煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计

上传人:aa****6 文档编号:36719728 上传时间:2018-04-01 格式:DOC 页数:34 大小:357.50KB
返回 下载 相关 举报
煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计_第1页
第1页 / 共34页
煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计_第2页
第2页 / 共34页
煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计_第3页
第3页 / 共34页
煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计_第4页
第4页 / 共34页
煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计_第5页
第5页 / 共34页
点击查看更多>>
资源描述

《煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计》由会员分享,可在线阅读,更多相关《煤矿地面钻井预抽采区8煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计(34页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、目 录一、前言二、矿井概况及瓦斯赋存状况2.1 矿井概况2.2 瓦斯赋存状况三、103、105 采区及1034、1051 工作面概况3.1 103 采区及1034 工作面概况3.2 105 采区及1051 工作面概况四、地面采动井抽采理论和矿区抽采实践4.1 下保护层开采作用机理4.2 井下开采岩层移动特征4.3“O”形圈理论4.4 下保护层及被保护层开采范围的确定 4.5 矿区采动井抽采实践五、1034、1035 工作面瓦斯储量和可抽瓦斯量的预测六、103、105 地面钻井予抽 8 煤卸压瓦斯方案6.1 地面采动布置原则6.2 地面钻井布置方案6.3 钻井结构设计1七、地面管路设计及设备校核

2、7.1 新建抽放泵站7.2 新建地面瓦斯抽放管路系统八、地面钻井抽采工程费用概算九、井上下两种抽采瓦斯方案比较9.1 井下抽放方式9.2 井上下工程费用比较9.3 地面钻井及井下抽采优缺点比较9.4 有关抽采参数的考察十、地面钻井抽采工程效益分析10.1 产气量预测10.2 经济效益10.3 矿井安全效益10.4 环境效益十一、结论和建议11.1 结论11.2 建议2XX 矿业集团 XX 庄煤矿地面钻井预抽地面钻井预抽103103、105105 采区采区 8 8 煤卸压瓦斯煤卸压瓦斯防治瓦斯初步设计防治瓦斯初步设计一、前言XX 庄煤矿为高瓦斯突出矿井,年产煤炭 200 吨左右。8 煤层属特厚构

3、造煤结构,煤层透气性系数低,=8.310-4毫达西。8 煤开采过程中曾发生煤与瓦斯突出事故及自燃发火事故,始突深度294m。由于第一水平煤炭储量不多,矿井正向二水平过度,煤和瓦斯突出的危险性也将进一步增大,为解除 8 煤突出威胁,二水平拟改变开采程序,先采103、105 采区 10 煤下保护层,经采动卸压释放,同时抽采被保护层 8 煤卸压瓦斯。由地面钻井抽采采动区中组煤卸压瓦斯,已先后在 XX 芦岭矿、海孜矿取得成功,共施工了 13 口井,单井产气最大已达 368 万m3。实践证明:地面钻井抽采中组煤卸压瓦斯,是解除 8 煤突出威胁,和减少回采面瓦斯涌出量防治瓦斯的最佳途径之一;同时地面井抽采

4、瓦斯的浓度高,是发电或民用的清洁、高效燃料。因此贯彻“以抽促采,以用促抽”的方针,应做到抽采与利用并重,实现先抽后采,提高瓦斯利用经济效益,保护矿区环境,达到3“一举三得”的效果。根据集团公司领导指示,充分利用该矿二水平先采 10 煤保护层的条件,安排地面钻井抽采 8 煤卸压瓦斯。为此,特编制 XX 庄矿地面钻井预抽103、105 采区 8 煤卸压瓦斯,防治瓦斯初步设计 ,结合开采进度,分期安排实施。二、矿井概况及瓦斯赋存状况2.1 矿井概况XX 庄煤矿位于安徽省宿州市东 15 公里,属于宿东向斜的北半部,往东南以 F1断层和-勘探线与芦岭矿分界。走向长9.5 公里,宽 1.5-4.5 公里,

5、井田面积 23.5km2。第四系覆盖层厚度 247m,地面标高+25.0m,含煤地层为二迭纪石盒子组和山西组,地层倾角西部平缓 15-25,东部 45-90,局部倒转。含煤 18-25 层,平均可采总厚度 13.65-16.08m,其中 8、10煤层为主采煤层,煤种为气煤、1/3 焦煤,煤岩特征见表 2-1 及附图 2-1。可采煤层特征表 2-1厚度(m)顶、底板岩性煤层 名称最大最小平均层间距 (m)结构稳定 程度顶板底板可采范围61.9001.01简单不稳定泥岩泥岩2、4采 区77.4501.50复杂较稳定砂、岩 粉砂岩泥岩大部分可采828.075.49.98复杂稳定泥岩 粉砂岩泥岩全井田

6、可采92.501.70简单不稳定泥岩泥岩7采区可 采104.902.3025-3020-251-570-80 简单较稳定粉砂岩粉砂岩大部分可采4井田位于徐州宿县弧形构造带南端的宿东向斜北部,受燕 山期构造运动的影响,地质构造复杂,井田内东 翼地层倾角60-80受 F4逆断层切割,西翼地层倾角 12-25(图 2-2) ,井田内落差大于 30m 的断层有 19 条,其中正断层 13 条,逆断层 6 条,按断层走向可分三组,F10以南为 N10-20E 的斜切断层组,以北为 N60-80W 的斜切断层组,井田东翼为走向断层组。井田北部煤系上方有砾岩含水层(五含) 、岩溶发育,富水性强,水文地质条件

7、比较复杂,南翼水文地质条件比较简单。矿井年原设计生产能力 120 万吨,1974 年 12 月建井,1983 年 4 月投产,1988 年扩建为 180 万吨/年,2007 年核定220 万吨/年,目前年生产能力 200 万吨。矿井设计以竖井底板运输大巷采区石门开拓,两个开采水平。第一水平标高-435m,回风水平标高-275m,一水平设计 10 个采区,南部向斜西翼有一、三、五、七 4 个采区,北部向斜西翼有二、四、六、八 4 个采区,东翼有十、十二两个采区,采区以断层为界,一般长 800-1200m,倾斜长 520-600m。二水平设计标高-680m,目前开采正向二水平过度。采煤方法,采用走

8、向长壁顶板垮落、放炮落煤,单体液压支柱和铰接顶梁支护、部分采用简易放顶煤开采。矿井有 3 座回风井(南一、南二、西风井) ,采用两翼对角混合式通风,其中南一风井已于 2002 年关闭停运,目前总抽风量为/min,工广西部风井已建瓦斯抽放泵站,装备两台纳西姆公5司生产的 2BE3-420 水环式真空泵,配 132KW 电机,能力120m3/分,南二风井拟建抽放泵站,装备 2 台 2BE1600 型水环式真空泵,配备 315KW 电机,额定流量为 300m2/min,其中1 台工作、1 台备用,服务于三、五、七及南翼二水平采区。井下八七采区装备一套移动抽放系统,能力 80m3/分。2007 年矿井

9、瓦斯鉴定绝对涌出量 38.56 m3/分,相对涌出量 10.96 m3/t,抽放量 2006 年为 529.0 万 m3。2.2 矿井瓦斯赋存状况XX 庄矿南、北两翼瓦斯赋存状况有明显的差异,由于 F10剪切断层斜切宿东向斜北段,造成 XX 庄矿南、北翼煤层互不相连,瓦斯也不构通,彼此成为独立的块段。断层北侧是向斜的仰起端,三面可以沿露头排放瓦斯,加之中生代对煤系切割深,煤盆变浅,煤系之上是透气性好的“五含与四含” ,煤系瓦斯经历了长期排放,形成了今天的低瓦斯区。断层南侧,向斜的枢组(褶皱轴)往南加深,地表基岩面又有所提高,煤层枢纽轴到煤层的露头斜距长,煤内拥有瓦斯的绝对量大,煤系上覆的第三系

10、“四含“不发育,透气性低,自第三纪以来煤层处于封闭状态,因此南翼为瓦斯突出危险区,始突深度约在-294m 标高附近。XX 庄主要高瓦斯突出煤层为 8 煤层,也是该矿主采煤层,由于宿东向斜是西寺坡断层上盘的一个逆冲推覆构造体,相对于宿南向斜,它是外来系统。它的推移距离在 20 公里以上,地层在推移过程中沿软弱层 8 煤层的层面滑动,使宿东向斜 8 煤层遭6受搓揉和不同程度的破碎。8 煤破坏类型,据有关调查资料,全区内由顶部到底部破坏程度差异较明显,而在走向上差异不明显,并有下列规律:由XX 庄矿北翼采区到南翼采区,一直再延续到芦岭矿 8 采区,8煤层顶部是一层 1.0-1.3m 厚分布稳定的破坏

11、轻微煤层,为完好的块状煤或碎裂煤,除顶分层外,各剖面上煤层均以碎粒煤、鳞片煤为主。各种破坏类型煤分层在走向不连续。这种结构往南到芦岭八采区不明显,芦岭八采区 8 煤层底部变成块状煤,形成四层结构。据实测煤的坚固性系数(f) ,瓦斯放散初速度(P)和综合指标 K 值,为评价煤层突出可能性的指标。8 煤层顶分层各实测点 f 值,P 值,K 值很接近,说明顶分层这层硬煤特性很一致。除顶分层外,而南北两区的 f、P、K 值的平均值也较接近,可以看作南、北差异不大,所有剖面平均 f 值均小于 0.5、K 值均不大于 15,所有剖面平均P 值小于 10。由于综合指标 K 值等于或大于 15,这些煤分层具有

12、突出倾向性,在其它条件配合下,突出会从它些层位发生。详见表 2-2-1井田南翼各钻孔煤样 f、P、K 值统计表(顶分层除外) 2-2-1F 值P 值K 值 采 区最小最大 /平均(样品数) 最小最大 /平均(样品 数)最小最大 /平均(样品 数) 一采(2 个孔)0.260.77/0.54(14)410/6(14)539/12(14)三采(2 个孔)0.30.64/0.51(8)610/7(8)933/16(8)7五采(3 个孔)0.230.67/0.45(13)510/7(13)935/17(13)井田内仅有瓦斯取样钻孔 10 个,其中以补 9 线 3 号孔瓦斯含量最大,标高473.44,可

13、燃基甲烷含量 15.97m3/t,分析基甲烷含量 12.29 m3/t,推算压力值 3.05Mpa,气体成分甲烷为92.26%,CO2、0.58%、N23.16%为优质煤层气。南翼一、三、五采区内共有 5 个有效实测瓦斯压力值,三采-435 大巷为2.6Mpa,五采人行下为 2.1Mpa,中国矿大 1994 年根据瓦斯压力梯度及 8 煤瓦斯含量等值线图推算 8 煤3、5采区不同深度的煤层瓦斯压力及瓦斯含量见表 2-2-28 煤层3、5 采区瓦斯压力和瓦斯含量推算值表 2-2-2煤层标高瓦斯压力/Mpa瓦斯含量/m3/t-3601.949.95-3902.2710.79-4102.4911.29

14、-4502.9312.19-4803.2612.80-5303.8113.70-5604.1414.19-5904.4714.65-6204.8015.08-6505.1315.49-6805.4615.88-7105.7916.26-7406.1216.62煤层瓦斯(又称煤层气)为洁净、高效的新能源,必须做到开发与利用并重,为规划开发利用,有关单位曾计算了资源量,8预测总资源量 31.0 亿 m3,其中矿井范围内为 14.74 亿 m3,深部 16.43 亿 m3,综合开发、利用瓦斯资源的潜力很大。三、103、105 采区及1034、1051 工作面概况3.1 103 采区及1034 工作面

15、概况103 采位位于 XX 庄矿二水平南翼,采区北以 F23断层及南一风井煤柱为界,南以 F19-1断层为界,浅部以 1031 工作面为界,深部以-680 等高线为界,采区为单翼开采,走向长650700m,倾斜长 580-600m,采区可采储量 220.6 万吨,划分成 4 个阶段,第一阶段为-400 大巷煤柱,首采面为1034面,正准备掘进。上覆 8 煤为83 采区首采面,底板瓦斯抽放巷已开好(约530m)抽放巷距 8 煤底板 30m、岩巷断面 9m2、锚喷支护巷道中每 30m 布置钻窝,向 8 煤打密集扇形钻孔,抽放 8 煤卸压瓦斯,8 煤-430m,瓦斯含量 10.5m3/T。1034

16、工作面为103 采区北翼二区段,走向长 530m,倾斜 140m,倾角 23-24,煤厚 2.5m,工作面可采煤量 19.3万吨,工作面风巷标高-473m,机巷标高-53771m,预计工作面瓦斯含量 12-13m/T,煤层直接顶板岩性为砂质泥岩,老顶为中粒砂岩。工作面计划于 2008 年 7 月 16 日投产,至 2009 年2 月结束。为二水平 10 煤第一个投产的综采面。3.2 105 及1051 工作面概况105 采区位于 XX 庄矿二水平南翼,南以芦岭矿108 采区为邻,北以105 回风上山与103 采区相邻,浅部以-450m9等高线,深部-680 等高线为界,设计为单翼采区,走向长1250m,划分为 6 个阶段,详见图 3-2。首采面为1051 工作面,该面尚未掘进。上覆 8 煤为85 采区、85 一阶段底板设计一条瓦斯抽采巷,预计 1200m,由底板瓦斯抽采巷向 8 煤打扇形

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 学术论文 > 毕业论文

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号