毕业论文设计兴和煤矿瓦斯抽采初步设计说明书.docx

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毕业论文设计兴和煤矿瓦斯抽采初步设计说明书

新疆兴和煤矿有限公司

瓦斯抽采初步设计

说明书

新疆煤炭设计研究院有限责任公司

2011年9月

新疆兴和煤矿有限公司

瓦斯抽采初步设计

说明书

工程编号：

WZ1877C

工程规模：

41.4m3/min

院长（总经理）

：

总工程师

：

项目负责人

：

新疆煤炭设计研究院有限责任公司

2011年9月

审定人员

专业

姓名

职务

职称

采矿

王建军

总工程师、副总经理

高级工程师

电气

李爱国

主任工程师

高级工程师

水暖

郭建新

董事长、总经理

高级工程师

刘建新

副总经理

高级工程师

总图

王建军

总工程师、副总经理

高级工程师

土建

张波

董事

高级工程师

经济

方俊天

副总经理

高级经济师

审核人员

专业

姓名

职务

职称

采矿

徐宜贵

副总工程师、所长

高级工程师

杜学渊

副总工程师、副所长

高级工程师

电气

张吉芬

所　长

高级工程师

李爱国

高级工程师

水暖

朱玉亭

所　长

高级工程师

段跃林

工程师

经济

范旭红

所　长

高级工程师

葸林

高级工程师

土建

任建军

副所　长

高级工程师

吴惠娥

高级工程师

总图

殷永涛

所　长

高级工程师

文民安

工程师

编　制　人　员

专　业

姓　　名

职务

职称

采　矿

韩邦华

助理工程师

电　气

潘　俊

工程师

水　暖

马建斌

助理工程师

经　济

许　媛

高级工程师

土　建

唐力

工程师

总　图

张强

助理工程师

附件新疆兴和煤矿有限公司瓦斯抽采初步设计概算书

附图瓦斯抽采场地总平面布置图（WZ1877C-447-01）

前言

一、概述

兴和煤矿位于新疆昌吉回族自治州庙尔沟乡，矿井设计产能120万t/a，目前处于初设阶段。

兴和煤矿设计开采中侏罗统八道湾组地层下部的1~11号煤层。

该组煤层大多厚度大，属缓倾斜煤层，地质构造相对简单，有利于大型矿井建设。

根据预测，兴和煤矿达产后，矿井最大瓦斯涌出量将达到103.98m3/min，为高瓦斯矿井。

根据分析，兴和煤矿采、掘工作面及矿井均无法单靠通风方式解决瓦斯治理问题。

该矿需要建立地面永久瓦斯抽采系统，采用高、低压两套抽采瓦斯系统，多措并举，综合抽采才能达到矿井瓦斯治理的效果。

二、编制依据

1、《煤矿安全规程》（2010年2月，第一版），国家安全生产监督管理总局。

2、《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006），国家安全生产监督管理总局。

3、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006），国家安全生产监督管理总局。

4、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027-2006），国家安全生产监督管理总局。

5、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB50471-2008），国家质量监督检验检疫总局与住房和城乡建设部。

6、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）

7、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

8、《煤矿矿井建筑结构设计规范》（GB50592-2010）

9、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

10、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

11、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）

12《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

13、《煤炭工业项目建设用地指标》（2009版）

14、《新疆准南煤田昌吉市庙尔沟兴和井田勘探报告》，新疆煤田地质局一六一煤田地质勘探队。

15、《新疆昌吉市兴和煤矿矿井可行性研究报告》（2011年），新疆煤炭设计院。

16、煤矿提供的资料、现场调查了解收集的资料。

三、存在的问题及建议

兴和煤矿未曾进行矿井瓦斯基础参数及瓦斯梯度测定工作，为配合矿井设计，我们只能依据地勘资料结合矿井目前生产过程中瓦斯涌出情况对矿井达产后瓦斯涌出情况进行预测。

为了准确掌握矿井瓦斯赋存情况，建议矿井建成后及时测定各煤层瓦斯含量及压力、煤层透气性系数等基础参数，并依据瓦斯基础参数实测结果，对本矿井瓦斯抽采初步设计作进一步完善。

第一章矿井概况

第一节矿区概况

一、交通位置

兴和煤矿井田东距乌鲁木齐市75km，北距昌吉市65km，距庙尔沟乡9km，距八一钢铁厂约63km，行政区划属昌吉市庙尔沟乡管辖。

井田中心地理坐标范围：

东经：

86°55′30″，北纬：

43°27′04″。

矿井交通位置详见图1-1。

兴和煤矿

图1-1兴和煤矿矿区位置图

二、地形水系

井田位于头屯河西侧，海拔高度+1600m~+2100m，相对高差500m。

属侵蚀、剥蚀中山地貌，山体地形走向以北西向的沟谷为主。

山体发育不连续，在断续处沟谷多呈陡坡，坡度为：

35°～50°，沟谷宽窄不一，一般宽30m～60m，高10m～30m。

头屯河从井田东界流过，头屯河为一条区域性地表常年水流，由南西流向北东。

河道宽20m～60m，河床宽80m～100m，河流流量随季节变化较大，年平均迳流量为12.2m3/s～26.80m3/s，该河流可满足生活及工业用水。

三、气象及地震

井田属大陆性山地半干旱性气候，冬季寒冷，夏季炎热。

全年最低气温在1～2月份，为-33.6℃～18.6℃；最高气温在7～8月份，为21.50℃～28.30℃。

昼夜温差大。

降水量较小，雨季主要在6-8月，年降水量一般为170.4mm～201.1mm。

年蒸发量一般为1882.6mm。

年蒸发量大于年降水量，最大蒸发量在7月份可达356.5mm，每年11月至翌年3月为结冰期，也是降雪期。

风向冬季以西北风为主，夏季以西南风为主，最大风速2.9m/s，一般为1.2m/s～2.22m/s。

根据GB18306-2001分类标准，矿区地震峰动值加速度为0.20g，地震基本裂度为Ⅷ级。

四、现有电源、水源情况

庙尔沟35kV变电所北距矿井约11km，可以作为矿井施工期间的电源。

井田东南界的头屯河，由南西向北东迳流，流量随季节、气候变化较大，河水丰水期为六月，最大流量75.3m3/s，枯水期为十一月，流量1.03m3/s，水质优良，但水源的环境卫生防护较为困难。

头屯河河床地下潜水比较丰富，水质较好，主要接受河水及大气降水补给，是拟建矿井的理想水源。

第二节井田地层、地质构造与煤层赋存

一、地层

（一）矿区地层

矿区位于天山北麓准噶尔盆地南缘，博格达山西南部，在庙尔沟头屯河一带，出露地层有古生界石炭系，中生界三叠系、侏罗系及新生界第三系和第四系。

分述如下：

1、古生界（PZ）

石炭系中统前峡组（C2px）：

主要以一套灰绿色、灰黑色火山凝灰岩、凝灰砾岩为主，夹石英斑岩及流纹斑岩和石灰岩透镜体，地层厚度2290m～6780m。

2、中生界（MZ）

由三叠系、侏罗系及白垩系组成。

中生界地层厚度4089m～5610m，与下伏二叠系整合接触。

（二）井田地层

井田范围内大面积被第四系覆盖，基岩出露较少。

基岩出露和钻孔揭露的地层有三叠系小泉沟群郝家沟组、侏罗系下统八道湾组地层和第四系全新统Q4。

1、三叠系小泉沟群郝家沟组（T3h）

地层厚度大于440m，以一套灰绿、灰黑、灰色的砂岩及粉砂岩构成，夹薄煤层及灰黄色泥岩，含银杏类化石碎片，钻孔最大揭露厚度为23.79m。

2、侏罗统下统八道湾组（J1b1）

根据岩层组合的岩性旋回特征分为上下两段。

（1）下段（J1b1）

是八道湾组主要的含煤层段，为一套湖泊相、湖滨相、泥炭沼泽相、沼泽相沉积。

在矿区内已知含煤12层，其编号从上至下依次为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12号煤层，1~11号煤层厚度均达到可采标准。

（2）上段（J1b2）

为一套河流相、湖滨相、沼泽相的沉积。

底部以一巨厚层状的含砾中粗砂岩，与下段分界。

（3）第四系（Q4）：

井田范围内大面积被第四系覆盖，发育于现代河床，现代冲沟及河谷阶地，以松散沙土和砾石为主，分选差，次棱角状，透水性好，与下伏地层不整合接触。

二、地质构造

井田位于头屯河西岸，阿什里向斜南翼，总体呈一单斜构造，地层走向呈北西~南东向，倾向40°~60°，倾角为12°~32°之间，矿井北部地层倾角大于矿区南部地层倾角，在矿区的西北部，地层走向向西偏转，倾向为20°左右。

井田内未发现断距大于20m的断层。

井田东南部是单斜构造的仰起段，煤层埋深较浅，火烧严重，构造相对简单。

三、煤层及煤质

（一）含煤性

井田主要含煤段为中侏罗统八道湾组地层的下部（J1b1）共含煤12层，其煤层自上而下编号为1～12号。

其中全区可采煤层为8、9、10、11号煤层，5、7号煤层为大部可采煤层，1、2、3、4、6号煤层为局部可采煤层，12号煤层为不可采煤层。

该段地层总厚549.63m，煤层总厚13.46m～55.79m，煤层平均总厚为40.62m，含煤系数为7%。

根据煤层发育形态分析认为，井田范围内煤层属湖泊相沉积盆地边缘，沉积相对比较稳定。

主要由两组煤层组成，1-5号煤层为一组，7-11号煤层为一组，煤层单一，结构简单。

井田含煤地层沉积特征与区域含煤地层沉积特征基本相近，为湖滨相、沼泽相、泥炭沼泽相沉积，其地层沉积特征表现为上段以粗砂岩为主，下段以粉砂岩为主。

岩性上段以灰色中砂岩、细砂岩、粗砂岩、砂砾岩为主，夹少量粉砂岩；下段以深灰色、灰黑色粉砂岩、泥岩为主，夹少量细砂岩，含煤12层，其中可采煤层11层。

煤层特征详见表1-1。

12号煤层见煤点9个，可采点6个，但空间展布不连续，沿勘探线呈窜珠状分布，不能形成可采面积。

（二）可采煤层

井田内共含煤12层，自上而下编号为1～12号。

其中全区可采煤层4层，即：

8、9、10、11号煤层。

大部可采2层，即：

5、7号煤层。

局部可采煤层5层，即：

1、2、3、4、6号煤层，12煤层不可采。

现就本区煤层情况分述如下：

1号煤层：

位于八道湾组（J1b1）地层上部。

煤层可采厚度：

1.05～3.83m，平均可采厚度2.13m。

夹矸0～1层，结构简单。

夹矸厚0.2m～0.57m，平均为0.41m，岩性炭质泥岩。

该煤层东南部大部被火烧。

煤层厚度倾向变化较大，走向变化不大，由南向北煤层由厚变薄。

2号煤层：

煤层可采厚度：

1.24m～3.22m，平均可采厚度2.55m。

夹矸0～2层，结构简单。

夹矸厚0.25m～0.39m，平均为0.31m，岩性炭质泥岩、粉砂岩。

该煤层东南部大部被火烧。

煤层厚度倾向、走向变化均较大，由南向北煤层由厚变薄。

3号煤层：

煤层可采厚度：

1.91m～2.75m,平均可采厚度2.34m，夹矸0～1层，结构简单。

夹矸厚0.25m～0.42m，平均为0.31m，岩性炭质泥岩、粉砂岩、泥岩。

该煤层东南部大部被火烧。

煤层厚度倾向变化较大，走向变化不大，由南向北煤层由厚变薄。

4号煤层：

煤层可采厚