XXX工作面瓦斯抽采达标评判报告.doc

xx公司xxx工作面瓦斯抽采达标评判报告第一部分 工作面概况及防突措施 一、工作面概况本工作面井下西邻xxxx工作面（未采），南邻西胶带运输大巷、西辅助运输大巷、西回风大巷(北)，东邻xxx工作面（未采），北抵XX矿矿界（相邻开元矿）。本工作面位于一水平，地面标高1082.0-1140.5m，工作面标高605.1-697.4m，埋藏深度398.5488.5m。该面地表位于位于XX、XX村以北；XX村以东；XX村以的黄土塬、XX及沟谷地带。该面南部有新陈高压线25-26铁塔穿过，回采期间需加强地面观测。工作面走向长1641.5m，倾斜长240m，面积393960m2。煤层平均厚度为2.4m，可采储量为1257520.3吨。工作面布置及通风系统图见附图一：xxx综采工作面通风系统图。 2010年5月我公司委托煤炭科学研究总院沈阳研究院完成的3#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告中指出，我公司3#煤原始瓦斯含量在11.77-14.89 m3/t 之间，原始瓦斯压力在1.24-2.44MP之间，具有煤与瓦斯突出危险性。 二、防突设计 根据工作面设计采长，在回采工作面进、回风顺槽掘进过程中，均匀布置5个孔深为120米的预测预报钻孔，进行预测预报；无论预测预报值是否8m/t，均施工深度为130米、孔间距3米的本煤层钻孔，在理论计算抽采达标后，对工作面进行区域效果检验。区域效果检验工作面抽采达标后，用局部预测预报的方法进行区域验证。在回采过程中采用测定钻屑量和K1值的方法进行局部预测预报；工作面每间隔1.5米布置一个卸压孔，孔深18米，孔径75mm，卸压孔超前预留7-10米。待卸压孔全部施工完毕后，用局部预测预报的方法进行局部防突措施效果检验，合格后进行生产，否则不得生产。第二部分 抽采基础条件评判我公司已于2010年9月委托太原煤科院完成了xx公司矿井瓦斯抽采初步设计，其中规划了矿井瓦斯抽采方案以及采掘工作面的瓦斯抽采施工设计。xxx工作面本煤层抽放由地面永久瓦斯抽放泵站2BEC100水环真空泵负担（功率为1400KW,额定抽放量为1000m/min，一用一备）；采区管路为DN820mm螺旋焊接钢管，顺槽支管路辅助进风1为DN400mm+DN226mm直缝焊接钢管，辅助进风2为DN400mm+DN226mm直缝焊接钢管；回风为DN400mm+DN226mm直缝焊接钢管。xxx工作面瓦斯抽采方式：xxx工作面采用本煤层和邻近层抽采，其中本煤层抽采是在工作面辅助进风1和辅助进风2两侧顺槽施工顺层平行钻孔对本煤层进行瓦斯预抽。邻近层抽采是在回风巷施工上邻近层钻孔进行抽采。矿井抽采率为51.4%。xxx工作面本煤层钻孔1146个，钻孔间距为3米，工程量为144396米，施工完成后，经井下实地验收，钻孔布置符合设计要求。xxx工作面邻近层钻孔施工115个，钻孔间距为15米，孔深85米，钻孔工程量为9775米，施工完成后，经井下实地验收，钻孔布置符合设计要求。依照xx公司矿井瓦斯抽采初步设计，我公司完成了xx公司xxx工作面本煤层瓦斯抽放设计。采掘工作面瓦斯抽采工程竣工验收资料齐全、真实，施工的抽采工程符合设计要求。建立了矿井瓦斯抽采达标自评判体系和瓦斯抽采管理制度。工作面瓦斯管路辅助进风1选用DN400mm+DN226mm直缝焊接钢管，辅助进风2选用DN400mm+DN226mm直缝焊接钢管，符合设计要求。进、回风顺槽口各安装一组人工和在线计量装置及钻孔分组计量装置，计量器具符合相关计量标准和规范要求、计量器具使用未超过检定有效期，能进行准确计量。拥有符合标准要求的抽采效果评判和相关测试设备条件。由上可知，我公司瓦斯抽采的基础条件已满足瓦斯抽采的要求，在此基础上可以对抽采效果达标与否进行评判。第三部分 抽采效果评判一、抽采钻孔有效控制范围界定我公司xxx工作面区域预抽钻孔施工完毕后，对预抽钻孔的有效控制范围进行了界定。抽采钻孔有效控制范围界定采用有效投入抽采钻孔实际控制范围取最小的原则，钻孔实际控制范围按钻孔长度方向的控制边缘线，最边缘两个钻孔位置及钻孔施工工作面位置确定。取相邻有效钻孔中较短孔作为相邻钻孔有效深度，以钻孔有效孔深点连线构成钻孔长度方向的控制边缘线。xxx工作面区域预抽钻孔有效控制范围见附图二：xxx综采工作面钻孔有效控制范围示意图。据图可知，据切巷200米范围内，预抽钻孔深度在110-130米左右；距切巷200米至400米范围内，预抽钻孔深度在120-130米左右；距切巷400米至600米范围内，预抽钻孔深度在120-130米左右；距切巷600至800米范围内，预抽钻孔深度在120-130米左右；距切巷800米至1000米范围内，预抽钻孔深度在110-130米左右；距切巷1000米至1200米范围内，预抽钻孔深度在110-130米左右，距切巷1200米至1400范围内，预抽钻孔深度在112-130米左右，距切巷1400米至1600范围内，预抽钻孔深度在110-130米左右，距切巷1600米至停采线，预抽钻孔深度在110-130米左右。 该面总体为一北高、南低的单斜构造。煤层向南倾伏，倾角为2-10，平均坡度6。另外，工作中部存在一向斜构造。根据坑透资料：该面圈定2个坑透异常区，共有8个隐伏断层，其中F2为顺槽巷道实际揭露，预计向工作面内延伸。对正常回采有一定影响。其余断层需要进一步回采验证。另外，坑透资料圈定5个异常区段A1、A2、A3、A4、A5（可能为底凸或煤层破碎带），该面圈定X1（30*22米）、X2、X3（44*42.5米）、X4（39*16米）、陷落柱。坑透X1、X2、X3均为顺槽巷道已揭露陷落柱；预计对正常回采影响较大；其余陷落柱需要进一步回采验证。有瓦斯地质异常情况及时增加本煤层瓦斯测试孔以及卸压工作，要严格按照瓦斯防治措施，加强通风、瓦斯监测以及抽放工作，预防瓦斯超限。二、抽采钻孔布孔均匀程度预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后，应当对预抽钻孔在有效控制范围内均匀程度进行评判，预抽钻孔间距不得大于设计间距。1、本煤层钻孔设计及施工情况根据xx公司瓦斯抽采初步设计，本面共设计本煤层钻孔1094个，孔深130米，总设计工程量为142220米，孔距为3米，设计角度平行于工作面，施工角度在0-5左右，钻孔高度距顶1.5m。（见附图三：xxx综采工作面本煤层钻孔设计示意图）。本面实际施工本煤层钻孔1146个，工程量为144396米，施工完成后，经井下实地验收，钻孔间距为3米，钻孔布置均匀，满足设计要求。 2、邻近层钻孔设计及施工情况本面共设计邻近层钻孔115个，其中高位孔7个，低位孔108个，孔深85米，总设计工程量为9775米，钻孔间距不大于15米，设计角度在21.9-28.4之间，（详见xxx综采工作面邻近层钻孔设计）。本面实际施工邻近层钻孔115个，工程量为9775米，施工完成后，经井下实地验收，符合设计要求。 3、 本煤层钻孔抽放情况 本工作面预抽钻孔截止2017年5月8日抽放最长时间320天，抽放最短时间200天，瓦斯抽采总量为854.93万m。三、吨煤钻孔量xxx综采工作面平均煤厚2.4米，属中厚煤层，可采储量为1228820.88吨，实际施工钻孔工程量为144396米，由此计算吨煤钻孔量为0.117m/t。四、抽排瓦斯量间接计算可解析瓦斯含量1、区段划分根据抽采达标暂行规定要求，将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致，即预抽时间差异系数小于30%的区域划为一个评判单元。预抽时间差异系数为：预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时间最短的钻孔抽采天数的差值，与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比。预抽时间差异系数按下式计算： 式中：预抽时间差异系数，%； 预抽时间最长的钻孔抽采天数，d； 预抽时间最短的钻孔抽采天数，d； 即当h=30%时，上式为=0.7。该工作面施工本煤层钻孔时，根据钻孔施工原始资料记录，钻孔施工时间为2016年2月6日2016年10月20日。最后一个钻孔完成时间为2016年10月20日，距2017年5月8日预抽时间已超过6个月。根据预抽时间差异系数公式可得，当h30%时，此区段钻孔施工时间为2016年2月6日2016年6月22日，预抽最短时间320天，走向长度为856米，将此区段划分为A段；以此类推，区段B的时间段为2016年6月23日2016年9月26日，预抽最短时间224天，走向长度为608米；区段C的时间段为2016年9月27日2016年10月20日，预抽最短时间200天，走向长度为178米；以上所有本煤层钻孔抽采时长均超过集团公司规定的6个月以上。2、残余瓦斯含量的计算 （1）概况收集整理了xxx工作面的煤层与瓦斯特征资料，抽采量、风排瓦斯量等数据。工作面煤层采用预抽瓦斯措施之后，煤体瓦斯含量随着抽采量和风排瓦斯量的增加而减小，因此可利用抽排瓦斯量计算残余瓦斯含量评判区域内评判单位的预抽效果。xxx工作面进风、辅助进风顺槽掘进期间实测的原始煤层瓦斯含量最高为13.92m3/t。根据xx公司xxx回采工作面地质说明书，煤层平均厚度为2.4米，煤的容重为1.4t/m3，煤炭工业储量为132.37万吨。（2）煤炭储量计算评判单元参与计算煤炭储量按下式计算： 式中：评判单元煤层走向长度，m；评判单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，m；、分别为评判单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷道则为0；、分别为评判单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷道则为0；抽采钻孔的有效影响半径，m；评判单元平均煤层厚度，m；评判单元煤的密度，t/m3。其中、都为5米，R为2.5米，为1.4t/m3,m为2.86m。区段A：走向长度为856米，平均倾向长度为240米，储量计算如下: GA=(856-13-13+2*2.5)(240-13+2.5)*2.4*1.4=643885.2t;区段B：GB=459703.44t;区段C：Gc=125232.24t;（3）利用抽采瓦斯量间接计算残余瓦斯含量公式如下： 式中：煤的残余瓦斯含量，m3/t；煤的原始瓦斯含量，m3/t；取13.92m3/t评判单元钻孔抽排瓦斯总量，m3；评判单元煤炭储量，t。通过对提供的瓦斯抽采观测数据，分析整理后可知，区段A瓦斯抽采总量为4481965.308m3，区段B瓦斯抽采总量为3169681.102m3, 区段C瓦斯抽采总量为897664.019m3, 由上式可计算各区段残余瓦斯含量为：WCYA=（W0GA-QA）/GA =(13.92*643885.2-4481965.308)/643885.2=6.9591m3/t；WCYB=7.0249m3/t；WCYC=6.7520m3/t；3、残余瓦斯含量利用抽排瓦斯量计算的结论由以上抽采瓦斯量间接计算残余瓦斯含量可知，xxx工作面残余瓦斯含量都在8m3/t以下，最大为7.0249m3/t，最小为6.7520m3/t，平均为6.9120m3/t，符合相关规定。4、可解析瓦斯量的计算 Wj=WCY-WCC 式中：Wj煤的可解析瓦斯含量，m3/t； WCY抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量，m3/t； WCC煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量，按下式计算。 WCC=0.1ab/(1+0.1b)*(100-Ad-Mad)/100*1/（1+0.31Mad）+/ 我公司3#煤参数如下表煤层地点X0(m3/t）a(m3/tr）b(MPa-1）Mad （%）Aad （%）K (m3/m3)(t/m3)P(MPa）3南区二条带西辅运巷14.8935.2410.7121.218.630.04821.392.21东辅助运输巷11.7735.2410.7120.8810.110.04821.391.19西回风大巷13.9235.2410.7121.076.920.04821.391.73式中数据按照西回风大巷相关数据计算。WCY=6.9120m3/tWCC=0.1ab/(1+0.1b)*(100-Aad-Mad)/100*1/（1+0.31Mad）+/ =0.1*35.241*0.712/（1+0.1*0.712）*（100-6.92-1.07）/100*1/（1+0.31*1.07）+3.14/1.39 =3.8773 m3/t综上可计算出Wj= WCY-WCC =3.0347m3/t。抽采达标暂行规定要求，采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标如下：可解吸瓦斯量（m 3/t）工作面日产量（t）810007100125006250140005.5400160005600180004.5800110000410000xxx工作面日产量核定为5000t，可解吸瓦斯量5.5，而xxx工作面Wj=3.0347m3/t，符合规定。五、其它1、工作面抽采率从相邻3414工作面的抽放情况来看，工作面平均瓦斯抽采量为21.71m3/min，工作面平均风排瓦斯量为10.09m3/min，由下列计算 式中：工作面瓦斯抽采率，%； 回采期间，当月工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min。在工作面范围内各瓦斯抽采干管上安装瓦斯抽采检测、监测装置，每天1次的测定数据，按月取各测定值的平均值之和，计算得当月工作面平均瓦斯抽采量为21.71m3/min。 当月工作面风排瓦斯量，m3/min。根据工作面所有回风流排出瓦斯量减去所有进风流带入的瓦斯量，按天取平均值计算得当天回采工作面风排瓦斯量，取一月中最大一天的风排瓦斯量统计得当月回采工作面风排瓦斯量为10.09m3/min。 =21.71/（21.71+10.09）=68.27%根据相邻3414工作面预计xxx工作面绝对瓦斯涌出量为31.8m3/min，在20Q40之间；工作面瓦斯抽采率按规定要求35%，xxx工作面抽采率为68.27%，因此可判定该工作面瓦斯抽采效果判定为达标。2、工作面风量验证xxx工作面各区段最大残余瓦斯含量为7.0249m/t，根据xx公司xxx采煤工作面风量核定表，该工作面核定风量为2735m3/min，核定日产为5000t/d，按照上述数据进行验证。Qmax=Wmax*Tmax/1440=7.02495000/1440=24.39m/minWmax区域效果检验最大残余瓦斯含量（m/t）；Tmax采煤工作面最大日产量（t）；Qmax经预抽后，最大瓦斯涌出量（m3/min）。通过计算，抽放后最大瓦斯涌出最大为24.39m3/min，小于风量核定中的31.8m3/min，此时回风风流中瓦斯浓度可以保证小于0.7%（详见风量核定报告），符合规定。六、残余瓦斯含量参数测定我公司可解析瓦斯含量的测定采用井下直接向工作面施工取芯钻孔采取煤芯或煤屑，利用DGC瓦斯含量直接测定装置进行测定。根据防治煤与瓦斯突出规定要求，共设计钻孔38个，其中工作面进风侧19个，回风侧19个。2017年5月8日至2017年5月17日，阳泉科汇瓦斯检测技术有限公司对我公司xxx工作面进行了残余瓦斯含量参数的测定工作，施工检验钻孔时没有喷孔、顶钻或其他动力现象。顺槽内按照每间隔不超过100米为一个区段进行区域效果检验，共布置38个效果检验钻孔，孔径为95mm，孔深为26-122米不等。整个工作面共测得64组数据，效果检验结果在4.51-6.99m3/t之间，平均为6.34m3/t，均小于8 m3/t，无突出危险性。（详见附表一）第四部分 抽采效果达标评判根据xxx工作面瓦斯抽采钻孔竣工图及xxx工作面的瓦斯抽采数据，以煤矿安全规程、煤矿瓦斯抽采基本指标、防治煤与瓦斯突出规定等相关标准和