冶金行业-梅斯布拉克煤矿瓦斯抽放可行性研究报告XXXX0310.doc

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1、新疆拜城县梅斯布拉克煤矿瓦斯抽采可行性研究报告煤炭科学研究总院沈阳研究院新疆天然物产贸易有限公司二一年四月报告名称：新疆拜城县梅斯布拉克煤矿瓦斯抽采可行性研究报告报告审核： 王魁军 研究员 院总工、抚顺分院院长梁运涛 高级工程师 科技发展部主任课题负责人：袁 野 高级工程师 驻疆办主任报告编写：王永敬 工程师 课题工作人员：煤炭科学研究总院沈阳研究院袁 野 王永敬 韩邦华 雷传柱 陈 刚 于鹏 谭丕彧目 录目 录1前 言3第一章 矿井概况51.1矿区概况51.1.1交通位置51.1.2地形地貌61.1.3地表水61.1.4气象及地震61.2地质构造与煤层赋存71.2.1地质构造71.2.2煤层

2、101.3 矿井开拓151.3.1井田境界151.3.2储量151.3.3矿井设计生产能力及服务年限161.3.4矿井开拓及采煤方法171.4矿井通风18第二章 煤层瓦斯基础参数测定202.1煤的瓦斯吸附常数测定与煤的工业分析202.1.1煤的瓦斯吸附常数测定212.1.2煤的工业分析252.2煤的孔隙率测定262.3煤层瓦斯压力测定272.4煤层瓦斯含量测定292.4.1直接法302.4.2间接法332.4.3煤层瓦斯含量梯度342.4.4一水平（+1680m）各煤层瓦斯含量362.5钻孔瓦斯涌出规律362.6煤层透气性系数测定38第三章 矿井瓦斯涌出量预测423.1矿井瓦斯涌出量预测方法4

3、23.2矿井瓦斯涌出量预测43第四章 矿井瓦斯抽放的必要性和可行性论证514.1矿井瓦斯储量及可抽量514.2瓦斯抽采的必要性524.2.1从瓦斯涌出预测看抽采瓦斯的必要性534.2.2从矿井通风能力看抽采瓦斯的必要性534.2.3从资源利用和环保的角度看抽采瓦斯的必要性544.3抽采瓦斯的可行性544.3.1开采层抽采瓦斯的可行性544.3.2邻近层抽采瓦斯的可行性554.3.3采空区瓦斯抽采的可能性55第五章 结论及建议575.1 结论575.2建议58前 言瓦斯灾害长期以来，一直是威胁煤矿安全生产和影响企业经济效益的重要问题。瓦斯赋存、涌出和防治技术的研究一直是我国煤矿，特别是高瓦斯和突

4、出矿井的重要课题。近年来，随着开采深度的延深及开采强度的加大，低瓦斯矿井的瓦斯问题也日益突出。尤其是少数低瓦斯矿井存在高瓦斯区，由于对瓦斯异常涌出及局部积聚疏于防范，导致瓦斯恶性事故时有发生，给国家和人民的生命财产造成不可挽回的损失，新疆近几年发生的重大瓦斯伤亡事故，教训触目惊心。目前，矿井（包括低瓦斯矿井）瓦斯研究工作，日益受到安全监管部门和企业干部、职工的重视。新疆拜城县梅斯布拉克煤矿，隶属于新疆天然物产贸易有限公司。为配合矿井设计部门进行矿井可行性研究及初步设计，该公司委托煤炭科学研究总院沈阳研究院（原抚顺分院，以下简称沈阳研究院）完成“新疆拜城梅斯布拉克煤矿开采层瓦斯基础参数测定及抽放

5、可行性论证报告”项目，合同约定主要工作内容有：1）开采层瓦斯含量测定；2）开采层瓦斯压力测定；3）开采层钻孔瓦斯涌出量及衰减系数测定；4）开采层煤的透气性系数测定；5）开采层煤的吸附常数a、b值的测定、开采层煤的孔隙率测定及煤样工业分析；6）抽放瓦斯必要性和可行性论证等。经过现场和实验室测试与研究，已完成了合同项目的全部研究内容，并完成项目研究报告。在项目测试和报告编写过程中，得到了新疆拜城梅斯布拉克煤矿有关领导和工程技术人员的大力支持，在此表示衷心的感谢！主要编制依据：1、国家质量监督检验检疫总局煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-20XX）。2、原煤炭工业部矿井瓦斯抽放管理规范（19

6、97）。3、国家安全生产监督管理总局煤矿安全规程（20XX）。4、国家安全生产监督管理总局矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-20XX）。5、国家安全生产监督管理总局煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-20XX）。6、国家安全生产监督管理总局煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-20XX）。7、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定（国务院令446号）。8、新疆煤田地质局综合地质勘探队完成的新疆库-拜煤田拜城县梅斯布拉克东井田勘探报告（20XX）。9、新疆煤炭设计研究院有限责任公司完成的新疆天然物产贸易有限公司梅斯布拉克煤矿初步设计。10、煤矿提供的资料、现场调查了解收集的资料。第一章 矿井概况

7、1.1矿区概况图1-1 梅斯布拉克煤矿交通位置图1.1.1交通位置新疆天然物产贸易有限公司拜城县梅斯布拉克煤矿(以下简称梅斯布拉克煤矿)位于拜城县县城北东方向70km的梅斯布拉克村、梅斯布拉克河一带。井田位于S307省道以北，距S307省道的直线距离约35km，距库车火车站115km，由S307省道克孜尔乡站通往梅斯布拉克村的简易公路（砂石路面）从矿区中部通过，交通便利，详见图1-1所示。1.1.2地形地貌井田地貌类型属于山前丘陵地貌，地势北高南低，以梅斯布拉克河为界分东西两个部分，西部平坦，地形坡度一般5左右；东部沟谷发育，起伏较大，井田内最高点在西北部，海拔标高+1986m，最低点在井田东

8、南部，海拔标高+1910m，相对高差76m。地表植被不发育，呈典型的荒漠戈壁景观。1.1.3地表水梅斯布拉克河是井田内及附近唯一的地表水系，年径流量为0.1580.672亿m3，该河为北向南流向，从井田中部通过，发源于北部的天山山脉，以大气降水、冰雪融化水、山泉水为补给源，流量随季节变化较大，一般冬季为枯水期，春季融雪和夏秋两季水流量较大。梅斯布拉克河在丰水年常年有水，贫水年常出现短时间断流现象。1.1.4气象及地震矿区属大陆性中温带干旱气候，冬、夏较长，春秋较短，冬季寒冷，夏季凉爽，昼夜温差大，历年平均气温+7.4，年极端最高气温+37.4，年极端最低气温-32，年平均降水量94.9mm，降

9、雨多分布在北部山区，蒸发量1538.2mm，全年日照达1564小时，无霜期为167天，每年12月到翌年的3月份为冰冻期，最大冻土深度1m，春季多北风。每年7月中旬到8月下旬为雨季，有暴雨，造成山洪暴发。每年10月中、下旬开始降雪，11月份结冻，另外灾害性天气有风灾、冰雹、沙尘暴。煤矿及其附近没有气象台站，气象与县城相比，气温偏低、降雨量偏多，其它气象条件与拜城县城相似。井田地震动峰值加速度值为0.15g，地震烈度为烈度区。1.2地质构造与煤层赋存1.2.1地质构造一、地层井田位于库拜煤田拜城矿区的东部，井田内分布的地层从新到老有第四系、侏罗系下统、三叠系上统，除第四系不整合于不同时代的地层之上

10、外，其余各套地层之间为整合接触，地层总体走向呈近东西向，并按照由新到老的顺序依次从南向北排列，各时代地层的岩性特征如下：（1）新生界（KZ） 第四系全新统（Q4）第四系全新统为冲洪积层（Q4al+pl）：分布于井田各大沟谷和梅斯布拉克河床及两侧，主要成分由砾石、漂砾、少量砂、亚砂土，砂质粘土组成，次棱状，分选性差，松散状，透水性强，地层厚度1066m，平均厚度27.75m。 第四系上更新统（Q3）第四系上更新统为新疆群（Q3xn）：广泛分布，为河流相的洪积层（Q3pl），以疏松砂、砾石、漂砾为主，泥砂质胶结，胶结程度较差，次棱状，分选差，以透水性强为特点，地层厚度16.4048.00m，平均厚

11、度31.75m。 第四系中更新统（Q2）井田范围第四系中更新统为乌苏群（Q2ws），区内广泛分布，梅斯布拉克河上游东岸有出露，为冰水沉积层（Q2gl），由砾石、漂砾，泥砂组成，棱角状、次棱角状，分选性极差，砂质、钙质胶结，胶结较好，地层厚度92.00168.00m， 平均厚度132.00m。（2）中生界（Mz）侏罗系下统阿合组（J1a）本井田西南部有出露，分布于井田南部，呈北东向条带状展布，钻孔揭露了下部层段，主要为一套河流相或三角洲相粗碎屑沉积，斜层理发育，地层厚度一般为375.00422.00m，与下伏塔里奇克组地层整合接触。根据岩性组合特征分为上、下两个段。上段（J1a2）：岩性主要为灰

12、黄色、灰白色含砾粗砂岩、粗砂岩，地层厚度为258.00278.00m。下段（J1a1）：岩性为灰黄色、灰白色、灰绿色块厚层状粗砂岩、砾岩、砂砾岩、长石石英砂岩夹粉细砂岩，局部富含铁质，多呈褐色，地层厚度为117.00144.00m。侏罗系下统塔里奇克组（J1t）井田西部有零星出露，分布与井田中、北部，呈北东向条带状展布，根据钻孔揭露，为一套河湖相、沼泽相、泥炭沼泽相沉积，岩性由灰-灰白色砾岩、砂岩、灰色粉砂岩和黑色炭质泥岩及煤层组成。地层厚度一般为126.50288.00m，与下伏三叠系上统郝家沟组地层整合接触。根据岩性组合特征和所含煤层的分布情况分为上、下两个段。上段（J1t2）：由一套灰白

13、色中粗砂岩、黄绿色粉砂岩、黑色炭质泥岩及煤层组成，含煤6层，煤层编号A7A12，地层厚度64.86205.11m，平均厚度105.71m。下段（J1t1）：岩性主要为灰白色砂岩或中粗砂岩、砾岩，黄绿色粉砂岩、砂质泥岩夹黑色炭质泥岩及煤层，含煤3层，编号A3A6，地层厚度70.79117.27m，平均厚度85.79m。三叠系上统郝家沟组（T3h）井田西部零星出露，分布于井田北部，岩性为灰绿色粉、细砂岩、黑灰色泥岩、灰白色、浅黄灰色厚层状粗砂岩、含砾砂岩、砾岩夹有薄层叠锥灰岩。未见底。另外，根据区域地质成果，中生界地层从下向上有着明显的从河流相到湖泊相再到河流相、湖泊相的旋回结构，在从湖泊相向河流

14、相和河流相向湖泊相的转化过程中，出现了泥炭沼泽相、泥炭沼泽相形成了煤层。早三叠世开始至早侏罗世初为第一旋回，是一套以河流相至湖泊相的沉积。从早侏罗世早期到末期为第二旋回，是一套由河流相到湖泊相的沉积，期间形成了塔里奇克组和阳霞组两套含煤地层。二、构造井田位于库-拜煤田拜城矿区的东部，拜城矿区内的总体构造形态为一向南倾斜的单斜构造，具有西陡东缓的变化规律。本井田构造形态与矿区总体构造形态基本一致，为一向南倾斜的单斜构造，倾向160左右，倾角6172左右，具有西缓东陡的特征。井田范围内无岩浆岩侵入，未发现有大的断裂构造。构造的复杂程度属于中等。1.2.2煤层一、开采煤层井田内含稳定煤层3层：A3、

15、A5、A7；较稳定煤层2层A8、A11，不稳定煤层3层：A6、A9、A12；极不稳定煤层1层A10，主要开采煤层为：A3、A5、A6、A7、A8、A9，煤层倾角为6172。现对各煤层（自下而上）分述如下。A3号煤层：位于侏罗系下统塔里奇克组下段（J1t1）的底部。见煤点煤层厚度变异系数6%，可采性指数0.96，属于稳定煤层，有益厚度2.156.71m、平均厚度4.82m，煤层厚度由西向东变厚，煤层有分叉现象，有13个分层，下分层编号A3-1、中部分层编号A3-2、上分层A3-3，各分层均为简单结构，煤层顶板和底板岩性为深灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩和炭质泥岩，与上部A5号煤层间距为4.0017.50m，平均9.29m。A5号煤层：位