君鑫煤业抽采达标方案设计资料

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1、登封市君鑫煤业有限责任公司矿井抽采达标工艺方案设计2014年 12月 1 日第一章矿井概况、交通位置登封市君鑫煤业有限责任公司（以下简称“君鑫煤业”）位于登 封市石道乡境内，北东距登封市约 25km,南距汝州市约25km,伊川- 登封的公路在矿区西北部约 2km处通过，区内有至石道乡和临汝镇等 地的乡级公路，登封煤田专用铁路从矿区北部通过，交通比较便利。 详见交通位置示意图1-1-1。*MH电与rtTFtrtI4TUS也由直工二日加五白I酊勺&rrItft,置1当高R?沮生瑞童庄图1-1-1交通位置示意、矿区地质构造本井井田范围地质构造以褶曲为主，受区域构造影响，井田总体呈一走向东西，倾西北的

2、单斜构造。倾角一般3129三、矿区地层本区地层属华北地豫陕地区嵩箕小区,矿区地层自老而 新（自下而上）沉积有寒武系、 石炭系、 二叠系、 三叠系、 新 近系及第四系。寒武系为矿区的含水层，自下而上分为：张夏组、崮山 组。石炭系自下而上分为：上统本溪组、上统太原组。上统 本溪组为铝质泥岩的隔水层，上统太原组共有8层煤分别为： 一 1 煤（厚 0.2 至 0.3 m） ； 一 2煤（厚 0.2 至 0.3 m） ； 一 3煤 （厚 0.2 至 0.3 m） ； 一 4 煤（厚 0.2 至 0.4m） ； 一 5 煤（厚 0.3 至 0.6m） ; 一 6 煤（厚 0.38 至 0.6 m）; 一

3、7 煤（厚 0.1 至 0.3 m）; 一 8 煤（厚 0.02 至 0、 1 m）。 开采保护层为一 6煤。二垒系下统的山西组，赋存着矿井主采二1煤层。四、可采煤层批准煤层： 保护层为一6煤层， 主采煤层 （被保护层） 为二1煤层。一 6煤层：结构简单，煤层平均厚度0。38至0。6nl煤层顶板为泥岩和粉砂岩，底板为泥岩。二1煤层：结构简单，煤层平均厚度0。28至14。52m煤层顶板为泥岩、 粉砂岩、 石英砂岩， 底板为粉砂岩、 石英砂岩、 砂质泥岩。第二章矿井瓦斯 第一节矿井瓦斯概况一、二1煤层的瓦斯压力与瓦斯含量11煤层瓦斯压力(见表1):号孔 位置孔径(mrm倾角(。)方位角(0 )见煤

4、 深度 (m)见煤标高(m)垂深(m)煤厚(m)表压读数(MPa绝对压力(MPa+8 0 EE部皮 带头东 133m 处75+531914.897.794062.680.480.58+80 E二部皮 2带头东349.5m处75+51410.8934013.30.290.39+80 E二部皮 3带头东120.5m处75+40014.593.14174.50.20.3+80西人巷X5西75+35417.791.854141.50.20.339m处东翼皮带5 下山斜120m 处75+504813.8638.24274.470.80.9东翼皮带 6下山斜120m 处75+244821.5635.774

5、293.350.350.45+8。西人7巷X5西19m处75+35416.991.44141.50.20.3+80f二部皮8 带头东171.5m处75+31417.1894174.90.30.4中国矿业大学实测二1煤层瓦斯压力数据表（表1）中国矿业大学结合其为君鑫煤业所测试煤的吸附常数推算出的瓦斯含量（见表2）,分别绘制瓦斯压力梯度图（图1）和瓦斯含量梯 度图（图2）。标高/m压力/MPa瓦斯含量/m3/t+ 1500.153.24+ 1000.497.55+600.759.6401.1611.76-501.4913.01-1001.8314.01-1502.1614.83二i煤层瓦斯压力和瓦

6、斯含量推算值（表2 ）瓦斯压力-标高曲线图（图1 ）+100+500-50-100-150-标高:ni瓦斯含量-标高曲线图（图2 ）i煤层瓦斯赋存规律1、瓦斯分带性由钻孔瓦斯分析可知，本区由浅至深瓦斯分带明显，依次出现瓦 斯风化带及甲烷带，各带的展布方向大致与煤层走向平行，瓦斯风化带大体在煤层底板标高+250m以浅，CH成分80% CH含量 80% CH4含量2 3 18.05m/t.daf 。2、CH含量随深度增加而增大区内二i煤层CH含量由西向东走向上逐渐降低，变化明显，在 倾向上由南向北随煤层埋藏深度的增加逐渐增高，呈现出正相关的线性变化规律，并具不均衡性。3、CH含量与地质构造的关系区

7、内构造相对简单，仅有东部边界龙泉寺正断层（F1 ）切断二1煤层。 54 线以东为滑动构造发育地段，本次补勘结合以往勘探阶段经57线、58线钻孔取样分析，CH成分45.5798.55%, CH含量2.4018.05 m3/t.daf。与55勘探线以西区段CH含量相比形成较大的差异， 说明Hti导气性较好，属开放性或半开放性质断层，为瓦斯的逸散提 供了通道，在Ht1 附近形成了一定范围的低CH4 区 。应当指出的是， 煤层瓦斯含量具有随煤层埋深增加而增加的总体趋势，但其赋存也有不均衡性，建议矿井在采掘过程中，在地压大、煤厚及产状骤变地段、断裂带尖灭处附近，应加强瓦斯监测、矿井通风等措施，预防瓦斯聚

8、积、异常涌出、瓦斯突出的现象和事故发生，防患于未然。第二节 矿井瓦斯涌出量计算矿井瓦斯涌出量预测的任务是确定新矿井、 新水平、 新采区投产后瓦斯涌出量的大小， 它是矿井通风设计、 瓦斯抽采设计和瓦斯管理 必不可少的基础参数。目前， 矿井瓦斯涌出量预测方法可概括为两大类： 矿山统计法和分源预测法。矿山统计法根据对本矿及邻近矿井实际瓦斯涌出量资料的统计分析，得出矿井瓦斯涌出量随开采深度变化的规律，来推算新矿井或延深水平的瓦斯涌出量。 它要求被预测的回采工作面在开采方法、煤层赋存条件、瓦斯地质条件与样本工作面相同或相似，否则，预测准确率难以保证。 分源预测法以煤层瓦斯基础参数、 煤层赋存条件、顶底板

9、及邻近煤层情况、采煤方法等为基础，根据瓦斯涌出来源和各瓦斯源的涌出规律，计算回采工作面、掘进工作面、采区及矿井的瓦斯涌出量。 该方法适应于各种采煤方法回采工作面瓦斯涌出量预测，只要选取的计算参数合理，可以取得较高的预测准确率。结合君鑫煤业实际情况以及目前所掌握的采、掘面瓦斯资料，本设计的瓦斯涌出量预测采用分源预测法进行。按矿井瓦斯主要涌出 源：回采（包括开采层、围岩和邻近煤层）、掘进及采空区瓦斯涌出 规律对本矿二1煤层、邻近层工作面、掘进工作面的瓦斯涌出量进行 计算，最终达到预测各煤层采区、全矿井瓦斯涌出量的目的。一、二1煤层瓦斯涌出量计算1、二1煤层采煤工作面瓦斯涌出量计算回采工作面的瓦斯涌

10、出量包括开采层瓦斯涌出量（包含围岩）和邻近层瓦斯涌出，即回采工作面相对瓦斯涌出量为邻近层瓦斯涌出量 和本煤层瓦斯涌出量之和。本矿主采二 1煤层，22采区（上段）其邻 近一 6煤岩层为其保护层，因为一 6煤岩层回采工作面超前二1煤层回 采工作面，所以二1煤层回采工作面瓦斯涌出量不考虑邻近一 6煤岩 层的瓦斯涌出。对于一次采全高的采煤工作面，采煤工作面的瓦斯涌出量计算公 式如下：mQ采=K1X K2XK3X M （Wo- Wc）式中Q采一开采煤层相对瓦斯涌出量，nVt ;K一围岩瓦斯涌出系数，取k1 = 1.3 ;七一工作面丢煤系数，取回采率的倒数。二1煤为中厚煤层，工作面回采率取95%,则（=1

11、.053;（一工作面巷道瓦斯预排影响系数，K3= （L2h） /L;其中：L一工作面长度，二1煤取120mlh一掘进巷道预排等值宽度，取10m;则 仁=0.83。mi开采层厚度，取2.5m;Ml开采层采高，取2.5m;W-开采煤层原始瓦斯含量，根据中国矿业大学所出示的登封 市君鑫煤业有限责任公司君鑫煤矿瓦斯地质图说明书及图3-1-2得出22采区（上段）浅部工作面（标高+100+40m）的二i煤原始瓦斯 含量为7.5510.46m3/t ,平均为9 m3/t ; 22采区（上段）深部工作 面（标高-20-80m）的二i煤原始瓦斯含量为12.313.64m3/t ,平 均为 13 m3/t ;W原

12、煤的残存瓦斯含量，因矿方没有实测数值，所以根据 AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法附录 c查处二1煤层的原 煤残存瓦斯含量为3m3/t o将以上数据代入可得：22采区（上段）浅部二1煤层采煤工作面相对瓦斯涌出量Q采=1.3 X 1.053 X0.83 X （2.5 +2.5） X （ 9-3） =6.82 m3/t22采区（上段）深部二1煤层采煤工作面相对瓦斯涌出量Q采=1.3 X 1.053 X0.83 X （2.5 +2.5） 乂 （13-3） =11.36 m3/t 22采区二1煤采煤工作面日产量为 818t。经计算，22采区（上段）浅部二1煤层采煤工作面相对瓦斯涌出 量6.8

13、2m3/t ,绝对瓦斯涌出量为 3.87m3/min。22采区（上段）深部二1煤层采煤工作面相对瓦斯涌出量11.36 m/t ,绝对瓦斯涌出量为6.45m3/min。2、二1煤层（上段）掘进工作面瓦斯涌出量计算掘进工作面的瓦斯是由巷道煤壁和掘进落煤两部分组成，掘进工作面瓦斯涌出量采用下式计算：、掘=口。q(2 JL/v-1)+S u 丫 ( W- Wc)式中Q掘一掘进工作面瓦斯涌出量，m3/min ;D1巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m,对于薄及中厚 煤层，D 2m0, mo为开采层厚度；则二i煤层取5.0m；u平均掘进速度，m/min,按120m/月考虑，取0.0027;L一巷道长度，m取950;S一掘进端头见煤面积，m2,取10.2 ;丫一煤的密度，t/m3,取1.41 ;W一运出矿井后煤白残存瓦斯量，m3/t ,取1.5;q0煤壁瓦斯涌出强度，m3/ (m2 - min),无实测值参考 q0=0.0260.0004(V daf)2+0.16/W。，22 采区浅部二 1 煤层 q0=0.0007m3/m2 . min;22 采区浅部二 1 煤层 q0=0.0005m3/m2 min;Vdaf一煤的挥发分，%,取14.4;W开采煤层原始瓦斯含量，22采区(上段)浅部工作面(标 高+ 100+40mj)的二1煤原始瓦斯含量为7.5510.46m3/t ,平均为9 m3/t ;