柿花田煤矿煤层气开发利用项目建议书Word格式.docx

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，向深部变为5～10°

，煤层沿走向稍有起伏，总体为一单斜构造。

依照勘探地质报告井田内共发觉断层7条。

地层断距大于30m的1条，地层断距小于30m的6条，详见要紧断层特点表。

在布置井筒的区域，地质报告中未标明断层，但实际遇见多条断层，煤层倾角显现较大变化，由原先的25°

变为51°

，构造比较复杂。

要紧断层特点表

断层

名称

性质

走向

倾向

倾角〔°

〕

落差

〔m〕

简要描述

备注

F1

正

NE－SW

70～82

约50

地表出露明显，延展长度1.9km。

F201－1

101

11

24—40

隐伏断层，钻孔中节理、裂隙发育，见明显的挤压现象。

F201－2

104

14

不详

隐伏断层，钻孔中节理、裂隙发育，岩心破裂。

F803

逆

100

10

隐伏断层，钻孔中见明显的挤压现象。

F602

98

8

隐伏断层，钻孔节理、裂隙发育，见严峻的挤压现象，岩心破裂。

F902

97

7

隐伏断层，钻孔中见挤压、错动现象及角砾岩。

F701

40

隐伏断层，钻孔中岩心破裂，擦面发育。

3.煤层及煤质

〔1〕煤层

本区含煤地层为龙潭组，含煤11～14层，一样12层。

煤层总厚5.31～9.20m，平均7.28m，含煤系数8.4%，含可采煤层2层〔7、10号〕，7号煤层为全区可采煤层，10号煤层为局部可采煤层。

煤层采纳厚度1.35～3.34m，平均2.29m，可采含煤系数2.6%。

7号煤层，全区最厚，平均1.52m，结构简单。

6号煤层为不可采煤层，其厚度变化无常，在布置井筒的位置该煤层曾发生过煤与瓦斯突显现象。

可采煤层特点见表。

可采煤层特征表

煤

组

层

煤层厚度〔m〕

煤层间距〔m〕

煤层结构

顶底板

岩性

稳固性

倾

角

〔°

容

重

〔t/m3〕

最小

最大

平均

夹石层数

夹石厚度〔m〕

顶板

底板

中煤组

7号

0.82

2.27

1.52

浅灰色粉砂岩

粉砂质泥岩

稳固

14~24

1.49

18

23

20

10号

0.53

1.07

0.77

1

0.1~

0.3

粉砂质泥岩、泥岩

较稳固

1.51

〔2〕煤质

可采煤层7号煤层灰分10.07～26.50%，平均17.24%，属中低灰分煤。

10号层灰分18.89～35.50%,平均26.58%,属中灰煤。

7号煤层原煤含硫0.37～2.83%，平均1.08%，属低中硫煤。

10号层原煤硫分为1.07～3.99%,平均2.22%,属中高硫煤。

原煤干燥无灰发热量两极值33.99～36.24MJ／㎏。

平均35.13MJ／㎏，收到基低位发热量为26.68MJ／㎏，为高热值煤。

矿井可采煤层为低中灰～中灰、低中硫～中高硫煤、高热值、高固定碳无烟煤。

4.煤层气〔瓦斯〕

⑴瓦斯含量

依照«

地勘报告»

显示，柿花田煤矿瓦斯自然组成：

CH4含量87.74～99.88%，平均96.62%，不含二氧化碳和重烃成分。

矿井开采深度愈深，瓦斯含量愈高。

各煤层瓦斯含量测定结果见表。

煤层瓦斯含量统计表

煤层

钻孔

煤层综合采纳〔m〕

自然瓦斯成份〔%〕

瓦斯含量〔ml/g.r〕

原煤瓦斯含量〔m3/t〕

深度

厚度结构

N2

CO2

CH4

重烃

2

9-2

234.30

0.12

99.88

17.13

13.88

8-2

177.76

1.10

0.32

99.68

21.09

17.08

12-2

199.32

1.03

2.88

97.12

12.28

9.95

4-1

270.42

12.26

87.74

12.68

10.43

6-1

112.61

1.38

1.66

98.34

9.35

7.69

6-2

617.23

1.64

1.46

98.54

23.82

19.59

203.51

0.85

3.86

96.14

23.79

19.56

8-3

322.14

0.54（0.05）0.75

4.43

95.57

14.20

11.68

295.40

0.77（0.05）0.10

1.42

98.58

16.16

11.78

130.43

0.93

9.18

90.82

10.56

7.70

275.68

0.20

99.80

20.77

15.14

222.95

0.78（0.10）0.05

7.55

92.45

25.45

18.55

8-4

556.94

0.70（0.40）0.16

1.27

88.67

13.27

9.67

⑵矿井实测瓦斯压力、瓦斯含量

矿井实测瓦斯压力、瓦斯含量统计表

煤层编号

测试地点

测点标高（m）

埋深（m）

测试时刻

压力〔MPa〕

含量〔m3/t〕

材料人行平硐以下370m以下主斜井

851.65

180

2007年6月

0.4

矿井测

111抽放回风巷西三石门以西30m

894.128

212

2020年3月

1.35

材料人行平硐以下248m以下主斜井

899.46

173

0.76

材料人行平硐以下422m以下主斜井

831.45

0.84

0.35

+750m西大巷副井车场以西6m

749.844

245

2020年8月

2.1

9

13绕道回风石门

833.561

181

2020年5月

1.02

950m水平

950.000

16.9355

南桐公司测

11071机巷

890.000

25.44

898.400

16.0153

重庆煤科院测

材料人行平硐以下248处

10.37

材料人行平硐以下795处

795.000

19.0502

⑶瓦斯梯度

同一煤层瓦斯含量随煤层埋深而增高，柿花田煤矿瓦斯梯度为14.6m／m3／t煤。

⑷矿井突出情形

矿井建矿以来发生煤与瓦斯突出12次，具体的突出情形见下表。

矿井突出情形统计表

编号

突出次

数〔次〕

突出强度〔t〕

瓦斯涌出量〔万m3〕

构造比率

〔%〕

3

160

73

1.2

6

159

155

1.25

50

83

1.6

80

26

0.48

⑸可采煤层瓦斯储量

柿花田煤矿初步设计»

，矿井可采煤层瓦斯储量为4.975×

108m3。

⑹可采煤层可抽瓦斯量

瓦斯可抽量是指在瓦斯储量中能被抽出的最大瓦斯量。

，瓦斯抽采率为42.3%，为此，矿井可抽瓦斯量为2.1047×

〔三〕矿井规模和系统布置

1.矿井资源储量及生产能力

矿井地质资源/储量为2803万t；

矿井工业资源/储量1739.15万t；

矿井设计资源/储量总计1491.15万t；

矿井可采储量1155.42万t。

按30万t/a设计规模运算，矿井服务年限为25.7年。

2.矿井开拓

矿井采纳斜井开拓，底板集中运输大巷运输，多水平布置，上下山分区式分层开采。

3.水平划分

该矿煤层赋存标高为+1350m至+200m，高差约1100m,依照煤层赋存特点，结合煤炭资源量、生产能力和开拓方式，将矿井划分为两个水平，即+750m水平及+500m水平，时期垂高250m。

+750m标高以上为第一水平，+500m标高为第二水平，水平之间采纳暗斜井连接。

4.采区布置

+900m排水大巷以上与祝家煤矿西翼边界小块段划分为14采区外；

一水平沿+750m运输大巷从东至西分别划分为3个上山采区，即11、12、13采区。

二水平沿+500m运输大巷从东至西分别布置3个上山采区及3个下山采区，分别为21、22、23采区及31、32、33采区。

目前，该矿正在布置一水平的11采区及14采区。

5.矿井通风

矿井通风方法为抽出式，通风方法为中央边界式。

东翼安设FBCDZNo.18型对旋式轴流通风机二台，通风机额定风量2412～5364m3/min，风压888～3354Pa。

配置YBBPF型10极变频调速电机（132kW、380V）四台。

⑵西翼安设FBCDZNo.18型对旋式轴流通风机二台，通风机额定风量：

3240～4500m³

/min，风压：

1426～2700Pa。

配置YBBPF型10极变频调速电机（160kW、380V）四台。

6.系统布置

⑴通风系统

各工作面均有独立的通风系统。

11采区鲜风经主、副斜井和材料、行人平硐进入，到达工作面后，乏风经回风斜井回风。

14采区均有独立进、回风斜井。

⑵供电系统

矿井地面有35kV变电所一座，容量2×

5000KVA，有双回路马柿线和庙柿线供电。

井下＋750m水平有中央变电所，容量1200KVA，双回路供电。

中央变电所内选用二台KBSG型和二台KBSGZY型变压器和移动变电站，其中两台为局扇专用变压器，另外一台变压器和一台移动变电站分别为工作面供电。

⑶供风

地面压风机房安设LGH-22/8GGA型螺杆式空气压缩机1台，SCR180II型螺杆式空气压缩机2台，排气压力0.8MPa,供气量22m3-40m3/min,。

从地面压风房敷设一趟Ф159mm无缝钢管，经管子井到运输大巷，再用Ф108㎜管子进入个运输石门，工作面采纳Ф108㎜或Ф57㎜钢管。

⑷供水

地面有容量为600m³

的高位水池一座，高位水池里的水源由地面生活水泵房两台多级离心泵提供，高位水池通过高低差把水送到井下或者地面用水。

⑸排水系统

+750m水平有中央水泵房一座，安设潜水电泵：

ZQ550-191/5-450/W-S，四台，其中正常涌水量时，一台潜水泵工作，三台潜水泵备用。

+750m水平涌水经中央水泵房沿副提升斜井至+900m排水沟，水再经+900m东排水大巷流出地面。

⑹抽放系统

瓦斯抽放泵房选用2BEC42型水环式真空泵四台工作，配套防爆型电机〔132kW、660V〕4台。

矿井安设高、低负压瓦斯抽采管路各一套，地面铺设DN400mm、DN300mm各一趟焊接钢管，管子井至运输巷铺设各一趟DN400mm、DN300mm聚乙烯复合管作为主管，石门及抽放巷铺设DN300mm或DN250mm的聚乙烯复合管为支管，构成瓦斯抽放系统。

⑺瓦斯发电系统

矿井地面建设有低浓度瓦斯发电厂一座，现安装有500GFWd型低浓度瓦斯发电机组4台〔两台检修，两台工作〕，装机容量2000kw。

在瓦斯浓度10%，流量2800m3/h，压力5Kpa/min状况下，每方纯量瓦斯发2.7度电，发电机组发出的电与地面变电站并网。

四、项目建设的内容与规模

矿井可建设1000万Nm3/年规模的煤层气〔瓦斯〕提纯制作压缩天然气〔CNG〕项目。

五、项目建设年限

依照四川省达科特能源科技公司编制的«

贵州能源公司柿花田煤矿含氧煤层瓦斯气分离回收甲烷生产1000万Nm3/年CNG项目技术方案»

，建设年限为13个月〔10个月安装，3个月调试〕。

六、项目拟建地点

贵州金宏煤炭开发柿花田煤矿。

第二章项目建设的必要性和可利用条件

一、项目建设的必要性

1.煤炭行业目前面临的状况

煤炭行业受欧债、美债危机对国际经济阻碍，进而导致国内出口市场减少；

同时受国外经济危机阻碍，导致国际煤炭需求减少，价格回落较大，和国内煤炭形成严峻倒挂；

进口煤在国内沿海都市所占比重越来越大；

国内经济增速放缓导致国内煤炭市场资源相对过剩，造成目前煤炭行业不景气。

国内宏观经济下滑、进口煤炭猛增，煤炭产能的严峻过剩；

在〝十一五〞期间，中国煤炭行业投资煤炭产能，将在近期集中开释，进一步加剧煤炭供应过剩，宏观调控的重拳也落到煤炭行业头上。

目前正是开发新能源的大好时机。

2.柿花田煤矿目前的状况

贵州渝能公司所属5个矿井，受煤炭市场的阻碍，建设资金专门紧张，于2013年5月24日实施了〝缓二建三〞的战略调整，柿花田煤矿是暂缓建设矿井之一，目前全矿井只留20余人留守，负责矿井的正常的矿井通风、瓦斯抽放和瓦斯发电等工作，全矿井所有系统均已闲置。

现在进行瓦斯抽采利用，有充足时刻及空间。

3.国家对新能源的政策

煤层气是重要的资源，我国煤层气资源专门丰富，加快煤层气资源的开发利用，化害为利，变废为宝，不仅能够减少煤矿安全事故，减少温室气体排放，爱护生态环境，也能促进能源的合理和有效利用，转变增长方式，提高经济效益。

为此，国家颁布了煤层气利用的相关文件，专门是财政部出台«

关于煤层气〔瓦斯〕开发利用补贴的实施意见»

，规定了中央财政按0.2元/立方米煤层气〔折纯〕标准对煤层气开采企业进行补贴，在中央财政补贴的基础上，地点财政可依照当地煤层气开发利用情形对煤层气开发利用给予适当补贴。

柿花田煤矿是煤与瓦斯突出矿井，瓦斯资源专门丰富，利用矿井暂缓建设的时机，进行瓦斯抽采利用，既充分利用了资源，又获得国家对新能源整车的补贴。

4.国家对环保和生态的要求

全球气候变暖，要紧是人类使用化石燃料排放的大量二氧化碳以及其它温室气体的增温效应造成的，甲烷燃烧产生对大气的危害是CO2的21倍，在科学界差不多达成共识，推测以后50～100年，全球〔专门我国〕的气候将连续向变暖的方向进展，减少温室气体排放、减暖气候变化是«

联合国气候框架公约»

和«

京都议定书»

的要紧目标。

随着我国领导人在«

上签字，我国差不多成为该议定书的缔约方，因此，在法律资格上，我国差不多成为有资格的清洁进展机制，对生态的破坏将会越来越受到国家部门的严格制裁和处罚。

5.煤炭开采的安全需要

瓦斯是一种窒息性气，达到一定浓度会使人处于昏迷状态，甚至窒息死亡。

瓦斯能燃烧，能爆炸，井下一旦发生瓦斯爆炸，产生高温、高压和大量有害气体〔CO、CO2等〕，并形成破坏力专门强的冲击波，不仅危害职工生命，而且严峻地摧残矿井巷道和设备，甚至造成矿毁人亡。

有时还可能引起煤层爆炸和井下火灾，从而扩大了灾难的严峻程度。

煤与瓦斯突出是煤矿又一严峻灾难。

它能使工作面或巷道充满瓦斯，造成窒息和爆炸条件；

能破坏通风系统，造成风流紊乱或短时逆转；

突出的煤、岩不能堵塞巷道，破坏支架、设施和设备。

煤矿开采的要紧资源是煤炭，随之伴生的瓦斯将威逼矿井的安全生产，为落实国家安全生产法律法规，矿井煤炭开采前务必对瓦斯进行治理，便于为以后安全生产制造条件。

6.地点政府对煤矿企业的要求

贵州省为了加快大中型煤矿建设步伐，确保煤炭正常供应，贵州省政府决定，对已取得采矿权，无正当理由2年未开工建设的煤矿，将由省有关部门依法收回采矿权，并重新改变业主。

为此，作为差不多暂缓建设的矿井，不得不考虑地点政府的意见，对矿井进行瓦斯抽采利用，也是对矿井的建设的一种方式。

二、项目建设条件

〔一〕技术条件

1.煤层瓦斯透气性

矿井在施工过程中实测得煤层瓦斯透气性差不多参数见表。

煤层瓦斯差不多参数表

瓦斯放散初速度〔△P〕

煤的牢固系数〔f〕

百米钻孔瓦斯流量

m3/〔min.hm〕

钻孔瓦斯流量衰减系数〔d-1〕

煤层透气性

〔m2/MPa2.d〕

25～27

0.3～0.5

0.033

0.1433

0.200

25～30

0.52～0.87

0.619～0.9

0.0108～0.4333

2.122～10.734

44

0.21

/

2.煤层预抽瓦斯的难易程度

抽放难易程度分类见表。

煤层预抽瓦斯难易程度分类表

指标

难易程度

钻孔瓦斯流量衰减系数〔β〕

〔d-1〕

煤层的透气性系数〔λ〕（m2/MPa2.d）

容易抽放

＜0.003

＞10

能够抽放

0.003～0.05

10～0.1

较难抽放

＞0.05

＜0.1

按照«

煤矿瓦斯抽放规范»

，结合本矿井煤层瓦斯差不多参数，柿花田煤矿煤层属于能够抽放煤层。

3.矿井瓦斯治理机构及人员

柿花田煤矿差不多对瓦斯进行了抽采利用——瓦斯发电，现在仍旧保留着瓦斯发电厂和瓦斯实验室，把握瓦斯抽采技术，多数瓦斯抽采的专业人员来自南桐矿业公司，南桐矿业公司所属矿井均属于煤与瓦斯突出矿井，在治理瓦斯方面有50-70年的体会。

该矿工程技术人员齐备，有专门的瓦斯抽采机构及人员。

4.煤层气〔瓦斯〕抽采技术方案

柿花田煤矿目前处于暂缓建设期间，矿井差不多停止了所有采掘活动，为了充分利用现有井巷、抽采系统、瓦斯发电系统，在暂缓建设期间对瓦斯〔煤层气〕进行抽采利用，煤层气〔瓦斯〕抽采方式有两种方式。

第一种：

利用布置在煤系底板的茅口抽放巷，施工穿层钻孔贯穿整个煤系，钻孔沿煤层走向和倾向平均布置，间距操纵在不大于50m以内，操纵整个块段的所有煤层。

然后采纳高压水力压裂技术，对所有煤层进行水力压裂，提高可抽系数，最后全部堵孔进行抽放。

钻孔布置具体见图。

第二种：

利用布置在煤系中部的专用抽采巷，在专用抽采巷顶、底板分别施工穿层钻孔贯穿整个煤系，钻孔沿煤层走向和倾向均有布置，间距操纵在不大于50m以内，操纵整个块段的所有煤层。

然后高压水力压裂技术，对所有煤层进行水力压裂，提高可抽系数，最后全部封孔进行抽放。

〔二〕资源条件

1.可采煤层瓦斯资源

，可采煤层瓦斯资源量只是井田范畴内各可采煤层瓦斯资源量，井田范畴内的不可采煤层及围岩所赋存的瓦斯总量不在其中。

可采煤层气地质储量估算表

瓦斯平均含量

煤层厚度

资源量

质量密度

煤层气资源量

m3/t

m

万t

t/m3

108m3

13.79

1.57

3064

4.225256

12.56

597

0.749832

合计

3661

4.975

2.全矿井瓦斯资源

，矿井瓦斯资源储量运算范畴包括井田范畴内各可采煤层、不可采煤层及围岩所赋存的瓦斯总量。

其中不可采煤层的瓦斯资源量按煤层的厚薄比例进行估算，围岩瓦斯资源量按可采煤层瓦斯资源量的10%估算，可抽系数仍按42.3%运算。

矿井煤层气地质储量及可抽量估算表

类别

储量万t

瓦斯含量m3/t

瓦斯储量108m3

可抽系数

可抽瓦斯量108m3

可采煤层

7煤

4.225

0.423

1.787

煤厚1.52m

10煤

0.750

0.317

煤厚0.77m

小计

4.975

2.104

总厚2.29m

不可采煤层

10.841

4.586

煤厚4.99m，按可采层厚度比例运算的瓦斯储量

岩层

0.498

0.42