回采工作面防突专项评价

前 言 一 评价范围 本次评价范围为 1801 采煤工作面整个范围 二 评价依据 1 煤矿安全规程 2010 版 2 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1025 2006 3 防治煤与瓦斯突出规定 4 煤矿瓦斯预测方法 AQ1018 2006 5 其他相关规定 三 评价过程简述 项目可行性分析 根据已采取的抽放措施 其措施的控制范围及经抽放后的 瓦斯含量和瓦斯压力均达到 防治煤与瓦斯突出规定 的要求 可进行评价 四 评价结论 本回采工作面所在区域为一采区 1511 932m 1524 483m 水平之间 采煤方法为走向长壁采煤法 采煤工艺为放炮采煤 采面采用单体液压支柱支护 回采工作面采用上行通风方式 具有独立可靠的系统 评价范围内残余瓦斯含量为 4 295m3 t 瓦斯压力为 0 0525MPa 符合 防治煤与瓦斯突出规定 的规定 华诚煤矿抽放评价报告 1 第一章第一章 基本情况基本情况 第一节 工作面基本情况 1802 采面位于一采区 1511 1525m 水平之间 一 工作面位置及与临近工作面关系 该采面位于华诚煤矿北一采区 工作面南部 1802 采煤工作 面正在准备中 未形成采面 原有部分小窑开采 北为矿井边 界 上部为原小窑采空区 下部为 1803 采煤工作面 未形成采面 二 工作面与地表关系 根据 1 2000 井上下对照图 该采面地表无建筑物及其它 设施 为山坡地 地表标高为 1590 1645m 工作面运输巷标 高 1511 932 1514 050m 回风巷标高 1524 483 1526 024 该工作面与地表最大高差为 110 最小高差为 75m 三 煤层情况 1 根据已掘露出的1801回风巷 1801运输巷资料综合分析 该采面煤层稳定 无大的地质构造 2 煤层倾角 5 12 平均 83 该采面倾斜长度 118m 采面中部 1802 中巷将该采面分成上下两段 每段斜长在 60 米以下 煤层平均厚度 1 6m 容重 1 1 5t m3 6 煤层具无自燃发火倾向性 四 工作面通风情况 1801 采面采用上行通风 具有独立可靠的通风系统 风量 华诚煤矿抽放评价报告 2 为 750 810m3 min 五 工作面回采情况 本矿于 2011 年 7 月 19 日经批准进入联合试运转 1801 采 煤工作面现正在回采 第二节 瓦斯情况 一 矿井瓦斯情况 根据地质勘查资料 M8 煤层一采区瓦斯含量为 13 31 m3 t 为高瓦斯矿井 经有资质部门鉴定无煤与瓦斯突出危险 M8 煤层深度 180m 瓦斯含量 13 31 m3 t 瓦斯最大压力 0 24MPa 瓦斯含量梯度 0 08 m3 t m 瓦斯压力梯度 0 005 MPa m 数据真实有效 以此为计算基础 1801 采面深度为 110 米 得出 1802 采面煤层原始瓦斯含量为 7 71m3 t 瓦斯压力 0 24 0 19MPa 平均为 0 215MPa 1801 采面按平均 190m 的走 向计算 煤层储量为 3 23 万吨 瓦斯储量为 24 9 万 m3 二 工作面瓦斯赋存 区域抽放防突措施控制范围内瓦斯赋存量计算 1 煤层原始瓦斯含量 1802 工作面煤层原始瓦斯含量为 7 71m3 t 2 煤层储量 煤层储量按下式计算 V S h d 式中 V 储量 单位 万 t S 面积 单位 m2 华诚煤矿抽放评价报告 3 H 煤厚 单位 d 视相对密度 容重 单位 t m3 取 1 5 则 V 13460 1 6 1 5 32404 根据地质煤炭储量 结合矿井瓦斯地质条件 得出该块段 煤层资源储量 煤层资源储量乘上该煤层的煤层气含量系数 即得出该块段煤层的煤层气资源储量 Q 气 Q煤 W K 式中 Q 气 煤层气资源量 m3 Q 煤 煤层资源储量 t W 煤层气含量 m3 t k 围岩瓦斯涌出系数 取 1 15 则 Q 气 32404 7 71 1 15 m3 第三节 矿井瓦斯抽放系统 利用地面抽放系统对该采面进行预抽 抽放泵型号为 ZBEA 253 型水环试真空泵 瓦斯抽放泵额定参数 极限真空 33hPa 最大抽速 35m3 min 电机功率 55Kw 转速 660 rpm 泵站实际抽放负压为 0 051MPa 流量平均为 20m3 min 纯量 为 0 8m3 min 平均浓度为 4 抽放时间为 7 月 26 日到 10 月 28 日计 93 天 第二章第二章 抽放措施措施抽放措施措施 一 预抽回采工作面瓦斯 华诚煤矿抽放评价报告 4 1 预抽钻孔实施情况 1802 回采工作面的抽放钻孔于 2011 年 6 月 22 日施工结束 共施工 109 个抽放钻孔 详见 1801 采面钻孔竣工图 钻孔由瓦斯部的钻工严格按设计进行施工 由瓦斯检查员 和安全检查员现场验收钻孔 所施工的钻孔真实可靠 2 预抽煤层瓦斯情况 1801 采面评价范围内共抽放瓦斯 m3 瓦斯抽放量根据实 际测定所得 该数据真实有效 第三节 瓦斯抽放效果验证 采用煤层瓦斯预抽率 残余瓦斯含量和残余瓦斯压力进行 工作面瓦斯抽放效果验证 一 煤层瓦斯预抽率 1802 采面煤煤层瓦斯预抽率按下式计算 N Qc Q 气 100 式中 N 煤层瓦斯预抽率 Q 气 煤层瓦斯储量 m3 Qc 已抽放瓦斯量 m3 则 N 100 43 二 残余瓦斯压力测定 测压钻孔的布置 根据 1801 采面的实际情况 共布置 4 个测压钻孔 华诚煤矿抽放评价报告 5 1 号钻孔位于 1801 运输巷切眼下口往南 20m 处 2 号钻孔 位于 1801 运输巷 4 测号点往南 9m 处 3 号钻孔位于 1801 运输 巷 3 测号点往南 6m 处 4 号钻孔位于 1801 中巷 6 号点往南 13m 处 测压要求 测压钻孔施工前关闭采面抽放管的阀门 使采面处于全部 停抽状态 采面停抽 8 小时后开始施工测压钻孔 钻孔施工结 束后立即封孔上压力表观测压力 每天观测压力变化情况 测 定时间为 3 天以上 如瓦斯压力连续 3 天无变化 则认为这个 稳定的压力值就是煤层瓦斯压力 根据测压成果 1801 采面所测最大瓦斯压力为 0 21MPa 煤层瓦斯压力测定情况详见 1801 采面测压成果表 三 残余瓦斯含量的计算及测定 1 残余瓦斯含量按下式计算 Wc Q 气 Qc G 式中 Wc 评价单元煤层残余瓦斯含量 m3 t Q 气 评价单元煤层瓦斯储量 m3 Qc 评价单元煤层抽排瓦斯量 m3 G 评价单元煤层储量 t 则 Wc 32404 4 38m3 t 2 残余瓦斯含量的测定 瓦斯含量检测仪器及工作原理 采用重庆煤科院生产的 DGC 型瓦斯含量直接测定装置测定 华诚煤矿抽放评价报告 6 1801 采面评价单元内的残余瓦斯含量 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 W Wm Wc 瓦斯含量检测孔的布置 根据 1801 采面的实际情况 在运输巷布置 4 个检测钻孔测 定评价单元内的残余瓦斯含量 1 号钻孔位于 1801 运输巷切眼下口往南 20m 处 2 号钻 孔位于 1801 运输巷 4 测号点往南 9m 处 3 号钻孔位于 1801 运 输巷 3 测号点往南 6m 处 4 号钻孔位于 1801 中巷 6 号点往南 13m 处 瓦斯含量测定要求 取样钻孔施工前关闭采面抽放管的阀门 使采面处于全部 停抽状态 采面停抽 8 小时后开始施工取样钻孔 钻孔施工结 束到开始取样不超过 40 分钟 开始取样到煤样装入煤样筒不超 过 30 分钟 待取样结束后再恢复采面抽放 详见 实验测试报 告单及瓦斯含量直接测定情况表 华诚煤矿抽放评价报告 7 瓦斯含量直接测定情况表 孔号测定位置 瓦斯含量 m3 t 瓦斯压力 MPa 备注 测 1 号1801 运输巷2 680 测 2 号1801 运输巷2 420 测 3 号1801 运输巷3 230 021 测 4 号1801 中巷3 090 在实验过程严格按 DGC 型瓦斯含量直接测定装置的规定 进行操作 所得数据真实有效 详见 验测试报告单 第三章第三章 评价过程评价过程 一 煤层瓦斯预抽率 1801 采面煤层瓦斯预抽率为 45 大于 煤矿安全规程 第 190 条第 2 项 煤层瓦斯预抽率大于 30 及 煤矿瓦斯抽 采基本指标 AQ1026 2006 第 4 2 条的规定 二 残余瓦斯压力 经实测得残余瓦斯压力为 0 MPa 采用重庆煤科院生产的 DGC 型瓦斯含量直接测定装置得出残存瓦斯压力为 0 021MPa 均小于 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026 2006 及 防治煤 与瓦斯突出规定 第四十三条第三款的规定 三 残余瓦斯含量 根据采用重庆煤科院生产的 DGC 型瓦斯含量直接测定装置 测得残余瓦斯含量为 2 86 m3 t 采用计算方法计算得残余瓦斯含 量为 4 38m3 t 均符合 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026 2006 及 防治煤与瓦斯突出规定 第四十三条第 华诚煤矿抽放评价报告 8 三款的规定 第四章第四章 评价结论评价结论 综合各评价结果 1 经计算评价范围内瓦斯预抽率为 43 残余瓦斯含量为 4 38m3 t 采用重庆煤科院生产的 DGC 型瓦斯含量直接测定装 置计算残余瓦斯压力为 0 021MPa 2 经实测残余瓦斯压力