白坪煤业瓦斯抽采达标工艺方案设计说明

前言

1、概况

白坪煤业公司隶属于煤电股份，属国有企业。矿井设计生产能力180万吨/年，核定生产能力180万吨/年。主要开采二1煤层，随着矿井向深部资源的开采，煤层瓦斯压力及瓦斯含量较大不断增加，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。

针对白坪煤业公司瓦斯地质条件复杂的特点，为实现抽采达标，确保矿井安全、高效生产，特编制白坪煤业公司抽采达标工艺方案设计。通过对本煤层、邻近层及采空区瓦斯进行综合抽采，降低工作面回风流及上隅角瓦斯涌出量，确保矿井安全生产。

2、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。

3、设计的主要依据

编制本设计方案的依据主要有：

(1)煤矿安全规程》

(2)《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》

(3)《矿井抽采瓦斯管理规》

(4)《煤矿瓦斯抽采基本指标》

(5)《矿井抽采瓦斯工程设计规》

(6)《防治煤与瓦斯突出规定》

(7)“三软”突出煤层顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突技术标准

(8)“三软”突出煤层掘进工作面综合防突措施执行细则

(9)白坪煤业公司生产、通风、瓦斯、地质等相关资料。

4、设计指导思想

(1)在符合有关规程、规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，减少工程施工和开拓费用；

(3)设备、管材选型留有余地，能满足矿井达到设计能力时抽采瓦斯量的需求；

(4)采用的工艺技术具有先进性，且符合矿井实际。

5、设计主要容

(1)白坪煤业公司瓦斯赋存情况、抽采瓦斯的可行性及必要性、抽采瓦斯方法的确定、抽采瓦斯量预计等；

(2)瓦斯抽采管网、抽采瓦斯钻场与钻孔参数设计；

(3)矿井抽采瓦斯管理及安全措施。

第一章矿井概况

1、位置与交通

白坪煤业公司隶属于煤电股份，属国有企业。矿井设计生产能力180万吨/年，核定生产能力180万吨/年。位于省登封煤田西部，东与新登井田相邻，西与新新井田接壤，与千年名刹少林寺相邻，与五岳之尊嵩山相依，与九朝古都相望。东与京广线相连，西与焦枝线相通，北与陇海线相接。少高速公路、许登高速公路穿插其中，交通十分便利。地理位置为：东经113°00′00″～113°09′04″；北纬34°18′05″～34°23′04″。井田东西长10 km，南北宽2～5 km，矿区面积为18.4 km2。

2、矿井生产现状

矿井采用立斜井混合开拓,井筒数目6个，即主斜井、副立井、中央采区风井、东翼风井，其中主斜井、副立井进风，中央采区风井、东翼风井、西翼风井（在建项目）三个立井回风。矿井采用走向长壁放顶煤一次采全高后退式采煤方法，全部陷落法管理顶板。目前开采水平为-175m，现有生产采区三个：11采区、13采区、21采区；开拓采区一个：23采区。11采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置一个回收工作面：11201工作面；21采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置有1个综采工作面：21001工作面； 2个煤巷掘进工作面：21021下顺槽、21031下顺槽及21011上顺槽；1个岩巷掘进工作面： 21031上底抽巷；13采区布置三条上山，两进一回，设有专用回风巷，布置1个综采工作面：13051工作面、1个备用工作面13101工作面；4个煤巷掘进工作面：13101上、下顺槽、13071下顺槽、13091上顺槽；2个岩巷掘进工作面：13采区第一、第二中部车场。

3、煤田地质特征及煤层赋存情况

(1)含煤地层

区域地层划分属华北区嵩箕小区，井田出露地层由老到新有寒武系、奥系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系和第四

系。其中石炭系和二叠系为主要含煤地层，总厚665m，共计含煤33层。

组：厚37.77～88.14m，平均57m。由深灰色厚层状灰岩、泥岩、细、中粒砂岩及煤组成，含灰岩9层，煤9层。按岩性组合特征可划分为三个段:（1）下部灰岩段，厚10.89～27.98m，平均17m，区西薄东厚，主要由深灰色厚层状灰岩（L1～L4）和煤（一1～一4）组成，其中一3煤局部可采；（2）中部砂泥岩段，厚14.64～53.37m，平均24m；（3）上部灰岩段，厚7.37～24.17m，平均16m，主要由深灰色灰岩（L6～L9）组成。

组：为主要含煤地层。厚59.78～103.94m，平均76m，岩性由深灰、黑灰色泥岩、砂质岩及细、中粒砂岩和煤层组成，含煤5层，其中下部的二1煤层为主要可采煤层。依其岩性组合特征自下而上划分为四个段：（1）二1煤段，平均厚11m，煤层底板以细粒砂岩、粉砂岩夹泥质条带为主，局部伪底为泥岩、炭质泥岩；（2）大占砂岩段，平均厚27m，主要为灰～浅灰色中粒砂岩、泥岩、砂质泥岩，含煤2层；（3）香炭砂岩段，平均厚18m；（4）小紫泥岩段，平均厚20m。

下石盒子组：划分为三、四、五、六煤段，含煤13层。厚293.00～356.22m，平均308m。三煤段，厚47.81～83.66m，

平均71m，自下而上划分为三个岩性段：下部砂锅窑砂岩段、中部大紫泥岩段及上部含煤段。四煤段，厚60.94～93.99m，平均75m，由灰色中、细粒砂岩，灰绿、深灰色泥岩、砂质泥岩组成；五煤段，厚60.36～101.93m，平均79m，由浅灰色中粒砂岩、深灰色砂质泥岩、泥岩组成；六煤段，厚70.98～103.74m，平均83m，由灰白～浅灰色中、粗粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成。

上石盒子组：厚212.30～242.78m，平均224m。划分为七、八、九煤段，含煤6层。七煤段，厚63.69～100.01m，平均85m，由灰白～浅灰色中粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成；八煤段，厚71.52m～96.69m，平均87m，由浅灰～灰白色中粒砂岩，深灰、灰绿色泥岩、砂质泥岩组成；九煤段，厚41.00～76.80m，平均56m，由灰白～浅灰色中粒砂岩，深灰、绿灰色泥岩、砂质泥岩组成。

（2）煤层与煤质

井田含煤地层主要为组、组、下石盒子组及上石盒子组，可划分为9个煤段，常见21层，各含煤段含煤简况见表3-1。煤层总厚度11.72m，含煤系数1.76%。其中，组所含二1煤层，为本井田主要可采煤层。