煤矿瓦斯抽放系统工程评价Word格式文档下载.docx
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5.中华人民共和国行业标准《煤炭工业给水排水设计规范》(MT/T5014-96);
6.中华人民共和国国家标准《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005);
7.《煤矿安全规程》;
8.乌东煤矿提供的其它地质资料和实测资料。
四、设计的指导思想
1.在符合有关规程、规范及设计标准且满足使用的前提下,尽可能降低成本,节省工程投资;
2.尽量利用原有的巷道、已有的土地,不占用良田,不增加开拓费用;
3.设备、管材选型留有余地,能满足矿井达到设计能力时的抽放瓦斯量的需求;
4.采用的工艺技术具有先进性,且符合矿井实际。
五、设计的主要内容
本次设计主要包括《瓦斯抽放系统工程设计说明书》、《瓦斯抽放系统工程主要设备和材料清册》、《瓦斯抽放系统工程设计预算书》和瓦斯抽放工程图纸等四部分。
设计说明只做原则性的简要说明,施工图纸则是本次设计工作的重点,作为瓦斯抽放工程的主要依据。
设计的具体内容为:
1.乌东煤矿瓦斯赋存情况、抽放瓦斯的可行性及必要性、抽放瓦斯方法的确定、抽放瓦斯量预计等;
2.地面永久抽放瓦斯泵房土建工程设计;
3.瓦斯抽放管网、抽放瓦斯钻场与钻孔参数设计;
4.抽放瓦斯系统的设备、仪器、仪表及附属装置选型及安装设计;
5.地面抽放瓦斯泵站总平面布置、供电、给排水、通讯及安全监测辅助设施;
6.抽放瓦斯管理及安全措施;
7.主要设备、材料清册;
8.工程投资概算;
9.安装及施工图纸绘制。
1井田概况
1.1交通位置
井田位于乌鲁木齐东北部,距乌鲁木齐市34km,北距米东区13km,行政区划隶属乌鲁木齐市东山区。
地理坐标:
东经:
87°
40′53″~87°
47′57″;
北纬:
43°
53′06″~43°
56′30″。
铁路方面在碱沟、铁厂沟均有铁路专用线与兰新线接轨,通过铁路可直达鸿雁池电厂、玛纳斯电厂、石河子市、库尔勒市、区外甘肃酒泉等。
公路方面有沥青路与乌(乌鲁木齐)~奇(奇台)公路(216国道)相接,并与吐~乌~大(吐鲁番~乌鲁木齐~大黄山)高等级公路相接,交通十分方便。
矿井交通位置见图1-1。
图1-1乌东煤矿位置示意图
1.2地形地貌
井田位于准噶尔盆地南缘,属博格达北麓的山前丘陵带,地势南高北低,地表标高+739.2~+934.0m,最大相对高差130m,一般高差为60m。
小型沟谷纵横交错,大型沟谷以南北走向为主,区内地层出露甚少,大部分为第四系黄土及亚砂土覆盖。
由于区内煤炭开采历史悠久,因此形成的采空区地表塌陷坑多有发育,据粗略统计平均每百米一个塌陷,每200m一个矿井井口。
因此区内地貌最大特征,就是千疮百孔,地表植被稀少。
区内水系的发育受南部山岳的控制,主要沟谷自西向东有八道湾河、碱沟、芦草沟、铁厂沟,均发源于博格达山北麓,补给主要为雨雪洪水及泉水。
目前,井田内的几条沟基本干枯,只在每年冰雪融化时有一定量的水,雨季有时发洪水。
1.3气象及地震
井田位于准噶尔盆地南缘,南邻博格达山,顶峰长年积雪,北靠戈壁,属大陆性干旱~半干旱气候,但由于气候垂直分带的制约,形成的小气候也常波及本区。
据米泉市气象站资料,历年月平均气温最高27℃,最低-18.8℃,最高极值41.9℃,最低极值-31.8℃,日温差在10℃以上,年温差在50℃以上,最大达70℃。
年降雨量一般在141.2~276mm,日最大降雨量54.6mm,而蒸发量却高达1931~2448.4mm以上。
10月开始冰冻,翌年3月解冻,冰冻期长达6个月,冻土深度100~120cm,最大达130cm,积雪厚度最大34cm。
风力不大,最小风速为0.7m/s,最大18m/s,多出现在12月份,风向以北西~南东为最多。
井田位于准噶尔盆地南缘地震带上,地震活动较为频繁,据新疆地震局发布的资料,自1934年以来,邻近区域已发生大于Ms4.7级的中强震6次,小的地震经常发生,本区是新疆地震多发区之一,其地震动峰值加速度为0.20g,地震抗震设防烈度为8度。
1.4地质构造
井田位于准南煤田东南段,区域内发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系及第三系、第四系地层。
井田内出露地层分布于八道湾向斜的南、北两翼,原铁厂沟煤矿位于八道湾向斜北翼(七道湾背斜南翼),原碱沟、原小红沟、原大洪沟煤矿位于八道湾向斜南翼。
井田内出露地层由老至新有:
侏罗系下统三工河组(J1s)、侏罗系中统西山窑组(J2x)、头屯河组(J2t)和第四系(Q),侏罗系中统头屯河组构成了八道湾向斜的核部地层。
八道湾向斜南、北两翼,八道湾向斜在井田中部通过,轴向30~65°
,轴面南倾。
向斜南翼为一向北北东倾斜的陡倾斜单斜,倾角83~89°
,东部倾角略缓于西部。
向斜北翼为一向南东倾斜的单斜构造,倾角东缓西陡,倾角43~51°
。
沿八道湾向斜轴一线发育一组北西向具右旋扭动的平推断层,以及与之派生的北东向走向逆断层(f3-1、f3-2、f3-3、f3-4、f3-5、f3-6、f3-8)。
对井田有直接影响的断层有三条(f3-4、f3-5、f3-6),其余断层对井田影响不大。
平推断层以400~800m间距呈北东东向雁行排列,走向长150~300m,个别长达1km左右。
井田断层特征见表1-1。
表1-1井田断层特征表
断层
编号
位置
走向长
(m)
性质
走向
倾向、倾角
断距
备注
f3-1
14与15线之间,向斜轴北侧
100
逆冲断层
245°
155°
60°
60
对井田无影响
f3-2
L17线南端,向斜轴部
300
平推断层
335°
61°
15
f3-3
L18线南端,向斜轴处
150
220°
310°
65°
30
f3-4
向斜北侧,19-22线处
500
逆断层
53°
323°
52°
~69°
42
对井田有影响
f3-5
19线南部
1100
30°
~325°
235°
81°
平推最大
f3-6
22-23线南部
1000
67°
平推40
f3-8
L24与25线间的向斜南翼
320°
230°
-235°
~58°
20
1.5煤层
北采区主要开采八道湾向斜北翼煤层,含煤地层是中侏罗统的西山窑组,地层总厚度762.65m。
含煤层数多,共47个层(号)计50层(组),煤层总厚164.29m,含煤系数21.54%,按煤层有益厚度132.15m计,含煤系数为17.33%。
可采煤层有B39、B37、B36、B32-33、B31、B30-1、B28-29、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-2、B14-1、B14、B13、B12、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计25个层(组)。
煤层总厚141.73m,有益厚度115.41m,其中:
主要可采煤层有B32-33、B31、B24-27、B20、B19、B18、B17、B16、B15、B14-1、B9、B8、B6-1、B5-6、B3-4、B1-2等计16个层(组),煤层总厚122.60m,有益厚度102.56m,可采厚度100.18m,可采煤层总厚占全区煤层总厚的74.62%。
主要开采B1-2号煤层和B3-6号煤层。
(1)B1-2号煤层:
俗称南大槽,上距B3-4号煤48.59~85.67m,平均75.09m,层间距西大东小,但变化不大。
在穿过本煤层的84个钻孔中,17个孔未见顶板,全部可采,为稳定的巨厚煤层。
煤层总厚12.02~52.31m,平均总厚28.47m,有益厚度11.79~39.26m,平均27.14m,可采厚度27.06m,煤层厚度由西向东增厚,规律明显。
煤层结构从简单到复杂,含夹矸0~17层,西部结构较简单,含夹矸1~5层,东部复杂,含夹矸7~10层。
单层矸石厚度一般较小,在0.50m以内,夹矸的总厚一般1~3m,个别较大的有12m(据21-08孔资料)。
该煤层有煤类单一,煤质变化简单,属全区可采的稳定型巨厚煤层。
(2)B3-6号煤层:
俗称北大槽,为巨厚煤层,煤层厚度大,结构复杂,层位厚度均稳定,总厚27.88m,有益厚度19.43m,向东部厚度增大,规律明显。
煤层组合独具特征,是区内良好的标志层,根据煤层组合特征可划分两个分层:
a.B3-4号煤层:
上距B5-6号煤层0.35~21.45m,平均5.00m,层间距是西大东小。
在穿过本煤层的72个钻孔中,L20-04孔为采空区,23-16孔未见顶板,红2孔厚度0.97m,不可采,西界的14线不可采,14-02孔尖灭。
煤层总厚0~7.63m,平均厚度3.76m,有益厚度0~7.06m,平均3.50m。
如果除西部不可采区段则可采厚度3.76m,煤层厚度是东厚西薄直到不可采、尖灭,煤层结构简单到复杂,最多夹矸5层,单层厚度在0.30m以内。
b.B5-6号煤层:
上距B6-1号煤层0.49~44.60m,平均是12.65m,层间距由西向东逐渐缩小,至23线时,则与42号煤层的间距多在1.00m以内,进而组合在一起,规律性明显。
在穿过本煤层的68个钻孔中,全部可采(另有7个钻孔打穿其中一层煤),为稳定的巨厚煤层。
煤层总厚度13.10~26.10m,平均19.63m,有益厚度9.79~21.78m,平均16.20m,可采厚度15.94m。
煤层稳定,层位连续性好,厚度由西而东增厚,煤层结构从简单到复杂,含夹矸2~15层,一般5~8层,单层夹矸厚度偏小,一般在0.30m以内。
B5-6与B3-4号煤之间为灰色、灰黑色泥岩、粉砂岩,厚度0.26~8.20m,平均2.00m,20~24线两层间距多在2.00~6.00m,分层清楚,西部两层间距均在1.00m以内,15-06孔仅为0.26m,L18-03孔则不能分层。
B5-6与B3-4号煤层厚度相差不大,均在6.00~9.00m之间,夹矸特征近似,含夹矸0~7层,一般1~3层,单层夹矸厚度不大,多在0.30m以内,仅少数超过1m。
总体看B