2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作目 录前 言 1第一章 矿井概况 8第一节 井田概况 8第二节 地质特征 12第三节 矿井概况 18第二章 抽采瓦斯设计参数 24第一节 煤层瓦斯基本参数 24第二节 矿井瓦斯储量及可抽量 29第三节 矿井瓦斯涌出量预测 32第四节 瓦斯抽采必要性和可行性分析 38第三章 矿井抽采瓦斯方法 43第一节 瓦斯来源分析 43第二节 瓦斯抽采方法选择 43第三节 抽采瓦斯效果及抽采量预计 57第四章 瓦斯抽采系统计算及设备选型 63第一节 瓦斯抽采系统选择 63第二节 抽采管路布置及选型计算 64第三节 抽采设备布置及选型 69第五章 矿井瓦斯抽采工程工期预计 74第六章 瓦斯利用 75第一节 瓦斯利用途径 75第二节 瓦斯利用方案 75第七章 瓦斯抽采的配套设施 77第一节 抽采站总平面布置 77第二节 抽采站建筑 78第三节 瓦斯抽采泵房及附属设施布置 80第四节 供电及通信 82第五节 给、排水及消防 86第六节 采暖与通风 90第七节 环 保 91第八章 瓦斯抽采监测及控制 93第一节 抽放监测设计内容 93第二节 抽放监测系统设计总体方案 93第三节 抽放监测系统设计 94第九章 抽采瓦斯管理及安全措施 97第一节 组织机构管理 97第二节 抽采系统及管理措施 98第三节 预防煤与瓦斯突出措施 101第十章 经济概算 104第一节 劳动定员 104第二节 投资概算 104第三节 主要技术经济指标 106附件1 主要机电设备及器材目录 107附件2 概算书 111附录：1、镇雄县狮子山煤矿有限公司狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计委托书。
2、镇雄县狮子山煤矿采矿许可证3、云南省煤炭资源整合工作领导小组文件（云煤整合[2008]41号）：“关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复”4、云南省国土资源厅“云国土资储备字[2010]146号”关于《云南省镇雄县狮子山煤矿生产勘探报告》矿产资源储量评审备案证明5、云南省工业和信息化委员会（云工信煤技【2009】575号）：云南省工业和信息化委员会关于镇雄县狮子山煤矿30万吨/年整合技改建设项目核准的批复6、云南省煤炭工业局和云南省煤矿安全监察局出具的镇雄县狮子山煤矿瓦斯等级鉴定证书7、中国矿业大学云南方圆中正工贸有限公司编制的云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告参数汇总表附件：1、镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步设计主要机电设备及器材目录2、镇雄县狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步设计概算书图 纸 目 录顺序图 名图 号比 例新 制采 用1井田开拓方式平面图√1:50002采区布置平、剖面图√1:20003通风系统图√示意4井下抽放管路敷设平面图√1:50005瓦斯抽放泵站监测监控系统图√示意6瓦斯抽放泵站供电系统图√示意7地面瓦斯抽采泵站设备及管网布置平面图√示意8工业广场及瓦斯泵房布置图√1:5009瓦斯泵房平、立、剖面图√1:10021前 言一、项目简况1、项目名称项目名称：镇雄县狮子山煤矿。
2、位置狮子山煤矿位于镇雄县城东南125°方向，距县城平距约5.5km处，处于镇雄县乌峰镇陈贝屯村境内3、隶属关系狮子山煤矿由镇雄县狮子山煤矿有限责任公司建设经营4、单位概况及设计生产能力镇雄县狮子山煤矿有限责任公司为一小型私营煤矿企业，核定生产能力4万吨，自建矿开采以来，经济效益较为显著该公司于2004年11月申请办理了采矿许可证，至2007年12月到期后又办理了采矿许可证的延续手续新获采矿许可证证号5300000730465，有效期5年，自2007年12月至2012年12月为推动地方煤炭行业的优化升级，更加合理有效地开发利用煤炭资源，依据煤炭产业政策和资源整合方案要求，结合狮子山煤矿有限责任公司的资金、技术及资源条件，经公司申请、有关部门审查核准，拟将现生产规模4万t/a扩大到30万t/a为使煤矿建设项目尽快启动，公司已投入大量人力物力，目前项目的前期工作已基本完成二、设计基本条件1、矿井生产现状该矿为扩建矿井，始建于1998年，2006年核定的生产能力为4万t/a2007年12月发生了瓦斯爆炸事故后一直处于停产整改状态， 2008年7月，在国家有关政策的许可下，在市、县相关部门的协调和努力下，重新设定了法定代表人、颁发了煤炭生产许可证。
狮子山煤矿现采用斜井开拓，共有两个井筒主斜井、回风斜井均位于井田东部边界矿2、矿5号拐点附近的沟谷地带主斜井为绞车提升，在井口安设有1台JZP－1.2×1/2.4型提升绞车，电动机型号为JIR－1.2×1/2.4井下大巷采用蓄电池机车牵引1t固定式矿车运输，机车型号为XK－2.5－600矿井开采C5b煤层，采用短壁式炮采落煤工艺，木支柱支护顶板，全部垮落法管理顶板煤矿开采至今，采动面积达283700m2，采动资源量60.41万t2、瓦斯参数根据中国矿业 云南方圆中正工贸有限公司2010年4月提供的《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》，瓦斯参数见下表：开采煤层瓦斯基础参数测定结果序号名称CC1煤层相对瓦斯压力(MPa)0.450.482煤体坚固性系数f0.430.423瓦斯放散初速度△p20.421.74煤的破坏类型ⅢⅢ5吸附常数a(m3/t)24.0122.306吸附常数b(Mpa-1)1.251.067孔隙率（%）3.19762.95768真密度(t/m3)1.23531.20039视密度(t/m3)1.19581.164810分析基水分/Mad(%)1.781.5311分析基灰分/Aad(%)18.3216.3512分析基挥发分/Vad(%)12.6312.4213分析基固定碳Fcad(%)67.2769.7014钻孔瓦斯流量衰减系数(d-1)0.0500.07915煤层透气性系数（m2/Mpa2·d）0.180.3216瓦斯含量(m3/t)6.235.853、瓦斯等级根据2006年至2009年矿井瓦斯等级鉴定结果，该矿均为高瓦斯矿井。
矿井最大相对瓦斯涌出量为29.97m3/min，绝对瓦斯涌出量为9.37m３/min4、通风情况矿井采用分区式通风方式，机械抽出式通风方法现有两台BD－Ⅱ－6N014型隔爆对旋轴流式通风机，安装在回风斜井井口；井下掘进巷道采用局部通风机压入式通风5、项目由来根据云煤整合【2008】41号文，云南省煤炭资源整合工作领导小组关于《昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》，该矿为资源整合单独保留矿井，整合后设计生产能力为30万t/a根据《昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复》，狮子山煤矿于2009年3月委托云南省地方煤矿设计研究院编制《镇雄县狮子山煤矿扩建初步设计》，并经过工信委组织专家审查通过在初步设计审查意见中，为贯彻执行国家煤矿安全监察局提出的“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”瓦斯管理方针政策，确保矿井安全生产，专家提出该矿必须进行瓦斯抽采专项设计因此，狮子山煤矿于2010年8月委托我院编制镇雄县狮子山煤矿有限责任公司狮子山煤矿瓦斯抽采工程初步设计工作三、编制依据1、镇雄县狮子山煤矿有限公司狮子山煤矿瓦斯抽采工程设计委托书2、镇雄县狮子山煤矿采矿许可证3、云南省煤炭资源整合工作领导小组文件（云煤整合[2008]41号）：“关于昭通市镇雄县煤炭资源整合方案的批复”。
4、云南省国土资源厅“云国土资储备字[2010]146号”关于《云南省镇雄县狮子山煤矿生产勘探报告》矿产资源储量评审备案证明5、云南省工业和信息化委员会（云工信煤技【2009】575号）：云南省工业和信息化委员会关于镇雄县狮子山煤矿30万吨/年整合技改建设项目核准的批复6、云南省地方煤矿设计研究院编制《镇雄县狮子山煤矿扩建初步设计》7、中国矿业 云南方圆中正工贸有限公司2010年4月提供的《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》四、设计遵循的主要标准1、《煤矿安全规程》2、《防治煤与瓦斯突出规定》3、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ 1026-2006）4、《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ 1018－2006）5、《煤矿瓦斯抽采规范》（AQ 1027-2006）6、《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》（GB 50471-2008）7、《煤矿安全安监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ 1029-2007）8、《采空区瓦斯抽采监控技术规范》（MT 1035-2007）五、编制瓦斯抽采工程设计的原则1、瓦斯抽采工程设计应体现安全第一、技术经济合理原则，因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料。
在符合规范要求、满足使用的前提下，尽可能降低造价、节省投资2、该矿为生产矿井，应以本矿勘探报告（或生产地质报告）、瓦斯实测资料为依据3、瓦斯抽采工程系统宜简单，并有利于系统维护和安全生产4、尽量利用开采巷道抽采瓦斯，必要时可设置钻场、钻孔的专用瓦斯抽采巷道5、抽采瓦斯设计应与矿井设计同步进行，合理安排掘进、抽采、回采三者间的超前与接替关系，保证有足够的工程施工及抽采时间六、瓦斯抽采工程简述1、矿井瓦斯涌出量预计及涌出构成经预测矿井相对瓦斯涌出量19.18m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为12.31m3/min其中回采工作面绝对瓦斯涌出量为5.75m3/min，占矿井瓦斯涌出总量的46.71%；掘进工作面绝对瓦斯涌出量为1.25m3/min，占矿井瓦斯涌出总量的10.15%；已采采空区绝对瓦斯涌出量3.19m3/min，占矿井瓦斯涌出总量的25.92%；生产采空区绝对瓦斯涌出量2.12m3/min，占矿井瓦斯涌出总量的17.22%2、抽采方法的确定、抽采效果、抽采量的预计根据煤层赋存条件、瓦斯涌出构成和巷道布置形式，采用本煤层预抽瓦斯为主，边采边抽和采空区抽放相结合的综合抽放方法经过布置顺层钻孔及埋管抽采瓦斯后，矿井瓦斯抽采量为4.61m3/min，采煤工作面回采前煤的可解析瓦斯量可以降低到1.98 m3/t以下。
3、井下瓦斯抽采管网与抽采设备选型建立地面永久抽采瓦斯系统，采用高负压抽采瓦斯；选用2台2BEA 605-1水环真空泵，电机功率220kw4、抽采泵站给排水、供电本工程瓦斯抽采泵循环冷却水补充水及消防水利用煤矿生活用水供水水源，生活用水采用独立供水系统，布置DN65给水HDPE管与煤矿工业场地生活给水管网连接，并在抽采站工业场地内沿布置环状生活消防合用管网瓦斯抽采站内设一间配电室，两回10kV电缆引自矿区10kV变电所高压侧的不同母线段，电缆型号为MYJV22—10kV 3×35mm2，长度250m高压配电室内装设7台BGP60－10型隔爆高压开关，其中2台为进线开关，4台为馈线开关，1台为联络开关5、工程投资概算瓦斯抽采工程固定资产静态投资597.97万元其中：抽放工程69.91万元；土建工程31.57万元；设备及工器具购置260.21万元；安装工程193.9万元；工程建设其他费用42.38万元七、存在问题和建议1、《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》提供的斯瓦斯含量与矿井历年瓦斯等级数据相差甚远，而中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司提供的瓦斯钻孔资料采样点太少，因此建议煤矿在施工及开采过程中注意收集煤层瓦斯资料，并根据收集的资料对抽采瓦斯方法进行及时的调整。
2、根据《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》及安监总煤装[2010]154号文，狮子山煤矿C5b煤层和C6a煤层坚固性系数均小于0.5，同时煤的破坏类型均为III类，突出指标出现超标，该煤层按突出煤层管理建议业主在投产前尽快委国家煤矿安全监察局授权单位对本井田内煤层进行矿井瓦斯突出危险程度的鉴定，并根据鉴定结果对瓦斯抽采工程初步设计对相应的修改3、设计经计算采取本煤层顺层钻孔预抽瓦斯就可以将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，矿方在采取本办法预抽瓦斯后，必须先对预抽煤层瓦斯防突措施效果进行检验，直至经检验煤层不具有煤与瓦斯突出危险性，方可进行采、掘作业第一章 矿井概况第一节 井田概况一、地理概况㈠ 位置及交通狮子山煤矿位于镇雄县城东南125°方向，平距约5.5km处，位于镇雄煤矿南部井田中段（北）的南部边缘外侧，行政区处于镇雄县乌峰镇境内地理极值坐标：东经104°51′18″～104°56′18″；北纬27°23′38″～27°24′50″镇雄至贵州省毕节市的省级公路从井田西北部通过，井田距镇雄县城公路里程为7.5km，距贵州省毕节市公路里程为95km，距内昆铁路彝良大寨站210km，距威宁站180km，交通十分便利，详见交通位置图（图1－1－1）。
㈡ 地形地貌井田属于高原中山侵蚀、溶蚀地貌，地形切割中等；地势南东高北西低，最高点为井田东部的大贵山，海拔标高+2108.4m，最低点位于井田西部的柏秧林一带，海拔标高为+1475m，井田内最大相对高差为633.4m，柏秧林一带为井田的最低侵蚀基准面㈢ 水系河流以萨河为区域唯一地表水系，于井田北面由北东向南流经井田西北侧，后再向南西汇入乌江，属长江水系雨季的最大流量为56m3/s，旱季时最小流量0.3m3/s另外，在井田内分布有少量南北向的羽状沟溪，其流量主要受季节性降雨控制，雨季时流量一般为0.002～0.085m3/s，旱季时多处于干涸状态图1－1－1 交通位置图㈣ 气象与地震属亚热带高原山地季风气候据镇雄县气象局提供的气象资料，区内年平均气温为11.3℃，极端最高气温34.8℃，最低气温－7.1℃；年平均降雨量913.4mm，日最大降雨量153.4mm，6～10月为雨季，降雨量占全年降雨量的80.2%；年平均相对湿度为83%；冬季冰冻时间较长，每年11月至次年3月为冰冻期；全年主导风向为西北风按《建筑抗震设计规范（GB50011—2001）》，该区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速值为0.05g，第一组。
㈤ 矿区经济概况井田一带居民以汉族为主，主要从事农业生产，经济十分落后农作物主要有玉米、小麦、马铃薯、荞和豆类等，经济作物以烤烟、水果及蔬菜为主区内煤炭资源蕴藏较为丰富，工矿企业主要有煤矿、水泥厂及小型红砖厂、空心砖厂二、矿区开发情况镇雄县狮子山煤矿为一小型私营煤矿企业，始建于1998年，设计生产能力为9万吨，2006年的核定生产规模为4万吨/年2007年12月发生了瓦斯爆炸事故后一直处于关闭状态， 2008年7月，在国家有关政策的许可下，在市、县相关部门的协调和努力下，重新设定了法定代表人、恢复了生产有关部门审查批准，拟将生产规模扩大到30万t/a现有1个主井、1个风井共两个井筒斜井开拓、单翼开采，主采C5b煤层，沿煤层走向短壁式开采，后退式回采，采煤工艺为湿式煤电钻打眼，爆破落煤，机械通风，机械排水狮子山煤矿以北有大顺煤矿、大成煤矿、融安煤矿、久源煤矿、西朗沟煤矿，如图1—1－2所示图1－1－2 矿界关系示意三、电源及通信㈠ 电源本矿井目前已实现双电源供电系统，其中一路电源引自屏桥变，该变电所变压器容量为2×2500kVA（35/10kV），供电线路为LGJ—120，长度5km另一回路电源引自城南变，该变电所变压器容量为2×8000kVA（35/10kV，供电线路为LGJ—120，长度6km。
在工业场地新建一变电所，安装10kV高压开关柜13面，供电方式采用单母线分段式供电，两路互为热备用，保证重要负荷用电可靠性㈡ 通信根据矿井人员配备情况，设计考虑设置20门市话解决矿井对外及相互间通信联系，交换机设置与否由当地电信局自行确定，投资由电信局解决，矿方投入部分线缆费用在矿办公室、调度室各设置机一台对外通信采用程控和采用宽带和微机发送接受电子邮件四、矿井水源狮子山煤矿目前采用采用P2c含水层地下水作为煤矿的生活供水水源，采用井下涌水作为煤矿生产用水水源煤矿在主井和风井之间已经建有一高位水池，标高1690m，水池容量800m3，中间隔断，一个供井下消防用，一个供地面生产生活用水基本满足煤矿生活用水需求，设计采用煤矿现有水池，通过管路自流供给工业场地及井下各用水点第二节 地质特征一、地层与构造 ㈠ 井田地层井田内出露地层由老至新有：二叠系上统龙潭组（P2l）、长兴组（P2c），三叠系下统卡以头组（T1k）、飞仙关组（T1f）及第四系（Q）现由老至新分述如下：1、二叠系上统龙潭组（P2l）出露于井田西北部一带，为一套陆相细碎屑岩含煤建造根据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个岩性段1）下段（P2l 1）：为浅灰、灰绿色中厚层状泥质粉砂岩及细砂岩，地层厚42～66m，平均厚60m。
与下伏峨眉山玄武岩组呈平行不整合接触2）中段（P2l2）：为浅灰、灰绿、灰褐色薄－中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩，局部夹灰绿色粉砂岩、钙质细砂岩及菱铁岩薄层地层厚42～55m，平均厚50m3）上段（P2l 3）：为主要含煤段由浅灰、灰黑、灰绿色薄～中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩组成由上至下含编号煤层8层（C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8），除C5b为井田内稳定的可采煤层外，其余均不可采地层厚40～68m，平均厚50m2、二叠系上统长兴组（P2c）呈条带状分布于井田中部，由灰～灰黑色薄～中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩和泥质灰岩交互组成，由上至下含C1、C2、C3、C4四个薄煤层，煤层厚0～0.70m，均不可采地层厚40～57m，平均厚47m与下伏龙潭组整合接触3、三叠系下统卡以头组（T1k）呈条带状分布于井田中部，为灰绿色中厚层状含钙质粉砂岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层，局部含星点状黄铁矿及钙质结核，水平层理发育地层厚40～67m，平均厚60m与下伏长兴组整合接触4、三叠系下统飞仙关组（T1f）分布于井田东部及东南部地区，主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩及灰岩。
分为两段叙述：（1）第一段（T1f1）：由灰绿、灰紫色中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及浅灰～深灰色厚层状（细晶）鲕状灰岩组成顶部为浅灰～深灰色鲕状灰岩夹钙质细砂岩或钙质粉砂岩底部以灰绿色厚层状细砂岩与卡以头组分界地层厚64～78m，平均厚70m与下伏卡以头组整合接触 （2）第二段至第六段（T1f2－6）：该段由灰紫～紫色、砖纸色薄～中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹灰绿色粉砂岩条带及薄层状生物灰岩组成地层厚度大于300m5、第四系（Q）集中分布于井田西部的缓坡、沟谷地带为紫红、黄褐色残坡积、冲洪积之粘土、砂质粘土及砂砾石堆积，厚度0～20m，一般厚10m与下伏各地层均呈不整合接触关系㈡ 矿区构造井田位于区域镇雄复式向斜南翼中段，为一北东～南西向延伸的单斜构造，地层总体倾向南东，倾角1～5°断裂仅发育于井田东南边部井田内地质构造复杂程度属简单类型全井仅在东南侧赋存一条断层，编号为F1，叙述如下：F1 正断层：位于井田东南部边缘，矿界范围之内，两端均未延伸出图幅，延伸长度约1600m，走向北东，倾向南东，倾角50～75°，平均倾角68°，据井巷揭露，断层面不平整、不规则，并见有1～10m宽的断层破碎带。
经巷道观测及野外地表对断层走向跟踪追索观测分析研究，确定断层造成地层平均落差为15m该断层切割影响了整个煤系地层，破坏了煤层在深部的连续性三）岩浆活动及变质作用井田内无岩浆岩分布，变质作用不明显岩浆活动仅为发生于华力西期的基性岩浆喷发、喷溢所形成的隐伏于井田龙潭组地层之下的峨眉山玄武岩组之玄武岩、火山碎屑岩二、煤层及煤质（一）煤层C5b煤层为井田内稳定的唯一可采煤层，其余均为局部点可采或不可采之薄煤层煤系地层平均厚度为155m，煤层总厚3.45～4.95m，含煤系数为2.23～3.19%可采煤层（C5b）总厚1.26～2.50m，可采含煤系数为0.81～1.61%现将C5b煤层特征叙述如下：C5b煤层为位于上二叠统龙潭组上段（P2l3）地层的上部上距长兴组（P2c）底界3.19～13.25m，平均7.40m；距C5a煤层底板2.85～12.98m，平均6.91m下距龙潭组上段（P2l 3）底界约45.17m煤厚1.26～2.50m，平均厚1.88m，属稳定型全区可采的中厚煤层煤层呈似层状产出，结构简单，含夹矸0～2层夹矸位于煤层上部和下部，距煤层底板0.33～0.42m，距煤层顶板1.01～1.40m，均为灰黑色炭质泥岩，厚0.05～0.15m，含矸率0～13.76%。
煤层直接顶板为灰黑、灰褐、黑色薄～中厚层状泥岩及粉砂质泥岩，厚0.79～6.04m在直接顶板与煤层间常有厚约0.02～0.05m的薄层状炭质泥岩伪顶，与上下均呈过渡关系煤层底板为灰黑、灰褐色薄～中厚层状泥岩，厚0.32～3.25m各主要煤层特征详见表1－2表1－2 主要煤层特征表煤层编号见煤点可采点煤层厚度（m）两极值平均值层间距（m）两极值平均值煤层结构（夹矸层数）稳定性倾角(º)视密度(t/m3)备注C5b17171.26～2.501.881.62～6.623.51结构简单，含炭质泥岩夹矸0～2层稳定1～51.50全区可采C6a300～0.700.35结构简单，含炭质泥岩夹矸0～1层不稳定1～5\不可采（二）煤质1、煤的物理性质及煤岩特征区内C5b煤层呈灰黑色，条痕灰黑～黑色块状、碎块状，少量粉状；硬度大，脆度小，内生裂隙不发育条带状结构，局部似均一状和线理状结构，块状构造金刚光泽，参差状、阶梯状断口煤燃烧时火焰稍短，无烟；残渣多呈粉状，部分呈块状视密度1.50t/m32、煤的化学性质煤层煤质分析结果详见表1－33、煤的工艺性能根据勘探报告提交的资料，所采煤层属中等可选 4、煤类及工业用途依据《中国煤炭分类》国家标准（GB5751－86），所采的C5b煤层为中灰、中硫、特低磷、一级含砷、特高热值的三号无烟煤（WY03）。
可作为一般动力用煤及普通燃料表1－3 主要可采煤层煤质分析结果表煤层编号项目工业分析（%）全硫（%）发热量（MJ/kg）MadAdVadfSt，dQgr，adQnet，dC5b原两极值2.14－4.129.38－13.417.75－9.770.95－2.9630.45－32.3530.39－31.74平均值2.3811.398.481.4831.3630.94浮两极值1.63－2.846.11－7.906.93－7.720.58－0.7532.93－33.3232.24－32.65平均值2.067.187.360.6733.2232.33粘结指数胶质层视密度灰熔融性磷（%）砷（μg/g）备注GRIY(mm)ADRST(度)PdAs，d原1.500.002－0.0160－10WY030.0073浮0.006－0.0180－10.0100.3三、矿井瓦斯情况根据云南方圆中正工贸有限公司编制的《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》提供的瓦斯资料，采用“中华人民共和国安全生产行业标准（AQ 1018—2006）”的矿井瓦斯涌出量预测方法中的分源预测法，对矿井达产时C5b煤层开采瓦斯涌出量进行预测，经预测（详见第二章第三节）：该矿井相对瓦斯涌出量为14.78m3/t，绝对瓦斯涌出量为9.48m3/min，该矿属高瓦斯矿井。
本设计对该矿按高瓦斯矿井进行设防四、其他开采技术条件㈠ 煤尘爆炸性据重庆市煤炭质量监督检验站重庆地质矿产研究院2008年10月的煤尘爆炸性检验报告结果：该矿开采的C5b煤层无煤尘爆炸性㈡ 煤的自燃倾向地质勘探报告、附件及其评审备案证明中的煤自燃倾向性结论（均为不易自燃）另据重庆市煤炭质量监督检验站重庆地质矿产研究院2008年10月的煤自燃倾向性检验报告结果，该矿开采的C5b煤层的自燃等级为Ⅰ类，自燃倾向性为容易自燃两者结论出入较大为安全起见，设计按最近的煤自燃倾向性鉴定结果（容易自燃）设防㈢ 地温根据本次施工钻孔地温测定及对狮子山的煤矿生产矿井的调查，未发现本区有地温异常现象，基本可以确定本区无地温异常五、井田水文地质简述井田地质构造相对简单，含煤岩系及围岩层平面展布简单，呈南东缓倾的单斜构造；矿体均位于当地最低侵蚀基准面之上，含矿层顶板属弱岩溶化裂隙岩溶含水层，与区域同一含水层有水力联系，富水性弱－中等；间接顶板为弱裂隙含水层，可视为相对隔水层；含矿层为弱裂隙含水层，富水性弱；底板属相对隔水层矿床充水主要来源于顶板岩溶裂隙含水层及含矿层裂隙含水层的直接涌入，总体涌水量较大，废弃的小窑积水对矿床开采目前则不会造成影响，该矿床水文地质条件属以裂隙岩溶含水层直接充水为主的简单类型。
第三节 矿井概况一、井田境界及储量㈠ 井田境界云南省镇雄县狮子山煤矿地处镇雄煤井田南部井田中段（北）的南部边缘外侧根据云南省国土资源厅于2007年12月29日核发的采矿许可证（证号：5300000730465）：井田范围由5个拐点坐标圈定，矿井南北宽约1.59km，东西长约2.49km，井田面积3.9619km2，开采标高+1760m～+1420m矿界拐点坐标详见表1－3－1表1－3－1 狮子山煤矿井田范围拐点坐标表 拐点号X坐标Y坐标矿13033550.0035492850.00矿23033450.0035493765.00矿33032800.0035493900.00矿43031325.0035492200.00矿53032800.0035490600.00开采标高（m）+1760m～+1420m井田面积（km2）3.9619km2㈡ 储量根据云南省国土资源厅2009年7月28日 “云国土资储备字[2009]135号”关于《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》矿产资源储量评审备案证明提供的资料，截止2009年3月，该矿实际保有331、332、333资源量共计858万t根据煤层赋存情况、开拓布置方式，扣除永久煤柱（断层煤柱、井田边界煤柱、村庄煤柱）140.8万t及保护煤柱（工业场地煤柱、井筒煤柱、大巷煤柱）45.68万t后，狮子山煤矿尚有可采储量为518.88万t。
矿井可采储量计算结果详见表1－3－2二、开拓与开采㈠ 矿井设计生产能力和服务年限根据狮子山煤矿初步设计，矿井生产能力为30万t/a，矿井设计可采储量为518.88万t，则矿井服务年限为13.3a㈡ 开拓方式矿井井口及工业场地位于井田东北部原工业场地旁初设设计利用该矿新掘的三条斜井，并补充必要的设备、设施，别行布置新的一套生产系统对全矿进行开拓、开采三条井筒方位一致，相互紧邻，由南往北依次为前期风井、主井、副井后期风井位于井田西部C5b煤层露头处主井井口标高+1683.98m，倾角18°，井筒掘至+1625m标高见C5b煤层后，一方面沿煤层布置1625m胶带机大巷，另一方面继续向下延伸至+1603m标高落平，井筒下部通过煤仓与胶带机大巷联系，井底通过联络斜巷与副井井底车场相联通；副井井口标高+1682.78m，倾角20°，井筒于+1610m标高落平后布置井底车场、水仓、各种硐室及泵房；一号（先期）风井井口标高+1688.74m，倾角21°，井筒于+1625m标高见C5b煤层落平后沿煤布置+1625m回风大巷；二号（后期）风井井口标高+1675m，倾角14°，井筒于+1630m标高见C5b煤层落平后沿煤布置1630m回风大巷。
1610m轨道大巷、+1625m胶带机大巷及+1625m回风大巷近似垂直煤层走向布置，+1613m轨道大巷、+1630m胶带机大巷及+1630m回风大巷沿煤层走向布置此方案划分为三个采区，投产工作面位于+1610m轨道大巷南侧 表1－3－2 矿井设计可采储量汇总表 单位：万t水平位置煤层编号类别矿井资源量可信度系数矿井工业储量永久煤柱损失矿井设计储量保护煤柱开采损失（20%）设计可采储量断层井田边界地面建筑物河流合计工业场地井筒大巷合计+1600水平C5b33118211820027.4027.4154.65.686.5321.8734.0830.9289.6332561156106.7285.13091.85469.1501.0410.5611.693.83363.723331150.9103.513.38.250021.5581.95000016.3965.56合计8582.9846.513.314.97112.530140.8705.75.687.5732.4345.68141.14518.88注：鉴于该矿开采技术条件简单、煤层赋存稳定，333类资源量的可信度系数取0.9。
22㈢ 水平划分本矿井开采C5b煤层为近水平煤层，整个矿井划分为一个水平，即+1600m水平，+1610m标高㈣ 采煤方法与顶板管理井田范围内有主要可采煤层一层，倾角1°～5°，即C5b煤层，煤层厚度1.85～2.08m，属稳定的近水平中厚煤层，开采技术条件较好，矿井设计采用倾斜长壁采煤方法，全部垮落法管理顶板；回采工艺采用普通采煤机械化首采C煤层的工作面长度为100m，年进度取950m，一个普采工作面可达到设计产量 三、矿井通风㈠ 矿井通风方法与方式本矿井通风方法采用机械抽出式，通风方式为分区式㈡ 矿井需风量及风量分配、风压、等积孔计算及通风难易程度评价根据我院编制的《云南省镇雄县狮子山煤矿初步设计》，矿井投产时需风量为47.0m3/s，其中1051机采工作面需风量25.0m3/s煤巷掘进工作面配风15.0m3/s，岩巷掘进工作面配风6.0m3/s，其它巷道配风5.0 m3/s矿井投产时的通风难易程度属容易，即小阻力矿井，其负压为695.9Pa；一采区采完后的通风难易程度属中等，即中等阻力矿井，其大负压为1486.4Pa本矿井风机选用FBCDZ-8-NO.19B型防爆轴流式风机，共选用两台风机，一台工作，一台备用。
四、地面设施㈠ 地面生产系统狮子山煤矿主斜井为带式输送机系统，原煤从井下经M101带式输送机直接将原煤运输到位于主斜井口35m的1号装载站转运至M102带式输送机M102带式输送机将原煤运至位于储煤场中部的筛分楼，通过带式输送机机头溜槽至2YA1536双层圆振动筛，按三级进行筛分，后落入原煤储煤场储存，再通过装载机装汽车外运生产区由主斜井（仅运输原煤）皮带提升系统、原煤储煤场组成；副井为绞车轨道提升，担负下放材料、上下待修或下放修理后的机电设备及矿车、上下工人及排矸㈡ 地面建筑及总平面布置1、地面建筑本矿井为改扩建井，设计在充分利用原有设备、设施的基础上，对不足部分进行了补充，设计建筑面积为6718.6m2其中利用原有建筑面积为791.54m2，新增建筑面积为5927.06m22、总平面布置狮子山煤矿为已有矿井，根据井口场地已形成地形挖填不大的条件、地面生产系统布置和建、构筑物尽量利用原有的特征，工业场地沿地形分台阶布置 85第二章 抽采瓦斯设计参数第一节 煤层瓦斯基本参数一、煤层瓦斯含量该矿历年瓦斯等级鉴定资料和“生产勘探报告”提供的钻孔瓦斯含量见表2－1－1、2－1－2表2－1－1 近几年矿井瓦斯统计表有效期最大相对瓦斯涌出量(m３/t)最大绝对瓦斯涌出量(m３/min)最大相对二氧化碳涌出量(m３/t)最大绝对二氧化碳涌出量(m３/min)结论2008.12.31—2009.12.3033.893.135.341.63高瓦斯矿井2007.01.01—2007.12.3127.1708.056.3401.88高瓦斯矿井2005.12.06—2006.12.3129.979.374.981.557高瓦斯矿井表2－1－2 钻孔煤层气成分含量测定成果表 样品编号项 目201W－1202W－1301W－1302W－1煤层编号C5bC5bC5bC5b工程编号ZK201ZK202ZK301ZK302采样深度（m）34.80～35.2584.77～85.2262.60～63.05137.77～138.22煤层气成分（%）N20.000.0053.3313.37CO219.7916.9718.989.07CH479.8682.1727.3677.04C2H60.350.820.330.38C3H80.000.040.000.14合计100100100100煤层气含量（ml/g）N20.000.001.760.30CO20.490.440.630.20CH41.962.130.901.72C2H60.010.020.010.01C3H80.000.000.000.00合计2.462.593.302.23其中：可燃气体（CH4、C2H6、C3H8）含量（ml/g）1.972.150.911.73从上表可知，《云南省镇雄县狮子山煤矿勘探报告》提供的斯瓦斯含量与矿井历年瓦斯等级数据相差甚远，使用任何一个瓦斯参数数据都不能反映出狮子山煤矿的瓦斯变化规律。
根据邻近矿井的瓦斯资料表明，多数钻孔瓦斯含量较高在7.25～23.43m3/t·r之间为找出该片区瓦斯含量规律，设计采用中国矿业大学、云南方圆中正工贸有限公司测定提供的狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数（见表2—1—3），结合周边久源、融安、大成和西朗沟煤矿瓦斯资料，首先采用线性回归方程分析本矿煤层瓦斯含量根据中国矿业大学和云南方圆中正工贸有限公司对该矿及周边三矿（久源、融安和大成煤矿）测定现开采煤层瓦斯基础参数数据，结合各矿煤质情况后换算成原煤瓦斯含量，结果见表2—1—4表2—1—3 开采煤层瓦斯基础参数测定结序号名称CC1煤层相对瓦斯压力(MPa)0.450.482煤体坚固性系数f0.430.423瓦斯放散初速度△p20.421.74煤的破坏类型ⅢⅢ5吸附常数a(m3/t)24.0122.306吸附常数b(Mpa-1)1.251.067孔隙率（%）3.19762.95768真密度(t/m3)1.23531.20039视密度(t/m3)1.19581.164810分析基水分/Mad(%)1.781.5311分析基灰分/Aad(%)18.3216.3512分析基挥发分/Vad(%)12.6312.4213分析基固定碳Fcad(%)67.2769.7014钻孔瓦斯流量衰减系数(d-1)0.0500.07915煤层透气性系数（m2/Mpa2·d）0.180.3216瓦斯含量(m3/t)6.235.85表2—1—4 各矿煤质及原煤瓦斯含量表矿井C5b煤层C6a煤层测定标高设计开采标高水分灰分瓦斯含量水分灰分瓦斯含量m3/tm3/t·rm3/tm3/t·r狮子山1.7818.326.237.801.5316.355.856.80+1625+1610久源1.9317.865.156.421.5212.485.266.8+1588+1410大成1.5914.965.486.571.6315.465.546.68+1508融安2.0510.015.286.02.3619.985.416.97+1500+1380由于上述几个相邻煤矿的瓦斯资料都比较单一，因此为了更好的摸清狮子山煤矿区瓦斯的变化规律，本设计参考重庆地质矿产研究院编制的《云南省镇雄县西朗沟煤矿勘探报告煤层瓦斯突出危险性指标测定说明书》，取西朗沟C煤层+1300m以上10个钻孔，西朗沟C煤层+1300m以上5个钻孔，综合久源煤矿、融安煤矿、狮子山煤矿和大成煤矿的瓦斯含量资料（见表2—1—5），采用线性回归方程分析法，分析狮子山煤矿煤层瓦斯含量。
表2—1—5 相邻4矿及西朗沟钻孔瓦斯含量表矿井名称C5b 煤 层C6a 煤 层钻 孔名 称标高瓦斯含量（m3/t·r）钻 孔名 称标 高瓦斯含量（m3/t·r）狮子山实测16457.80实测16256.8久源实测15856.42实测15906.12大成实测15156.57实测15026.68融安实测15036.00实测15006.97西朗沟380314496.62Zk3133913.973805144210.22Zk10133513.40480214239.57Zk613198.934004135415.22Zk11130611.09Zk3134715.09Zk6130211.29Zk14134112.65Zk12133713.68Zk6132210.47Zk13131115.91Zk8130218.67线性回归方程如下：X=A+BY式中：X—煤层瓦斯含量（m3/t）；Y—开采标高与起始点标高差（m）； A、B—待定回归系数求相关系数： C5b煤层： r===0.813C6a 煤层： r==0.82 式中：—相应标高处瓦斯含量（m3/t·r）；—与起始点标高差（m） —瓦斯含量的平均值（m3/t·r）；—标高差的平均值（m）经计算可知：C5b、C6a煤层相关系数分别为0.813、0.82。
说明统计参数瓦斯含量与煤层赋存标高相关性较高，线性回归方程成立见图2—1—1）C5b煤层瓦斯含量与开采深度的关系 C6a煤层瓦斯含量与开采深度的关系相关系数r=0.813 相关系数r=0.82Y—开采标高与起始点标高差m； X—瓦斯含量m3/t图2—1—1 瓦斯含量与开采深度的关系求回归系数：C5b煤层：B=r·=0.813×=0.813×0.038=0.031；A=（-B）=（11.06-0.031×225.29）=4.076C6a 煤层：B=r·=0.82×=0.82×0.023=0.019；A=（-B）=9.47-0.019×200.78=5.655回归方程：C5b 煤层线性回归方程为：X=4.076+0.031Y C6a 煤层线性回归方程为：X=5.655+0.019Y以C5b 煤层最高开采标高+1645m和C6a 煤层最高开采标高+1625m为起始点，本矿设计开采水平+1610m各煤层瓦斯含量计算如下：C煤层：X=4.076+0.031Y 式中： X—纯煤瓦斯含量；m3/t.r Y—开采标高与起始点标高差（m）；Y=1645－1610=35m X=4.076+0.031×35=5.16 m3/t.rC煤层：X=5.655+0.019Y式中： X—纯煤瓦斯含量；m3/t.r Y—开采标高与起始点标高差（m）；Y=1625－1610=15m X=5.655+0.019×15=5.94 m3/t.r由于通过线性回归方程分析的数据比云南方圆中正工贸有限公司编制的《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》中的煤层瓦斯参数小，按照就高不就低的原则，选取《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》测定的参数，然后乘以1.8的修正系数，得出本矿两层煤层修正后的原煤瓦斯含量，详见表2－1－5。
表2—1—5 C、C煤层瓦斯基础参数结果煤层工业分析纯煤瓦斯含量m3/t.r原煤瓦斯含量m3/t修正后原煤瓦斯含量m3/tMadAadC1.7818.327.86.2311.21C1.5316.356.85.8510.53二、煤层瓦斯压力及透气性及其他参数根据《云南省镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告》，开采煤层瓦斯基础参数测定结果见表2—1—3从“表2—1—3”可知，C5b煤层和C6a煤层坚固性系数均小于0.5，同时煤的破坏类型均为III类根据安监总煤装[2010]154号文精神，高瓦斯矿井开采非突出煤层过程中，收集煤层瓦斯压力、煤的破坏类型、瓦斯放散初速度和坚固性系数等“四项指标”资料，发现有一项指标超标或突出预测敏感性指标出现超标的，该煤层按突出煤层管理虽然本矿有两单项指标符合安监总煤装[2010]154号文精神的内容，但据了解，自建矿开采以来，本矿井从未发生过有动力现象，设计暂按无煤（岩）与瓦斯突出进行设计建议业主在投产前尽快委国家煤矿安全监察局授权单位对本井田内煤层进行矿井瓦斯突出危险程度的鉴定，并根据鉴定结果对瓦斯抽采工程初步设计对相应的修改第二节 矿井瓦斯储量及可抽量一、矿井瓦斯储量矿井瓦斯储量包括可采煤层、不可采煤层以及围岩中所赋存的瓦斯，其计算公式如下： W＝(K1·K2)åAi·Xi式中： W——矿井瓦斯储量，万m3； K1——不可采邻近层瓦斯储量系数； K2——围岩瓦斯储量系数，； Ai——第i个可采煤层煤炭资源量，万t；Xi——第i个可采煤层瓦斯含量，m3/t；狮子山煤矿的煤层赋存情况及顶底板岩性分析可知，不可采邻近煤层总厚度占可采煤层总厚度的30%，但因赋存不稳定，所以按一半计算，则取K1=1.15；又因煤系地层围岩中的石灰岩可能存在着较多的裂隙和溶洞，赋存有大量瓦斯，根据经验取K2=1.1。
经计算，狮子山煤矿的瓦斯储量计算结果见表2－2－1，从表中可以看出本矿井的瓦斯储量为14298.27万m3表2－2－1 矿井瓦斯储量计算表煤层编号瓦斯含量Xi（m3/t）地质储量Ai（万t）K1K2瓦斯储量W（万m3）C11.218581.151.112167C10.531601.151.12131.27合计14298.27二、矿井瓦斯可抽量瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量，其计算公式如下：W抽＝W·K可式中：W抽—可抽瓦斯量，万m3； W—瓦斯储量，万m3； K可—可抽系数； K可＝K1·K2·Kg式中：K1—煤层瓦斯排放系数；K1＝K3(Wo - Wc)÷Wo式中：K3—瓦斯涌出程度系数；因狮子山煤矿的瓦斯涌出除主要来自开采层外，还来自于邻近层取K3＝0.8 Wo—煤层原始瓦斯含量，m3/t； Wc—运到地面煤的残余瓦斯含量，m3/t；各煤层的残余瓦斯含量根据AQ1018-2006矿井瓦斯涌出量预测方法计算 K2—负压抽采时抽采作用系数，K2＝1.2；Kg—矿井瓦斯抽采率，根据狮子山煤矿煤层透气性系数及钻孔流量衰减系数，煤层瓦斯抽放难易程度属于可以抽放类型，按国内其他类似矿井经验并采取措施，取矿井瓦斯抽放率Kg=33%。
对狮子山煤矿各煤层的瓦斯可抽量预测结果见表2－2－3从计算结果看，矿井瓦斯可抽量为3239.93万m3表2－2－3 狮子山煤矿瓦斯可抽量预测表煤层原始瓦斯含量W0（m3/t）残存瓦斯含量Wc (m3/t)K1K可瓦斯储量 (万m3)瓦斯可抽量W抽(万m3)C11.213.290.570.22。