焦煤集团九里山矿抽采达标工艺方案设计
5.1规定 .................................................................................................................... - 34 - 5.2 抽放瓦斯管路选择 ........................................................................................... - 34 - 5.2.2 抽采管路的选择 ............................................................................................ - 35 -
6 瓦斯抽放泵站 .......................................... - 39 -
6.1瓦斯抽放泵 ........................................................................................................ - 39 - 6.2 瓦斯抽放站场地平面布置及环境保护 ........................................................... - 41 - 6.3 瓦斯泵房设备布置 ........................................................................................... - 41 - 6.4 泵房的供电系统及通讯 ................................................................................... - 42 - 6.5 给排水 ............................................................................................................... - 43 - 6.6泵房采暖和通风 ................................................................................................ - 44 -
7 组织管理 .............................................. - 45 -
7.1队伍组织 ............................................................................................................ - 45 - 7.2 图纸和技术资料 ............................................................................................... - 45 - 7.3 管理与规章制度 ............................................................................................... - 46 -
8 安全技术措施 .......................................... - 46 -
8.1 抽放系统及抽放泵站安全措施 ....................................................................... - 46 - 8.2 检测、监控系统 ............................................................................................... - 48 -
9 技术经济 .............................................. - 50 -
9.1 编制依据 ........................................................................................................... - 50 - 9.2投资范围 ............................................................................................................ - 50 - 9.3 费用概算 ........................................................................................................... - 50 -
10 矿井瓦斯利用 ......................................... - 52 -
10.1 瓦斯利用的经济、社会及环境效益 ............................................................. - 52 - 10.2 九里山矿井二1煤层气资源量计算结果及评价 .......................................... - 52 - 10.3 瓦斯利用的可行性 ......................................................................................... - 53 - 10.4 瓦斯的民用及工业利用 ................................................................................. - 53 -
焦煤集团九里山矿抽采达标工艺方案设计
1 矿井概况
1.1 矿井交通位置
焦作矿区位于河南省焦作市，是我国著名的优质无烟煤产地。焦作煤业有限责任公司九里山煤矿位于焦作矿区中部，行政区属焦作市管辖，距焦作市18km。本井田北部有焦（作）～辉（县）公路，南部有焦（作）～新（乡）公路和正在建设的济（源）～东（明）高速公路，矿井铺设专用铁路线经新（乡）～焦（作）待王站编组后输送全国各地。公路四通八达，并可直达郑州、洛阳、新乡、山西晋城等地，乡间简易公路纵横成网，交通十分方便。
图1-1 交通位置图
1.2 自然地理
1.2.1 地形与地貌特征
焦作矿区属太行山山前平原和冲积、洪积扇的边缘地带。总体地形平坦，海拔85~117m，一般在95m左右。全区地势北西高，南东低，地面坡度3~8‰。 1.2.2 气象
据焦作市气象资料，本区属暖温带大陆性半干燥季风气候。春季干燥多风，夏季炎热多雨，秋季阴雨凉爽，冬季寒冷干燥，四季分明。多年平均降雨量594.40mm，日最大降雨量为151.80mm（1963年8月8日）；年最大降雨量为1107.70mm（1975
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年），年最小降水量248.40 mm（1983年），降雨多集中在7、8月份，约占全年降雨量的45%。多年平均蒸发量为2033.50mm，相对湿度66.25%，绝对湿度12.89毫巴。年平均风速3.10m/s一般风力2~3级，以西北风和东北风为主，最大风力为9级，最大风速24m/s。最大冻土深度19cm，冻土期多集中在12月份和元月份。 1.2.3 水系
本区属海河流域卫河水系。区内属山前冲、洪积缓倾斜平原，由北向南逐渐下降，地面坡度相对较大，迳流条件较好，无常年性地表水体。区内中部山门河，发源于北部太行山区，以南北方向纵贯全区，河道宽70～200m，河深5～7m，河床坡度为2％，该河平时干涸无水，惟雨时有短暂洪流，但未曾出现过洪水溢出河岸现象，据1956年8月31日在白庄附近观测，其洪流量为5.83m3/s。 1.2.4 地震
据焦作市地震局资料，本区历史上未发生大的破坏性地震。该区地震裂度为7度，历史上发生过影响本区较大的地震有7次（见表1-1）。
表1-1 地震情况一览表
时间 1546.1 1587.4.10 1622.3 1737.9.30 1967.3.26 1967.11.6 1978.6.5 地点 武陟~沁阳一带 修武 沁阳一带 新乡 辉县南村 辉县高村 新乡 震级 5.5级 6级 5级 5.5 4级 4级 4.5级 震中裂度 7度 7度 6度 6度 6~7度 5度 6度 损坏房屋，帐恤有差 声如沉雷，30%房屋被震裂，并有少数倒塌。 震中有轻微破坏 崩山裂屋 摇塌城垛、鼓楼、碑亭、房舍无数 地震破坏情况 根据国家质量技术监督局发布的“中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）”，焦作市附近的地震动峰值加速度g为0.10，对应的基本烈度为Ⅶ度（见表1-2），其地震设防应为Ⅷ度。
表1-2 地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表
地震动峰值加速度分区g ＜0.05 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 ≥0.4 - 6 -
焦煤集团九里山矿抽采达标工艺方案设计 地震基本烈度值 ＜Ⅵ Ⅵ Ⅶ Ⅶ Ⅷ Ⅷ ≥Ⅸ 1.3 井田境界及煤炭储量
1.3.1 井田境界
其地理坐标为东经113?23?~113?26?，北纬39?17?~39?21?。井田西与演马庄矿相邻，东以北碑村断层为界与古汉山井田相连；北起煤层隐伏露头，南抵西仓上断层，东西走向长约5.5km，南北倾向宽约3.4km，井田面积18.60km2。 1.3.2 煤炭储量
九里山矿可采煤层为二迭系山西组二1煤，为中灰低硫优质无烟煤，煤层赋存较稳定，结构简单，厚度0.92～8.13m，平均厚度5.15m，可采性指数为97.5%。目前剩余地质储量14208.1万t，剩余可采储量5900余万t，剩余服务年限40年。
1.4 矿井地质与煤层赋存
1.4.1 地质构造
受区域构造的控制，井田内主要发育有NE、NNE向、NW向和近EW向高角度正断层，大、中型断层主要是NE、NNE向和NW向。整体为一走向N40oE，倾向SE的单斜构造，地层倾角平缓，10o～15o。井田构造以断裂为主，褶曲不发育，局部受断裂影响，形成宽缓的褶曲（图1-2,1-3）。
+方 庄 断 层∠北 70°碑 村 H=断 100层 ～1∠730m0° H=100～130mN12-694.80-109.995.25+-100-20092.75-296.5716-27.91+++-300-400 H=38m++ H=15m+马 坊 泉 断14-1587.9-472.29西 ++-300-400 层++8.45++ 仓-500 断 层+++++-600-700++图1-2 九里山构造纲要图
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+勘探钻孔
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18-618-7蒋村向斜马坊泉正断层N43°W18-318-118-418-2蒋 村Q+R二1S43°EQ+RP1 xP1 shC3 tC 2bO 2mP2 s西仓村断层P1 xP1 shC3 tC2 bO2 m二1图1-3 18勘探线剖面图
根据钻孔及巷道揭露，井田内共发育大小断层67条，均为正断层。落差大于等于100m的断层3条，即马坊泉断层、西仓上断层和北碑村断层；落差50—100m的断层1条，即冯营断层；落差20—50m的断层1条，即亮马村断层；落差5—20m的断层3条，即方庄断层；另外据井下巷道揭露，落差小于5m的断层较多，多成组出现，阶梯状或叠瓦状展布，每组中断层与断层间距近乎相等，有些断层只切穿煤层顶板，而不至煤层底板。褶皱构造在井田内虽然表现比较微弱，但发育普遍，按其轴向分为二组，一组是沿煤层走向方向上的波状起伏，其轴向300°~330°，即北西向褶皱构造。较明显的，西部以一二采区为背斜，东部一一采区为向斜，次一级的微型背向斜间替出现，特别是一二采区东翼背斜构造明显，幅度(K=H/L）较大(k＞0.2）。另一组是在大断层两盘因牵引作用形成的背向斜，表现比较明显的是马坊泉断层上盘的向斜构造和方庄断层下盘的背斜构造。 1.4.2 煤层及煤质 一、煤层
九里山煤矿含煤地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组和下石盒子组、二叠系上统上石盒子组。主要含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组，其它含煤地层偶见煤线，无可采点。主要含煤地层总厚158.96m，共计含煤8层，煤层总厚7.67m，含煤系数为4.83%。其中石炭系太原组有一2煤、一3煤、一4煤、一5煤、一6煤、一7煤六层煤，二迭系山西组有二1煤（大煤）和二3煤两层煤。山西组二1煤普遍发育，层位稳定，结构简单，为主要可采煤层。石炭系太原组一2煤普遍发育，层位较稳定，结构简单，为大部分可采煤层；一5煤较发育，层位较稳定，但煤层普遍较薄，不可采。其它煤层煤厚薄，层位不稳定或极不稳定，多以薄煤层、煤线或炭质泥岩出现，毫无经济价值。二1煤层位于山西组下部，二1煤段之顶部，距太原组上部灰岩段顶之硅质泥岩或L8 石灰岩15.65~35.24m，平均20.01m，层位稳定。煤层直接顶板以砂质泥岩、泥岩为主，间接顶板为细—粗粒砂
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