12回风石门专回揭30#消突评价报告 1.docx
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12回风石门专回揭30#消突评价报告 1.docx
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12回风石门专回揭30#消突评价报告1
贵州永基矿业投资有限公司
纳雍县勺窝乡夫康煤矿
12回风石门专用回风巷揭30#煤
消突评价报告
编制单位:
夫康煤矿通防科
编制人:
赵凤龙
通防副总:
赵凤龙
总工程师:
张会辰
编制时间:
2018年4月12日
目录
第一章前言2
一、评价范围2
二、评价依据2
第二章基本情况2
一、评价范围基本情况2
二、煤层赋存、煤层瓦斯及地质构造情况3
三、通风情况4
四、揭煤工作面瓦斯参数情况5
第三章区域综合防突措施6
一、区域防突措施6
二、区域防突措施效果检验12
三、结论15
第四章主要问题及建议16
第一章前言
一、评价范围
12回风石门专回揭煤点及其联络巷掘进条带巷道两帮轮廓线外15m范围内的30#煤层,以及12回风石门专回联络巷停头处前方30m范围内的30#煤层。
即11瓦斯抽采回风巷第1~12排抽采钻孔控制区域。
二、评价依据
(一)《煤矿安全规程》最新版;
(二)《防治煤与瓦斯突出规定》2009版;
(三)《煤矿瓦斯抽放规定》AQ1027-2006;
(四)《贵州永基矿业集团瓦斯抽采管理规定》永基矿字【2003】3号;
(五)《纳雍夫康煤矿抽放防突设计》;
(六)《纳雍夫康煤矿安全设施设计》;
(七)《贵州贵鲁矿业投资有限公司纳雍县夫康煤矿煤层煤与瓦斯突出危险性评估报告》;
(八)《贵州省纳雍县夫康煤矿资源储量核实及补充勘探报告》;
(九)其它煤炭行业执行标准等。
第二章基本情况
一、评价范围基本情况
1、工作面概况及巷道布置
12回风石门专用回风巷位于一采区北部,巷道起于12回风石门(反),止于11回风石门,巷道全长107m。
首先在12回风石门(反)导线点A1处开门,沿方位277.2°方位向前施工联络巷,然后调向为45°方位以3‰的坡度施工5m,再调向为90°方位以35°上山施工,与11回风石门贯通。
12回风石门专用回风巷及其联络巷断面均为直墙半圆拱形,采用锚网喷支护,专回联络巷及过渡段断面为:
宽3.4m,高3.1m,断面积9.3㎡;专用回风巷巷道断面为:
宽2.6m,高2.6m,断面积6.2㎡。
该巷道北为11瓦斯抽采回风巷,南面是12中部车场,东面上部为11回风石门,西面距11瓦斯抽采斜巷500多m。
斜上方为12801回采工作面(未采),下方无任何开拓、开采历史。
2、消突背景
根据地测科提供的《12回风石门专回揭30#煤地质说明书》、结合现场收集资料综合分析,30#煤层在12回风石门专回联络巷顶板以上,距顶板在2.3-4.5m之间,煤层厚度1.6-2.2m;12回风石门专回变坡施工上山后约7.7米将揭露30#煤,揭煤点处30#煤厚度1.9米左右,为消除突出危险,于2018年2月23日编制《12回风石门专回揭30#煤专项防突设计及安全技术措施》,经各部门负责人和集团公司审批后对揭煤区域采取施工穿层抽放钻孔预抽揭煤区域瓦斯,消突达标后,方进行掘进。
二、煤层赋存、煤层瓦斯及地质构造情况
1、煤层情况
根据地测科提供的《12回风石门专回揭30#煤地质说明书》、结合现场收集资料综合分析,30#煤层在12回风石门专回联络巷顶板以上,距顶板在2.3-4.5m之间,煤层厚度1.6-2.2m;12回风石门专回变坡施工上山后约7.7米将揭露30#煤,揭煤点处30#煤厚度1.9米左右,煤层倾角为20°,煤层走向基本:
东~西;倾向:
北~南。
30#煤层位于龙潭组下段中下部,上距28号煤平均18.51m。
煤层全层厚度0~2.37m,平均1.14m;采用厚度0~1.68m,平均0.83m。
全区揭煤点共11个,可采点5个,不可采点6个(含尖灭点2个),可采率(N)为45%,可采指数(P)为40%,为局部可采煤层,属不稳定煤层。
煤层结构较简单,含夹石0~2层,一般0~1层,夹石厚度0.23~0.38m,岩性为灰黑色泥岩。
2、瓦斯地质情况
根据2013年7月贵州省煤矿设计研究院、贵州省矿山安全科学研究院编制的《贵州贵鲁矿业投资有限公司纳雍县夫康煤矿煤层煤与瓦斯突出危险性评估报告》中提供的资料结合补堪资料:
30#煤层原煤瓦斯含量为6.89m³/t,煤层破坏类型为III类,瓦斯压力2.26(Mpa),坚固性系数(f)为0.9,瓦斯放散初速度(△p)为13,具有煤与瓦斯突出危险性。
主要煤层煤与瓦斯突出试验结果
煤层
编号
水分
Mad%
灰分
Ad%
挥发分Vdaf%
孔隙率
n(%)
坚固性
系数f
瓦斯放散初
速度△P
综合
系数(K)
等温吸附试验
压力
a
b
MPa
2
1.44
30.76
10.01
6.43
1.40
19
13.6
25.6291
0.7325
2.27
3
1.21
29.78
10.15
3.59
1.30
25
19.2
28.1593
0.7380
3.35
4
2.27
28.95
9.60
4.79
0.96
18
19.0
34.6452
0.4470
2.19
5
1.85
24.35
8.51
2.75
31
31.0626
0.5739
2.14
5-1
0.62
23.50
8.06
5.13
23
33.8489
1.1643
2.12
6
2.14
30.21
8.84
4.70
12
36.2238
0.9745
2.54
7
1.42
20.47
7.87
4.79
1.15
21
17.7
30.1032
0.5136
2.07
8
0.98
14.98
7.39
5.16
0.91
16
17.6
32.9135
0.4537
2.07
9
1.56
42.20
8.49
4.12
16
37.9755
1.1820
2.49
11
1.06
20.25
7.63
3.66
1.15
14
12.2
33.7472
0.5420
2.13
14
0.81
21.48
8.47
5.49
1.30
20
15.4
30.5687
0.6265
1.96
22
1.29
44.76
10.66
4.84
0.63
24
38.1
20.3610
0.6959
2.20
28
0.92
28.68
8.07
3.30
1.16
29
25.3
29.5222
0.5572
2.26
30
0.45
21.87
7.39
1.91
1.20
13
10.8
30.1356
0.4358
2.26
32
1.35
25.15
8.37
5.22
1.39
29
20.7
26.6185
0.7533
2.17
3、地质构造
根据《12回风石门专回揭30#煤地质说明书》及探水(煤)钻孔分析,本循环前探钻孔允掘范围内地质条件简单,不会揭露大中型地质构造,但不排除揭露隐伏小构造小褶皱的可能。
三、通风情况
矿井采用并列式通风方式,通风方法为抽出式,主平硐、副平硐进风,回风平硐回风。
12回风石门专回掘进工作面采用局部通风机通风,通风方式为压入式。
局部通风机安设于11轨道下山和12中部车场三岔口往上30m处,采用FBD№6.3(2×22KW)局部通风机(2台,一台工作、一台备用)供风(其额定风量为380-540m3/min,风压1000-5400pa),配φ800mm抗静电阻燃风筒,满足掘进工作面风量供给。
为保证正常供风,采取“双风机、双电源、自动切换”并配有“三专两闭锁”方式供电。
进风路线:
地面→副平硐→11轨道下山→12中部车场→11运输石门→12回风石门→12回风石门专回;
回风路线为:
工作面→12回风石门专回→12回风石门→12中部车场→11回风下山→回风平硐→地面。
4、揭煤工作面瓦斯参数情况
1、煤层原始瓦斯含量
根据矿井穿层钻孔实际取芯试验结果,矿井+1641标高(13中部车场)以上的30#煤原始瓦斯含量为5.54m3/t,原始瓦斯压力为0.877MPa。
根据《贵州贵鲁矿业投资有限公司纳雍县夫康煤矿煤层煤与瓦斯突出危险性评估报告》中提供的资料结合补堪资料:
30#煤层原煤瓦斯含量为6.89m3/t,瓦斯压力2.26(Mpa),计算取最大值。
2、煤层、煤层气储量
11瓦斯抽采回风巷1~12排(纵向)钻孔控制区域的煤层有30#、32#及局部30#煤层1~2层,12回风石门专回掘进工作面所掘30#煤层(K0~60m)穿层抽采控制范围内煤层储量及评价单元内各煤层地质储量V按下式计算:
V=S×H×D
式中:
V-储量,单位:
t;
S-控制区域内的煤层面积,单位:
m2(终孔位置控制巷道两帮15m范围内的煤体抽采范围约为:
30#煤层倾斜方向37m、32#煤层25.5m、30#煤层平均倾斜长度26m,煤层走向方向60m。
穿层抽采控制区域范围内煤层面积约为30#:
2220m2、32#:
1530m2、30#煤:
1560m2);
H-煤厚,单位:
m(煤层厚度为30#煤层1.9m、32#煤层1.7m、其它30#煤层按平均厚度0.6m计算);
D-相对视密度,单位:
t/m3(30#煤层1.6、32#煤层1.59、其它30#煤层为1.45)。
评价范围内各煤层地质储量如下:
V30#=2220×1.9×1.6=6748.8(t)
V32#=1530×1.7×1.59=4135.6(t)
V30#=1560×0.6×1.45×2=2714.4(t)
V总=6748.8+4135.6+2714.4=13598.8(t)
评价范围内各煤层瓦斯储量按下式计算:
Q=V×W×K
式中:
Q-瓦斯储量,单位:
m3;
V-评价范围内煤层资源储量,单位:
t;
W-评价范围内煤层瓦斯含量,单位:
m3/t(根据贵州省煤矿设计研究院2013年9月编制的《纳雍县夫康煤矿初步设计》及实测数据,30#、32#及其它30#煤层原始瓦斯含量依次为6.89m3/t、15.03m3/t、10.84m3/t);
K-围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
评价范围内各煤层瓦斯储量具体为:
30#煤层:
Q30=6748.8×6.89×1.15=53474.1m3
32#煤层:
Q32=4135.6×15.03×1.15=71481.8m3
30#煤层:
Q30#=2714.4×10.84×1.15=33837.7m3
12回风石门专回(K0~60m)评价范围内各煤层瓦斯总储量总计为:
Q总=53474.1+71481.8+33837.7=158793.6m3
第3章区域综合防突措施
一、区域防突措施
1、防突措施的选择
由于12回风石门专用回风巷所揭30#煤层没有开采保护层的区域防突措施,故根据《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026—2006)的要求,即采取穿层钻孔预抽瓦斯的区域防突措施或本煤层顺层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施,根据本矿的实际情况,本次12回风石门专用回风巷所揭30#煤层采用穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。
12回风石门专用回风巷分为两段巷道,即12回风石门专回及其联络巷,由于30#煤层距离12回风石门专回联络巷顶板在2.3-4.5m之间,法线距离小于7m,而揭煤点在12回风石门专回变坡施工上山后约7.7米处,因此,本次揭煤防突措施必须覆盖12回风石门专回及其联络巷施工范围15m内的30#煤层,即在采取11瓦斯抽采回风巷向12回风石门专回联络巷及其揭煤点施工穿层抽放钻孔,预抽该巷道掘进条带及揭煤点瓦斯作为揭煤区域防突措施。
2、设计钻孔施工量情况
根据《12回风石门专回揭30#煤专项防突设计及安全技术措施》,从11瓦斯抽采回风巷对12回风石门专回联络巷掘进条带及其揭煤点范围内的30#煤层共设计104个穿层抽采钻孔,分12排布置,每5m布置一排,每排8-9个(1-8排为9个,9-12排为8个),呈扇形布置,终孔点间距5×5m(抽采半径按2.5m计算),孔径为75~89mm。
钻孔控制范围为:
12回风石门专回揭煤点及其联络巷掘进条带巷道两帮轮廓线外15m范围内的30#煤层,以及12回风石门专回联络巷停头处前方30m范围内的30#煤层。
钻孔总工程量为6770m,钻孔平均孔深65.1m。
3、现场钻孔施工情况
抽采钻孔于2018年2--3月份施工,共施工合格抽采钻孔104个。
钻孔单孔孔深为48m~93m,平均孔深67.3m,钻孔施工总工程量6997m。
钻孔施工量根据施工小票统计,有施工人和验收人签字,统计数据及钻孔长度均真实有效(不合格钻孔视为废孔)。
实际施工钻孔量6997m大于设计钻孔量6770m,封孔采用“两堵一注,带压封孔”(玛丽散和水泥)的封孔工艺,封孔长度岩层开孔不小于5m,煤层或煤夹矸开孔不小于8m,抽采半径不大于2.5m,终孔间距不大于5×5m,抽采控制范围内无空白带。
4、吨煤钻孔量
本次评价范围内的煤炭赋存量为13598.8t,其钻孔实际总进尺为6997m,则评价范围内吨煤抽采钻孔进尺(6997÷13598.8≈0.51m/t)>设计吨煤抽采钻孔进尺(6770÷13598.8≈0.5m/t),达到设计要求。
5、封孔连抽
(1)钻孔封孔管采用内径50mm的PVC管,封孔管插入钻孔内,在管壁上预先加工好直径3~5mm的圆孔,孔间距200mm左右。
(2)封孔长度岩层开孔不少于5m,煤层或煤夹矸层位开孔不少于8m。
(3)采用“两堵一注、带压封孔”的封孔工艺进行封孔。
6、抽放观测及计量装置设置及规定
矿井安设有地面瓦斯抽放系统,并在泵站的抽放主管路上适当位置分别安装抽采浓度、负压、温度、流量等参数的计量自动监测设备。
自动计量监测设备实施24小时监控,人工观测做到每小时记录一次抽采负压、浓度、温度、压差等参数。
在11瓦斯抽采回风巷每个评价单元均安设有自动计量瓦斯抽采浓度、负压、温度、流量等参数的监测设备,所有瓦斯抽采自动计量监控数据已进入矿井安全监测监控系统进行实时监控。
7、预抽时间
12回风石门专回(K0~60m)抽采钻孔施工完毕后,及时进行封孔连抽,封孔连抽从2018年3月1日到4月10日止。
8、抽放参数
从2018年3月1日到4月10日的瓦斯抽采日报表数据显示,抽采浓度为9.15%~37.63%。
抽采总量:
人工检测为76560.54m3;自动计量装置检测总抽采量为77733.18m3。
计算取最小值,即人工检测数据76560.54m3。
瓦斯抽采人工计量和自动计量统计情况见表1、表2。
表112回风石门专回掘进工作面瓦斯抽采统计表(人工检测)
序号
日期
位置
混合流量(m3)
抽放浓度(﹪)
抽放纯量(m3)
备注
1
2018.3.1
11瓦斯抽采回风巷
18169.92
37.63
6837.12
2
2018.3.2
17604.00
22.65
3987.36
3
2018.3.3
14384.16
9.35
1344.96
4
2018.3.4
15346.08
9.59
1471.68
5
2018.3.5
13962.24
9.55
1333.44
6
2018.3.5
无人下井作业
7
2018.3.7
13711.68
9.62
1319.04
8
2018.3.8
14339.52
9.50
1362.24
9
2018.3.9
16326.72
9.57
1562.40
10
2018.3.10
19614.24
9.39
1841.76
11
2018.3.11
19569.60
9.36
1831.68
12
2018.3.12
18368.64
9.47
1739.52
13
2018.3.13
17840.16
9.42
1680.48
14
2018.3.14
17059.68
9.15
1560.96
15
2018.3.15
16881.12
9.46
1596.96
16
2018.3.16
18115.20
9.42
1706.40
17
2018.3.17
17530.56
9.43
1653.12
18
2018.3.18
18239.04
9.19
1676.16
19
2018.3.19
21430.08
9.36
2005.92
20
2018.3.20
19836.00
9.35
1854.72
21
2018.3.21
21522.24
9.18
1975.68
22
2018.3.22
22386.24
9.43
2111.04
23
2018.3.23
23375.52
9.45
2208.96
24
2018.3.24
19497.60
9.35
1823.04
25
2018.3.25
18784.80
9.36
1758.24
26
2018.3.26
19919.52
9.47
1886.40
27
2018.3.27
19959.84
9.53
1902.24
28
2018.3.28
17549.28
9.51
1668.96
29
2018.3.29
19733.76
9.34
1843.20
30
2018.3.30
20020.32
9.25
1851.84
31
2018.3.31
21011.04
9.30
1954.08
32
2018.4.1
21545.28
9.31
2005.92
33
2018.4.2
22528.80
9.30
2095.20
34
2018.4.3
21840.48
9.27
2024.64
35
2018.4.4
抽采系统检修
36
2018.4.5
抽采系统检修
37
2018.4.6
23463.36
9.32
2184.48
38
2018.4.7
21915.36
9.35
2049.12
39
2018.4.8
23722.56
9.33
2213.28
40
2018.4.9
25234.56
9.33
2354.40
41
2018.4.10
24478.44
9.33
2283.90
合计
736817.64
76560.54
表212回风石门专回掘进工作面瓦斯抽采量统计表(自动计量)
序号
日期
位置
混合流量(m3)
抽放浓度(﹪)
抽放纯量(m3)
备注
1
2018.3.1
11瓦斯抽采回风巷
18185.00
37.51
6821.47
2
2018.3.2
17622.68
22.54
3972.09
3
2018.3.3
14359.54
9.49
1362.57
4
2018.3.4
15349.43
9.48
1454.88
5
2018.3.5
13871.84
9.47
1313.51
6
2018.3.6
13851.62
9.42
1305.29
7
2018.3.7
13792.61
9.42
1299.27
8
2018.3.8
14379.26
9.39
1350.64
9
2018.3.9
16356.11
9.45
1546.23
10
2018.3.10
19561.42
9.46
1851.55
11
2018.3.11
19688.69
9.25
1820.74
12
2018.3.12
18417.85
9.32
1717.28
13
2018.3.13
17911.97
9.30
1666.62
14
2018.3.14
16990.19
9.28
1577.81
15
2018.3.15
16957.42
9.31
1578.63
16
2018.3.16
18135.95
9.33
1691.26
17
2018.3.17
17644.69
9.29
1639.56
18
2018.3.18
18235.88
9.29
1694.73
19
2018.3.19
21490.81
9.29
1993.88
20
2018.3.20
19685.91
9.28
1828.32
21
2018.3.21
21445.77
9.30
1995.43
22
2018.3.22
22517.08
9.32
2097.63
23
2018.3.23
23570.86
9.30
2192.62
24
2018.3.24
19461.04
9.28
1806.33
25
2018.3.25
18749.77
9.27
1738.37
26
2018.3.26
20039.24
9.34
1870.76
27
2018.3.27
20026.76
9.39
1881.41
28
2018.3.28
17528.95
9.39
1646.84
29
2018.3.29
19691.22
9.43
1857.01
30
2018.3.30
19581.68
9.39
1840.53
31
2018.3.31
21047.27
9.41
1980.70
32
2018.4.1
21464.72
9.42
2021.14
33
2018.4.2
22441.71
9.42
2113.13
34
2018.4.3
21688.24
9.42
2042.64
35
2018.4.4
抽采系统检修
36
2018.4.5
抽采系统检修
37
2018.4.6
23409.69
9.40
2199.75
38
2018.4.7
21805.54
9.46
2062.53
39
2018.4.8
23701.70
9.42
2232.98
40
2018.4.9
25206.90
9.41
2370.85
41
2018.4.10
24361.83
9.43
2296.20
合计
750228.84
77733.18
二、区域防突措施效果检验
1、直接测定煤层残余瓦斯含量及残余瓦斯压力
(1)DGC瓦斯含量直接测定装置工作原理
DGC型瓦斯含量直接
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