瓦斯抽采工程设计编制

1附件2云南省煤矿瓦斯抽采工程初步设计编制提纲瓦斯抽采工程设计由具有资质的单位或机构进行专项设计，资质(规定)由省安监局认定(颁布)。前言一、项目简况位置、隶属关系、建设单位基本情况、设计生产能力等。二、设计基础条件矿井生产现状，瓦斯参数，瓦斯涌出量、瓦斯等级、通风情况。抽采工程项目由来。三、编制设计的依据1、委托书2、勘探地质报告（或生产地质报告）3、瓦斯参数测定资料4、矿井瓦斯等级鉴定报告5、项目核准或批复文件6、初步设计文件四、设计遵循的主要标准1、《煤矿安全规程》2010版。2、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）。3、《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018－2006）。4、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）。5、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471-2008）。26、《煤矿安全安监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ1029-2007）。7、《采空区瓦斯抽采监控技术规范》（MT1035-2007）。五、编制瓦斯抽采工程设计的原则1、抽采瓦斯工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则，因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。在符合规范要求、满足使用的前提下，尽可能降低造价、节省投资。2、新建矿井抽采瓦斯工程设计应以批准的勘探地质报告为依据，并参照邻近或条件类似生产矿井的瓦斯资料；改(扩)建及生产矿井应以本矿勘探报告（或生产地质报告）、瓦斯实测资料为依据。3、瓦斯抽采工程系统宜简单，并宜有利于维护和安全生产。4、尽量利用开采巷道抽采瓦斯，必要时可设置钻场、钻孔的专用瓦斯抽采巷道。5、抽采瓦斯设计应与矿井设计同步进行，合理安排掘进、抽采、回采三者间的超前与接替关系，保证有足够的工程施工及抽采时间。六、瓦斯抽采工程简述1、矿井瓦斯涌出量预计及涌出构成。2、抽采方法的确定、抽采效果、抽采量的预计。3、井下瓦斯抽采管网与抽采设备选型。4、抽采泵站给排水、供电。5、地面抽采站总平面布置。6、工程投资概算。七、存在问题和建议3第一章矿井概况第一节井田概况一、地理概况矿区、矿井所在地理位置、交通情况、地形地貌、水系河流、气象与地震、环境状况等情况。附：交通位置图。二、矿区开发情况矿井开发史、邻近矿井分布、现开采区域位置及开采情况。三、电源及通信四、矿井水源矿井供水生活水源为箐口河水，生产、消防水源为井下排水的复用。抽采泵站给水采用煤矿生产用水供水水源，来自工业场地污水处理站。第二节地质特征一、地质构造井田地层及构造。断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律；煤系地层走向、倾斜、倾角及其变化规律；岩浆侵入情况及对煤层的影响。二、含煤地层及煤层煤层层数、厚度及可采煤层煤种、倾角、节理、层理发育情况。煤层顶底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律；煤层结构，煤层露头（含隐伏露头）及风氧化带情况。煤质特征。附可采煤层特征表。4三、矿井瓦斯情况矿井煤层瓦斯含量情况、瓦斯等级，矿井瓦斯及二氧化碳相对涌出量、绝对涌出量；煤层瓦斯压力、井田瓦斯赋存规律；矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性；邻近矿井瓦斯、煤尘爆炸危险性、煤的自燃倾向性、煤与瓦斯突出等实际及鉴定研究成果。四、其它开采技术条件各可采煤层煤尘爆炸性鉴定资料、煤层自燃倾向性鉴定资料和自然发火期统计、地温资料。五、井田水文地质简述区域及井田水文地质条件；井田主要含水层类型；地表水情况,矿井水患类型及威胁程度分析；井田内及周边矿井采空区范围及积水情况等。第三节矿井概况一、井田境界及储量采矿证许可（或矿区范围批复）井田范围，井田面积，资源储量。二、开拓与开采批准的设计生产能力、服务年限，井田开拓方式、水平划分、主要巷道布置。采区划分及开采顺序。采区布置、煤层分组分层及开采顺序，采煤工艺及主要设备。三、矿井通风矿井通风方式和通风方法。矿井需风量及风量分配、风压、等积孔计算及通风难易程度评价。矿井通风设备选型。5四、地面设施矿井主要生产系统，工业场地及周边用于生产生活的重要建筑物与构筑物。附：工业场地总平面布置图。矿井主要生产系统如下：1.提升主井选标准型DTC80/20/2×125S上运大倾角胶带输送机，带宽：800mm,带速：2.0m/s，运输能力：200t/h，初期在第一水平生产时，输送长度284m，胶带输送机安装一台125kW电动机，预留另一台安装位置，待后期在最终水平生产时，输送机延长，输送长度720m，安装另一台125kW电动机。副井选用JTP-1.6×1.2/24型单滚筒提升机，用以提升矸石、下放材料、升降设备。2.运输1750主石门采用带式输送机运煤。1750副石门采用5.0t蓄电池机车牵引矿车进行辅助运输。3.通风矿井通风方式为分区式通风,主、副井进风，中央风井回风，选用FBCDZ-6-№19B高效节能矿用隔爆对旋式轴流通风机2台，1台工作，1台备用。每台风机配两台YBFe355S3-6、380V、185kW电动机。4.排水第一开采水平采用集中排水方式。主排水泵房设在+1750水平，排水管路沿副井敷设，从+1750水平水泵房直接排到地面污水池。选用MD360-40×2型矿用耐磨水泵三台。正常涌水量1台工作、1台备用、1台检修，最大涌水量2台工作、1台检修。5.压缩空气选用3台LGD110/517J型螺杆式空气压缩机，其中2台工作，1台备用兼检6修。空压机压气量20m3/min，排气压力0.8MPa，配380V110kW电动机。空压机采用风冷冷却方式。6.供配电供电电源采用10kV架空线引自松子山煤矿35kV变电站，架空导线为LGJ-95型铝绞线，矿内共设3座10/0.4kV变电所，1座设为主副井工业场地10kV变电所，担负生产用电需要；1座为风井10kV变电所，担负瓦斯抽放泵站、通风机等用电需要；另1座设于办公及生活区内，采用10/0.4kV箱式变电站，担负办公及生活用电需要。7.瓦斯抽放系统建立地面永久抽采瓦斯泵站。8.防灭火系统选用以预防性灌浆注胶防灭火为主，阻化剂防灭火为辅，同时配备束管监测系统，完善井下消防及防尘洒水系统的综合防灭火措施。9.安全监测系统设置一套KJ90NA型安全监控系统对井下重要地点和重要生产环节及井下采、掘、运各环节进行安全环境监测和工况监测（如瓦斯、风速、温度等），对主要设备的运行状态进行监控（如设备开停、线路馈电状态等），实行风、电、瓦斯闭锁，并对超限及故障等情况进行报警。10.地面生产系统井下原煤经主井筒用大倾角胶带输送机→经栈桥胶带输送机到选煤楼→单层圆振动筛→分成0～50mm沫煤和＋50mm块煤，块煤设人工拣矸。11.通讯系统矿井通信行政电话与调度电话分别设置其通信系统，且具有计算机网络设备的通信能力,设置电话会议终端。7主斜井、副斜井位于工业场地东北侧，在主井口建有驱动机房，西南面和南部设胶带输送机栈桥、选煤楼、原煤储煤场及回车场，在副井口南面设窄轨铁路，并布置有绞车房，在场区东南面围绕地面生产系统分别布置有窄轨铁路甩车场、机修车间、器材库及消防材料库、油脂库、坑木房等，10kV地面变电所布置在场地东部，矿井水处理站与之相邻，布置在场地最东边，矿灯房、浴室和任务交代室联合建筑布置在副斜井井口西北侧，副斜井绞车房的北侧，生活水池位于小河东侧锅炉房西北角，锅炉房位于场地西侧较低位置。行政生活区设在工业场地西北约200m处，主要建筑物有矿办公楼、职工食堂、招待所、职工公寓楼及救护中队等。风井位于距主、副井工业场地东北方向约490m的山坡上，在风井井口南侧布置有引风道、通风机基础和配电值班室及10kV地面变电所，井口北侧设有安全出口，瓦斯抽放泵房布置在场地的最北面。附：工业场地总平面布置图。第二章抽采瓦斯设计参数第一节煤层瓦斯基本参数生产矿井应有各煤层瓦斯主要参数实测值：瓦斯风氧化带深度；煤层瓦斯压力；煤层瓦斯含量；煤中残存瓦斯含量；煤的孔隙率；瓦斯含量分布梯度；煤层透气性系数；百米钻孔瓦斯流量及其衰减系数；瓦斯放散初速度。基本建设矿井，可以按勘探瓦斯参数并参照邻近矿井瓦斯参数进行设计，做好揭露煤层的安全措施，瓦斯参数在揭露煤层后必须重新实测确定，设计做相应调整。若勘探报告煤层瓦斯含量为可燃基瓦斯含量时，应换算为原煤瓦斯含量，必要时应结合井下实测资料进行修正，修8正系数建议取1.2～1.4。第二节矿井瓦斯储量及可抽量一、瓦斯储量计算范围瓦斯储量计算范围：应与采矿证许可（或矿区范围批复）范围一致。二、矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量包括可采煤层、不可采煤层以及围岩中所赋存的瓦斯，其计算公式如下：Wc＝(K1·K2)Ai·Xi式中Wc——矿井瓦斯储量，Mm3；K1——不可采邻近层瓦斯储量系数；K2——围岩瓦斯储量系数；Ai——第i个可采煤层煤炭资源量，Mt；Xi——第i个可采煤层平均瓦斯含量，m3/t；三、矿井瓦斯可抽量瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽采的最大瓦斯量，其计算一般应符合如下原则：1、矿井可抽瓦斯量是指矿井瓦斯储量中在当前技术水平下能被抽采来的最大瓦斯量。2、设计瓦斯抽采率，可根据煤层瓦斯抽采方法、瓦斯涌出来源等因素综合确定；也可参照邻近生产矿井或条件类似矿井的数值选取。3、抽采率指标应符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）的有关规定，同时应满足采掘工作面的通风要求。4、抽采年限应与其抽采瓦斯区域的开采年限相适应。其计算公式如下：W抽＝Wc·K可9式中W抽——可抽瓦斯量，Mm3；K可——可抽系数；K可＝K1·K2·Kg’K1——煤层瓦斯排放系数；K1＝K3(XXk)÷XK3——瓦斯涌出程度系数；X——煤层原始瓦斯含量，m3/t；Xk——运到地面煤的残余瓦斯含量，m3/t；K2——负压抽采时抽采作用系数，K2＝1.2；Kg’——矿井瓦斯抽采率，%。第三节瓦斯涌出量预测计算矿井瓦斯涌出量预测一般按AQ1018-2006矿井《瓦斯涌出量预测方法》的分源预测法计算。1、回采工作面瓦斯涌出量预测计算。2、掘进工作面瓦斯涌出量预测计算。3、采区瓦斯涌出量预测计算。4、矿井瓦斯涌出量预测计算。矿井瓦斯涌出预测值(生产时期、矿井日产量；矿井瓦斯涌出量含回采、掘进、采区)。若矿井开采煤层多，煤层瓦斯含量差别大时，应按开采各煤层时分别预测，并取大值作为抽采量和抽采规模设计依据。第四节矿井抽采瓦斯的必要性和可行性分析一、抽采瓦斯的必要性1、回采工作面抽采瓦斯必要性分析。2、掘进工作面抽采瓦斯必要性分析。10从国家规范和安全标准方面进行必要阐述。二、抽采瓦斯的可行性分析1、开采层抽采瓦斯的可行性。2、邻近层抽采瓦斯的可行性。3、根据煤层抽采瓦斯难易程度分类(容易抽采、可以抽采、较难抽采)判断抽采瓦斯的可行性。第三章矿井抽采瓦斯方法第一节矿井瓦斯来源分析矿井瓦斯来源是确定抽采方法的主要依据，基建矿井根据矿井瓦斯涌出量预测结果分析瓦斯来源，生产矿井应尽量详细地做好以下测定工作：生产矿井应测定出掘进、采煤与采空区的瓦斯涌出量分别占全矿井瓦斯涌出量的比例；应判断出采区工作面的瓦斯主要来自本煤层还是邻近层。一般把回采工作面老顶初次冒落前的平均瓦斯涌出量认为是本煤层的瓦斯涌出量，而将老顶初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量认为是邻近层的瓦斯涌出量。一、矿井瓦斯涌出来源及涌出构成。二、回采工作面瓦斯来源及涌出构成。三、采空区瓦斯涌出来源及涌出构成第二节矿井瓦斯抽采方法选择一、选择抽采瓦斯方法的原则选择矿井瓦斯抽采方法应根据矿井煤层赋存条件、瓦斯基础参数、瓦斯来源、巷道布置、抽采瓦斯目的及利用要求等因素确定，并遵循以下原则：1、选择的抽采瓦斯方法应适合煤层赋存状况、巷道布11置、地质条件和开采技术条件。2、应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽采瓦斯方法，以提高瓦斯抽采效果。3、抽采方法在满足矿井安全开采的前提下，还需满足开发、利用瓦斯的需要。4、巷道布置在满足瓦斯抽采的前提下，应尽可能利用生产巷道，以减少抽采工程量。5、选择的抽采方法应有利于抽采巷道的布置和维护。6、选择的抽采方法应有利于提高瓦斯抽采效果，降低瓦斯抽采成本。7、抽采方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽采系统管网的设计，有利于增