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1、 贵州渝能企业柿花田煤矿 瓦斯综合开发利用项目 建 议 书 贵州金宏煤炭开发 二〇一三年十二月 柿花田煤矿煤层气综合开发利用项目提议书 目 录 第一章 总论 - 4 - 一、项目名称： - 4 - 二、项目单位： - 4 - 三、柿花田煤矿概况 - 5 - （一）矿井概况及地质特征 - 5 - 1.矿井概况 - 5 - 2.井田范围及周围情况 - 5 - 3.交通位置 - 5 - 4.地形地貌 - 6 - 5.气象、地震 - 6 - 6.水文 - 6 - （二）开采条件 - 7 - 1.矿区
2、地层 - 7 - 2.结构 - 7 - 3.煤层及煤质 - 8 - （1）煤层 - 8 - （2）煤质 - 9 - 4.煤层气（瓦斯） - 9 - ⑴瓦斯含量 - 9 - ⑵矿井实测瓦斯压力、瓦斯含量 - 10 - ⑶瓦斯梯度 - 11 - ⑷矿井突出情况 - 11 - ⑸可采煤层瓦斯储量 - 11 - ⑹可采煤层可抽瓦斯量 - 12 - （三）矿井规模和系统部署 - 12 - 1.矿井资源储量及生产能力 - 12 - 2.矿井开拓 - 12 - 3.水平划分 - 12 - 4.采区部署 - 13 - 5.矿井通风 - 13 - 6.系统部署 - 13 -
3、 ⑴通风系统 - 13 - ⑵供电系统 - 14 - ⑶供风 - 14 - ⑷供水 - 14 - ⑸排水系统 - 14 - ⑹抽放系统 - 15 - ⑺瓦斯发电系统 - 15 - 四、项目建设内容和规模 - 15 - 五、项目建设年限 - 16 - 六、项目拟建地点 - 16 - 第二章 项目建设必需性和可利用条件 - 16 - 一、项目建设必需性 - 16 - 1.煤炭行业现在面临情况 - 16 - 2.柿花田煤矿现在情况 - 17 - 3.国家对新能源政策 - 17 - 4.国家对环境保护和生态要求 - 17 - 5.煤炭开采安全需要 - 18 - 6.
4、地方政府对煤矿企业要求 - 19 - 二、项目建设条件 - 19 - （一）技术条件 - 19 - 1. 煤层瓦斯透气性 - 19 - 2.煤层预抽瓦斯难易程度 - 19 - 3.矿井瓦斯治理机构及人员 - 20 - 4.煤层气（瓦斯）抽采技术方案 - 20 - （二）资源条件 - 21 - 1.可采煤层瓦斯资源 - 21 - 2.全矿井瓦斯资源 - 21 - 3.可采区域煤层气资源 - 22 - ⑴可采区域面积 - 22 - ⑵可采区域抽采系数确实定 - 22 - ⑶可采区域煤层气（瓦斯）资源量估算 - 23 - ⑷后续煤层气（瓦斯）资源量估计 - 24 - （
5、三）井下系统条件 - 24 - 1.井巷系统 - 24 - 2.机安系统 - 25 - （四）现有设施、设备条件 - 25 - （五）地面场地条件 - 25 - 第三章 项目投资效益评定 - 26 - 一、煤层气抽采成本 - 26 - 1.抽采钻孔直接成本 - 26 - ⑴钻孔部署方法 - 26 - ⑵矿井抽采钻孔进尺量 - 26 - ⑶钻孔单价确定 - 26 - ⑷钻孔直接成本费用 - 27 - 2.辅助成本 - 27 - 3.抽采系统运行成本 - 28 - 二、煤层气利用方法 - 29 - 1.发电 - 29 - 2.CNG利用 - 29 - 三、发电和
6、煤层气提纯(CNG)利用系统投入 - 29 - 1.煤层气发电增加投入 - 29 - 2.CNG新增投入 - 30 - 四、提纯(CNG)利用系统运行成本 - 30 - 五、运行管理费用 - 31 - 1.管理人员配置及工资计划 - 31 - 2.CNG运行管理费用 - 31 - 六、项目投资、效益经济分析 - 32 - 1.发电方法投资、效益分析 - 32 - 2.CNG方法投资、效益分析 - 33 - 3.经济比较 - 33 - 4.间接效益分析 - 34 - 第四章 项目投资运行方法 - 35 - 一、柿花田独立投资开发利用 - 35 - 二、合资合作开发利
7、用 - 35 - 第五章 项目提议 - 36 - 一、项目建设可行性 - 36 - 二、利用方法选择 - 36 - 三、投资运行方法 - 37 - 第一章 总论 一、项目名称： 柿花田煤矿煤层气（瓦斯）综合开发利用项目。 二、项目单位： 贵州金宏煤炭开发有限责任企业。 三、柿花田煤矿概况 （一）矿井概况及地质特征 1.矿井概况 贵州金宏煤炭开发是一个国有企业，是贵州渝能企业全资子企业，企业于12月27日成立，含有独立法人资格，柿花田煤矿于10月开工建设。 2.井田范围及周围情况 矿井田范围共由20个拐点坐标圈定，矿井井田平均走向长5.3
8、km,倾斜宽2.3km，面积12.3632㎡，开采深度为+1350m～+200m。 井田周围除枫香镇煤矿已整合外，浅部还有祝家煤矿、东部有大坪煤矿。未整合二个矿井年产3～6万t左右 。在关井压产前还有零星小窑分布，其开采深度不能确定，但在本矿井口周围，仅有一个小窑，开采深度不足30m，且煤炭仅作为当地民用煤。所以，对本矿开采影响不大。 3.交通位置 矿井在贵州省遵义县枫香镇境内西北面，行政隶属枫香镇管辖。遵义至茅台高速公路由井田西端外围经过，西北部和南东部有枫香至平正、枫香至纸房简易公路。井田中心距枫香镇约10㎞，距贵遵公路（马家湾站）46㎞，距遵义县城约55㎞，至遵义市62㎞，至贵阳市
9、186㎞。距鸭溪电厂约29㎞，交通较为方便。 4.地形地貌 区内属中高山地貌。含煤地层地势侵蚀型槽状展布，槽内地势较平缓，沿地层走向呈高低起伏。三迭系地层岩溶发育。夜郎组玉龙山段及长兴组形成陡崖及山岭，呈南东向延伸；茅草铺组在该区北东形成另一组陡崖及山岭，两组山岭之间形成沟谷，干溪河横穿其中；河南部地层多形成同向坡。地面植被较发育，灌木、杂草丛生，小冲沟也较多，并呈树枝状展布。区内最高点在仰天窝一带，海拔+1500m，最低点在干溪河，海拔+825m，高差625m。 5.气象、地震 本区气候属亚热带季风山地温润类型，较温和，以夏季降雨量偏大为特征，冬春二季多为干旱，年平均气温14.7℃，
10、年平均降雨量1003.4㎜，冬季平均凌冬期8天左右。 6.水文 井田内可采煤层大部在侵蚀基准面之下，地下水关键补给起源为大气降水。地表水、地下水自然排泄条件良好。地下水动态受季节改变控制，且地下水是地表水关键补给起源。 大气降水是关键充水水源。井田内多数含水层裸露，可直接接收大气降水补给。 区内溪沟不发育，但切割较深，流量大多为季节性，仅干溪河、炉塘坝小溪常年有水，炉塘坝最小流量37.5l／s，最大流量279.9l／s，干溪河最小流量为70.7l／s，最大流可达8292l／s。雨季暴涨，预防地表水溃入。 （二）开采条件 1.矿区地层 区域出露地层在震旦系至第四系地层序列中，除缺失
11、泥盆系、石碳系、三叠系上统、白垩系及第三系地层外，其它全部有分布。 井田出露地层由下而上分别有下二叠统茅口组、上二叠统龙潭组、长兴组、下三叠统夜郎组之沙堡湾段、玉龙段、九级滩段、下茅草铺组和第四系。 2.结构 柿花田煤矿井田在长岗向斜南东翼，地层走向北东东，倾向通常320°～350°，倾角浅部陡，深部缓，西部陡，东部缓，浅部通常为20°～45°，向深部变为5～10°，煤层沿走向稍有起伏，总体为一单斜结构。 依据勘探地质汇报井田内共发觉断层7条。地层断距大于30m1条，地层断距小于30m6条，详见关键断层特征表。在部署井筒区域，地质汇报中未标明断层，但实际遇见多条断层，煤层倾角出现较大改
12、变，由原来25°变为51°，结构比较复杂。 关键断层特征表 断层 名称 性 质 走向 倾向 倾角（°） 落差 （m） 简明描述 备注 F1 正 NE－SW NE－SW 70～82 约50 地表出露显著，延展长度1.9km。 F201－1 正 101 11 24—40 11 隐伏断层，钻孔中节理、裂隙发育，见显著挤压现象。 F201－2 正 104 14 不详 14 隐伏断层，钻孔中节理、裂隙发育，岩心破碎。 F803 逆 100 10 不详 10 隐伏断层，钻孔中见显著挤压现象。 F602 逆
13、 98 8 不详 8 隐伏断层，钻孔节理、裂隙发育，见严重挤压现象，岩心破碎。 F902 正 97 7 不详 7 隐伏断层，钻孔中见挤压、错动现象及角砾岩。 F701 正 98 8 40 8 隐伏断层，钻孔中岩心破碎，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，通常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。煤层采取厚度1.35～3.34m，平均2.29m，可采含煤系数2.6%。7号煤层，全区最厚，
14、平均1.52m，结构简单。6号煤层为不可采煤层，其厚度改变无常，在部署井筒位置该煤层曾发生过煤和瓦斯突出现象。可采煤层特征见表。 可 采 煤 层 特 征 表 煤 组 煤 层 煤层厚度（m） 煤层间距（m） 煤层结构 顶底板 岩性 稳定性 倾 角 （°） 容 重 （t/m3） 最小 最大 平均 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 0 0 浅灰色粉砂岩 粉砂质泥岩 稳定 14~24 1.49 18 23 20 中煤组 10号
15、0.53 1.07 0.77 1 0.1~ 0.3 粉砂质泥岩、泥岩 粉砂质泥岩 较稳定 14~24 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。 原煤干燥无灰发烧量两极值33.99～36.24MJ／㎏。平均35.13MJ／㎏，收到基低位发烧量为26.68MJ／㎏，为高热值煤。 矿井可采煤层为低中灰～中灰、低中
16、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 依据《地勘汇报》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份。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 煤层综合采取（m） 自然瓦斯成份（%） 瓦斯含量（ml/g.r） 原煤瓦斯含量（m3/t） 底板 深度 厚度结构 N2 CO2 CH4 重烃 CO2 CH4 2 9-2 234.30 1.07 0.12 99.88 17.13 13.88
17、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 7 4-1 270.42 1.52 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 8-2 203.51 0.85 3.86 96.14
18、23.79 19.56 8-3 322.14 0.54(0.05)0.75 4.43 95.57 14.20 11.68 10 4-1 295.40 0.77(0.05)0.10 1.42 98.58 16.16 11.78 6-1 130.43 0.93 9.18 90.82 10.56 7.70 9-2 275.68 0.20 99.80 20.77 15.14 8-2 222.95 0.78(0.10)0.05 7.55 92.45 25.45 18.5
19、5 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) 测试时间 压力（MPa） 含量（m3/t） 备注 7 材料人行平硐以下370m以下主斜井 851.65 180 6月 0.4 矿井测 7 111抽放回风巷西三石门以西30m 894.128 212 3月 1.35 10 材料人行平硐以下248m以下主斜井 899.46 173 6月 0.76
20、 10 材料人行平硐以下422m以下主斜井 831.45 180 6月 0.84 10 111抽放回风巷西三石门以西30m 894.128 212 3月 0.35 10 +750m西大巷副井车场以西6m 749.844 245 8月 2.1 9 13绕道回风石门 833.561 181 5月 1.02 7 950m水平 950.000 16.9355 南桐企业测 7 11071机巷 890.000 25.44 7 898.400
21、 16.0153 重庆煤科院测 10 材料人行平硐以下248处 10.37 10 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矿井突出情况 矿井建矿以来发生煤和瓦斯突出12次，具体突出情况见下表。 矿井突出情况统计表 煤层 编号 突出次 数（次） 突出强度（t） 瓦斯涌出量（万m3） 结构比率 （%） 最大 平均 最大 平均 2 3 160 73 1.2 0.85 100 6
22、2 159 155 1.25 0.93 50 7 6 180 83 1.6 0.82 80 9 1 26 26 0.48 0.48 100 ⑸可采煤层瓦斯储量 依据《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最大瓦斯量。依据《柿花田煤矿初步设计》，瓦斯抽采率为42.3%，为此，矿井可抽瓦斯量为2.1047×108m3。 （三）矿井规模和系统部署 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
23、量总计1491.15万t；矿井可采储量1155.42万t。按30万t/a设计规模计算，矿井服务年限为25.7年。 2.矿井开拓 矿井采取斜井开拓，底板集中运输大巷运输，多水平部署，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,依据煤层赋存特点，结合煤炭资源量、生产能力和开拓方法，将矿井划分为两个水平，即+750m水平及+500m水平，阶段垂高250m。+750m标高以上为第一水平，+500m标高为第二水平，水平之间采取暗斜井连接。 4.采区部署 +900m排水大巷以上和祝家煤矿西翼边界小块段划分为14采区外；一水平沿+750m运
24、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部署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。现在，该矿正在部署一水平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：1
25、426～2700Pa。配置YBBPF型10极变频调速电机(160kW、380V ) 四台。 6.系统部署 ⑴通风系统 各工作面全部有独立通风系统。11采区鲜风经主、副斜井和材料、行人平硐进入，抵达工作面后，乏风经回风斜井回风。14采区全部有独立进、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1200 KVA，双回路供电。中央变电所内选择二台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
26、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22m3-40 m3/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，工作面采取Ф108㎜或Ф57㎜钢管。 ⑷供水 地面有容量为600m³高位水池一座，高位水池里水源由地面生活水泵房两台多级离心泵提供，高位水池经过高低差把水送到井下或地面用水。 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
27、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 瓦斯抽放泵房选择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聚乙烯复合管为支管，组成瓦斯抽放系统。 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kw。在瓦斯浓度
28、10%，流量2800 m3/h，压力5Kpa/ min情况下，每方纯量瓦斯发2.7度电，发电机组发出电和地面变电站并网。 四、项目建设内容和规模 矿井可建设1000万Nm3/年规模煤层气（瓦斯）提纯制作压缩天然气（CNG）项目。 五、项目建设年限 依据四川省达科特能源科技企业编制《贵州能源企业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 项目建设必需性和可利用条件 一、项目建设必需性 1.煤炭行业现在面临情况 煤炭行业受欧债、
29、美债危机对国际经济影响，进而造成中国出口市场降低；同时受国外经济危机影响，造成国际煤炭需求降低，价格回落较大，和中国煤炭形成严重倒挂；进口煤在中国沿海城市所占比重越来越大；中国经济增速放缓造成中国煤炭市场资源相对过剩，造成现在煤炭行业不景气。中国宏观经济下滑、进口煤炭猛增，煤炭产能严重过剩；在“十一五”期间，中国煤炭行业投资煤炭产能，将在近期集中释放，深入加剧煤炭供给过剩，宏观调控重拳也落到煤炭行业头上。现在正是开发新能源大好时机。 2.柿花田煤矿现在情况 贵州渝能企业所属5个矿井，受煤炭市场影响，建设资金很担心，于5月24日实施了“缓二建三”战略调整，柿花田煤矿是暂缓建设矿井之一，现在全
30、矿井只留20余人留守，负责矿井正常矿井通风、瓦斯抽放和瓦斯发电等工作，全矿井全部系统均已闲置。此时进行瓦斯抽采利用，有充足时间及空间。 3.国家对新能源政策 煤层气是关键资源，中国煤层气资源很丰富，加紧煤层气资源开发利用，化害为利，变废为宝，不仅能够降低煤矿安全事故，降低温室气体排放，保护生态环境，也能促进能源合理和有效利用，转变增加方法，提升经济效益。为此，国家颁布了煤层气利用相关文件，尤其是财政部出台《相关煤层气（瓦斯）开发利用补助实施意见》，要求了中央财政按0.2元/立方米煤层气（折纯）标准对煤层气开采企业进行补助，在中央财政补助基础上，地方财政可依据当地煤层气开发利用情况对煤层气开
31、发利用给合适补助。柿花田煤矿是煤和瓦斯突出矿井，瓦斯资源很丰富，利用矿井暂缓建设时机，进行瓦斯抽采利用，既充足利用了资源，又取得国家对新能源整车补助。 4.国家对环境保护和生态要求 全球气候变暖，关键是人类使用化石燃料排放大量二氧化碳和其它温室气体增温效应造成，甲烷燃烧产生对大气危害是CO2 21 倍，在科学界已经达成共识，估计未来 50～100 年，全球（尤其中国）气候将继续向变暖方向发展，降低温室气体排放、减暖气候改变是《联合国气候框架条约》和《京全部议定书》关键目标。伴随中国领导人在《京全部议定书》上签字，中国已经成为该议定书缔约方，所以，在法律资格上，中国已经成为有资格清洁发展机制
32、对生态破坏将会越来越受到国家部门严厉制裁和处罚。 5.煤炭开采安全需要 瓦斯是一个窒息性气，达成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），并形成破坏力很强冲击波，不仅危害职员生命，而且严重地摧毁矿井巷道和设备，甚至造成矿毁人亡。有时还可能引发煤层爆炸和井下火灾，从而扩大了灾难严重程度。煤和瓦斯突出是煤矿又一严重灾难。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；突出煤、岩不能堵塞巷道，破坏支架、设施和设备。煤矿开采关键资源是煤炭，随之伴生瓦斯将威胁矿井安全生
33、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发明条件。 6.地方政府对煤矿企业要求 贵州省为了加紧大中型煤矿建设步伐，确保煤炭正常供给，贵州省政府决定，对已取得采矿权，无正当理由2年未开工建设煤矿，将由省相关部门依法收回采矿权，并重新改变业主。为此，作为已经暂缓建设矿井，不得不考虑地方政府意见，对矿井进行瓦斯抽采利用，也是对矿井建设一个方法。 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基础参数见表。 煤层瓦斯基础参数表 煤层编号 瓦斯放散初速度（△P） 煤坚固系数（f） 百米钻孔
34、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） 7 25～27 0.3～0.5 0.033 0.1433 0.200 10 25～30 0.52～0.87 0.619～0.9 0.0108～0.4333 2.122～10.734 9 44 0.21 / / / 2.煤层预抽瓦斯难易程度 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） 煤层透气性系数（λ） (m2/MPa2.d) 轻易抽放 ＜0.003
35、 ＞10 能够抽放 0.003～0.05 10～0.1 较难抽放 ＞0.05 ＜0.1 根据《煤矿瓦斯抽放规范》，结合本矿井煤层瓦斯基础参数，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 柿花田煤矿已经对瓦斯进行了抽采利用——瓦斯发电，现在仍然保留着瓦斯发电厂和瓦斯试验室，掌握瓦斯抽采技术，多数瓦斯抽采专业人员来自南桐矿业企业，南桐矿业企业所属矿井均属于煤和瓦斯突出矿井，在治理瓦斯方面有50-70年经验。该矿工程技术人员齐备，有专门瓦斯抽采机构及人员。 4.煤层气（瓦斯）抽采技术方案 柿花田煤矿现在处于暂缓建设期间，矿井已经停止了全部采掘活动，为了充足利
36、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）抽采方法有两种方法。 第一个：利用部署在煤系底板茅口抽放巷，施工穿层钻孔贯通整个煤系，钻孔沿煤层走向和倾向均匀部署，间距控制在小于50m以内，控制整个块段全部煤层。然后采取高压水力压裂技术，对全部煤层进行水力压裂，提升可抽系数，最终全部堵孔进行抽放。钻孔部署具体见图。 第二种：利用部署在煤系中部专用抽采巷，在专用抽采巷顶、底板分别施工穿层钻孔贯通整个煤系，钻孔沿煤层走向和倾向全部有部署，间距控制在小于50m以内，控制整个块段全部煤层。然后高压水力压裂技术，对全部煤层进行水力压裂，提升可抽系数，最终
37、全部封孔进行抽放。钻孔部署具体见图。 （二）资源条件 1.可采煤层瓦斯资源 依据《地勘汇报》，可采煤层瓦斯资源量只是井田范围内各可采煤层瓦斯资源量，井田范围内不可采煤层及围岩所赋存瓦斯总量不在其中。 可采煤层气地质储量估算表 煤层 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 7 13.79 1.57 3064 1.51 4.225256 10 12.56 0.77 597 1.49 0.749832 累计 3661 4.975 2.全矿井瓦斯资源 依据《地勘汇
38、报》，矿井瓦斯资源储量计算范围包含井田范围内各可采煤层、不可采煤层及围岩所赋存瓦斯总量。 其中不可采煤层瓦斯资源量按煤层厚薄百分比进行估算，围岩瓦斯资源量按可采煤层瓦斯资源量10%估算，可抽系数仍按42.3%计算。 矿井煤层气地质储量及可抽量估算表 类别 煤层 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 备注 可采煤层 7煤 3064 13.79 4.225 0.423 1.787 煤厚1.52m 10煤 597 12.56 0.750 0.423 0.317 煤厚0.77m 小计 3661
39、 4.975 2.104 总厚2.29m 不可采煤层 10.841 0.423 4.586 煤厚4.99m，按可采层厚度百分比计算瓦斯储量 岩层 0.498 0.423 0.214 按可采煤层瓦斯储量10%计 累计 16.314 6.904 3.可采区域煤层气资源 ⑴可采区域面积 柿花田煤矿井田平均走向长5.3km,倾斜宽2.3km，面积12.3632k㎡。矿井在暂缓建设前，井巷工程只部署了一水平11采区和14采区，可供瓦斯抽采面积计算见表。 可采区域面积计算表 块段 走向m 垂高
40、m 平均倾角° 斜长m 面积㎡ 备注 11区东段 600 83 20 242.675 145605 11区西段 900 200 20 584.761 526285 14区 500 53 45 74.953 37477 累计 709367 ⑵可采区域抽采系数确实定 依据《地勘汇报》，可抽系数为42.3%，因为矿井瓦斯抽采，采取了水力压裂技术，对煤层进行高压水力压裂后，增加了煤层透气性，可抽系数得到提升，采取水力压裂后可抽系数按60%计算。 ⑶可采区域煤层气（瓦斯）资源量估算 矿井煤层气资源即使丰富，可采储量也
41、多，因为井巷工程只部署了一水平11采区和14采区，大部分煤层气资源还得不到抽采利用，只能对已经部署了井巷工程11区、14区煤层气资源进行抽采利用。矿井可采区域煤炭资源量和煤层气可抽量估算见下表。 矿井可采区域煤炭资源量估算 块段 煤层 走向m 垂高m 平均倾角° 煤厚m 容重t/m3 储量万t 备注 11区东段 7#煤 600 83 20 1.57 1.5 34.29 10#煤 600 83 20 0.77 1.5 16.82 11区西段 7#煤 900 200 20 1.57 1.5 123.94 10#煤
42、 900 200 20 0.77 1.5 60.79 14区 7#煤 500 53 45 1.57 1.5 8.82 10#煤 500 53 45 0.77 1.5 4.33 累计 248.99 其中： 7# 167.05 10# 81.94 矿井可采区域煤层气地质储量可抽量估算表 类别 煤层 储量 万t 瓦斯含量m3/t 瓦斯储量 万m3 可抽系数 可抽瓦斯量 万
43、m3 备注 可采煤层 7煤 167.05 13.79 2303.620 0.6 1382.172 煤厚1.57m 10煤 81.94 12.56 1029.166 0.6 617.500 煤厚0.77m 小计 248.99 3332.786 1999.672 总厚2.34m 不可采煤层 7107.095 0.6 4264.257 煤厚4.99m，按可采层厚度百分比计算瓦斯储量 岩层 333.279 0.6 199.967 按可采煤层瓦斯储量10%计 累计 64
44、63.895 ⑷后续煤层气（瓦斯）资源量估计 即使矿井可采区域（11区、14区）可抽瓦斯资源量6463.895万m3，为确保该项目能够连续顺利实施，必需确保煤层气（瓦斯）量连续供给。后续煤层气（瓦斯）资源量起源有三种方法，一是当该可采区域瓦斯量利用完以前，重新开拓新采区，开采新煤层气（瓦斯）资源确保该项目实施；二是寻求合适时机恢复矿井煤炭开采，利用采动卸压，对已经利用区域进行采空区抽采，获取煤层气（瓦斯）资源量确保该项目实施；三是充足利用井田范围内或周围其它煤矿（小煤窑），将瓦斯资源用管道输送到矿井，确保该项目标实施。 （三）井下系统条件 1.井巷系统 设计井巷工程量24984
45、m，实际完成井巷进尺26887m。11采区除首采工作面风巷还余井巷进尺280m外，其它开拓、准备、回采巷道已完成施工，完成井巷工程量98.6%。14采区完成了进风和回风上山和第一个工作面机巷标高抽放巷施工。11采区到14采区+900m排水大巷2400 m巷道还差70m贯通。 2.机安系统 设计机安单位工程32项，已完成了供电系统、排水系统、提升运输系统、矿井通风系统、吊挂人车、瓦斯抽放及发电等29项。余地面生产系统、矿井水处理设备、矿井首采工作面设备3项未安装。 （四）现有设施、设备条件 矿井通风、提升、运输、供风（水）、排水、瓦斯抽放、瓦斯发电等设施设备，齐备完善；办公楼能满足200
46、人办公，住宿楼能满足500人住宿要求，澡堂、食堂可确保1000人使用；生产车间及瓦斯试验室仍在继续使用；工业广场满足瓦斯抽采利用所需。 （五）地面场地条件 矿区已征用土地面积300亩，工业广场和矸石山征用土地面积约74.5亩。工业广场已建成生产车间、生活住房、办公用房、抽风机房、配电房、瓦斯发电厂等面积42.4亩。柿花田煤矿地面场地建设能满足矿井生产和瓦斯抽采利用条件。 第三章 项目投资效益评定 一、煤层气抽采成本 1.抽采钻孔直接成本 ⑴钻孔部署方法 抽采钻孔实施穿层钻孔，控制整个煤系，钻孔间距沿走向50m一组，倾向间距控制在50m以内。具体见钻孔部署设计图。 ⑵矿井抽采钻
47、孔进尺量 抽采钻孔进尺量统计表 序号 块段 小阶段个数 块段走向长度 可供部署钻孔组数 单组钻孔进尺 总尺 备注 个 m 组 m m 1 11区西段 4 900 19 4096.1 77825.9 2 12区东段 2 600 13 1778.59 23121.67 3 14区 2 700 15 1019.31 15289.65 钻孔进尺累计 116237.22 ⑶钻孔单价确定 钻孔单价参考综合定额基价，定额编号6696，钻机型号参考TXU-200A，岩石硬度系数f<10
48、钻孔直径为φ89㎜。综合定额基价为157.68元/米。（其中人工费为87.48元/米，材料费27.78元/米，机械费用为42.42元/米。） ⑷钻孔直接成本费用 116237.22米×157.68元/米=1832.83万元 2.辅助成本 ⑴辅助人工成本 辅助人工成本只是辅助人员工资。辅助人员计划及工资见下表。 辅助人员计划及工资 序号 工种 人数 工资 （元/月） 金额（月） 金额（元/年） 备注 1 地面变电工 4 8000 96000 工作承包，含休息。 2 井下电工 4 2300 9200 110400 工作承包，含休息。 3
49、 地面电工 3 2100 6300 75600 工作承包，含休息。 4 井下钳工 2 2300 4600 55200 5 地面钳工 2 2100 4200 50400 6 抽风司机 4 1700 6800 81600 工作承包，含休息。 7 系统通风工 2 2100 4200 50400 工作承包。 瓦斯检验工 4 2600 10400 124800 8 堵接抽人员 3 2300 6900 82800 含休息 9 抽放泵司机 3 1700 5100 61200 含休息
50、10 水力压裂人员 6 2600 15600 187200 按3人/班，2个班考虑。 合 计 37 81300 975600 说明：工资只是基础工资，不含井下津贴及安全激励工资。 ⑵辅助设备运行成本 辅助设备运行成本估计 序号 设备名称 功率（kw） 日新增运行时间（h） 电价（元） 年费用（万元） 备注 1 主扇增加用电量 132 8 0.78 27.18 2 排水系统增加用电量 450 4 0.78 46.33 3 水力压裂泵增加用电量 110 2 0.78 5.66
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