13202工作面抽采达标评判报告

13202工作面抽采达标评判报告仟祥煤业有限责任公司通防科2012年2月5日13202工作面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13202工作面安全生产，科学有效治理矿井瓦斯，根据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求，依据13202工作面抽采达标竣工验收资料和通防科工作人员测定资料，特编制13202工作面瓦斯抽采达标评判报告。一、13202工作面概况1、13202采面位于仟祥煤业井田东南部，在-200水平，西临13050采面，采面走向长260m，倾向长100m，13202采面内地质条件中等，煤层厚度6～10m，平均8m，煤层倾角8°～18°，平均13°。二、瓦斯地质情况13202采面内煤层分布稳定，从总体上看，煤层走向大致呈东南西北向，平均倾角13度，最小8度，最大18度。煤层平均厚度约8米，煤层较为稳定。13202采面内地层产状变化不大，根椐勘探资料和周边情况，预计采煤工作面施工期间瓦斯绝对涌出量小于1.5m3/min。二1煤为光亮型煤，呈金属光泽，颜色为黑色，普氏硬度f＜0.5，属低硫、低灰分、高发热量贫瘦煤。煤层伪顶不发育，直接顶为细砂岩，厚度为3m；老顶为粉砂岩，厚度4.5m；直接底为泥岩，厚度8.5m；老底为砂质泥岩、灰岩。三、工作面巷道布置方式13202工作面共布置两条巷道，即13202工作面进风顺槽、回风顺槽。四、工作面回采工艺工作面平均煤厚8m，沿走向回采，走向长度为260m，工作面长度为100m，全部垮落法管理顶板。五、工作面瓦斯涌出13202工作面日产量平均约为600t，进风巷风量大约为450m3/min，回风巷风量约为500m3/min，工作面采煤时，瓦斯涌出较大，一般浓度为0.3~0.45%，通过收集13202工作面回风流的最大瓦斯浓度。采煤时回风流最大瓦斯涌出量为3~4m3/min。六、13202工作面采取的瓦斯防治措施1、工作面抽放钻孔施工情况13202工作面在进风巷、回风巷、工作面进行瓦斯抽采。经计算，平均按叁排布置钻孔，共需布置瓦斯抽放钻孔540个，其中上、下付巷各270个，每个钻孔长度60m，钻孔必须均匀布置并严格按照设计施工，钻孔施工总深度为32400米。皆为顺煤层抽放，抽放钻孔采用聚胺脂封孔，每个钻孔封孔长度为8~12m。2、在13202工作面回采期间，工作面进行浅孔排放，每隔0.5m布置一个排放钻孔，进行瓦斯排放。七、工作面抽放情况自2010年5月开始在13202进、回风巷打钻抽放，2010年11月全部连贯抽放至今，13202工作面抽放钻孔孔口负压13Kpa以上，每天抽放约6000m3。八、13202工作面预抽瓦斯效果评判1、抽采钻孔有效控制范围界定由于13202瓦斯抽放钻孔开孔位置位于巷道腰线位置，根据河南理工大学对我矿煤层瓦斯基础参数测试及分析得知，煤层钻孔抽放瓦斯有效半径为1.5米，钻钻终孔距设计为3m，瓦斯抽放钻孔可以保证抽放煤层整个厚度。目前13202工作面最边缘的两个钻孔位于100m、260m（处在停采线内）处，钻孔可以保证100m-260m内瓦斯有效抽放。13202工作面走向长度为260m。综上可知：13202工作面由100m至260m内的煤层为抽采钻孔有效控制范围。2、抽采钻孔布孔均匀程度评价13202工作面顺层抽放钻孔设计间距为3m，经过13202工作面加密抽放钻孔的施工，目前13202工作面抽放钻孔均小于2.5m，符合设计间距。九、抽采瓦斯效果评判指标测定1、预抽时间差异系数和评价单元划分13202工作面100m处钻孔与2010年5月2号开始预抽，260m处钻孔与2010年11月21号开始预抽。预抽时间差异系数：ｎ=（Tmax-Tmin）/Tmax*100%式种：n—预抽时间差异系数，%；Tmax—预抽时间最长的钻孔抽采天数，d；Tmin—预抽时间最短的钻孔抽采天数，d。100m处钻孔抽放时间最长为199d，260m处钻孔预抽时间最短为150d，综上可计算出预抽时间差异系数n为25.1%。由于预抽时间差异系数小于30%，故将100-260m划为一个评价单元。2、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256.59.011.5507.410.513.01009.012.416.016010.514.218.020011.015.419.725012.016.921.5≧30013.018.023.0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）由于13202工作面为走向长臂采煤，故走向长度为L=100m，倾向长度为l=（260-100）m=160m，通过上表可知H1、H2各为18m，h1、h2分别为0和18m，抽采钻孔有效影响半径为1.5m，评价单元平均煤层厚度为8m，煤的密度为1.46t/m3。则评价单元参与计算煤炭储量G=100*260*1.46*8=30.368万t；煤的原始瓦斯含量W0=7.59m3/t；评价单元钻孔抽放瓦斯总量Q=89.3万m3。综上可计算出煤的残余瓦斯含量WCY=4.64m3/t。3、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，MPaPa—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。根据河南理工大学提供我矿煤层瓦斯基础参数测试及分析的报告可知：吸附常数和孔隙率测定结果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（Aad%）33.1760.8180.812.64013.014.83煤的容重=1.41t/m3，残余瓦斯含量WCY=4.64m3/t。综上可计算出煤层残余相对瓦斯压力Pcy=0.088MPa4、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）+/综上可计算出Wj=3.02m3/t。5、采煤工作面抽采率计算m=Qmc/(Qmc+Qmf）式中：m—工作面瓦斯抽采率，%Qmc—回采期间，当月工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min。其测定和计算方法为：在工作面范围内包括井下抽采（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─当月工作面风排瓦斯量，m3/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回采工作面风排瓦斯量（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回采工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量）。经测算Qmf=14.13m3/min，Qmc=59.72m3/min，所以可计算出工作面抽采率m=80%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，m3/min。其测定、计算方法为：在井田范围内井下抽采（含移动抽采）各瓦斯抽采站的抽采主管上安装瓦斯抽采检测、监测装置，每天测定不少于12次，按月取各测定值的平均值之和为当月矿井平均瓦斯抽采量（标准状态力下纯瓦斯量）；QKF─当月矿井风排瓦斯量，m3/min。其测定、计算方法为：按天取各回风井回风瓦斯平均值之和为当天矿井风排瓦斯量,取一月中最大一天的风排瓦斯量为当月矿井风排瓦斯量。经测算QKF=23.662m3/min，QKC=67.2m3/min，经计算全矿井的抽采率k=73.95%。十、抽采达标评判1、经过钻孔有效控制范围的界定和钻孔布孔均匀程度的评价，钻孔有效控制范围满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》和《抽采达标暂行规定》第二十四条的要求。2、预抽效果，由于工作面日产量在600t，而可解析瓦斯量为3.02m3/t，符合下表要求，可以判定13202工作面评价范围内瓦斯抽采效果达标。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jW/m3/t≤1000≤81001～2500≤72501～4000≤64001～6000≤5.56001～8000≤58001～10000≤4.510000≤4十一、由于采煤工作面瓦斯抽采率为80%，符合下表。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≥70十二、采煤工作面风速为2.5m/s，瓦斯浓度小于1%。十三、矿井瓦斯抽采率为73%。符合下表。矿井瓦斯抽采率应达到的指标矿井绝对瓦斯涌出量Q/m3/min矿井瓦斯抽采率（%）Q＜20≥2520≤Q＜40≥3540≤Q＜80≥4080≤Q＜160≥45160≤Q＜300≥50300≤Q＜500≥55500≤Q≥60十四、综上所述：瓦斯预抽效果、煤的可解析瓦斯量指标、抽采率等都满足要求，所以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。