段王煤矿设计说明书王修改.docx
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段王煤矿设计说明书王修改
寿阳县段王煤化有限责任公司
矿井瓦斯抽采工程初步设计
说明书
煤炭科学研究总院重庆研究院
二00八年四月
寿阳县段王煤化有限责任公司
矿井瓦斯抽采工程初步设计
说明书
工程编号：
C1007
工程规模：
75m3/min
院长邵军研究员
主管院长胡千庭研究员
所长文光才研究员
项目负责霍春秀高工
报告编制陶 冬工程师
煤炭科学研究总院重庆研究院
二00八年四月
参加设计及检查人员名单
设计人员
检查人员
刘林
研究员
刘林
霍春秀
陶冬
研究员
高工
工程师
霍春秀
高 工
王建军
工程师
陶冬
工程师
杨志成
工程师
王广宏
工程师
黄森林
工程师
冯仁竣
工程师
郭寿松
工程师
董宏凯
工程师
附录：
1.寿阳县段王煤化有限责任公司矿井瓦斯抽采工程设计委托书
附件：
1.寿阳县段王煤化有限责任公司矿井瓦斯抽采工程初步设计概算书
2.寿阳县段王煤化有限责任公司矿井瓦斯抽采工程初步设计主要机电设备及器材目录
附图目录
序号
图纸名称
图号
比例
1
瓦斯抽采管路敷设系统图一期
C1007－298－1
系统图
2
瓦斯抽采管路敷设系统图二期
C1007－298－2
系统图
3
地面瓦斯管路敷设平面图
C1007－298－3
1:
200
4
9煤瓦斯管路敷设平面图
C1007－298－4
1:
6000
5
抽采方法示意图
C1007－173－1
示意图
6
瓦斯抽采站总平面布置图
C1007－972－1
1:
200
7
瓦斯泵房综合楼平面图
C1007－690－1
1:
100
8
瓦斯泵房综合楼立面、剖面图
C1007－690－2
1:
100
9
变配电所平立剖面图
C1007－673－1
1:
100
10
瓦斯泵房设备布置平面图（一期）
C1007－299－1
1:
100
11
瓦斯泵房设备布置平面图（二期）
C1007－299－2
1:
100
12
变配电所高压设备一次接线系统图
C1007－213/972－1
系统图
13
变配电所低压设备一次接线系统图
C1007－213/972－2
系统图
14
所用低压电接线图
C1007－213/972－3
系统图
15
变配电所设备布置平面图
C1007－213/972－4
1:
100
16
瓦斯抽采站给排水总平面图
C1007－813－1
1:
200
17
瓦斯抽采泵房消防平面图、消火栓系统图
C1007－813－2
1:
100
18
瓦斯抽采监测系统图一期
C1007－275－1
系统图
19
瓦斯抽采监测系统图二期
C1007－275－2
系统图
前言
山西寿阳段王煤化有限责任公司矿井（以下简称段王煤矿）设计主要开采8+9#、15#煤层，设计生产能力为0.9Mt/a,为高瓦斯矿井，目前正在进行矿井机械化采煤升级改造，改造完成后设计生产能力为1.8Mt/a。
该矿8+9号煤层生产时瓦斯涌出量很大，2005年3月由山西国辰建设工程勘察设计有限公司、阳煤集团技术中心通风与瓦斯研究所联合进行了该矿地面瓦斯抽放系统的设计，其设计主要技术指标如下：
矿井生产能力0.9Mt/a，设计抽放能力26.62m3/min，水环式真空泵型号为CBF410-2BV3,电机功率为160kw，抽放主管D377x6mm螺旋焊缝钢管，预抽和采空区采用一套系统混合抽放。
随着采掘规模的扩大以及采掘的延伸，矿井绝对瓦斯涌出量也随之增加，矿井达产1.8Mt/a时，现有的瓦斯抽放系统将远远不能满足矿井瓦斯抽采工艺技术及瓦斯抽采量的要求。
为了保证矿井安全生产，并为矿井尽快达产创造有利条件，段王煤化有限责任公司决定对现矿井瓦斯抽采系统进行改扩建，并委托煤炭科学研究总院重庆研究院进行矿井瓦斯抽采系统的设计。
段王煤矿目前未做煤与瓦斯突出鉴定，同时该矿提交的各种资料说明该矿目前尚未发生过煤与瓦斯突出动力现象，本次设计按高瓦斯矿井进行瓦斯抽采系统设计，今后若矿井发生煤与瓦斯突出动力现象，经鉴定为煤与瓦斯突出矿井后，应修改本设计。
一、编制设计的依据
1、原煤炭工业部《矿井抽放瓦斯工程设计规范》（MT95018-96）（1997）。
2、原煤炭工业部《矿井瓦斯抽放管理规范》（1997）。
3、国家安全生产监督管理总局《煤矿安全规程》（2006）。
4、国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006）。
5、国家安全生产监督管理总局《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）。
6、国家安全生产监督管理总局《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006）。
7、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（国务院令446号）。
8、中国矿业大学（北京）、河北金牛能源股份有限公司通风处、段王矿2007年6月编制的《河北金牛能源股份有限公司段王煤矿煤层瓦斯赋存规律及瓦斯抽放优化研究项目阶段报告》（以下简称《瓦斯赋存规律阶段报告》）。
9、煤炭工业石家庄设计研究院2006年8月编制的《寿阳县段王煤化有限责任公司矿井扩建可行性研究报告》（以下简称《扩建可行性研究报告》）
10、山西地宝能源有限公司2003年6月编制的《山西省寿阳县段王煤化有限责任公司生产矿井地质报告》。
11、段王煤矿提供的其它设计资料和基础数据。
二、设计的主要技术经济指标
1.矿井9号煤层平均瓦斯含量：
13.40m3/t；
残存瓦斯含量：
3.1m3/t；
钻孔瓦斯流量衰减系数：
0.18（d-1）；
煤层透气性系数：
0.082m2/MPa2·d；
矿井15号煤层平均瓦斯含量：
10.00m3/t；
残存瓦斯含量：
3.4m3/t；
生产采区内采空区瓦斯涌出系数：
1.2；
掘进工作面瓦斯涌出不均衡系数：
1.1；
回采工作面瓦斯涌出不均衡系数：
1.2。
2.设计瓦斯抽采量：
75m3/min纯瓦斯（其中设计初期抽采瓦斯量45m3/min，二期抽采瓦斯量30m3/min）；
3.瓦斯抽采站占地面积：
0.6ha；
4.抽采工程投资（初期）：
2217.90万元
其中建筑工程：
466.10万元
设备购置费：
415.12万元
安装工程：
839.63万元
工程建设其他费用：
351.95万元
工程预备费：
145.10万元
5.抽采系统服务年限：
60年。
第一章矿井概况
第一节井田概况
一、位置与交通
段王煤矿矿区位于寿阳县城西北22km处，行政区划隶属晋中市寿阳县平头镇。
地理座标为东经112°56′24″－112°59′28″，北纬37°55′10″－37°56′43″。
该矿东邻黄丹沟煤矿，东北邻北河坡煤矿，北邻富沟煤矿百僧庄煤矿。
该矿有铁路专用线可从井口直达寿阳县车站，而且井口有货台，铁路全长21km。
井田东南外围还有石一太铁路线，经寿阳站可达全国各地。
石（家庄）—太（原）公路从井田中部通过，沥清路面，每日班车数趟。
县内各乡村之间均有简易公路，交通极为方便。
二、地形地貌
井田位于寿阳～阳泉构造堆积盆地的西北部，属黄土丘陵地貌，梁、峁比较发育，且平坦，沟谷多呈“U”字形，仅东南、西南部有小面积基岩出露，为上石盒子组地层。
地势东高西低，最高点在东南部的架梁三角点附近，标高1297.1m，最低点为西南边界的白马河谷，标高1105m，最大高差192.1m，相对高差多在40～100m之间。
二、水源与电源
矿井主井口东北1.1km处有一眼深井，日供水量700m3，水质呈中性，且悬浮物浓度小于150mg/L，悬浮物直径小于0.3mm，符合矿区用水水质标准。
矿井两回35kV电源分别取自白家庄220kV变电站的35kV不同母线段。
白家庄220kV变电站为本地区的枢纽站，现安装120MVA主变压器一台，两回220kV电源线路即娘白线和榆白线。
据了解，该站近期由阳煤集团和新元公司投资将增容为2×120MVA，增容后电源可靠。
二、井田范围和煤炭储量
矿区东西宽4.5km，南北长3.7～4.7km，形似玻璃罐头瓶，面积为19.0015km2,其范围由10个座标点的连线组成，拐点编号见表1-1-1。
表1-1-1井田范围各拐点坐标表
点号
X
Y
1
.00
19670500.00
2
4200700.00
19670500.00
3
4201000.00
19671000.00
4
4200500.00
19674000.00
5
4200500.00
19675000.00
6
4204460.00
19675000.00
7
4204460.00
19674150.00
8
4205170.00
19674150.00
9
4205170.00
19671252.00
10
4204525.00
19671252.00
根据山西地宝能源有限公司2003年6月编制的“山西省寿阳县段王煤化有限责任公司生产矿井地质报告”，井田共求得探明资源/储量26402万t，其中采空区储量为845万t，具体各煤层储量见表1-1-2。
根据煤炭工业石家庄设计研究院对该矿改扩建成1.8Mt/a的设计，矿井设计资源/储量减去工业场地煤柱、风井煤柱、大巷及采区上（下）山煤柱及开采损失后，得出矿井设计可采储量为14757万t，井田批准开采6#、8#、9#、11#、15#、15#下层煤，其中主采煤层为9#、15#煤层。
表1-1-2 各煤层煤炭储量表
煤层号
能利用储量（万t）
保安煤柱储量（万t）
采空区储量
（万t）
暂不能利用储量
（332）
小计
A
111b
B
121b
C
122b
A
2M21
B
2S21
C
2S22
6
1025
28
191
243
1244
8
466
63
68
95
597
9
1358
6100
461
92
350
56
747
9164
11
277
764
2
83
307
1126
15
1584
7170
685
149
694
127
193
10602
15下
526
1565
1152
53
314
59
200
3669
总计
3468
15112
4553
294
1360
416
1199
845
26402
三、矿井设计生产能力和服务年限
根据煤炭工业石家庄设计研究院的设计，矿井可采储量147.57Mt，设计生产能力将由0.9Mt/a改扩建成1.80Mt/a，矿井服务年限为58.6a。
第二节 煤层赋存情况
井田内主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，共含煤19，自上而下编号为1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、13#、13#下、15#、15#下、16#、17#。
含煤地层总厚167.82m，煤层总厚18.10m，含煤系数为10.8％。
可采煤层有
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