竹林湾1903回风巷切眼第一循环抽采达标评判报告.docx
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竹林湾1903回风巷切眼第一循环抽采达标评判报告
贵州连云矿业有限公司
金沙县木孔乡竹林湾煤矿
1903回风巷切眼掘进工作面
第一循环抽采达标评判报告
工作面名称:
1903回风巷切眼
评判范围:
0~80m段
编制人:
庄昌宽
编制时间:
2015年5月6日
1903回风巷切眼掘进工作面第一循环抽采达标评判报告签字表
编制单位
贵州连云矿业有限公司瓦斯实验室
编制人
庄昌宽
会审单位
参加人员
日期
通风队
防突队
机电科
通风副总
生产矿长
机电矿长
安全矿长
总工程师
矿长
目录
一、工作面概况3
二、主要瓦斯基础参数3
三、瓦斯抽放情况6
四、瓦斯抽采达标评判程序7
五、瓦斯抽采基础条件7
六、预抽煤层瓦斯效果评判9
(一)抽采钻孔有效控制范围界定9
(二)抽采钻孔布孔均匀程度评价9
(三)抽采瓦斯效果评判指标测定10
1、评价单元划分10
2、瓦斯抽采率计算10
3、瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算10
4、抽采后煤的残余瓦斯压力计算11
5、煤层可解吸瓦斯量计算12
6、预抽后实测残余煤层瓦斯含量13
(四)抽采效果达标评判13
(五)抽采达标评判结论14
附1:
防突措施钻孔设计图
附2:
防突措施钻孔成果图
附3:
防突措施钻孔现场施工验收表
附4:
CJZ-70测量数据查询统计表
附5:
残余瓦斯含量实验测试记录表
附6:
采掘工程平面图
附7:
通风系统图
1903回风巷切眼掘进工作面第一循环抽采达标评判报告
为认真落实“通风可靠,抽采达标,监控有效,管理到位”瓦斯综合治理工作体系建设,全面提升矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故,保证1903回风巷切眼掘进工作面安全生产,科学有效治理矿井瓦斯,根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1026-2006)》要求,依据1903回风巷切眼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1903回风巷切眼掘进工作面第一循环抽采达标评判报告。
一、工作面概况
1、地面相对位置及邻近区开采情况
1903回风巷切眼布置于一采区左翼的C9煤层,煤层倾角8°,其上部为C5煤层采空区,下部为C13煤层未采区,南部为C9煤边角残采工作面采空区,西部为金秋煤矿边界,东部北部为C9煤层未采区,地面对应为荒山,无居民建筑物。
该掘进工作面地面标高+990~+900m,井下标高+875~+863m,工作面区域范围内水文地质结构简单,无含水层。
该巷道开口在1903回风巷9点前69m开窝,以349°施工,工程量约为120m,净断面2.86m²,梯形巷道。
2、地质构造
矿区位于扬子淮地台,黔北台隆遵义断拱,毕节北东向构造变形区,工作区位于安底背斜北西翼,总的来说,区域上断裂构造不发育。
区内可采煤层4层,即C4、C5、C9、C13煤层。
各可采煤层主要特征、煤质特征见下表。
可采煤层特征表
煤
层
编
号
煤厚(m)
煤层间距
(m)
煤层
倾角
(°)
顶、底
板岩性
稳
定
性
最小—最大
顶
底
平均
C4
1.3—1.6
C4距C5底
8-15
13
粉砂岩
粘土岩
较稳
定
1.5
C5
1.5—1.9
13
粉砂岩
粘土岩
较稳定
1.7
C9
1.4—1.6
C5距C9底
10-12
13
细砂岩
粘土岩
较稳
定
1.5
C13
2.0—2.5
C9距C13底
35-43
13
粉砂岩
粘土岩
较稳
定
1.2
主要可采煤层煤质指标表
煤层编号
煤层化学特征(%)
水份
(Mad)
灰份
(A.d)
挥发份
(V.daf)
全硫
(St.d)
发热量(bQ.d)(MJ/kg)
C4
3.06
15.34
7.15
1.15
32
C5
3.12
14.53
7.45
0.76
31
C9
2.81
13.91
6.75
1.05
33.4
C13
2.01
20.69
7.87
1.54
28.7
二、主要瓦斯基础参数
根据黔能源煤炭[2012]498号文件,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的报告》的批复:
金沙县木孔乡竹林湾煤矿2012年度瓦斯等级鉴定结果为瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量为1.76m3/min,相对瓦斯涌出量为3.55m3/t。
根据黔煤生产字([2009]98号)关于对毕节地区工业和能源委员会《关于请求审批金沙县木孔乡竹林湾C5、C9、C13煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的报告》的批复:
金沙县木孔乡竹林湾煤矿属整合矿井,按照《煤矿安全规程》第176条及《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ1024-2006)的规定,该矿委托中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对其开采范围的C5、C9、C13煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定。
提交了《竹林湾煤矿C5、C9、C13煤层进行了煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》,鉴定结论为:
(1)竹林湾煤矿C5煤层在鉴定范围(标高+825m以浅)无突出危险性;
(2)C9煤层在鉴定范围(标高+817m以浅)无突出危险性;(3)竹林湾煤矿C13煤层在鉴定范围(标高+700m以浅)无突出危险性。
根据贵州省煤田地质局实验室2003年11月提交的鉴定报告,本矿的C4、C5、C9和C13煤层煤尘无爆炸危险性,自燃倾向性为三类,为不易自燃煤层。
由金沙县安达瓦斯治理有限公司现场取样测定,C9煤层原始煤层瓦斯含量为5.901m3/t。
根据中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提供的《C5、C9和C13煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》和金沙县安达瓦斯治理有限公司测定的C9原始煤层瓦斯含量报告的相关参数统计,详见下表:
序号
项目
实测值
备注
1
原始瓦斯压力(MPa)
0.17
2
原始瓦斯含量(m3/t)
5.901
3
水分(Mad%)
3.36
4
灰分(Ad%)
18.42
5
挥发分(Vdaf%)
9.32
6
坚固性系数(f)
1.56
7
孔隙率(φ%)
8.07
8
煤的吸附常数a(m3/t)
39.8171
9
煤的吸附常数b(MPa-1)
1.9251
三、瓦斯抽放情况
1、1903回风巷切眼第一循环采取的瓦斯防治措施是顺层钻孔预抽煤巷掘进条带煤层瓦斯。
采用ZY-750型液压钻机,φ75mm钻头,φ50mm钻杆,在预抽条带布置11个预抽钻孔,终孔间距为3m,孔径75mm,孔深不小于80m,控制巷道两帮轮廓线不小于15m,竣工总钻尺962.75m,钻孔控制范围内无空白带。
2、掘进工作面抽放情况
根据1903回风巷切眼第一循环验孔记录及抽放测试记录统计,自2015年5月3日早班至2015年5月5日中班布置完成11个预抽钻孔并接抽,采用聚氨酯材料封孔,每个预抽钻孔封孔长度不低于8m,截止2015年5月5日中班,预抽3天,共预抽瓦斯纯量7963.79m3。
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要求的基础上,再对抽采效果是否达标进行评判。
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,且瓦斯抽采系统正常、运行连续。
地面安装两套高负压2BEA-303型水环式真空泵,1套工作,1套备用,两套低负压2BEC-42型水环式真空泵。
运转正常。
√
2
制定瓦斯抽采规划和年度计划。
矿已制定瓦斯抽采规划和年度计划。
√
3
编制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、完整,有相关责任人签字。
√
5
建立矿井瓦斯抽采达标自评估体系和瓦斯抽采管理制度。
矿井成立了以技术矿长为首的抽采达标领导小组,下设设计组、施工组、验收组、效果评估组。
瓦斯抽采制度完善。
√
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,有同等能力的备用泵。
预抽瓦斯钻孔的孔口负压均大于在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、计量器具符合计标准和规范要求,无超期使用,计量准确。
使用孔板流量计计量瓦斯流量。
在主管、分管、支管及其与钻场连接处装设孔板流量计。
每个抽采钻孔的接抽管上均留设钻孔抽采负压和瓦斯浓度的观测孔。
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
有钻孔测斜仪、取样钻机、CJZ-70瓦斯抽放综合参数测定仪,相关指标测定有集团公司实验室。
√
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
根据国家安全生产监督管理总局颁布实施的《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第三十四条要求:
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。
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,1903回风巷切眼第一循环的预抽钻孔基本控制了1903回风巷切眼掘进条带长80m,左、右两帮各15m范围内煤体,符合基础评判条件。
详见瓦斯抽采钻孔成果图。
(二)抽采钻孔布孔均匀程度评价
根据国家安全生产监督管理总局颁布实施的《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第三十五条要求:
预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后,应当对预抽钻孔在有效控制范围内均匀程度进行评估。
预抽钻孔间距不得大于设计间距。
对比分析1903回风巷切眼掘进工作面第一循环瓦斯抽采施工设计和抽采工程竣工验收资料可知,1903回风巷切眼掘进工作面第一循环预抽钻孔均按设计进行施工,且竣工数据与设计数据一致,符合基础评判条件。
详见抽采钻孔参数表及抽采钻孔成果图。
(三)抽采瓦斯效果评判指标测定
1、评价单元划分
1903回风巷切眼掘进工作面第一循环共施工瓦斯预抽钻孔11个,每个钻孔施工完成后立即封孔合茬预抽,钻孔间距基本相同,预抽时间基本一致,故1903回风巷切眼掘进工作面第一循环作为一个评价单元。
2、瓦斯抽采率计算
该区域原始瓦斯含量为5.901m³/t,煤的相对密度为1.3t/m3,该区域段煤平均厚度为1.3m,在预掘方向有效控制长度为80m,巷道及其两侧有效控制范围为32.2m,预抽瓦斯量7963.79m3。
煤的储量G:
(15+2.2+15)×80×1.3×1.3=4353.44t
瓦斯储量WC:
4353.44×5.901=25689.65m3
瓦斯抽采率:
N=QC÷WC×100%
式中:
N—煤层瓦斯预抽率,%;
QC—已抽采瓦斯储量,m3;
WC—煤层瓦斯储量,m3.
则:
N=7963.79÷25689.65×100%
=31%>30%
3、瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算
瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量按下公式计算:
式中:
—煤的残余瓦斯含量,m3/t;
—煤的原始瓦斯含量,m3/t;
—评价单元钻孔抽排瓦斯总量,m3;
—评价单元参与计算煤炭储量,t。
4、抽采后煤的残余瓦斯压力计算
煤的残余相对瓦斯压力由残余瓦斯含量按下式反算:
由上式计算得:
PCY=0.161MPa
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,0.101325MPa;
─煤的灰分,%;
─煤的水分,%;
─煤的孔隙率,m3/m3;
─煤的容重(假密度),t/m3。
a
(m3/t)
b
(MPa-1)
WCY
(m3/t)
Pa
(MPa)
Ad
(%)
Mad
(%)
(m3/m3)
(t/m3)
39.8171
1.9251
4.0717
0.101325
18.42
3.36
8.07
1.48
5、煤层可解吸瓦斯量计算
可解吸瓦斯量按下式计算:
=1.5541m3/t
式中:
─煤的可解吸瓦斯量,m3/t;
─抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量,m3/t;
─煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量,按下式计算。
=2.5176m3/t
吸附常数和孔隙率测定结果表
吸附常数
煤质分析
孔隙率
(%)
a
(m3/t)
b
(MPa-1)
水分
(Mad%)
灰分
(Ad%)
39.8171
1.9251
3.36
18.42
8.07
6、预抽后实测残余煤层瓦斯含量
2015年5月6日,对1903回风巷切眼第一循环0~80m段现场取样,取样测定的残余瓦斯含量最大值4.0712m3/t,可解吸瓦斯量最大值为1.2950m3/t,相关参数详见下表。
瓦斯量统计汇总表
孔
号
煤炭储量
(t)
瓦斯抽采量
(m3)
原始最大瓦斯含量
(m3/t)
抽采瓦斯后残余瓦斯含量
(m3/t)
计算可解析瓦斯含量
(m3/t)
实测残余瓦斯含量
(m3/t)
实测可解析瓦斯量
(m3/t)
1
4353.44
7963.79
5.901
4.0717
1.5541
4.0712
1.2950
2
4.0454
1.2692
3
4.0528
1.2766
以上实测孔在打钻过程中未出现喷孔、顶钻、夹钻等异常现象。
本次效验结果符合达标要求。
(四)抽采效果达标评判
1、钻孔有效控制范围满足《防治煤与瓦斯突出规定》的要求;布孔均匀程度满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第二十四的要求。
2、评价范围内所有测点测定的残余瓦斯含量都小于8m3/t,且在施工测定钻孔时没有喷孔、顶钻等其他动力现象。
3、1903回风巷切眼掘进工作面风速为0.57m/s;回风流中瓦斯浓度为0.10%,掘进工作面风速大于0.25m/s,小于4m/s,满足风速要求,回风流瓦斯浓度低于0.8%。
(五)抽采达标评判结论
综上所述,本次评判符合《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,各项指标均在临界值以下,各项条件均已达标,所以判定1903回风巷切眼掘进工作面第一循环0~80m段瓦斯抽采达标。
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