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1、八连城煤矿抽采达标工艺方案设计 八连城煤矿通风科 二一二年二月前 言一、概况八连城煤矿位于吉林省珲春市三家子满族自治乡，行政区划隶属珲春市，生产能力为1.8Mt/a。主要开采19#、20#、23#、26#煤层，随着矿井西部采区开采，矿井开采强度的不断增加，矿井瓦斯涌出量也呈现逐渐增大的趋势，瓦斯问题已对安全生产构成威胁，仅靠通风无法解决回采工作面的瓦斯问题。针对八连城煤矿瓦斯问题，为确保矿井安全、高效生产，特编制此抽采达标工艺方案设计。通过对邻近层及采空区的瓦斯进行综合抽放，降低工作面回风流及上隅角中的瓦斯涌出量，确保矿井安全开采。二、任务来源根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第四章 第十八条，通过
2、对矿井通风瓦斯资料的收集、现场调研、实地考察及对矿井生产实际情况进行分析和方案比较，编制抽采达标工艺方案设计。三、设计的主要依据1八连城煤矿初步设计说明书；2八连城煤矿勘探报告；3中华人民共和国行业标准矿井抽放瓦斯工程设计规范（MT 5018-96）；4中华人民共和国安全生产行业标准煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ 1026-2006）；5中华人民共和国安全生产行业标准煤矿瓦斯抽放规范（AQ 1027-2006）；6中华人民共和国行业标准煤炭工业给水排水设计规范（MT/T 5014-96）；7中华人民共和国国家标准煤炭工业矿井设计规范（GB 50215-2005）；8煤矿安全规程；9煤矿瓦斯抽采达标
3、暂行规定10八连城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. 在符合有关规程、规范及设计标准且满足使用的前提下，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，能满足矿井达到设计能力时的抽放瓦斯量的需求；4. 采用的工艺技术具有先进性，且符合矿井实际。五、设计的主要内容设计的具体内容为：1八连城煤矿瓦斯赋存情况、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放瓦斯方法的确定、抽放瓦斯量预计等；2瓦斯抽放管网、抽放瓦斯钻场与钻孔参数设计；3抽放瓦斯系统的设备、仪器、仪表及附属装置选型及安装设计；4矿井抽放瓦斯管理及安全措施
4、；5主要设备、材料；6工程投资概算；目 录1 井田概况- 1 -1.1 交通位置- 1 -1.2 自然地理- 1 -1.3 井田境界及煤炭储量- 2 -1.4 矿井地质与煤层赋存- 2 -1.5 矿井生产情况- 4 -1.6 矿井通风方式及瓦斯情况- 6 -2 矿井煤层瓦斯- 7 -2.1煤层瓦斯基础参数- 7 -2.2矿井瓦斯储量及可抽量- 7 -3 瓦斯抽放的必要性和可行性- 10 -3.1 瓦斯涌出量预测结果- 10 -3.2 瓦斯抽放的必要性- 11 -3.3 瓦斯抽放的可行性- 13 -4 矿井抽放瓦斯方案与工艺- 15 -4.1 抽放瓦斯方法选择的原则- 15 -4.3 矿井抽放瓦
5、斯量预计- 20 -4.4 抽放服务年限- 21 -4.5 建立地面永久瓦斯抽放系统的必要性及可行性- 21 -5瓦斯抽放管网系统- 22 -5.1 抽放瓦斯泵房位置及管网敷设路线- 22 -5.2 抽放瓦斯管路选择- 22 -5.3瓦斯抽放泵- 27 -6 瓦斯抽放泵站- 30 -6.1 瓦斯抽放站场地平面布置- 30 -6.2 地面瓦斯抽放泵房建筑及环境保护- 30 -6.3 瓦斯泵房设备布置- 31 -6.4 泵房的供电系统及通讯- 32 -6.5 给排水- 35 -6.6泵房采暖和通风- 36 -7 抽放瓦斯管理- 37 -7.1队伍组织- 37 -7.2 图纸和技术资料- 37 -7
6、.3 管理与规章制度- 38 -7.4 常用记录和报表格式- 38 -8 安 全- 42 -8.1 抽放系统及抽放泵站安全措施- 42 -8.2 检测、监控系统- 43 -9 技术经济- 45 -9.1 机构设置及人员配置- 45 -9.2 工程投资- 46 -9.3 技术经济分析与评价- 46 -10 矿井瓦斯利用- 48 -10.1 瓦斯利用的经济、社会及环境效益- 48 -10.2 瓦斯利用的可行性- 48 -10.3 瓦斯的民用及工业利用- 48 -1 井田概况1.1 交通位置八连城井田位于东经13013075至13020375，北纬424615至425345，吉林省珲春市郊区，距市区
7、5km。珲春至图们铁路已建成，但尚未通车，因此本区对外交通当前主要以公路至图们市，图们市有铁路与全国各地相通。交通位置见图1-1：图1-1 交通位置图1.2 自然地理1.2.1 地形与地貌特征八连城井田全部处于珲春河河图们江冲积平原地带，地面标高一般在+30+40m。1.2.2 水文井田西部有图们江流过，宽50100m左右，河岸为二级阶地，高10m左右，局部有修筑了防洪堤，因此洪水时期对井田影响不大。井田南部有珲春河，由东向西注入图们江，河谷最宽达4000m，因此形成了广阔的冲积平原。1962年沿珲春河两岸修筑了防洪堤，堤高2.0-3.8m，可防20年一遇的洪水。1.2.3 气象与地震历年最低
8、气温-31，最高气温34，历年平均气温5-6；历年最大降雨量842.6mm，最小为416.2mm；年最高蒸发量1535.4mm，最低为1100.1mm，冻结期为11月至翌年5月，冻结深度1.5m；主要风向为西风及北西风，一般5-6级。本区地震活动强度较小，频率低的弱震区。1.2.4 电源情况珲春矿区北部英安斜井附近有珲春发电厂，现发电能力66万kw。矿区供电系统按总体规划已基本形成，矿区主电源取自珲春电厂，备用电源取自石砚一次变，电压等级60kV。八连城变电所主电源取自珲春电厂，备用电源取自城西变电所。1.2.5 水源情况八连城供水由城西矿加压站引入管线。1.3 井田境界及煤炭储量1.3.1
9、井田境界八连城煤矿井田位于东经13013075至13020375，北纬424615至425345，吉林省珲春市境内；珲春煤田河北区的西部。西以图们江为界，东邻城西立井井田；北及东北与英安矿井田相接，南止珲春河防洪堤。南北平均长8km，东西平均宽4.5km，面积36km2。1.3.2 煤炭储量 以7勘探线为界，以西为普查区，以东为精查区。普查区地质储量为2937万吨，其中高级储量67万吨，精查区工业储量为14430万吨，其中高级储量4273万吨。可采储量为10030万吨。1.4 矿井地质与煤层赋存1.4.1 矿井地层本井田含煤地层为第三系珲春组（E2-3H），基底为上侏罗统屯田营组（J3T）上覆
10、第四系。现分述如下：1、上侏罗纪屯田营组屯田营组为一套火山碎屑岩系，构成了含煤地层的基底，井田内95%以上钻孔均见到这套地层。主要有火山碎屑岩、灰绿色、暗紫色凝灰岩、安山岩、安山集块岩、凝灰集块岩等组成。2、下第三系珲春组珲春组为井田含煤地层，根据岩相、岩性及含煤特征可分为上、中、下三段。 上段：19煤层以上，以灰浅灰色粉砂岩、砂质泥岩为主，细砂岩次之，夹有45层细腻质纯的褐色泥岩和凝灰岩标志层。本段含有9、12、13、15、18、18-2等6个局部可采煤层和20余个薄煤层。13、17 煤层之上含有动物化石。本段厚度380800m ，一般厚度450600m。中段：19煤层至28下煤层为中段，是
11、主要含煤段。以灰、浅灰色粉砂岩、细砂岩为主，中粗砂岩、泥岩次之。夹有薄层钙质中粗砂岩和凝灰岩示志层。水平波状、镐状及混浊层理较发育。含有19、19-1、19-2、20、23、26等6层主要可采煤层和21、23-1、23-2、26下、28、28下等6层局部可采煤层。含丰富植物化石，20、21、28煤层之下含动物化石。本段厚度0130m。下段：28下煤层至基底，以深灰色粉砂岩、中粗砂岩为主，泥岩次之，局部见有砾岩，含煤层较多，但厚度及煤质变化大。含有30上、30、30下、32、32下、33、34 等7层局部可采煤层。本段特点是由上而下颜色逐渐加深，凝灰物质成分逐渐增多。本段厚度0280m左右。与屯
12、田营组呈不整合接触。3、第四系全井田被第四系覆盖，上部为腐植土、砂质粘土、亚粘土。中部为砂砾及中、细砂。底部为砂砾及含砂砾质粘土。厚度728m。1.4.2 地质构造本区构造比较复杂，与其东邻城西立井井田的构造特征基本一致。可以看作城西立井井田主体构造向西的延续。以断裂为主，褶皱宽缓起伏，略向西平缓倾伏，地层走向总体为近EWNEE ，倾角小于15。1、褶皱本区为一轴向近东西、向西倾伏的宽缓背斜。背斜轴位于城西立井区的F7F10之间略向南偏移至F13F21断层之间。背斜两翼平缓，并有一次一级波状起伏，组成一个宽缓复式背斜。2、断层本区断层发育，以近东西走向断层为主，伴有北东、北西向两组断层，均为正
13、断层。近东西向走向断层（主干断层）发生在复式背斜之上，由一系列倾向相反近似平行背斜轴的断层，如F7、F52、F13、F58、F55、F21等断层，构成与背斜轴向近平行的地堑和地垒及伴有阶状断层，为本区主要构造形迹和特征。区内探煤钻孔172个，共发现126个断点首采区地震勘探发现115个断点，经综合研究分析，组成53条落差大于15m以上的断层。其中落差大于100m的断层有6条，即：F7、F81、F68、F13、F22、F88，落差大于50m的断层有13条，其余断层均小于50m。3、火成岩本区火成岩仅在7线7422号孔、6线784号孔和5线504号孔见到辉绿岩岩脉，大体呈东西向分布，并顺层侵入于2
14、3号26号煤层之间，侵吞部分煤层和使煤层受到强烈的烘烤现象，煤的变质程度显著增加。1.4.3 煤层及煤质 煤层 煤层可采性本井田可采煤层极不稳定，5个主要可采煤层可采性指数为0.5或接近0.5煤层本井田主要含煤地层位于第三系珲春组（E2-3H）。共有煤层25层，全区有5个主要可采煤层，为19#、19-1#、20#、23#、26#煤层，属大部分可采煤层；有20个局部可采煤层或小局部可采煤层，可采煤层厚度、结构及间距等见表1-1。 煤质特征本区所有煤层均为长焰煤，空气干燥基原煤水分平均为14.5%；原煤干燥基灰分平均31.78%，原煤干燥基弹筒发热量平均4774卡/克、主要可采层平均4830卡/克。1.5 矿井生产情况1.5.1 矿井生产现状 八连城煤矿于1992年开工建设， 1994年5月八连城立井建设停工， 2004年10月恢复建设，2007年1月正式投产，矿井设计生产能力0.9Mt/a，服务年限为74a，现核定生产能力为1.8M/a。表1-1 可采煤层厚度、结构、间距表编号厚 度（m）间 距（m）计量面积（km2）结 构（分层）可采程度两极值一般两极值一般90-1.590.5-1.0
