煤矿瓦斯抽采设计概要

富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计说明书曲靖市煤炭设计研究院二〇一二年三月富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计说明书工程编号:SC201210矿井设计生产能力:6万t/a抽采工程规模:2.04m3/min项目负责:总工程师:院长:曲靖市煤炭设计研究院二〇一二年三月参加设计人员目录前言第一章矿井概况(1第一节井田概况(1第二节煤层赋存情况(2第三节地质构造情况(9第四节矿井开拓与开采(9第五节矿井开采技术条件(11第二章瓦斯抽采设计参数(19第一节煤层瓦斯基本参数(19第二节矿井瓦斯储量(19第三节瓦斯可抽量(20第四节矿井瓦斯涌出量预测(22第五节瓦斯抽采必要性分析(36第三章瓦斯抽采方法(41第一节瓦斯来源分析(41第二节瓦斯抽采参数的确定(41第三节瓦斯抽采方法选择(42第四节矿井瓦斯抽采布置(44第五节钻孔施工设备选型及检测仪器仪表配置(52第六节封孔方式、材料及封孔工艺(53第七节瓦斯抽采效果预计(54第八节矿井瓦斯抽采设计规模及服务年限(58第四章瓦斯抽采系统选择、计算及设备选型(59第一节抽采管路系统选择、计算(591第二节抽采管路附属装置及设施(64第三节抽采设备选型(66第四节瓦斯抽采泵房附属装置及设施(74第五章瓦斯利用(76第一节瓦斯利用途径(76第二节瓦斯利用方案(77第六章地面工程(78第一节瓦斯抽采泵站总平面布置(78第二节瓦斯抽采泵站建筑(79第三节设备安装及管网布置(81第四节给、排水及消防(82第五节通风(88第七章供电及通讯(89第一节抽采站配电及照明(89第二节抽采站通信(91第八章瓦斯抽采监测及控制(92第一节抽采监测设计内容(92第二节抽采监测系统设计总体方案(92第三节抽采监测系统设计(93第九章环境保护(96第一节瓦斯抽采工程对环境的影响(96第二节污染防治措施(96第三节瓦斯抽采泵站绿化(97第十章瓦斯抽采组织管理及安全措施(98第一节组织管理(98第二节安全措施(982第三节预防性煤(岩与瓦斯(二氧化碳防突措施(100第十一章技术经济(104第一节劳动定员(104第二节投资概算(104第三节主要技术经济指标(107附件:1、《机电设备材料清册》;2、《概算书》。附录:1、设计委托书;2、采矿许可证(C5300002009091120035300;3、安全生产许可证((滇MK安许证字〔2005〕0036号文;4、煤炭生产许可证(编号:205303254086;5、煤矿矿长资格证书;6、煤矿矿长安全工作资格证书;7、企业法人营业执照;8、煤矿生产能力核定证书;9、矿井瓦斯等级鉴定证书;10、煤尘爆炸性鉴定报告;11、煤的自燃倾向性鉴定报告;12、“瓦斯参数测定报告”瓦斯资料;13、曲靖市国土资源局《关于云南省富源县大河镇大沟煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明》(曲国土资储备字[2009]287号。3附图目录富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计前言富源县大河镇大沟煤矿位于富源县城南东135°方向,平距约30km处,隶属富源县大河镇管辖。矿区外围交通较为方便。矿区范围以9个拐点坐标圈定,南北长约0.623km,东西宽约1.195km,面积0.744km2,开采深度+2065~+1780m。矿井与相邻煤矿矿界清楚。根据《云南省工业和信息化委员会关于切实抓好煤矿瓦斯防治工作的紧急通知》(云工信煤行〔2011〕867号,云南省所有高瓦斯矿井、按照煤与瓦斯突出管理矿井、煤与瓦斯突出矿井立即停产整顿,凡瓦斯抽采设计、防突专项设计未取得省安监部门批复的,应建未建瓦斯抽采系统的,监测监控系统不能正常工作的,瓦斯抽采不达标的,一律不得恢复施工或生产;按照煤与瓦斯突出管理的矿井、煤与瓦斯突出矿井“两个四位一体”综合防突措施不落实的,一律不得恢复施工或生产。大沟属高瓦斯矿井,自2011年11月起停产至今。煤矿为恢复生产,煤矿特委托我院编制矿井瓦斯抽采工程初步设计。一、编制设计的依据1、设计委托书;2、采矿许可证(C5300002009091120035300;3、安全生产许可证((滇MK安许证字〔2005〕0036号文;4、煤炭生产许可证(编号:205303254086;5、煤矿矿长资格证书;6、煤矿矿长安全工作资格证书;7、企业法人营业执照;8、煤矿生产能力核定证书;9、矿井瓦斯等级鉴定证书;曲靖市煤炭设计研究院1富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计曲靖市煤炭设计研究院210、煤尘爆炸性鉴定报告;11、煤的自燃倾向性鉴定报告;12、“瓦斯参数测定报告”瓦斯资料;13、曲靖市国土资源局《关于云南省富源县大河镇大沟煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明》(曲国土储备字[2009]287号。14、矿井井上、下实测资料。15、《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006、《煤矿安全规程》(2011年版及规范文件。16、国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006;17、国家安全生产监督管理总局《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006;18、国家安全生产监督管理总局《采空区瓦斯抽采监控技术规范》(MT1035-2007;19、中华人民共和国国家标准《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471—2008;20、国家安全生产监督管理总局第19号令《防治煤与瓦斯突出规定》;21、国家安全生产监督管理总局《关于印发煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕163号。二、设计的主要内容1、矿井瓦斯涌出量:投产时矿井最大相对瓦斯涌出量49.15m3/t,最大绝对瓦斯涌出量6.21m3/min。2、矿井瓦斯储量、可抽量矿井瓦斯储量5012.96万m3,矿井瓦斯可抽量1012.56万m3。富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计3、煤层瓦斯抽采难易程度:可以抽采。4、瓦斯抽采方法、抽采率、抽采浓度、抽采量预计经进行瓦斯抽采必要性分析,设计考虑对掘进工作面抽采、邻近层抽采及采空区抽采相结合的抽采方法。预计矿井瓦斯抽采率33%,低负压抽采浓度15%,高负压抽采浓度30%,矿井瓦斯抽采量2.04m3/min。5、瓦斯抽采设备设计考虑高、低负压各2台抽采设备,共4台抽采设备。(1高负压抽采设备:①抽采泵:设计选用2BEA-353-0型水环真空泵,电机功率90KW,数量2台,1台运行,1台备用。②主管:选用Ф280×12.7mm聚乙烯管,沿风井敷设1趟。③支管:选用Ф200×9.1mm聚乙烯管及Ф160×7.3mm聚乙烯管。。(2低负压抽采设备:①抽采泵:设计利用煤矿原有的2BE1—253型水环真空泵,电机功率55KW,数量2台,1台运行,1台备用。②主管:选用Ф220×9.1mm聚乙烯管,沿风井敷设1趟。③支管:选用Ф110×5.0mm聚乙烯管。6、瓦斯抽采规模矿井抽采规模2.04m3/min,年抽采量107万m3。7、瓦斯抽采泵站的总平面布置设计在矿区南部距风井约86m处建设瓦斯抽采泵站,场地标高+2003m,瓦斯抽采泵站距主斜井146m,距副斜井131m,距最近建筑物140m。瓦斯抽放泵站由瓦斯泵房、配电室、值班室、工具房组成,面积165m3,泵房顶部设置天窗以利于通风,瓦斯抽采泵站建筑采用砖混材料,在泵房周围20m设置围墙或栅栏。曲靖市煤炭设计研究院3富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计曲靖市煤炭设计研究院4设计泵房低位水池建在泵房东侧,池底标高为+1998m,水池容量60m3。高位水池建在泵房西侧,池底标高+2010m,水池容量70m3。8、瓦斯抽采泵站的供电瓦斯抽采站供电采用双回路供电,供电电压为380V,双电源由地面低压配电室380V不同母线段引入瓦斯抽采站配电室。瓦斯抽采站设备容量298.2kW,工作容量为149.1kW。9、瓦斯抽采监测系统设计选用KJ90NA型矿井安全监测监控系统。三、设计的主要技术经济指标1、瓦斯抽采泵站占地面积:0.5亩2、抽采工程静态投资:1029.92万元(1矿建工程(钻孔工程:239.51万元(2土建工程费:37.68万元(3设备及工器具购置:284.34万元(4安装工程:269.42万元(5工程建设其它费用:131.59万元(6工程预备费:67.38万元四、存在问题及建议1、区内断层发育,构造对煤层瓦斯影响尚未查明,矿井开采过程中必须加强监测工作,准确掌握瓦斯变化规律,合理指导瓦斯抽采。2、因矿井开采煤层瓦斯参数部分指标超过临界值,本设计采取了预防性防突措施。建议业主委托有资质单位对矿井进行煤与瓦斯突出危险性鉴定。如果有煤与瓦斯突出危险,必须委托有资质单位进行防突专项设计。3、煤矿井下安全避险“六大系统”必须按照《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》(安监总煤装〔2011〕15号、《煤矿井下安全避险富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计“六大系统”建设完善基本规范(试行》(安监总煤装〔2011〕33号、国家安全监管总局国家煤矿安监局“关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知”(安监总煤装〔2012〕15号认真组织实施,全面提升煤矿安全保障能力。4、设计依据的瓦斯参数为现生产水平(+1840m的瓦斯参数,根据《防治煤与瓦斯突出规定》第18条的规定,在延深达到或超过50m或开拓新采区时,必须测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量及其他与突出危险性相关的参数,以利于矿井安全生产。曲靖市煤炭设计研究院5图1—1—1交通位置图大沟煤矿富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计第一章矿井概况第一节井田概况一、交通位置富源县大沟煤矿位于富源县城南东135°方向,平距约30km处,隶属富源县大河镇管辖。地理坐标:东经104°23′40″—104°24′38″,北纬25°32′27″—25°33′14″。矿区有简易公路约30km通至320国道相连,矿区至富源城50km,距曲靖85km,交通较为方便。详见:交通位置图(图1—1—1二、井田范围和煤炭储量1、井田范围矿区范围以9个拐点坐标圈定,南北长约0.623km,东西宽约1.195km,面积0.744km2,开采深度+2065~+1780m。矿井与相邻煤矿矿界清楚。详见:矿区拐点坐标表(表1—1—1。表1—1—1矿区范围拐点坐标表曲靖市煤炭设计研究院1富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计曲靖市煤炭设计研究院22、煤炭储量(1参与计算煤层根据曲靖市国土资源厅评审备案(曲国土资储备字〔2009〕287号的大沟煤矿资源/储量核实报告,结合目前生产矿井实际情况。对矿区范围内的M7、M9、M13、M15、M16、M19(St,d≤3%等6个煤层进行了估算。(2矿井保有资源/储量:407.58万t(St,d≤3%。(3矿井工业资源/储量:328.89万t。(4矿井设计可采储量:244.19万t。三、矿井设计生产能力和服务年限矿井设计可采储量244.19万t,按矿井核定生产能力6万t/a计算,矿井服务年限为27a,符合《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50215-2006的规定。第二节煤层赋存情况一、煤层赋存1、煤层含煤地层为二叠系上统龙潭组(P2l及长兴组(P2c。(1二叠系上统长兴组(P2c上至M1煤层顶界,下至M7煤层顶板,地层平均厚度89.88m,含煤7~10层,煤层总厚度4.89m,含煤系数为5.44%。含局部可采煤层1层,M3煤层。(2二叠系上统龙潭组第二段(P2l2上至M7煤层顶板,下至M16煤层顶板,该段地层厚度平均71.30m,含煤9层,煤层总厚度9.60m,含煤系数13.46%。含可采煤层4层,即M7、M9、M13、M15煤层;局部可采煤层2层,即M8、M11煤层。其余均为不可采煤层。富源县大河镇大沟煤矿瓦斯抽采工程初步设计(3二叠系上统龙潭组第一段(P2l1上至M16煤层顶板,下至峨嵋山玄武岩组(P2β地层平均厚度约为72.10m,含煤9~12层,煤层总厚度7.17m,含煤系数9.94%。含可采煤层2层,即M16、M19煤层,局部可采煤层3层,即M21、M22、M24煤层。2、煤层对比该矿区煤层多,但可采煤层仅有6层。煤层