煤矿瓦斯抽采专项设计书
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煤矿瓦斯抽采专项设计书
一、编制设计的依据
1、设计委托书
2、上阶段设计及审批文件
(1)2011年8月委托XX编制了《平坝县马幺坡煤矿开采方案设计(变更)》,并经省能源局以《关于对平坝县马幺坡煤矿开采方案设计(变更)的批复》(黔能源煤炭[2012]40号)进行了批复,变更后矿井生产规模30万t/a。
(2)2012年4月委托xx编制了《平坝县马幺坡煤矿安全设施设计(变更)》,并经煤矿安全监察局盘江监察分局以《关于对平坝县马幺坡煤矿安全设施设计(变更)的批复》(黔煤安监盘字[2012]89号)进行了批复。
3、地质报告及其它审批决议
(1)省能源局《关于对市平坝县马幺坡煤矿生产地质报告的批复》(黔能源发[2010]809号)及专家组评审意见。
(2)《关于对市煤炭局〈关于请求审批平坝县马幺坡煤矿M8、M9号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定的请示〉的批复》(黔能源发[2009]298号)。
(3)《关于市煤炭管理局〈关于市小煤矿2009年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉
的批复》(黔煤生产字[2009]269号);《关于市工业和信息委员会〈关于市小煤
矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉的批复》(黔能源发[2010]832号);《关
于市、六盘水市、市、市、市(第二批)、市2011年度煤矿瓦斯等级鉴定的批复》(黔能源煤炭[2012]39号);
(4)平坝县马幺坡煤矿煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性鉴定报告;
4、依据的有关法律、条例、规程、规、细则
(1)《中华人民国煤炭法》(1996.8);
(2)《中华人民全生产法》(2002.6.29);
(3)《中华人民国矿山安全法》(1992.11.7);
(4)《中华人民国矿山安全法实施条例》(1996.10.11);
(5)《煤矿安全规程》,2009年版;
(6)《煤炭工业小型矿井设计规》(GB50399-2006);
(7)《矿井瓦斯抽采规》(AQ1027-2006);
(8)《矿井瓦斯抽采管理规》(煤安字〔1997〕第189号);
(9)《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006);
(10)《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006);
(11)《矿井通风安全监测装置使用管理规定》(煤安字〔1995〕第562号);
(12)国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于加强煤矿建设项目瓦斯抽采工作的通知》(安监总煤监[2008]167号);
(13)省人民政府办公厅《关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见》(黔府办发[2008]83号);
(14)省人民政府办公厅《关于转发省煤矿瓦斯治理与综合利用领导小组办公室瓦斯治理与综合利用考核管理办法的通知》(黔府办发[2008]84号)。
二、设计的指导原则
1、严格执行国家有关安全生产的法律、法规。
2、严格执行“先抽后采、监测监控、以风定产”的煤矿瓦斯治理十二字方针。
3、合理安排掘进、抽采、回采三者的超前和接替关系,保证瓦斯抽采所需的时间,提高抽采效果。
4、尽可能利用开拓、准备、回采巷道抽采瓦斯,并布置专用瓦斯抽采巷道。
三、主要技术经济指标
1、矿井瓦斯储量:341Mm3;
2、矿井瓦斯可抽量:169.34Mm3;
3、矿井抽采规模:50m3/min(纯量);
4、瓦斯抽采总投资:214.9万元;
四、存在的主要问题及建议
矿井瓦斯基础资料还很缺乏,因此在今后的抽采过程中,应加强矿井瓦斯抽采资料的收集整理,以进一步优化矿井瓦斯抽采参数。
第一章矿井概况
第一节矿井概述
一、矿井交通位置
平坝县马幺坡煤矿位于平坝县乐平乡,矿区距乐平乡7.0km,为四级碎石路面;乐平乡距贵(阳)黄(果树)公路8km,为三级公路;矿区距贵昆铁路天龙站15km,距新平坝站28km,矿井交通位置见图1-1-1。
二、井田地质特征
(一)地层
矿区及周边出露地层主要有二叠系上统峨眉山玄武岩组(P
3β)、上统龙潭组(P
3
l)、
长兴+大隆组(P
3c+d)、三叠系下统大冶组(T
1
d)及少量第四系(Q)。
(二)地质构造
1)区域构造
矿区位于扬子准地台黔北台隆南部边缘,区域上为平坝向斜西翼、大威岭背斜南东翼中部。
2)矿区构造
区为缓倾单斜构造,地层走向总体呈北东-南西向,倾向南东,倾角一般4°~10°,局部12°,矿区上部煤层平均倾角5°、中-下部平均倾角9°。
区未发现大的断层、褶皱。
矿区地质构造为简单类型。
马幺坡煤
图1-1-1 平坝县马幺坡煤矿交通位置图
(三)煤层特征
1)含煤地层
l),属海陆交互相沉积,变质程度高,出露矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组(P
3
l)厚315~410m,一般厚度351m。
构造总体为倾向南东的于矿区北部地段。
龙潭组(P
3
缓倾单斜构造,倾角一般4°~10°。
岩性以砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、少量炭质粘土岩、灰岩及煤层组成。
2)含煤性
含煤地层全组含煤18层左右,平均总厚度18.5m,含煤系数5.27%。
矿区可采煤层4层(M8、M9、M12、M14煤层),总厚度3.50~8.97m,平均总厚度5.70m,含煤系数1.63%。
3)煤层
矿区可采煤层为M8、M9、M12、M14共计4层煤。
可采煤层特征见表1-1-1。
表1-1-1 可采煤层特征表
(四)煤质特征
1)物理性质
区煤岩结构主要见线理状、条带状结构,次见鳞片状、土状结构,质地疏松、易成粉末。
煤岩构造主要以块状、条带状为主,层状、似层状构造次之。
块状构造主要由粒状结构的煤岩(粒)组成,煤岩结构紧密,硬度中等,性脆,条带状构造是区煤层中较常见的一种构造,煤质呈条带状排列。
2)主要煤质指标
可采煤层煤质特征见表1-1-2。
表1-1-2 可采煤层煤质特征表
(五)煤炭资源储量
根据省动能煤炭技术咨询发展服务文件《关于〈平坝县乐平乡马幺坡煤矿生产地质报告〉专家组评审意见》(黔动咨[2010]223号)及省能源局文件《关于对市平坝县马幺坡煤矿生产地质报告的批复》(黔能源发[2010]809号):截至2010年8月底,矿井保有资源储量总计702万t,其中探明的蕴经济资源量(331)106万t、控制的蕴经济资源量(332)266万t、推断的蕴经济资源量(333)330万t。
(六)其它开采技术条件
1、瓦斯
1)瓦斯参数
省煤矿设计研究院2010年9月提交的《平坝县马幺坡煤矿生产地质报告》未采样直接测定矿井开采煤层的瓦斯含量。
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2009年9月提交的《马幺坡煤矿M8煤层、M9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》:马幺坡公司M8、M9煤层在+1279m 标高瓦斯压力分别为0.34MPa、0.42MPa,在该标高瓦斯放散初速度⊿P分别为24.426mmHg、22.827mmHg。
根据《关于市煤炭管理局〈关于市小煤矿2009年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉的批复》(黔煤生产字[2009]269号),矿井绝对瓦斯涌出量为1.74m3/min,相对瓦斯涌出量为8.95m3/t,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井;《关于市工业和信息委员会〈关于市小煤矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉的批复》(黔能源发[2010]832号),矿井绝对瓦斯涌出量为0.24m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井;《关于市、六盘水市、市、市、市(第二批)、市2011年度煤矿瓦斯等级鉴定的批复》(黔能源煤炭[2012]39号),矿井绝对瓦斯涌出量为1.3m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井;
2)煤与瓦斯突出情况
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室2009年9月提交的《马幺坡
煤矿M8煤层、M9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》及《关于对市煤炭局〈关于请求
审批平坝县马幺坡煤矿M8、M9号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定的请示〉的批复》(黔能
源发[2009]298号):马幺坡公司M8、M9煤层鉴定围(标高+1279m~+1480m围)无突
出危险性;鉴定单位测定地点相对集中、围较小,因此未能全面反映上述煤层的煤与瓦
斯突出参数,为保证矿井安全建设、生产,在井巷建设及采掘过程中,须继续收集资料
以验证所有煤层的煤与瓦斯突出危险性。
当矿井开采新水平、新采区、垂深增加达到50m
或出现突出预兆时,须重新鉴定上述煤层的煤与瓦斯突出危险性。
M8、M9煤层+1279m标高以下及矿井另外可采的M12、M14煤层未作煤与瓦斯突出危
险性鉴定。
根据省煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区一览表(黔安监管办字[2007]345
号),本区属于煤与瓦斯突出矿区,因此本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计。
2、煤尘
根据2004年12月煤炭科学研究总院分院提交的煤尘爆炸性鉴定报告,本矿井开采
的M8、M9煤层无煤尘爆炸性危险;根据2010年8月六枝工矿(集团)恒达勘察设计实
验室提交的煤尘爆炸性鉴定报告,本矿井开采的M12、M14煤层无煤尘爆炸性危险。
3、煤层自燃特性
根据2004年12月煤炭科学研究总院分院提交的煤层自燃倾向等级鉴定报告,本矿
井开采的M8、M9煤层属不易自燃煤层(Ⅲ类);根据2010年8月六枝工矿(集团)恒
达勘察设计实验室提交的煤层自燃倾向等级鉴定报告,本矿井开采的M12、M14煤层属
不易自燃煤层(Ⅲ类)。
4、矿井水文地质特征
根据各含、隔水层水文地质特征、构造导水性及动态变化特征,区地下水补给来源主要为大气降水,地表水及地下水排泄条件良好。
矿井正常涌水量为45m3/h,最大涌水量为150m3/h。
综上所述,本区水文地质类型属岩溶裂隙充水矿床,水文地质条件复杂程度为中等,属二类二型矿井。
三、井田开拓与采区巷道布置
1、井田开拓
矿井工业广场布置在矿区北部的M8煤层露头线附近。
在场区布置有主斜井、副斜
井、人行进风斜井(原设计的回风斜井)、回风斜井(新增)。
主斜井:井口标高+1368.926m、方位角356°06′、平均倾角6°30′(井口段14°34′)。
井筒开口于M8煤层顶板,掘进约28.5m揭穿M8煤层后沿M8煤层掘进230m,之后下扎进入M9煤层,并在M9煤层与集中运输上山连接。
副斜井:井口标高+1373.10m、方位角355°、平均倾角5°31′(井口段10°57′),直距主斜井井口约195m。
井筒开口于M8煤层顶板,掘进约25m揭穿M8煤层后沿M8煤层掘进275m,之后下扎进入M9煤层底板,并在M9煤层底板岩层中落平后布置井底车场与一采区上段轨道上山上车场连接。
人行进风斜井(原回风斜井):井口标高+1363.0m、方位角61°、倾角13°,直距副斜井井口约65m。
井筒开口于M9煤层露头线附近顶板,掘进约23m揭穿M9煤层后沿M9煤层布置平巷47m与集中回风上山连接。
回风斜井(新增):井口标高+1379m、方位角360°、倾角4°30′,直距副斜井井口约48m。
因一采区上部M8、M9煤层大部已开采,且已有三条井筒布置于M8或M9煤层,为避免井筒多次变坡及利用原有井筒煤柱,回风斜井布置于M8煤层顶板,掘进765m后通过一采区回风上山与一采区下段轨道上山下车场巷道连通。
全矿井划分为一个水平,上山部分划分为一采区、下山部分为二采区。
开采一采区时,利用已布置在M9煤层的一采区运输上山、下段轨道上山、一采区人行上山与集中运输上山、一采区上段轨道上山、人行上山连接及新掘一采区回风上山连接回风斜井形成一采区采区系统;开采二采区时,在M9煤层顶板岩层中开口分别掘二采区运输下山、轨道下山、回风下山至M14煤层底板岩层中落平形成二采区采区系统。
设计首采工作面布置在一采区西翼,编号为10801。
工作面运输顺槽位于+1268.5m 标高,通过+1268m轨道石门、中车场与一采区下段轨道上山连接,再通过人行通风斜巷、煤仓与一采区运输上山联系;回风顺槽位于+1286.65m标高,为方便工作面运料,布置+1287m轨道石门与一采区上段轨道上山及人行上山连通;在10801回风顺槽开口掘+1288m回风石门与一采区回风上山连通以便工作面回风;沿矿井西翼边界附近M8煤层破坏带(底部M9煤层被整合前小井所开采)边缘掘开切眼连通运输、回风顺槽形成回采系统。
一采区底部因矿井划定围走向长度仅590余米,为保证掘进头位于回采应力集中区域外及顶部含水层疏水,在10801回采工作面下部M8煤层布置10802准备工作面。
在
10802准备工作面下部M8煤层中再布置10803运输顺槽(+1232.5m标高)、10803回风顺槽(+1248m标高)二个掘进头。
主斜井、集中运输上山、一采区运输上山分别安设胶带输送机运输原煤;副斜井、一采区上(下)段轨道上山分别安设一套绞车装置、装备斜巷人车提升或下放矸石、材料、人员、设备等,并在其敷设管路、缆线。
在一采区下段轨道上山下车场开口掘一水平水仓,利用配水巷、吸水井与水泵房、管子道进行联系。
采区变电所与水泵房联合布置。
矿井建成投产时,以一个采区、一个走向长壁机采工作面生产,达到设计能力。
2、采区巷道布置
矿井投产初期利用已布置在M9煤层的一采区运输上山、下段轨道上山、一采区人行上山与集中运输上山、一采区上段轨道上山、人行上山连接及新掘一采区回风上山连接回风斜井形成一采区采区系统,以石门揭穿开采煤层布置走向长壁回采工作面。
设计首采工作面布置在一采区西翼,编号为10801。
工作面运输顺槽位于+1268.5m 标高,通过+1268m轨道石门、中车场与一采区下段轨道上山连接,再通过人行通风斜巷、煤仓与一采区运输上山联系;回风顺槽位于+1286.65m标高,为方便工作面运料,布置+1287m轨道石门与一采区上段轨道上山及人行上山连通;在10801回风顺槽开口掘+1288m回风石门与一采区回风上山连通以便工作面回风;沿矿井西翼边界附近M8煤层破坏带(底部M9煤层被整合前小井所开采)边缘掘开切眼连通运输、回风顺槽形成回采系统。
一采区底部因矿井划定围走向长度仅590余米,为保证掘进头位于回采应力集中区域外及顶部含水层疏水,在10801回采工作面下部M8煤层布置10802准备工作面。
在10802准备工作面下部M8煤层中再布置10803运输顺槽(+1232.5m标高)、10803回风顺槽(+1248m标高)二个掘进头。
本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计,建立地面集中瓦斯抽采系统,采用底板瓦斯抽采巷预抽和开采煤层顺层抽采相结合的抽采方式。
根据煤层赋存情况,本着有利于抽采巷施工安全、尽可能多抽煤层、有利于钻孔施工和抽采效果,投产初期设计在M9煤层底板岩层中布置底板岩层专用抽采巷。
从专用抽采巷向上打穿层钻孔至M8煤层顶板岩层0.5m,预抽M8、M9煤层瓦斯。
通过底板专用抽采巷打穿层钻孔预抽,再辅以掘进工作面先抽后掘、边抽边掘;采煤工作面布置好后,再利用工作面运输顺槽作抽采巷,在运输巷沿煤层倾向向上布置平行顺层钻孔,预抽煤层瓦斯。
投产初期M8、M9煤层上部因已在整合前被小井所采,瓦斯得以释放;M12、M14煤层位于浅部且上部煤层已大部开采,煤层瓦斯含量和压力均较低,采用底板抽采巷穿层钻孔向上打,钻孔不积渣、不积水抽采效果好,且通过布置底板抽采巷可大大增加预抽时间,设计认为采取上述抽采方法后能达到矿井“抽、掘、采”接替平衡。
开采深部时,由于煤层瓦斯含量和压力均较大,或由于岩层抽采巷穿层抽采钻孔为下行孔受积渣、积水影响抽采效果,不能保证“抽、掘、采”接替平衡时,布置预抽准备工作面,增加预抽时间,以保证矿井“抽、掘、采”接替平衡。
矿井投产时以1个采区,1个工作面达产。
首采10801工作面,接替工作面为10802工作面。
四、采煤方法与装备
矿井采用走向长壁后退式采煤法,全部冒落法管理顶板。
设计采用一个高档普采工作面达到30万t/a的设计生产能力。
掘进工艺为放炮掘进。
五、通风和瓦斯涌出情况
1、通风方式
矿井通风方式为中央并列式,即矿井主、副斜井进风,各采区风井回风。
2、通风系统
设计首采工作面为M8煤层的10801工作面,其通风线路为:新鲜风流经副斜井(主斜井、进风斜井)→一采区上段轨道上山(集中运输上山、进风行人上山)→一采区下段轨道上山(一采区运输上山)→+1268m轨道石门(一段人行通风斜巷)→10801运输顺槽→10801工作面→10801回风顺槽→+1288m回风石门→回风斜井→引风道(风机)→地面。
进、回风井(巷)之间设置有双向风门,以防止新鲜风流短路;回风斜井井口设有防爆门,以防一旦发生爆炸,冲击波冲毁通风机。
3、通风设备及工作面配风情况
根据矿井设计(变更),矿井回采工作面配风12m3/s,掘进工作面配风12m3/s。
设计配备FBCDZ-8-№21(B)型防爆对旋轴流式通风机二台(一台工作,一台备用),功率2×110kW。
4、瓦斯涌出情况
矿井自开工建井以来,一直处于基建中,根据《关于市煤炭管理局〈关于市小煤矿
2009年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉的批复》(黔煤生产字[2009]269号),矿井绝对瓦斯涌出量为1.74m3/min,相对瓦斯涌出量为8.95m3/t,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井;《关于市工业和信息委员会〈关于市小煤矿2010年度瓦斯等级鉴定结果的请示〉的批复》(黔能源发[2010]832号),矿井绝对瓦斯涌出量为0.24m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井;《关于市、六盘水市、市、市、市(第二批)、市2011年度煤矿瓦斯等级鉴定的批复》(黔能源煤炭[2012]39号),矿井绝对瓦斯涌出量为1.3m3/min,矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。
第二节瓦斯赋存基础参数
一、瓦斯含量
l),含煤地层全组含煤18层左右,平均总矿区含煤地层为二叠系上统龙潭组(P
3
厚度18.5m,矿区可采煤层4层(M8、M9、M12、M14煤层),平均总厚度5.70m。
因此,区应有厚度在0.30~0.80m以的不可采煤层,可采煤层M8至M14煤层间不可采煤层有M10、M11、M13煤层,根据矿井提供已掌握资料,矿井现阶段所揭露不可采煤层均呈煤线状态,厚度均未达到0.3m。
本矿井位于煤与瓦斯突出区域,采用《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006)和《采矿工程设计手册》相关容来预测矿井未来开采区域的瓦斯涌出量,各煤层瓦斯含量测定结果见表1-2-1。
二、瓦斯含量梯度
本矿开采深度较深,开采标高由+996m至+750m(后期+200m),采深约250m。
根据省煤田地质局地质勘察研究院2003年4月提交的《省黔北煤田鸭溪矿区枫香二矿勘探地质报告》的结论,瓦斯梯度:煤层埋藏深度每增加14.6m时,其瓦斯含量增加1ml/g·r。
瓦斯增长率:煤层埋藏深度每增加100m时,瓦斯含量增加6.84ml/g·r。
垂直向上,同一钻孔瓦斯含量随深度增加而增长。
表1-2-1 煤层瓦斯含量及换算结果表
第三节矿井瓦斯储量及可抽量
一、矿井瓦斯储量
1)矿井瓦斯储量计算
①瓦斯储量计算围
瓦斯储量计算围包括井田围各可采煤层、可采煤层开采影响围的不可采煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。
②瓦斯储量
瓦斯储量系指煤田开发过程中,能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。
其计算公式为:
M=M
0+M
1
+M
2
式中M
=ΣA0i W0i-可采煤层瓦斯储量的总和,Mm3;
A
0i
-矿井每一个可采煤层的煤炭储量,万t;
W
0i
-每一个可采煤层相应的原始瓦斯含量,m3/t;
M
1
=ΣA1i W1i-可采煤层采动影响围的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和,Mm3;
A
1i
-可采煤层采动影响围每一个不可采邻近煤层的煤炭储量,万t;
W
1i
-可采煤层采动影响围每一个不可采邻近煤层相应的原始瓦斯含量,m3/t;
M
2
-围岩瓦斯储量,Mm3。
根据测定资料取,或按煤层瓦斯储量的10%~15%概算。
根据矿井地质资料,本矿井含煤地层全组含煤18层左右,平均总厚度18.50m;平均可采煤层总厚5.70m,不可采煤层与可采煤层厚度比为(18.50-5.70)/5.70=2.246;考虑可采煤层均位于含煤地层中部,其上、下部的M8、M14煤层采动影响围的不可采邻
近煤层瓦斯储量按M
1=1.5M
概算,M9、M12煤层采动影响围的不可采邻近煤层瓦斯储量
按M
1=1.0M
概算,围岩瓦斯储量按M
2
=0.15(M
+M
1
)概算。
经计算,矿井瓦斯储量341Mm3。
表1-3-1 瓦斯储量计算表
二、矿井可抽瓦斯量
可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量。
M
C
=M·K
式中M
C
-可抽瓦斯量,Mm3;
M-矿井瓦斯储量,Mm3;
K-可抽系数,
K=K
1
·K2·K3
K
1
-瓦斯涌出程度系数,
K 1=K
4
(W
-W
C
)/W
K
2
-负压抽采时的抽采作用系数,取1.2;
K
3
-矿井瓦斯抽采率,设计按抽采达标降至7.5m3/t计算;
K
4
-煤层瓦斯排放率,%(按AQ1018-2006中的规定选取);本矿井为近距离中
厚煤层群开采,取本层瓦斯排放率K
4
=1;因M8可采煤层以上不可采邻近层
与该煤层层间距较小,且应有多层不可采煤层,取K
4
=0.75;M9、M12煤层
间距均较小,其邻近不可采层均按位于冒落带中选取K
4
=1;M14煤层及以
下邻近不可采层取K
4
=0.75;
W
-煤层原始瓦斯含量,m3/t(取一、二采区平均值);
W
C
-运到地面煤的残余瓦斯含量,m3/t。
经计算,矿井可抽瓦斯量169.34Mm3,见表1-3-2。
表1-3-2 矿井可抽瓦斯量计算表
第二章瓦斯抽采
第一节抽采瓦斯的必要性和可行性
一、抽采瓦斯的必要性
马幺坡煤矿定性位于煤与瓦斯突出区域,《煤矿安全规程》(2009)第一百四十五条规定,有下列情况之一,必须建立地面永久瓦斯抽采系统或井下移动泵站瓦斯抽采系统。
1、1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min,或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理的;
2、矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的:
(1)大于或等于40m3/min;
(2)年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/min;
(3)年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min;
(4)年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min;
(5)年产量小于或等于0.4Mt的矿井,大于15m3/min。
3、开采具有煤与瓦斯突出危险煤层
从以下三个方面来分析马幺坡煤矿建立地面永久性瓦斯抽采站的必要性。
(1)从矿井绝对瓦斯涌出量计算结果分析
通过“分源预测法”预测矿井相对瓦斯涌出量63.35m3/t,绝对瓦斯涌出量42.01m3/min;采煤工作面相对瓦斯37.12m3/t,绝对瓦斯涌出量22.58m3/min;掘进工作面绝对瓦斯涌出量0.93m3/min。
预测最低标高+1100m。
矿井及采煤工作面瓦斯涌出量均大于《煤矿安全规程》(2012年版)和《煤矿瓦斯抽采规》(AQ1027-2006)要求建立瓦斯抽采系统的指标。
(2)从防止煤与瓦斯突出考虑
从防止煤与瓦斯突出考虑:本矿区属有煤与瓦斯突出矿区,只对M8、M9煤层做了煤与瓦斯突出鉴定,鉴定结果为+1279m~+1480m标高不突出,其它煤层未鉴定。
为防止发生瓦斯恶性事故,按照《煤矿安全规程》(2009年)第145条和《煤矿瓦斯抽采规》(AQ1027-2006)第4条之规定,开采具有煤与瓦斯突出危险性煤层的矿井必须建立瓦
斯抽采系统。
根据省人民政府办公厅下发的《关于加强煤矿瓦斯治理和综合利用工作的实施意见》(黔府办发[2008]83号):“所有高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井必须建立和完善瓦斯抽采系统,实施瓦斯抽采。
瓦斯含量达到或超过8.0m3/t的煤层(区域)、瓦斯压力达到或超过0.74Pa的煤层(区域)必须预抽煤层瓦斯,消除瓦斯隐患后,方可安排采掘作业,预抽围和效果必须符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)的规定。
矿井采掘工作面回风流中瓦斯浓度必须治理到0.8%以下才能作业。
”
根据规程、规及国家、省政府的有关政策要求,马幺坡煤矿(整合)必须建立瓦斯抽采系统。
(3)从资源利用和环保的角度分析
瓦斯是一种优质洁净的能源,将抽出的瓦斯加以利用,可以变废为宝,改善能源结构,保护矿区环境,取得显著的经济效益和社会效益,本矿拟在工业场地建设瓦斯发电,抽采的瓦斯可以充分利用。
根据计算,本矿井瓦斯储量为341Mm3,可抽量:169.34Mm3,说明矿井瓦斯资源丰富,为瓦斯开发利用提供了资源条件。
因此,从资源利用和环保的角度分析,矿井建立永久瓦斯抽采系统也是十分必要的,同时还可以起到以“利用促抽采”、以“抽采保安全”的作用。
综上所述,不论是从煤层的防突管理、采掘工作面通风瓦斯管理,还是从瓦斯资源利用的角度分析,马幺坡煤矿建立地面永久瓦斯抽采系统都是非常必要的。
二、抽采瓦斯的可行性
1、根据中国矿业大学实验室测定结果,马幺坡煤矿M8、M9煤层在+1279m标高瓦斯压力分别为0.34MPa、0.42MPa,在该标高瓦斯放散初速度⊿P分别为24.426mmHg、22.827mmHg,均属较难抽采煤层。
虽然煤层透气性较差,但通过加密钻孔间距,延长抽采时间,或采取深孔爆破等措施,预计抽采效果仍能达到预期目标。
2、本煤层和邻近层瓦斯抽采技术成熟
本煤层、邻近层抽采瓦斯技术是一项成熟的治理瓦斯灾害技术。
我国、松藻、铁法、、、北票及我省六枝、水城、盘江等抽采瓦斯矿区,通过几十年的抽采实践得出:在本煤层及中、近距离邻近煤层群赋存条件下,只要抽采方法及钻孔参数设计、施工合理,抽采参数选择适宜,就能取得良好的抽采效果。
矿井采取底板穿层钻孔预抽结合本煤层抽采,。