瓦斯抽放设计说明书

湖南省永兴县香梅乡金枝煤矿瓦斯抽放设计说明书(修订版)盘江煤电(集团)煤矿设计研究院二○○八年十一月湖南省永兴县香梅乡金枝煤矿瓦斯抽放设计说明书(修订版)盘江煤电(集团)煤矿设计研究院二○○八年十一月委托书为了响应当前国家对煤矿安全生产提出的“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针，同时为保障我矿煤炭安全生产，本矿要求尽早上瓦斯抽放系统，因此特委托贵州省盘江煤电(集团)煤矿设计研究院对我矿作瓦斯抽放设计。煤矿：负责人：日期：设计人员名单采矿工程师：采矿工程师：机电工程：土建工程师：目录前言................................................................1第一章矿井概况及安全条件............................................3第一节矿井位置及境界.............................................3第二节地层及地层特征.............................................4第三节含煤地层、煤质特征.........................................4第四节矿井水文地质条件...........................................5第五节井田开拓与生产现状.........................................6第六节储量计算及服务年限.........................................7第二章煤层瓦斯基础参数测算..........................................9第一节瓦斯含量预测...............................................9第二节瓦斯涌出量的预测..........................................11第三章瓦斯抽放.....................................................16第一节瓦斯抽放的目的及必要性....................................16第二节瓦斯抽放的可行性..........................................18第三节瓦斯抽放方法及工艺........................................20第四节瓦斯抽放管路系统..........................................32第五节抽放管路的安装与防腐......................................33第六节瓦斯抽放设备选择.........................................35第四章瓦斯抽放站...................................................40第一节场地布置..................................................40第二节地面建筑..................................................40第三节供配电、通讯及防雷........................................43第四节给、排水系统..............................................55第五节设备布置..................................................57第五章安全与监控...................................................60第一节抽放系统的自动监控........................................60第二节消防安全措施..............................................62第三节瓦斯抽放安全管理制度、措施................................62第四节劳动组织..................................................68第五节环境保护..................................................68附图：1、瓦斯抽放泵站布置及井上下对照图；2、瓦斯抽放管道布置及采掘工程平面图；3、供电系统图；4、瓦斯泵房板筋图；5、瓦斯泵房基础图；6、瓦斯泵房平、立剖面图；7、瓦斯抽放系统地面泵站管道安装图；8、瓦斯抽放钻场及钻孔布置图1前言永兴县香梅乡金枝煤矿位于永兴县境内，生产规模为6.00万t/年。根据转发《关于2007年度矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出测定结果的批复》该矿相对瓦斯涌出量20.02m2/t，该煤井属煤与瓦斯突出矿井，经鉴定煤尘无爆炸危险性，煤层无自然发火倾向性。当前国家对煤矿安全生产提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的十二字方针，《煤矿安全规程》等相关法规，也对高瓦斯、突出矿井的瓦斯抽放提出了明确的要求。湖南省煤炭工业局、煤矿安全监察局及永兴县煤炭局也提出了“高瓦斯、突出矿井必须建立瓦斯抽放系统”。根据该矿瓦斯现状及以上精神，我设计院受业主委托，特编制虎形煤矿的矿井瓦斯抽放设计。由于地方煤矿比较分散，规模小，矿井煤炭资源储量较少，瓦斯抽放量及抽放浓度不足以利用，同时考虑到减少投资，缩短安装工期，因此，本次设计主要立足于解决安全问题，未考虑瓦斯利用。一、编制设计的依据1、永兴县香梅乡金枝煤矿“采掘工程平面图”、“井上下对照图”及有关的资料。2、《中华人民共和国煤炭法》、《中华人民共和国矿产资源法》、《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国劳动法》、《中华人民共和国矿山安全法》。3、《煤矿安全规程》(2007年版)。4、煤炭工业小型矿井设计规定》、《煤炭工业矿井设计规范》。25、《关于2007年度矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳涌出测定结果的批复》。6、业主提供的其他有关资料。二、设计的指导思想1、结合矿井实际情况，采用成熟、可靠的技术，力求采用新技术、新工艺、新设备、新材料；2、安全、监测、计量等设备及仪器尽量完备；3、合理布局，尽量减少占地面积，节省管道及安装投资；4、为了便于管理，抽放站设计在工业广场附近。5、本设计力求在经济投入上最省，达到瓦斯抽放工程实施办法的要求。6、本次设计暂未考虑瓦斯利用。三、主要技术经济指标1、抽放规模：2BEA-203型水环真空泵2台单泵配套电机功率45Kw工作电压：380V转速n＝1100r/minQ=19～20.4m3/min主管道DN159mm，支管道DN108mm。2、抽放站占地面积：约350m23、项目投资：见预算书。3第一章矿井概况及安全条件第一节矿井位置及境界一、井田概况1、交通位置永兴县香梅乡金枝煤矿采区范围隶属于郴州市永兴县香梅乡境内。距永安县城21km，矿区与1833国道连接，离郴州50km，交通较为便利。二、矿区范围根据原香梅乡金枝煤矿、原香梅高桥煤矿、原香梅振兴煤矿、开采范围，整合后永兴县香梅乡金枝煤矿开采范围由14个拐点组成，开采深度为+180m～-150水平，其拐点坐标如下：拐点编号XY开采标高1291228638414400+180m～-150m2291274038414370329127403841426042913500384145005291342538414805629129703841482072912740384148508291250038414700929123823841458210291215538415062112912300384151001229125643841511013291257638414876142912452384148004第二节地层及地层特征一、地质特征地层：矿井出露地层有第四系和上二统龙潭组上段，龙潭组上段为区内的含煤地层，主要由细粒砂岩，粉砂岩、泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，段厚约130m，有2、5、6煤3层，2、5、6煤层均可为可采煤层。二、构造该矿矿井地质构造中等。矿井位于高桥村香梅乡区段中部，地质构造以褶断层不发育。矿井主要可采煤层为5煤，煤层平均厚度为1.53m：煤层结构简单，厚度较稳定，属较稳定煤层。矿井水文地质条件简单。地表无大的水体，岩层含水性弱，老窑水不能直接对矿井充水水源。第三节含煤地层、煤质特征一、煤层矿井主要可采煤层为5煤，煤层平均厚度为1.53m：煤层结构简单，厚度较稳定，属较稳定煤层。该矿井属煤与瓦斯突出矿井，经鉴定煤尘无爆炸危险性，煤层无自然发火倾向性。二、煤质及用途5煤的化学工业分析：水分2.5～4％，灰分平均10.8％；挥发分6.7％，全硫0.58～0.7％，平均0.63％；磷平均O.0013％；固定炭62.34％，发热量22.56～27.5MJ/kg，平均24.0MJ/kg。煤类及工业用途：2煤层煤岩为低灰、低硫、高发热值无烟煤。可做动力用煤，块煤可化作化肥和气化用煤。三、煤层顶、底板55煤的老顶为中细粒砂岩，直接顶为砂质泥岩，直接底板我砂质泥岩，老底为中细粒砂岩。煤层结构较简单，多为单一煤层，局部偶有夹纤，夹纤一般为粉砂岩，泥岩。本矿井工程地质条件属简单偏中等类型。(2)瓦斯、煤尘及煤的自燃性瓦斯：该矿瓦斯相对涌出量为20.02m3/t，该煤井属煤与瓦斯突出矿井，经鉴定煤尘无爆炸危险性，煤层无自然发火倾向性。在生产过程中，应加强观测，采取防范措施，确保矿井安全。煤尘：本井煤尘爆炸指数在5～8％，低于临界爆炸指数(10％)，属煤尘无爆炸性危险煤层。在今后开采中，注意加强通风和按规程要求及时洒水冲刷煤帮，防止井巷中煤尘含量增高而引起煤尘爆炸。煤的自燃倾向性：该矿未进行过煤尘自燃发火实验，开采以来未见有煤尘自燃发火现象，据紧邻的高堰矿井煤样燃点测定，着火温度降低值△T为12～22C，属不易自燃每层。因此，2煤尘不具有自燃发火倾向。第四节矿井水文地质条件1、水文地质该矿区属于亚热带季风气候，温暖湿润，四季分明，雨量充沛，历年最大降雨量为1800.5mm，4～6月份为雨季，占全年降雨量的42％。矿区属低山丘陵地形，山势较陡，植被茂盛，冲沟发育，地表水迳流条件好。历年最高气温41.5℃，最低气温-3.5℃，年平均气温16.6℃-18℃，主导风向为东北风、西南风。本矿井井田水文地质属简单类型，地下水的补给来源主要为大气降水，但老窖水也是充水因素之一。6由于井田附近无江河水库等水体，故地表水影响很小。井田内仅龙潭组上段(P212)之煤系顶部薄层砂岩和煤层的浅部风化带含裂隙水。该井田开采历史悠久，浅部煤层有废弃的老窖，对矿井安全有较大威胁，应予重视。根据多年开采情况，本矿涌水量在每年雨季5～8月较大，最大为10m3/h，冬季较小，一般为8m3/h以下，正常涌水量为6m3/h。2、水文地质条件1)地形与地表水系：矿井水文地质条件简单。地表无大的水体，岩层含水性弱，老窑水不能直接对矿井充水水源。2)构造水矿井区内为一单斜构造，无构造水影响。3)老窿水本井地表未发现老窿，目前的采空区已与现开采坑道贯通，采空区无积水，它只是大气降水参透进入矿坑的一个通道。4)隔水层第四系(Q)含水微弱，龙潭组上由泥岩、砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩及煤组成，厚236.7m其中除煤系顶部薄层砂岩及疏松岩含风化裂隙、孔隙水外，其他岩层均为隔水层。5)矿井涌水量据资源储量报告：矿井正常涌水量5m3/h，最大涌水量为10m3/h。本矿井水文地质条件属简单类型。第五节井田开拓与生产现状一、井田开拓7该矿采用斜井开拓，开采范围由14个拐点组成，开采深度为+180m～-150m，矿井面积为0.58