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1、前 言一、概况徐州矿务集团公司夹河煤矿（以下简称夹河煤矿)位于江苏省徐州市西北九里区境内。夹河煤矿于1965年2月开建，16年10月投产，设计生产能力4万t/。1979年月开始改扩建，设计生产能力20万t/a,994年月改扩建完成。200年核定生产能力140万ta。随着矿井开采深度的增加，自2005年以来,采掘活动全部进入800m水平以下，采掘工作面的瓦斯随着开采深度的增加而呈明显增加趋势.掘进工作面瓦斯涌出量平均达到23 m/min，回采工作面绝对瓦斯涌出量平均达到1153/in。2005年夹河煤矿被鉴定为高瓦斯矿井。夹河煤矿207年瓦斯鉴定结果为:矿井瓦斯相对涌出量539 mt,绝对量为3
2、7.7 3mn，为高瓦斯矿井。二、任务来源由于夹河煤矿要对低浓度瓦斯利用，受徐州矿务（集团)公司委托，煤炭科学研究总院抚顺分院承担了徐州矿务集团公司夹河煤矿抽采瓦斯工程设计任务.抚顺分院的设计人员研究和分析了夹河煤矿各煤层的赋存、开拓开采及瓦斯涌出情况后认为:夹河煤矿具备建立地面永久性瓦斯抽采系统的条件,同意承担该项任务，并签定了合同书。三、设计的主要依据1、煤矿安全规程206版；2、矿井抽放瓦斯工程设计规范（T50896）；、矿井瓦斯抽放管理规范(1997版）;4、煤矿瓦斯抽放规范（A1027-206)；、煤矿瓦斯抽采基本指标（1026006）；6、徐州矿务集团公司夹河煤矿煤层瓦斯基础参数测
3、定及突出危险性评价研究报告；（煤炭科学研究总院抚顺分院206年11月20日)；7、夹河煤矿低浓度瓦斯利用可行性分析报告；(徐州矿务集团公司夹河煤矿008年)8、夹河煤矿提供的其它地质资料和实测资料。四、设计的指导思想1、在符合规范要求,满足使用的前提下,尽可能降低成本,节省工程投资；2、尽量利用原有的巷道、已有的土地，不占用良田，不增加开拓费用;3、设备、管材选型留有余地，能满足矿井改扩建后的需求;、采用的工艺技术具有先进性，且符合现场实际。五、设计的主要内容通过对夹河煤矿生产及通风瓦斯资料的收集、现场调研、实地考察以及分析、论证和技术方案比较,提出了夹河煤矿抽放瓦斯工程设计。本次瓦斯抽放工程
4、初步设计主要包括设计说明书、机电设备与器材清册、概算书和图纸四部分. 矿井概况1。1交通位置夹河煤矿位于徐州市西北九里区境内,距徐州市约1km，以夹河矿主井为中心，地理座标为东经1171”，北纬3487，地面标高3742m。西陇海铁路干线从井田西南通过,矿铁路专用线在夹河寨与西陇海干线接轨，矿专用公路与徐沛公路干线连接，交通十分便。详见图1-1。图 矿井交通示意图1.2 自然地理.。1地形、地貌、河流及气象情况本区地势较为平坦，西南略低，地形坡度为千分之一点五，地表迳流条件较好，大气降水以蒸发及地表迳流的形式排泄，余下部分滞缓地渗入地下。本区河流不发育,天然水系只有故黄河,由北西向南东横穿井田
5、之中，与煤层及含水层露头的夹角为5557,因第四系中部有粘土及粘土类沉积物300m起到隔水作用，故大气降水及地表水系对矿井充水无直接影响.据徐州气象台的汇编资料，本区属南温带的鲁淮区，具有长江流域和黄河流域的过渡性特点，气候温和，日照充足,年降雨量充沛,夏季多雨，冬季干寒,常有寒潮霜冻，冰雹和旱风等气候现象,年平均气温14。4，最大风速达.4ms，霜降期一般在十一月至次年三月，最大积雪深度为247mm。1.2。2电源夹河现有地面35/6kV变电所一座,其5V双回路电源架空输电线路由柳新110kV区域变电所馈出，一回路为L95+2，长7。65k（其中LGJ9,长665k；LGJ120，长k)；另
6、一回路LG185，长102km，该变电所有两台变压器，型号为SFL160035,35/6V，1600kV。1。3 地质特征与煤层赋存1。31地层石炭二迭系地层是其含煤地层，在该区内均被第四系冲积层覆盖。本区钻探揭露的地层主要有:上石炭统太原组，下二迭统山西组和下石盒子组，上二迭统上石盒子组和第四系.现按地层沉积顺序分述如下：、上石炭统太原组(C3)整合于本溪组地层之上。全组厚约159.本组为浅海相与滨海过渡相交替沉积形成的地层,岩性组合特征明显，岩相旋回结构清晰，一般含薄厚层灰岩十三层，含煤0层,其中20、2煤为本区浅部可采煤层。全组地层大体可分六个旋回段，现将其岩性自下而上分述如下：1）第一
7、旋回:铝土质泥岩，灰色砂质泥岩,偶见薄煤层煤,灰色砂岩，22煤，十三灰（局部缺失）灰色砂质泥岩，深灰色泥岩,1煤,十二灰，灰黑色泥岩,十一灰,厚32。其中十二灰为深灰色，含燧石结核,中、下部富含蜓科化石，为本组主要标志层之一。十一灰为浅灰色薄层泥质灰岩，有时十一、十二灰合并为一层。2）第二旋回:深灰色砂质泥岩,灰色砂岩，2煤,十灰。厚22m。十灰为灰深灰色中厚层灰岩,含蜓科化石.)第三旋回：灰黑色砂质泥岩,浅灰色砂岩，砂岩、泥岩、7煤、深灰色泥岩，5煤，九灰，灰黑色泥岩，1煤,八灰。厚1m。)第四旋回：深灰色泥岩，13煤，七灰,灰黑色砂质泥岩，12煤，灰色泥岩，1煤，六灰。厚6m。5)第五旋回
8、：深灰色砂质泥岩,灰色砂岩，泥岩,五灰，灰色泥岩，四灰。厚8。四灰为灰色厚层灰岩,常含燧石结核，少含动物化石，为本组主要标志层之一。6）第六旋回：深灰色砂质泥岩，三灰，灰黑色砂质泥岩，灰色砂岩，二灰，灰黑色泥岩，一灰。厚30一、二灰间距小,常合并为一层，为浅灰色泥质灰岩，含大量海百合茎及珊瑚化石碎片，少含腕足类化石,其特征明显,为本组与山西组分界之标志层。、下二迭统山西组（p1)为本区主要含煤地层之一，整合于太原组地层之上，全组厚05.22。82m平均112.9m。本组为滨海三角洲冲积平原沉积地层,沉积旋回明显，大体可分为三个旋回段，含煤26层，现将岩性自下而上分述如下：1）第一旋回:灰黑色海
9、相泥岩，深灰色砂质泥岩，1煤，灰色砂岩，砂质泥岩，深灰色泥岩,9煤，厚35m。海相泥岩致密,性脆，含少量动物化石及黄铁矿,偶含钙质透镜体。2）第二旋回：灰灰白色细中粒砂岩,灰色砂质泥岩，深灰色砂质泥岩，7煤。厚m,其中7煤沉积稳定。 3）第三旋回：深灰色泥岩，灰色砂岩，深灰色泥岩,偶夹薄煤层，灰色质泥岩，灰灰白色中粒砂岩，绿灰色泥岩或杂色泥岩，厚4.、下二迭统下石盒子组（p12）为本区主要含煤地层,整合于山西组地层之上，全组厚1743220。5m，平均17m。本组为近海冲积平原沉积地层，岩性大致可分为上、下两段，下段发育了本区主要煤组，含煤21层,可分为下、中、上三个煤组,其中发育在中煤组的1
10、煤、2煤为本组主要可采煤层。现将岩性自下而上分述如下：）下段灰绿浅灰色中粗粒砂岩,含细砾，分选差(俗称分界砂岩)为本组与下伏山西组分界标志层,厚10.浅灰色含铝质泥岩，杂色泥岩。铝质泥岩沉积较稳定,厚11m.浅灰灰白色细粒砂岩,深灰色砂质泥岩,含层薄煤(为本组下分煤组）,厚1。浅灰色细粒砂岩，灰深灰色砂质泥岩，中夹26层薄中厚层煤(为本组中分煤组），厚3。浅灰色细粒砂岩,深灰色砂质泥岩，浅灰色砂岩,灰深灰色砂质泥岩，含03层薄煤（为本组上分煤组），厚10m。2）上段(1)灰色砂质泥岩,灰白色细粒砂岩,灰色泥岩,砂质泥岩，灰白色中粒砂岩。其中中粒砂岩（俗称0m砂岩）层位较稳定，平均厚1m，下距2
11、煤约60,可作为对比标志层，厚56。（2)灰灰绿色泥岩,砂质泥岩，灰色系细粒砂岩,杂色泥岩,厚87m.4、第四系(）不整合于各系地层之上,全系由砾石、粘土砂姜、亚粘土、粉砂土等组成。厚5.519.9m。1.32地质构造该区进行了三维地震勘探,中、小型断层及次一级褶皱得到有效控制，构造简述如下。1、褶曲:该区总体为一走向和倾向略有变化的单斜构造，地层走向北东北北东、倾向北西北西西,倾角25,平均20,局部倾角变化较大.位于8-14钻孔、1910钻孔之间发现向斜,轴向NE,倾角120，向斜轴被F22断层切割.位于2010钻孔、20-钻孔之间发现背斜，轴向NW,倾角50.、断层：依据三维地震勘探资料
12、,该区中、小型断层较发育,共1条.详见表1-2表-2 各断层产状统计表序号名称性质走向倾向倾角()落差（m)延展长度（m）切割煤层1D10逆NESE30010392、7、92DF11正NEENWW4501595152、7、93D3 逆NESE445010024DF1逆NESE30350225DF16 正W4083026DF7 逆SE4502027DF 正E35015258DF2 正NESE556001216002、7、9D2正SEE0550812210F22正NSE305501662、7、9F23 逆NNESEE55002503002、7、91。3.3煤层含煤情况：1、下二迭统下石盒子组本组煤
13、层属近海湖泊沼泽相沉积，煤层层数多，厚度变化较大，常有分叉合并，变薄与增厚等现象。但煤层都集中在下石盒子组下段中部，该含煤层段由浅灰色细粒砂岩，深灰色砂泥岩、泥岩和煤组成，厚约4，含煤211层。根据含煤段的煤岩驵合关系,可分为上、中、下三个分煤组，上分煤组在1煤顶板砂岩以上，下分煤组在2煤底板砂岩或砂泥岩以下。从全区分析，东部上分煤组发育，下分煤组不发育，西部下分煤组发育，上分煤组不发育。上分煤组常发育12层薄煤，下分煤组常发育1层薄煤，均极不稳定。本区主要可采煤层1煤、煤发育在中分煤组。2煤上距奎山砂岩16070m,下距分界砂岩9.30m,1、煤间距.23。92，平均2.50m。1煤顶板多为
14、深灰色泥岩或砂质泥岩，其上常发育一层厚23m的浅灰色细粒砂岩,普遍含菱铁质鲕粒条纹,称之顶板砂岩,有时为煤直接顶板，该砂岩可作为上、中分煤组划分标志。、2煤间多为泥岩、砂质泥岩，其下常有一层浅灰色细中粒砂岩.煤含2层夹矸,结构较复杂，以西不含夹矸;2煤常含2层夹矸，结构复杂.通过岩煤组合及测井曲线对比，认为本次所确定的1煤层位基本可靠，2煤层位可靠.2、山西组本组地层属滨海三角洲相沉积，沉积旋回明显,大致可分为三个旋回，沉积发育了26层煤，其中7煤9煤是本区沉积较稳定的主要可采煤层之一，7煤位于第二旋回顶部,9煤位于第一旋回顶部。7煤上距下石盒子组煤9.01112.8m，平均10460m,距分界砂岩34.8070。0m，平均4930m,下距一灰约62m，煤层厚而稳定，结构简单，其顶部普遍有一层513m的灰灰白色细中粒砂岩,底
