煤层工业分析，9 #、15 #煤层工业分析结果见表1-2-2。表1-2-2 煤层工业分析结果表 挥发分（%）煤层 水分
27、Mad（%）灰分A ad（%） Vad Vdaf硫S Q（%）真比重 视比重 孔隙率 （%）9# 0.59 14.36 14.25 16.75 1.25 1.50 1.45 3.332008年 8月 1415# 0.36 8.25 13.72 15.01 2.27 1.49 1.45 2.683、煤尘爆炸性根据2007年9月煤炭科学研究总院抚顺分院对XX煤矿9 #、15 #煤层的煤尘爆炸性鉴定，9 #、15 #煤层煤尘爆炸性鉴定结果见表1-2-3。表1-2-3 煤尘爆炸性鉴定结果表 煤层 火焰长度（mm）抑制煤尘爆炸最低岩粉用量（%）有无爆炸性 备注9# 5 5 弱爆炸15# 5 5 弱爆炸4
28、、煤的自燃倾向性根据2007年9月煤炭科学研究总院抚顺分院对XX煤矿9 #、15 #煤层的自燃倾向性鉴定，9 #、15 #煤层自燃倾向性鉴定结果见表1-2-4。表1-2-4 自燃倾向性鉴定结果表 煤层吸氧量（ml/g，干煤）自燃倾向性等级自燃倾向性 备注9# 0.56 类 不易自燃15# 0.65 类 自燃第 三 节 地 质 构 造 情 况矿区总体构造为一走向近东西，倾向南的单斜构造，地层倾角一般2008年 8月 15为612，局部受断层影响倾角可达19。在此背景上又发育着次一级的褶曲，褶曲轴向呈东西向展布，两翼多不对称，向斜北翼陡南翼缓，背斜轴部开阔，倾角平缓。井田内断层较少，均为近东西走向
29、的正断层，落差235m。柱状陷落发育。总体来说，井田内构造复杂类型属中等类型。第四节 矿井开拓与开采一、开拓方式矿井现在采用斜井立井单水平开拓方式，有主斜井、副斜井、东回风斜井、北进风立井和西回风立井5个井筒；开采水平标高+950m，大巷基本沿东西方向布置；现主要开采9 #煤和15 #煤，局部探采6 #煤和8 #煤。改建成1.8Mt/a后，该矿井还是采用斜井立井单水平开拓方式，分组联合布置形式。根据9 #煤、15 #煤剩余储量的分布区域，在井田中西部沿南北向布置两组上、下山（各三条），上组煤沿9 #煤层布置皮带、轨道、回风下山；下组煤沿15 #煤层布置皮带、轨道、回风上、下山。上、下山与矿井现
30、有系统之间采用轨道、回风巷相连接。在下山两侧沿走向布置工作面，由边界向下山方向后退回采。矿井共划分六个采区，上、下组煤各三个采区。首采煤层为9 #煤和15 #煤，9 #煤和15 #煤各布置一个工作面达到设计产量。其中9 #煤为综采工作面，采高4.4m，工作面长度为160m，日进尺4.8m，正规循环率为0.8,年推进度为1267m，回采率为93%。15 #煤为轻型综采放顶煤工作面，采高4.1m，采2m，放2.1m，工作面长度为140m，日进尺2.4m，正规循环率为0.85,年推进度673m，下层回采率为95%，放顶煤回采率为75%。二、采区布置与开采顺序根据井田内各煤层开采现状及采区分布情况，全
31、井田划分为六个采区，其中，上组煤划分为三个采区，编号为四、五、六采区；下组煤划分为2008年 8月 16三个采区，编号为三、七、八采区。井田内各煤层按煤层间距可分为上、下两组，上组煤包括6#、8 #、9 #、11 #四层煤，下组煤包括15 #、15 #下 两层煤。主采煤层为9 #和15 #煤层，二者间距70m左右。9#煤各采区之间的开采顺序为：先采五采区（投产后过渡期内同时开采四采区剩余储量），再采六采区。15#煤各采区之间的开采顺序为：建井期间开采3采区，投产后先采七采区，后采八采区。三、采煤方法与顶板管理矿井扩建后，主采煤层仍为9 #和15 #煤层，根据煤层赋存情况，顶底岩性、开采现状、各
32、煤层煤质及产量配比情况，确定9 #煤层采用走向长壁一次采全高综采采煤法，15 #煤层采用走向长壁轻型综采放顶煤采煤法，顶板管理方式采用全部垮落法。第五节 矿井通风情况一、通风方式矿井目前采用分区式通风系统，抽出式通风方式，扩建完成后，仍采用分区抽出式通风，新主井、副井，进风行人井（老主井）为进风井；西风井、北风井为回风井，东风井停止使用。其中西风井主要用于9 #煤各采区回风用，北风井用于15 #煤各采区回风用。采面通风情况为9 #煤工作面采用“一进两回”的通风系统，15 #煤工作面采用“一进一回” 的通风系统。二、矿井供风量矿井改扩建设计初稿总风量7320m 3/min，其中，9 #煤回采工作
33、面设计风量为2880m 3/min，掘进工作面设计风量为660m 3/min；15 #煤回采工作面设计风量为858m 3/min，掘进工作面设计风量为300m 3/min。2008年 8月 17目前，矿井实际回风量为东风井5300m 3/min，西风井3600m 3/min，共8900m3/min。第六节 矿井瓦斯涌出情况2006年矿井瓦斯等级鉴定结果为：绝对瓦斯涌出量19.76m 3/min，相对瓦斯涌出量13.30m 3/t；二氧化碳绝对涌出量2.50m 3/min，相对涌出量1.70m3/t，为高瓦斯矿井。鉴定时生产能力为60万t/a，月均日产量为2140t。2007年矿井瓦斯等级鉴定结
34、果为：绝对瓦斯涌出量25.43m 3/min，相对瓦斯涌出量12.95m 3/t；二氧化碳绝对涌出量3.55m 3/min，相对涌出量1.81m3/t，为高瓦斯矿井。鉴定时生产能力为90万t/a，月均日产量为2828t。目 前 ， 矿 井 处 于 改 扩 建 阶 段 ， 且 开 采 的 煤 层 属 于 浅 部 煤 层 ， 因 此 ，矿 井 瓦 斯 涌 出 量 较 小 。 根 据 XX煤 矿 2008年 1 4月 测 风 报 表 ， 2008年 全矿 井 最 大 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为 23.13 m3/min（ 含 瓦 斯 抽 采 量 5 m3/min） ，150302工 作 面 最
35、大 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为 3.0 m3/min， 090412工 作 面 绝 对 瓦斯 涌 出 量 为 7.5m3/min以 上 （ 含 瓦 斯 抽 采 量 5m3/min） 。但根据XX煤矿详查地质报告，瓦斯含量与埋藏深度成正比，即由浅到深逐渐增大，因此，随着矿井技改完成、产量增加及开采深度的加深，矿井瓦斯涌出量必将大量增加。第七节 现瓦斯抽采站概况XX煤矿目前建有地面瓦斯抽采站，安装有两台CBF4102BV3型水环式真空泵，电机功率为160kw，最大抽气量为130m 3/min。瓦斯抽采站其它主2008年 8月 18要设备有S9315型变压器2台，QFX2型低压开关柜2台，XGN
36、210型高压开关柜2台；防爆防回火装置2套；2TC24型自吸泵2台，流量为18m 3/h，扬程22m，电机功率2.2kw；避雷针2套；监测系统一套。为了统一管理新、老瓦斯抽采泵站，原瓦斯抽采泵站的瓦斯泵房，泵房内的瓦斯管路系统，原泵房外的防爆防回火装置，吸空管，排气管和变压器将保留。供排水系统、避雷系统、监测系统、供配电系统将与新瓦斯抽采站统一重新设计。2008年 8月 19第二章 瓦斯储量及可抽量预测第一节 煤层瓦斯基本参数煤 层 瓦 斯 基 本 参 数 包 括 煤 层 瓦 斯 压 力 、 瓦 斯 含 量 、 钻 孔 自 然 瓦 斯 涌出 量 、 钻 孔 瓦 斯 涌 出 衰 减 系 数 、
37、煤 层 透 气 性 系 数 、 煤 的 工 业 分 析 、 瓦 斯吸 附 常 数 、 煤 的 孔 隙 率 、 煤 的 瓦 斯 放 散 初 速 度 、 坚 固 性 系 数 及 钻 孔 瓦 斯组 分 等 参 数 。一 、 矿 井 煤 层 瓦 斯 基 本 参 数 井 下 实 际 测 定 情 况 瓦 斯 赋 存 规 律 阶 段 报 告 中采 用 井 下 间 接 测 定 法 测 定 9#和 15#煤 层瓦 斯 基 本 参 数 。 其 瓦 斯 基 本 参 数 测 定 结 果 如 下 ：9#煤 层 ：原煤瓦斯含量： 4.645.68m 3/t；煤层瓦斯原始压力： 0.560.7MPa；钻孔瓦斯流量衰减系数：
38、0.18(d -1)；煤层透气性系数： 0.082 m 2/MPa2d；煤层对瓦斯的吸附性： 吸附常数a=57.14m 3/t，b=0.20Mpa -1。瓦斯放散初速度： 7.2；煤的孔隙率： 3.33测点距地表垂深： 186237m；15#煤 层 ：原煤瓦斯含量： 1.66m 3/t；煤层瓦斯原始压力： 0.160.19MPa；煤层对瓦斯的吸附性： 吸附常数a=54.64m 3/t，b=0.23Mpa -1；瓦斯放散初速度： 5.94；煤的孔隙率： 2.68测点距地表垂深： 236m。2008年 8月 20二 、 地 勘 时 期 煤 层 瓦 斯 含 量 测 定 情 况XX煤矿地质详查报告中，
39、通过对井田内 P26号孔煤芯取样分析， 1g可燃物质中CH 4含量，8+9 #煤为15.76ml，15 #煤为10.95ml（表2-1-1）。瓦斯 含 量 换 算 成 原 煤 瓦 斯 含 量 ， 则 9#煤 层 瓦 斯 含 量 为 13.40m3/t， 15#煤 层瓦 斯 含 量 为 10.00m3/t。根据XX煤矿详查地质报告，矿 井 煤 层 瓦斯含量与埋藏深度成正比，即由浅到深逐渐增大。瓦斯风氧化带深度为50m。表2-1-1 煤层瓦斯含量表煤中自然瓦斯成分（）孔号 煤号CH4含量（ml/g） CH4 CO2 N2 分带煤层埋深（m） 备注9 15.76 94.77 0.53 4.70 沼气
40、带 472.8115上 10.95 96.78 2.90 0.32 沼气带 539.4P2615下 1.64 91.87 5.24 2.89 沼气带 549.18 偏小三 、 矿 井 目 前 瓦 斯 涌 出 情 况目 前 ， 矿 井 处 于 改 扩 建 阶 段 ， 且 开 采 煤 层 处 于 浅 部 煤 层 ， 煤 层 瓦 斯含 量 低 ， 矿 井 瓦 斯 涌 出 量 较 小 。 根 据 XX煤 矿 2008年 1 4月 测 风 报 表 ， 全矿 井 最 大 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 为 23.13m3/min（ 瓦 斯 抽 采 量 5m3/min） ，150302工 作 面 最 大 绝 对
41、 瓦 斯 涌 出 量 为 3.0m3/min， 090412工 作 面 绝 对 瓦斯 涌 出 量 为 6.33m3/min（ 瓦 斯 抽 采 量 5m3/min） 。四 、 设 计 所 需 的 煤 层 瓦 斯 含 量根 据 瓦 斯 赋 存 规 律 阶 段 报 告 ， 采 用 井 下 间 接 测 定 法 测 定 的 9号煤 层 瓦 斯 含 量 为 4.64 5.68m3/t, 测点埋深 186237m ； 15号 煤 层 瓦 斯含 量 为 1.66m3/t， 测点埋深236m。根 据 测 定 的 结 果 进 行 矿 井 瓦 斯 涌 出 量预 测 与 矿 井 目 前 开 采 水 平 内 瓦 斯 涌
42、 出 情 况 基 本 符 合 ， 但 根据XX煤矿详查地质报告，矿 井 瓦斯含量与埋藏深度成正比，即由浅到深逐渐增大。随着矿井开采深度的加深，矿井瓦斯含量必然不断增加，到时 瓦 斯 赋 存 规2008年 8月 21律 阶 段 报 告 中 所 测 煤 层 瓦 斯 含 量 将 明 显 偏 小 。因 此 ， 根 据 XX煤 矿 煤 层 赋 存 情 况 、 矿 区 地 质 构 造 及 周 边 矿 井9#、 15#煤 层 实 际 赋 存 情 况 ， 地 质 勘 探 时 期 9#、 15#煤 层 煤 层 埋 深472.81m， 15#煤 层 埋 深 539.4m时 ， 原 煤 瓦 斯 含 量 分 别 为
43、： 9#煤 层13.40m3/t， 15号 煤 层 10.00m3/t， 基 本 符 合 矿 井 深 部 瓦 斯 含 量 真 实 情 况 。目 前 ， 矿 井 已 经 开 采 深 度 为 250m左 右 ， 因 此 ， 将 13.40m3/t及 10.00m3/t分 别 作 为 XX煤 矿 9#煤 层 、 15#煤 层 平 均 瓦 斯 含 量 ， 本 次 设 计 中 以 地 质 勘探 时 期 P26孔 瓦 斯 含 量 作 为 矿 井 瓦 斯 涌 出 量 预 测 的 基 本 依 据 。由 于 矿 井 地质勘探时，仅对一个钻孔进行了瓦斯取样分析，而且实 测瓦 斯 基 本 参 数 又 较 少 ， 因
44、此，所采用的煤层原始瓦斯含量值不确定性较大，建 议 该 矿 今 后 加 强 各 煤 层 瓦 斯 基 本 参 数 的 测 定 工 作 ， 以便修正瓦斯抽采设计，同时使之能更科学合理的指导矿井瓦斯的抽采工作。第二节 矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量指煤田开发过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量，包括可采煤层瓦斯储量、可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层瓦斯储量以及围岩瓦斯储量的总和，其计算公式如下：WK (K1K2)AiXi （ 2-1）式 中 WK矿 井 瓦 斯 储 量 ， Mm3；K1可 采 煤 层 影 响 范 围 内 不 可 采 邻 近 煤 层 瓦 斯 储 量 系 数 ；K2围 岩
45、 瓦 斯 储 量 系 数 ；Ai矿 井 第 i个 可 采 煤 层 的 煤 炭 储 量 ， Mt；Xi第 i个 可 采 煤 层 瓦 斯 含 量 ， m3/t。根 据 XX煤 矿 煤 层 赋 存 情 况 及 顶 底 板 岩 性 分 析 ， 可 采 煤 层 影 响 范 围 内不 可 采 邻 近 煤 层 赋 存 不 稳 定 ， 根 据 经 验 ， 取 K1=1.3， K2=1.1。 由 于 无 其它 煤 层 瓦 斯 含 量 数 据 ， 6#、 8#、 11#煤 层 距 9#煤 层 较 近 ， 因 此 取 9#煤 层2008年 8月 22的 瓦 斯 含 量 值 作 为 其 邻 近 煤 层 的 瓦 斯 含
46、 量 ， 经 计 算 ， 得 出 XX煤 矿 的 瓦 斯储 量 为 4365.28Mm3， 说 明 XX煤 矿 的 瓦 斯 储 量 较 为 丰 富 。表2-2-1 XX煤矿瓦斯储量计算结果表煤层 瓦斯含量(m3/t)煤炭地质储量(Mt)围岩及不可采煤层含量系数瓦储储量(Mm3)备 注6 13.40 12.44 238.378 13.40 5.97 114.409 13.40 91.64 1756.0011 13.40 11.26 215.7615 10.00 106.02 1516.0815下 10.00 36.69 524.67合计 264.02K1=1.1K2=1.34365.28第 三
47、节 可 抽 瓦 斯 量 概 算可 抽 瓦 斯 量 是 指 瓦 斯 储 量 中 在 当 前 技 术 水 平 下 能 被 抽 出 的 最 大 瓦 斯量 ， 其 计 算 下 ：W抽 Wk k （ 2-2）式 中 W抽 可 抽 瓦 斯 量 ， Mm3； k矿 井 瓦 斯 抽 采 率 ；根据实测和开采情况来看，XX煤矿的煤层透气性较低，但增加抽采时间及其他增加抽采效果的措施后，会提高抽采率。所以综合分析，按矿井抽采率 k=0.55进行瓦斯可抽量概算。计算结果见表2-3-1。从 计 算 结 果 看 ， 矿 井 可 抽 瓦 斯 量 约 为 2400.92Mm3,这 为 矿 井 瓦 斯 开发 利 用 提 供
48、了 较 为 充 足 的 资 源 条 件 。表2-3-1 XX煤矿可抽瓦斯量计算结果表煤 层 煤层瓦斯储量(Mm3) k可抽瓦斯量(Mm3)备 注2008年 8月 236 238.37 0.55 131.118 114.40 0.55 62.929 1756.00 0.55 965.8011 215.76 0.55 118.6715 1516.08 0.55 833.8515下 524.67 0.55 288.57合计 4365.28 0.55 2400.92第 四 节 瓦 斯 抽 采 规 模 及 服 务 年 限一、 抽采量预计回采工作面的瓦斯抽采量按下式计算:q= （2-3）KLMX12 36540t式中 q预抽期间平均瓦斯抽采量，m 3/min；K邻近层和围岩瓦斯储量系数，K=1.2；L1工作面长度，m；L2工作面平均走向长度，m；M煤层平均厚度，m；煤的视密度，t/m ；X煤层瓦斯含量，m 3/t；瓦斯预抽率，；t预抽时间，年。9#煤层按工作面平均走向长度2500m，
