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煤矿瓦斯抽放初步设计


煤矿瓦斯抽放初步设计 前 言

山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司(原山西阳城侯甲煤 业有限公司)矿井位于山西省阳城县西北芹池镇境内,距阳城县 20km,隶属于阳城县煤炭运销公司,行政区划归阳城县芹池镇管辖, 地理坐标为:东经 112°18′08″~112°20′04″,北纬 35°37′ 27″~35°39′04″。 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井为基建矿井,原 设计生产能力 30 万吨/年,2009 年,据山西省煤炭企业兼并重组整 合工作领导组办公室晋煤重组办发[2009]42 号 “关于晋城市阳城 县煤矿企业兼并重组整合(部分)的批复”文件,为单独保留矿井, 核定生产能力 90 万吨/年。批准井田面积 3.638km ,批准开采 3#~ 15#煤层。目前,开采 3#煤层。 根据河南理工大学 2010 年 3 月编制的 《山西煤炭运销集团阳城 侯甲煤业有限公司 3 号煤层瓦斯突出危险性评估》报告结论:对于 侯甲煤矿 3 号煤层,突出危险性评估七个指标中,只有瓦斯含量和 瓦斯放散初速度 2 个指标达到和超过临界值,评估为无突出危险煤 层。 为保证安全生产,山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司 2010 年 10 月委托山西国辰建设工程勘察设计有限公司〃阳泉煤科 瓦斯治理工程项目部编制了《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限 公司矿井瓦斯抽放初步设计》,生产规模 90 万 t/a。服务于矿井开 采 3#煤层。 2010 年 12 月 12 日,山西省煤炭厅委托山西省煤炭工程项目咨 询评审中心组织专家对设计进行了评审,评审认为:设计内容齐全,
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修改后通过复查可以通过评审,应补充和完善如下内容: 1、附煤层突出危险性鉴定资料; 2、核定回采工作面可解析瓦斯量; 3、本煤层预抽时间的确定依据不够充分; 4、补充完善邻近矿井情况 5、完善抽放管路。 本设计根据专家评审意见进行了修改。 一、设计的主要依据 1、《煤矿安全规程》 家煤矿安全监察局 国家安全生产监督管理局总局 国 2010 年版;

2、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》(GB50471-2008) 中华人 民共和国住房和城乡建设部 〃 中华人民共和国国家质量监督检验检 疫总局 联合发布 2008 年 12 月 15 日; 国家安全生产

3、《煤矿瓦斯抽放规范》 (AQ1027-2006) 监督管理总局 产监督管理总局 2006 年 11 月 02 日; 2006 年 11 月;

4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006) 国家安全生 5、《矿井瓦斯涌出量预测方法》(AQ1018-2006) 国家安全 生产监督管理总局 2006 年 2 月;

6、《煤矿低浓度瓦斯管道输送安全保障系统设计规范》AQ1076 -2009 国家安全生产监督管理总局 2009 年 12 月;

7、《瓦斯输送管道水封阻火泄爆装置通用技术条件》AQ1072 —2009 国家安全生产监督管理总局 2009 年 12 月;

8、 《煤矿瓦斯输送管道干式阻火器通用技术条件》 AQ1074—2009 国家安全生产监督管理总局 2009 年 12 月;

9、《煤矿低浓度瓦斯与细水雾混合安全输送装置技术规范》 AQ1078—2009 国家安全生产监督管理总局 2009 年 12 月;

10、山西省煤炭工业局文件晋煤安发[2008]871 号《关于加强 煤矿瓦斯抽放工作的通知》 12、《山西阳城县煤炭运输公司侯甲煤矿 3 号煤层瓦斯涌出量 预测》 河南理工大学 2010 年 8 月

13、《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司兼并重组整合 矿井地质报告》 晋城市煤田地质勘探队 2010 年 7 月 14、《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司 90 万吨/年初 步设计》 山西省煤炭规划设计院 2010 年 15、《山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司 3 号煤层瓦斯 突出危险性评估》 河南理工大学 2010 年 3 月

16、矿方提供的其它地质资料和生产实测资料。 二、设计的要点 1、矿井基本概况 山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司位于山西省阳城县城 北西芹池镇。矿井采用斜、立井混合开拓方式,井田面积 3.638km , 生产规模 90 万吨/年,基建矿井,批准开采 3#~15#煤层,现开采 3#煤层。采用倾斜长壁综合机械化分层开采,全部垮落法管理顶板。 通风方法为抽出式。 2、抽放方法的确定 确定山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井: 3#煤层回采工作面采用双侧顺层平行钻孔方式进行本煤层预 抽; 3#煤掘进工作面,采用边掘边抽的抽放方法;当掘进工作面有异常 瓦斯涌出现象时,采用预抽的方法; 采用大直径、定向钻孔进行区域煤层预抽; 同时,进行工作面采空区和矿井采空区瓦斯抽放。
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3、抽放系统的确定 确定山西煤炭运销集团阳城侯甲煤业有限公司矿井瓦斯抽放系 统为:在地面建立二套固定瓦斯抽放系统。即:采用一套高负压抽 放系统及一套低负压抽放系统,采用双管路、双系统。 A、低负压抽放系统: 安装二台 2BEC67 型水环式真空泵, 电机功率为 315Kw, 流量 300m ?/min。抽放主管为∮529×8mm 螺旋钢管,干管为∮325×6mm 螺旋钢 管 ;分管为∮219×6mm 螺旋钢管,用于 3#煤层回采工作面采空区、 矿井采空区低负压瓦斯抽放。 B、高负压抽放系统: 安装二台国产 2BEC80 型水环式真空泵,电机功率为 710Kw,流 量 630m?/min。抽放主管为∮820×8mm 螺旋钢管,干管为∮529×6mm 螺旋钢管 ;分管为∮325×6mm 螺旋钢管。用于 3#煤回采工作面本煤 层预抽、3#煤掘进工作面进行边掘边抽、3#煤区域预抽高负压瓦斯 抽放。 4、钻孔施工、监测、监控系统、投资 瓦斯泵站采用 LSA 型半自动软化水设备 2 套,进行水软化。煤 层区域预抽采用 ZDY6000LD 全液压钻机 2 台,小直径钻孔采用 ZDY1200S 型全液压钻机 6 台施工。采用聚氨脂封孔。封孔长度不小 于 7m。 瓦斯泵站监测、监控系统采用 KJ95N 型瓦斯抽放监测系统。 瓦斯抽放工程总投资投资 6902 万元。建设工期 8 个月。

目 录
第一章 矿井概况……………………………………………………………(1) 第一节 井田地理及交通位置 ………………………………………………(1) 第二节 矿井地质 …………………………………………………………(3) 第三节 瓦斯地质 …………………………………………………………(14) 第四节 矿井概况 …………………………………………………………(15) 第二章 建瓦斯抽放的条件 ……………………………………………(21) 第一节 煤层瓦斯基本参数 ………………………………………………(21) 第二节 矿井瓦斯储量 ……………………………………………………(22)

第三节 矿井瓦斯涌出量预测………………………………………………(23) 第四节 矿井瓦斯抽放的可行性和必要性 ………………………………(29)

第三章 瓦斯抽放方法设计 ………………………………………………(33) 第一节 瓦斯抽放方法的选择 ……………………………………………(33) 第二节 瓦斯抽放工艺参数 ………………………………………………(38) 第三节 打钻工艺与设备选型 ……………………………………………(42)第 四节 封孔及连接 ………………………………………………………(44) 第四章 矿井瓦斯抽采基本指标 ……………………………………(46)

第一节 矿井瓦斯抽放量预计 ………………………………………………(46) 第二节 矿井瓦斯抽采基本指标计算 ………………………………………(48) 第三节 矿井可抽瓦斯量及抽放服务年限 ………………………………(52) 第五章 瓦斯抽放网络设计 ………………………………………………(53) 第一节 瓦斯抽放管路系统的确定与要求…………………………………(53) 第二节 瓦斯抽放管径计算及选型…………………………………………(54) 第三节 地面抽放泵出入端(正、负压端)系统设计 ……………………(60) 第四节 瓦斯抽放管路敷设…………………………………………………(63) 第六章 瓦斯抽放泵及泵站设施 …………………………………………(66) 第一节 瓦斯抽放泵选型……………………………………………………(66)

第二节 瓦斯抽放泵站位置及建筑要求……………………………………(75) 第三节 供电及配电…………………………………………………………(78) 第四节 采暖通风……………………………………………………………(79) 第五节 给水排水 …………………………………………………………(79)

第六节 监 测 、监控 ………………………………………………………(80) 第七节 防雷 接地 ……………………………………………………………(83) 第七章 抽放参数的测定与检查 …………………………………………(84) 第一节 井下参数测定 ……………………………………………………(84) 第二节 地面泵站参数测定…………………………………………………(85) 第三节 瓦斯抽放系统的检查………………………………………………(85) 第八章 瓦斯抽放的管理工作 ……………………………………………(87) 第一节 队伍组织……………………………………………………………(87) 第二节 图纸和技术资料……………………………………………………(88) 第三节 管理制度……………………………………………………………(88) 第四节 规章制度 …………………………………………………………(89) …………………………………………(90)

第五节 常用记录和报表样式

第九章 环境保护与瓦斯利用 ……………………………………………(93) 第一节 环境保护 ……………………………………………………………(93) 第二节 矿井瓦斯利用………………………………………………………(93) 第十章 安全 …………………………………………………………………(99) 第一节 抽放系统安全措施 ………………………………………………(99) 第二节 瓦斯泵站安全措施 ……………………………………………(102) 第三节 瓦斯抽放浓度规定 ……………………………………………(145) 第十一章 技术经济指标 …………………………………………………(105) 第一节 投资概算 …………………………………………………………(105) 第二节 成本测算 第三节 施工工期 附图 …………………………………………………………(105) …………………………………………………………(106)

………………………………………………………………………(112)

1、设计委托书 2、采矿许可证 3、煤尘爆炸性煤层自燃倾向性检验报告

4、概算书 5、承诺书


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