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1、郑煤集团马池煤矿有限责任公司地面瓦斯抽放系统方案设计47郑煤集团瓦斯防治研究所二00七年十月郑煤集团马池煤矿有限责任公司地面瓦斯抽放系统方案设计承担单位：郑煤集团瓦斯防治研究所协助单位：郑煤集团马池煤矿有限公司郑煤集团登封分公司报告编写： 马汉滋报告审核： 李丰良负 责 人： 殷秋朝完成时间： 2007年10月26日目 录前言. 31 矿井概况 41.1交通位置. 41.2井田地形与气候. 41.3井田地质构造情况. 41.4煤层赋存及煤质情况. 41.5矿井开拓方式. 51.6矿井通风方式及矿井瓦斯等级鉴定结果. 62矿井瓦斯抽放的必要性与可行性 8 2.1回采工作面瓦斯涌出量预测结果. 8
2、 2.2矿井瓦斯涌出来源与构成. 9 2.3瓦斯抽放的必要性. 9 2.4 瓦斯抽放的可行性. 11 2.5 矿井瓦斯储量与可抽量. 113矿井瓦斯抽放方案初步设计 133.1抽放方法选择的原则. 133.2抽放瓦斯方法选择. 133.3抽放量预计及抽放服务年限. 163.4瓦斯抽放钻孔施工及设备. 174. 瓦斯管网系统选择、管网阻力计算及设备选型. 19 4.1矿井瓦斯抽放设计参数. 19 4.2瓦斯管网系统选择与管网阻力计算. 19 4.3瓦斯抽放泵选型计算. 265. 瓦斯抽放泵站设计. 28 5.1瓦斯抽放泵. 28 5.2瓦斯抽放泵站供电. 29 5.3瓦斯抽放泵给排水. 31 5
3、.4防雷设施 31 5.5瓦斯抽放泵站照明 31 5.6瓦斯抽放泵站通讯 31 5.7抽放系统实时监测 31 5.8泵房采暖、通风. 316瓦斯抽放系统的安装. 32 6.1瓦斯抽放系统安装的基本要求 32 6.2瓦斯抽放泵的安装 32 6.3瓦斯抽放、排放管路及附属设施安装. 327环境保护. 33 7.1抽放瓦斯工程对环境的影响 33 7.2污染防治措施 33 7.3抽放站绿化 338瓦斯抽放组织管理及主要安全技术措施. 34 8.1组织管理 34 8.2瓦斯抽放组织机构. 34 8.3瓦斯抽放钻场管理 34 8.4采空区抽放管道的拆装 36 8.5瓦斯抽放管路管理 36 8.6瓦斯抽放安
4、全技术措施 37 8.7钻机操作规程. 37 8.8瓦斯抽放泵司机操作规程. 38 8.9瓦斯抽放报表管理 409瓦斯抽放工程技术经济指标. 42 9.1劳动定员 42 9.2投资概算 429.3方案一与方案二对比. 42 9.4矿井瓦斯利用 4210结论及建议 46参考文献. 47前 言郑煤集团马池煤矿有限责任公司是一对资源整合矿井，位于登封市白坪乡马池村。是由登封市马池煤矿、三元曹村煤矿、白坪申发煤矿和郑煤集团2005年6月共同组建而成，开采二1煤层，开采标高为-100+150m，位于白坪井田西翼浅部，目前正在进行30万吨的技术改造。技术改造后设计生产能力0.3Mt/a。根据该矿提供的矿井
5、设计和2004年矿井瓦斯鉴定报告, 矿井绝对瓦斯涌出量为5.14m3/t, 相对瓦斯涌出量为9.25 m3/min，属于低瓦斯矿井。由于12采区瓦斯含量较大，实际按高瓦斯矿井管理。根据矿井技改方案安全专篇防治瓦斯的要求，+100m以深为煤与瓦斯突出危险区，必需按突出危险区域进行管理。根据河南省煤炭工业局2007豫煤安1号文河南省煤炭工业局关于巩固成果再接再厉，全面开创我省煤矿安全生产新局面的决定的要求，“突出矿井或绝对瓦斯涌出量大于40m3/min的矿井，必须建立地面瓦斯抽放站”，受马池煤矿的委托，郑煤集团瓦斯防治研究所在登封分公司、马池煤矿的配合下，通过收集大量瓦斯资料和计算，按照煤矿瓦斯抽
6、放管理规范、煤矿瓦斯抽放技术规范、煤矿瓦斯抽放工程设计规范等规定为马池煤矿地面瓦斯抽放系统进行设计，编制了郑煤集团马池煤矿有限责任公司地面瓦斯抽放系统方案设计。1 矿井概况1.1 交通位置郑煤集团马池煤矿位于登封市南部白坪乡，北距登封市20km，东临白坪火车站。白坪新上公路从矿区北部通过，矿区西距207国道仅5km，交通便利。1.2 井田地形与气候1.2.1 地形地貌特征该区为低山丘陵区。地势北高南低，海拔标高+649+425m，相对高差224m。本区地处淮河流域颍河水系，矿区内水系不甚发育，以季节性溪流为主，冲沟发育，多呈南北向。矿区东侧为白江河，属季节性河流，受大气降水支配，夏、秋雨季汛期
7、水量较大，冬、春干旱季仅为一细小溪流，对矿井开采无直接影响。1.2.2 气候及降水本区属典型的大陆性半干旱气候，夏、秋两季炎热多雨，冬、春两季低温干旱少雨。年降水量为416.51102.9mm，一般为614.6756.73mm，降雨多集中在7-9三个月，约占年降水量的6070%。年平均气温14.6，最低气温-18.2，气温最高可达40.5；年平均蒸发量1669mm；最大冻土深0.20m，最大积雪厚0.38m，年无霜期246天。春、夏、秋三季以东北风、东风为主，冬季以西北风为主，最大风速2830m/s。根据河南省地震局资料，本区近期未发生过大的破坏性地震。19741975年有过两次地震，烈度为5
8、6度。1.3 井田地质构造情况本矿区位于华北地台区、嵩箕断隆南缘，东金店卢店向斜西段南翼。全区为单斜构造，地层走向8090,倾向350360，倾角1825，区内无大的断层通过。属构造简单类型。1.4 煤层赋存及煤质情况1.4.1 煤层本区含煤地层为石炭二迭系，含煤地层总厚大于385m，含九个煤组计煤，煤层总厚15m，含煤系数6.02%。可采煤层主要为二1煤层，而一1煤、五3煤层大面积可采，四3煤层局部可采。二1煤层位于二迭系下统山西组下部，为本矿开采对象，煤厚013.3m，平均煤厚5.00m，倾角1826，局部地段出现特厚点，煤层稳定，结构简单，不含夹矸。顶板一般为大占砂岩，局部有炭质泥岩伪顶
9、，底板为砂质泥岩或炭质泥岩。矿山范围内，二1煤层埋深20m，展布标高+30080m。本矿区位于华北地台区、嵩箕断隆南缘，东金店卢店向斜西段南翼。全区为单斜构造，地层走向8090,倾向350360，倾角1825，区内无大的断层通过。属构造简单类型。1.4.2 煤质二1煤呈黑色、多粉末状，结构简单，组织疏松，强度低易污手。其视密度为1.38t/m3。经测定分析：二1煤层原煤灰分（Ad）13.72%、硫分（Std）0.79%、水分（Mad）0.9%、磷分（Pd）0.005%0.175%、挥发分（Vdaf）11.81%、恒容高位发热量（Qgr.V.ad）29.76MJ/kg；煤灰软化温度（ST）137
10、5。为中低灰、低硫、特低磷、高熔点、贫煤，是良好的民用与工业用煤。1.5矿井开拓方式马池煤矿有限责任公司是由登封市马池煤矿、三元曹村煤矿、白坪申发煤矿和郑煤集团2005年6月共同组建而成，开采标高为-100m以上+150m以下煤炭资源，开采二1煤层，年设计生产能力30万吨。1.5.1技术改造方案：矿井开拓方式为单水平开下山拓全井田。利用马池煤矿的主立井作为技术改造后的主提升井，马池煤矿的副斜井作技改后矿井的副斜井，担任矿井的辅助提升任务，利用曹村煤矿的主、副斜井扩修后并联作矿井的专用回风井，担任矿井的回风任务。 该矿沿井田走向划分为2个采区。即11双翼采区和12单翼采区。其开采顺序先采11采区
11、，后采12采区。采区工作面开采顺序为由上而下、跳采开采。主要巷道有专用回风下山、皮带下山，总回风大巷、12采区机轨合一大巷、矿井泵房变电所、采区车场及水仓布置在底板岩石中，轨道下山、主井底大巷、采区巷道布置在煤层中。根据矿井煤田地质条件及郑煤集团公司对郑州煤炭工业集团马池煤矿有限责任公司矿井技术改造方案的批复第六条，在+100m水平以深采用三条下山开拓，采用二岩一煤的布置方式。 1.5.2水平划分及标高确定矿井开采煤层赋存标高为+150100m，根据煤层瓦斯赋存的特征，以一个水平为宜（即机轨合一大巷+85m水平），+100m以浅为低瓦斯区，+100m以深为煤与瓦斯突出危险区。1.5.3主要巷道位置
