工作面效果评判1

1524采煤工作面瓦斯抽采效果评判报告编制：总工程师：总经理：承德鑫发矿业有限公司编制时间：2014年9月单位姓名日期2会审编制人通风区技术部机电科安管部调度室安全副总生产副总机电副总总工程师总经理会审意见：1目录第一章矿井概况...............................................................1第二章工作面抽放工程....................................................5第三章抽采达标评判依据................................................8第四章效果结论..............................................................13第五章回采中注意事项...................................................131第一章矿井概况第一节概况水平名称340采区名称南二地面标高860m～924m井下标高260m～288m地面相对位置本区位于高山之下。回采对地面设施的影响地面无建筑物、水体及高压线路等设施。井下位置及与四邻关系本采面位于南二采区西段中下部。上部520回采工作面正在回采中。东邻525回采工作面待掘。西部隔采区技术边界与南三采区相邻下部是526回采工作面掘进中。走向长（m）290倾向长（m）平均面积（m2）290*656518850煤层厚度（m）5～8复杂煤层结构（m）煤层倾角（°）16～277.52.0（0.2）3.2（0.3）1.822可采指数1稳定程度较稳定煤层情况描述该煤层是我矿唯一可采复杂结构厚煤层，煤层走向为245°，倾向335°，一般距底板0.7～2.5米有一层厚度在0.2～0.7米左右的褐灰色至灰色粉砂岩夹石，随厚度增加岩石变坚硬，当地俗称大槽底。顶板以下1.0～2.0米有同样一层岩石，厚度略薄，俗称大槽顶。这两层夹石是在南二范围内赋存比较稳定的夹石层，它把煤层分成上、中、下三部分，上部为护顶煤，中部为大槽煤，下部为底槽煤。其中大槽煤煤质最好，护顶煤和底槽煤煤质略差。在底槽煤内有局部泥岩沉积现象，随着巷道向轴部延伸泥岩沉积现象越加严重；煤层厚度也随之增加。2煤层顶底板情况顶底板名称厚度（m）岩性特征老顶22粉砂岩。深灰至灰褐色，主要成分石英，岩石坚硬层理未发育。直接顶7.2砂质泥岩。褐黑至灰色，主要成分泥质水平薄层理岩石，较硬且脆。伪顶1.1炭质泥岩。黑色，主要成分泥质含少量炭质岩石，破碎表面光滑直接底3黑色泥岩。主要成分泥质含极少量植物碎屑化石。老底10粗砂岩。灰色至灰绿色，主要成分石英燧石。第二节瓦斯来源524采煤工作面瓦斯的主要来源为本煤层瓦斯，另外还有一定数量的临近采空区和围岩瓦斯。一、本煤层瓦斯涌出524工作面煤层顶板为砂质泥岩，褐黑至灰色。主要成分泥质水平薄层理岩石，较硬且脆，底板多为黑色泥岩。主要成分泥质含极少量植物碎屑化石。煤层顶属软质岩组类，抗压强度一般，稳定性中等。本煤层瓦斯涌出量约占工作面总涌出量的80%左右，为主要瓦斯涌出量，根据治理瓦斯的原则，有效控制瓦斯浓度，需进行瓦斯抽采工作。二、邻近采空区瓦斯涌出520工作面采空区离524工作面距离较近（约8m），对524工作面瓦斯涌出有一定影响，在回采过程中，520采空区瓦斯随顶板裂隙带涌出到524工作面及采空区，影响工作面和上隅角瓦3斯浓度。三、围岩瓦斯涌出因矿井煤层顶底板多为黑色泥岩。主要成分泥质含极少量植物碎屑化石，易破碎，透气性好，但在回采后，应力重新分部后主要集中向采空区，对工作面无太大影响，一并计入采空区瓦斯涌出量中。第三节采空区水、火、瓦斯等对工程的影响一、水文地质工作面区域水文地质情况介绍：本区域井上位置为高山，地面无建筑物及水体；因此井下回采不会受到地表水的威胁。井下由于煤层顶板不含水，底板也只在煤层外100米左右有弱的裂隙含水层对回采也不会构成威胁。二、瓦斯1、瓦斯等级根据河北省煤炭工业安全管理局冀煤安管(2011)109号《河北省煤炭工业安全管理局关于承德市辖区煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》，该矿井相对瓦斯涌出量30.11m3/t，绝对瓦斯涌出量8.809m3/min（其中抽出量为0.97m3/min）；二氧化碳相对涌出量为11.31m3/t，二氧化碳绝对涌出量为3.311m3/min。为高瓦斯矿井。2、突出危险性分析4另外根据河南理工大学提供的《承德鑫发矿业有限公司南二采区可采煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》2014年在鉴定采掘范围内，没有煤与瓦斯突出危险。三、煤尘爆炸性2008年5月,承德鑫发矿业有限公司对南二采区采取煤样,经煤炭科学研究总院抚顺分院化验室对该区煤层的煤尘爆炸性进行化验鉴定，结果如下：结论为：煤尘有爆炸性四、煤层自燃2008年6月,南二采区采取煤样,经煤炭科学研究总院抚顺分院化验室对该区层煤的自然倾向等级进行化验鉴定，结果如下：煤炭自然倾向等级鉴定报告水份%Wf灰份%Af挥发份%Vr全硫%St,d真密度TRDg/cm3吸氧量mI/g干煤自然倾向等级0.948.4940.231.280.69二类自然结论：自然发火鉴定为二类自然。工业分析（%）爆炸性试验水份Wf灰份Af挥发份火焰长度（㎜）抑制煤尘爆炸最低岩份量（%）鉴定结论VfVr0.736.9536.1739.1740075有爆炸性5第四节煤层、地质构造本区域地质构造较简单，在掘进过程中共发现小断层2条；其中f9对悬移支架放顶煤工作面影响较大f10对回采无太大影响。但在掘进过程中也发现由于煤层沉积时基底不平造成巷道弯多、弯大，对回采会造成一定影响。地质构造情况构造名称走向（°）倾向（°）倾角（°）性质落差（m）对回采造成影响程度F93518170逆断层3.5使采面推进困难F103558565逆断层2影响不大第二章工作面抽放工程第一节工作面抽放工程一、524工作面抽放工程524抽放钻孔设计在上回风巷，预计施工4个钻场，每个钻场设计2个钻孔，对524工作面采空区以上裂隙带打平行钻孔，为方便施工1、2、3号钻场之间间隔40米，3、4号钻场之间间隔60米，其仰角均为10度，1、2、3号钻场钻孔平均孔深62米；4号钻场钻孔平均孔深82米，钻孔搭接长度20米。封孔长度不小于8米。二、瓦斯储量及设计抽放率该工作面平均倾斜长64m，工作面平均走向长290m，煤层平均厚度7.5m，工业储量17.4万吨，根据地勘资料该工作面煤层原始瓦斯含量6.8m³/t，计算工作面瓦斯总储量118.32万m³。煤6层的可解析瓦斯量Wj=4.2m³/t。煤矿平均日产量400t，则工作面绝对瓦斯涌出量为：Q=400×4.2/24/60=1.17m³/min。根据《煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）》表一、二要求：采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q/m³/min工作面瓦斯抽采率（%）5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60100≤Q≥70采煤工作面抽采率应达到的指标工作面日产量t可解析瓦斯量w备注≤1000≤81001---2500≤72501---4000≤64001---6000≤5.56001---8000≤58001---10000≤4.510000≤4同时结合524工作面开采瓦斯涌出情况，确定524工作面抽出率为20%，（瓦斯总储量118.32万m³×20%）。须抽出瓦斯量为23.66万m³。三、抽放钻孔完成情况1、抽放钻孔施工情况7524采面上回风巷290m，共计8钻个孔，524钻孔工程与2013年11月开始施工，至2014年8月31日前已完成3个钻场6个孔，钻尺368.6m，预抽钻孔量达到了设计要求。2、瓦斯抽出量524工作面钻孔始抽于2013年5月下旬，截止2014年8月末，预抽时间3个月，累计抽出量7.77万m³。3、瓦斯抽放测定矿井安排检测人员每10天在524回风巷抽放支管测定瓦斯抽放参数（温度、负压、流量、浓度）。为保证钻孔成果及抽放效果的可靠性，按管路实际布设情况安设放水除渣装置，有专人进行放水除渣。抽放工程均由公司领导及主要科室人员组成验收小组进行现场验收。第二节工作面抽放效果分析一、瓦斯储量及抽出量工作面钻孔控制范围煤体瓦斯储量为118.32万m³,现抽出量为7.77万m³。二、瓦斯含量的测定2014年7月在524回风巷，参照《防治煤与瓦斯突出管理规定》区域验证的布点要求，共取11个检测点，采用DGC直接测定煤层瓦斯含量：沿工作面运输巷回风巷每隔30-50m取一个检测点，并严格按GB∕T23250-2009煤层瓦斯含量井下直接测定方法操作。利用DGC测得煤层瓦斯含量分别为1、3.4624m³/t、2、2.5502m³/t、3、2.0732m³/t、4、2.6671m³/t、5、1.4527m³/t、6、1.56618m³/t、7、2.6119m³/t、8、2.4893m³/t、9、2.5565m³/t10、2.4900m³/t，11、2.5218m³/t取大值为3.4624m³/t。第三章、抽采达标评判依据524采面工作面切眼至停采线为290m，切眼平均斜长64m。煤层厚度平均7.5m，容重为1.25m³/t，煤瓦斯含量是6.8m³/t。抽采面供风量不低于500m³/min，排出瓦斯量平均瓦斯浓度0.35%。由此推算出：工作面总瓦斯含量：290×64×7.5×1.25×6.8=118.32万m³。1)根据瓦斯抽放系统计量统计实际抽出总瓦斯量：0.6m³/min×60×24×30×3=7.77万m³。(从14年5月31日到8月30日)2)实际风排瓦斯量：600×0.35%×60×24×30×3=27.21万m³共排出煤层瓦斯量：7.77万m³+27.21=34.98万m³³瓦斯抽采率=7.77÷34.98×100%=22.21%W＝G1×G2×h×r＝290×64×7.5×1.25＝174000（t）式中：W-----工业储量，t；G1-----本工作面煤层走向长度，取290m；G2-----本工作面煤层倾向长度，取64m；h------平均煤厚，取7.5m；r------煤的容量，取1.25t/m³本面回采率参考值为83%，工业储量17400W＝W×83%＝174000×83%＝144420（t）9一、抽采达标评判瓦斯抽采后煤的瓦斯含量计算0CYWGQWG式中：CYW—煤的残余瓦斯含量，m³/t；0W—煤的原始瓦斯含量，m³/t；Q—评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m³；G—评价单元参与计算煤炭储量，t。评价单元参与计算煤炭储量G按公式计算：12122GLHHRlhhRm式中：L—评价单元煤层走向长度，290m；l—评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，64m；1H、2H—分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。如果无巷道则为0；1h、2h—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，1.5m；m—评价单元平均煤层厚度，7.5m；—评价单元煤的密度，1.25t/m³。1H、2H、1h、2h应根据矿井实测资料确定，如果无实测数据，可参照附表1中的数据或计算式确定。附表1巷道预排瓦斯等值宽度10巷道煤壁暴露时间（t/d）不同煤种巷道预排瓦斯等值宽度（m）无烟煤瘦煤及焦煤肥煤、气煤及长焰煤2550100160200250≥3006.57.49.010.511.012.013.09.010.512.414.215.416.918.011.513.016.018.019.721.523.0预排瓦斯等值宽度亦可采用下式进行计算：低变质煤：0.808×t0.55高变质煤：（13.85×0.0183t）/（1+0.0183t）根据计算瓦斯含量为4.85m³/t.二、采煤工作面瓦斯抽采率计算方法：按公式计算:mfmc