104工作面瓦斯抽放数据分析123

1、310104工作面瓦斯抽放分析一、地质情况表 本工作面地表位于大树堙村以南；洞上村、吴家岩村以北；庄子 上村以东；南黄门村、长板坡以西的黄土原、黄土峁及沟谷地带。井 下东邻 310105工作面；西邻 310103 工作面；北邻集中胶带运输大巷、 集中辅助运输大巷、东总回风巷。本面总体为一北高、南低的单斜构造形态，煤层倾角一般为2-10 °，平均坡度 8°，局部达 13°左右，工作面南部为一小型向斜 构造。因为该工作面地表为黄土原和沟谷地带，盖山厚度460 米 -580米，工作面中部和南部地表上方分别有石窑沟、黄门街河穿过，属季 节性流水，对该面影响不大，本面 3#

2、煤层上方有 K8 下和 K8 砂岩以 及上覆石盒子组 K12 砂岩，因为裂隙相互沟通， 局部岩层中存在裂隙 含水，巷道中将会出现少量淋头水和渗水， 煤层中含有水分将影响瓦 斯抽放钻孔施工。本工作面的 3#煤层与 1#煤层之间分布有：一层灰色泥岩，厚度 为 0.27 米；一层黑色砂质泥岩，厚度为 1.53 米；一层灰白色中粒砂 岩，厚度为 2.38 米（成分为石英为主） ；一层深灰色砂质泥岩，厚度 为 3.20 米； 2#煤层厚度为 0.20 米，不稳定；一层深灰色细粒砂岩， 厚度为 3.20 米；一层黑色泥岩，厚度为 1.40 米；一层灰白色细中 粒砂岩，厚度为 3.70 米（成分为石英为主）

3、根据煤炭科学研究总院抚顺分院对新元公司的瓦斯参数测定的结果和预测， 3煤层瓦斯基本参数如下：煤层原始瓦斯压力：0.79Mpa;煤层相对瓦斯含量：22.621m3/t(平均)，绝对瓦斯含量 157.08m3/min ；煤层透气性系22数:0.017m/Mpad,属较难抽放煤层；百 m钻孔瓦斯流量衰减系数:0.5303d -1属较难抽放煤层。煤对瓦斯吸附常数:a=31.60,b=1.21二、103工作面瓦斯抽放系统情况：根据 310103工作面瓦斯抽放系统设计， 3 1 0 1 03工作面进风巷敷设一 趟© 560mn瓦斯抽放管，采用法兰盘对接连接，每六个钻孔为一组， 配集气装置、放水装

4、置，铺设长度 1800米，© 560mm瓦斯管最大流 量可达到(221.64m3/min );回风巷敷设一趟© 380mn镀锌螺旋瓦斯抽 放管路，采用法兰盘对接连接，每六个钻孔为一组，配集气装置、放 水装置，铺设长度1800米，© 380mm瓦斯抽放管路最大流量可达到( 102m3/min )；为提高管路负压、 加强抽放效率， 尾巷敷设一趟 380mm 镀锌螺旋瓦斯抽放管路 ,铺设长度为 1100米，抽本煤层瓦斯。 尾巷敷 设一趟© 380mn铁质瓦斯抽放管路，抽邻近层瓦斯，铺设长度为1800 米。进、回风顺槽管路全部并入东总回风 © 1200

5、mm瓦斯抽放主管路， 通过回风立井主抽放管路到达地面抽放泵站。 (31013 工作面瓦斯抽 放系统图见附图)三、抽放钻孔布置情况：根据 103 工作面设计，本煤层钻孔孔间距为 1 米一个孔，孔深 120米施工角度在0士 3°左右，钻孔高度距底板1.2m。钻孔深度 不小于90m钻孔开孔孔径为98mm终孔孔径为120mm共计施工2886钻孔。（钻孔布置见附图）310103 工作面邻近层抽放钻孔共设计 72 个，孔深 70 米，总设 计工程量为 5040米，孔距为 25 米，伸出长度为 20米，钻孔采高倍 数为 12 倍。（钻孔参数见下表）四、钻孔连接与封孔方式103 工作面本煤层封孔方式

6、为：采用聚氨酯封孔法，操作方式使 用卷缠药液法， 即按聚氨酯配比说明书， 按比例将甲组和乙组药液到 入专用容器内，快速的搅拌均匀后，将混合药液涂抹在编织布上，然 后将涂好药液的布卷缠在封孔管上， 平均分配封三道， 每道封 800mm, 共封2.4米，并将封孔管塞入钻孔，外漏200mm约10分钟左右药液 发泡膨胀到硬化固结；本煤层封孔管采用98mm长度6米的PE管； （现已采用新的封孔方式）103工作面邻近层封孔方式为：采用 160mn长度6米的PE管， 通过聚氨酯封孔。103工作面本煤层钻孔连接方式为：抽放钻孔通过98mm的异型 短节、51mn高压管、集气装置、调节阀门连接到抽放管路中。103

7、工作面邻近层钻孔连接方式为：通过 100mm流量装置，埋 线管、调节阀门接连到抽放管路中。五、310103 工作面打钻开始抽放记录比较：1 ）103 工作面钻孔施工期间瓦斯浓度变化分析103工作面钻孔施工期间瓦斯变化10.008.006.004.002.000.00811 l4 i7 2 p3o6 刃 1 4 7 1 i3 1619 22 25 p8 1 43 3 3 33 3 3 4 4 4 44 4. 4 4 4 4. 5557 03 16 9 ?2 为步 35 555555532353抽放时间+瓦斯浓度：一瓦斯抽放量：m3 /min103工作面钻孔施工期间抽放负压抽放负压进风巷103工作

8、面从08年8月份开始打钻，截止到09年2月底，共计施工820个钻孔。3月份施工钻孔401个，4月份钻孔181个，5月份施工钻孔149个。103进风顺槽共计施工1551个。根据瓦斯浓度、抽放量曲线分析得，随着钻孔数量的增加，瓦斯浓度，抽放量也随着 增大，钻孔抽放量随着抽放时间的增加成衰减趋势下降。瓦斯抽放管路瓦斯浓度最大为8%抽放量最大为6.8m3/min.103工作面钻孔施工期间瓦斯浓度变化33444抽放时间55瓦斯浓度瓦斯抽放量103工作面钻孔施工期间抽放负压4 4 4 4 4 455555555333333103工作面回风巷截止09年2月底，103工作面回风巷共计施工854个钻孔。3月 份

9、施工钻孔424个（累计1278个），4月份钻孔53个（累计1331），5 月份施工钻孔54个（累计1385个），103工作面回风共计施工钻孔 1385个。根据瓦斯浓度、抽放量曲线分析得，每月随着施工钻孔数 量的增加， 瓦斯浓度及抽放量变化逐渐增大； 钻孔抽放量随着抽放时 间的增加成衰减趋势下降。抽放管路平均抽放浓度为 10%，最大浓度 为 24%，平均纯量为 5m3/min ，最大纯量为 12m3/min (标况)。单孔抽 放钻孔平均瓦斯浓度 36%,最大浓度达到 91%。经过分析比较： 103 工作面打钻期间进风巷与回风巷瓦斯浓度存 在较大差异，主要有以下几方面的原因：( 1)103进风巷前

10、 600米范围内的钻孔已在 2009年1 月份施工 完毕，回风巷从 2 月份开始大面积布置钻机，开始施工。进风巷抽放 钻孔比回风巷抽放钻孔提前预抽 6 个月。(2)103工作面进风巷前300面范围内采用© 560mmP瓦斯管, 后1000多米采用© 200mmPE瓦斯管，在管路连接方式上不如©560mmP瓦斯管气密性好；© 200mmP瓦斯管，管径细、流量小，管 路气密性差，且容易变形损坏。( 3) 103 工作面进风、回风巷道抽放管路负压在230mm2HO300mmHO水住间。负压对瓦斯浓度基本变化不大。2)103 工作面开采期间瓦斯浓度变化分103工

11、作面开采期间瓦斯变化OOOOOOOOOOO-0-0-0-0-0-o-o-ou906&543202 878 什81 S18 .5828壬83.8抽放时间*瓦斯浓度-瓦斯抽放量350.00103工作面开采期间抽放负压300.00250.00200.00150.00100.0050.000.00霭黔昭勰站黑鹤凳第魁碍；8 88 8 83 I6 6 6,103工作面进风巷103工作面进风巷抽放系统于09年5月底形成，并对所带孔进 行了预抽，截止目前所有钻孔均已进行预抽。抽放期间抽放管路平均 瓦斯浓度为6%最大浓度达到8%最小为3%平均纯量为2.6m3/min（标况）。单孔平均瓦斯浓度35%,最

12、大浓度达到90%103工作面开采期间瓦斯浓度变时间+回风瓦斯浓度亠回风瓦斯抽放量尾巷（14横贯系统）瓦斯浓度尾巷（14横贯系统）瓦斯抽放量103工作面开采期间抽放负压回风抽放负压- 14横贯系统抽放负压|103工作面回风巷从开采初期到8月底统计数据分析得：回风抽放管路平均瓦斯浓 度为5% 最大浓度达到10% 最小为3% 平均纯量为1.3m/min，最 大纯量为1.89m3/min （标况）。回风14横贯系统抽放管路平均瓦斯浓 度为10% 最大浓度达到25% 最小为3% 平均纯量为2mVmin，最 大纯量为3.52m3/min （标况）。单孔平均瓦斯浓度37%,最大浓度达到310103工作面自2

13、009年6月份试生产以来，6月、7月、8月三 个月瓦斯浓度变化分析：103工作面在初采期间进风瓦斯浓度、回风 瓦斯浓度有增大的趋势，进风巷最大浓度为8%回风巷最大瓦斯浓度为10%尾巷14横贯最大瓦斯浓度为25%(尾巷14横贯为1100米 螺旋抽放管路，与东四正巷3横贯相连通，瓦斯变化大的原因是东四 正巷正在施工本煤层抽放钻孔，在钻孔施工期间瓦斯浓度变化不定)。 103工作面经过过两个月的开采后，进风、回风本煤层抽放钻孔瓦斯 浓度基本无变化，瓦斯浓度为 5%六、103工作面开采期间邻近层瓦斯分析1、邻近层钻孔设计参数为：邻近层钻孔参数表2孔 号钻孔所 在巷道 位置(m)煤层 厚度(m)钻孔 深度

14、(m)钻孔 倾角 (°)方位 角(°)钻孔 水平 投影(m)钻孔 伸入 采空 区距 离(m钻孔 出煤 柱高 度(m)终孔 垂高(m)1#距切巷15米2.670309060.640.611.5352#距1#孔10米2.670339058.738.713383#距2#孔25米2.670339058.738.713384#距3#孔25米2.670309060.640.611.5355#距4#孔25米2.670309060.640.611.5356#距5#孔25米2.670309060.640.611.5357#距6#孔25米2.670309060.640.611.5358#距7#

15、孔2.670309060.640.611.53525米9#距8#孔25米2.670289061.841.810.632.910#距9#孔25米2.670289061.841.810.632.911#距10#孔25米2.670289061.841.810.632.912#距 11#孔25米2.670289061.841.810.632.913#距 12#孔25米2.670289061.841.810.632.914#距13#孔25米2.670289061.841.810.632.915#距14#孔25米2.670289061.841.810.632.916#距 15#孔25米2.67028906

16、1.841.810.632.917#距16#孔25米2.670289061.841.810.632.918#距17#孔25米2.670289061.841.810.632.919#距 18#孔25米2.670289061.841.810.632.920#距 19#孔25米2.670309060.640.611.53521#距 20#孔25米2.670309060.640.611.53522#距21#孔25米2.670239064.444.48.4927.423#距22#孔25米2.670239064.444.48.4927.424#距 23#孔25米2.670239064.444.48.492

17、7.4邻近层3#孔瓦斯浓度变化瓦斯浓度一 抽放量邻近层4#孔瓦斯浓度变化抽放时间瓦斯浓度-抽放量系列1系列28.118.14 8.17 8.20 8.23 8.26 8.299.1抽放时间9.49.79.11邻近层15#孔瓦斯浓度变化根据设计资料，3#倾角33°,方位角90°, 4#孔倾角30°,方 位角90，15#孔倾角28°，方位角90,长度全部为70米。根据设计 三种布同角度的抽放钻孔以及结合实际测得的数据分析： 3#孔瓦斯浓 度最大可达到65%,最大纯量可达到2.54m3/min。4#孔瓦斯浓度最大 可达到57%最大纯量可达到2.8m3/min。

18、 15#孔瓦斯浓度最大可达到 90%最大纯量可达到2.8m3/min。方位角在28° 30°范围内的钻孔 抽放效果要良好。邻近层抽放钻孔瓦斯浓度衰减时间为 24天左右。103工作面开采期间邻近层瓦斯变化50.0045.0040.0035.0030.0025.0020.0015.0010.005.000.0063666 9 12 15 18 21 24 26.37 37 67,9 12 15 18 21 2 27738 2858-8 11 14 1782 2 26 26 6 66 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 77 8 8 8 8 8 8 8 8 8

19、8时间+瓦斯浓度-抽放量103工作面开采期间尾巷抽放负压通过工作面向前推进的三个月来分析得： 在开采初期，因为采空 区岩石没有塌落，邻近层钻孔瓦斯抽放效果不明显， 单孔瓦斯浓度最 大为51% 最小为31% 单孔最大纯量1. 8m3/min，最小为0.8m3/min. 随着工作面的向前推进，邻近层抽放钻孔逐步增多（最多为 10 个）， 瓦斯浓度逐渐增大，抽放管路最大瓦斯浓度为40%平均浓度为30% 最大纯量为15nVmin，平均纯量为11mVmin，单孔最大瓦斯浓度为390%最大纯量为4.87m/min。七、310103工作面抽放率1、根据打钻资料分析：310103工作面切巷往外100米左右出，

20、钻孔施工深度在40米一一90米范围内，给工作面留下了抽采盲区(未抽放区域)，在回采期间，回风巷瓦斯浓度常处于临界值状态，时而 有瓦斯超限事故发生，直接影响到了队组正常生产。但进行抽放后， 各地点瓦斯浓度都大幅，保证了正常生产(具体情况见下表)。310103工作面未抽放与抽放后数据分析参数V地点、未抽放前进行抽放后平均日 进度(m)配风量(m3/mi n)最大 瓦斯 浓度(%)最大涌出 量(m3/mi n)平均日 进度(m)配风量(m3/mi n)最大 瓦斯 浓度(%)最大涌出 量(m3/mi n)310103回风顺槽819200.611.521019200.47.68310103尾巷顺槽136

21、01.216.3213601.013.6103工作面计划配风为3161nVmin，实际风量可达到3265nVmin回风巷回风为1920m/min ,平均瓦斯浓度为0.3%;尾巷回风1360rr/min，平均瓦斯浓度为1.2%。2、瓦斯抽放率的计算方法：矿井的抽放率就是指矿井的抽出瓦斯量占其风排瓦斯量与抽放瓦斯量之和的百分比，即:dk100Qkcdk 矿井(或采取)抽放率，%Qky矿井（或采取）的风排瓦斯量，mVmin;开采煤层抽放率是指开采煤层的瓦斯量占开采煤层涌出及其抽 放瓦斯量之百分比：di°OQbdb 二Qb + Qyg 开采层（本煤层）的抽放率， %Qb 从开采煤层抽出的瓦斯

22、量，m/mi n;QbY开采煤层涌出的瓦斯量，n/mi n;邻近层抽放率是指邻近层抽出的瓦斯量占邻近层涌出及其抽出 瓦斯量之百分比。即：dL =IOOQlQl QlydL 邻近层抽放率，%Ql 从邻近层抽出的瓦斯量，m/mi n;Qly邻近层涌向工作面及采空区的瓦斯量，m/mi n;3、根据煤矿瓦斯抽采基本指标规定：采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q,n/mi n工作面抽采率%备注5<Q< 10> 2010< Q< 20> 3020< Q< 40> 4040< QK 70> 5070< QK 100&g

23、t; 60100< Q> 70矿井瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q,m/mi n矿井抽米率%备注Q< 20> 2520< Q< 40> 3540< Q< 80> 4080< Q< 160> 45100 w Q< 300> 50300< Q< 500> 55500< Q> 604、根据每月通风日报表、瓦斯抽放日报表统计：7月份矿井平均瓦斯涌出量为：105.4m3/min ; 8月份矿井平均瓦 斯涌出量为：125.6m3/min ; 7月份103工作面平均瓦斯涌出量为： 26nVmin ; 8月份103工作面平均瓦斯涌出量为：27.1m'/min ;根据 抽放率计算公式得：7月份矿井平均瓦斯抽放量为 71.48m3/min , 310103工作面平均 瓦斯抽放量为18.2m3/min ； 7月份矿井总得抽放率为：40.4%; 310103工作面抽放率为：41.08%