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文档简介
1、毛栗山煤矿21204回风巷瓦斯抽采达标评判报告贵州吉顺矿业有限公司金沙县沙土镇毛栗山煤矿瓦斯抽采达标评判报告工作面名称:21204回风巷掘进工作面 评判范围: 21204回风巷25m101m段循 环 数: 第一循环 编 制 人: 彭 刚 编制日期: 2014年11月12日 21204回风巷瓦斯抽采达标评判报告审签表审签地点审签日期会审单位及人员序号职务审签意见签名1通防负责人2生产负责人3安全负责人4机电管理负责人5矿井技术负责人6矿井主要负责人7总指挥金沙县煤矿瓦斯治理交替作业工程备案表煤矿名称毛栗山煤矿设计规模(万/年)15所属集团公司名称贵州吉顺矿业有限公司瓦斯治理已达标掘进工作面和采煤
2、工作面名称及第几循环数21204回风巷(25m101m段)第一循环需要治理瓦斯掘进工作面和采煤工作面名称及第几循环数煤矿集团公司验收意见及参加会审人员签字监管分局意见及审核人员签字备注目 录一、前 言1二、矿井基本情况21、矿井通风情况22、矿井瓦斯抽放系统情况33、煤层瓦斯赋存情况44、主要瓦斯基础参数55、21204回风巷掘进工作面情况6三、瓦斯抽放情况7四、瓦斯抽采达标评判程序8五、瓦斯抽采基础条件9六、预抽煤层瓦斯效果评判11(一)抽采钻孔有效控制范围界定11(二)抽采钻孔布孔均匀程度评价11(三)抽采瓦斯效果评判指标测定121、评价单元划分122、瓦斯抽采率计算133、抽采后煤的残余
3、瓦斯压力134、煤层可解吸瓦斯量145、预抽后实测残余瓦斯含量15 (四)抽采效果达标评判16 (五)抽采达标评判结论17 附1:区域防突措施钻孔现场施工验收表 附2:区域防突措施竣工图 附3:WGCB测量数据查询统计表 附4:残余瓦斯含量实验测试报告单 附图1:采掘工程平面图 附图2:通风系统图金沙县沙土镇毛栗山煤矿21204回风巷(25m101m)块段瓦斯抽采达标评判报告为认真落实“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,全面提升矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故。为保证21204回风巷掘进安全,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
4、暂行规定要求,依据21204回风巷现场直接测定残余瓦斯含量、抽采达标竣工验收资料和防突队人员测定资料,特编制21204回风巷瓦斯抽采达标评判报告。 一、前 言(一)评价依据l、煤矿安全规程(2012版):2、煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1026-2006);3、防治煤与瓦斯突出规定;4、煤矿瓦斯预测方法(AQ1018-2006)。(二)评价过程简述1、项目可行性分析 根据已采取的防突措施,其措施的控制范围及区域突出危险性预测的瓦斯压力、瓦斯含量达到防治煤与瓦斯突出规定的要求(残存瓦斯压力小于0.74 MPa、残存瓦斯含量小于8m3/t),进行评价。2、成立评价、评审组织机构评价、评审组组 长:杨
5、凯副组长:彭刚成 员:金开贵、文宇、史秀海、陶秀全、王鹏、江维勇3、项目分工评价组:通防副矿长负责收集整理工作面瓦斯地质资料,落实工作面的布置,资料的收集、整理及报告的编制;通风队负责完善通风系统及防突设施、措施贯彻、安全防护措施;防突队负责区域防突措施和局部防突措施的实施;安全矿长负责监督各项措施的实施;矿长负责组织报告的评价。评审组:负责审查报告,提出并落实报告中未完善的措施及资料,交组长审核后定稿。二、矿井基本情况 1、矿井通风情况矿井通风方式为中央并列式,矿井通风方法为抽出式。矿井通风井筒为3个,其中主井、副井为进风,回风井为回风。主扇风机选用FBCDZ16型防爆对旋轴流通风机二台,一
6、台工作,一台备用。风量11342526m3/min,负压5372029Pa。配套电机功率75kw×2、660V防爆电动机,型号YBF280S-6。目前矿井通风实际风量为:进风井(主斜井、行人井)2133m3/min,风井2171m3/min。21204回风巷掘进工作面采取压入式正压通风,风机选择FBD5.6/2×11型风机,风量为200350 m3/min,采用直径600mm的橡胶皮阻燃风筒,风机安设位置为南翼运输巷车场处,选择双风机、双电源的方式供风。(1) 新鲜风流:地面副斜井南翼运输巷局扇21204回风巷迎头;(2) 泛风:工作面迎头21204回风巷回风绕道回风下山南
7、翼回风大巷总回风斜巷风井地面。 2、矿井瓦斯抽放系统情况(1)矿井风井配备两套瓦斯抽放系统,其中2BEA-303两台高负压瓦斯泵,最大抽量为50m3/min,极限真空度33mbar,配套电机75kw;2BEC-42两台低负压瓦斯泵,最大抽量为50m3/min,最低吸入绝压力100hpa,配套电机75kw。高负压瓦斯抽放主管路为DN200mm的聚乙烯管,支管为DN160mm的聚乙烯管。抽放管路敷设由瓦斯抽放站风井口回风斜井回风下山21204回运输巷工作面 (2)抽放支管采取GF-100管道瓦斯气体综合参数测定仪计量,实行于瓦斯监控系统联网数据上传,每天统计1次瓦斯抽放台帐;使用WGCB瓦斯抽放参
8、数综合测定仪,每天测定1次单孔负压、单孔的瓦斯抽放浓度等参数。3、煤层瓦斯赋存情况评价单元参与计算煤炭储量按公式计算: 式中:评价单元煤层走向长度,76m;评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度,18.2m;、分别为评价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;、分别为评价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;评价单元平均煤层厚度,m;评价单元煤的密度,t/m3。、应根据矿井实测资料确定,如果无实测数据,可参照附表1-3-1中的数据或计算式确定。表1-3-1 巷道预排瓦斯等值宽度巷道煤壁暴露时间(t/d)不同煤种巷道预排瓦
9、斯等值宽度(m)无烟煤瘦煤及焦煤肥煤、气煤及长焰煤25501001602002503006.57.49.010.511.012.013.09.010.512.414.215.416.918.011.513.016.018.019.721.523.0预排瓦斯等值宽度亦可采用下式进行计算:低变质煤:0.808×t0.55 高变质煤:(13.85×0.0183t)/(1+0.0183t)煤层厚度取1.3m。该工作面两巷煤层已经暴露,H1取9.0m。G=(101-6.5-11+2×1.5)(18.2-0-0+1.5)×1.3×1.40=3101.4(t
10、)4、主要瓦斯基础参数 贵州省能源局文件(黔能源煤炭2012498)关于毕节市工业和能源委员会<关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯等级鉴定报告>的批复,金沙县沙土镇毛栗山煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为5.33m3/min,相对瓦斯涌出量为7.59m3/t,为瓦斯矿井。 根据贵州省煤炭管理局文件关于毕节地区煤炭局<关于请求审批金沙县禹谟镇偏坡寨等6对煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告>的批复(黔煤生产字2008895号)鉴定结论:金沙县毛栗山煤矿M12煤层在开采783m水平以上时不具有突出危险性,属非突出危险煤层。 根据贵州省煤田地质局实验2007年8月出具的报告:M12
11、煤层无爆炸危险性;M12煤层自燃倾向等级为类(不易自燃煤层)。 矿井在进行煤与瓦斯突出鉴定时测得瓦斯基本参数见表1-4-1。表1-4-1 瓦斯基本参数表煤层编号瓦斯压力(MPa)煤的破坏类型(类)放散初速度(mmHg)瓦斯含量(m3/t)M120.510278.23安达瓦斯治理公司测定该工作面瓦斯基本参数见表1-4-2。表1-4-2 21204回风巷瓦斯基本参数表瓦斯含量(m3/t)A常数(cm3/g)B常数(Mpa-1)孔隙率(m3/m3)8.23030.41371.04810.995、21204回风巷掘进工作面情况 (1)地面相对位置及邻近采区开采情况 21204回风巷位置及井上下关系见表
12、1-5-1。表1-5-1 掘进工作面位置及井上下关系表水平名称一水平采区名称二采区地面标高+930m+950m井下标高+807.6m地面相对位置 地面无村庄、公路等建筑物。井下位置及与四邻关系 该巷是21204采面回风巷,上部布置北翼边角煤运输巷,在巷道掘进工程中,必须严格执行“有掘必探、先探后掘”的原则防水和防治瓦斯,当探到前方各种异常情况必须及时采取相应的安全技术措施,保证巷道掘进的安全。21204回风巷埋深为120m;预抽规模为21204回风巷距运输下山25m101m范围,评判该回运输巷走向长76m,倾斜宽18.2m。掘进工作面煤层赋存情况见表1-5-2。表1-5-2 煤 层 情 况 表
13、煤层厚度/m1.3m煤层结构简单煤层倾角/(o)10°开采煤层M12破坏类型类煤种无烟煤稳定程度稳定煤层情况描 述 M12煤层,煤层厚度1.32.6m,中间夹23层矸石,0.02m0.04m,现掘进范围内煤厚平均1.3m,煤质总体坚硬稳定。 煤层顶底板:顶板岩性为灰色泥灰岩、黑色炭质泥岩、灰色粘土岩。底板为灰白色含硫铁矿粘土岩,均为软质岩组。 (2)地质构造 根据已经掘进的北翼边角煤运输巷、回风下山、运输下山揭露煤层和预抽钻孔打钻资料来看,该工作面区域内地质构造简单,煤层赋存稳定,无地质构造。三、瓦斯抽放情况(1)21204回风巷顺层条带预抽钻孔控制巷道下帮轮廓线外15m,前方101
14、m。预抽钻孔终间距按3m进行设计;钻孔的孔径为75mm,共设计钻孔8个。(2)设计的钻孔工程量及施工要求本煤层预抽钻孔总工程量:共8个钻孔,共720m钻尺。钻孔由管理人员订孔,钻工采取放线法施工;单孔施工结束后由管理人员进行验收钻孔,确保钻孔的真实性;单孔施工结束后,及时上竣工图,由此确定是否增补钻孔。若钻孔无法达到设计的深度,则采取方位角不变,调整钻孔的倾角来达到设计深度。钻孔施工前,专门编制了钻孔施工措施。钻孔的倾角不得误差1°,方位角不得误差2°。(3)钻孔施工地点:掘前本煤层预抽钻孔施工地点为21204回风巷迎头。(4)钻孔施工时间为:本煤层钻孔施工时间为:抽放钻孔
15、于2014年11月1日开始施工,于2014年11月6日竣工。预抽钻孔采取ZYD-620型液压钻机施工,钻孔直径75mm;施钻过程中无喷孔、卡钻、顶钻及瓦斯异常涌出现象,施工钻孔时回风风流中的瓦斯浓度最高为0.08%。根据竣工资料分析:21204回风巷掘进前对本煤层预抽钻孔全部顺层施工,钻孔的终孔间距在2.6m3.3m之间,都在抽放设计的抽放半径范围内,钻孔终孔孔径为75mm,竣工钻孔8个,竣工总钻尺692m,钻孔控制范围内无空白带,详见附图:21204回风巷顺层预抽煤巷条带瓦斯钻孔竣工图。四、瓦斯抽采达标评判程序抽采瓦斯矿井应当对瓦斯抽采的基础条件和抽采效果进行评判。在基础条件满足瓦斯先抽后采
16、要求的基础上,再对抽采效果是否达标进行评判。瓦斯抽采达标评判程序瓦斯抽采基础条件 合格抽采效果 合格判定抽采达标五、瓦斯抽采基础条件瓦斯抽采基础条件包含下表中的8项内容:序号规定项目具体情况符合性1建立瓦斯抽采系统,且系统正常、运行连续。矿井风井配备两套瓦斯抽放系统,其中2BEA-303两台高负压瓦斯泵,最大抽量为50m3/min,配套电机75kw;2BEC-303两台低负压瓦斯泵,最大抽量为50m3/min,配套电机75kw。运行正常。2制定瓦斯抽采规划和年度计划。已制定了抽采规划和年度计划。3编制完善矿井瓦斯抽采达标工艺 方案设计、采掘工作面瓦斯抽采施工设计。已编制了矿井抽采达标工艺方 方
17、案设计、采掘工作面瓦斯抽采施工设计。4瓦斯抽采工程必须严格按设计施工,并应当进行验收,有齐全完整的验收资料,竣工验收资料真实、 可靠,并由相关责任人签字。资料齐全、完善,有相关责任人签字。5建立矿井瓦斯抽采达标自评价体系和瓦斯抽采管理制度。建立抽采达标评价领导小组。瓦斯抽采管理制度完善。6瓦斯抽采泵站能力和备用泵能力、抽采管网能力满足抽采达标的要求。运行泵的装机能力大于瓦斯抽采达标时应抽采瓦斯量对应工况流量的2倍,同等能力的备用泵。预抽瓦斯钻孔的孔口负压均大于13kPa,抽采泵及管网能力满足抽采达标的要求。7抽采计量测点、计量器具符合计量标准和规范要求,无超期使用,计量淮确。每个抽采钻孔的接抽
18、管上均安装有导流管(能测定流量、浓度、负压、温度)。计量仪表配备数量满足矿井通风安全装备标准的要求,计量仪器均定期校核。8具有抽采效果评判用相关测试条件有WGCB瓦斯抽放参数综合测定仪,与中介机构协作测定瓦斯参数。说明:代表符合规定;×代表不符合规定 结论:矿井瓦斯抽采基础条件满足煤矿瓦斯抽采达标暂行规定要求。六、预抽煤层瓦斯效果评判 预抽煤层瓦斯效果评判包括以下四个步骤: (一)抽采钻孔有效控制范围界定 预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后,应当对预抽钻孔的有效控制范围进行界定,界定方法如下: 对顺层钻孔,钻孔有效控制范围按钻孔长度方向的控制边缘线、最边缘2个钻孔及钻孔开孔位置连线确定
19、。钻孔长度方向的控制边缘线为钻孔有效孔深点连线,相邻有效钻孔中较短孔的终孔点作为相邻钻孔有效孔深点。按照上述原则,根据竣工资料,预抽效果有效控制范围为,钻孔终孔间距设计为均为3m,本煤层钻孔实际终孔间距为2.8m3.2m,钻孔的深度达到设计的要求。通过竣工图分析该掘进工作面终孔间距基本相同,钻孔终孔间距在矿井抽放设计允许的范围内,预抽效果有效控制范围为25m101m段,长度为101m,倾向宽度为18.2m。为此钻孔控制的有效范围符合防治煤与瓦斯突出规定的要求。 (二)抽采钻孔布孔均匀程度评价 施工开孔位置均匀,符合设计要求,消除了抽采盲区。详见抽采钻孔参数表和钻孔竣工图。 (三)抽采瓦斯效果评
20、判指标测定 1、评价单元划分(1)钻孔终孔间距设计为均为3m,本煤层钻孔实际终孔间距为2.8m3.2m,钻孔的深度达到设计的要求。通过竣工图分析该工作面终孔间距基本相同,钻孔终孔间距在矿井抽放设计允许的范围内。(2)时间差异系数计算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式(1)计算: (1)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。预抽时间差异系数计算过程见表6-3-1。表6-3-1 预抽时间差异系数计算表项目预抽钻孔接抽时间抽放结束时间最长抽放时间(
21、天)最短抽放时间(天)时间差异系数(%)21204回风巷2014.11.62014.11.11550经计算得知:评价单元的预抽时间差异系数0%。该掘进工作面的本煤层预抽钻孔的终孔间距基本相同,预抽时间差异系数小于30%,无地质构造。为此将21204回风巷25m101m段划分为一个地质单元进行评价。 2、瓦斯抽采率计算 (1)抽采后残余瓦斯含量计算 瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算按公式计算: 式中:煤的残余瓦斯含量, m3/t;煤的原始瓦斯含量,取8.230mm3/t;评价单元钻孔抽排瓦斯总量,取18737.2m3;评价单元参与计算煤炭储量,t。WcY=(8.230m×3101.4-5
22、793.0)÷3101.4 =6.362(m3/t)21204风巷本煤层预抽瓦斯抽放总量为5793.0 m³,瓦斯抽放量见表6-3-2。表6-3-2瓦斯抽放量统计表观测地点观测时间抽放参数累计抽放时间(天)小计抽放纯量(m3)累计抽放纯量(m3)浓度(%)负压(Kpa)混合量(m3/min)纯流量(m3/min)21204风巷2014年11月6日26.427.325.241.3834 0.61195.2 1195.2 2014年11月7日25.827.225.221.3468 11939.3 3134.6 2014年11月8日18.428.145.310.9770 1140
23、6.9 4541.5 2014年11月9日10.228.225.280.5386 1775.5 5317.0 2014年11月10日4.228.145.160.2167 1312.1 5629.1 2014年11月11日2.127.925.420.1138 1163.9 5793.0 合计5793.0 3、抽采后煤的残余瓦斯压力 煤的残余相对瓦斯压力由瓦斯残余含量按下公式反算: =0.112MPa式中:WCY残余瓦斯含量,m3/t;吸附常数;煤层残余相对瓦斯压力,MPa;标准大气压力,0.101325 MPa;煤的灰分,%;煤的水分,%;煤的孔隙率,m3/ m3;煤的容重(假密度),t/ m3
24、。 经过自动工业分析仪测试,21204回风巷煤层中水份(Mad)3.97%,灰份(Aad)11.52%,挥发份(Vdaf)6.87%。 经过WX智能型煤的甲烷吸附测定仪测试,21204回风巷煤层的A值为30.3576cm3/g,B值为1.0487MPa-1。 经测试21204回风巷煤层孔隙率为3.66%,煤的视密度为1.40 t/m3。 4、煤层可解吸瓦斯量 抽采后可解吸瓦斯含量按公式计算:Wj=WCY- WCC (5)式中:Wj煤的可解吸瓦斯量 t/m3;WCY抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量 t/m3;WCC煤在标准大气压下的残存瓦斯含量,按公式计算。WCC= 式中:煤的孔隙率 m3/m3煤的
25、容重 t/m3 WCC=1.202m3/t经过计算:残余可解吸瓦斯含量为6.231 m3/t,低于8 m3/t以下,对该掘进工作面的残余瓦斯含量进行现场实测。 5、预抽后实测残余瓦斯含量区域效果检验采取直接测定残余瓦斯含量的方法进行,具体做法如下:瓦斯含量测定方法采用直接测定方法,依据的现行标准为煤层瓦斯含量井下直接测定方法(GB/T23250-2009)(以下简称测定方法)。依据测定方法,则采用取钻粉的方式采取煤样,采用常压自然解吸法进行含量测定。煤层瓦斯含量可由下式进行计算: 式中:X瓦斯含量,cm3/g;X1损失瓦斯量,cm3/g; X2粉碎前瓦斯解吸量,cm3/g;X3粉碎后瓦斯解吸量,cm3/g;Xb不可解吸瓦斯量,cm3/g;Xb采用下式进行计算: )a瓦斯吸附常数,cm3/g;b瓦斯吸附常数,MPa-1;Ad煤样灰分,%;Mad煤的水分,%;煤的孔隙率,cm3/cm3;煤的容重
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