双柳煤矿33409工作面瓦斯抽采达标评判报告

1、汾西矿业集团双柳煤矿33409运巷、抽采巷瓦斯抽采达标评判报告双柳煤矿二一三年一月二十日 汾西矿业集团双柳煤矿33409运巷、抽采巷瓦斯抽采达标评判报告审批表编 制：审 核：通 风 区：地 测 科：调 度 室：安 监 处：通风副总：安全矿长：总工程师：矿 长：双柳煤矿33409运巷、抽采巷抽采达标评判报告 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33409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达标暂行规定要求，依据“一通三防”AQ标准提供的瓦斯抽采基本指标和瓦斯抽采

2、专职人员测定资料，特编制33409工作面瓦斯抽采达标评判报告。一、 33409工作面概况(一)、地面位置33409工作面位于郭家山村以南、斯文庄村以北，地表标高700920m，地形复杂，大部分为黄土覆盖，沟谷纵横，其中多为坡地，有两条山间公路贯穿整个工作面，一条季节性河流横跨工作面的中部。(二)、井下位置33409工作面位于三采区前进方向的南翼，西邻33411工作面，东邻33407工作面，33407工作面已形成备用面，33411工作面正在掘进，北侧布置有33412掘进工作面、33410备用面，东侧布置有33405综采面。已回采结束密闭的工作面有33401、33403、33404、33406工作

3、面。工作面南部为聚财塔大断层。（三）、瓦斯来源分析1、工作面绝对瓦斯涌出量为：5.65m3/min（根据相邻的33407工作面瓦斯涌出情况结合瓦斯地质图预测涌出量数据）。所以在日常掘进期间必须加强通风及瓦斯的日常监测和管理。附计算公式;（1）、根据相邻工作面计算涌出量：根据307运巷掘进期间瓦斯浓度（C浓）、风量（Q风）抽放混合流量(Q混)、区域预抽混合流量（Q1混）、抽放浓度(C抽）：Q排=Q风×C浓=600m3/min×0.45%=2.7m3/minQ抽=Q混×C抽=9m3/min×20%=1.8m3/minQ区域= Q1混×C抽=2m3/

4、min×30%=0.6m3/minQ绝=Q排+Q抽+Q区域=2.7m3/min+1.8m3/min+0.6 m3/min =5.65m3/min（2）、根据河南理工大学编制的双柳煤矿瓦斯地质说明书中底板标高与瓦斯含量的关系计算瓦斯含量： y=-0.0192x+11.042 式中y-瓦斯含量，m3/t.daf; x-煤层底板标高，m. y=-0.0192x+11.042=-0.0192×450+11.042=2.4m3/t3、工作面瓦斯来源分析：根据已掘33407工作面掘进期间的瓦斯涌出规律，本工作面在掘进期间的瓦斯来源于本煤层巷道煤壁瓦斯涌出及落煤瓦斯涌出，其中巷道煤壁的瓦

5、斯涌出量占总涌出量的70%，落煤的瓦斯涌出量占总涌出量的30%。（四）、上、下邻近层及3+4#煤的瓦斯参数情况1、上邻近层为2#煤层，不可采，对现开采的煤层没有影响。下邻近层为8#和9#煤层距现开采的煤层为80米，对现工作面掘进期间瓦斯涌出量没有影响。2、3+4#合并煤层瓦斯含量河南理工大学根据双柳矿瓦斯煤层瓦斯含量与埋藏深度的统计规律，编绘了双柳煤矿3+4号煤层瓦斯含量分布预测图，3+4#合并层煤体松，透气性好、不利于瓦斯储存，33409工作面所处区域预计瓦斯含量为2.40m3/t，煤层透气性系数为=0.8043m3/Mpa2d,本煤层具有可抽采的条件。（五）、突出危险性鉴定根据中国矿业大学

6、2010年12月编制的山西汾西矿业（集团）有限责任公司双柳煤矿3+4煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，3+4煤层底板等高线+430m以上区域无突出危险性；自建矿以来，在石门揭穿3+4煤层及在3+4煤层中进行采掘作业过程中均未出现过突出事故。33409工作面的底板标高为450-470米。（六）、其 他1、煤尘有爆炸性，爆炸指数为30.8%-40.9%2、煤的自燃倾向等级为三类，不易自燃。 3、地温1416°C，梯度2/100m。二、33409工作面采取的瓦斯防治措施（一）、瓦斯抽采系统 1、抽采设备及钻探设备（1）、抽采设备：利用郭家山地面抽放泵进行瓦斯抽放；抽放泵型号2BEC72-1B

7、G3型水环式真空泵，最大抽气量365m3/min，安装四台；两备两用，电机型号YB系列，功率400KW。（2）、钻探设备：钻机选用钻机SGZL-3B 4台，KHYD155型钻机4台，ZDL6000LD千米钻机一台，VLD1000千米钻机两台。（3）、抽采钻孔封孔钻孔施工完毕后，立即进行封孔，封孔方法采用压风动力速凝水泥孔法，封孔深度8米。封孔前应将孔内积水、煤（岩）屑清理干净，以保证封孔质量，孔口用水泥堵200300mm左右。（二）、抽采管路布置1、33409运巷抽放管路铺设为：地面抽采泵抽排钻孔（800mm）钻孔下口（800mm）三采回风下山（800mm）33409运巷回风联巷（300mm）

8、33409运巷（300mm）各工作面钻孔33409运巷本煤层瓦斯抽放管布置在巷道前进方向左帮，吊挂高度为1.2米，抽放管采用300mm钢骨架复合管。2、33409抽采巷抽放管路铺设为：地面抽采泵抽排钻孔（800mm）钻孔下口（800mm）三采回风下山（800mm）33409抽采巷回风联巷（300mm）33412抽采巷（300mm）各工作面钻孔33409抽采巷本煤层瓦斯抽放管布置在巷道前进方向右帮，吊挂高度为1.2米，抽放管采用300mm钢骨架复合管。（三）、抽采管路放水器设置及管路敷设要求33409运巷和抽采巷每隔500米安一个控制蝶阀，每隔200米左右加设一个手动人工放水器，确保瓦斯管路内无

9、积水，提高瓦斯抽采效果。每个钻孔采用了高压胶管总成与抽放管路连接，保证了严密不漏气。管路敷设要求：管路安装要求无破损、无泄露、无积水，管路平、直、稳，拐弯处设弯头，低洼处设放水器。安装完毕后，投入运行前进行气密性试验。三、工作面瓦斯抽采方法及钻孔布置方案工作面采用开口前的区域预抽、掘进期间的超前抽采、掘进期间的边掘边抽。1、开口前区域预抽在33409运巷和33409抽采巷开口前，在33409运巷回风联巷左侧布置钻场施工区域预抽钻孔，共施工了7个钻孔，孔深720米，进行33409运巷前700m的区域预抽，钻孔工程量5040 m；在309抽采巷回风联巷右侧布置钻场施工区域预抽钻孔，共施工了4个钻孔

10、，孔深520米；工程量共为2080米，用于预抽33409抽采巷前500米范围内煤体中的瓦斯。2、掘进期间超前区域抽采 在33409运巷掘进工作面前进方向右侧帮布置超前抽采钻场，用于预抽工作面正前方的瓦斯，钻场间距80米，每个钻场施工6个钻孔，单孔平均深度100米，共计23个钻场，138个钻孔，工程量13800米。当33409运巷掘进至700米时在33409运巷东侧帮施工第二个区域预抽钻孔，随掘进每500米在33409运巷东侧帮布置一个区域预抽钻场；当33409抽采巷掘进至500米时，在33409抽采巷西侧帮施工第二个区域预抽钻场，随掘进每500米在33409抽采巷西侧帮布置一个区域预抽钻场。每

11、个钻场内布置4个主孔，主孔深度520米（允许掘进500米，保留20米的超前距），共计33409运巷和抽采巷需施工区域预抽钻场6个，区域预抽钻孔24个，工程量为12480米，在工作面掘进距离达到允许掘进长度后继续施工区域预抽钻场，具体的布置与前一个钻场一致，保证工作面在区域预抽的范围内掘进。3、掘进期间边掘边抽33409运巷从巷道开口100米后依次向工作面施工本煤层钻孔，钻孔布置在前进方向左帮，间距12m，孔深100 m，钻孔开孔8m用95钻头施工，后换用75钻头，孔径75mm，钻孔总数167个，工程量16700m。33409抽采巷从巷道开,100米依次向工作面施工本煤层钻孔，钻孔布置在前进方向

12、右帮，间距12m，孔深100m，钻孔开孔8m用95钻头施工，后换用75钻头，孔径75mm；钻孔总数165个，工程量16500m。施工钻孔过程中，探放区可根据现场实际情况对抽放方式作适当调整。四、抽采瓦斯效果评判指标测定1、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：WCY=(W0G-Q)/G式种：WCY煤的残余瓦斯含量，m3/t； W0煤的原始瓦斯含量，m3/t； Q评价单元钻孔预抽排放瓦斯总量，m3； G评价单元参与计算煤量，t。评价单元参与计算煤炭储量G=（L-H1-H2+2R)(l-h1-h2+R）m式中：L评价单元煤层走向长度，m； l评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾

13、向长度，m； H1、H2分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷道为0； h1、h2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； R抽采钻孔的有效影响半径，m； m评价单元平均煤层厚度，m； 评价单元煤的密度，t/m3。 巷道预排瓦斯等值宽度表巷道煤壁暴露时间（t/d）不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度无烟煤瘦煤及焦煤肥煤气煤及长焰煤256.59.011.5507.410.513.01009.012.416.016010.514.218.020011.015.419.725012.016.921.530013.018.023.0预排瓦斯等值宽度亦可采用下

14、式进行计算：低变质煤：0.808*t0.55高变质煤：（13.85*0.0183t）/（1+0.0183t）33409运巷开口前走向长度为L=700m，倾向长度为l=201m，通过上表可知H1、H2各为0m，抽采钻孔有效影响半径为20m，评价单元平均煤层厚度为3.5m，煤的密度为1.39t/m3。则评价单元参与计算煤炭储量G=79.56万t；煤的原始瓦斯含量W0=2.4m3/t；评价单元钻孔抽放瓦斯总量Q=42.58万m3。综上可计算出33409运巷煤的残余瓦斯含量WCY=1.86m3/t。33409抽采巷开口前走向长度为L=500m，可抽采倾向长度为l=201m，通过上表可知H1、H2各为0

15、m，抽采钻孔有效影响半径为20m，评价单元平均煤层厚度为3.5m，煤的密度为1.39t/m3。则评价单元参与计算煤炭储量G=58.06万t；煤的原始瓦斯含量W0=2.4m3/t；评价单元钻孔抽放瓦斯总量Q=28.56万m3。综上可计算出33409抽采巷煤的残余瓦斯含量WCY=1.91m3/t。2、抽采后煤的残余瓦斯压力计算 煤的残余相对瓦斯压力（表压）按下式计算：WCY=ab(Pcy+0.1)/(1+b(Pcy+0.1)*(100-Ad-Mad)/100*1/(1+0.31Mad)+(Pcy+0.1)/pa式中：WCY残余瓦斯含量，m3/t； a、b吸附常数 Pcy煤层残余相对瓦斯压力，MPa

16、 Pa标准大气压，0.101325MPa； Ad煤的灰分，%； Mad煤的水分，% 煤的孔隙率，m3/m3; 煤的容重（假密度），t/m3。根据我矿抽采实验室测定的各参数报告可知：吸附常数和孔隙率测定结果 名 称地 点吸附常数煤质分析孔隙率（%）a(m3/t)b(Mpa-1)水分（Mad%）灰分（Aad%）挥发分（Vdaf%）33409运巷20.860.863.525.8130.250.02733409抽采巷煤的容重=1.39t/m3，33409运巷残余瓦斯含量WCY=1.86m3/t；33409抽采巷残余瓦斯含量WCY=1.91m3/t综上可计算出33409运巷煤层残余相对瓦斯压力Pcy=0

17、.29Mpa33409抽采巷煤层残余相对瓦斯压力Pcy=0.31MPa3、可解析瓦斯量的计算Wj=WCY-WCC式中：Wj煤的可解析瓦斯含量，m3/t； WCY抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量，m3/t； WCC煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量，按下式计算。 WCC=0.1ab/(1+0.1b)*(100-Ad-Mad)/100*1/（1+0.31Mad）+/ 可得出33409工作面残存瓦斯含量为0.58 m3/t综上可计算出33409运巷煤的可解析瓦斯含量Wj=1.28m3/t；33409抽采巷煤的可解析瓦斯含量Wj=1.33m3/t4、掘进工作面抽采率计算 m=Qmc/(Qmc+Qmf）式中：

18、m工作面瓦斯抽采率，% Qmc掘进期间，当月33409运巷工作面月平均瓦斯抽采量3.54m3/min；33409抽采巷工作面月平均瓦斯抽采量3.28m3/min。其测定和计算方法为：在工作面范围内包括地面钻井、井下抽采（含移动抽采）各瓦斯抽采干管上安装瓦斯抽采检测、监测装置，每周至少测定3次，按月取各测定值的平均值之和为当月工作面平均瓦斯抽采量（标准状态下纯瓦斯量）； Qmf 当月33409运巷工作面风排瓦斯量2.76m3/min；33409抽采巷工作面风排瓦斯量2.68m3/min。其测定和计算方法为：工作面所有回风流排出瓦斯量减去所有进风流带入的瓦斯量，按天取平均值为当天掘进工作面风排瓦斯

19、量（标准状态下纯瓦斯量），取一月中最大一天的风排瓦斯量为当月掘进工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量）。经测算可计算出33409运巷工作面抽采率m=56.19%；33409抽采巷工作面抽采率m=55.03%5、掘进工作面风速33409运巷工作面供风量为600 m3/min，33409运巷断面为15.4 m2所以33409工作风速为0.65 m/s，且在0.254 m/s之间，符合规定。33409抽采巷工作面供风量为600 m3/min，33409抽采巷断面为13.4m2所以33409工作风速为0.75 m/s，且在0.254 m/s之间，符合规定。6、矿井瓦斯抽采率计算k=QKC/(QKC+QKF) 式中：k 矿井瓦斯抽采率，%； QKC当月矿井平均瓦斯抽采量，45.95m3/min。其测定、计算方法为