第一章 工作面概况 一、工作面位置及井上下关系 工作面地表北东为风坪岭村,北西为古交一一煤焦和硅铁厂,南东为黑黎茆,区域地表以山地地形为主,切割强烈,沟谷纵横,主要沟谷为流酒沟。区内有3条高压线经过。盖山厚度约246m—418m。 井下位于北一盘区下组煤左翼,东接北一下组煤轨道巷,西邻北二盘区,北邻矿界保护煤柱。工作面上部为22118、22120工作面2号煤采空区,垂直间距63—70米左右。下部沿9号煤布置有28120低抽巷,与该工作面间距约19—27米左右,由于层间距较近回采过程中低抽巷顶、底板会出现不同程度的变形。 二、煤层 该工作面8号煤层厚度稳定,工作面整体8号煤厚3.1-5.0m,平均3.64m;局部地段含有一层炭质泥岩夹矸,厚0.10-0.34m,平均0.22m。煤岩层总厚度3.86m,煤层有益厚度3.64m,煤质为焦煤。工作面煤层整体向南西倾斜,煤层最大倾角6°,最小倾角2°,平均4°。 三、地质构造 工作面整体呈单斜构造,倾向南西,倾角1-8°,平均4.5°。28116皮带顺槽掘进过程中揭露1条H=6.0∠72°的正断层,回采过程中将在机头揭露该断层并随回采逐渐向机尾方向延伸,与28116轨顺进风运料斜巷揭露的H=3.3∠60°正断层为同一条,对工作面回采影响较大,28116工作面顺槽掘进过程揭露的其余5条断层,均对回采有一定影响。 该工作面顺槽掘进过程中揭露陷落柱2个,陷落柱不导水,另外E131陷落柱在工作面内部,为2号煤下推陷落柱,对回采有一定影响。 构造编号 走向 倾向 倾角 落差 性质 对回采的影响 F1 24° 114° 60° 1.2m 正断层 有一定影响 F2 17° 107° 72° 6.0m 正断层 影响较大 F3 35° 305° 60° 2.8m 正断层 有一定影响 F4 56° 326° 47° 1.2m 正断层 有一定影响 F5 136° 226° 58° 1.2m 正断层 有一定影响 F6 67° 157° 70° 1.4m 正断层 有一定影响 四、综合柱状图 五、瓦斯参数 28118工作面8#煤实测原始瓦斯含量为8.7102m3/t,煤的坚固性系数f=0.6,瓦斯放散初速度△P=7。 第二章矿井抽采基础条件评判 规定项目 具有情况 是否达标 建立地面永久、井下移动式瓦斯抽采系统 具体见《山西焦煤西山煤电集团公司屯兰矿 矿井瓦斯抽采达标评判报告》 达标 制定矿井瓦斯抽采和年度计划 达标 编制矿井瓦斯抽采达标工艺方案、矿井瓦斯抽采设计和采掘工作面瓦斯抽采施工设计 达标 采掘工作面瓦斯抽采工程竣工验收情况 达标 建立矿井瓦斯抽采达标自评价工作体系和瓦斯抽采管理制度 达标 矿井抽采系统及瓦斯抽采泵站能力、备用泵能力、抽采管网能力 达标 瓦斯抽采监控系统 达标 具有符合标准的抽采效果评判测试条件 达标 第三章 工作面瓦斯抽采基础条件评判 一、通风系统 主要进回风路线: 副立井→东轨大巷→北一下组煤轨道巷→28118胶带顺槽→工作面→28118轨道巷→28118轨道回风措施巷→北一下组煤回风巷→后风坪岭总回→地面 详见附图:28118回采工作面通风系统图 二、 工作面本煤层瓦斯抽采方案设计 1、工作面本煤层瓦斯抽采设计、管路布置及管网能力 详见《28118工作面抽采设计说明书》。 2、工作面本煤层瓦斯抽采钻孔实际施工现状 28118轨道巷本煤层钻孔共施工262个,间距3-5m,孔深65-110m,进尺15558m。 . 28118胶带巷共施工钻孔200个,孔间距3-5m,孔深150m,合计进尺25800m。 附:28118工作面本煤层钻孔施工示意图。 3、工作面本煤层预抽钻孔实际抽采管路布置方式 一趟D315mm抽采管,利用地面2#泵站2BEC—80型抽采泵对胶带巷本煤层钻孔进行预抽。 一趟D315mm抽采管,利用地面2#泵站2BEC—80型抽采泵对轨道巷本煤层及顶板钻孔进行预抽。 4、竣工验收内容及形式 由通风区各队组现场瓦斯员静态验收与质量组动态严格按照《屯兰矿瓦斯抽采验收考核管理制度》,同时防突科和抽采区质量验收组对所施工的钻孔的方位角、倾角、孔深、钻孔瓦斯浓度等主要参数纳入月度质量标准化考核的项目。 5、工作面瓦斯抽采基础条件评价结果 通过对工作面抽采设计、抽采管网能力以及施工钻孔的验收等情况的审核,28118工作面抽采基础条件符合要求,判定为工作面抽采基础条件达标。 第四章 工作面瓦斯抽采效果评判 一、抽采钻孔有效控制范围界定及抽采钻孔布孔均匀程度评价 根据瓦斯抽采规划,进行了28118工作面瓦斯抽采设计,并编制了瓦斯抽采工程施工的安全措施。在施工过程严格按照设计进行施工。根据竣工验收可知,钻孔布孔均匀,施工的钻孔间距为3-5m。钻孔有效控制范围满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》与《防治煤与瓦斯突出规定》。 二、抽采程度及均匀差异 28118胶带巷从2015年6月6日开始施工顺层钻孔进行瓦斯抽采,2015年10月14日施工完毕,截止2017年3月22日瓦斯抽采时间为525天。 28118轨道巷从2015年12月10日开始施工顺层钻孔进行瓦斯抽采,2016年6月15日施工完毕,截止2017年3月22日瓦斯抽采时间280天。 根据规定将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致的区域划分为一个单元,各评价单元瓦斯预抽时间差异系数应小于30%,预抽时间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比。 1、单元划分: 根据钻孔实际施工情况及工作面断层情况,将28118工作面划分为7个单元,具体如下: 第一单元:回采切眼-50m 第二单元:回采40m-190m 第三单元:回采180m-330m 第四单元:回采320m-460m 第五单元:回采450m-600m 第六单元:回采590m-740m 第七单元:回采730m-880m 第八单元:回采870m-1020m 第九单元:回采1010m-1133m 第十单元:回采1123m-1239m 第十单元:回采1229m-1340m(轨道巷) 回采1229m-1344m(胶带巷) 附:28118工作面单元划分图 2、时间差异系数计算 面时间差异系数公式如下: 式中: —预抽时间差异系数,%; —预抽时间最长的钻孔抽采天数,d; —预抽时间最短的钻孔抽采天数,d。 28118轨道巷各单元钻孔施工时间如下: 第一单元:2015.12.10-2015.12.18 第二单元:2015.12.16-2016.1.4 第三单元:2016.1.2-2016.1.25 第四单元:2016.1.23-2016.2.14 第五单元:2016.2.12-2016.3.5 第六单元:2016.3.3-2016.3.24 第七单元:2016.3.22-2016.4.13 第八单元:2016.4.11-2016.5.3 第九单元:2016.5.1-2016.5.14 第十单元:2016.5.12-2016.5.29 第十一单元:2016.5.27-2016.6.15 计算各单元时间差异系数分别是:1.71%、4.11%、5.17%、5.19%、5.45%、5.75%、6.03%、6.38%、4.0%、5.41%、6.35%、均满足小于30%的规定。 28118胶带巷各单元钻孔施工时间如下: 第一单元:2015.6.6-2015.6.13 第二单元:2015.6.11-2015.6.28 第三单元:2015.6.26-2015.7.10 第四单元:2015.7.8-2015.7.22 第五单元:2015.7.20-2015.8.4 第六单元:2015.8.2-2015.8.18 第七单元:2015.8.16-2015.8.30 第八单元:2015.8.28-2015.9.9 第九单元:2015.9.7-2015.9.17 第十单元:2015.9.15-2015.9.29 第十一单元:2015.9.27-2015.10.14 计算各单元时间差异系数分别是:1.07%、2.62%、2.20%、2.25%、2.45%、2.68%、2.40%、2.10%、1.78、2.53%、3.14%均满足小于30%的规定。 2、抽采瓦斯效果评判指标测定 2.1、 测定指标选择 根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时,应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标。采用顺层钻孔抽采回采区域煤体瓦斯时可采用直接测定值与根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。 本工作面采用直接测定与间接计算残余瓦斯含量。 2.2、 瓦斯抽采量及预抽率、残余瓦斯含量计算 2.2.1、瓦斯抽采量统计 28118胶带巷预抽钻孔抽采纯量为3.8m3/min,累计抽采纯量为320.5万m3,28118轨道巷预抽钻孔抽采纯量为4.5m3/min,累计抽采纯量为220.09万m3,通过对抽采区提供的瓦斯监测数据,分析整理后可知11个单元瓦斯抽采总量分别为23.63万m3、53.23万m3、55.71万m3、48.23万m3、55.23万m3、55.23万m3、56.21万m3、53.41万m3、43.23万m3、46.25万m3、45.23万m3。 2.2.2、瓦斯预抽率及残余瓦斯含量计算 经测定评价范围内煤层瓦斯含量为8.7102m3/t。 煤层储量:煤层储量按下式计算 G=S•H•D G—储量,单位: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1.33。 经计算得出回采区域8#煤层储量为974993.474t。 经计算得出11个单元的8#煤层储量分别是:73949.33t、170652.3t、182029.12t、170652.3t、170652.3t、170652.3t、161024.744t、162324.744t、104666.744t、103123.4t、101332.3t。 根据地质煤炭储量,结合矿井瓦斯地质条件,得出该评价单元内煤层资源储量。煤层资源储量乘上该煤层的原始瓦斯含量,即得出该块段煤层的煤层气资源储量: Q气=Q煤×W 式中Q气—瓦斯储量(m3) Q煤—煤层资源储量(t) W—煤层原始瓦斯含量(m3/t)(取8.7102m3/t) 经计算得出28118工作面经预抽区域8#煤层瓦斯储量为1536.77万m3,11个单元的瓦斯储量分别为:64.41万m3、148.64万m3、158.55万m3、161.64万m3、154.41万m3、148.64万m3、148.64万m3、150.32万m3、149.71万m3、148.64万m3、103.17万m3。 煤层瓦斯预抽率: 煤层瓦斯预抽率按下式计算。 N=Qc÷Q气×100% 式中:N——煤层瓦斯预抽率,% Q气——煤层瓦斯储量, m3 Qc——已抽采瓦斯量, m3 则: N=540.59÷1536.77×100% =35.14% 该区域原始瓦斯含量为8.7102 m3/t,则28118工作面各单元残余瓦斯含量计算公式如下: 式中: ——煤的残余瓦斯含量,m3/t; ——煤的原始瓦斯含量,m3/t;取8.7102m3/t ——评判单元钻孔抽排瓦斯总量,m3; ——评判单元煤炭储量,t; 计算得:WCY1=5.51m3/t、WCY2=5.71m3/t WCY3=5.76m3/t、WCY4=5.83m3/t WCY5=5.47m3/t、WCY6=5.53m3/t WCY7=5.65m3/t、 WCY8=5.53m3/t WCY9=5.51m3/t、 WCY10=5.51m3/t WCY11=5.51m3/t 经计算28118工作面残余瓦斯含量均低于突出临界值8 m3/t,最大为5.83m3/t。 2.2.3、可解析瓦斯量计算及工作面风速、回风浓度: 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, m3/t 依据屯兰矿实验室实测可知8#煤残存量为2.1776m3/t。 = 5.83 – 2.1776 = 3.6524 m3/t 工作面瓦斯可解析量计算值为 3.6524 m3/t,根据表1采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标,可知该工作面最大日产量可在>10000t。 表1 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标 工作面日产量(t) 可解吸瓦斯量 (m 3/t) ≤1000 ≤8 1001~2500 ≤7 2501~4000 ≤6 4001~6000 ≤5.5 6001~8000 ≤5 8001~10000 ≤4.5 >10000 ≤4 2.3、28118工作面风速及回风流中瓦斯浓度 经实测28118工作面风速为2.67m/s<4m/s,符合规定,回风流瓦斯浓度为0.36%<0.8%。符合要求。 三、残余瓦斯含量参数测定 1、我矿残余瓦斯含量的测定采用井下直接向工作面施工取芯钻孔采取煤芯,利用DGC瓦斯含量直接测定装置进行测定。根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,共施工钻孔52个,孔深60-120m,其中工作面轨道巷26个,胶带巷26个,施工检验钻孔时没有喷孔、顶钻或其他动力现象。效果检验结果均小于8 m3/t,最大为6.3432 m3/t,无突出危险性。 具体见附表二:28118工作面效检含量汇总表 2、可解析瓦斯量计算: 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, m3/t 依据屯兰矿实验室实测可知8#煤残存量为2.1776m3/t。 = 6.3432 – 2.1776 =4.1656 m3/t 工作面瓦斯可解析量实测值为4.1656m3/t,根据表1采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标,可知该工作面最大日产量为>10000t。 第五章 抽采效果达标评判 根据28118工作面瓦斯抽采钻孔竣工图及28118工作面的瓦斯抽采数据,以《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等相关标准和规范为依据,并结合评判区域内实测的残余瓦斯含量,对28118工作面区域瓦斯抽采效果进行了评判,得出如下结论: 1、28118工作面瓦斯抽采系统及抽采工艺方法满足矿井抽采达标评判需求。 2、根据28118工作面瓦斯抽采竣工图可知,瓦斯抽采钻孔布置较为均匀,间距符合设计要求。 3、根据28118工作面瓦斯抽采情况,间接计算了28118工作面的残余瓦斯含量,计算结果表明,工作面最大残余瓦斯含量为5.83m3/t,符合相关规定。 4、选择实测煤层残余瓦斯含量作为瓦斯抽采效果评判的指标和评判参数,利用DGC瓦斯含量测定装置对评判区域内瓦斯含量进行实测,实测钻孔的布置符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》及《防治煤与瓦斯突出规定》的要求。 5、利用残余瓦斯含量对28118工作面区域防突措施的效果进行了评判,根据实测结果28118工作面煤体内测定残余瓦斯含量最大为6.3432m3/t,符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》的规定。 6、该工作面风速不超过4m/s时,回风流中瓦斯浓度低于0.8%,符合《煤矿瓦斯抽达标暂行规定》相关规定。 7、根据实测残余瓦斯含量及可解析量,可知该工作面最大日产量为>10000t。 综上所述, 28118工作面所采取的区域防突措施有效,达到了《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽达标暂行规定》的要求。 附表一:28118工作面瓦斯抽采达标评判报告单 附表二:28118工作面效检含量汇总表 附图一:28118工作面通风系统图 附图二:28118工作面本煤层措施实际施工图 附图三:28118工作面单元划分图 附图四:28118工作面效果检验钻孔实际施工图 附表一:28118工作面瓦斯抽采达标评判报告单 采煤工作面(回采前)瓦斯抽采达标评判报告单 矿井名称:屯兰矿 盘区名称: 北一下组煤 工作面名称 28118工作面 走向长(m) 1340-1344 倾斜长 (m) 205 评价煤层 8# 工作面煤层参数 煤层厚度(m) 原始瓦斯含量(m3/t) 原始瓦斯压力(Mpa) 3.64 8.7102 预抽措施及 参数 孔 径 (mm) 钻孔间距 (m) 孔 深(m) 孔 数 (个) 总进尺量(m) 钻孔控制范围 113 3-5 150 462 41358 整个回采区域 评价单元划分 单元编号 评价单元内里程范围(m) 评价单元长度(m) 1 回采切眼-50m 50 工作面回采前预抽评价 钻孔均匀程度鉴定 钻孔均匀布置 工作面预抽开始时间 工作面瓦斯储量(万m3) 预抽瓦斯总量(万m3) 预抽率(%) 2015.3 1536.77 540.49 35.14 测点编号 残余瓦斯含量(m3/t) 残余瓦斯压力(Mpa) 测点编号 残余瓦斯含量(m3/t) 残余瓦斯压力(Mpa) 残余瓦斯含量或瓦斯压力是否满足标准要求 具体见残余瓦斯含量附表 是 工作面预抽时间是否达到6个月。 是 在突出煤层评价单元内进行效果检验和区域验证时,指标是否超过规定值,施工评价钻孔和验证钻孔是否有喷孔、顶钻和其它动力现象。 否 结 论 经过本次评价,当前工作面可以从本次评价单元起点0m,推进至50m,推进距离为40m;在本次评价单元内残余瓦斯含量最大为5.8125m3/t。 附图一:28118工作面通风系统图 附图二:28118工作面本煤层措施实际施工图 附图三:28118工作面单元划分图 第一章 工作面概况 一、工作面位置及井上下关系 工作面地表北东为风坪岭村,北西为古交一一煤焦和硅铁厂,南东为黑黎茆,区域地表以山地地形为主,切割强烈,沟谷纵横,主要沟谷为流酒沟。区内有3条高压线经过。盖山厚度约246m—418m。 井下位于北一盘区下组煤左翼,东接北一下组煤轨道巷,西邻北二盘区,北邻矿界保护煤柱。工作面上部为22118、22120工作面2号煤采空区,垂直间距63—70米左右。下部沿9号煤布置有28120低抽巷,与该工作面间距约19—27米左右,由于层间距较近回采过程中低抽巷顶、底板会出现不同程度的变形。 二、煤层 该工作面8号煤层厚度稳定,工作面整体8号煤厚3.1-5.0m,平均3.64m;局部地段含有一层炭质泥岩夹矸,厚0.10-0.34m,平均0.22m。煤岩层总厚度3.86m,煤层有益厚度3.64m,煤质为焦煤。工作面煤层整体向南西倾斜,煤层最大倾角6°,最小倾角2°,平均4°。 三、地质构造 工作面整体呈单斜构造,倾向南西,倾角1-8°,平均4.5°。28116皮带顺槽掘进过程中揭露1条H=6.0∠72°的正断层,回采过程中将在机头揭露该断层并随回采逐渐向机尾方向延伸,与28116轨顺进风运料斜巷揭露的H=3.3∠60°正断层为同一条,对工作面回采影响较大,28116工作面顺槽掘进过程揭露的其余5条断层,均对回采有一定影响。 该工作面顺槽掘进过程中揭露陷落柱2个,陷落柱不导水,另外E131陷落柱在工作面内部,为2号煤下推陷落柱,对回采有一定影响。 构造编号 走向 倾向 倾角 落差 性质 对回采的影响 F1 24° 114° 60° 1.2m 正断层 有一定影响 F2 17° 107° 72° 6.0m 正断层 影响较大 F3 35° 305° 60° 2.8m 正断层 有一定影响 F4 56° 326° 47° 1.2m 正断层 有一定影响 F5 136° 226° 58° 1.2m 正断层 有一定影响 F6 67° 157° 70° 1.4m 正断层 有一定影响 四、综合柱状图 五、瓦斯参数 28118工作面8#煤实测原始瓦斯含量为8.7102m3/t,煤的坚固性系数f=0.6,瓦斯放散初速度△P=7。 第二章矿井抽采基础条件评判 规定项目 具有情况 是否达标 建立地面永久、井下移动式瓦斯抽采系统 具体见《山西焦煤西山煤电集团公司屯兰矿 矿井瓦斯抽采达标评判报告》 达标 制定矿井瓦斯抽采和年度计划 达标 编制矿井瓦斯抽采达标工艺方案、矿井瓦斯抽采设计和采掘工作面瓦斯抽采施工设计 达标 采掘工作面瓦斯抽采工程竣工验收情况 达标 建立矿井瓦斯抽采达标自评价工作体系和瓦斯抽采管理制度 达标 矿井抽采系统及瓦斯抽采泵站能力、备用泵能力、抽采管网能力 达标 瓦斯抽采监控系统 达标 具有符合标准的抽采效果评判测试条件 达标 第三章 工作面瓦斯抽采基础条件评判 一、通风系统 主要进回风路线: 副立井→东轨大巷→北一下组煤轨道巷→28118胶带顺槽→工作面→28118轨道巷→28118轨道回风措施巷→北一下组煤回风巷→后风坪岭总回→地面 详见附图:28118回采工作面通风系统图 二、 工作面本煤层瓦斯抽采方案设计 1、工作面本煤层瓦斯抽采设计、管路布置及管网能力 详见《28118工作面抽采设计说明书》。 2、工作面本煤层瓦斯抽采钻孔实际施工现状 28118轨道巷本煤层钻孔共施工262个,间距3-5m,孔深65-110m,进尺15558m。 . 28118胶带巷共施工钻孔200个,孔间距3-5m,孔深150m,合计进尺25800m。 附:28118工作面本煤层钻孔施工示意图。 3、工作面本煤层预抽钻孔实际抽采管路布置方式 一趟D315mm抽采管,利用地面2#泵站2BEC—80型抽采泵对胶带巷本煤层钻孔进行预抽。 一趟D315mm抽采管,利用地面2#泵站2BEC—80型抽采泵对轨道巷本煤层及顶板钻孔进行预抽。 4、竣工验收内容及形式 由通风区各队组现场瓦斯员静态验收与质量组动态严格按照《屯兰矿瓦斯抽采验收考核管理制度》,同时防突科和抽采区质量验收组对所施工的钻孔的方位角、倾角、孔深、钻孔瓦斯浓度等主要参数纳入月度质量标准化考核的项目。 5、工作面瓦斯抽采基础条件评价结果 通过对工作面抽采设计、抽采管网能力以及施工钻孔的验收等情况的审核,28118工作面抽采基础条件符合要求,判定为工作面抽采基础条件达标。 第四章 工作面瓦斯抽采效果评判 一、抽采钻孔有效控制范围界定及抽采钻孔布孔均匀程度评价 根据瓦斯抽采规划,进行了28118工作面瓦斯抽采设计,并编制了瓦斯抽采工程施工的安全措施。在施工过程严格按照设计进行施工。根据竣工验收可知,钻孔布孔均匀,施工的钻孔间距为3-5m。钻孔有效控制范围满足《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》与《防治煤与瓦斯突出规定》。 二、抽采程度及均匀差异 28118胶带巷从2015年6月6日开始施工顺层钻孔进行瓦斯抽采,2015年10月14日施工完毕,截止2017年3月22日瓦斯抽采时间为525天。 28118轨道巷从2015年12月10日开始施工顺层钻孔进行瓦斯抽采,2016年6月15日施工完毕,截止2017年3月22日瓦斯抽采时间280天。 根据规定将钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致的区域划分为一个单元,各评价单元瓦斯预抽时间差异系数应小于30%,预抽时间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比。 1、单元划分: 根据钻孔实际施工情况及工作面断层情况,将28118工作面划分为7个单元,具体如下: 第一单元:回采切眼-50m 第二单元:回采40m-190m 第三单元:回采180m-330m 第四单元:回采320m-460m 第五单元:回采450m-600m 第六单元:回采590m-740m 第七单元:回采730m-880m 第八单元:回采870m-1020m 第九单元:回采1010m-1133m 第十单元:回采1123m-1239m 第十单元:回采1229m-1340m(轨道巷) 回采1229m-1344m(胶带巷) 附:28118工作面单元划分图 2、时间差异系数计算 面时间差异系数公式如下: 式中: —预抽时间差异系数,%; —预抽时间最长的钻孔抽采天数,d; —预抽时间最短的钻孔抽采天数,d。 28118轨道巷各单元钻孔施工时间如下: 第一单元:2015.12.10-2015.12.18 第二单元:2015.12.16-2016.1.4 第三单元:2016.1.2-2016.1.25 第四单元:2016.1.23-2016.2.14 第五单元:2016.2.12-2016.3.5 第六单元:2016.3.3-2016.3.24 第七单元:2016.3.22-2016.4.13 第八单元:2016.4.11-2016.5.3 第九单元:2016.5.1-2016.5.14 第十单元:2016.5.12-2016.5.29 第十一单元:2016.5.27-2016.6.15 计算各单元时间差异系数分别是:1.71%、4.11%、5.17%、5.19%、5.45%、5.75%、6.03%、6.38%、4.0%、5.41%、6.35%、均满足小于30%的规定。 28118胶带巷各单元钻孔施工时间如下: 第一单元:2015.6.6-2015.6.13 第二单元:2015.6.11-2015.6.28 第三单元:2015.6.26-2015.7.10 第四单元:2015.7.8-2015.7.22 第五单元:2015.7.20-2015.8.4 第六单元:2015.8.2-2015.8.18 第七单元:2015.8.16-2015.8.30 第八单元:2015.8.28-2015.9.9 第九单元:2015.9.7-2015.9.17 第十单元:2015.9.15-2015.9.29 第十一单元:2015.9.27-2015.10.14 计算各单元时间差异系数分别是:1.07%、2.62%、2.20%、2.25%、2.45%、2.68%、2.40%、2.10%、1.78、2.53%、3.14%均满足小于30%的规定。 2、抽采瓦斯效果评判指标测定 2.1、 测定指标选择 根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时,应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标。采用顺层钻孔抽采回采区域煤体瓦斯时可采用直接测定值与根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。 本工作面采用直接测定与间接计算残余瓦斯含量。 2.2、 瓦斯抽采量及预抽率、残余瓦斯含量计算 2.2.1、瓦斯抽采量统计 28118胶带巷预抽钻孔抽采纯量为3.8m3/min,累计抽采纯量为320.5万m3,28118轨道巷预抽钻孔抽采纯量为4.5m3/min,累计抽采纯量为220.09万m3,通过对抽采区提供的瓦斯监测数据,分析整理后可知11个单元瓦斯抽采总量分别为23.63万m3、53.23万m3、55.71万m3、48.23万m3、55.23万m3、55.23万m3、56.21万m3、53.41万m3、43.23万m3、46.25万m3、45.23万m3。 2.2.2、瓦斯预抽率及残余瓦斯含量计算 经测定评价范围内煤层瓦斯含量为8.7102m3/t。 煤层储量:煤层储量按下式计算 G=S•H•D G—储量,单位: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1.33。 经计算得出回采区域8#煤层储量为974993.474t。 经计算得出11个单元的8#煤层储量分别是:73949.33t、170652.3t、182029.12t、170652.3t、170652.3t、170652.3t、161024.744t、162324.744t、104666.744t、103123.4t、101332.3t。 根据地质煤炭储量,结合矿井瓦斯地质条件,得出该评价单元内煤层资源储量。煤层资源储量乘上该煤层的原始瓦斯含量,即得出该块段煤层的煤层气资源储量: Q气=Q煤×W 式中Q气—瓦斯储量(m3) Q煤—煤层资源储量(t) W—煤层原始瓦斯含量(m3/t)(取8.7102m3/t) 经计算得出28118工作面经预抽区域8#煤层瓦斯储量为1536.77万m3,11个单元的瓦斯储量分别为:64.41万m3、148.64万m3、158.55万m3、161.64万m3、154.41万m3、148.64万m3、148.64万m3、150.32万m3、149.71万m3、148.64万m3、103.17万m3。 煤层瓦斯预抽率: 煤层瓦斯预抽率按下式计算。 N=Qc÷Q气×100% 式中:N——煤层瓦斯预抽率,% Q气——煤层瓦斯储量, m3 Qc——已抽采瓦斯量, m3 则: N=540.59÷1536.77×100% =35.14% 该区域原始瓦斯含量为8.7102 m3/t,则28118工作面各单元残余瓦斯含量计算公式如下: 式中: ——煤的残余瓦斯含量,m3/t; ——煤的原始瓦斯含量,m3/t;取8.7102m3/t ——评判单元钻孔抽排瓦斯总量,m3; ——评判单元煤炭储量,t; 计算得:WCY1=5.51m3/t、WCY2=5.71m3/t WCY3=5.76m3/t、WCY4=5.83m3/t WCY5=5.47m3/t、WCY6=5.53m3/t WCY7=5.65m3/t、 WCY8=5.53m3/t WCY9=5.51m3/t、 WCY10=5.51m3/t WCY11=5.51m3/t 经计算28118工作面残余瓦斯含量均低于突出临界值8 m3/t,最大为5.83m3/t。 2.2.3、可解析瓦斯量计算及工作面风速、回风浓度: 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, m3/t 依据屯兰矿实验室实测可知8#煤残存量为2.1776m3/t。 = 5.83 – 2.1776 = 3.6524 m3/t 工作面瓦斯可解析量计算值为 3.6524 m3/t,根据表1采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标,可知该工作面最大日产量可在>10000t。 表1 采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标 工作面日产量(t) 可解吸瓦斯量 (m 3/t) ≤1000 ≤8 1001~2500 ≤7 2501~4000 ≤6 4001~6000 ≤5.5 6001~8000 ≤5 8001~10000 ≤4.5 >10000 ≤4 2.3、28118工作面风速及回风流中瓦斯浓度 经实测28118工作面风速为2.67m/s<4m/s,符合规定,回风流瓦斯浓度为0.36%<0.8%。符合要求。 三、残余瓦斯含量参数测定 1、我矿残余瓦斯含量的测定采用井下直接向工作面施工取芯钻孔采取煤芯,利用DGC瓦斯含量直接测定装置进行测定。根据《防治煤与瓦斯突出规定》要求,共施工钻孔52个,孔深60-120m,其中工作面轨道巷26个,胶带巷26个,施工检验钻孔时没有喷孔、顶钻或其他动力现象。效果检验结果均小于8 m3/t,最大为6.3432 m3/t,无突出危险性。 具体见附表二:28118工作面效检含量汇总表 2、可解析瓦斯量计算: 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, m3/t 依据屯兰矿实验室实测可知8#煤残存量为2.1776m3/t。 = 6.3432 – 2.1776 =4.1656 m3/t 工作面瓦斯可解析量实测值为4.1656m3/t,根据表1采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标,可知该工作面最大日产量为>10000t。 第五章 抽采效果达标评判 根据28118工作面瓦斯抽采钻孔竣工图及28118工作面的瓦斯抽采数据,以《煤矿安全规程》、《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《防治煤与瓦斯突出规定》、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等相关标准和规范为依据,并结合评判区域内实测的残余瓦斯含量,对28118工作面区域瓦斯抽采效果进行了评判,得出如下结论: 1、28118工作面瓦斯抽采系统及抽采工艺方法满足矿井抽采达标评判需求。 2、根据28118工作面瓦斯抽采竣工图可知,瓦斯抽采钻孔布置较为均匀,间距符合设计要求。 3、根据28118工作面瓦斯抽采情况,间接计算了28118工作面的残余瓦斯含量,计算结果表明,工作面最大残余瓦斯含量为5.83m3/t,符合相关规定。 4、选择实测煤层残余瓦斯含量作为瓦斯抽采效果评判的指标和评判参数,利用DGC瓦斯含量测定装置对评判区域内瓦斯含量进行实测,实测钻孔的布置符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》及《防治煤与瓦斯突出规定》的要求。 5、利用残余瓦斯含量对28118工作面区域防突措施的效果进行了评判,根据实测结果28118工作面煤体内测定残余瓦斯含量最大为6.3432m3/t,符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》的规定。 6、该工作面风速不超过4m/s时,回风流中瓦斯浓度低于0.8%,符合《煤矿瓦斯抽达标暂行规定》相关规定。 7、根据实测残余瓦斯含量及可解析量,可知该工作面最大日产量为>10000t。 综上所述, 28118工作面所采取的区域防突措施有效,达到了《煤矿瓦斯抽采基本指标》、《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽达标暂行规定》的要求。 附表一:28118工作面瓦斯抽采达标评判报告单 附表二:28118工作面效检含量汇总表 附图一:28118工作面通风系统图 附图二:28118工作面本煤层措施实际施工图 附图三:28118工作面单元划分图 附图四:28118工作面效果检验钻孔实际施工图 附表一:28118工作面瓦斯抽采达标评判报告单 采煤工作面(回采前)瓦斯抽采达标评判报告单 矿井名称:屯兰矿 盘区名称: 北一下组煤 工作面名称 28118工作面 走向长(m) 1340-1344 倾斜长 (m) 205 评价煤层 8# 工作面煤层参数 煤层厚度(m) 原始瓦斯含量(m3/t) 原始瓦斯压力(Mpa) 3.64 8.7102 预抽措施及 参数 孔 径 (mm) 钻孔间距 (m) 孔 深(m) 孔 数 (个) 总进尺量(m) 钻孔控制范围 113 3-5 150 462 41358 整个回采区域 评价单元划分 单元编号 评价单元内里程范围(m) 评价单元长度(m) 1 回采切眼-50m 50 工作面回采前预抽评价 钻孔均匀程度鉴定 钻孔均匀布置 工作面预抽开始时间 工作面瓦斯储量(万m3) 预抽瓦斯总量(万m3) 预抽率(%) 2015.3 1536.77 540.49 35.14 测点编号 残余瓦斯含量(m3/t) 残余瓦斯压力(Mpa) 测点编号 残余瓦斯含量(m3/t) 残余瓦斯压力(Mpa) 残余瓦斯含量或瓦斯压力是否满足标准要求 具体见残余瓦斯含量附表 是 工作面预抽时间是否达到6个月。 是 在突出煤层评价单元内进行效果检验和区域验证时,指标是否超过规定值,施工评价钻孔和验证钻孔是否有喷孔、顶钻和其它动力现象。 否 结 论 经过本次评价,当前工作面可以从本次评价单元起点0m,推进至50m,推进距离为40m;在本次评价单元内残余瓦斯含量最大为5.8125m3/t。 附图一:28118工作面通风系统图 附图二:28118工作面本煤层措施实际施工图 附图三:28118工作面单元划分图 附图四 |
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