自张集矿北区矿井和东一采区瓦斯综合治理防灭火防尘设计文档格式.docx
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11718轨顺、1１718运顺、11７１8轨顺提料联巷，七个岩巷掘进头：
１1718高抽巷、西二采区南翼2#回风石门、东一采区南翼7煤胶带机大巷、111２6皮带机巷联巷、1１126回风巷联巷、西二采区２#轨道石门、西二采区1#回风石门南段。
一、11２18采煤工作面概况
1工作面回采范围
１1218工作面深部切眼临近Ｆ216断层,浅部停采至8煤工广保护煤柱线,工作面可采范围的标高－480m～－６20m。
2工作面自然参数
该面为倾斜长壁工作面。
工作面可采长度1860m，面长24０m。
该面煤厚3.2m～3.93m，局部煤厚变化大，煤层一般结构为０．45（0.35）２.80，平均储量计算煤厚为3.25m；
煤层倾角2゜～10゜，平均为4゜。
工作面可采储量情况:
１８60×
2４0×
3.25×
１.36×
95%=1８7.4万T。
3工作面计划安排
112１8采煤面于2０06年3月5日试生产。
该面计划8刀／日，每刀０.8ｍ,日进度6.4ｍ,日产量8000t。
工作面月度计划进度为192m；
预计2００6年10月工作面收作。
4 煤层及顶底板岩性
该面8煤顶板多为灰黑色泥岩~砂泥岩,伪顶为炭质泥岩,一般厚０～0.4m。
五2钻孔东有一近南北向的直接顶为灰～灰白色细~中粒砂岩老顶分布区域。
直接顶板泥岩~砂泥岩厚0～6.4m，平均４.３m,临近工作面中东部的五2孔以东区域有直接顶为砂岩老顶区,厚度在10~１8m之间。
底板泥岩～砂泥岩厚度介于3.1~５．４m，平均3.7m。
８煤属于半暗型～半光亮型，煤岩组分以亮煤为主，含暗煤和镜煤条带。
煤厚介于3．2~3.9３m之间,煤层一般结构为0．45（0.35）2.８0,平均储量计算煤厚为3．2５m。
从8煤厚趋势看，11218工作面北部的煤厚比南部的稍好些。
8煤层其结构复杂,8煤层一般上部含有一层夹矸，夹矸厚度0~０.8m,有时煤层中含有2～3层夹矸。
煤岩层临近断层附近裂隙较发育,其他区域一般不甚发育。
第二章 矿井瓦斯涌出量预测
第一节瓦斯地质及煤层瓦斯含量
一 瓦斯地质
张集矿北区邻近矿井属高瓦斯矿井或煤与瓦斯突出矿井,其中：
北区东部的潘一、潘二、潘三以及西部的谢桥矿井均不同程度地发生过煤与瓦斯突出,中部的顾桥、张集矿井中央区均为突出矿井。
综合分析淮南潘谢矿区各矿井的实际瓦斯含量，结合张集矿北区实际生产过程中的瓦斯涌出情况,并参考２0０5年张集矿北区的瓦斯鉴定结果:
全矿井最大绝对瓦斯涌出量5５.９6ｍ3／miｎ；
最大相对瓦斯涌出量11.72m3／t·
d；
平均绝对瓦斯涌出量4８.6１m3/miｎ；
平均相对瓦斯涌出量10.18m3/t·
d。
由此可以看出，张集矿井北区属于高瓦斯矿井。
二煤层瓦斯含量
全矿井共计利用瓦斯测试成果９7个,瓦斯采样测试的重点是主要可采煤层1３－1、11-2、8、6、1煤层。
2０0２年5月,安徽煤田地质局勘察研究院对本煤田的此前勘探作了汇编总结,对原始瓦斯测试成果进行了分析,得出１３－1、11－2、8煤层瓦斯含量与标高的回归关系，绘制了瓦斯地质图。
各主采煤层瓦斯含量与埋藏深度回归关系见表1
表1 主采煤层瓦斯含量与埋藏深度回归关系一览表
煤层
瓦斯含量与埋藏标高（Ｈ）
瓦斯含量与基岩面深度（h）
点数
公式
r
13-１
1６
q＝-0.０245H-8.04１1
０.840１
q＝4.80３2lnh-18.988
0.７83１
１1－2
８
q＝-０.０２04Ｈ－７.0624
０.9３58
q=2.7966lnh-10．176
０.9３0３
8
14
q=－0.02９3H-11．１34
０．8266
ｑ=6.0258２lnh-２７.48
0．8347
表中13－1、11-2煤层数据仅适应中央区,8煤层适应全井田。
根据此回归关系,8煤层-585m处瓦斯含量达６.０ｍ³
/t，含量梯度为2.９３m³
／t·
hm。
8煤层为张集矿北区初期主要可采煤层，北区８煤层共有1０个瓦斯测样钻孔,瓦斯含量最大值见于五-六线1孔，标高－５0４．58m，其瓦斯含量为7.38m³
/t，五10孔测样含量值为4.59ｍ³
/ｔ,位于东一采区内，根据矿井提供的8煤层瓦斯含量等值线图可知:
北区8煤层有一局部瓦斯聚积区，其中大部份位于北区东一采区内,部份位于西一采区,西二采区8煤层瓦斯含量大都在4m³
/t以下。
因此,北区东一采区煤层瓦斯含量较高,且首采８煤层还会引起上、下邻近层瓦斯向开采层大量涌出，其瓦斯治理难度较大。
由于东一采区回采工作面为倾斜条带布置，3～5条带处在瓦斯赋存富集区，其余条带瓦斯含量明显下降；
各条带上、下端瓦斯有一定的差异,第五勘探线以东瓦斯明显下降。
影响工作面瓦斯涌出的最大因素还在于采区内的瓦斯赋存聚积区，该聚积区位于采区中上部，倾斜长约1０00m,平均含量为６m³
/t，高于区外约30~50%。
北区6煤层共有10个瓦斯测样钻孔，含量最大值见于三线14孔,标高-645．６9m，含量为9.３６m³
/t。
张集矿北区8、６、1煤层共有瓦斯测试成果46个点，其各水平瓦斯含量见表2
表2北区８、6、1煤层各水平瓦斯含量一览表
项目
8煤层
6煤层
１煤层
孔数
瓦斯含量
（m³
／ｔ）
瓦斯含量（ｍ³
/t）
瓦斯含量（m³
/ｔ）
00m～-5００ｍ
3
2.21～７.0１/4.23
1
1.67
0.５５～2．29/１.63
-500m～-６00m
５
２.07～８.86/5.3３
６
２.14~6.44／3．９６
4
2.1５～8.2２／5．４３
-600m～－700ｍ
２
2．54～７.４3/4．9９
６.32
13
1.３1~16.55/6．21
－700m～-80０m
2
3.８3～6.2９/5.０6
2.２6
2.1７～10.6６／6.0０
-8０0m以下
7.38
9.34
瓦斯风化带：
东一、西二采区为基岩顶界面下20０m；
西三采区为基岩顶界面下11０m。
第二节瓦斯涌出量预测
一矿井瓦斯涌出量预测
１采用分源预测法预测回采工作面的瓦斯涌出量
回采工作面瓦斯主要来源于本煤层、围岩及邻近层。
本煤层瓦斯涌出量根据煤层厚度、采高、产量、采场丢煤、采场所在位置的瓦斯含量掘进预排系数等因素综合计算；
邻近层涌向开采层的瓦斯根据其层位、含量、厚度等因素进行计算；
本区8煤层上部赋存有9-２、９-１煤层，下部赋存有7－２、７-1、6煤层。
q=q本+q邻 ……………………
（1）
q本=K1K2K3K４K5（M／m）（X0—XＣ） ……………………
（2）
ｑ邻=Ｋ６∑ni=1ηi（Mi／m）（Ｘ0i—Xci—K7ｉX０ｉ）………（３）
式中:
ｑ—回采工作面相对瓦斯涌出量（m3/t）
ｑ本—本煤层相对瓦斯涌出量（m3/t）
q邻—邻近层相对瓦斯涌出量（m３／t）
K1—围岩瓦斯涌出系数，取１.2
K2—工作面丢煤瓦斯涌出系数,取１.１
K3—掘进工作面预排瓦斯影响系数，取0.９４
Ｋ４—不同通风方式的瓦斯涌出系数，取1.０
K５—本煤层抽采瓦斯影响系数,取１．3
K6—邻近煤层抽采瓦斯综合影响系数，取１．２
M、ｍ—本煤层的煤层厚度、回采高度（m）
Ｘ0、XC—本煤层的原始、残存瓦斯含量（m3／t）XC取2m3/t
ηｉ—第ｉ上邻近煤层或第i下邻近煤层的瓦斯排放率（％）
据煤炭工业部出版《矿井瓦斯综合治理技术》第3７页图2２2,不同层间距离邻近层瓦斯排放率曲线查得：
Ｍi—第ｉ邻近煤层的煤层厚度（m）
X0i、Xcｉ—第i邻近煤层的原始、残存瓦斯含量（ｍ3/ｔ）
Xci=（1—ηi）（1—K７ｉ）Ｘ０iK7i为第i上或下邻近层的瓦斯预排率
1．1采用分源预测法预测回采工作面的瓦斯涌出量结果
一）、本煤层瓦斯涌出量预测
其基本参数代入式（２）计算，结果见下表：
张集北区１121８面本煤层瓦斯涌出量预测表
工作面区域
标高（m）
（m3/t）
相对瓦斯涌出量
（m３/ｔ）
Ⅰ
-48０～-50５
4.1
5.61
Ⅱ
－505~-5３０
4.8
5.８1
Ⅲ
－5３0～-55５
5.2
6.4０
Ⅳ
-55５～-580
5.９
6．8８
Ⅴ
-580～-605
６．５
7.26
Ⅵ
－６０5～－620
7
8.07
二）、邻近煤层瓦斯涌出量预测结果
由地质资料可看出,在8煤层回采时，上邻近煤层有9煤、下邻近煤层有7-２煤、7-1煤、6煤的瓦斯向工作面涌出,其基本参数代入式（3）得下表。
煤厚（m）
与开采层间距（m）
瓦斯含量（m３/t）
η%
相对瓦斯含量（ｍ3/t）
9
1.03
20.01
2．35
２.58
2.5８
3.04
３.24
３．44
７5
０.５1
0．５6
0.61
0．66
０.7０
0.75
7~１
1.1７
9.63
2.4
３.１
3.1
4．45
5．05
5.6５
４０
0.17
０．21
0．27
0．３1
０.35
0.40
7～2
1.23
18.68
2.36
2.７２
3.0８
3.47
3.77
4.０7
３０
０．10
0．1１
0.13
0.1４
0.１6
0.1７
3.92
38.34
２．3６
2.72
３．08
3．47
3.7７
４.07
18
0.11
0．１５
０.1７
0.１8
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