梅河四井深部瓦斯治理规划

瓦斯抽采中长期规划一、矿井概况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+270-115米，现开采水平为-115-180米，开拓水平-300米，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2X 400kw,风量50180 mVs，风压 2210 25880pa。现主扇运行角度：一级：32.5 ， 二级：35。矿井总入风量：4143riVmin，总排风量：4292nn/min ;负压水柱：410mm其中： 采区2个，风量：948nVmin，掘进4个，风量：833mVmin,硐室8个，风量：590mVmin ;其 它巷道10个，风量：1462mVmin。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： 160米3/分。现实际抽放瓦斯浓度9%抽采量10米3/分。现共有抽采管路2700米，其中12 寸管路2050米、8寸管路200米，6寸管路450米。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17.15米3/分，相对涌出量12.9米3/吨，抽采瓦斯总量611.18万米3,预抽采瓦斯105.35万米3。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65o75o,煤层厚度在040m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层煤局部可米。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 NL EV，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30米的大型断层共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采出煤量万吨抽放量万米3瓦斯含量米3/吨310594.8 95.11+120+17015.2416.70.91410796.8 97.12+55 +12082.38130.635101-1-5081.5732.892.48-16101-11593.6327.7997.53.34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2.48米3/吨，6101区瓦斯含量为3.34米3/吨，两个采区高差为31米，瓦斯含量差值为1米3得出：瓦斯梯度为31米/1米3/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2.54米3/吨，深度每下降31米，瓦斯含量增加1米3/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:序号水平瓦斯含量米/吨1-50 土 04.15 2.542-115 -506.25 4.153-180 -1158.35 6.254-240 -18010.3 8.355-300 -24012.2 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：块段瓦斯储量二块段地质储量X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3858.23万米3。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tm3/t万m38101-2 区15.527.30113.348103-2 区17.147.72132.338101-3 区24.028.14195.529101-1 区26.438.56226.199101-2 区27.428.98246.249101-3 区27.429.40257.749101-4 区27.429.82269.249101-5 区24.0210.24245.9310101-1 区20.3310.66216.6210101-2 区20.3311.08225.1410101-3 区20.3311.49233.6710101-4 区17.8911.91213.1310101区 517.8912.33220.6311101 区 117.8912.75228.1311101 区 216.2613.17214.2111101 区 316.2613.59221.0311101 区 414.7814.01207.1411101 区 513.3114.43192.00364.673858.23三、瓦斯抽采规划1、瓦斯抽采总体方案概述（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8米3/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6米3/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 井瓦斯抽米总体安排是：回米期间米取超前在米空区上方裂隙带打钻抽米米空 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管理规定。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3米一组，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5米一组，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、20102014年矿井开拓延伸工程、抽采工程计划20102014年矿井延深水平为-350水平，开拓工程量3795米，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。20102014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-3001000 米1000 米300800米800米300一350650米650米350一4001500 米1500 米1200 米合计5150 米1000 米800米650米1500 米1200 米附表二：米区接续计划表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mmmm%ttmt天数开始时间结束时间天数开始时间结束 时间17.114.5-155-16010-2-110-6-209-11-110-2-8103 区 210001803013.21.485%二采12001218347.5.61335r 24.020.4-168-173二采11-1-210-9-8101区311004203213.21.485%22.5.6160012810-9-969210-6-33区126.422.4-181-186二采10-6-210-12-10-6-9101120044033131.485%36.5.615001504210010-3-101827.423.3-194-199二采11-1-211-7-110-10-111-1-9101区212005302813.21.485%21.5.6150015572100321区327.423.3-207-212二采10-12-11-5-110-11910114005302813.21.485%21.5.615001553811710-8-2-27P 27.423.3-220-225二采11-7-111-7-9101区413005302813.21.485%21.5.61400167312-1-610811-3-217区524.020.4-233-238二采11-5-111-10-11-5-910114005002613.21.485%22.5.6140014692311711-1-161310101区15005002213.21.485%20.317.2-246-251二采140012312-1-712-5-212511-8-2912-1-138.5.61110101区13505002213.21.485%20.317.2-259-264二采140012311-10-12-3-611311-6-2711-10238.5.624-1810101区14005002213.21.485%20.317.2-272-277二采130013312-5-212-10-11712-1-2012-5-338.5.62131610101区14004402213.21.485%17.815.2-285-290二采130011712-3-712-7-111711-11-612-3-491.5.63110101区12004402213.21.485%17.815.2-298-303二采130011712-10-13-2-110012-6-3012-10591.5.6149-811101区15004402213.21.485%17.815.2-311-316二采130011712-7-112-11-12512-3-512-7-191.5.6419811101 区212004402013.21.485%16.2613.82-324.5-329.6二采130010613-2-2013-6-1710012-11-613-21411101区15004402013.21.485%16.213.8-337-342二采130010612-11-13-3-112512-7-1212-11362.5.6208-1411101区12504002013.21.485%14.712.5-350-355二采13009713-6-113-10-10413-2-2813-6-487.5.6841211101区14004001813.21.485%13.311.3-363-368二采13008713-3-113-6-211712-11-113-3-511.5.695613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511101区111101区211101区311101区411101区5总量开采方法综放综放综放综放综放综放综放综放综放171436地质15.517.124.026.427.427.427.424.020.320.320.317.816.213.3万t17.89.816.26.74.储量242322223339619867151230可采13.114.520.422.423.323.323.320.417.217.217.215.213.811.3万t15.21.213.82.59.储量972611128881211797工地质J1214瓦斯含10.210.611.011.412.713.114.4n3/t7.307.728.148.568.989.409.8211.91.313.59.0量46895733138瓦斯万222011313219622624625826924621722523421322821422119258储量m317.221抽米达12.713.317.718.518.317.516.714.011.411.010.68.6.万t9.018.427.417.185.534.标煤量62123168511703363掘预剩余瓦nS/t1.722.142.562.983.403.824.244.665.085.495.916.6.757.177.598.8.43进抽斯含量3301期111116间预抽瓦斯量万29.551.467.681.793.2104.101.94.6103.111.105.83.120.116.123.58.112.50m3782738642.0预抽流量n3/m2.554.034.845.855.696.906.225.396.546.826.468.6.888.357.038.6.85in1113预抽采率%7280838685878685878787898789888987边边抽采边掘边掘边掘边掘边掘边掘边掘边掘边掘边掘边掘掘边掘边掘边掘掘边掘方法边抽边抽边抽边抽边抽边抽边抽边抽边抽边抽边抽边边抽边抽边抽边边抽抽抽施工打打钻打钻打钻打打钻方法打钻打钻打钻打钻打钻打钻打钻打钻打钻；打钻打钻钻钻1213开年-月-09-110-610-310-110-811-311-111-811-612-111-11-612-312-112-7-212-1始1-13-3-100-13-2-21-16-29-27-20-6-3-51-612-21-16日081213打钻时结年-间月-10-210-910-611-110-111-711-512-111-112-512-3-112-713-212-11-613-3束日-5-3-18-211-27-7-13-10-18-1610-8-14-14-1-1382天年-1111数月-9810711511513212313214012813213251401151409132日钻孑L5758数量g182288346418407493444385467487462949159650214901111钻孑L1192总长m3642575169178355813398608884769793489749923458982391003961979084最大钻孔深度m2020202020202020202020202020202020钻孔每n3/m0.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.0010.0.000.000.0010.0.00米瓦斯涌出量in1111111111001110011年-1213开09-110-610-310-110-811-311-111-911-612-111-1112-312-112-7-12-1始月-1-16-6-130-16-5-24-19-1-30-23-9-7-81-915-31-19日-3-3年-月-1213预抽时结10-210-910-611-110-111-711-512-111-112-512-3-112-713-212-11-613-3间束-5-3-18-211-27-7-13-10-18-1610-8-14-14-1-13日82天年-月-10数8089979711410511412211011411497122971221114日预计瓦0.0.斯浓度%ch40.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.20200.200.200.20200.20计戈Un3/m2424风量in240240240240240240240240240240240024024024002401213开年-09-110-610-310-110-811-311-111-811-612-111-11-612-312-112-7-212-1始月-1-13-3-100-13-2-21-16-29-27-20-6-3-51-612-21-16日08风1213掘进时结年-10-210-910-611-110-111-711-512-111-112-512-3-112-713-212-11-613-3排间束月-5-3-18-211-27-7-13-10-18-1610-8-14-14-1-13日82年-天月-1010数839210010011710811712511311711701251001254117日瓦斯131425万11.512.613.813.816.114.916.117.215.516.116.13.817.213.817.28.416.16.量m327223838532820390回总量万1139113114515114815012810510610691949084807464采m3期边抽放万90.462.095.699.1108.106.107.91.273.375.074.563.46562.358.354.95142.613间采边量m3968.7.182.7抽抽放率%8068736872727271707170707069706869671415开年-月-10-110-210-610-911-311-812-112-612-113-313-613-10-114-514-814-11-215-5始-1-11-17-12-4-9-1-70-31-2-16-16-3-6-20-24-2-27日0114时间结年-15月-10-610-911-311-811-112-612-113-313-613-114-114-5-814-115-215-5-815-1束-16-11-3-82-31-60-30-1-150-15-295-11-23-20260-27日9-8天年-月-1662122593303023023022662272272272012020118418416152数18日计戈Un3/m4804804804804804804804804804804804804848048048048480风量in00风瓦斯0.0.浓度%ch40.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.200.20200.200.200.20200.20排瓦斯万27235622.929.335.845.641.841.841.836.831.331.331.327.80.827.825.425.41.221.08.量m3826700018880014666四. 分区瓦斯抽采规划说明原始煤层抽采应以每个区为单位分别说明该区应预计接续时间、可预抽时间、预抽采瓦斯量、预抽钻孔总长度、钻孔布置数量及平均长度、钻孔施工时 间、回采时间、回采期间、期间抽采瓦斯量、风排瓦斯量等。正进行抽采或回采区应对采区瓦斯含量、储量、已经进行的抽采工程及抽采达到效果进行描述，并对下一步抽采工程及计划达到效果进行描述。上述各参数之间关系如下：预抽瓦斯量=（原始瓦斯含量-6米3/吨）X地质储量风排瓦斯总量二采掘期间配风量（米3/分）x回风流瓦斯浓度（） x采掘时间（分钟）根据井区抽采能力及采区或开拓接续时间综合确定预抽时间钻孔总长度二预抽瓦斯量/预抽时间/钻孔抽放能力回采期间抽放瓦斯总量二瓦斯储量-预抽放瓦斯量-采掘期间风排瓦斯总量回米期间瓦斯抽米流量=回米期间瓦斯抽放总量/回米时间抽米能力校核（抽米管径选择和需抽米总量与实际抽米能力校核 ）一、地质参数二、瓦斯量计算区号8103 区 2瓦斯储量=地质储量X瓦斯含量132.33万m3采区走向长180m面长30m预抽瓦斯量=地质储量x （瓦斯含量一6）29.49万m3采高13.2m预抽钻孔总长度=预抽瓦斯量/预抽时间/0.00073642.05m储量17.14t预抽钻孔数量=预抽钻孔总长度/钻孔深度182.10个回采时间212d回采风排瓦斯总量=回采时间x风排瓦斯量29.32万m3掘进时间83d掘进风排瓦斯总量=掘进时间X风排瓦斯量11.52万m3预抽时间80.33d边采边抽量=瓦斯储量-预抽瓦斯量-回采风排瓦斯总量-掘进风 排瓦斯总量62.00万m3瓦斯含量7.72m3/t掘进风排瓦斯量0.96m3/min预抽采率=预抽瓦斯量/瓦斯总量22.29%回采风排瓦斯量0.96m3/min边采边抽率=抽放瓦斯量/瓦斯总量46.86%每米瓦斯涌出量0.0007m3/m预抽风排总量=预抽时间X掘进风排瓦斯量11.52万m3钻孔最大长度20m回采瓦斯流量=回采瓦斯量/回采时间2.13m3/min通过计算 D=0.1475 XV（2.13/300）=0.0135 就，所以选择为150mm管路。一、地质参数二、瓦斯量计算区号8101 区 3瓦斯储量=地质储量X瓦斯含量195.52万m3采区走向长420m面长32m预抽瓦斯量=地质储量X （瓦斯含量一6）51.40万m3采高13.2m预抽钻孔总长度=预抽瓦斯量/预抽时间/0.00074919.12m储量24.02t预抽钻孔数量=预抽钻孔总长度/钻孔深度245.96个回采时间259d回采风排瓦斯总量=回采时间X风排瓦斯量35.86万m3掘进时间91.67d掘进风排瓦斯总量=掘进时间X风排瓦斯量12.67万m3预抽时间103.67d边采边抽量=瓦斯储量-预抽瓦斯量-回采风排瓦斯总量-掘进风排瓦斯总量95.59万m3瓦斯梯度8.14m3/t掘进风排瓦斯量0.96m3/min预抽采率=预抽瓦斯量/瓦斯总量26.29%回采风排瓦斯量0.96m3/min边采边抽率=抽放瓦斯量/ （抽放瓦斯量+抽放风排瓦斯总量）72.72%每米瓦斯涌出量0.0007m3/m预抽风排总量=预抽时间X掘进风排瓦斯量14.33万m3钻孔最大长度20m回采瓦斯流量=回采瓦斯量/回采时间2.56m3/min通过计算 D=0.1475 XV（2.56/300）=0.0135就，所以选择为 150mmf路。一、地质参数二、瓦斯量计算区号9101 区 1瓦斯储量=地质储量X瓦斯含量273.33万m3采区走向长540m面长32m预抽瓦斯量=地质储量X （瓦斯含量一6）81.73万m3采高13.2m预抽钻孔总长度=预抽瓦斯量/预抽时间/0.00077239.32m储量31.93t预抽钻孔数量=预抽钻孔总长度/钻孔深度361.97个回采时间330d回采风排瓦斯总量=回采时间X风排瓦斯量45.67万m3掘进时间100.00d掘进风排瓦斯总量=掘进时间$风排瓦斯量13.82万m3预抽时间112.00d边采边抽量=瓦斯储量-预抽瓦斯量-回采风排瓦斯总量-掘进风 排瓦斯总量132.11万m3瓦斯梯度8.56m3/t掘进风排瓦斯量0.96m3/min预抽采率=预抽瓦斯量/瓦斯总量29.90%回采风排瓦斯量0.96m3/min边采边抽率=抽放瓦斯量/ （抽放瓦斯量+抽放风排瓦斯总量）74.31%每米瓦斯涌出量0.0007m3/m预抽风排总量=预抽时间X掘进风排瓦斯量15.48万m3钻孔最大长度20m回采瓦斯流量=回采瓦斯量/回采时间2.78m3/min通过计算 D=0.1475 XV （2.78/300）=0.014 就，所以选择为150m m管路。一、地质参数二、瓦斯量计算区号9101 区 2瓦斯储量=地质储量X瓦斯含量246.24万m3采区走向长530m面长28m预抽瓦斯量=地质储量X （瓦斯含量一6）81.69万m3采高13.2m预抽钻孔总长度=预抽瓦斯量/预抽时间/0.00077235.78m储量27.42t预抽钻孔数量=预抽钻孔总长度/钻孔深度361.79个回采时间302d回采风排瓦斯总量=回采时间X风排瓦斯量41.80万m3掘进时间100.00d掘进风排瓦斯总量=掘进时间X风排瓦斯量13.82万m3预抽时间112.00d边采边抽量=瓦斯储量-预抽瓦斯量-回采风排瓦斯总量-掘进风 排瓦斯总量108.92万m3瓦斯梯度8.98m3/t掘进风排瓦斯量0.96m3/min预抽采率=预抽瓦斯量/瓦斯总量33.18%回采风排瓦斯量0.96m3/min边采边抽率=抽放瓦斯量/ （抽放瓦斯量+抽放风排瓦斯总量）72.27%每米瓦斯涌出量0.0007m3/m预抽风排总量=预抽时间X掘进风排瓦斯量15.48万m3钻孔最大长度20m回采瓦斯流量=回采瓦斯量/回采时间2.50m3/min通过计算 D=0.1475 XV（2.5/300）=0.0133 就，所以选择为150mm管路。一、地质参数二、瓦斯量计算区号9101 区 3瓦斯储量=地质储量X瓦斯含量257.74万m3采区走向长530m面长28m预抽瓦斯量=地质储量X （瓦斯含量一6）93.19万m3采高13.2m预抽钻孔总长度=预抽瓦斯量/预抽时间/0.00077185.23m储量27.42t预抽钻孔数量=预抽钻孔总长度/钻孔深度359.26个回采时间302d回采风排瓦斯总量=回采时间X风排瓦斯量41.80万m3掘进时间116.67d掘进风排瓦斯总量=掘进时间X风排瓦斯量16.13万m3预抽时间128.67d边采边抽量=瓦斯储量-预抽瓦斯量-回采风排瓦斯总量-掘进风排瓦斯总量106.62万m3瓦斯梯度9.40m3/t掘进风排瓦斯量0.96m3/min预抽采率=预抽瓦斯量/瓦斯总量36.16%回采风排瓦斯量0.96m3/min边采边抽率