+1200西翼回風石門瓦斯抽放達標計算C18).doc

阿戛鄉(xiāng)陳家溝煤礦+1200m水平西翼掘進回風石門揭煤消突效果評價報告阿戛鄉(xiāng)陳家溝煤礦（+1200m水平西翼掘進回風石門揭煤）消突效果評價報告礦 長：總工程師：編 制：盧正林2013年4月4日目 錄目 錄2一、概況3二、瓦斯抽放設計3（一）抽放半徑的確定5（二） 抽放鉆場及鉆孔孔數(shù)確定5（三）封孔方式、封孔材料、工藝及操作方法5（四）+1200m水平西翼掘進回風石門揭煤點及周邊巷道工程關系6三、瓦斯抽放鉆場實際布置情況6四、瓦斯抽放效果6（一）抽放范圍瓦斯含量7（二）殘余瓦斯含量計算7（三）瓦斯抽放率9（四）瓦斯壓力測定情況9（五）效果檢驗9五、結論11六、附件11一、概況+1200m水平西翼掘進回風石門是1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門，位于1200m水平1C101運輸石門西翼，揭穿C18#煤層，煤層厚度基本上正常，平均2.20m，傾角52度左右，煤層頂?shù)装遄兓淮蟆18#煤層自燃發(fā)火傾向為三類不易自燃，煤塵有爆炸性。根據(jù)貴州省安全生產監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字2007345號“關于加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見”，水城縣阿戛鄉(xiāng)屬于突出危險礦區(qū)，故陳家溝煤礦按煤與瓦斯突出礦井進行管理。安全專篇根據(jù)采礦工程設計手冊中給出的經驗公式進行計算， P=（2031013）H，H為垂高，本礦+1200標高，H為260m；按 P=5H52601.30（MPa）。安全專篇根據(jù)AQ標準預測，得出煤層瓦斯含量C18#煤層：原始瓦斯含量11.79m3/t。二、瓦斯抽放設計抽放+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門C18#煤層的瓦斯主要是解決降低煤層瓦斯壓力及瓦斯含量，在石門揭穿煤層過程中防止煤與瓦斯突出，因此根椐安全專篇等相關要求，設計穿層鉆孔預抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯。根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十九條、（四）款之規(guī)定，穿層鉆孔預抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施應當在揭煤工作面距煤層的最小法向距離7m以前實施（在構造破壞帶應適當加大距離）。鉆孔預抽的最小控制范圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（煤層底部或下幫6m），同時還應當保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線（包括預計前方揭煤段巷道的輪廓線）的最小距離不小于5m，且當鉆孔不能一次穿透煤層全厚時，應當保持煤孔最小超前距15m。根據(jù)現(xiàn)場實際情況和接替關系考慮，1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面距C18#煤層的法向距離10m開始布置穿層鉆孔，揭煤預抽瓦斯鉆孔最小控制范圍見圖一。1-控制范圍最外處鉆孔；2-石門；4-運輸巷圖一 1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤預抽瓦斯鉆孔最小控制范圍（一）抽放半徑的確定揭煤預抽鉆孔有效半徑根據(jù)水城地區(qū)的經驗，一般取3m左右，本礦石門揭煤預抽半徑確定為3m。（二）抽放鉆孔孔數(shù)的確定及鉆孔布置1、抽放鉆孔孔數(shù)的確定根據(jù)鉆孔控制范圍和抽放半徑計算得出最低瓦斯抽放鉆孔數(shù)為21個，結合我礦現(xiàn)場實際情況，確定瓦斯抽放鉆孔數(shù)為30個，測壓孔4個。2、鉆孔布置在1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門工作面向前方施工放射狀鉆孔。控制范圍：巷道輪廓線外12m（煤層底部或下幫6m），鉆孔直徑為75mm。1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面瓦斯抽放鉆孔布置見附圖一。（三）封孔方式、封孔材料、工藝及操作方法1、封孔方式、封孔材料瓦斯抽放封孔方法主要有水泥砂漿封孔、聚胺脂封孔、速凝膨脹水泥封孔三種。我礦采用聚胺脂封孔2、礦井采用聚氨酯封孔聚氨酯封孔就是由異氰酸酯和聚醚并添加幾種助劑反應而生成硬質泡沫體密封鉆孔。聚氨酯封孔采用卷纏藥液與壓注藥液2種工藝方法?，F(xiàn)主要應用的是卷纏藥液法，封孔深度一般為36m（見圖二）。聚氨酯封孔操作簡單，省時省力，氣密性好，抽放效果好，但封孔成本略高于水泥封孔.圖二 聚氨酯封孔示意圖（四）1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤點及周邊巷道工程關系+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤點及周邊巷道工程關系，見+1190m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤點及周邊巷道工程平面關系圖見附圖。三、瓦斯抽放鉆場實際布置情況+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面布置了瓦斯抽放鉆場，共施工瓦斯抽放鉆孔30個，測壓孔4個，具體參數(shù)布置見+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面抽放鉆孔施工竣工圖。四、瓦斯抽放效果+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤鉆場共布置有30個抽放鉆孔，瓦斯抽放效果計算時間是從2012年10月23日開始，計算截止時間到2012年11月30日止，抽放總量見陳家溝煤礦瓦斯抽放日報表。從10月23日至11月30日止，+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤鉆場共抽瓦斯量為17238.73m3（一）抽放范圍瓦斯含量+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤點，煤層厚度2.20m，傾角52度左右，煤層頂?shù)装遄兓淮蟆０踩珜Ｆ床傻V工程設計手冊中給出的經驗公式進行計算，得出C18#煤層瓦斯含量： 11.79m3/t。（二）瓦斯抽采后煤的殘余瓦斯含量計算根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理總局、國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局印發(fā)的煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定的通知，安監(jiān)總煤裝2011163號中附錄：瓦斯抽采指標計算方法A2，瓦斯抽采后煤的殘余瓦斯含量計算公式計算。按公式（1）計算： （1）式中：煤的殘余瓦斯含量，m3/t；煤的原始瓦斯含量，m3/t；=11.79評價單元鉆孔抽排瓦斯總量，m3；=17238.73 m3；評價單元參與計算煤炭儲量，t。評價單元參與計算煤炭儲量按公式（2）計算： （2）式中：評價單元煤層走向長度，m； =12+12+4=28m評價單元抽采鉆孔控制范圍內煤層平均傾向長度，m；=12+6+3=21m、分別為評價單元走向方向兩端巷道瓦斯預排等值寬度，m。無巷道為0；、分別為評價單元傾向方向兩側巷道瓦斯預排等值寬度，m。無巷道為0；抽采鉆孔的有效影響半徑，m；根據(jù)水城地區(qū)的經驗，一般取3m左右，本礦抽采鉆孔的有效影響半徑確定為3m。評價單元平均煤層厚度，m；=2.20m評價單元煤的密度，t/m3。=1.40t/m3則：=（28-0+23）（21-0+3）2.201.40=2513.28t 則：Wcr=(11.792513.28-17238.73)/2513.28 =4.93 m3/t通過以上計算，瓦斯抽放鉆場控制范圍內的殘余瓦斯含量為4.93 m3/t。（三）瓦斯抽放率1、根據(jù)抽放鉆場控制范圍瓦斯賦存量和瓦斯抽出量計算m = G /（W0 G）100=17238.73/（11.792513.28）100=58.18%式中：m+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤抽放期間，瓦斯抽放率；G 評價單元參與計算煤炭儲量，t。；W0煤的原始瓦斯含量，m3/t；（四）瓦斯壓力測定情況從2012年11月26日至2012年12月2日期間測定煤層瓦斯壓力，最終4個測壓孔的煤層瓦斯最大壓力穩(wěn)定在0.35MPa，見+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面壓力觀測記錄臺賬附四。（五）效果檢驗根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第五十二條、第二段之規(guī)定：對穿層鉆孔預抽石門（含斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施也可以參照防治煤與瓦斯突出規(guī)定第七十三條的方法采用鉆屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗。在+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤鉆場通過抽放后,在 2012年12月1日通過WTC鉆屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗，鉆屑瓦斯解吸指標K1max值為0.33（mL/g）；鉆屑量Smax值為2.9 Kg/m。通過檢驗論證，表明,K1值和S值均小于臨界值（臨界值K1為0.5 mL/g；Smax值為6 Kg/m），見+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標報告單復印件附五。五、結論1、從10月23日至11月30日止，+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤鉆場共抽瓦斯純量為17238.73m3。進行瓦斯抽放后，通過計算，煤層瓦斯含量由11.05m/t降為4.93m/t，低于8m/t，煤層瓦斯含量在降低,證明瓦斯抽放有效果，符合要求,可以進行揭煤工作。2、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤鉆場瓦斯抽采率為58.18%，大于10%30%，符合AQ1027-2007規(guī)定，抽采率達標。3、采用鉆屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗，K1max值為0.33（mL/g）；Smax值為2.9Kg/m。K1值和Smax都在臨界值以下，防突措施（穿層預抽）有效，見+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭煤工作面鉆屑瓦斯解吸指標報告單復印件附五。4、在石門揭煤前，必須編制石門揭煤層安全技術措施，在石門揭煤過程中嚴格按照石門揭煤層安全技術措施及有關規(guī)定執(zhí)行。 六、附件附：一、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭C18#煤層瓦斯抽放鉆孔布置設計圖； 二、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷進風巷掘進回風石門揭C18#煤層瓦斯抽放鉆孔