瓦斯抽采中长期治理规划.docx
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瓦斯抽采中长期治理规划
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瓦斯抽采中长期规划
一、矿井简况
1、储量情况
梅河四井于1979年10月1日投产，截止到2009年底，累计采出煤炭1111.52万吨，剩余工业储量1254.1万吨（包括12层538.75万吨、13层653万吨、残煤62.35万吨），可采储量776.21万吨（包括12层347.0万吨、13层391.8万吨、残煤37.41万吨），已开采水平为+270～-115M，现开采水平为-115～-180M，开拓水平-300M，预计可开采8年，2009年矿井实际生产煤炭68.0万吨（标煤）。
2、通风情况
矿井通风方式为中央并列式，主扇工作方式为抽出式。
现运转主扇为燕京风机厂生产的对旋式主扇，数量2台，一台使用，一台备用。
主扇型号分别为：
BDK-8-NO25；额定功率为2×400kw，风量50～180m3/s，风压2210～25880pa。
现主扇运行角度：
一级：
32.5°，二级：
35°。
矿井总入风量：
4143m3/min，总排风量：
4292m3/min；负压水柱：
410mm。
其中：
采区2个，风量：
948m3/min，掘进4个，风量：
833m3/min,硐室8个，风量：
590m3/min；其它巷道10个，风量：
1462m3/min。
3、瓦斯及抽采情况
（1）抽采情况
四井现采用地面永久式瓦斯抽放系统抽采煤层瓦斯，地面瓦斯抽放泵站共设有瓦斯抽放泵2台，使用1台，备用1台；瓦斯抽放泵型号：
2BEC50；配备电机功率200千瓦，抽采能力：
160M3/分。
现实际抽放瓦斯浓度9%，抽采量10M3/分。
现共有抽采管路2700M，其中12寸管路2050M、8寸管路200M，6寸管路450M。
采区抽放方式为，对开采区采取工作面上隅角插管方式、随工作面推进抽采空区及本煤层瓦斯。
对深部煤层采取边掘边抽预抽采煤层瓦斯。
2009年瓦斯等级鉴定结果为矿井绝对瓦斯涌出17.15M3/分，相对涌出量12.9M3/吨，抽采瓦斯总量611.18万M3，预抽采瓦斯105.35万M3。
2、瓦斯地质情况分析：
1）、井田内由于F3断层和f2断层的切割，向斜的轴部和南部都被断失,因此四井井田煤层赋存是单一倾斜构造，但煤层倾角大，属于急倾斜煤层。
煤层走向为N45ºE，倾角为65º～75º，煤层厚度在0～40m之间，厚度变化大。
梅河四井成煤期为新生界，下第三纪、古新统、梅河组、下含煤段。
含2层煤，12层煤为主采层，全井可采，13层煤局部可采。
2）、地质构造变形应力分析
井田一次成煤为原始缓慢性沉积成煤。
二次构造应力变形分析为：
在井田中间垂直应力做用下，形成向斜构造，向斜轴呈东北-西南方向。
向斜北翼在向上地应力作用下，断开。
该断层为逆断层，走向NE～EW，倾角70º以上，断距不清。
因此形成一个构造为向斜北翼、急倾斜煤层。
3）、井田范围内断距大于30M的大型断层共5条，以北东向断裂为主，其性质以正断层居多，多分布在井田的四周。
大型断层以走向断层为主，其延展方向与煤岩层的走向一致。
原始煤层瓦斯含量基本上以断层为界，断层面以上瓦斯含量小；断层面以下瓦斯较较大。
二、已进行的煤层瓦斯参数测定情况及深部瓦斯储量预测
1、瓦斯含量推测依据：
统计4个有代表性的采区的瓦斯如下：
采区号
开采时间
开采标高
瓦斯涌出量万3
采出煤量万吨
抽放量万M3
瓦斯含量M3/吨
3105
94.8～95.11
+120～+170
15.24
16.7
0.91
4107
96.8～97.12
+55～+120
82.38
13
0.63
5101-1
2003.5.4～2004.4.1
-50
81.57
32.89
2.48
6101-1
2006.2.7～2006.8.9
-115
93.63
27.79
97.5
3.34
统计以上开采的采区，瓦斯涌出量计算，煤层块段瓦斯含量总和为
瓦斯储量=采煤瓦斯+准备瓦斯+区间煤柱、阶段煤柱+区间丢煤残存瓦斯
5101区的瓦斯含量为2.48M3/吨，
6101区瓦斯含量为3.34M3/吨，
两个采区高差为31M，瓦斯含量差值为1M3
得出：
瓦斯梯度为31M/1M3/吨
煤层开采形成的动压对下部煤层瓦斯有释放作用，但四井煤层均为由上向下逐阶段连续开采，所以各采区上方阶段煤柱损失的瓦斯量不再加入，下阶段上浮瓦斯量也不再减去。
各采区瓦斯均计算做本区原始煤层瓦斯含量。
由此方法推测出深部原始煤层瓦斯含量等值线。
±0标高煤层内瓦斯含量为2.54M3/吨，深度每下降31M，瓦斯含量增加1M3/吨。
根据地质资料，由于断层较多，地层受破坏严重，所以，瓦斯梯度较大。
根据以上计算，梅河四井深部各水平的瓦斯含量为：
序号
水平
瓦斯含量M3/吨
1
-50～±0
4.15～2.54
2
-115～-50
6.25～4.15
3
-180～-115
8.35～6.25
4
-240～-180
10.3～8.35
5
-300～-240
12.2～10.3
（2）、深部各块段瓦斯含量情况：
根据瓦斯含量等值线图，我们对深部各块段的瓦斯储量进行了计算。
计算方法是：
块段瓦斯储量=块段地质储量×块段平均瓦斯含量，详见下表。
通过计算，我们可以看出，四井深部原始煤层（12层煤）地质储量为364.67万吨，瓦斯储量为3858.23万M3。
附表一：
深部原始煤层（12层煤）瓦斯储量汇总表
区号
地质储量
瓦斯含量
总瓦斯量
万t
m³/t
万m³
8101-2区
15.52
7.30
113.34
8103-2区
17.14
7.72
132.33
8101-3区
24.02
8.14
195.52
9101-1区
26.43
8.56
226.19
9101-2区
27.42
8.98
246.24
9101-3区
27.42
9.40
257.74
9101-4区
27.42
9.82
269.24
9101-5区
24.02
10.24
245.93
10101-1区
20.33
10.66
216.62
10101-2区
20.33
11.08
225.14
10101-3区
20.33
11.49
233.67
10101-4区
17.89
11.91
213.13
10101区5
17.89
12.33
220.63
11101区1
17.89
12.75
228.13
11101区2
16.26
13.17
214.21
11101区3
16.26
13.59
221.03
11101区4
14.78
14.01
207.14
11101区5
13.31
14.43
192.00
364.67
3858.23
三、瓦斯抽采规划
1、瓦斯抽采总体技术方案概述（分回采期间、掘进期间、新水平延深期间分别说明）：
按照《煤矿安全规程》和有关文件规定，采用放顶煤开采煤层瓦斯含量不大于8M3/吨，按照集团公司要求，煤层瓦斯经预抽后瓦斯含量不许大于6M3/吨。
根据深部煤层瓦斯储量分布情况，煤层原始赋存条件及构造特征，确定我井瓦斯抽采总体安排是：
回采期间采取超前在采空区上方裂隙带打钻抽采采空区瓦斯，采空区开切眼布置高位尾巷埋管抽采采空区瓦斯，利用上层采空区引管抽采上部采空区瓦斯，以达到降低回采区瓦斯方法。
掘进期间采用预抽方式抽采前方煤体瓦斯来确保掘进施工安全，并严格执行掘进期间瓦斯经管规定。
对新水平煤层瓦斯的抽采我们多利用对本层设计钻孔抽采和下层预抽等方式，本层钻孔设计每组2个钻孔，间距3M一组，预先抽取本层瓦斯再掘送施工；下层预抽设计每组3个钻孔，间距5M一组，预先释放下层瓦斯再掘送施工，并且取得了很好的成绩，使风流中的瓦斯浓度降低到0.2%，杜绝了瓦斯超限等问题。
新水平发展、采区发展及回采期间必须编制专门的瓦斯治理设计和安全技术措施，并严格以抽采达标煤量制定下年度生产计划。
2、2010～2014年矿井开拓延伸工程、抽采工程计划
2010～2014年矿井延深水平为-350水平，开拓工程量3795M，预抽采块段为8103-2区、8101-3区、9101-1区、9101-2区、9101-3区、9101-4区、9101-5区、10101-1区、10101-2区、10101-3区、10101-4区、10101-5区、11101-1区、11101-2区、11101-3区、11101-4区、11101-5区，地质储量373.96万吨，可采储量317.87万吨。
2010～2014年预计抽采达标煤量为214.63万吨，具体见附表
附表二：
矿井开拓工程计划表
开拓延伸水平接续
水平名称
工程量
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
-300
1000M
1000M
—300
800M
800M
—300~—350
650M
650M
—350~—400
1500M
1500M
1200M
合计
5150M
1000M
800M
650M
1500M
1200M
附表三：
采区接续计划表
12号煤层原始煤层块段统计及采区接续
采区
掘进巷道
走向长
面长
采高
容重
回采率
储量
可采储量
标高
段队
日产
采区接续时间
掘进接续时间
m
m
m
m
%
t
t
m
t
天数
开始时间
结束时间
天数
开始时间
结束时间
8103区2
1000
180
30
13.2
1.4
85%
17.14
14.57
-155.5
-160.6
二采
1200
121
10-2-11
10-6-23
83
09-11-13
10-2-5
8101区3
1100
420
32
13.2
1.4
85%
24.02
20.42
-168.5
-173.6
二采
1600
128
10-9-9
11-1-26
92
10-6-3
10-9-3
9101区1
1200
440
33
13
1.4
85%
26.43
22.46
-181.5
-186.6
二采
1500
150
10-6-24
10-12-2
100
10-3-10
10-6-18
9101区2
1200
530
28
13.2
1.4
85%
27.42
23.31
-194.5
-199.6
二采
1500
155
11-1-27
11-7-12
100
10-10-13
11-1-21
9101区3
1400
530
28
13.2
1.4
85%
27.42
23.31
-207.5
-212.6
二采
1500
155
10-12-3
11-5-18
117
10-8-2
10-11-27
9101区4
1300
530
28
13.2
1.4
85%
27.42
23.31
-220.5
-225.6
二采
1400
167
11-7-13
12-1-6
108
11-3-21
11-7-7
9101区5
1400
500
26
13.2
1.4
85%
24.02
20.42
-233.5
-238.6
二采
1400
146
11-5-19
11-10-23
117
11-1-16
11-5-13
10101区1
1500
500
22
13.2
1.4
85%
20.33
17.28
-246.5
-251.6
二采
1400
123
12-1-7
12-5-21
125
11-8-29
12-1-1
10101区2
1350
500
22
13.2
1.4
85%
20.33
17.28
-259.5
-264.6
二采
1400
123
11-10-24
12-3-6
113
11-6-27
11-10-18
10101区3
1400
500
22
13.2
1.4
85%
20.33
17.28
-272.5
-277.6
二采
1300
133
12-5-22
12-10-13
117
12-1-20
12-5-16
10101区4
1400
440
22
13.2
1.4
85%
17.89
15.21
-285.5
-290.6
二采
1300
117
12-3-7
12-7-13
117
11-11-6
12-3-1
10101区5
1200
440
22
13.2
1.4
85%
17.89
15.21
-298.5
-303.6
二采
1300
117
12-10-14
13-2-19
100
12-6-30
12-10-8
11101区1
1500
440
22
13.2
1.4
85%
17.89
15.21
-311.5
-316.6
二采
1300
117
12-7-14
12-11-19
125
12-3-5
12-7-8
11101区2
1200
440
20
13.2
1.4
85%
16.26
13.82
-324.5
-329.6
二采
1300
106
13-2-20
13-6-17
100
12-11-6
13-2-14
11101区3
1500
440
20
13.2
1.4
85%
16.26
13.82
-337.5
-342.6
二采
1300
106
12-11-20
13-3-18
125
12-7-12
12-11-14
11101区4
1250
400
20
13.2
1.4
85%
14.78
12.57
-350.5
-355.6
二采
1300
97
13-6-18
13-10-4
104
13-2-28
13-6-12
11101区5
1400
400
18
13.2
1.4
85%
13.31
11.31
-363.5
-368.6
二采
1300
87
13-3-19
13-6-25
117
12-11-16
13-3-13
瓦斯抽采中长期规划
区号
单位
8101-2区
8103-2区
8101-3区
9101-1区
9101-2区
9101-3区
9101-4区
9101-5区
10101-1区
10101-2区
10101-3区
10101-4区
10101区5
11101区1
11101区2
11101区3
11101区4
11101区5
总量
地质
开采方法
综放
综放
综放
综放
综放
综放
综放
综放
综放
地质储量
万t
15.52
17.14
24.02
26.43
27.42
27.42
27.42
24.02
20.33
20.33
20.33
17.89
17.89
17.89
16.26
16.26
14.78
13.31
364.67
可采储量
万t
13.19
14.57
20.42
22.46
23.31
23.31
23.31
20.42
17.28
17.28
17.28
15.21
15.21
15.21
13.82
13.82
12.57
11.31
309.97
瓦斯含量
m³/t
7.30
7.72
8.14
8.56
8.98
9.40
9.82
10.24
10.66
11.08
11.49
11.91
12.33
12.75
13.17
13.59
14.01
14.43
瓦斯储量
万m³
113
132
196
226
246
258
269
246
217
225
234
213
221
228
214
221
207
192
3858.2
抽采达标煤量
万t
12.76
13.32
17.71
18.52
18.33
17.51
16.76
14.08
11.45
11.01
10.61
9.01
8.70
8.42
7.41
7.18
6.33
5.53
214.63
掘进期间
预抽
剩余瓦斯含量
m³/t
1.72
2.14
2.56
2.98
3.40
3.82
4.24
4.66
5.08
5.49
5.91
6.33
6.75
7.17
7.59
8.01
8.43
预抽瓦斯量
万m³
29.5
51.4
67.6
81.7
93.2
104.7
101.8
94.6
103.2
111.7
105.8
113.3
120.8
116.6
123.5
118.4
112.2
1650.0
预抽流量
m³/min
2.55
4.03
4.84
5.85
5.69
6.90
6.22
5.39
6.54
6.82
6.46
8.11
6.88
8.35
7.03
8.13
6.85
预抽采率
%
72
80
83
86
85
87
86
85
87
87
87
89
87
89
88
89
87
抽采方法
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
边掘边抽
施工方法
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻
打钻时间
开始
年-月-日
09-11-13
10-6-3
10-3-10
10-10-13
10-8-2
11-3-21
11-1-16
11-8-29
11-6-27
12-1-20
11-11-6
12-6-30
12-3-5
12-11-6
12-7-12
13-2-28
12-11-16
结束
年-月-日
10-2-5
10-9-3
10-6-18
11-1-21
10-11-27
11-7-7
11-5-13
12-1-1
11-10-18
12-5-16
12-3-1
12-10-8
12-7-8
13-2-14
12-11-14
13-6-12
13-3-13
天数
年-月-日
98
107
115
115
132
123
132
140
128
132
132
115
140
115
140
119
132
钻孔数量
g
182
288
346
418
407
493
444
385
467
487
462
579
491
596
502
581
490
钻孔总长
m
3642
5751
6917
8355
8133
9860
8884
7697
9348
9749
9234
11588
9823
11929
10039
11614
9790
最大钻孔深度
m
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
钻孔每M瓦斯涌出量
m³/min
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
预抽时间
开始
年-月-日
09-11-16
10-6-6
10-3-13
10-10-16
10-8-5
11-3-24
11-1-19
11-9-1
11-6-30
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