瓦斯抽采及利用方案.doc

矿井可行性研究报告瓦斯抽采及利用方案 13—1 第十三章瓦斯抽采及利用方案第一节瓦斯抽采一、矿井瓦斯灾害程度及抽采的必要性(一)矿井瓦斯灾害程度根据勘探地质报告及Ι 1 煤层瓦斯含量等值线示意图,矿井可采煤层为Ι 1 煤层, Ι 1 煤层瓦斯含量一般 13~ 19 ml/g ·r ,在钻孔 N21-3 局部瓦斯含量大于 19 ml/g ·r 。本矿井Ι 1 煤层瓦斯含量普遍偏高,瓦斯成分以沼气为主。经预测, 矿井绝对瓦斯涌出量 m 3 /min , 相对瓦斯涌出量 m 3 /t, Ι 1 工作面绝对瓦斯涌出量 m 3 /min ,相对瓦斯涌出量 m 3 /t ,本矿井瓦斯涌出量较大。本矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计, Ι 1 煤层煤与瓦斯突出危险性较大。(二) 瓦斯抽放的必要性从以下几个方面来分析本矿井瓦斯抽采的必要性。 1、从煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量的大小来看根据勘探地质报告,煤层瓦斯含量大,经预测, +50m 水平矿井最大绝对瓦斯涌出量为 m 3 /min ,相对瓦斯涌出量为 m 3 /t,Ι 1 煤层工作面最大绝对瓦斯涌出量为 m 3 /min , 相对瓦斯涌出量为 m 3 /t。按《煤矿安全规程》第 145 条规定,本矿井必须建立瓦斯抽采系统。 2、从工作面需风量和最大通过风量来看本矿井Ι 1 煤层为中厚煤层,工作面采高 ,有效过风断面不大,工矿井可行性研究报告瓦斯抽采及利用方案 13—2 作面稀释瓦斯所需风量大于工作面的实际通过能力, 如不考虑本煤层预抽和采空区抽放, 难以保证工作面瓦斯不超限。因此, 为保证安全生产, 确保保护层工作顺利推进,必须抽放。 3 、从防突的角度本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计,煤层瓦斯含量普遍较高, Ι 1 煤层煤与瓦斯突出危险性大, 在开采Ι 1 煤层前先预抽本煤层瓦斯, 解除Ι 1 煤层的煤与瓦斯突出的潜在威胁,同时可以有效地解决Ι 1煤层开采时采掘工作面及回风巷等处瓦斯浓度超限问题, 降低瓦斯爆炸的风险, 因此从井下安全的角度考虑,也有必要进行瓦斯抽采。 4、从资源利用和环保的角度看据初步估算,本井田的瓦斯储量约 821M m 3 ,可抽瓦斯量约 m 3,矿井瓦斯资源非常丰富。抽出的瓦斯是一种优质、清洁、高效的能源, 用途较广。同时又减少矿井瓦斯排放量, 减轻温室效应, 达到保护矿区环境的目的。因此,从资源利用和环保的角度看也有必要进行瓦斯抽采。二、煤层瓦斯抽采基本参数(一) 煤层瓦斯含量在本井田范围内对Ι 1 煤层钻孔中采瓦斯样 12 件,瓦斯压力测试 6层次,对3 层次煤芯样进行瓦斯突出参数测试。区内背斜轴部及东翼瓦斯含量高,西翼瓦斯含量较低。根据地质报告提供的Ι 1 煤层瓦斯含量等值线示意图,瓦斯含量一般为 13~ 19m 3/t。测得煤层瓦斯含量普遍较高, 瓦斯自然成分中以沼气为主,其次为 H 2、 N 2、C 2~C 6、 CO 2 所占百分比很小。井田位于华蓥山背斜北端,是井田的主体构造,东翼地层倾角在 15~ 45°, 西翼地层倾角在 10~ 50°。区内未发现有次级小褶曲, 地表未见断层, 矿井可行性研究报告瓦斯抽采及利用方案 13—3 钻孔中有隐伏断层 4条, 对煤层有一定的破坏作用, 故构造复杂程度属中等偏简单。勘探区内为一近似对称背斜, 按常规煤层中的瓦斯一般应沿倾斜面由深部向浅部运移, 在倾向上瓦斯含量应由浅至深逐渐增高, 在走向同标高点的瓦斯含量应大致相等。但在勘探区内出现了异常区, 位于西翼焦煤区的 N20-3 瓦斯中 CH 4 含量低于平均值,仅为 m 3/t, N21-2 、 N21-5 瓦斯压力值分为 、 MPa ,远低于轴部及东翼的瘦煤区。影响该区瓦斯赋存和导致异常的主要地质因素为煤层的变质程度。地质报告中提供的瓦斯含量需要在生产实践中进一步检验。(二) 煤层瓦斯压力根据地质报告,勘探的 6 个钻孔进行了瓦斯压力的测试,压力值为 ~ ,平均值 MPa 。区内瓦斯压力在背斜两翼及轴部均有一定的变化, 在轴部及东翼瓦斯压力值为 ~ , 在背斜西翼瓦斯压力值均在 2 MPa 以下。根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(MT 637-1996) , 当瓦斯压力大于 a时,煤层有突出危险。(三) 煤层瓦斯吸附常数在地质勘探期间,未采样进行工业分析, 也未提供各煤层瓦斯吸附常数 a、b 值、各煤层孔隙率、瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数等参数。有待于在下一步工作中补充完善。(四) 煤层透气性系数地质报告未提供各煤层透气性系数、百米钻孔自然