某某富兴煤矿瓦斯抽放设计
说 明 书
目 录
概 述 ............................................................ 3
1 矿井概况 .......................................................... 4
1。1交通位置 .................................................................. 4 1。2 井田地形与气候............................................................ 4 1。3 井田地质构造情况.......................................................... 4 1。4煤层赋存情况 .............................................................. 5 1。5矿井开拓方式 .............................................................. 6 1。6矿井通风方式及邻近矿井瓦斯涌出 ............................................ 6
2 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性 ................................. 7
2。1 矿井瓦斯涌出量预测结果.................................................... 8 2。2 回采工作面瓦斯涌出来源与构成 ............................................. 10 2。3 瓦斯抽放的必要性......................................................... 10
2。3。1 相关法规的要求 ...................................................... 10 2。3。2 采掘工作面瓦斯治理的需要 ............................................ 10 2。4 瓦斯抽放的可行性......................................................... 11 2。5 矿井瓦斯储量与可抽量..................................................... 12
3 矿井瓦斯抽放方案初步设计 ................................ 13
3。1 抽放方法选择的原则....................................................... 13 3。2 抽放瓦斯方法选择......................................................... 14 3。2。1 回采工作面本煤层瓦斯抽放 ............................................ 14 3。2。2 掘进工作面瓦斯抽放 .................................................. 15 3。2。3 回采工作面高位抽放 .................................................. 16 3。2 抽放量预计及抽放服务年限................................................. 17 3。2。1 回采工作面本煤层预抽量预计 .......................................... 17 3。2。2 掘进工作面边掘边抽瓦斯量预计 ........................................ 17 3。2。3 矿井瓦斯抽放量预计 ................................................. 17 3。2。4 抽放服务年限 ........................................................ 18 3。2。5 抽放参数的确定 ...................................................... 18 3。3 瓦斯抽放钻孔施工及设备................................................... 18 3。3。1 钻机的选择 .......................................................... 18 3。3。2 钻孔施工技术安全措施 ................................................ 18 3。3。3 钻孔封孔 ............................................................ 19 3。3。4 瓦斯抽放参数监测 .................................................... 19
4 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算及设备选型 ............. 19
4。1 矿井瓦斯抽放设计参数..................................................... 19 4。2 瓦斯管网系统选择与管网阻力计算 ........................................... 20 4。2。1 瓦斯抽放管网系统 .................................................... 20 4。2。2 瓦斯抽放管管径计算及管材选择 ........................................ 21 4。2。3 管网阻力计算 ........................................................ 22 4。2。4 瓦斯抽放管路与瓦斯抽放钻孔的连接 .................................... 23 4。2。5 瓦斯抽放管路敷设 .................................................... 23 4。2。6 瓦斯抽放管道的附属装置 .............................................. 24
4。3 瓦斯抽放泵选型计算....................................................... 26 4。3。1 瓦斯抽放泵流量计算方法 .............................................. 27 4。3。2 瓦斯泵压力计算方法 .................................................. 27 4。3。3 瓦斯抽放泵选型计算 .................................................. 27 4。3。4 瓦斯抽放泵选型 ...................................................... 28
5 瓦斯抽放泵站布置 ............................................ 29
5。1 瓦斯抽放泵............................................................... 29 5。2瓦斯抽放泵站供电 ......................................................... 30 5。3 瓦斯抽放泵给排水......................................................... 32 5。4 防雷设施................................................................. 32 5。5 瓦斯抽放泵站照明......................................................... 32 5。6 瓦斯抽放泵站通讯......................................................... 32 5。7 抽放系统实时监测......................................................... 33 5。8 泵房采暖, 通风........................................................... 33
6。瓦斯抽放系统的安装 ........................................ 33
6。1瓦斯抽放系统安装的基本要求 ............................................... 33 6。2 瓦斯抽放泵的安装......................................................... 33 6。3 瓦斯抽放, 排放管路及附属设施安装 ......................................... 33
7 环境保护 ....................................................... 34
7。1 抽放瓦斯工程对环境的影响................................................. 34 7。2 污染防治措施............................................................. 34 7。3 抽放站绿化............................................................... 34
8 瓦斯抽放组织管理及主要安全技术措施 ..................... 34
8。1 组织管理................................................................. 35 8。2 瓦斯抽放组织机构管理..................................................... 35 8。3 瓦斯抽放钻场管理......................................................... 35 8。4 采空区抽放管道的拆装..................................................... 37 8。5 瓦斯抽放管路管理......................................................... 37 8。6 主要安全技术措施......................................................... 38 8。7 钻机操作规程............................................................. 38 8。8 瓦斯抽放泵司机作业操作规程 ............................................... 39 8。9 瓦斯抽放报表管理......................................................... 41
9 瓦斯抽放工程技术经济指标 ................................ 43
9。1 劳动定员................................................................. 43 9。2 投资概算................................................................. 43 9。3 矿井瓦斯利用............................................................. 43
概 述
富兴煤矿为富平能源投资所属的下属煤矿之一。2013年8月份通过购买方式接手，成为真正法人，真管理、真控股。原设计生产能力为9万吨/年。目前公司正在进行产能升级申报程序的报送工作，产能升级后为60万吨/年，预计2015年初完成产能升级改造，并计划在新井改造过程中进行矿井抽放系统的完善工作，实现矿井瓦斯抽采达标。
根据该矿提供的矿井设计和矿井瓦斯涌出资料(2004年鉴定报告), 矿井绝对瓦斯涌出量为21。84m3/t, 相对瓦斯涌出量为7。49 m3/min, 属于低瓦斯矿井。由于二区瓦斯较大, 按高瓦斯矿井管理。随矿井产量的增加和开采围的扩大及开采水平的延伸, 该矿今后主采煤层采掘进工作面和采空区的瓦斯涌出量都将进一步增大。
为贯彻执行党和国家的”安全第一, 预防为主”的安全生产方针和国家安全生产监督管理局制定的”先抽后采, 以风定产, 监测监控”的煤矿安全生产管理方针, 该矿已在井下安装了为21181回采工作面服务的移动式瓦斯抽放泵站和与其相配套的瓦斯抽放系统。抽出的瓦斯直接排放到矿井的回风系统中。随着矿井瓦斯涌出量的增大, 总回风的瓦斯浓度较高, 并时常出现超限。另外, 井下泵站的管理也比较复杂, 经常需要对瓦斯抽放泵的水垢进行清理。随着新风井的建成使用, 建立地面抽放泵站是非常必要的和可行的。特此编写富兴煤矿瓦斯抽放系统方案设计说明书。
一. 编制本设计方案的依据
1。《矿井抽放瓦斯工程设计规》(MT95018-96),中华人民国煤炭工业部,1997
年。
2。《矿井抽放瓦斯管理规》,中华人民国煤炭工业部,1997年。 3。《煤矿安全规程》,国家煤矿安全监察局,2012年。
4。《防治煤与瓦斯突出细则》,中华人民国煤炭工业部,2012年。 5。富兴煤矿提供的通风,生产,瓦斯、地质等相关资料。 二. 设计的主要技术经济指标
1。矿井绝对瓦斯涌出量: 38.60m3/min(将来最大绝对瓦斯涌出量); 2。矿井相对瓦斯涌出量: 7。49m3/t; 3。矿井瓦斯抽放量: 三. 存在的主要问题及建议
11。58m3/min。
富兴煤矿缺乏必要的煤层瓦斯基本参数(煤层瓦斯压力, 瓦斯含量, 煤层透气性系数, 钻孔瓦斯流量衰减系数等)。建议今后进行这方面的测定, 以便为瓦斯抽放管理提供必要的科学依据。
1 矿井概况
富兴煤矿为富平能源投资所属的下属煤矿之一。2013年8月购买接手, 设计生产能力为9万吨/年。矿井目前主采K2、K3煤层，：K3煤层储量约为332万吨，其临近上层K2煤层约为365万吨。预计K3煤层开采时间为2014年-2019年。
1。1交通位置
富兴煤矿位于黔西南州市白碗窑镇，距离市约24公里，交通便利、气候宜人。
1。2 井田地形与气候
1)。地形地貌特征
本井田以上侏罗统砾岩为骨架, 上部广泛第四系亚粘土, 地形较复杂, 属低山丘陵区。标高为+437。20 - +670。73m, 最大相对高差233。53m。整个井田呈南高北低的形态, 在井田南部构成近东西向分水坡, 标高+547。80 - +670。73 m。井田南北及东西向冲沟发育。井田北部较平坦, 季节性河流南涧河自井田北部由西向东流过。
2)。气候
矿区为大陆性气候, 四季分明, 雨量较为充沛和集中。根据渑池气象站资料, 最高气温41。6oC, 最低气温-18。70oC, 年平均气温12。3oC。
3)。降水量
年最大降水量为1013。6mm, 最小为371。2mm, 7, 8, 9月降水量占全年的55%。 4)。冻结期
冻结期为11月至第二年3月, 冻结天数为31-93天, 最大冻结深度为0。34m。
1。3 井田地质构造情况
新井田北起二-3煤露头线, 南至F16断层, 东起F3-3断层, 西至耿村井田人为边界, 面积19。10km2。构造形态为一简单的单斜构造, 地层由老到新有三叠系, 侏罗系, 白垩系, 第三系和第四系。
某某某煤矿瓦斯抽放设计
