xx工作面瓦斯抽采达标评判报告.doc
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1、河南大峪沟煤业集团有限责任公司xx煤矿xx工作面抽采达标评判报告编 制 人:审 核:编制单位: 编制日期:xx工作面抽采达标评判报告审批表部门姓名日期审批意见防突科通风科地测科技术科安全科机电科调度室防突矿长机电矿长生产矿长安全矿长总工程师矿 长xx工作面抽采达标评判报告审批表会审单位会审人职务时间会审意见xx工作面瓦斯抽采达标评判报告为扎实推动“通风可靠,抽采达标,监控有效,管理到位”瓦斯综合治理体系的建设,全面提高矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故。为保证xx工作面安全生产,科学有效治理矿井瓦斯,根据防治煤与瓦斯突出规定和煤矿瓦斯抽采达标暂行规定规定, xx工作面抽采达标竣工验收资料
2、和防突科工作人员测定资料,特编制xx工作面瓦斯抽采达标评判报告。一、xx工作面概况1、工作面布置xx工作面位于11采区东部,南临11090工作面采空区,东临11采区与13采区保护煤柱,走向长度为360m,倾向长度110m。工作面地面标高+341+373m,井下标高-15-40m。工作面采用ZH2023/20/28Z型悬移支架支护。下顺槽为工作面的进风巷,重要用于工作面的进风、运料、运煤、行人、供液、供电线路的敷设等,长360米。向西通至第三中车场,向东可到达工作面。上顺槽为工作面的回风巷,重要用于工作面的回风,长360米。向西通至运送上山(四车场),向东与工作面连接。上、下顺槽方位角均为100
3、。图1 xx工作面布置图2、煤层情况本工作面煤层为二叠系下统山西组底部的二1煤。黑色,以粉、粒状煤为主。煤的原生结构遭破坏,呈现经层间挤压、揉搓的构造煤特性:偶夹块煤,亦为煤粉压固而成,表现为滑面发育,强度极低,f值较小,指压即碎,遇水则产生大量煤泥。容重达1.6t/m3。煤层属中灰、特低硫、高熔点无烟煤,煤层倾角714。3、煤层顶底板情况直接顶:砂质泥岩或泥岩,厚度37m。黑色细密含云母片及植物化石,底为炭质泥岩,污手有滑感,少夹煤线。伪顶:炭质泥岩,厚度小于0.5m。灰黑色、叶片状,含炭限度较高,局部夹煤线和细砂岩,含方解石脉,具有劈理片理结构。直接底:炭质泥岩或砂质泥岩厚度15m。灰黑色
4、,上部含较多饼煤条带,栉羊齿化石,下部粒度变粗,近似粉砂岩。附图1:工作面地层综合柱状图4、瓦斯地质xx煤矿井田总体构造形态为近东西向的单斜构造,滑动构造发育,对二l煤层顶板的完整性有一定的影响,局部有助于瓦斯的自然排放。该区瓦斯赋存的基本特性大体呈由西向东瓦斯含量逐渐增大,由浅到深瓦斯含量逐渐增高的变化趋势。表1 xx煤矿瓦斯抽采基础参数表采区名称煤层透气性系数M2/MPa2.d钻孔抽放半径m衰减系数d-111采区0.056531.50.02315、通风情况本工作面采用全风压上行式通风,工作面配风量562.8 m3/min。新鲜风流:地面主、副立井井底车场-116m水平轨道运送巷采区轨道上山
5、第三中车场工作面下顺槽工作面乏风风流:工作面工作面上顺槽工作面上顺槽回风斜巷回风上山风井地面6、储量及服务年限本工作面走向可采长度360m,切眼倾向长度110m,根据掘进过程中巷道断面煤层赋存图,煤层平均厚度4.5m,煤的容重为1.6t/ m3 ,工作面的回收率为93工作面工业储量:285120t工作面可采储量:265161.6t(采出率为93%)工作面服务年限可采储量/设计月产量265161.6t/17600.815个月7、工作面绝对瓦斯涌出量xx工作面日产量平均约为630t,进风顺槽风量大约为750m3/min,工作面放炮时,瓦斯较大,一般为0.250.4%,绝对瓦斯涌出量为3m3/min
6、。二、瓦斯抽采系统xx煤矿地面瓦斯抽放泵站已于2023年5月年建成并投入使用。安装有两台2BE420-1型水环式真空泵,额定流量 160m3/min,极限真空度16kpa。一台运营一台检修。重要负责本煤层瓦斯抽放。井下移动瓦斯抽放泵站安设四台2BE253-0 型水环式真空泵,额定流量 40m3/min ,极限真空度为3.3kpa,两台运营两台检修。重要对高位钻场和采空区进行瓦斯抽放,解决回采工作面上隅角瓦斯积聚的问题。xx煤矿地面永久泵站和井下移动泵站均正常、连续运转。附件1:平地、井下人工监测记录附图2:xx煤矿平地瓦斯抽放系统图三、工作面瓦斯抽放情况xx工作面在上下顺槽掘进过程中每隔3m根
7、据煤厚施工一组抽放钻孔;孔径94mm,上顺槽孔深60米,下顺槽70米,保证交叉10-20米左右,不留空白带。钻孔必须垂直于巷道壁,朝煤层方向开孔。当煤层厚度小于3米时,施工单排钻孔,钻孔开孔高度为距巷道底板1.2m, 当煤层厚度大于3米时,施工双排钻孔。第一排钻孔开孔高度为距巷道底板1.2米,第二排钻孔开孔高度距巷道底板1.5米。四、xx工作面预抽煤层瓦斯效果评判1、抽采钻孔有效控制范围界定由于11070瓦斯抽放钻孔开孔位置位于巷道腰线位置,抽采半径为1.5米,根据煤厚变化情况布置单排或双排钻孔,可以保证抽放煤层整个厚度。xx工作面最边沿的两个钻孔分别位于1.5m、361.5米处,钻孔可以保证
8、工作面沿走向方向1.5-361.5米内瓦斯有效抽放。xx工作面倾向长度为110m,钻孔重叠压茬距离在10-20米之间。综上可知:xx工作面由1.5米至361.5米内的二1煤层为抽采钻孔有效控制范围。附图3 抽采钻孔有效控制范围示意图2、抽采钻孔布孔均匀限度评价xx工作面顺层抽放钻孔设计间距为3米,目前xx工作面抽放钻孔均小于3m,符合设计间距。3、预抽时间差异系数计算11070下顺槽自2023年9月20日开始施工本煤层顺层钻孔并联网抽放,至2023年10月20日最先施工的钻孔累计抽放395天。11070上顺槽第一个本煤层顺层钻孔自2023年10月15日开始施工至2023年1月15日施工完毕。最
9、后一个施工的钻孔至2023年10月20日共计278天。预抽时间差异系数按式(1)计算:=(T max-T min)/T max100% (1)式中:n预抽时间差异系数,%; T max预抽时间最长的钻孔抽采天数,d; T min预抽时间最短的钻孔抽采天数,d。4、预抽评判单元划分综上计算出预抽钻孔时间差异系数为29.6%,由于预抽时间差异系数小于30%,故可将xx工作面沿走向方向1.5-361.5米划为一个评价单元。5、抽采瓦斯效果评判指标计算5.1、抽采后残余瓦斯含量计算抽采后的残余瓦斯含量按公式(2)计算:Wcy=(W0G-Q)/G (2)式中:Wcy煤的残余瓦斯含量,m3/t;W0煤的原
10、始瓦斯含量,m3/t;Q评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m3;G评价单元参与计算煤炭储量,t。评价单元参与计算煤炭储量G按公式(3)计算:G=(L-H1-H2+2R)(l-h1-h2+R)mr (3)式中:L评价单元煤层走向长度,m;l评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度,m;H1、H2分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度,m。假如无巷道则为0;h1、h2分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度,m。假如无巷道则为0;R抽采钻孔的有效影响半径,m;m评价单元平均煤层厚度,m;r评价单元煤的密度,t/m3。H1、H2、h1、h2参照表2中的数据拟定。表2 巷道预排瓦斯等值宽度巷道
11、煤壁暴露时间(t/d)不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度(m)无烟煤瘦煤及焦煤肥煤、气煤及长焰煤256.59.011.5507.410.513.01009.012.416.016010.514.218.020011.015.419.725012.016.921.530013.018.023.0xx工作面评价单元煤层走向长度L为360m。抽采钻孔有效控制范围内煤层倾向长度为102m(上下顺槽巷道宽度为4m)。评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度H1为13m(11070切巷自2023年11月2日开始掘进,2023年12月22日切巷贯通,到2023年10月20日累计暴露时间302d),H2为0m(无巷
12、道)。评价单元倾向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度h1、h2均为13m。(11070下顺槽自2023年10月22日掘进至360m处到2023年10月20日累计暴露天数为363d,11070上顺槽自12月18日掘进至360m处到2023年10月20日累计暴露天数为306d)抽采钻孔有效控制半径R为1.5m。评价单元内煤层平均厚度m为4.5m。评价单元内煤的密度r为1.6t/ m3。则评价单元参与计算煤炭储量根据(式3)计算:G=(360-13-0+2*1.5)(102-13-13+1.5)mr=195300(t)煤的原始瓦斯含量W0为5.16m3 /t。(根据xx工作面打钻取样实测工作面煤层原始瓦斯
13、含量在3.82m3 /t -5.16m3 /t之间取最大瓦斯含量值。)附件2xx工作面原始瓦斯含量测定方案附件3xx工作面原始瓦斯含量测定报告单附图4 xx工作面原始瓦斯含量测定钻孔布置图评价单元内参与计算瓦斯储量:W= W0G=195300*5.16=1007748m3评价单元内钻孔抽排瓦斯总量Q为334754.7 m3附件4xx工作面上顺槽抽放量台账附件5xx工作面下顺槽抽放量台账评价单元内抽采后残余瓦斯含量按公式(2)计算则:Wcy=1953005.16334754.7/195300 = 3.45 m3/t5.2、抽采后残余瓦斯压力计算W=ab(Pcy+0.1)*(100-Ad-Mad)
14、/100*1/(1+0.31Mad)+K(Pcy+0.1)/rPa(4)式中:W瓦斯含量,m3/t;吸附常数;Pcy煤层残余瓦斯压力,MPa;标准大气压力,0.101325 MPa;煤的灰分,%;煤的水分,%;K煤的孔隙率,m3/ m3;r煤的容重(假密度),t/ m3。根据朗格缪尔方程(式4)及瓦斯地质实验室对煤样的工业分析所得出的各项参数可计算出煤层残余瓦斯压力Pcy=0.24Mpa。5.3、抽采后可解析瓦斯含量计算抽采后可解析瓦斯含量可按公式(5)计算: (5)式中: 煤的可解吸瓦斯量,m3/t;抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量,m3/t; 煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量,按公式(6)计算
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