国投新登三水平瓦斯治理 .pdfVIP

科研项目立项建议书

项目名称：国投新登郑州煤业有限公司三二采区煤层瓦

斯探测与综合治理技术研究

承担单位：河南理工大学

实施年限：2011年10月～2012年6月

填写日期：2011年10月19日

一、立项背景与研究意义

国投新登郑州煤业有限公司（以下简称新登公司）位于登封市东

南24km，行政区划属登封市告成镇。该矿井经1989年第二次改扩建

后，设计生产能力60万t/a，目前实际生产能力达84万t/a。

矿井开采石炭-二叠系之二煤层，该煤层全区稳定可采，其它煤

1

层均为不可采煤层。根据新登公司2009、2010年矿井瓦斯等级鉴定

33

结果，矿井绝对瓦斯涌出量分别为9.20m/min、9.64m/min，相对瓦

33

斯涌出量分别为4.70m/t、4.96m/t，为低瓦斯矿井。

根据前期井田浅部地质勘探结果，浅部煤层瓦斯比较小。随着开

采深度增加，煤层瓦斯含量及矿井瓦斯涌出量有逐渐增大的趋势。实

3

测结果显示，31011机巷二煤层瓦斯含量达9.85～10.01m/t.r（据

1

郑同社等《新登煤矿三水平综放工作面瓦斯涌出量预测研究》，

2005.4）；在地勘详查阶段施工的11713钻孔，取样测试二煤层瓦

1

3

斯含量为13.9m/t，瓦斯成分中CH4占90.05%；南翼（新风井）回

风上山、-30水平运输巷（机巷）、32061机巷等处在煤巷掘进过程中

多次出现局部高瓦斯涌出现象。

综上所述，新登公司开拓生产延深至三水平特别是三二采区后，

比较频繁发生的高瓦斯涌出现象已经极大地影响和制约了安全生产，

尽快探测、明确该区域的瓦斯赋存特征、控制因素；客观评价该区域

的煤与瓦斯突出危险性；并探讨、制定出合理、可行的区域瓦斯综合

治理技术与对策，势在必行。

-1-

二、主要研究内容

1）二煤层瓦斯基本参数及瓦斯抽采技术参数测试与分析

1

①瓦斯基本参数测试。主要包括煤层原始瓦斯含量和瓦斯压力；

吸附常数、工业性分析指标、孔隙率等；

②区域煤体突出危险性预测指标测试。主要包括煤的瓦斯放散出

速度（P）、煤的坚固性系数（）、煤的破坏类型及综合指标D、K



f

等；

③瓦斯抽采技术参数测试。主要包括煤的瓦斯透气性、百米钻孔

瓦斯流量衰减系数及钻孔瓦斯排放有效影响半径、钻孔瓦斯抽采有效

影响半径等。

2）二煤层瓦斯赋存及运移特征研究

1

①区域瓦斯（含量、压力）分布规律研究；

②区域瓦斯地质及瓦斯涌出特征分析，即探讨瓦斯涌出量与揭露

褶曲、断层、煤厚变化、顶底板围岩岩性等因素之间的定量关系；

③三二采区瓦斯涌出量预测。

3）二煤层瓦斯突出危险性评价

1

4）基于三二采区瓦斯防治的矿井通风系统能力分析与优化方案论

证

①现有矿井通风系统能力对解决三二采区瓦斯异常涌出问题的合

理性分析；

②施工三水平独立风井的必要性分析及方案论证。

5）矿井永久瓦斯抽采系统方案设计

-2-

①瓦斯抽采设备选型及泵站布置方案设计；

②抽采管路敷设方案设计；

③瓦斯抽采方法的确定；

④采区及采、掘工作面瓦斯抽采技术方案设计。

6）三二采