瓦斯参数测定及措施效果检验、消突评价相关要求.doc

防突及措施效果检验、消突评价等补充资料 一 、瓦斯基本参数测定 一、瓦斯基本参数测定的内容及原则一)用于瓦斯涌出量预测及瓦斯抽采论证的瓦斯基本参数1煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是指在矿井大气条件下(环境温度为20，环境大气压力为01 MPa)单位质量煤体中所含有的瓦斯气体(通常指甲烷)体积量，一般用m3t表示其大小，即1 t煤中所含瓦斯的立方米数。煤层瓦斯含量又可分为：煤层瓦斯原始含量未受采矿采动及抽采影响的煤体内的瓦斯含量。煤层瓦斯残存含量受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的瓦斯含量。原煤瓦斯含量单位质量原煤中含有的瓦斯量。可燃基瓦斯含量原煤中除去灰分和水分后的单位质量可燃部分煤中的瓦斯含量。2煤层瓦斯压力 煤层瓦斯压力是指瓦斯赋存于煤层中所呈现的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力的单位一般用MPa表示。煤层瓦斯压力又可分为： 煤层瓦斯原始压力未受采矿采动及抽采影响的煤体内的瓦斯压力。 煤层瓦斯残存压力受采矿采动及抽采影响的煤体内现存的瓦斯压力。 二)用于突出危险性鉴定的瓦斯基本参数 1煤层瓦斯压力（0.74mpa） 2煤层瓦斯含量8m3/t) 2煤层的结构破坏类型(V类)：用煤层的构造特征、光泽、节理性质、断口性质及强度等指标综合反映的煤层被破坏程度。 4煤样的瓦斯放散初速度(P)：实验室测定的吸附瓦斯煤样在突然卸压后最初一段时间内解吸瓦斯放出快慢的相对指标。 5煤样的坚固性系数()：用捣碎法测定的煤样抗破碎强度指标。 6煤的瓦斯解吸特征曲线：现场采取煤样经实验室真空脱附后，给定不同的吸附瓦斯压力使其吸附平衡，然后令其在大气压力状态下进行瓦斯解吸量随解吸时间关系的测定，统计分析得出解吸特征参数。改变吸附平衡的瓦斯压力，得出不同的解吸特征参数，得到吸附平衡瓦斯压力与解吸特征参数之间的关系曲线，该曲线即为煤样的瓦斯解吸特征曲线。 7始突深度的煤层瓦斯压力：矿井各煤层中所有已经发生突出的点中埋藏深度最浅的点对应的煤层瓦斯压力。 8始突深度的煤层瓦斯含量：矿井各煤层中所有已经发生突出的点中埋藏深度最浅的点对应的煤层瓦斯含量。三)用于先抽后采目标考核的瓦斯基本参数 1煤层瓦斯原始含量。 2煤层瓦斯残存含量。 3煤层瓦斯原始压力。 4煤层瓦斯残存压力。 5始突深度的煤层瓦斯压力。6始突深度的煤层瓦斯含量。7煤层瓦斯吸附常数。8煤体孔隙率。四)瓦斯基本参数测定的原则1现场实测的原则：煤层瓦斯参数应尽量采取现场直接测定的方法取得。2与现场条件一致的原则：在实验室获取的参数其试验条件应尽量与现场保持一致。 3满足使用要求的原则：测定的参数内容及精度应满足使用目的的基本要求。 、 二、瓦斯压力的测定 通过钻孔揭露煤层、密封钻孔并安设测定装置及仪表，利用煤层瓦斯的自然渗透作用使钻孔揭露煤层处或测压气室的瓦斯压力与未受钻孔扰动煤层的瓦斯压力达到相对平衡，通过测定钻孔揭露煤层处或测压气室的瓦斯压力来表征被测煤层的瓦斯压力。井下瓦斯压力的直接测定1测定地点的选择测定地点应优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点。测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开含水层、采动、瓦斯抽采及其他人为卸压影响范围。 选择测压地点应保证测压钻孔有足够的封孔深度(穿层测压钻孔的见煤点或顺层测压钻孔的测压气室应位于巷道的卸压圈之外)，采用注浆封孔的上向测压钻孔倾角应大于50。同一地点一般应设置两个测压钻孔，其见煤点或测压气室间距离应不小于20 m。2钻孔施工钻孔直径宜为6595 m m。钻孔长度应保证测压所需的封孔深度，一般不大于50 m。钻孔的开孔位置应选在岩石(煤壁)完整的位置。钻孔施工应保证钻孔平直、孔形完整，穿层测压钻孔应穿透煤层全厚，对于特厚煤层钻孔应进入煤层3 m。钻孔施工完成后，应用压风或清水清洗钻孔，保证钻孔畅通。3封孔测压钻孔施工完后应在24小时内完成钻孔的封孔工作。钻孔为下向孔时应将钻孔内积水排除。封孔深度应超过测压钻孔施工地点巷道的影响范围。胶囊一密封黏液封孔测定本煤层瓦斯压力时封孔深度应不小于10 m；注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应根据钻孔所需最小封孔深度和钻孔倾角决定；顺煤层测压钻孔的测压气室应位于巷道的卸压圈之外，且不小于12 m，封孔后应保证其测压气室长度为153 m；穿层测压钻孔的封孔段不宜进入被测煤层。 胶囊一密封黏液封孔测压法如图2-3-1所示。 图2-3-1 胶囊 密封黏液封孔测压示意图1注气口；2手把；3一一加压手轮；4推力轴承；5胶圈； 6压力表；7封孔胶圈；8高压软管；9阀门； 10高压C02或N2瓶；11黏液；12黏液缸 注浆封孔测压法如图2-3-2所示。图2-3-2注浆封孔测压示意图1充气装置(主动测压)；2三通；3压力表；4木楔；5测压管；6煤层；7封堵材料；8注浆管；9泥浆泵；10积水；11筛孔管4压力测定测定用压力表量程为预计煤层瓦斯压力的1.5倍，准确度优于1.5级。注浆24小时后，在孔口安装三通及压力表。主动测压法应每天观测压力表一次，被动测压法应至少3天观测一次。在观测中发现瓦斯压力值变化较大时，则应适当缩短观测时间间隔。采用主动测压法时，当煤层瓦斯压力小于4 MPa时观测时间需510天；当煤层瓦斯压力大于4 MPa时，则需1020天。采用被动测压法时，则视煤层的瓦斯压力及透气性大小的不同，需30天以上。当压力变化在连续3天内小于0.015 MPad时，测压工作即可结束。 三、DGC瓦斯含量直接测定装置工作原理（一）DGC型瓦斯含量直接测定装置其工作原理为：通过向煤层施工取芯钻孔，用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出，选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中；井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录，利用公式进行瓦斯损失量W1的计算；把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸，测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21，与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2；称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸，并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3，则可解吸瓦斯含量Wm为：Wm=W1+W2+W3。采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc，则可得出煤层瓦斯含量WWm+Wc。（二）检验前的准备取样钻孔施工前关闭采面抽放支管的阀门，使采面处于全部停抽状态， 8小时后开始施工取样钻孔。（三）检验钻孔布置按照防突规定采煤工作面区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m沿推进方向每间隔30-50m至少布置一个测点的要求布孔。（四）检验过程按照DGC瓦斯含量直接测定装置说明书的要求，在采煤工作面瓦斯抽放支管关闭8小时后，方可施工取样钻孔。二、区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层分为上保护层和下保护层两种方式。原则上各煤矿必须进行保护层开采。预抽煤层瓦斯可采用的方式有：1穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯； 2穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯； 3穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯； 4顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯； 5顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯；6穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯；7地面井预抽煤层瓦斯。三、预抽钻孔的设计、施工管理（一）各煤矿瓦斯抽采部门至少配备两名工程技术人员，一人专门负责设计及日常抽放技术工作，另一人负责现场施工管理，标定钻孔开孔参数，收集竣工资料、成图并按规定报送有关部门和领导审查；（二）各钻孔设计必须有专门的1：200平面图纸，并结合现场实际进行，确保钻孔打到预定位置；（三）抽放半径确定原则：预抽半年以内为1m，预抽半年以上一年以内为2m，预抽一年以上的为2.5m；（四）在设计穿层钻孔前，生产技术部门必须及时提供开采工作面设计图，并根据开采工作面设计图确定预抽范围，瓦斯抽采部门每次提前对前方至少五个钻场先上地质钻探明煤岩层位（每个钻场沿倾向布置两个地质钻孔），并将其煤层底板等高线标注在1：200或1：500的抽放钻孔设计图纸上，所设计钻孔必须符规定项要求；（五）顺层钻孔设计前，生产技术部必须及时提供上、下巷煤层全厚素描图，设计人员根据全煤厚度并结合上、下巷对应的标高考虑钻孔布置方式、倾角及方位；（六）所有钻孔设计参数必须与巷道测点、巷道或钻场中腰线等发生关系，并将其钻孔方位角换算成与巷道中心线或钻场中心线的夹角，并由施工技术人员用量角器现场标定，严禁直接使用罗盘标定钻孔施工方位角。（七）钻孔施工结束，必须逐米进行验收。四、矿井瓦斯抽放管理：一）封孔要求（一）各煤矿瓦斯抽采部门必须成立钻孔封孔小组，专门负责矿井各类钻孔的封堵工作；（二）瓦斯抽放、测压钻孔封堵前必须制定专门的封孔设计图纸和相关要求经矿总工程师审批后执行；（三）穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m；（四）所有各类钻孔封孔时，抽采部门管理人员和安监员必须现场监督把关，做到封堵严密不卸漏、符合设计要求，确保孔口抽放负压不得小于13kPa。二）所有抽放钻孔、测压钻孔必须从施工起单独建档并实行挂牌管理，坚持做到谁施工谁负责、谁验收谁负责、谁封堵谁负责、谁监督谁负责的原则，真正把瓦斯治理工程落到实处。各类钻孔资料的收集与管理，应当符合下列要求：（一）每个钻孔必须有钻孔施工原始记录单和钻孔管理卡片；（二）分类建立钻孔原始资料台帐，详细记录钻孔的设计参数、竣工参数、钻孔层位描述、施工中出现的异常情况、施工负责人、记录人、验收人、封孔及接抽(测压)时间等；（三）钻孔施工结束必须及时上图分析，对未达到设计要求或出现施工空白带的地段要立即采取补救措施，严禁盲目撤除钻机；（四）当钻孔施工结束后，必须24小时内提交该区域抽放钻孔竣工图交有关部门或领导审查签字；（五）预抽钻孔封堵8小时后要及时测定其自然流量方可投入抽放，抽放观测人员每三天至少对其抽采参数进行一次测定； (六) 各预抽钻孔瓦斯浓度不得低于30%。各单位必须不断改进封孔工艺或采用和推广新的封孔技术，确保抽放效果。五、区域措施消突评价标准、评价条件及规定：(一) 区域措施效果评价：由煤矿委托有资质的中介机构或由煤矿总工程师组织防突、瓦斯抽采、通风、安监、生产技术、调度等部门工程技术人员实施，其评价人员必须具有初级以上技术职称，熟悉掌握防突专业技术知识，并对区域措施效果评价全过程负责。(二) 评价标准：1严格按照最新版煤矿安全规程；煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1025-2006）；防治煤与瓦斯突出规定；煤矿瓦斯预测方法（AQ1018-2006）等相关规定执行。2石门、立井、斜井揭穿突出煤层、煤巷掘进和采煤工作面采用直接测定煤层残余瓦斯含量或残余瓦斯压力参数进行区域措施效果检验。(三) 评价条件：1石门、立井、斜井揭穿突出煤层、煤巷掘进和采煤工作面必须有专项防突设计；2煤巷掘进措施钻孔所控制的条带长度不小于60m; 采煤工作面措施钻孔所控制的走向长度不少于100m；3所施工的措施钻孔布置均匀，无空白带，符合专项防突设计要求；4所有钻孔验收质量必须符合规定。(四) 评价过程（五）评价结论(六)存在问题及建议（七）评价报告审查意见六、区域验证、采掘工作面突出危险性预测、工作面防突措施效果检验报表审批及要求一）防突考察应遵循如下操作规定1实测采掘工作面齐头（考察点）至周围测点的距离；2探清全煤厚度、收集工作面煤岩层夹矸、破碎程度以及断面构造等素描情况；3根据工作面情况，严格按规定，合理布置考察孔，其考察(检验)孔应尽量布置在软分层中；4考察(检验)孔径为42mm，长度不宜太深，一般为孔深810m（石门工作面除外）；5考察(检验)孔终孔点尽量位于措施孔之间；6测量煤壁温度时应避开风流直吹的区域；7所使用的考察仪器仪表必须认真检查，确保完好无误后，方可进行考察操作；8采用钻孔瓦斯解吸指标法进行考察时的参数收集：在钻孔钻进到煤层时每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S和钻屑温度，每钻进2m采集一次孔口排出的粒径1-3mm的煤钻屑，测定其瓦斯解吸指标K1值。采用复合指标法进行考察时的参数收集：钻孔每钻进1m测定该1m段的全部钻屑量S和钻屑温度，当钻孔钻进2m时，在暂停钻进后2min内测定钻孔瓦斯涌出初速度q（瓦斯涌出初速度从第2m段开始测定），测量室长度为1m，所有打孔速度控制在0.5m/min以内。此外，应记录有无喷孔、煤炮声及瓦斯异常等情况，所有情况均填写在考察报告单上；9考察（检验）结束，打孔人员、考察工、现场的瓦斯员、安全员必须在原始记录本上签字。二）考察报表的审批1考察工按考察收集的相关参数制作报表，并绘制好考察检验孔布置的直观图件（标注钻孔方位、倾角投影到轴线上的有效长度），注明现场煤层赋存情况、打眼过程中有无瓦斯异常情况，进行综合分析、判断，提出考察意见交防突部门领导审查签字；2考察报表提交后，由防突部门牵头，瓦斯抽采部门、通风部门、生产技术部门、安监部门、施工单位、调度室等进行会签后，报矿总工程师批准后执行