天禹煤矿瓦斯抽放工程初步研究设计书策划案.docVIP

永龙天禹（登封）煤业有限公司 瓦斯抽放工程初步设计说明书 永龙天禹（登封）煤业有限公司 2013年8月 永龙天禹（登封）煤业有限公司 瓦斯抽放工程初步设计说明书 研究人员 永龙天禹（登封）煤业有限公司： 马社军 范存博 刘 卓 周刘正 魏海民 杨江水张华伟 永龙天禹（登封）煤业有限公司 2013年8月 前 言 永龙天禹（登封）煤业有限公司（以下简称天禹煤矿）位于登封市区西南20km的石道乡张沟村，行政区划隶属登封市石道乡管辖。天禹煤矿属河南煤化集团永煤公司整合的国有控股煤矿企业。矿井设计生产能力0.3Mt/a，服务年限约11a。赋存于山西组下部的二1煤层和下石盒子组上的五3煤层为主要可采煤层，本矿井的开采对象为二1煤层。矿井采用斜井开拓，依据井田二1煤赋存条件，采煤方法长壁后退式，全部垮落法管理顶板，采煤工艺为炮采。 天禹煤矿所处的登封地区属于豫西强变形三软煤层高突瓦斯带，为煤与瓦斯突出矿区。邻近矿井发生过煤与瓦斯突出事故或瓦斯动力现象，为了保障煤矿安全生产，设计人员认真研究和分析了天禹矿的煤层赋存、开拓开采、瓦斯基础参数及瓦斯涌出等情况后，对天禹煤矿的瓦斯抽放系统进行了初步设计，现提交瓦斯抽放工程初步设计报告及相关图纸。 本次设计工作所遵循的依据是： （1）国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程，2011； （2）国家安全生产监督管理总局.煤矿瓦斯抽放规范，AQ1027-2006； （3）中国煤炭建设协会.煤矿瓦斯抽采工程设计规范，GB 50471-2008； （4）国家安全生产监督管理总局.防治煤与瓦斯突出规定，2009； （5）天禹煤矿地质说明书； （6）天禹煤矿初步设计； （7）天禹煤矿初步设计安全专篇； （8）永龙天禹（登封）煤业有限公司二1煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测报告。 目 录 1 矿井概况 1 1.1交通位置及矿井范围 1 1.2 自然概况 1 1.3 地质概况 2 1.3.1 矿井地层 2 1.3.2 地质构造 4 1.4 煤层赋存与煤质 5 1.4.1 煤层赋存 5 1.4.2 煤质特征 6 1.5 矿井开拓与开采 6 1.6 矿井通风与瓦斯 6 2 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性 8 2.1 天禹矿瓦斯基础参数 8 2.1.1瓦斯含量测定 8 2.1.2 煤层瓦斯压力间接测定 9 2.1.3 瓦斯压力直接测定 10 2.1.4 煤的瓦斯吸附常数测定 11 2.1.5 煤的坚固性系数及瓦斯放散初速度的测定 11 2.2 邻近矿井瓦斯基础参数 12 2.2.1丰阳矿 12 2.3 矿井瓦斯储量 15 2.4 矿井瓦斯可抽量 16 2.5 矿井瓦斯涌出量预测 16 2.5.1 矿井瓦斯涌出构成关系 17 2.5.2 回采工作面的瓦斯涌出量 17 2.5.3 掘进工作面的瓦斯涌出量 18 2.5.4 生产采区瓦斯涌出量预测 20 2.5.5 矿井瓦斯涌出量预测 21 2.6 瓦斯抽放的必要性 22 2.7 瓦斯抽放的可行性 23 3 瓦斯抽采方法 24 3.1 抽采方法选择 24 3.1.1 抽采方法选择依据 24 3.1.2 抽放方法选择 25 3.2 掘进工作面抽放方法 25 3.2.1 顺层长钻孔预抽煤层条带瓦斯 25 3.2.2 顺层长钻孔掩护煤巷掘进区域防突措施 26 3.3 回采工作面抽放方法 29 3.4 采空区抽放方法 30 3.4.1 采空区高位抽放 30 3.4.2 采面浅孔抽放 31 3.4.3 采空区埋管抽放 32 3.5 抽放钻孔的密封 32 3.5.1 封孔深度 32 3.5.2 封孔材料 32 3.5.3 封孔工艺 33 4 抽放管路系统选型设计 35 4.1 抽放管路系统路线 35 4.2 抽采规模预计 35 4.3 抽放管路选型计算 35 4.4 管网阻力计算 36 4.5 管路连接与敷设要求 38 4.6 钻孔与抽放管路连接 38 4.7 抽放管路附属装置 40 5 地面抽放泵选型及泵站布置 43 5.1 抽放泵的选型 43 5.1.1 抽放泵的类型确定 43 5.1.2 抽放泵的容量计算 43 5.1.3 抽放泵选型 45 5.2 瓦斯抽放泵站的布置 45 5.3 瓦斯抽放泵站供电 47 5.4 瓦斯抽放泵给排水 47 5.5 防雷设施 47 5.6 瓦斯抽放泵站照明 48 5.7 瓦斯抽放泵站通讯 48 5.8 抽放系统实时监测 48 5.9 泵房采暖与通风 48 6 瓦斯抽放系统的安装 49 6.1 瓦斯抽放系统安装的基本要求 49 6.2 瓦斯抽放泵的安装 49 6.3 瓦斯抽放和排放管路及附属设施安装 49 7 环境保护 50 7.1 抽放瓦