毕业设计(论文)龙山煤矿瓦斯治理技术研究技术报告.doc

龙山煤矿瓦斯治理技术研究 技术报告 目 录 矿 区 概 况 4 一、矿井基本概况： 4 二、矿区生产矿井开采及瓦斯概况 5 矿区瓦斯分布特征 7 一、煤层瓦斯资料及其评价 7 二、瓦斯风化带 10 三、瓦斯分布特征 11 影响瓦斯分布的主要地质因素 14 一、地质构造控制 14 二、煤层埋藏深度 15 三、煤层特征 17 3、煤的变质程度 18 4、水文地质条件 21 5、 岩浆活动 22 煤与瓦斯突出特征与机理 24 一、煤与瓦斯突出的特征 24 瓦斯治理技术 28 一、瓦斯治理技术现状 28 二、煤与瓦斯突出预测技术 29 结 论 与 建 议 36 矿 区 概 况 一、矿井基本概况： 龙山煤业公司位于河南省安阳县水冶镇南约6Km处，南距鹤壁市17Km，井田东起F165断层，西至F303断层。南以煤层露头和老窑开采为界，北部以煤层底板等高线为界。井田走向长3.68Km，倾斜宽2.65Km，面积5.1378Km2。 安阳鑫龙煤业集团龙山煤业公司由安阳矿务局龙山煤矿于2006年7月改制而成。始建于1969年，1978年简易投产。 本矿井主采煤层为二1煤层，平均厚度为4～6米，倾角为7°～28°；煤尘爆炸指数最高为9.04%，为无爆炸危险性煤层；煤自燃倾向性为三类不易自燃。 根据2008年瓦斯等级鉴定结果，龙山煤矿为煤与瓦斯突出矿井，相对瓦斯涌出量为25.73m3/t，绝对瓦斯涌出量为18.76m3/min。 煤层的透气性系数为2.92～8.36m2/Mpa·d，煤层的瓦斯压力为0.67～1.89Mpa。 矿井水文地质简单，正常涌水量180m3/h。最大涌水量300m3/h，目前矿井实际涌水量100m3/h。 龙山公司是单水平反斜井上下山开采，开采水平为-220m。目前井下共布置4个采区，11、23采区为生产采区，21、25采区为接替采区，采煤方法为走向长壁倾斜采煤法，回采工艺为炮采。 图 2-1 交通位置图 二、矿区生产矿井开采及瓦斯概况 1、矿区生产矿井开采概况 安阳鑫龙煤业集团龙山矿开采主要依据《河南省安阳煤田天喜镇井田地质精查报告》，始建于1968年，19年12月建成投产，设计生产能力50万吨/年，设计服务年限68年。实际生产能力为万吨/年。矿井开采二1煤层，煤类为无烟煤。矿井采用斜井开拓，走向长壁采煤法，放炮落煤，全部垮落法顶板管理。开采水平-220m，最大采深500m。自建矿以来累计开采了457.3万吨，矿山平均回采率为75％。通风方式为主副斜井进风，井回风。矿井开采正常涌水量为150~200m3/h。生产矿井瓦斯情况 煤体结构 矿井瓦斯等 级 是否发生过重大事故 龙山煤矿 安阳市龙安区 17.56 m3/t 1.43 m3/t/100m 32.08 m3/t.d 27.44m3/min 0.67~1.89 （平均为1.004） 0.47 （-500标高以浅） 38 0.98 Ⅲ、Ⅳ 突 出 发生过煤与瓦斯突出事故 矿区瓦斯分布特征 一、煤层瓦斯资料及其评价 ①瓦斯含量测试方法 瓦斯含量测试方法有三种：真空罐、集气式和解吸法。 真空罐法 工作原理是利用煤芯管上下两端的结构，将含有瓦斯的煤芯的孔底严密封闭在煤芯管内。钻具提至地面后，卸下已装有煤芯的煤芯管，送到实验室进行脱气，得出煤层甲烷含量。 集气式 工作原理是在普通煤芯采取器的上部安装带阀门的集气室，收集提钻过程中煤芯泄出的瓦斯。钻具提至地面后，卸下已装有瓦斯及煤芯的带集气室的取样器保持密闭状态送到实验室进行脱气，得出煤层甲烷含量。 解吸法 解吸法主要优越之处是专用仪器在孔内采样，改为利用普通煤芯管在孔底钻取煤芯，当煤芯提升至孔口后，装入密封罐。这样既减少了钻孔采样的困难、提高了含量测定成功率，又不影响正常施工钻进。该方法自1973年起在美国得到广泛应用，抚顺分院在1978～1981年期间经过在我国一些煤田试验后，改进了测定所用的仪器和工具，并已形成部标，在我国广泛应用。 当采用该法测定煤层甲烷含量时，由于煤样装罐前，气体已经损失，利用装罐后所测定的煤层甲烷解吸规律和煤样暴露时间推算损失气体量是该方法的关键。具体测定步骤如下： (1) 采样用普通煤芯管采取煤芯，当煤芯提到地表后，先取煤样300～400g，立即放进密封罐中。在采样过程中，标定提升煤芯和煤样在空气中的暴露时间。 (2) 气体解吸规律测定 煤样装罐后与气体解吸速度测定仪连接，测定煤层甲烷解吸量与时间的关系。测定2h后，将装有煤样的煤样罐送到试验室进行脱气和气体分析。 (3) 损失气体量的计算 损失气体量的计算是按经验公式近似计算的，即该法未考虑煤芯在钻孔和空气中解吸规律的差异，且煤样在钻孔中解吸的时间未准确确定，因此计算的损失气体量仅是估算。其具体方法是，煤样从提钻至地