23煤井底车场抽采评价报告.docx
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23煤井底车场抽采评价报告
贵州华电安顺华荣投资有限公司
织金县滥坝煤矿
掘进工作面抽采达标
评判报告
工作面名称:
23煤井底车场
评价范围:
巷道0m~80m段
矿长:
总工程师:
生产矿长:
安全矿长:
项目负责人:
编制日期:
2014年9月17日
目录
前言2
一、评判依据2
二、评判范围2
三、评判过程简述2
第一章工作面基本情况3
一、工作面位置及与临近工作面关系3
二、工作面与地表关系4
三、煤层情况4
第二章矿井通风及瓦斯情况4
一、矿井通风情况4
二、矿井瓦斯情况5
第三章矿井瓦斯抽放系统7
第四章瓦斯抽采情况7
一、抽采钻孔的布置及施工7
二、效果检验8
三、瓦斯抽采量9
第五章抽采效果评判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、抽采效果评判指标测定11
四、抽采效果达标评判13
第六章评判结论14
第七章问题及建议14
附件:
15
前言
为扎实推进“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23煤井底车场安全生产,科学有效治理矿井瓦斯,根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求,依据《瓦斯抽采基本指标》相关规定。
滥坝煤矿收集的瓦斯地质资料,特编制23煤井底车场瓦斯抽采达标评判报告。
一、评判依据
1、《煤矿安全规程》(2010版);
2、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1025-2006);
3、《防治煤与瓦斯突出规定》;
4、《煤矿瓦斯预测方法》(AQ1018-2006);
5、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》。
二、评判范围
本次评判范围,23煤井底车场开口至前方80米范围内。
三、评判过程简述
1、项目可行性分析
根据已采取的抽采措施,其措施的控制范围及经抽放后的瓦斯含量、压力均达到《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,抽采率达到《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》的要求,可进行评判。
2、成立评判、评审组织机构
滥坝煤矿别成立评价组和审查组对23煤井底车场进行评价。
1)评判组成员:
组 长:
杨世宏
成 员:
王化均、姜启涛、熊纪昀、韩凤善
2)评审组
组长:
谌继余
成员:
孟凡武、陈占国、万曾善
3)项目分工
评判组:
技术科熊纪昀负责收集整理工作面瓦斯地质资料,落实工作面的布置;通风科姜启涛负责完善通风系统及防突设施及措施贯彻及区域防突措施和局部防突措施的实施;韩凤善负责执行好安全防护措施;王化均负责资料的收集、整理及报告的编制;总工程师杨世宏负责组织报告的评价。
评审组:
生产矿长孟凡武负责监督各项措施的实施;其它成员负责审查报告,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。
第一章工作面基本情况
一、工作面位置及与临近工作面关系
23煤井底车场为一采区水平,巷道上部为已开采的M16煤层,下部为未开采实体煤层,右部为主井,左部为轨道下山。
二、工作面与地表关系
根据1:
2000井上下对照图,该工作面地表无建筑物及其它设施,为山坡地,所对应的地面标高为+1584m,工作面标高为+1480m,该工作面与地表高差为170m,最小高差为104m。
三、煤层情况
23煤井底车场揭露煤层为23层煤,23煤层底板为粉砂岩,煤层平均厚为1.3m,煤层顶板为粉砂岩,M23煤层坚固性系数为1.54。
煤层无自燃发火倾向性。
煤尘无爆炸性。
可采煤层特征表
煤层
名称
煤层
厚度
(m)
平均
厚度
(m)
容重
(t/m3)
与下层
层间距
(m)
煤层
夹矸数
稳
定
性
煤层
倾角
(°)
煤种
顶板
岩性
底板
岩性
16号
0.88~2.32
1.60
1.50
45.5
0~1
稳定全区可采
6~28
无烟煤
含线理状及透镜煤砂质泥岩
粉砂岩、粉砂质泥岩
23号
0~1.87
1.30
1.48
21.8
0~1
基本稳定大部可采
6~28
无烟煤
下标七石灰岩
根土岩
27号
0.71~2.04
1.22
1.50
0~3
稳定全区可采
6~28
无烟煤
黑灰色泥岩
深灰色泥岩
第二章矿井通风及瓦斯情况
一、矿井通风情况
本次设计共布置三个井筒,分别为主平硐、副平硐、回风平硐,为中央并列式通风。
矿井通风方法为机械抽出式。
工作面采用压入式供风。
23煤井底车场供风的通风采用压入式通风,风机安装在16煤运输下山口处,布置FBD-No6.3型2×22kw压入式轴流对旋式通风机两台,一台供风,一台备用。
配备直径800毫米柔性胶质风筒为迎头供风,具有独立的通风系统。
局部通风机采用专用变压器供电,同掘进迎头电源分开,变压器采用中性点不接地,装设检漏、瓦斯断电系统及风电闭锁。
工作面通风系统:
1)、新鲜风流;地面→主平硐→局部通风机→23煤井底车场→迎头
2)、污风流;
迎头→23煤井底车场→23煤井底车场专用回风绕道→回风斜井→地面
二、矿井瓦斯情况
1、根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭[2012]498号)“关于毕节市工业和能源委员会《关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯鉴定结果》的批复”,滥坝煤矿为高瓦斯矿井,矿井绝对瓦斯涌出量5.78m3/min,相对瓦斯涌出量11.56m3/t。
2、煤与瓦斯突出危险性
矿井M23煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定。
3、采用煤炭科学研究总院重庆研究院生产的DGC煤层瓦斯含量直接测定装置实际测得23煤井底车场M23煤层原始瓦斯含量为6.9925m3/t,原始瓦斯压力为0.266MPa。
符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)及《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定。
详见“贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单”(附件)。
4、瓦斯含量压力测定
①、瓦斯含量检测仪器及工作原理
采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场评价单元内的原始瓦斯含量。
其工作原理为:
通过向煤层施工取芯钻孔,用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出,选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中;井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录,利用公式进行瓦斯损失量W1的计算;把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸,测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21,与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2;称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸,并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3,则可解吸瓦斯含量Wm为:
Wm=W1+W2+W3。
采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc,则可得出煤层瓦斯含量W=Wm+Wc。
②、瓦斯含量检测孔的布置
根据23煤井底车场的实际情况,共布置1个检测钻孔测定评判单元内23煤层的瓦斯含量。
23煤层的瓦斯含量检测情况:
1-1号瓦斯含量检测孔位于巷道迎头,方位角206°,倾角+2°,孔深40.6m。
③、瓦斯含量测定要求
取样钻孔施工前关闭巷道抽放管的阀门,使迎头处于全部停抽状态,停抽8小时后开始施工取样钻孔,钻孔施工结束到开始取样不超过40分钟,开始取样到煤样装入煤样筒不超过30分钟。
待取样结束后再恢复抽放。
详见“贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单”。
(附件)
瓦斯含量直接测定情况表
取样孔号
测定位置
瓦斯含量(m3/t)
瓦斯压力(MPa)
备注
23煤井底车场1-1
23煤井底车场
6.9925
0.266
在实验过程严格按DGC型瓦斯含量直接测定装置的规定进行操作,所得数据真实有效。
详见“贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单”。
(附件)
第三章矿井瓦斯抽放系统
我矿高负压抽放系统已安装了2BEC-420型水环真空泵2台,一台工作,一台备用,最大抽气量110m³/min,额定转速740r/min。
配套电机功率为132kW,电压380V。
低负压抽放系统已安装了2BEC-500型水环真空泵2台,一台工作,一台备用,最大抽气量110m³/min,额定转速740r/min。
配套电机功率为132kW。
现根据预测瓦斯量对该矿现有设备进行验算。
主管管径为DN315mm,干管管径为DN159mm,支管管径为DN32mm,抽放管路敷设由瓦斯抽放站经总回风巷(DN315mm)525m、23煤井底车场(DN159mm)230m。
第四章瓦斯抽采情况
一、抽采钻孔的布置及施工
1、钻孔布置
1)钻孔控制巷道两侧轮廓线外15m,前方控制80m。
2)钻孔在控制范围内应当均匀布置,在煤层的软分层中可适当增加钻孔数。
预抽钻孔的孔数为9个、孔底间距为5m,抽采半径为2.5m。
详见《23煤井底车场顺层抽放钻孔设计图》
3)钻孔直径为75mm;
2、钻孔施工
23煤井底车场的抽采钻孔于2014年9月12日开始施工,9月16日施钻结束后,施工1个孔就进行封孔接抽。
采用聚胺脂封孔,封孔长度为8m。
二、效果检验
为确保施工过程中的安全,采用煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力进行区域措施效果检验。
采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的残余瓦斯含量。
检验结果见煤层瓦斯含量测定结果表。
煤层瓦斯含量和瓦斯压力测定结果表
取样孔号
施工时间
方位角(°)
倾角(°)
孔深(m)
煤层瓦斯含量(m3/t)
煤层瓦斯压力(Mpa)
备注
23煤井底车场2-1
2014.9.17
216
0
59.1
4.2916
0.143
23煤井底车场2-2
2014.9.17
228
-2
45.9
4.2991
0.142
23煤井底车场2-3
2014.9.17
186
4
23.6
4.0994
0.134
以上所测瓦斯含量和瓦斯压力符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定(小于8m3/t)和(小于0.74Mpa),在现场和实验过程严格按DGC型瓦斯含量直接测定装置的规定进行操作,所得数据真实有效。
详见(贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单)。
三、瓦斯抽采量
1、抽采前单元瓦斯量
(1)抽采单元煤层储量:
煤层储量按下式计算
V=S×h×d
V:
储量,单位:
万t。
S:
面积,单位:
m2。
h:
煤厚,单位。
m
d:
视相对密度(容重):
单位t/m3 取1.5。
则:
V=(80×34.4)×1.3×1.5
=5366.4t
(2)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—煤层气含量系数(m3/t)
k—围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
则 Q气=5366.4×6.9925×1.15
=43153.23m3
2、抽采后单元瓦斯量
根据地质煤炭储量和区域措施效果检验,得出抽采后煤层的煤层气资源量:
Q抽=Q煤×W×K
式中Q抽——抽采后煤层气资源量,m³。
Q煤——煤层资源储量,t。
W——煤层气含量,取4.2991m³/t。
K——围岩瓦斯涌出系数,取1.15。
则Q后=5366.4×4.2991×1.15
=26531.29m³
3、根据抽采前Q气和抽采后Q抽煤层气资源量得出抽采率:
N=Q量÷Q前×100%=(Q气-Q抽)÷Q前×100%
式中:
N——煤层瓦斯预抽率,%。
Q量——抽采煤层瓦斯储量,16621.94m³。
Q气——抽采前煤层瓦斯储量,m³。
Q抽——抽查煤层瓦斯量,m³。
则:
N=(43153.23-26531.29)÷43153.23×100%
=38.5%
则23煤井底车场开口点至前方80m范围瓦斯抽采率达38.5%。
大于《煤矿安全规程》第190条第2项“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)第4.2条的规定。
第五章抽采效果评判
一、抽采钻孔有效控制范围界定
本次评判范围为23煤井底车场开口处至巷道前方80m,倾斜长度34.4m,面积为2752m2,煤炭储量5366.4t,瓦斯储量43153.23m3,瓦斯抽采量16621.94m³。
二、抽采钻孔布孔均匀程度评价
本单元瓦斯抽采钻孔设计为9个,实际施工9个,钻孔布置合理,钻孔深度达到设计要求,终孔间距为5米,抽采半径为2.5米。
钻孔的施工满足本单元抽采钻孔设计要求。
三、抽采效果评判指标测定
1、煤层残余瓦斯含量测定
采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的残余瓦斯含量。
其工作原理为:
通过向煤层施工取芯钻孔,用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出,选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中;井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录,利用公式进行瓦斯损失量W1的计算;把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸,测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21,与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2;称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸,并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3,则可解吸瓦斯含量Wa为:
Wa=W1+W2+W3。
采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc,则可得出煤层瓦斯含量W=Wa+Wc。
③、瓦斯含量测定要求
取样钻孔施工前关闭工作面抽放管的阀门,使工作面处于全部停抽状态,停抽8小时后开始施工取样钻孔,钻孔施工结束到开始取样不超过40分钟,开始取样到煤样装入煤样筒不超过30分钟。
待取样结束后再恢复采面抽放。
按照《防突规定》用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯时,在煤巷条带每间隔20~30m至少布置1个测点同,且每个评判区域不得少于3个测点,本次评价共布置3个测点。
详见《23煤井底车场效果检验钻孔设计图》和《23煤井底车场效果检验钻孔竣工图》(附件)。
检验结果见煤层瓦斯含量测定结果表。
煤层瓦斯含量测定结果表
孔号
孔深(m)
煤层瓦斯含量(m3/t)
备注
1
59.1
4.2916
2
45.9
4.2991
3
23.6
4.0994
以上所测瓦斯含量符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定(小于8m3/t)。
2、煤层残余瓦斯压力测定
采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的煤层瓦斯压力。
测定方法同煤层瓦斯含量。
检验结果见煤层瓦斯压力测定结果表。
煤层瓦斯压力测定结果表
孔号
孔深(m)
煤层瓦斯压力(MPa)
备注
1
59.1
0.143
2
45.9
0.142
3
23.6
0.134
以上测得的瓦斯含量值均小于《防治煤与瓦斯突出规定》第53条的规定(小于0.74Mpa)。
在实测过程严格按DGC型瓦斯含量直接测定装置的规定进行操作,所得数据真实有效。
因此消除煤层突出危险性措施可靠。
详见“贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单”(附件)。
四、抽采效果达标评判
1、采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的残余瓦斯含量。
实测23煤井底车场M23煤层瓦斯含量最大为4.2991m3/t,小于8m3/t。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第五十三条的规定。
2、采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的煤层瓦斯压力。
实测23煤井底车场M23煤层最大瓦斯压力为0.143MPa,均小于0.74MPa。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第五十三条的规定。
3、23煤井底车场瓦斯预抽率达38.5%。
大于《煤矿安全规程》第190条第2项“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)第4.2条的规定。
第六章评判结论
1、采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的残余瓦斯含量。
实测23煤井底车场M23煤层瓦斯含量最大为4.2991m3/t,小于8m3/t。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第五十三条的规定。
2、采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定23煤井底车场的煤层瓦斯压力。
实测23煤井底车场M23煤层最大瓦斯压力为0.143MPa,均小于0.74MPa。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第五十三条的规定
3、23煤井底车场瓦斯预抽率达38.5%。
大于《煤矿安全规程》第190条第2项“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)第4.2条的规定。
4、在施工检验钻孔过程中无喷孔、卡钻等动力现象。
5、评判范围内无地质构造。
综上所述,同23煤井底车场开口点至巷道前方程80m评判范围抽采已以达标,无突出危险,允许掘进距离为60米,超前保护距离为20米。
第七章问题及建议
1、掘进时严格执行考察批掘制度,严禁超批超掘。
同时,认真执行好安全防护措施。
2、23煤井底车场在掘进过程中必须认真执行防突措施效果检验,严禁超批超采,同时,认真执行好安全防护措施。
若考察任何一项指标超限,必须采取补救措施(打排放钻孔)。
附件:
1、贵州华电安顺华荣投资有限公司瓦斯研究所实验测试报告单;
2、23煤井底车场顺层抽放钻孔设计图;
3、23煤井底车场顺层抽放钻孔成果图;
4、23煤井底车场效果检验钻孔设计图;
5、23煤井底车场效果检验钻孔竣工图;
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