33071工作面抽采达标评判报告Word下载.docx

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33071回风顺槽在33051瓦斯尾巷向北181米处开口（中—中），从底板以8°

向正东方向掘进至矿界，主要用途为通风、行人、运料。

33071瓦斯尾巷在33071回风顺槽口向北10米处开口（中—中），从底板以8°

33071进风配巷在33071瓦斯尾巷口向北13米处开口（中—中），从底板以8°

向正东方向掘进至矿界，主要用途为通风、排瓦斯。

工作面掘进长度均设计为540米。

2、地质及水文情况

从《地质报告》中显示本井田地质构造简单，地层走向北东向，倾向南东的单斜构造。

在井田的东部发育一北东向缓波状向斜构造，在井田的北西角发育一缓波状背斜构造。

主要可采煤层3号煤层的直接充水含水层为其顶板砂岩裂隙水，井田内地质构造简单，水文地质条件属简单类型。

但西部沁河附近趋于复杂化。

地层倾角一般为4-6°

。

本工作面地质构造简单，对掘进无影响。

3、工作面瓦斯涌出

33071掘进工作面日产量平均约为140t，进风顺槽风量大约为1300m3/min，回风顺槽风量约为1300m3/min，工作面掘进时，一般为0.14~0.17%，通过收集33071工作面回风流掘进时的最大瓦斯浓度。

掘进时回风流最大瓦斯涌出量为2.21m3/min。

二、33071掘进工作面采取的瓦斯防治措施

1、工作面抽放钻孔施工情况

（一）采用布置钻场预抽的方法

1、钻场及钻孔的布置

33071回风顺槽、瓦斯尾巷、进风配巷采用边掘边抽方式进行掘进，每掘50-100米开一个贯眼，每开一次贯眼，在33071回风顺槽、瓦斯尾巷布置一个钻场，（长4米，宽3米，高与巷道高相同）。

每一钻场内按扇形布置钻孔3个，1号钻孔与巷道掘进方向平行（沿煤层水平布置）；

2号钻孔与巷道掘进方向呈2-4°

夹角（沿煤层仰角布置，倾角小于5°

）；

3号钻孔与巷道掘进方向呈6-8°

夹角（沿煤层俯角布置，倾角小于5°

）。

孔深不小于200米进行抽放。

33071回风顺槽与进风配巷贯眼内布置1个超前钻孔，33071进风配巷与瓦斯尾巷贯眼内布置1个超前钻孔钻孔，钻孔均与巷道平行，钻孔深度不小于60米进行抽放。

（二）采用采区预抽的抽放方法

在33071回风顺槽和33071瓦斯尾巷抽放主管路Φ325管上，每间隔6m布置1个嘴叽叽，便于抽放孔连接，以巷道为钻场，向北和向南布置抽放钻孔，孔径为Φ75mm，深度为采面长度减去8米，直到矿井边界。

33071工作面钻孔布置图

2、工作面抽放情况

自2011年11月开始在33071回风顺槽、33071瓦斯尾巷及33071进风配巷打钻抽放，至今抽放时间为4个月，工作面抽放钻孔孔口负压为16Kpa，每天抽放约40320m3。

三、33071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33071工作面瓦斯抽放钻孔开孔位置位于巷道腰线位置，煤层钻孔抽放瓦斯有效半径最远为3m，瓦斯抽放钻孔可以保证抽放煤层整个厚度。

目前33071工作面最边缘的两个钻孔位于368m处，钻孔可以保证360米内瓦斯有效抽放。

33071进风配巷和33071回风顺槽钻孔长度为200m，33071工作面掘进进度为168m。

综上可知：

401工作面由168m至368m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

33071工作面采区预抽钻孔间距为6m，符合设计间距。

（3）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

33071工作面168m处钻孔为2011年11月开始预抽，368m处钻孔为2012年2月开始预抽。

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。

368m处钻孔抽放时间最长为7d，368m处钻孔预抽时间最短为5d，综上可计算出预抽时间差异系数n为28.5%。

由于预抽时间差异系数小于30%，故将168-368m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

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

25

6.5

9.0

11.5

50

7.4

10.5

13.0

100

12.4

16.0

160

14.2

18.0

200

11.0

15.4

19.7

250

12.0

16.9

21.5

≧300

23.0

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33071工作面为综掘机掘进，故走向长度为L=3.6m，倾向长度为l=（368-168）m=200m，通过上表可知H1、H2为0，h1、h2为0，抽采钻孔有效影响半径为3m，评价单元平均煤层厚度为5.2m，煤的密度为1.45t/m3。

则评价单元参与计算煤炭储量

G=（3.6-0-0+2*3）（200-0-0+3）*5.2*1.45=14693t；

煤的原始瓦斯含量W0=13.95m3/t；

评价单元钻孔抽放瓦斯总量Q=17.1万m3。

综上可计算出煤的残余瓦斯含量WCY=2.31m3/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

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

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。

根据煤炭科学研究总院沈阳研究院提供《山西沁和能源集团曲堤煤业有限公司45万吨瓦斯抽采设计》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

45.03

1.638

0.46

15.06

6.88

9.4

煤的容重

=1.45t/m3，残余瓦斯含量WCY=2.31m3/t。

综上可计算出煤层残余相对瓦斯压力Pcy=0.53MPa

4、可解析瓦斯量的计算

Wj=WCY-WCC

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=4.2m3/t。

5、采煤工作面抽采率计算

m=Qmc/（Qmc+Qmf）

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─当月工作面风排瓦斯量，m3/min。

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=1.82m3/min，Qmc=17.32m3/min，所以可计算出工作面抽采率

m=89%

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：

在井田范围内地面钻井抽采、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。

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=15.61m3/min，QKC=61.2m3/min，经计算全矿井的抽采率

k=79.67%。

7、井下现场实测数据

测点位置

残余瓦斯含量（m3/t）

残余瓦斯压力（Pa）

可解析瓦斯量

33071进风配巷168m

5.5

0.25

4.0

33071进风配巷198m

5.4

4.1

33071进风配巷228m

0.26

33071进风配巷258m

0.27

33071进风配巷288m

5.6

0.28

3.9

33071进风配巷318m

33071进风配巷348m

5.7

33071进风配巷368m

5.8

33071回风顺槽168m

33071回风顺槽198m

33071回风顺槽228m

33071回风顺槽258m

0.29

33071回风顺槽288m