义马煤业集团股份有限公司
新义煤业公司瓦斯抽放
初步设计
河南理工大学
煤矿安全工程技术研究中心
二○○九年五月
义马煤业（集团）有限责任公司新义煤业限公司瓦斯抽放初步设计
目 录
1 矿井概况.................................................................................................................... 1
1.1 井田概况.......................................................................................................... 1 1.2 矿井地质特征.................................................................................................. 2
1.2.1 地层 ....................................................................................................... 2 1.2.2 地质构造 ............................................................................................... 4 1.3煤层赋存情况................................................................................................... 4 1.4矿井开拓开采方式........................................................................................... 5 1.5 矿井通风.......................................................................................................... 5 1.6 井田储量.......................................................................................................... 5 2 矿井瓦斯抽放的必要性与可行性............................................................................ 7
2.1 瓦斯基础参数.................................................................................................. 7 2.2 矿井瓦斯储量.................................................................................................. 8 2.3 矿井瓦斯可抽量.............................................................................................. 9 2.4 矿井瓦斯涌出量预测.................................................................................... 10
2.4.1回采工作面相对瓦斯涌出量计算....................................................... 10 2.4.2 掘进工作面瓦斯涌出量计算.............................................................. 12 2.4.3 生产采区瓦斯涌出量.......................................................................... 14 2.4.4 矿井瓦斯涌出量.................................................................................. 14 2.5 瓦斯抽放的必要性........................................................................................ 15 2.6 瓦斯抽放的可行性........................................................................................ 16 3 瓦斯抽采方法.......................................................................................................... 17
3.1 抽采方法选择................................................................................................ 17
3.1.1 抽采方法选择依据 ............................................................................. 17 3.1.2 抽放方法选择 ..................................................................................... 18 3.2 掘进工作面抽放方法.................................................................................... 18
3.2.1 顶板高位巷预抽 ................................................................................. 18 3.2.2 底板低位巷预抽 ................................................................................. 19
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3.2.3 隔断式抽放 ......................................................................................... 19 3.2.4 超前抽放 ............................................................................................. 21 3.3 回采工作面抽放方法.................................................................................... 22
3.3.1 平行钻孔预抽 ..................................................................................... 22 3.3.2 采面浅孔抽放 ..................................................................................... 23 3.3.3 迎向钻孔抽放 ..................................................................................... 23 3.2.4 采空区埋管抽放 ................................................................................. 24 3.4 抽放钻孔的密封............................................................................................ 25
3.4.1 封孔深度.............................................................................................. 25 3.4.2 封孔材料.............................................................................................. 26 3.4.3 封孔工艺.............................................................................................. 26
4 抽放管路系统选型设计.......................................................................................... 28
4.1 抽放管路系统路线........................................................................................ 28 4.2 抽采规模预计................................................................................................ 28 4.3 抽放管路选型计算........................................................................................ 29
4.3.1 选型计算公式...................................................................................... 29 4.3.2 采掘工作面管路选型.......................................................................... 29 4.3.3 采区管路选型...................................................................................... 29 4.3.4 矿井管路选型...................................................................................... 30 4.4 管路连接与敷设要求.................................................................................... 30 4.5 钻孔与抽放管路连接.................................................................................... 30 4.6 抽放管路附属装置........................................................................................ 32 5 地面抽放泵站设备选型.......................................................................................... 33
5.1 抽放泵的选型................................................................................................ 33
5.1.1 抽放泵的类型确定.............................................................................. 34 5.1.2 抽放泵的容量计算.............................................................................. 34 5.1.3 抽放泵能力验证.................................................................................. 36 5.2 地面泵站附属装置........................................................................................ 37
5.2.1防回火、防爆炸装置........................................................................... 37
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5.2.2 计量装置.............................................................................................. 37 5.2.3 放空管.................................................................................................. 38 5.2.3 避雷设施.............................................................................................. 38
6 地面抽放站建设...................................................................................................... 40
6.1 地面泵站建筑................................................................................................ 40
6.1.1 泵站建筑设计地质资料...................................................................... 40 6.1.2 泵站建筑要求...................................................................................... 40 6.1.3 新义矿泵站建设.................................................................................. 41 6.2 抽放站供水系统............................................................................................ 41 6.3 供电系统........................................................................................................ 43 6.4 地面抽放站通风与采暖................................................................................ 43 6.5 地面抽放站监控与通讯................................................................................ 43 6.6 地面抽放站环境保护.................................................................................... 44 7 安全监测及安全措施.............................................................................................. 45
7.1 安全监测与计量............................................................................................ 45 7.2 主要安全措施及附属设施............................................................................ 45
7.2.1 抽放泵站站址选择.............................................................................. 45 7.2.2 抽放站内的建筑设计.......................................................................... 46 7.2.3 泵站主要设备及附属设备选型.......................................................... 46 7.2.4 管路安装.............................................................................................. 46 7.2.5 打钻安全技术措施.............................................................................. 47 7.2.6 其它...................................................................................................... 48
8 瓦斯抽放工程技术经济指标.................................................................................. 49
8.1 劳动定员........................................................................................................ 49 8.2 矿井瓦斯利用和经济效益............................................................................ 49
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义马煤业（集团）有限责任公司新义煤业限公司瓦斯抽放初步设计
1 矿井概况
1.1 井田概况
新义煤定有限责任公司（以下简称新义矿）位于河南省洛阳市新安县北部，南距新安县城7km，东距洛阳市41km，属新安县正村乡和铁门镇辖区，是义马煤业（集团）有限责任公司所属的大型煤矿之一，设计年生产能力120万t。
井田范围为西起龙潭沟断层(F58)东侧的1、13号拐点连线，东至19勘探线西侧的9、10号拐点连线；北部以二1煤层底板标高-200m等高线附近的1、9号拐点连线为界，南部止于二1煤层底板标高-600m等高线一带的10、13号拐点连线。井田长约10.50km，宽约3.79~4.52km，面积约43.44km2。井田地理座标为东经：112°04’09”~112°11’58”；北纬：34°43’10”~34°49’12”。
井田内交通便利，陇海铁路、310国道及连（云港）霍（尔果斯）高速公路从井田南端经过；新安煤矿铁路专用线在南岗与陇海线接轨。新安县城至石寺、仓头、正村等地的县乡级公路穿过井田，并且有正村乡到新安电厂的煤炭运输大道正在筹建中，交通十分便利(见图1-1)。
图1-1 新义矿交通位置示意图
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