平禹煤电公司白庙矿瓦斯防治十二五规划.doc
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1、平禹煤电公司白庙矿瓦斯防治“十二五”规划矿 长: 总工程师: 编制时间:二一一年九月目 录一、矿井概况11、矿井基本情况12、地质特征3二、矿井瓦斯赋存状况及规律71、煤与瓦斯突出鉴定及区域划分情况72、瓦斯基础参数情况73、煤层瓦斯赋存状况及规律84、煤与瓦斯突出情况及规律分析8三、区域瓦斯治理现状及存在问题101、矿井区域瓦斯治理现状102、存在的主要问题12四、规划的编制原则、依据及技术线路131、编制原则及依据132、区域瓦斯治理技术路线14五、规划的工作目标161、基本目标162、其他目标16六、工程接替171、矿井水平、采区接替及存在问题172、矿井采掘接替安排173、四个煤量时空
2、关系分析174、瓦斯治理工程185、钻孔工程安排196、治理工程及装备资金投入20七、重点工程211、一通三防重点工程212、瓦斯治理示范工程223、科技攻关22八、瓦斯治理保障性措施221、制度保障222、机构保障243、素质保障254、技术保障265、投入保障28九、附件28平禹白庙矿瓦斯防治“十二五”规划一、矿井概况1、矿井基本情况 矿井概述 平禹白庙矿位于河南省禹州市文殊乡境内,行政区划隶属文殊乡管辖。井田位于禹州市280方向,直线距离27km,地理坐标为东经11313401131540,北纬341046341204。矿井始建于1975年,1978年投产,原设计生产能力为3万/t,经2
3、009年矿井生产能力核定为29万t/a。矿井主要可采煤层为二1煤层,剩余服务年限为33年。 煤层与资源储量本区含煤地层为石炭系太原组、二叠系山西组和上、下石盒子组。煤系总厚约700m。分为九个含煤段,含煤约50层,煤层总约10.77m,含煤系数为1.5%左右。其中可采和局部可采煤层有二1、四2、六2、七4,共计四层,平均总厚度6.8m,白庙矿只限采二1煤。煤层的层间距变化情况详见表1,从表中可以看出,主要煤层的层间距相当稳定。截止2010年底,白庙矿二1煤层保有地质储量2418万吨,可采储量1350.3万吨。 矿井开拓开采系统 矿井开拓方式为立斜井分水平下山开拓布置,布置为两个斜井(主井、副井
4、),一个立井(回风井),主、副斜井为进风井、专用回风井为回风井。矿井井底车场标高为-10m,生产水平为-240m水平以上,煤层开采顺序为下行开采,采面布置方式为双翼布置。煤层编号钻探点数煤层厚度(m)可采程度稳定程度对比可靠性煤层结构煤层间距(m)穿过见煤可采最小最大平均(平均点数)夹矸层数最小最大一般评价最小最大平均(点数)二12121200.2412.435.65 (21)大部可采较稳定-不稳定可靠0101简单118.67181.88150.93(16)四2121210.10.960.48 (12)不可采不稳定可靠010简单154.26185.54170.35(5)六24420.11.21
5、0.75 (4)局部可采不稳定可靠010简单99.34109.15104.25(2)七43330.873.481.77 (3 )局部可采不稳定可靠010简单表1 白庙矿主要煤层特征表 矿井通风系统矿井通风方式为中央分列式,通风方法为抽出式。主井、副井进风,南风井回风,风南井一组主要通风机担负全矿井的供风任务。两套现运行主要通风机型号为FBCDNO21型轴流式通风机,风机铭牌工作风量范围为33487140m3/min,风叶运行角度现为27度。矿井目前开采标高为-240m,最大垂深为489m,采区设置有专用回风巷,采、掘工作面实现了独立通风。根据矿井的生产布局,矿井需风量为3882 m3/min,
6、实际进风量为4825m3/min,实际有效风量4238m3/min,有效风量率87.8%;矿井等积孔2.5m2,通风负压1580Pa,能够满足矿井通风需要。 矿井瓦斯抽采系统矿井现有一套地面永久抽采系统和一套井下移动瓦斯抽放系统,平均瓦斯纯量0.023 m/min,共敷设主、干抽采管路970m,支干管路400m,合计1370m。地面抽采系统配套2台2BEF-42型水环式真空泵,额定流量为156 m/min,暂未运行。井下移动抽采系统配套3台2BEA-303型水环式真空泵,额定流量58 m/min,主要用于二1-21041区域瓦斯治理巷及二1-21061低抽巷。2、地质特征 地质构造白庙井田位于
7、云盖山矿区的东北部,其基本构造形态为一单斜构造。井田内以断裂构造为主,褶曲构造不发育,主要断层有下白峪正断层、竹园沟正断层、文殊店正断层、云盖山正断层、云盖山支断层、贺庙正断层等,具体如图1和表2所示。图 白庙矿区域地质构造简图表2 矿井主要断层表(落差大于10m的断层)断层编号断层名称性质走向()倾向()倾角()落差(m)控制程度F下白峪断层正NE40-50NW407090局部可靠F竹园沟断层正NWSWN50702050可靠F文殊店断层正NE40-50NW725060可靠F云盖山断层正NE40-50NW457030100可靠煤层及顶底板特性一6煤层位于太原组下部,上距二1煤层51.85m,一
8、6煤层厚0.212.3m,下部夹薄层砂岩、L5灰岩。二1煤层位于山西组下部,上距三9煤层165m,距K2砂岩底66m,下距太原组顶部L11灰岩一般68m。二1煤层厚0.2412.03m,平均5.56m,层位稳定,结构简单,为稳定型煤层。详见表3 可采煤层特征表。表3 可采煤层特征表煤层煤层倾角()煤层厚度(m)顶板岩性底板岩性地质构造复杂程度其他二25325.56中粒砂岩砂质泥岩简单二1煤层直接顶板多为泥岩及砂质泥岩,偶为粉砂岩或炭质泥岩,老顶一般为中粒长石石英砂岩。直接底板以泥岩为主,偶为粉砂岩,老底多为粉砂岩,偶为砂质泥岩或细粒砂岩。白庙矿只采二1煤,煤层走向北东4045,倾向SE,煤层倾
9、角25左右,向深部倾角局部变陡,可达2832,煤系地层综合柱状如图所示。图2 煤系地层综合柱状图 (3)煤层开采技术条件矿井水文地质条件中等,目前矿井正常涌水量449.72m3/h,最大涌水量809.50 m3/h。2009年7月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心,对白庙矿二1煤层自燃倾向等级鉴定为类不易自燃煤层,但具有煤尘爆炸性。白庙矿为煤与瓦斯突矿井,其二1煤层为煤与瓦斯突出煤层,矿井在开拓和准备过程中共发生了2次煤与瓦斯突出动力现象。2010 年矿井瓦斯等级鉴定结果,矿井瓦斯绝对瓦斯涌出量4.97m3/min,相对瓦斯涌出量9.15m3/t,矿井瓦斯等级等鉴定结果认为本矿应定为瓦斯突出
10、矿井。矿井目前开采标高为-240m,垂深为534m,未超过垂深800m,为此矿井不存在冲击地压。白庙矿二1煤的温度均在31以下,因此,本井田不存在热害区。二、矿井瓦斯赋存状况及规律1、煤与瓦斯突出鉴定及区域划分情况2004年8月,经煤科总院重庆分院鉴定,白庙煤矿二1煤层为煤与瓦斯突出煤层,白庙矿为煤与瓦斯突出矿井。2005年矿井委托河南理工大学进行突出危险性区域划分,依据2005年河南理工大学对矿井突出危险性区域的划分及平煤办(2006)57号关于对白庙煤矿突出危险性区域划分的批复,矿井-145m水平以上为无突出危险区域,-145m水平以下为突出危险区域,目前矿井采掘活动大部分在-145m水平
11、以上区域。2、瓦斯基础参数情况煤层透气性系数为2.803m2/Mpa2.d;瓦斯放散初速度为p=15.7322。煤层瓦斯含量变化在1.61m3/t9. 391m3/t(标高-50-219m),煤层瓦斯压力为0.1MPa1.05MPa(标高-50-219m);煤的坚固性系数f值为0.140.25,综合指标K值为67127,二1煤层吸附常数a值为23.76126.657m3/t,b值为0.9611.044MPa-1,吸附性能稳定。表4 各主采煤层瓦斯基础参数表煤层测定地点瓦斯 压力(Mpa)瓦斯含量(m3/t)透气性系数m2/ (Mpa)2.d标高(m)埋深(m)测定单位测定 时间二121020风
12、巷0.11.61无测-50340重庆煤科院2004年二1副暗斜井0.67.522.803-180470重庆煤科院2004年二1-240m泵房1.059.391无测-214504平顶山天成公司2010年3、煤层瓦斯赋存状况及规律(1)煤层覆盖层薄,瓦斯逸散带宽。(2)开放性断裂利于瓦斯排泄,断层附近瓦斯含量低。(3)厚薄煤包相间分布,造成瓦斯含量分布不均匀。(4)随着赋存深度的增加,煤层瓦斯压力与瓦斯含量有增大的趋势,但不完全按比例递增,而是受其它地质条件的制约。4、煤与瓦斯突出情况及规律分析(1)主暗斜井突出情况白庙矿主暗斜井沿煤层顶板平行向下施工。煤巷采用锚、网、拱筋、反拱铺底喷浆联合支护。
13、在掘进过程中,于2002年12月18日发生了1次瓦斯动力现象。2002年12月18日中午12点30分,在延深水平主暗斜井掘进至标高-221.7m处,掘进工作面放炮后抛出煤岩体117.8m3,抛出的煤岩体充满7m巷道,分选情况不明,巷道底鼓并将轨道卷起,巷道西邦煤壁有12m长的裂缝,风流中瓦斯浓度超限,涌出瓦斯量达8672m3。根据现场勘查情况定性:此次事故是以地应力为主的中型突出事故。事故原因分析:工作面沿煤层顶板掘进,煤层较厚、倾角较大、软分层发育、瓦斯含量高。工作面处在突出危险性区域,垂深较大,处在应力集中带。(2)三联络巷辅助水仓压出情况三联络巷辅助水仓标高-200m,距地表垂深450m
14、,巷道由底板向顶板掘进中,煤层倾角26,煤层厚度10m,2006年2月21日13点26分,掘进队在挂网打锚杆时,发现巷道西帮有片帮、来压、底鼓现象,安全员带领施工人员迅速撤离到三联络巷风门以外的新鲜风流中,随后发生了突出事故。后经现场勘查,发现工作面靠左帮高1m、长1.6m、宽0.3m煤壁整体位移,迎头散煤堆积长度2.4m。顶板与煤层结合部有1cm宽的裂缝,顶板锚喷混凝土崩裂约4m长,突出煤量约5t、涌出瓦斯量1400m,突出时迎头最大瓦斯达到4%以上。 根据现场勘查情况定性:此次事故是以地应力为主的小型压出事故。事故原因分析:工作面由煤层底板进入顶板掘进,煤层较厚、倾角较大、软分层发育、瓦斯
15、含量高。工作面处在突出危险性区域,垂深较大,处在应力集中带。表5 煤与瓦斯突出统计表序号突出煤层突出地点突出时间突出深度/m突出煤量/t突出瓦斯量/m突出构造特征及煤层厚度变化情况突出类型1二1主暗斜井2002年12月185111508672倾角增大、软分层发育突出2二1三联络 巷水仓2006年2月21日49051400倾角增大、应力集中带压出三、区域瓦斯治理现状及存在问题1、矿井区域瓦斯治理现状 保护层开采治理工程一组煤煤层情况矿区范围内共有8个钻孔揭露一组煤,分别为1254、2701、观4、2506、2302、1237、1252、1251。1254孔见一组煤5层,自上而下厚度依次为0.3m
16、、0.44m、0.1m、0.17m、0.34m,距二1煤底板距离分别为35.35m、36.41m、44.53m、51.78m、55.06m。2701孔见一组煤5层,自上而下第一层与上层灰岩合并,第二层0.92m,第三层0.56m,第四层1.47m,第五层0.56m,距二1煤层底板的距离分别为26.51m、33.29m,52.93m、57.74m、61.13m。观4孔见一组煤一层,厚度0.36m。2506孔见一组煤5层,厚度分别为:0.46m、0.29m、0.94m 、0.58m 0.54m,距二1煤层底板的距离分别为33.43m、53.09m、56.72m、60.31m、67.79m。2302
17、孔见一组煤一层,厚度为0.18m。距二1煤层底板的距离为13.14m。1237孔见一组煤七层,厚度分别为:0.38m、0.17m 、0.31m 0.34m 、0.13m、0.38m、0.29m,距二1煤层底板的距离分别为:25.96m、31.67m、32.29m、53.38m、56.78m、60.95m、66.18m。1252孔见一组煤11层,厚度分别为:0.08m、0.11m 、0.19m、0.08m 0.61m、0.63m、0.36m、0.68m、1.13m 、0.09m、0.27m,距二1煤层底板的距离分别为:39.13m、 39.82m、46.18m、49.7m 、60.09m 64.
18、35m、65.19m、71.4m、83.99m、86.12m、87.86m。1251孔见一组煤2层,厚度分别为:0.35m、0.48m,距二1煤层底板的距离分别为47.47m、74.14m 。根据以上钻孔揭露一组煤情况,矿井范围内一组煤较薄,赋存不稳定,且受寒灰水威胁,不可作为保护层开采。三组煤煤层情况矿区范围内25个钻孔中有8个钻孔揭露三组煤,分别为1254、2404、2406、2408、2506、2508、2605、2607。1254孔见三组煤1层,厚度0.38m,距二1煤顶板距离61m。2404孔见三组煤1层, 厚度0.32m,距二1煤顶板距离109.1m。2406孔见三组煤1层, 厚度
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- 平禹煤电 公司 白庙矿 瓦斯 防治 十二 规划
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