五虎山矿开发生产现状.docx
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五虎山矿开发生产现状
五虎山矿业公司瓦斯抽放系统工程设计基础资料
1、上级批准的设计任务书有
2.井田概况
矿井位置与交通：
五虎山井田位于内蒙古乌海市境内，为贺兰山北部煤田乌达矿区的一部分。
包兰铁路经乌达矿区东侧通至兰州。
矿区铁路专用线在包兰铁路的乌海西车站接轨。
区内有乌达通至巴音浩特和吉兰泰的主要公路，并有通至石嘴山和银川的高速公路。
井田地面丘陵起伏，并有冲沟。
井田东侧有五虎山，是井田附近的最高点。
井田内无河流，仅南端有奇里格沟，暴雨后有洪流，平时无水。
井田境界：
煤田南部，自然地理坐标为东径106°34′－106°38′，北纬39°27′－39°33′。
井田北以4376553.6纬线与苏赫图井田及黄白茨井田分界，东部以乌达逆掩断层为界，西部、南部以17＃煤层露头线为界；井田南北走向4.5km，东西（倾向）走向2.5km，面积约8.08平方公里。
现有煤炭储量构成：
五虎山矿现开采及未开采的可采煤层为9＃、10＃、12＃、13上2、13＃、15＃、16＃、17＃各煤层开采厚度如下：
9＃煤层：
1.19－4.61m，平均厚度3.26m；
10＃煤层：
1.34－2.99m，平均厚度2.31m；
12＃煤层：
0.2－8.05m，平均厚度5.37m；
13上2煤层：
0.06－3.13m，平均厚度1.22m；不稳定
13＃煤层：
0.33－3.38m，平均厚度1.36m；
15＃煤层：
0.05－3.43m，平均厚度1.35m；
16＃煤层：
0.55－2.24m，平均厚度1.38m；不稳定
17＃煤层：
0.65－2.45m，平均厚度1.48m.
地质概况：
井田地质构造北部比较简单，南部比较复杂，岩层稳定。
北部呈单斜构造，倾角10度左右。
南部呈一向斜构造，倾角20～30度。
井田内的断层以逆掩断层为主，于主要断层两侧往往伴生有波状褶曲。
井田东部有乌达逆掩断层和梁家沟褶曲，，中部有F37、F38断层组，南部有几个幅射状断层。
断层落差除乌达逆掩断层达200～600米外，其它在井田内的一般均在10～20米
矿井设计生产能力为150万吨，服务年限26年，矿井实际核定生产能力200万吨，矿井开拓方式：
五虎山矿业公司采用斜井片盘式开拓。
采用走向长壁全部垮落综合机械化采煤方法。
矿井通风概况：
矿井通风系统为分区抽出式的通风方式，主井、付井、反斜井、进风行人斜巷为进风井，九层风井和十二层风井为回风井。
中盘区9#层主、备扇型号均为BD-Ⅱ-8-№26，配套电机型号YBF450M2-8，额定功率为2×315KW，风机一、二级叶片安装角度分别为15°和13°，排风量为6640m3/min，静压为2750Pa，等积孔为2.51m2。
中盘区12#层主、备扇型号均为BDK（Ⅲ）-8-№24，配套电机型号为YBFe355M2-8，额定功率为2×160KW，风机一、二级叶片安装角度分别为40°和45°，排风量为5565m3/min，静压为2360Pa，等积孔2.27m2。
3、矿井地质精查报告：
井田内有两个煤系地层：
（一）上部煤系地层是下二迭山西组，含煤8层（1、2、3、4、4下、5、6、7），其中主要可採煤层有6层（1、2、3、4、5、6、7）。
（二）下部煤地层是上层石炭统太原群，含煤16层（8、9、10、11、12上1、12上、12、13上3、13上2、13上1、13、14、15、16、17、18），其中主要可采煤层有9层（8、9、10、11、12、13、13上2、15、16、17）。
矿井煤层赋存表
序号
煤层厚度
煤层
间距
煤层倾角
煤层结构
灰分%
水分
%
硫分
%
平均
最小
最大
9#
2.72
0
3.59
25.82
13o
简单
15.96
0.57
3.76
10#
1.94
1.18
2.42
2.13
13o
简单
21.5
1.03
2.96
12#
4.03
2.30
5.67
24.11
13o
复杂
26.78
0.77
1.59
13上2
1.39
0.01
3.17
12.86
14o
简单
28.06
1.47
0.71
13#
1.10
0.70
1.50
14.34
14o
复杂
31.52
1.04
0.95
15#
1.36
0.77
1.92
11.6
9o
简单
24.19
0.65
1.50
16#
1.27
0.62
1.77
15.24
14o
简单
36.35
1.0
1.29
17#
1.36
0.91
2.0
3.45
15o
简单
30.48
1.0
2.56
层号
厚度
夹矸
煤层间距
顶底板岩石
备注
最小~最大
最小~最大
最小～最大
顶板
底板
平均
层数
平均
9
1.19~4.61
3．26
0.05~0.62
0~2
页岩
砂岩、页岩
较稳定
0.41~15.50
3.25
10
1.34－2.99
2.31
0.02~0.52
0-2
页岩
砂质页岩
较稳定
9.34~48.9
22.76
12
0.2~8.05
5.37
0.01~0.71
3.16
页岩
页岩、砂质页岩
较稳定
3.52~28.7
12.86
13上2
0.06~3.13
1.22
0.04~0.10
0~2
页岩、砂质页岩
页岩、砂质页岩
不稳定
5.96~29.9
14.34
13
0.33~2.38
1.36
0.01~0.48
0~4
页岩
页岩、砂质页岩
较稳定
7.50~21.9
11.65
15
0.05~3.43
1.35
0.02~0.75
0~4
页岩
砂岩
较稳定
7.5~27.00
15.24
16
0.55~2.24
1.38
0.02~0.28
0~5
页岩
砂质页岩、页岩
不稳定
1.40~6.10
3.45
17
0.65~2.45
1.48
0.02~0.53
0~3
页岩
页岩
较稳定
主要煤层特征表
4、矿井未来三年发展规划
矿井未来三年采煤工作面接续计划
矿井2011-2013年产量规划及采煤工作面接续计划如下表所示。
2011年、2012年、2013年三年产量规划表
年份
采面名称
工作面要素
开采时间
本年
产量
（万t）
年度产量合计（万t）
走向（m）
倾向（m）
采高
（m）
2011年
905工作面
700
170
3.2
1/1-30/6
60
120
906工作面
1150
240
3.2
1/8-31/12
60
2012年
906工作面
850
240
3.2
1/1-31/6
70
140
907工作面
1550
210
3.2
1/7-31/12
70
2013年
907工作面
800
210
3.2
1/1-31/6
70
110
1004工作面
1000
170
2
1/7-31/12
40
矿井通风生产能力核定为200万吨，以后无需调整。
抽放系统建成后矿井正常开采时各煤层同时生产的工作面数量、具体位置、日产量、供风量及巷道断面基本情况：
年份
采面名称
日产量
供风量
巷道断面
2010年
1201工作面
2260
1252
12.64
1203工作面
2260
1300
12.14
905工作面
2661
1114
11.6
2011年
905工作面
2661
1114
11.6
1003工作面
1480
600
10.86
1203工作面
2260
1300
12.14
2012年
1203工作面
2260
1300
12.14
905工作面
2661
1114
11.6
1204工作面
2260
1300
12.64
5、五虎山矿业公司瓦斯抽放泵站是经煤科总院抚顺分院和建设单位共同现场踏勘，选定瓦斯抽放泵站，泵站位于9#回风井工业广场内，9#回风井北侧；该处地形较平坦、开阔，距9#回风井约50m，附近50m内没有居民。
该站址位于9#风井工业广场内，有利于铺设管路，能够确保安全抽放瓦斯，瓦斯抽放泵站道路畅通，可以满足建设材料及设备的运输。
6、近三年瓦斯鉴定结果，2008年瓦斯鉴定结果为相对量11.38m3，绝对量43.03m3/min。
2009年瓦斯鉴定结果为相对量17.91m3，绝对量41.64m3/min。
2010年瓦斯鉴定结果为相对量18.87m3，绝对量59.17m3/min。
井筒和主要进风巷道的风量、瓦斯浓度
地点
风量（m3/min）
瓦斯浓度（%）
主井
3751
0
副井
4226
0
反斜井
781
0
进风行人斜井
3184
0
九层回风井
6862
0.26
十二层回风井
5242
0.28
9#、10#、12#煤层回采工作面
工作面
风量（m3/min）
瓦斯浓度（%）
日抽放瓦斯（m3）
面长（m）
采高（m）
日推进度（m）
工作面日产量（T）
老顶初次来压
老顶来压步距
904工作面
1137
0.26
180
3.1
3
2260
35
18
905工作面
1114
0.22
5548.03
180
3.1
3
2260
35
18
1001工作面
601
0.26
180
2
3
1480
3
1201工作面
1252
0.14
1465.34
180
3.2
3
2661
25
12
1203工作面
1720
0.22
25673.76
180
3.2
3
2661
25
12
7、煤层瓦斯基础参数
煤层
瓦斯含量（m3/t）
瓦斯压力
透气性系数
吸附常数
孔隙率
瓦斯含量梯度（t·100m）
瓦斯流量衰减系数
a（m3/t·r）
b
（Mpa﹣1）
9层
7.81
0.668
14.85
21.39
1.65
7.56
1.175
0.0389
10层
6.73
0.479
20.97
20.28
1.82
4.2
1.624
0.0355
12层
6.564
0.609
39.620
17.39
2.38
7.77
1.068
0.0335
8、根据煤炭科学研究总院重庆分院化验分析结果：
九层煤的自燃倾向性为三级，不易自燃，煤尘爆炸指数为28.07%。
十层煤的自燃倾向性为三级，不易自燃，煤尘爆炸指数为25.57%。
十二层煤的自燃倾向性为三级，不易自燃，煤尘爆炸指数为27.60%。
2006年煤炭科学总院北京煤化工研究分院的《关于核定神华集团乌达矿业有限责任公司煤的牌号技术鉴定报告》，五虎山煤矿现在开采煤类为焦煤、1/3焦煤。
9、五虎山矿业公司瓦斯抽放系统运行正常，本煤层日瓦斯抽放量为63.55m3浓度23.52%负压47.6KPa
高位抽放日瓦斯抽放量为52.48m3浓度3.1%负压7.9KPa
现采用抽放方法有本煤层瓦斯抽放与高位瓦斯抽放两种，抽放钻孔参数本煤层：
905运：
每一个钻场施工3个钻孔，钻孔呈扇形布置，开孔直径114mm，终孔直径94mm，开孔孔深6m，每个钻孔深度为160m。
钻孔方位角为：
中孔264°33′13″、左孔262°19′39″、右孔266°46′47″。
孔口间距为0.7m，距底板1.5m，倾角以平行煤层顶、底板为准，一般为7°～8°。
这种布置的钻孔，打到设计要求时，相邻两个孔的孔底相距约6.92m。
高位抽放
在工作面回风顺槽布置钻场，每个钻场布置三排抽放孔，每排3个孔，共9个孔。
1#孔距上帮0.5m，2#孔距上帮1.5m，3#孔距上帮3m，排距1m，均匀布置。
1#孔孔底距回风巷上帮10m，其余8个钻孔孔底按6.25m均匀布置在距回风巷上帮60m范围内（水平投影距离）。
1#、2#、3#钻孔孔底布置在10层煤底板处，4#、5#、6#钻孔孔底布置在10层煤顶板处，7#、8#、9#钻孔孔底布置在9层煤顶板5m处。
钻孔开孔直径114毫米，开孔孔深6米，终孔直径不小于80毫米。
一号钻场布置在距工作面60米处，二号钻场布置在距一号钻场40米处，三号钻场布置在距二号钻场40米处，三号钻场钻孔角度与二号钻场钻孔角度相同。
钻场
编号
钻孔
编号
方位角
仰角
钻孔深度（m）
1
1
4°27′32″
17°17′14″
73.3
2
9°16′42″
16°37′58″
73.1
3
13°55′5″
15°58′26″
72.8
4
19°7′49″
18°39′0″
74.4
5
23°11′26″
17°59′48″
74.2
6
26°56′52″
17°21′11″
73.9
7
30°55′9″
25°19′18″
78.5
8
34°4′12″
24°44′23″
78.2
9
36°58′23″
24°9′8″
77.8
2
1
1°58′43″
12°55′15″
97.5
2
5°23′15″
12°25′0″
97.3
3
8°43′58″
11°54′37″
97.1
4
12°39′56″
13°59′26″
98.4
5
15°46′13″
13°29′36″
98.2
6
18°45′38″
12°59′39″
98.0
7
22°7′11″
19°17′13″
101.7
8
24°48′21″
18°49′7″
101.4
9
27°21′42″
18°20′52″
101.1
五虎山矿业公司现使用固定式抽放泵两台，型号为：
CBF500—2型水环式真空泵，一台工作，一台备用，抽放全矿井的瓦斯；移动式抽放泵4台，型号为：
ZWY85/110矿用移动式瓦斯抽放泵站，两台供1201回抽放，一台供1001回抽放，一台供行人斜井抽放；固定式管道瓦斯气体综合参数测定仪5台，型号为：
CGWZ—100，分别供明外泵站、905运、905回、1201运、1203运使用；便携式管道瓦斯气体综合参数测定仪3台，两台返厂检修，一台工作，分别供各个钻场、钻孔的参数测定。
五虎山矿业公司以后采用两种抽放方法分别为本煤层瓦斯抽放和高位瓦斯抽放。
10、瓦斯抽放孔施工采用煤炭科学研究总院西安分院产ZDY1900S型煤矿用全液压坑道钻机。
此钻机所用钻杆为Φ63.5mm，Φ114mm钻头开孔6米，后用Φ94mm钻进。
钻机最大钻孔深度300米。
封孔方法
905工作面瓦斯抽放钻孔采用以下方法封孔。
（1）采用聚氨酯封孔，封孔深度6m，其中，封孔管顶端封1m，钻孔孔口往里0.2m处封1m,具体操作如下：
封孔管
封孔管采用Φ75mm，6m长的PE管，顶端缠绕一段铁线或铁丝，防止涂布卷缠时脱落。
封孔材料的配制和涂布缠卷
封孔材料选用聚氨酯，取用甲、乙两种试剂各500ml，倒入容器中，快速搅拌均匀，当药液由黄褐色稍变成乳白色时，停止搅拌，将药液均匀倒在麻袋布上，边倒药液边向封孔管上卷缠麻袋布，并把卷缠好药液的封孔管迅速插入钻孔。
通常情况，搅拌后5min开始发泡和体积膨胀，逐渐硬化固结。
孔封好后，封孔管外露长度应为350mm。
（2）接管器、放水器与瓦斯抽放支管路的联接
抽放905工作面瓦斯钻场封孔管与接管器用Φ75mm弹簧管连接（共3根），接管器通过截止阀（Φ50mm）与放水器进行钢性连接，抽放支管路与接管器采用Φ150mm的弹簧管连接。
遇到开抽放掘进工作面瓦斯钻场时，在瓦斯抽放支管路上增加两个三通，用以连接上、下帮抽放掘进工作面瓦斯钻场。
上、下帮抽放掘进工作面瓦斯钻场接管器与支管路用Φ150mm的弹簧管连接，封孔管与接管器、接管器与放水器，连接方法同抽放905工作面瓦斯钻场相同。
要求：
封孔管高于接管器，接管器高于放水器。
11、抽放泵站采用循环式供水方法，在泵房旁边建立了循环水池，从泵内排出的水进入循环水池，再由水泵往高位水箱内注水，由水箱供给泵的用水量；如果蓄水池内缺水，由井下清水管往内注水；泵站场地地势稍高，且本地降水量不大，所以只在抽放泵站东北部设排水沟排水。
12、五虎山矿业公司供电主要分为井下供电和地面供电两部分，分别引自五虎山新35KV及五虎山旧35KV两座变电所。
矿井主扇，瓦斯抽放泵及地面空压器等一类负荷均采用双回路供电。
其中，瓦斯抽放泵站为架空线双回路供电方式，供电距离为4.5Km。
全公司最大供电负荷为主井乘人皮带机，功率为2*400KW，供电电压为660V。
（1）井下供电
井下供电采用地面35KV变电所经两台8000KVA主变分列运行降压经6KV高压电缆通过钻孔入井进入采区变电所的浅井式供电方式。
井下共设有变电所三座，分别为中央变电所、九层盘区变电所、十二层盘区变电所，由六根高压钻孔电缆进行供电。
其中井下主排水泵采用双回路供电方式；井下各掘进工作面局扇使用双风机双电源自动切换方式供电，如果一路停电出现故障，另一路备用电源自动切换，保证局扇正常工作避免发生无计划停电停风事故；变电所内高压6KV采用BGP-9L型高压配电装置进行控制，并具有漏电，短路、过载、计量以及风电、瓦电闭锁等综合性智能保护功能。
各盘区采煤、掘进工作面采用由采区变电所高压配电装置馈出高压6KV供KBSGZY型移动变电站输出1140V，660V的供电方式为工作面供电，其余井下生产设备均使用该盘区变电所内KBSG型干式节能变压器输出660V低压供电方式供电。
各采区变电所内660V低压全部使用BKD20-400型真空馈电开关进行控制，同时具有短路、漏电、过载、风电、瓦电闭锁等各种电子保护功能。
目前井下各台设备的控制开关已全部实现真空化控制。
（2）地面供电
五虎山矿业公司地面供电主要分为两处：
一处引自五虎山旧35KV变电所由架空线路供给明外变压器为地面清水泵，副井提升绞车、地面压风机房等矿井地面设施供电。
另一处引自五虎山新35KV变电所经6KV架空线路供给地面800KVA变电所，装有800KVA变压器两台输出低压电380V为明外调度监控灯房、澡堂、机修厂及广场照明等矿井辅助设施供电。
（3）若增加一套瓦斯抽放泵站，按照《煤矿安全规程》要求，为了保证抽放系统可靠运行，需要为新增瓦斯抽放泵站架设架空专线两趟，架设长度约为4.5km，若新投入的瓦斯抽放泵为660V的电压，泽需要安设变压器、馈电开关及真空磁力启动器等电气设备。
13、在瓦斯抽放队泵站内设立一台防暴式电话，由能源公司信息中心提供。
14、瓦斯抽放管路从12#风井的风硐直接接至12#总回风巷。
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