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                        五陽一礦2.4Mt/a新井設計(含說明書和圖紙)

                        添加時間:2020/05/27 來源:華北科技學院 作者:史志華
                        五陽一礦年設計生產能力2.4Mt/a,服務年限70年。采用立井兩水平開拓,第一水平標高630,第二水平標高350m,礦井采用傾斜長壁采煤法開采,礦井布置一個個綜放工作面保證全礦井的產量,長度200m.
                        以下為本篇論文正文:

                        設計總說明

                          五陽一礦2.4Mt/a新井設計,全篇共分為十個部分:礦井概括及井田地質特征、井田境界及儲量、礦井工作制度和設計生產能力及服務年限、井田開拓、帶區巷道布置、采煤方法、井下運輸、礦井提升、礦井通風與安全和礦井主要經濟技術指標。

                          五陽一礦井田其南北長約3.3km,東西長約4.4km,面積約14.52km2.井田內的主要可采煤層為3煤,12煤該煤層賦存穩定,平均厚度7m.傾角平均為10°,為緩斜煤層。井田內工業儲量297.92Mt,可采儲量241.01Mt.礦井平均涌水量為230m3/h,相對瓦斯涌出量1.25m3/t,屬于低瓦斯礦井,煤層沒有爆炸危險性,無自然發火現象。

                          五陽一礦年設計生產能力2.4Mt/a,服務年限70年。采用立井兩水平開拓,第一水平標高630,第二水平標高350m,礦井采用傾斜長壁采煤法開采,礦井布置一個個綜放工作面保證全礦井的產量,長度200m.

                          關鍵詞:新井設計;年生產能力;立井兩水平開拓

                        礦井

                        Design General Information

                          WuYangkuang 2.4M t/a new well design, entire altogether pides into ten parts: Mine pit summary and well field geological feature, well field boundary and reserves, mine pit work routine and design productivity and service life, well field development, working area tunnel arrangement, coal-mining method, underground haulage, mine hoist, mine ventilation and security and mine pit major economic technical specification. wuyangkuang well field its north and south long approximately 3.3km, thing long approximately 4.4km, area approximately 14.52km2. In the well field mainly may mine coal the level is 3 coals  and 12coals,this coal bed tax saves stably. The inclination angle is equally 10°, is the gentle coal bed. In well field commercial production 297.92Mt, recoverable resources 241.01Mt. The mine pit welling up water volume is 230m3/h equally, relative gas discharge measures 1.25m3/t, belongs to the low gaseous mine, the coal bed explosion hazard, not spontaneous combustion phenomenon. WuYangkuang ore year design productivity 2.4M t/a, service life in 70. Uses the vertical shaft two level developments, first horizontal elevation 630m, second horizontal elevation 350m. The mine pit uses the inclined long well synthesis to pick puts goes against the coal development, the mine pit arranges a synthesis to pick the working surface to guarantee that the entire mine pit the output, length 200m.

                          Key word: New well design; year productivity vertical shaft ;two level developments

                        目錄

                        前言

                          通過在大學四年的學習和專業知識的掌握,以及本次畢業設計的考驗,使我更了解了理論學習與實際實踐的差距,更清楚的感受到了自己在專業課方面的弱點和不足,明白了以后的努力方向。

                          本次設計對我們知識、能力進行了綜合的鍛煉和培養,是塑造我們理論聯系實際、嚴肅認真的科學續態度和工作作風,是對自己所學知識和能力的綜合考驗;其次是讓我們更加接近現場實際情況,深入現場實際的學習過程,培養我們深入了解專業知識、繪圖、計算機應用能力,于此同時也使我們對煤炭工業方針、政策有了更進一步的了解。

                          本設計是關于新礦井的建設,其中包括開拓方式、采煤工藝、支護方式、設備選型以及礦井的各個系統。本設計涉及到很多方面的內容,包括通風安全方面,采煤工藝方面,巖石力學方面以及CAD制圖方面的知識。在設計時,需對礦井的地質情況,煤層的受力等情況進行分析,這樣才能使建成的礦井更符合實際情況。

                          通過本次設計使我們對所學專業知識有了更加深刻的理解和認識,同時通過做畢業設計也培養了我們個人發現問題、分析問題和解決問題的真實能力,培養我們實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風,為將來在工作崗位上更好的發揮自己的能力奠定了堅實的基礎。

                          由于本人所學知識有限,對有些知識的掌握還不夠準確,所以在設計中難免會出現些錯誤,希望各位老師、同學們給予批評指正。

                          通過本次畢業設計,使我們學到更多的采礦專業知識,更重要的是,讓我所學的理論知識與實踐相互結合了起來,從而也為我們以后的工作打下了良好的基礎。

                          1 礦區概述及井田地址特征

                          1.1 礦區概述

                          1.1.1 交通位置

                          五陽煤礦交通條件較為便利。太焦鐵路線自北而南橫穿井田,襄垣火車站、五陽火車站位于井田之內,本礦鐵路專用線與五陽站相接。邯長、太焦鐵路在長治北站交會。太焦線北接石太、同浦線,南接隴海線。

                          榆黃公路自本井田穿過,西距208國道1km.五陽煤礦距襄垣城約3km,距長治市約45km.距太原市約215km.潞安礦區的公路網連接著整個礦區,礦區至長治、太原等地均有汽車相通,交通真可謂"四通八達". 長治至各主要城市間距離見表1-1.

                          1.1.2 地形地勢

                          潞安礦區位于太行山中段西側,長治盆地之西部。隸屬的五陽井田位于礦區東北部?v觀其地貌特征,屬黃士高原的低山丘陵地帶,地勢較為平坦,呈南高北低,西高東低。大多為黃士所覆蓋,局部零星出露中奧陶系地層及二疊系地層,沖溝發育。最高點位于本區南文王山北斷層附近,海拔為+945.50m,最低點位于漳河河谷,海拔+854.00m,最大高差為91.50m.

                          1.1.3氣象及地震

                          本區屬典型大陸性氣候,干燥多風,四季分明,年平均氣溫8.9℃,日最高氣溫37.4℃,最低氣溫-29.1℃。

                          年平均降水量為583.3mm,最大917.0mm,最小414.0mm,雨季集中在7、8、9三個月,日最大降水量109.7mm.

                          年平均蒸發量為1755.3mm(高于降水量2.01倍);最高為1996.3mm,最低為1502.1mm.

                          年主導風向為西北風,夏季風向為東南風,最大風速為17m/s,最大風壓為350Pa.冰凍期為每年10月末到翌年4月,最大凍土深度為0.75m.

                          根據1990年國家地震局對五陽、襄垣縣地區地震基本烈度的劃分意見,本區地震基本烈度為6度。

                          1.1.4 水源和電源

                         、潘

                          礦井工業用水采用井下排水處理后復用。生活用水原準備取自常村礦井水源地奧灰水,用約10.5km的長距離輸水管送到礦井工業場地。

                          由于生活飲用水水源過遠,目前,潞礦集團正在礦井工業場地與礦井東風井場地之間進行水源勘探,積極查明第四系底礫層及中奧陶系O2f、O2s等地層的水文情況,如其水量、水質能滿足飲用水要求和標準,則優先利用其作為礦井飲用水源。

                         、齐娫

                          長治地區有華北電網主力電廠--漳澤電廠一處,處于漳澤水庫大壩東約2.5km,現裝機已達1000MW.

                          長治北有220kV變電站一座,容量2×90MVA,電壓為220/110/35kV,目前以220kV線路與霍縣電廠(400MW)、漳澤電廠并網,該變電站為電力系統的樞紐變電站。

                          礦區現有電源三處:西白兔電廠,規模(3×6+12)MW;長治電廠裝機23MW;五陽礦坑口熱電廠裝機2×25MW.常村礦設有110kV變電站,是礦區的一座中心變電所,電源兩回引自位于常村礦井東南約3km的辛安開閉所,兩回引自五陽電廠,裝置3臺31.5MVA變壓器,電壓為110/35/6kV.本礦井電源條件可靠。

                          1.2 地質特征

                          1.2.1區域地質構造

                          潞安礦區位于沁水煤田東部中段,處于華北斷塊區呂梁~太行斷塊沁水塊坳東部次級構造單元的沾尚~武鄉~陽城北北東向褶曲帶中段,晉獲斷裂帶西側。礦區主體部分為新生代疊加的長治新裂陷,五陽井田位于新裂陷西北部。

                          1.2.2 地層

                          井田內及其外圍廣為第四系黃土覆蓋,僅北部及西部溝谷中有二疊系上統上石盒子組,石千峰組及三疊系下統劉家溝地層出露。井田內地層從新至老有第四系(Q)、三疊系下統劉家溝組(T1L)、二疊系上統石千峰組(P2sh)、二疊系上統上石盒子組(P2s)、二疊系下統下石盒子組(P1x)、二疊系下統山西組(P1S)、石炭系上統太原組(C3t)、石炭系中統本溪組(C2b)、奧陶系中統峰峰組(Q2f)。

                          1.2.3 井田地質構造

                          礦區主構造線近南北,以褶曲為主,向斜緊密,背斜開闊,斷裂較少,地層走向近南北,傾向西且略有起伏;傾角3~15o.

                          井田內揭露的斷層共33條,其中正斷層10條,逆斷層23條。落差大于30m的斷層有9條(包括井田南、北邊界斷層),30~10m的斷層有20條,落差小于10mm的有4條。

                          褶曲以北北東~南北向為主,貫穿全井田的褶曲自西向東依次有坪村向斜、余吾背斜、余吾向斜、蘇村背斜及五陽向斜。其中以西部的坪村向斜和東部的蘇村背斜構成井田內煤層起伏的基本形態。另外,還有東鄧向斜和墻則背斜。此外,井田內有陷落柱6個。

                          1.3 煤層及煤質

                          1.3.1 煤層

                         、 3#煤層:位于山西組中下部,平均厚度7m,最薄點位于井中東部的五157孔,全區總體上穩定,無明顯變化趨勢(參見附圖42五陽煤礦3#煤層等厚線圖),風化帶內可見最小煤厚為0.22 m.含夾矸0~2層,夾矸厚度最大0.10m,最小0.01m,平均0.06m,純煤厚度5.69m.夾矸巖性多為炭質泥巖,少數為泥巖。煤層頂板巖性為泥巖、砂質泥巖,局部為細砂巖。底板巖性為黑色泥巖、粉砂巖。屬結構簡單。該煤層全區穩定可采且厚度大,為本井田正在開采煤層,因此對該煤層的控制研究程度均很高。據上分析,確定3#煤層為穩定型。

                         、 15-1#煤層:位于太原組下部,上距K2灰巖5m左右,平均厚度0.92m,不穩定。含夾矸0~1層,一般夾矸厚度小于0.03m,巖性多為炭質泥巖,頂底板巖性多為泥巖,砂質泥巖。層位較穩定,井田內僅南峰擴區多不可采?刂蒲芯砍潭染^高。據上分析, 確定15-1#煤層為不穩定型。

                         、 15-3#煤層:與15-1#同屬15#煤組,位于太原組下部,上距K2灰巖10m左右,厚度0.74~2.92m,平均1.59m,較穩定。含夾矸0~3層,厚度0.05~0.20m平均厚度0.15m,局部呈透鏡狀厚度近0.47m.夾矸巖性多為炭質泥巖,頂底板巖性為泥巖、砂質泥巖。煤層層位穩定,全區可采,該煤層的控制及研究程度均較高。據上分析, 確定3#煤層為較穩定型。

                          其余6#、8#、9#、11#、12#、14#、15-2#煤層在全井田內屬局部和偶爾可采。根據現行《煤、泥炭地質勘查規范》及有關規定,均屬不可采煤層。

                          1.3.2煤質

                          研究煤巖、煤質特征對于進行煤層對比,評價煤的工業用途及煤的綜合利用都十分重要

                         、琶旱奈锢硇再|和煤巖特征

                          1)煤的物理性質

                          3#煤:為黑色,細~中條帶狀結構,層狀構造,條痕色為黑色,強玻璃光澤,裂隙較發育,呈階梯狀或貝殼狀斷口。經取樣測試3#煤視相對密度為1.35,1.41;散密度為849~950kg/m3;安息角為37.2~37.3度;摩檫角為20~24°。

                          15-1#和15-3#煤:為黑色,細~中條帶狀結構, 層狀構造,條痕色為黑色,金剛光澤,裂隙發育,呈階梯狀或參差狀斷口。經取樣測試15-1#和15-3#煤視相對密度為1.40和1.42.

                          2)煤巖特征

                         、俸暧^煤巖特征:

                          3#煤:煤巖組分以亮煤為主,暗煤次之,夾少量鏡煤及絲炭條帶。煤巖類型以半亮型為主,半暗型次之。

                          15-1#和15-3#煤:煤巖組分以亮煤為主,暗煤次之,夾鏡煤條帶和絲炭透鏡體,含黃鐵礦結核。煤巖類型以半亮型為主,半暗型次之。

                         、陲@微煤巖特征:

                          各煤層的顯微煤巖資料不多,根據南-14號孔煤芯樣,3#煤的顯微煤巖特征:有機組分以鏡質組為主,惰質組次之,無機組分以粘土類為主,見硫化鐵類,粘土類呈透鏡狀、浸染狀,硫化鐵類的黃鐵礦呈顆粒狀,偶見次生方解石。顯微煤巖組分見表1-3.

                         、泼旱幕瘜W性質及有害、微量元素

                          1)煤的化學性質

                         、。水分(Mad)

                          各煤層原、浮煤水分變化不大,各煤層原、浮煤水分分析見表1-4.

                         、;曳郑ˋd)

                          3#煤層原煤灰分較穩定,一般在13~16%,僅少數點>20%;15-1#煤層原煤灰分變化在14.49~38.06%之間;15-3#煤層原煤灰分變化在7.61~35.28%,各煤層原、浮煤灰分分析見表4-4.依據《GB/T15224.1-2004》煤炭質量分級(灰分)標準,各煤層灰分分級:3# 煤層屬低灰煤;15-1#和15-3#煤層屬中灰煤。各煤層煤灰分變化示意圖1-2.各煤層經浮選后灰分下降幅度較大,3#、15-1#和15-3#煤層降灰率分別為38%、57%和53%.


                         、蹞]發分(Vdaf)

                          五陽煤礦各煤層揮發分產率Vdaf在15%左右,在垂向上隨著煤層埋藏深度的增加,揮發分產率逐漸降低。揮發分分析見表4-5.

                         、芰蚍郑⊿t,d)

                          各煤層硫分化驗結果見表4-5.依化驗數據分析3#煤層原煤全硫含量<0.5%,15-1#、15-3#煤原煤全硫含量變化較大0.52~6.51%.

                          依據《GB/T15224.2-2004》煤炭質量分級(硫分)標準,用實測各煤層發熱量數據折算干燥基全硫,結果見表4-3.依據該標準進行煤的硫分分級:3#煤屬特低硫煤;15-1#煤屬中高硫煤;15-3#煤屬中硫煤。各煤層硫分變化示意圖1-3.

                          形態硫僅五-194孔15-3#煤層有化驗資料,形態硫中以硫鐵礦硫含量為主,占77%,有機硫含量次之,占22%,硫酸鹽硫含量很少,僅為1%.

                          山西組3#煤層全硫含量低于太原組15-1#、15-3#煤層,15-1#和15-3#煤層全硫經洗選后硫含量均有較大幅度降低,脫硫率分別為29%和44%.因此,在對本區太原組中高硫煤的開采過程中,采取適宜的脫硫方法將提高太原組煤層的利用價值,同時也能帶來更加可觀的社會效益和經濟效益。

                         、莅l熱量(Qgr,v,d)

                          影響煤的發熱量主要是水分和灰分。各煤層原、浮煤高位發熱量達29.97MJ/Kg以上,依據《GB/T15224.3-2004》煤炭質量分級(發熱量)標準,對各煤層發熱量進行分級:3#、15-1#和15-3#煤層均屬特高熱值煤。結果見表1-4.洗選后各煤層發熱量有不同程度的增高,如圖4-3所示。

                          1.4 其他開采技術條件

                          1.4.1瓦斯

                          根據《五陽井田勘探(精查)地質報告》有關瓦斯含量資料和3號煤層甲烷含量等值線圖,采用撫順煤科分院的科研成果"分源計算法預測礦井瓦斯涌出量"的計算方法,經計算五陽礦井的相對瓦斯涌出量為1.25m3/t,五陽礦井屬低瓦斯礦井。地質報告中采用煤科總院撫順分院的計算方法,計算出3號煤層屬非突出危險煤層。

                          1.4.2 煤塵

                          各煤層火焰長度在3~15mm之間,撲滅火焰的巖粉量為5~50%.各煤層煤塵均無爆炸危險性。

                          1.4.3煤的自燃

                          3、9號煤層屬不自燃煤層,15-2號煤層屬易自燃煤層,15-3號煤層屬不易自燃至易自燃煤層。

                          1.4.4地溫

                          井田內恒溫帶深度約為40m,溫度為9.5℃,略高于該地區常年平均氣溫 (8.9℃),本井田平均地溫梯度為1.8℃/100m,屬地溫正常區。

                          1.5 水文地質

                          1.5.1含水層及其水文地質特征

                          井田內鉆孔揭露的含水層為10層,其中中奧陶統峰峰組石灰巖巖溶裂隙含水層(Ⅰ)、二疊系下統山西組3號煤頂板砂巖裂隙含水層組(Ⅳ~Ⅶ)、基巖風化帶裂隙含水層(Ⅸ)對建井和開采3號煤層有一定影響,第四系孔隙含水層(Ⅹ)對立井施工有較大影響。其它5個含水層屬弱含水層,對礦井開采影響甚微。對礦井施工和開采有影響的5個含水層自下而上分敘如下:

                         、胖袏W陶統峰峰組O2f石灰巖巖溶裂隙含水層(Ⅰ)

                          本含水層埋藏深度為512.21m~799.29m,含水層厚度平均198.8m,由灰巖、泥巖等組成。上部60m巖溶裂隙不發育,下部有串珠狀小溶孔;但連通性差。結合區域和井田資料分析,井田內奧灰巖溶裂隙含水層富水性弱,水循環交替滯緩,地下水滯流或逕流不暢,但因受構造影響,局部有富水的可能。

                          井田內奧灰延深孔除701號孔因發生孔內事故外,其余見明顯含水層的鉆孔水位標高均與區域水位標高一致(+600m)而未見明顯含水層的鉆孔則水位標高差異較大,詳見表1-5:

                         、贫B系下統山西組含水層組(Ⅳ~Ⅶ)

                          本含水層組為碎屑巖裂隙含水層組,包括K7(Ⅵ)、3號煤層頂板(Ⅶ)及K8砂巖裂隙含水層,厚4.47~34.31m,平均22.23m,巖性以中、細粒砂巖為主,該含水層是3號煤層直接充水含水層。根據抽水試驗及鄰礦排水資料,該含水層富水性弱。

                         、腔鶐r風化帶裂隙含水層(Ⅸ)

                          由于基巖風化程度受構造、巖性、埋藏深度及氣侯等條件的影響,其富水性差異較大,裂隙發育程度也不同,厚度一般為50~70m,沿絳河兩岸可達150m,由于被第四系覆蓋,此含水層局部具承壓性,局部地段直接與第四系含水層發生水力聯系或出露地表,受大氣降水影響明顯。鄰近的常村礦井,井筒施工至本含水層時,涌水量達278m3/h.

                         、鹊谒南悼紫逗畬樱á

                          除井田北部基巖裸露區外廣泛分布,由北到南逐漸加厚,最大厚度達139.48m,平均44.53m,由粘土、砂質粘土及粗~粉砂及砂礫組成。富水性由砂、礫層發育程度而定,井田內水位動態變化受大氣降水影響明顯。

                          1.5.2井田內主要隔水層

                         、攀肯瞪辖y太原組底部及中統本溪組隔水層

                          由泥巖、鋁質泥巖、鐵質泥巖及局部夾砂巖透鏡體組成、透水性差,厚度為8.32~44.45m,平均20.76m.不整合于峰峰組灰巖巖溶裂隙含水層之上,阻隔其與上覆含水層的水力聯系。

                         、贫B系砂巖含水層層間隔水層

                          主要由泥巖、砂質泥巖組成,單層厚度為0.50~17.22m,透水性差,呈層狀分布于各含水層之間,形成平行復合結構。

                          2 井田境界和儲量
                          2.1  井田境界
                          2.1.1井田范圍
                          2.1.2井田尺寸
                          2.2礦井工業儲量
                          2.3  井田可采儲量
                          2.3.1安全煤柱留設原
                          2.3.2永久保護煤柱損失計算
                          2.3.3礦井可采儲量

                          3 礦井工作制度、設計生產能力及服務年限
                          3.1  礦井工作制度
                          3.1.1 礦井年工作日數的確定
                          3.1.2 礦井工作制度的確定
                          3.1.3 礦井每晝夜凈提升小時數的確定
                          3.2  礦井設計生產能力及服務年限
                          3.2.1 礦井生產能力的確定
                          3.2.2 礦井服務年限
                          3.2.3 井型校核

                          4 井田開拓
                          4.1井田開拓基本問題
                          4.1.1井硐形式的選擇、數目及配置
                          4.1.2 井筒位置的確定
                          4.1.3 工業場地的位置
                          4.1.4方案比較
                          4.2  礦井基本巷道
                          4.2.1 井筒
                          4.2.2 井底車場
                          4.2.3 井底車場硐室
                          4.2.4 礦井主要開拓巷道

                          5準備方式-帶區巷道布置
                          5.1煤層地質特征
                          5.1.1帶區位置
                          5.1.2帶區煤層特征
                          5.1.3 水文地質
                          5.1.4 地質構造
                          5.2帶區巷道布置及生產系統
                          5.2.1確定工作面推進方向
                          5.2.2帶區準備方式的確定
                          5.2.3 帶區巷道布置
                          5.2.4帶區生產系統
                          5.2.5 帶區生產能力及采出率

                          6采煤方法
                          6.1采煤工藝方法
                          6.1.1帶區煤層特征及地址條件
                          6.1.2確定采煤工藝
                          6.1.3回采工作面參數
                          6.1.4采煤工作面破煤、裝煤方式
                          6.1.5 采煤工作面支護方式
                          6.1.6循環放煤步距及采放比
                          6.1.7各工藝過程注意事項
                          6.1.8采煤工作面正規循環作業
                          6.2回采巷道布置
                          6.2.1 回采巷道布置方式
                          6.2.2 回采巷道參數

                          7井下運輸
                          7.1概述
                          7.1.1礦井設計生產能力及工作制度
                          7.1.2 運輸距離及載貨量
                          7.1.3 礦井運輸系統
                          7.2  帶區運輸設備選擇
                          7.2.1 設備選擇原則
                          7.2.2 帶區煤炭運輸設備選擇及驗算
                          7.3  大巷運輸設備選擇
                          7.3.1 運煤設備選擇及驗算
                          7.3.2 輔助運輸設備選擇

                          8 礦井提升
                          8.1   立井提升
                          8.1.1  設計依據和主要內容
                          8.1.2  提升容器的選型計算
                          8.1.3  提升鋼絲繩的選擇計算
                          8.1.4  提升機選擇
                          8.2   副井提升

                          9 礦井通風與安全
                          9.1  礦井通風系統選擇
                          9.1.1 選擇通風系統的原則
                          9.1.2 礦井通風方式的選擇
                          9.1.3 礦井主要通風機工作方式
                          9.1.4 帶區通風系統要求
                          9.1.5 工作面通風方式的選擇

                          9.2  全礦及帶區所需風量的計算
                          9.2.1 工作面所需風量的計算
                          9.2.2 掘進工作面需風量
                          9.2.3 硐室需風量
                          9.2.4 其他巷道所需風量
                          9.2.5 礦井總風量
                          9.2.6風量分配

                          9.3  全礦通風阻力計算
                          9.3.1 礦井通風阻力計算
                          9.3.2 兩個時期的礦井的總風阻和總等積孔
                          9.4  通風機選型
                          9.4.1 礦井通風設備的要求
                          9.4.2 選擇主要通風機
                          9.4.3 電動機選型

                          9.5  防止特殊災害的安全措施
                          9.5.1 防治瓦斯
                          9.5.2 防治煤塵
                          9.5.3 防治火災
                          9.5.4 防治水
                          10 設計礦井基本技術經濟指標

                          專題部分
                          煤礦瓦斯抽放技術
                          1. 概述
                          2.我國煤礦瓦斯抽放技術的發展
                          3.適合我國煤層賦存條件的典型瓦斯抽放方法
                          4.瓦斯抽放技術裝備
                          5、我國煤礦瓦斯抽放實例
                          5.1煤礦瓦斯抽放對我國煤礦生產的影響
                          5.2我國煤礦瓦斯抽放實踐

                          6、我國煤礦瓦斯抽放技術存的展望及存在的問題

                          6.1瓦斯抽放技術的展望

                          各煤炭企業根據各自實際,在把瓦斯用作民用燃料、工業燃料、發電和化工原料等方面,做出了積極的探索。截至2003年,我國實際瓦斯利用總量為62921萬m3.瓦斯的抽放利用,極大地促進了企業開展瓦斯抽放工作的積極性,不僅有效地緩解了礦井瓦斯災害,有效地改善了煤礦的安全生產條件,同時還解決了部分就業問題、取得了良好的經濟效益、社會和環境效益。提高煤礦瓦斯利用率,通過利用規模的擴大促進抽放規模的擴大,以利用促抽放、以抽放保安全,已成為當前瓦斯防治工作的一個特點。

                          半個世紀以來,中國煤礦瓦斯抽放技術雖有很大發展,但由于我國井工開采采煤量大,到2000年抽放礦井的產煤量僅占井工開采總產量的14.8%,抽放瓦斯量僅占井工開采礦井瓦斯涌出量的9.9%,故抽放瓦斯工作應進一步加強,今后瓦斯抽放技術發展的方向應圍繞以下幾方面:

                         。1)進行瓦斯抽放技術篩選及適用性研究,總結各項瓦斯抽放技術的應用情況、技術特點、適用范圍和條件,開展適用性研究。為全國各礦區的瓦斯抽放提供指導

                         。2)繼續研究試驗單一低透氣性煤層強化抽放技術,提高開采層預抽的抽放率,降低煤層的瓦斯涌出量,消除或降低煤層的突出危險性。

                         。3)研制功率大,故障率低,打鉆效率及成孔率高的新型鉆機及配套設備,完善打鉆工藝,解決松軟煤層打鉆及成孔問題。

                         。4)研究瓦斯抽放長鉆孔施工及定向技術,開發定向長鉆孔的監控裝置,保證鉆孔的各項參數能達到設計要求。

                         。5)繼續開采地面鉆孔抽放瓦斯試驗,真正做到先抽后采

                          6.2 存在的問題及解決辦法

                          盡管煤礦瓦斯抽放及防治工作表現出良好的發展勢頭,也得到的人們的廣泛關注,但我們必須清醒的認識到瓦斯事故任然很嚴重。安全形勢依然嚴峻,表現為以下幾個方面:一是瓦斯事故總量居高不下。2005年我國共發生瓦斯事故414起,死亡2171人,瓦斯事故占煤礦事故總量的13%.二是特大瓦斯事故頻發,我國煤礦企業發生一次死亡10人以上的瓦斯事故41起,死亡1331人,占煤礦特大事故總量的71%.三是小煤礦是瓦斯事故重災區,全年鄉鎮個體煤礦發生事故2480起,占總數的75%,百萬噸死亡率為5.5.其中瓦斯事故353起占全國瓦斯事故總數的85%.由此可見瓦斯問題是制約我國煤礦安全生產的主要因素,所以要想讓煤炭工業健康發展就必須處理好瓦斯問題。

                          當前,在瓦斯利用方面突出存在以下幾方面的問題:

                          一是瓦斯抽放技術與裝備比較落后。近年來雖然在瓦斯抽放理論與工程實踐方面取得了較大的進展,但目前我國礦井瓦斯平均抽出率僅有23%,而美國、澳大利亞等主要產煤國家的礦井瓦斯抽出率均在50%以上。我國煤礦瓦斯抽出率低,雖然有煤層自然條件差、透氣性低等原因,但抽放技術、抽放方法、抽放設備落后即抽放效果差是其中的主要原因。如我國自行開發生產的鉆機遠不能滿足要求;鉆進工藝落后、鉆進設備不配套等。

                          二是投入不足。1979年國務院曾以國發〔1979〕100號文規定了企業每年應在固定資產更新和技術改造費用中按一定比例提取資金用于改善勞動條件。后來,我國實行新的財務制度取消了這項規定,導致不少企業安全投入嚴重不足,直接影響到瓦斯抽放系統的建設、使用及更新改造。據統計,目前礦井瓦斯抽放系統單井投資在500萬元以上。由于前幾年安全生產欠賬較多,需補欠和改造的技術裝備和安全設施較多,雖然2004年發改委、財政部和國家安全生產監督管理局聯合下發了關于提取安全費用和煤礦維簡費用的通知,但企業難以在短時間內籌集較多資金用于建設完善瓦斯抽放系統。

                          三是瓦斯利用渠道不暢。雖然政府在制定發展規劃和產業政策時給予煤礦瓦斯抽放與利用多方面的支持,但在瓦斯發電上網方面等仍存在較多障礙,有的地方不允許上網,有的地方雖允許上網,卻壓低上網電價,這事實上將瓦斯發電拒之網外。有些地方的市政燃氣管網寧可用高污染的煤氣也不用煤礦瓦斯,導致開采利用瓦斯的煤礦企業處于一種虧損狀態。

                          四是缺乏必要的統一與協調。目前我國在煤礦瓦斯的抽放與利用管理方面存在嚴重的條塊分割現象,部門之間、企業之間、企業與部門之間各自為政,自行發展,形不成規模、形不成產業,地方與企業參與研究與開發的動力不足、積極性不高,嚴重阻礙著煤礦瓦斯抽放與利用工作的發展。

                          五是稅收、財政等鼓勵政策力度不足。為有效地提高瓦斯抽放率、減少煤礦瓦斯事故,國家曾出臺了一系列優惠政策,以鼓勵和支持煤礦開展瓦斯抽放利用工作。但由于稅費優惠政策力度不夠,加之瓦斯抽放利用具有高投入、高風險的特點,尤其是在勘探、開發的初期,投入資金較大,不僅難以吸引外部資金來礦區投資開發,就連煤礦本身積極性也不高,影響了瓦斯利用工作的廣泛開展。

                          針對煤礦瓦斯利用和以用促抽方面存在的突出問題,應進一步加大政策支持力度,盡快研究出臺一系列的鼓勵、支持政策,調動煤礦企業及社會的積極性,擴大煤礦瓦斯抽放規模、提高利用率,促進瓦斯利用產業的形成,為煤礦安全生產提供保障。

                          一是要提高財稅優惠幅度,保護和調動企業和社會開發利用煤礦瓦斯的積極性。煤礦瓦斯抽放及利用有利于煤礦安全生產和環境保護,應將煤礦瓦斯作為新型潔凈能源來對待,在稅費征收、科技投入等方面給予必要的優惠政策,給予免征資源稅、所得稅、增值稅、設備進口關稅、礦區使用費及探礦權稅等稅收,提供財政補貼和低息貸款、折舊優惠等優惠政策,大力鼓勵民間投資,吸取國外和社會投資,以保護和調動企業、社會開展煤礦瓦斯抽放與利用技術研究與開發的積極性。

                          二是要實施獎勵制度。為實現"以用促抽,以抽保安全"的目標,可借鑒美國等主要產煤國家的做法,對實施瓦斯抽放并實現資源化的煤礦企業實施獎勵制度,按照煤礦企業的實際瓦斯抽放利用量給以一定的資金補貼,鼓勵煤礦企業積極開發利用煤礦瓦斯。同時,清除體制與政策上的障礙,支持煤礦瓦斯發電上網,引導煤礦瓦斯進入城市天然氣管網,以提高瓦斯利用率,有效地促進瓦斯利用的快速發展。

                          三是要建立示范工程。煤礦瓦斯抽放與利用是一項綜合性的系統工程,投資大、風險高,煤礦企業和社會力量在進入這一新的領域時,存在一定的主客觀障礙。因此,國家應通過出臺支持和鼓勵性的政策,重點支持建設示范工程,用生動現實的實例向有關部門、地區、企業說明開發和利用煤礦瓦斯不僅可以有效解決煤礦在安全生產領域的突出問題,而且具有較為明顯的投入產出效益,推動煤礦瓦斯抽放利用不斷上臺階,促進瓦斯開發利用產業的迅速興起。作為示范工程的一部分,還可建立全國瓦斯抽放利用促進中心,國家委托其研究提出煤礦瓦斯抽放利用的技術方案、產業規劃和政策建議,為煤礦瓦斯開發利用產業的發展提供信息支持、技術支持等,以有力地促進煤礦瓦斯抽放與利用工作的健康、快速發展,實現保障安全、控制污染的雙重目標。

                          四是要加大投入。鑒于目前我國在瓦斯抽放利用方面還存在著諸如缺少有效提高煤層透氣性技術、水平長鉆孔技術、地面采動區抽放井技術、瓦斯提純技術等基礎性的技術問題,國家應加大對瓦斯抽放利用方面的投資力度,解決技術難題,盡快形成一套適合我國煤礦特點的礦井瓦斯開發利用工藝技術;同時,國家科技部門應將對煤礦瓦斯抽放與利用的研究開發列入中長期科技發展規劃,每年列入專項科研項目,撥付專項費用,專門用于礦井瓦斯抽放開發利用的理論研究與科技攻關。

                          根據《煤層氣(煤礦瓦斯)開發利用"十一五"規劃》,到2010年,我國瓦斯抽放量將達到1000Mm3,顯示了政府的強力愿望。即使按照目前的發展速度,預計到2010年,我國瓦斯抽煙放量至少能達到800Mm3,屆時煤礦瓦斯災害事故將顯著下降。

                          參 考 文 獻
                          [1] 徐永圻主編。煤礦開采學。徐州。中國礦業大學出版社。1999.
                          [2] 錢鳴高,劉聽成。礦山壓力及其控制。 北京。煤炭工業出版社。2003.11
                          [3] 中國礦業大學等編。井巷工程。 北京。 煤炭工業出版社。2003.12
                          [4] 劉過兵主編。采礦新技術。 北京。煤炭工業出版社。2002.11
                          [5] 楊孟達主編。煤礦地質學。 北京。煤炭工業出版社。2000.8
                          [6] 《綜采技術手冊》編委會主編。 綜采技術手冊。北京。 煤炭工業出版社。1997
                          [7] 張國樞主編。通風安全學。徐州。中國礦業大學出版社。2000.7
                          [8] 張榮立,何國緯,李鐸主編。采礦工程設計手冊(上、中、下)。北京。煤炭工業出版社。2003
                          [9] 國家建筑材料工業局編。建筑材料工業建設工程預算定額。北京。中國建筑工業出版社。2000.2
                          [10] 洪曉軍,陳軍主編。礦井運輸提升。徐州。中國礦業大學出版社。2005.6
                          [11] 《采礦手冊》編輯委員會編。采礦手冊。冶金工業出版社。1992.9
                          [12] 陳炎光,陳翼飛主編。中國煤炭開拓系統。徐州。中國礦業大學出版社。1996

                        致  謝

                          時光如梭,四年的大學生活馬上就要結束了。四年前的莽撞無知只有在回憶中才能依稀的可以看到。這些都離不開老師和同學的幫助以及自己的努力。本設計從擬定題目到定稿,歷時數月。整個設計是在張軍老師的精心指導下完成的。在本設計完成之際,首先我要向高文蛟老師致以誠摯的謝意。高老師治學嚴謹、學識淵博,平易近人,尤其是高老師嚴謹求實的治學態度、勤勤懇懇的工作作風深深的感染著我。從高老師身上我不僅學到了扎實的專業知識,也在怎樣為人處事等方面收益頗豐;另外在整個設計過程中,張軍老師、師皓宇老師等也都給了我許多的幫助和建議。在此我謹向老師們表示衷心的感謝和深深的敬意。

                          同時,我要感謝在四年的中曾經執教過我們專業課和基礎課的各位老師們,正是他們的傳道、授業、解惑,讓我掌握了豐富的專業知識,懂得了如何求知治學、如何為人處事,也讓我對今后的學習和工作更加充滿信心和希望。我還要感謝我的母校華北科技學院,是她為我提供了良好的學習和生活環境,讓我度過了四年豐富而充實的大學生活,為我的人生留下精彩的回憶。

                          另外,衷心感謝我的同窗同學們和安全工程學院的所有學友們,在我畢業論文寫作中,與他們的探討交流使我收益頗多;也正是他們無私的幫助和支持,使我更加懂得了團結合作的意義。

                          感謝各位老師、教授在百忙之中對本設計的評審,由于我的知識有限,其中避免不了有許多遺漏和錯誤之處,謝謝各位老師對本設計提出的批評和指正。

                          最后,再次向我尊敬的老師和親愛的同學們表示深深的謝意,他們給予我的教育、理解、關心和支持使我不斷進步。祝愿大家身體健康,萬事如意。

                        (如您需要查看本篇畢業設計全文,可點擊全文下載進行查看)

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