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煤矿瓦斯抽放设计说明

XX县XX镇XX煤矿瓦斯抽放设计说明书目录概述 (3)1 矿井概况 (4)1.1交通位置 (4)1.2 井田地形与气候 (5)1.3 井田地质构造情况 (6)1.4煤层赋存情况 (6)1.5矿井开拓方式 (7)1.6矿井通风方式及邻近矿井瓦斯涌出 (7)2 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性 (8)2.1XX煤矿瓦斯治理现状 (9)2.2矿井通风及瓦斯管理情况 (9)2.3瓦斯最大涌出来源与构成 (11)2.4 瓦斯抽放的必要性 (11)2.4.1 相关法规的要求 (11)2.4.2 采掘工作面瓦斯治理的需要 (12)2.5瓦斯抽放的可行性 (12)2.6矿井瓦斯储量与可抽量 (13)3 矿井瓦斯抽放方案初步设计 (14)3.1 抽放方法选择的原则 (14)3.2 抽放瓦斯方法选择 (15)3.3 矿井瓦斯抽放量预计 (15)3.4 抽放服务年限 (15)3.5 抽放参数的确定 (15)3.6 瓦斯抽放参数监测 (15)4 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算及设备选型 (16)4.1 矿井瓦斯抽放设计参数 (16)4.2 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算 (16)4.2.1 瓦斯抽放管网系统 (16)4.2.2 瓦斯抽放管管径计算及管材选择 (16)4.2.3 管网阻力计算 (17)4.2.4 瓦斯抽放管路敷设 (18)4.2.5瓦斯抽放管道的附属装置 (19)4.3 瓦斯抽放泵选型计算 (21)4.3.1 瓦斯抽放泵流量计算方法 (21)4.3.2 瓦斯泵压力计算方法 (21)4.3.3 瓦斯抽放泵选型计算 (22)4.3.4 瓦斯抽放泵选型 (22)5 瓦斯抽放泵站布置 (23)5.1 瓦斯抽放泵 (23)5.2瓦斯抽放泵站供电 (24)5.3 瓦斯抽放泵给排水 (26)5.4 防雷设施 (26)5.5 瓦斯抽放泵站照明 (26)5.6 瓦斯抽放泵站通讯 (26)5.7 抽放系统实时监测 (27)5.8 泵房采暖, 通风 (27)6. 瓦斯抽放系统的安装 (27)6.1瓦斯抽放系统安装的基本要求 (27)6.2 瓦斯抽放泵的安装 (27)6.3 瓦斯抽放, 排放管路及附属设施安装 (27)7 环境保护 (27)7.1 抽放瓦斯工程对环境的影响 (27)7.2 污染防治措施 (28)7.3 抽放站绿化 (28)8 瓦斯抽放组织管理及主要安全技术措施 (28)8.1 组织管理 (28)8.2 瓦斯抽放组织机构管理 (29)8.3 瓦斯抽放钻场管理 (29)8.4 采空区抽放管道的拆装 (31)8.5 瓦斯抽放管路管理 (31)8.6 主要安全技术措施 (31)8.7 钻机操作规程 (32)8.8 瓦斯抽放泵司机作业操作规程 (33)8.9 瓦斯抽放报表管理 (35)9 瓦斯抽放工程技术经济指标 (35)9.1 劳动定员 (35)9.2 投资概算 (36)9.3 矿井瓦斯利用 (36)概述XX县XX镇XX煤矿1983年建矿,2002年建成投产,2007年被华恒矿业有限责任公司收购,改名为XX公司XX县XX煤矿,设计生产能力为150kt/年,核定生产能力100kt/年。

根据XX县XX煤矿矿提供的矿井设计和矿井瓦斯涌出资料(2010年鉴定报告), 矿井绝对瓦斯涌出量为17.33m3/t, 相对瓦斯涌出量为3.463 m3/min, 属于高瓦斯矿井. 随矿井产量的增加和开采围的扩大, 该矿今后主采煤层采掘工作面和采空区的瓦斯涌出量都将进一步增大.为贯彻执行党和国家的”安全第一, 预防为主”的安全生产方针和国家安全生产监督管理局制定的”先抽后采, 以风定产, 监测监控”的煤矿安全生产管理方针, XX县XX煤矿已在井上安装了一套为矿井工作面服务的永久式瓦斯抽放泵站和与其相配套的瓦斯抽放系统,抽出的瓦斯直接排放到空气中。

根据行业管理部门要求, 高瓦斯矿井需要建设高低压两套抽放设施。

为此特编写XX煤矿瓦斯抽放系统方案设计说明书.一.编制本设计方案的依据1. 《矿井抽放瓦斯工程设计规》(MT95018-96),中华人民国煤炭工业部,1997年.2. 《矿井抽放瓦斯管理规》,中华人民国煤炭工业部,1997年.3. 《煤矿安全规程》,国家煤矿安全监察局,2011年.4. 《防治煤与瓦斯突出规定》,国家煤矿安监总局,2009年.5. XX县XX煤矿的通风、生产、瓦斯地质等相关资料.二.设计的主要技术经济指标1. 矿井绝对瓦斯涌出量: 10.29m3/min(最大时期)2. 矿井相对瓦斯涌出量: 17.33m3/t;3. 矿井瓦斯抽放量: 3.1 m3/min(最大抽放量)。

三.矿井煤层瓦斯基础参数测定结果:XX县XX煤矿已经对矿井开采煤层瓦斯基础参数进行了测定。

其测定结果如下:XX公司XX县XX煤矿1983年建矿,2002年建成投产,2007年被华恒矿业有限责任公司收购,改名为XX公司XX县XX煤矿,设计生产能力为150kt/年。

1.1交通位置XX公司XX县XX煤矿位于XX县东南165°方向,直距约16公里处。

地理极值座标:东经104°20′03″~104°20′57″,北纬25°27′14″~25°28′23″,行政区划属XX县XX镇所辖。

矿区围呈不规则多边形,面积3.3099 平方公里。

其矿界拐点坐标见表1.2-1。

矿区东侧有XX主干公路经过,现矿山有简易公路与之相通,公路里程约4公里,北至XX县城约38公里,由XX县到市为73公里,交通方便(见交通位置图1)。

1.2 井田地形与气候1). 地形地貌特征矿区位于省东部,属构造剥蚀、侵蚀低地貌。

山脉走向呈南东-北西向展布。

地势总体为北西高南东低。

最高处为矿区西南无名山包,海拔高程+1865.0米,最低点为矿区东南块择河河床,海拔高程为+1628.45米,最大相对高差221.55米,一般为100米左右。

地形坡度15°~45°之间,植被覆盖率较低,约20%左右。

2). 气候区属北亚热带山地季风气候,四季温差变化不大,最低气温-5℃,最高气温34.9℃,年均气温13.8℃。

3). 降水量每年11月至次年2月为冬季,常出现冰雪天气。

雨量充沛,最大日降雨量143.7毫米,年平均降雨量为1098.6毫米,降雨多集中在5~9月,占年降雨量的79%。

一年中的3~4月为风季,年最大风速23米/秒,年平均风速3.4米/秒,以西南风为主。

年相对湿度75%。

1.3 井田地质构造情况矿区构造位处扬子准地台(I)、滇东台褶带(I2)、台褶束(I34)之XX凹褶(I34-3)的次级构造恩洪复向斜中段的西部边缘。

是滇东煤田的重要组成部分之一。

区域出露地层由老到新主要有二叠系上统峨嵋山玄武岩组(P2β)、龙潭组(P2l);三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。

1.4煤层赋存情况矿区煤层赋存于二叠系上统龙潭组(P2l)中,地层平均总厚243.93m,含煤27~56层。

其矿区含可采煤层5层,平均可采总厚9.54m,平均可采含煤系数3.91%。

煤层倾角3~14°为近水平产出。

各可采煤层特征如下:1、C7煤层位于龙潭组三段(P2l3)中部,下距C9b煤层32.5米。

煤层厚度在0.34-2.27米,平均1.20米。

结构简单,局部夹0.10-0.17米灰色隐晶质高岭石粘土岩夹矸。

属大部可采较稳定型煤层。

煤层顶底板为薄层状泥质粉砂岩。

2、C9b煤层位于龙潭组二段(P2l2)顶部,下距C13煤层28-30米。

煤层厚1.27-3.85米,平均2.28米。

结构较简单,局部含1-2层粘土岩夹矸。

属全区可采较稳定型煤层。

煤层顶板为砂岩,底板泥岩中常含鲕状菱铁矿,是识别该煤层的良好标志。

3、C13煤层位于龙潭组二段(P2l2)中部,下距C16煤层约30米。

煤层厚度0.47-2.78米,平均厚1.31米。

为单一结构煤层,大部可采。

煤层顶底板均为泥岩。

4、C16煤层位于龙潭组一段(P2l1)顶部,下距C19煤层25米左右。

煤两极厚度0-1.95米,平均1.06米。

常含1-2层高岭石粘土夹矸,属局部可采不稳定型煤层。

煤层顶板为细砂岩,底板为粉砂岩。

5、C19煤层位于龙潭组一段(P2l1)中上部,下距C21煤层40米左右。

煤两极厚0.10-1.30米,平均0.75米,以单一煤层为主,局部含夹矸一层,不稳定。

煤层顶板为灰绿色细砂岩,底板为粉砂岩。

属局部可采不稳定薄煤层。

6、C21煤层位于龙潭组一段(P2l1)中下部,下距C23煤7.20米。

两极厚0-2.38米,平均厚0.89米。

结构较复杂,含1-4层粘土岩夹矸。

煤层顶、底板皆为粉砂岩。

煤层厚度不稳定,矿区大多为厚度小于0.70米的不可采区。

7、C23煤层位于龙潭组一段(P2l1)下部,下距C24煤8.30米。

两极厚0.3-3.75米,平均厚0.79米。

大部为单一结构,偶含1-4层粘土岩夹矸。

煤层顶、底板皆为粉砂岩。

属局部可采不稳定薄煤层。

8、C24煤层位于龙潭组一段(P2l1)底部,下距玄武岩基底约10米。

两极厚0-3.25米,平均厚1.26米。

此煤为复杂结构煤层,含1-3层稳定粘土岩夹矸。

煤层顶、底板皆为粉砂岩。

属局部可采较稳定煤层。

1.5矿井开拓方式XX煤矿采用斜井开拓方式,工作面采用走向长壁式开采, 一次采全高, 全部陷落法管理顶板。

2009年, 矿井的生产能力达到100kt/年,矿井服务年限大约为16年。

1.6矿井通风方式及邻近矿井瓦斯涌出XX煤矿目前开采九煤和十三煤。

采用分区对角式抽出式通风,主井和副井进风,一采风井和二采风井回风。

一采风井安装两台FBCZ-6-NO.19型轴流式风机,二采风井安装两台FBCDZ-4-NO.14型轴流式对旋风机,风量为2890m3/min。

2 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性根据国家煤矿安全监察局2011年颁布的《煤矿安全规程》第145条规定, 如果矿井绝对瓦斯涌出量超过40.0m3/min, 无论井型大小, 也不管煤层有无煤与瓦斯突出危险性, 必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统。

《煤矿安全规程》, 《矿井瓦斯抽放管理规》以及《煤炭工业设计规》有关条款规定: 当一个回采工作面的绝对瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min, 采用通风方法解决瓦斯问题不可能或不合理时应采用瓦斯抽放措施。

XX煤矿一号井历年来瓦斯等级鉴定情况表表2-1井。

2010年11月XX煤矿委托中国矿业大学和方圆中正工贸,对XX煤矿煤层瓦斯基础参数进行测定工作,测定煤层为9煤、13煤。

表2-2根据以上分析,XX煤矿全矿井瓦斯绝对涌出量仅为3.46m3/min(如表2-1),且瓦斯参数测定结果表明不需要进行抽放。

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