10104采面消突报文档格式.docx
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1、评价范围
本评价范围为1333东瓦斯抽放巷钻场控制和巷道钻孔控制的,自+1333m水平~+1378m水平10104采面走向450m、倾向41m的全部区域2、评价依据
《煤矿安全规程》(2011版);
《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006);
《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006);
《防治煤与瓦斯突出规定》;
《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》(安监总煤装[2011]163号)等。
《10104采面防突专项设计》
水城县阿戛禹举明煤矿《开采方案设计(变更)安全专篇》
二、工作面概况
1、煤层及工作面相对位置
10104采煤工作面运输巷位于+1333m水平运输石门揭C1煤层位置至东翼采面边界,巷道布置与C1煤层中,起点标高1334.5m,终点标高1339.1m,坡度3‰~5‰。
采面回风巷位于1378石门揭C1煤层位置至东翼边界,起点标高1378.6m,终点标高1380.1m,采面斜长41m,采面走向长450m;
具体见(禹举明煤矿10104采煤工作面平面布置图)
该面所处地表相对位置地形起伏较大,属构造侵蚀、溶蚀中山地貌。
矿区地势总体南北高中间低,最高点位于矿区西部石梁子的山顶上,标高约1984m,最低点(即矿区侵蚀基准面)位于矿区南东部的河谷处,标高约1425m,相对高差约560m。
该面埋深240m~200m.
采面运输巷、回风巷设计巷道断面为梯形,运输巷上净宽2.0m,下净宽3.2m,净断面6.24m2。
回风巷上宽2.0m,下宽3.0m,巷道净高2.4m。
巷道净断面:
6.0㎡。
采面运输巷、回风巷均采用11#工字钢梯形棚支架支护、不然性材料背帮接顶,支架棚距0.8m。
C1煤层赋存稳定,煤层平均煤厚2.8m。
2、通风系统
10104采煤工作面采用负压通风,其进、回风路线为:
(1)、新风风流:
副斜井→+1333m水平车场~+1333m水平运输石门→10104采面运输→10104采面切眼。
(2)污风风流:
10104采面切眼→10104采煤回风巷→10104采面专用回风巷→1378回风上山→回风斜井→主扇风机→地面。
具体见10104采煤工作面通风系统示意图。
3、瓦斯抽放巷参数
1333东瓦斯抽放巷(10104采面瓦斯抽放巷)采用锚网喷支护,锚杆间排距800×
800mm,喷厚100mm,掘进净断面6.71m2;
3#钻场净断面7.2m2,钻场深3.5m。
4、工作面与地表关系
矿区地形起伏较大,属构造侵蚀、溶蚀中山地貌,根据井上下对照图,10104采煤工作面埋深240m~189m。
地表无建筑物。
三、煤层瓦斯地质情况
1、煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月14日提交的《水城县阿戛乡禹举明煤矿煤尘爆炸性鉴定报告》,禹举明煤矿C1、C12煤层煤尘均有爆炸性。
2、煤的自燃性
根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月14日提交的《水城县阿戛禹举明煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告》,禹举明煤矿C1、C12煤层煤炭自燃倾向均为二级,属自燃煤层。
C1、C12煤层按自燃倾向性按二类自燃煤层进行管理。
10104采面在回采过程中必须采取防止煤层自燃发火的措施。
3、工作面地质说明书(表一)
概
况
煤层名称
C1#
水平
名称
+1333m
区段
采区名称
一采区
工作面名称
10104采煤工作面
地面
标高
+1425~
+1984m
工作面
~1378m
地面位置
地面为高低不平的坡地或耕地,无建筑物及水体,标高+1425~1984m,工作面区域平均标高1575m。
采面位置及四邻采掘
情况
10104采面位于1333东瓦斯抽放巷及10101、10102采空区以南,老井采空区以西,回风巷标高1378m,运输巷标高1333m,工作面上部10101、10102采面已回采。
煤
层
煤层总厚
2.2~3.0m
煤层结构
煤层倾角
75~85°
平均厚
2.8m
简单
煤层顶底板
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
顶板
粉砂岩、细砂岩
8.0~10.0
节理较发育,较稳定
底板
泥岩
1.0~1.5
节理较发育,稳定
地质
构造
煤岩层走向105°
~115°
,倾向195°
~205°
地质条件简单。
区域预测情况
煤层瓦斯压力P=1.332MPa,煤层瓦斯含量W=12.01m3/t
影响采掘的其它地质情况
瓦斯
矿井绝对瓦斯涌出量为9.26m3/min,该工作面绝对瓦斯涌出量为1.84m3/min。
煤尘
C1煤层有煤尘爆炸危险性鉴定。
煤的自燃
C1煤层自燃发火倾向为Ⅱ级(自燃)。
最大涌水量
142m3/h
正常涌水量
64m3/h
问题及建议
10104采面回采施工过程中,必须加强防灭火管理,严格执行安全防护措施
4、煤层瓦斯含量计算
按《采矿工程设计手册》推荐的经验公式预计煤层原始瓦斯含量。
瓦斯含量计算参数取值表(表二)
煤号
灰份
(Ad)%
挥发份
(Vdaf)%
水份Mad(%)
真相对
密度
TRDd
全硫
Sl,d%
C1
22.42
25.48
0.93
1.4
2.73
注:
上述参数来源于《生产地质报告》。
Wh=Wx+Wy
=12.01m3/t
式中:
Wx——煤的瓦斯吸附量,m3/t;
Wf、Af、VΓ——煤的水分0.93、灰分22.42、挥发分25.48;
P——瓦斯压力,MPa;
P=(2.03~10.13)H,H为垂高;
经打钻埋管测压,瓦斯压力1.3Mpa,该处埋深217m,根据P=K·
H,反算出K=6,因此,P=6H=6×
222=1.332MPa
e——自然对数底;
n——
;
a——2.4+0.21VΓ=7.75;
b——1-0.004VΓ=0.89808;
Wy——游离瓦斯量,m3/t;
fn——煤的孔隙率,%,查表取10;
γ——煤的容重,γ=1.4t/m3;
KY——相当于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数,查表得KY=1.04;
t——温度,取t=20℃。
计算得C1煤层瓦斯含量为12.01m3/t,大于8m3/t;
经预测,瓦斯压力1.332Mpa,大于0.74Mpa。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定,该区域预测为突出危险区域。
四、区域防突措施
为贯彻执行瓦斯治理的“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”16字方针及“不掘突出头、不采突出面”的防突规定。
本工作面的防突措施采用1333东瓦斯抽放巷作为10104采煤工作面底板瓦斯抽放巷,采用巷道扇形钻孔或钻场钻孔穿层预抽C1煤层区域防突措施。
巷道穿层钻孔每5m布置一组,每组布置6个钻孔,钻场内布置42个钻孔,钻场间距30m。
从2013年5月28日开始,由外向里依次穿层抽放10104回风巷~10104运输巷之间采煤工作面条带瓦斯。
按经验,抽放半径2.5m~3m。
钻孔深度穿透C1煤层1m。
经过1333东瓦斯抽放巷穿层抽放,10104采煤工作面回采条带瓦斯含量已经小于原始瓦斯含量。
五、工作面瓦斯残余含量计算
10104采面区域瓦斯原始量计算
1、煤层原始瓦斯含量
根据以上计算得该位置C1煤层平均瓦斯含量为12.01m3/t。
预抽煤层面积S=(450)×
41=18450m2
2、煤层储量:
煤层储量按下式计算
V=S·
h·
d
V—储量,单位:
t。
S—面积,单位:
m2。
H—煤厚,单位。
D—视相对密度(容重):
单位t/m3取1.4。
采煤工作面预测区域煤量:
V=18450×
2.8×
1.4=72324t
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—围岩瓦斯不均匀系数,取1.15。
则Q气=72324×
12.01×
1.15
=868612m3
3、瓦斯抽放量统计
1)采用钻场抽放支管检测孔观测到的流量和瓦斯浓度统计瓦斯抽出量。
自2013年5月28日对钻孔进行区域连续抽放,瓦斯抽放量统计至2013年8月22日(见计算表);
同时对钻场内各抽放分管进行瓦斯浓度检测,实测最大瓦斯浓度为45%。
2)预抽瓦斯措施的要求是:
a、采用科学的抽放半径,并有足够的抽放时间时;
b、抽放钻孔的直径为75mm,钻孔孔底间距不大于6m;
c、在抽放钻孔控制范围内,如预测指标降到突出临界值下,认为防突措施有效。
3)控制块段预抽煤层瓦斯量:
10104采煤工作面C1煤层瓦斯抽放量统计至2013年8月22日,实际抽放瓦斯量为:
394211m3。
4)煤层瓦斯残余含量及抽放率计算
10104采面煤层瓦斯抽放率计算:
R=Q抽/Q煤×
100%
=394211/868612×
=45.4%
10104采煤工作面抽放后煤层残余瓦斯含量计算
Q=Q含-(Q含×
R)
=12.01-(12.01×
45.4%)
=6.56m3/t
1333东瓦斯抽放巷预抽10104采面煤层条带瓦斯,评价范围内共抽放瓦斯394211m³
,瓦斯抽放量根据实际统计所得,数据真实有效。
六、区域措施效果检验
(一)抽采钻孔有效控制范围界定
10104采煤工作面采用穿层钻孔抽放,预抽钻孔的有效范围界定:
上部边界为10104回风巷,下部边界为10104运输巷,东部边界为边界为3#钻场1#~6#钻孔连线,西部边界为采面扇形钻孔1#~6#钻孔连线。
从10104采煤工作面穿层抽放钻孔成果图可见,预抽钻孔均控制整个10104采煤工作面走向450m,倾向41m范围,控制范围符合规定要求。
(二)抽采钻孔布孔均匀程度评价
10104采煤工作面穿层抽放设计钻孔终孔间距水平为5m、垂面间距为6m。
现场检查,抽放钻孔布孔位置符合抽放设计要求,钻孔终孔位置均匀。
检查各钻孔施工记录,10104采煤工作面穿层施工钻孔参数符合设计要求。
抽放钻孔布孔均匀程度评价合格。
(三)区域瓦斯效果检验
10104采煤工作面抽采瓦斯效果检验方法:
采用打钻取芯测定煤层残余瓦斯含量和取芯后埋管安设压力表测量残存瓦斯压力。
效果检验在采煤面走向方向每隔30m布置1个检验测试点,实测最大残余瓦斯含量6.61m3/t。
残余瓦斯含量均小于8m3/t,检测孔取芯后埋管测压,实测最大残余瓦斯压力为0.20MPa,小于0.74MPa。
效果检验钻孔参数表
孔号
位置
方位(°
)
倾角(°
深度(m)
1
距瓦斯抽放巷开口位置418m
187
+21.5
64.0
2
距瓦斯抽放巷开口位置382m
188
65.0
3
距瓦斯抽放巷开口位置348m
189
+21.0
4
距瓦斯抽放巷开口位置319m
5
距瓦斯抽放巷开口位置287m
65.4
6
距瓦斯抽放巷开口位置258m
188.5
66.0
7
距瓦斯抽放巷开口位置228m
65.5
8
距瓦斯抽放巷开口位置197.8m
9
距瓦斯抽放巷开口位置167m
66.5
10
距瓦斯抽放巷开口位置136m
11
距瓦斯抽放巷开口位置105.5m
67.0
12
距瓦斯抽放巷开口位置75.6m
67.5
13
距瓦斯抽放巷开口位置45.7m
68.0
14
距瓦斯抽放巷开口位置15.5m
68.5
八、突出危险结论
根据以上实测数据及计算结果,10104运输巷、回风巷控制块段抽放率达45.4%,已达到国家规定≥30%的预测残余瓦斯含量要求。
10104采煤工作面C1煤层掘进范围残余瓦斯含量最大值6.52m3/t,小于8m3/t,经过对取芯钻孔封孔观测,残余瓦斯压力最大值分别为0.20MPa、,以上2个指标均符合《防突规定》;
10104采煤工作面走向450m,倾向自10104回风巷~10104运输巷已消除突出危险性。
九、区域验证
区域条带预抽瓦斯经防突措施区域验证采用钻屑解吸指标法,钻屑解吸指标K1值和每米钻屑量Smax,当钻屑指标K1值不大于0.5ml/g.min1/2,每米钻屑量Smax不超过6kg时,方可采安全防护措施进行施工。
否则,必须采取局部防突措施治理瓦斯。
10104采煤工作面在掘进过程中,必须对煤层采用WTC仪器进行区域验证,只有当K1值小于0.5ml/g.min1/2,每米煤粉小于6Kg时,由矿长、总工程师签订准采通知书,推采时保留2m预测超前距,确保无突出危险。
区域验证工作必须连续进行,钻孔深度10m,保留2m以上超前距,回采推进距离控制在8m以内。
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