耿村矿现代化矿井设计.doc

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1、目录前言3第一章矿井概况5第一节井田位置、交通和开采情况5第二节矿井地质5一、含煤地层和煤层5二、构造7三、煤质7四、水文地质及其它开采技术条件8第三节矿井瓦斯8第二章矿井瓦斯地质主要特征10第一节矿井瓦斯地质资料的收集和整理10第二节瓦斯地质的主要特征11一、煤层及其沉积环境11二、煤层围岩13三、地质构造13第三章矿井瓦斯涌出量预测15第一节瓦斯涌出量预测方法15一、国内外瓦斯涌出量预测方法研究现状15二、瓦斯地质数学模型法的基本原理16三、数量化理论Ⅰ简介16四、瓦斯地质数学模型软件20第二节预测方法和步

2、骤21一、统计单元的确定21二、变量的选择和取值22三、建立预测方程23四、未采区瓦斯涌出量预测24第三节2-1煤层瓦斯涌出量预测24一、已知统计单元基础数据24二、数学模型25三、预测效果检验26四、未采区域瓦斯涌出量预测26第四节2-3煤层瓦斯涌出量预测27一、井田西翼采区2-3煤层瓦斯涌出量预测28二、井田东翼2-3煤层瓦斯涌出量预测30三、2-3煤层瓦斯涌出量预测图33第四章回采工作面采场瓦斯涌出规律34第一节实验研究工作面概况34一、工作面基本情况34二、采煤方法与回采工艺34三、煤层、顶底板和地质构

3、造34四、工作面瓦斯及周期来压35第二节工作面瓦斯来源35一、分源计算法36二、工作面瓦斯来源瓦斯涌出动态分析37三、工作面实际测定瓦斯来源38四、瓦斯地质类比39第三节工作面瓦斯涌出与分布规律39一、工作面瓦斯涌出的主要影响因素39二、工作面瓦斯涌出分布规律40第五章煤层瓦斯基本参数测定42第一节煤层瓦斯压力测定42第二节煤层瓦斯含量测定43第三节煤层瓦斯透气系数计算45一、钻孔径向流量法及其透气系数计算公式组46二、透气系数的优化算法46三、对透气系数计算公式组的修正47四、透气系数计算48第四节煤层瓦斯钻

4、孔流量衰减系数49第六章瓦斯治理措施50第一节工作面瓦斯治理的原则和依据50一、瓦斯治理的原则50二、工作面瓦斯治理的技术依据50第二节本煤层瓦斯抽放评价51第三节U型通风工作面瓦斯治理措施51一、工作面瓦斯治理技术综述51二、下行风与U+L治理工作面瓦斯53三、工作面隅角瓦斯抽放53第四节工作面瓦斯治理建议54结论56前言耿村矿是义煤集团一座大型现代化矿井，1982年12月建成投产，设计年生产能力120万吨，1985年基本达到设计生产能力。后来为扩大生产规模，经省煤炭厅批准矿井进行改扩建，1988年元月动工，

5、1992年12月完工，扩建后井型由120万t/a增加到240万t/a。全井田共分三个采区，即西二、东一、东三采区。主要开采1-2、2-1、2-2和2-3煤层。近年来随着开采深度增加、开发强度增大以及煤层合并，矿井瓦斯涌出量逐渐增高，在一些采区和工作面多次出现了瓦斯超限，已经对煤矿生产构成了严重的威胁，并成为影响和制约生产的重要因素之一。研究耿村矿瓦斯地质特征，掌握矿井瓦斯涌出规律，预测矿井深部瓦斯涌出量，对于该矿生产管理和决策、制定采掘方案、进行生产布置和采掘设计，以及有针对性地采取防治措施、杜绝煤矿瓦斯灾害事

6、故的发生，提高煤矿经济效益，改善煤矿安全生产环境等具有重要的实际意义。针对上述情况，在义煤集团公司科技处的协调下，焦作工学院与义煤集团公司生产部进行了多次协商和研究，共同制定了课题计划，并于2002年3月正式签订了本课题科技合同书，同时确定该项目为集团公司2002年重点科技攻关项目。本课题采用瓦斯地质观点，以矿井瓦斯涌出规律及瓦斯防治技术为研究目标，研究工作自2002年3月开始至2003年6月止，历时一年多的时间，已按合同要求圆满完成了课题研究任务。根据前期论证，确定研究工作的主要内容为：1．控制矿井瓦斯涌出量

7、的地质因素分析；2．深部矿井瓦斯涌出量预测；3．煤层瓦斯参数测定及分析；4．矿井瓦斯灾害治理技术研究等。预期研究成果：1．“耿村矿瓦斯涌出量预测及防治技术”综合研究报告：包括矿井瓦斯涌出量地质因素分析、瓦斯涌出量预测、采场瓦斯涌出规律、煤层瓦斯参数测定及分析、瓦斯防治技术等五各方面。2．煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯放散指数、煤层坚固性系数、煤层钻孔瓦斯流量衰减系数、煤层透气性系数、a、b值等瓦斯参数的测定。3．综合瓦斯地质图数字化编绘与管理。为了确保研究任务保质保量完成，在具体研究过程中，我们又把上述内容进一步

8、做了细化，并制订了详细的工作计划，任务、目标、责任落实到人。研究工作整体上可划分为三个阶段：第一阶段（2002年03月～2002年10月）：系统收集整理矿井近年来回采工作面的瓦斯涌出量资料，开展矿井地质研究，重点研究矿井煤厚变化规律，煤层分叉与合并、矿井小型断裂构造发育规律等。分析瓦斯涌出量与各主要地质因素的关系。第二阶段（2002年10月～2002年03月）：煤层瓦斯压力、瓦斯含量、