11201采面瓦斯抽采分析报告.docx

资源描述

11201采面瓦斯抽采分析报告.docx

《11201采面瓦斯抽采分析报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《11201采面瓦斯抽采分析报告.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

11201采面瓦斯抽采分析报告.docx

11201采面瓦斯抽采分析报告

贵州诚搏煤业有限公司习水县庆华煤矿

11201采面瓦斯抽采分析报告

二○一九年十二月

会审栏

审核领导

审核意见

姓名

日期

编制人

通防副总

生产副矿长

机电副矿长

安全副矿长

总工程师

矿长

11201采面瓦斯抽采分析报告

一、工作面概况

1、工作面布置情况

11201采面工作面布置于矿井北翼C12煤层内，北侧与天合煤矿矿界煤柱，东侧为上部C12煤层至露头线未采掘区域，南侧为矿井上山煤柱，西侧为矿井下部未采掘区域，上覆C11、C10、C9原生煤层群以及C8煤层采空区，回采标高+1093～1118m；11201采面运输巷进风，走向长度470m，回风巷回风走向长度525m，采面走向可采长度412m，沿C12煤层布置，倾角12°，倾斜长145m。

采用综合机械化走向长壁后退式采煤法，全部跨落法管理顶板。

附图1：

11201采面位置关系图

2、煤层赋存情况

矿井井田地层走向NE，倾向近w，倾角10～15°，平均倾角约12°。

矿区内未发育断层及次级褶皱，总体地质构造简单。

煤矿含煤地层龙潭组（P3l）厚80m，含煤5～12层，含煤平均总厚7.65m，含煤系数9.5%；区内可采煤层3层，即C5、C8、C12号煤层，厚度平均5.57m，可采系数6.9%。

岩层产状变化不大，回采过程中需加强瓦斯和顶板支护的管理工作。

11201采面回采区域上覆的C11、C10、C9煤层总厚度2.1m，与C9煤层最大层间距15.3m；为本采区不可采煤层，上覆的C8煤层为采空区，间距约18m。

C12煤层赋存较稳定，煤层结构简单，单一煤层，煤层平均厚度1.42m，平均倾角12°；煤层伪顶为炭质泥岩，厚约0.05m，随采随落，直接顶主要为泥岩、粉砂质泥岩，灰、浅灰、深灰色薄至中厚层状，上距长兴组灰岩45m左右；C12煤层距下部茅口灰岩平均5m。

11201采面回采区域地面位于位于碑儿山、张三沟与窝窝头一带，对应地面范围内主要为坡地，无大的建筑物及大型水体。

对应地面标高为+1300m～+1448m之间，相对高差在207m～330m之间，回采后对地表并无大的影响。

C12煤层底板为铝土质泥岩，灰色、褐色、棕灰色铝土质泥岩，富含星点状、团块状黄铁矿结核；C12煤层顶板为泥岩、粉砂泥质岩、泥质粉砂岩，灰、浅灰、深灰色薄至中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩互层，含3至4组煤线，个别煤线存在零星可采点。

3、煤质

C12煤层：

黑色，半暗型，细～中条带结构，块状，玻璃光泽，参差状断口，较坚硬。

偶见黄铁矿结核。

煤层视密度：

1.45t/m3。

C12煤质特征表

煤层编号

水分

（Mad）

灰分

（Ad）

挥发分（Vdaf）

硫份（Std）%

发热量（Qnet,d）（MJ/kg）

煤种

0.38

9.94

8.05

0.37

31.10

4、实测煤层瓦斯含量

①2019年4月8日，贵州省矿山安全科学研究院习水实验室在11201运输开口（+1093m）处，向C12煤层内施工钻孔取煤样，测得煤层瓦斯含量2.9212m³/t，小于8m³/t，残存瓦斯含量2.0606m³/t，可解析瓦斯含量0.8606m³/t。

②2018年11月5日，贵州省矿山安全科学研究院习水实验室在采区进风平石门与中央变电所交叉口以里10m处，向上方打穿层孔至C12煤层（+1115m）取煤样测得煤层瓦斯含量1.7220m³/t，小于8m³/t，残存瓦斯含量1.0433m³/t，可解析瓦斯含量0.6787m³/t。

5、实测煤层瓦斯压力测定

①2019年4月8日，通防科在利用11201运输巷开口（+1093m）处煤层瓦斯含量测定钻孔，采取“两堵一注”封孔方式进行封孔，封孔深度16m，并安装压力表，通过每天早班观察压力表数值，且压力表数值稳定一周，测得煤层瓦斯压力0.02MPa，小于0.74MPa。

②2019年4月20日，在位于11201回风巷开口（+1115m），施工探放水（中孔）钻孔后，通防科对探水孔采取“两堵一注”封孔方式进行封孔，封孔深度15m，并安装压力表，通过每天早班观察压力表数值，且压力表数值稳定一周，测得煤层瓦斯压力0.032MPa，小于0.74MPa。

6、煤尘爆炸性

2011年4月22日贵州省煤田地质局实验室对庆华煤矿C5、C8、C12煤层进行了煤尘爆炸性鉴定，并提交了煤炭鉴定报告，本矿C5、C8、C12煤层无爆炸性。

7、煤层自燃倾向性鉴定

2011年4月22日贵州省煤田地质局实验室对庆华煤矿C5、C8、C12煤层进行了煤炭自然倾向等级鉴定，并提交了煤炭自燃倾向等级鉴定报告，本矿C5、C8、C12煤层煤炭自燃倾向等级为Ⅲ类，属不易自燃煤层。

8、地质构造

工作面总体上为北西的向斜构造，根据该工作面运输巷、回风巷揭露情况，该工作面地质构造简单，无大、中型的构造破坏，在工作面运输巷和回风巷施工过程中，遇4条小型正断层，对回采有一定的影响。

工作面断层情况详见下表：

11201工作面断层统计表

序号

断层编号

倾向/°（°）

倾角/°

走向/°

落差/m

性质

对回采的影响程度

EW180

0.3

正断层

较小

EW280

200

0.5

正断层

较小

EW240

330

正断层

较大

EW270

180

正断层

较大

工作面掘进期间未见陷落柱、“天窗”及岩浆侵入等构造，揭露顶板平整，完整性较好，构造带范围内顶底板破碎。

9、水文地质

矿区为溶蚀侵蚀中山地貌，沟壑较发育；地势总体上北高，中-东部低，最高海拔1493.0m（矿区北部杯儿山山顶），最低海拔1020m（矿区东南角，3号拐点附近），相对高差473m，矿区岩体部分裸露，地形坡角5°～30°，一般15°～20°，有利于地表水排泄，地表水由矿区中部向周围溪沟流出矿区。

根据华东冶金地质勘查研究院2018年7月编制的《贵州省习水县马临工业经济区庆华煤矿水文地质调查报告》，根据本矿区所处范围的地下水出露情况，确定矿区最低侵蚀基准面标高为+1020m；11201采面回采标高+1093m～+1118m位于最低侵蚀基准面之上。

长兴组位于煤系地层顶部，C12煤层距上覆长兴灰岩为45m左右，中间夹岩性为砂岩、钙质粉砂岩、泥岩、煤线等弱含水层，富水性弱，为相对隔水层，且距离较小，对开采该煤层时充水的可能性较小。

茅口灰岩位于煤系地层底部，距煤系地层底部的C12煤层约为5m，中间为一层灰至灰白色铝土质泥岩，含黄铁矿结核，富水性较差，为相对隔水层，巷道布置在矿井北翼C12原生煤体中，有引发底板突水的可能性。

该采面水文地质条件简单，上部C8煤层为采空区，局部地方可能存在少量积水，一般以围岩渗透滴水为主，故涌水量不大。

工作面在遇到断层或裂隙发育带时，顶板裂隙弱含水层将通过断层或裂隙面释放直接进入工作面，会有淋水现象。

工作面对应地表位置为山林坡地，无大型建筑物，大型水体及河流、湖泊、水库等；无村庄、农田。

水文地质条件简单。

但为了安全起见，回采前严格按《煤矿防治水细则》要求，执行物探先行、钻探验证的防治水措施。

二、抽采规定

1、关于瓦斯抽采相关法规、规定

根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局联合下发《关于印发煤矿瓦斯防治工作“十条禁令”的通知（安监总煤装〔2011〕182号）》，国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监督局联合下发《关于印发《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（安监总煤装〔2011〕163号）的通知》，国家安全生产监督管理总局办公厅、国家煤矿安监局办公室联合下发《于认真学习宣传贯彻<煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法>和<煤矿瓦斯抽采达标暂行规定>（安监总煤装〔2011〕225号）》，着力构建“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯治理工作体系。

2、实施瓦斯抽采标准

根据《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第七条要求“有下列情况之一的矿井必须进行瓦斯抽采，并实现抽采达标”：

（1）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的；

（2）一个采煤工作面绝对瓦斯涌出量大于5m³/min或者一个掘进工作面绝对瓦斯涌出量大于3m³/min的；

（3）矿井绝对瓦斯涌出量大于或等于40m³/min的；

（4）矿井年产量为1.0～1.5Mt，其绝对瓦斯涌出量大于30m³/min的；

（5）矿井年产量为0.6～1.0Mt，其绝对瓦斯涌出量大于25m³/min的；

（6）矿井年产量为0.4～0.6Mt，其绝对瓦斯涌出量大于20m³/min的；

（7）矿井年产量等于或低于0.4Mt，其绝对瓦斯涌出量大于15m³/min的。

三、矿井瓦斯等级及危险性鉴定

1、瓦斯等级

贵州省能源局文件（黔能源煤炭[2012]494号）“关于遵义市工业和能源委员会《关于呈报2012年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告》的批复”，习水县庆华煤矿绝对瓦斯涌出量4.8m³/min，相对涌出量17.46m³/t；二氧化碳绝对涌出量0.84m³/min，二氧化碳相对涌出量2.70m³/t，鉴定结果为高瓦斯矿井。

2019年8月，对矿井瓦斯和二氧化碳涌出量进行测定，测定结果为绝对瓦斯涌出量22.16m³/min，相对瓦斯涌出量30.71m³/t；二氧化碳绝对涌出量1.50m³/min，二氧化碳相对涌出量2.07m³/t，测定结果高位瓦斯矿井。

2、矿井突出危险性鉴定

中国矿业大学2008年4月17日提交的根据贵州省煤炭管理局文件黔煤生产字[2008]707号关于遵义市煤炭局《关于请求对<贵州省习水天星煤业有限公司煤与瓦斯突出危险性鉴定报告>审查的报告》的批复：

习水天星煤业有限公司（注：

天星煤业有限公司即为庆华煤矿）的C12煤层，在开采+1035m水平以上时不具有突出危险性，属非突出危险煤层，矿井为高瓦斯矿井,11201回采工作面标高+1093m～+1118m，该区域无突出危险。

四、矿井抽采系统

矿井在地面安设高负压抽放系统2BEC-40型水环式真空泵2台（1台工作、1台备用），该泵最大抽气量为100m³/min，吸绝压160hpa，配套电机功率为125Kw。

低负压抽放系统2BEC-52型水环式真空泵2台（1台工作、1台备用），该泵最大抽气量为180m³/min，吸绝压160hpa，配套电机功率为200Kw。

高、低负压选择管径为315×10mm的矿用抗静电阻燃PE管作为抽放主管，高负压选择管径为200mm的矿用抗静电阻燃PE管作为抽放干管，低负压支干管选择管径为315×10mm的矿用抗静电阻燃PE管。

11201采面回采前，在11201采面运输巷铺设了Φ200mm矿用抗静电阻燃PE管作为高负压抽放干管备用，11201采面回采期间，如出发现喷孔、顶钻以及出现明显的突出预兆时，立即停止回采作业，对回采异常区域的煤层瓦斯进行预抽。

在采面回风巷铺设Φ315mm矿用抗静电阻燃PE管作为低负压抽放干管，对采面回风隅角以及在初次放顶期间，对C8煤层采空区瓦斯进行抽采。

五、11201采面是否采取瓦斯抽采措施条件分析

1、11201采面煤层突出危险性鉴定

11201采面回采标高为+1093m～+1118m，位于C12煤层鉴定无突出危险鉴定标高＋1035m之上,符合“C12煤层在开采＋1035m标高以上时，不具有突出危险性”的范围，因此11201采面回采区域煤层无突出危险性。

2、瓦斯来源分析

11201采面瓦斯的主要来源为C12煤层本煤层瓦斯，另外还有少量的邻近煤层和围岩瓦斯。

（1）本煤层瓦斯涌出

矿井开采的C12煤层位于二叠系茅口组至上统龙潭组底部，煤体坚硬，透气性好，顶底板主要为泥岩、粉砂泥质岩、泥质粉砂岩，透气性好，不利于瓦斯储存。

本煤层瓦斯涌出为回采期间瓦斯主要来源，预计本煤层瓦斯涌出量约占瓦斯涌出量的60%。

（2）邻近层瓦斯涌出

C12煤层距上C8煤层（采空区）约18m，上覆的C11、C10、C9煤层未不可采煤层，均为开采，与C12煤层最大间距15.3m，随着11201采面的回采，邻近煤层瓦斯卸压后会涌入回采工作面，是主要要瓦斯涌出来源之一，预计邻近层瓦斯涌出量约占瓦斯涌出量的40%。

3、11201采面基本情况

11201采面煤厚平均1.42m，开采高度1.42m，C12煤层视密度1.45m³/t；工作面计划每天生产两个半班，早班检修维护后生产进1刀，中、夜班每班进2刀，每天5刀，每刀0.6m，日产量850t，工作面计划配风量650m³/min。

4、煤层瓦斯含量

5、煤层瓦斯压力

附件：

煤层瓦斯含量测定报告单；

附件：

煤层瓦斯压力测定观察记录及变化曲线图

6、回采工作面瓦斯涌出量计算

根据《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006），计算回采工作面回采期间的瓦斯涌出量

q采=q1+q2

式中：

q采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t；

q1——回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t；

q2——邻近层相对瓦斯涌出量，m³/t；

（1）开采层瓦斯涌出量计算

11201采面开采层瓦斯涌出量按照以下公式计算：

q1=k1.k2.k3.

.（W0-WC）

式中：

q1——开采层相对瓦斯涌出量，m³/t；

K1——围岩瓦斯涌出系数K1值取值范围为1.1～1.3，11201采面全部跨落发管理顶板，围岩碳质组分较多取值1.3；

K2——工作面丢煤系数，用回采率的倒数计算取值5%；

K3——准备巷道瓦斯对开采层瓦斯涌出系数，取值9.0；

m——开采层厚度，取值1.42m；

M——工作面采高，取值1.42m；

W0——煤层瓦斯含量2.9212m³/t；

Wc——煤的残存瓦斯含量2.0606m³/t；

q1=1.3×5%×9.0×

×（2.9212-2.0606）=0.503m³/t；

经过以上计算，11201可采煤层相对瓦斯涌出量0.503m³/t；

（2）邻近层瓦斯涌出量按照下列公式计算：

q2=

（W0i-WCi）.

.ni

式中：

q2——邻近煤层瓦斯涌出量，m³/t；

m1——第i个邻近煤层厚度,m

M——工作面采高m；

ni——第i个邻近煤层瓦斯排放率取值：

W0i——第i个邻近煤层原始瓦斯含量，无测定值可参照开采层选取m³/t；

WCi——第i个邻近煤层残存瓦斯含量，无测定值可参照开采层选取m³/t；

邻近层受采动影响的瓦斯排放率ni按照下列公式计算：

ni=（1-

）.%

式中：

hi——邻近层与开采层垂直距离m

hp——受采动影响顶板岩层形成的贯穿裂隙，邻近层向工作面释放卸压瓦斯的岩层破坏范围取值m。

根据《11201采面地质说明书》C12煤层与上覆的C11、C10、C9煤层层间距均小于20m，由此按照邻近层瓦斯排放率与层间距的关系图取值80m。

ni=（1-

）*100%=（1-20/80）*100%=0.75%

由此计算得出11201采面上覆的邻近煤层瓦斯排放率均为75%；

（3）邻近煤层瓦斯涌出量计算

q2=

（W0i-WCi）.

.ni

式中：

q2——邻近煤层瓦斯涌出量，m³/t；

m1——邻近煤层平均厚度,0.7m；

M——工作面采高1.42m；

ni——第i个邻近煤层瓦斯排放率取值：

0.75%

W0i——第i个邻近煤层原始瓦斯含量，无测定值可参照开采层选取2.9212m³/t；

WCi——第i个开采煤层残存瓦斯含量，无测定值可参照开采层选取2.0606m³/t；

——11201采面上覆的C11、C10、C9为未采煤层，C8煤层为采空区，因此取值3

q2=

（W0i-WCi）.

.ni

Q2=3×（2.9212-2.0606）×

×75%=0.955m³/t

（4）11201采面回采期间相对瓦斯涌出量计算：

q采=q1+q2

式中：

q采——回采工作面相对瓦斯涌出量，m³/t；

q1——回采工作面相对瓦斯涌出量，0.503m³/t；

q2——邻近层相对瓦斯涌出量，0.955m³/t；

q采=q1+q2=0.503+0.955=1.46m³/t

（5）11201采面绝对瓦斯涌出量计算

按照《11201采面作业规程》规定，11201采面计划每天回采煤量850t；由此按照相对瓦斯涌出量以及日产量计算绝对瓦斯涌出量

850t/（24×60）×1.46=1.09m³/min

经过以上计算，11201采面绝对瓦斯涌出量1.09m³/min<5m3/min。

（6）根据11201工作面计划配风量和绝对瓦斯涌出量计算回采期间工作面瓦斯浓度：

qCH4=q采/Q采×100

qCH4=1.09/650×100=0.17%

式中：

qCH4——回采工作面瓦斯浓度%；

Q采——回采工作面计划配风量：

取值650m³/min；

Q采——回采工作面绝对瓦斯涌出量：

取值1.09m³/min；

经过以上计算工作面回采期间瓦斯浓度约为：

0.17％；

（7）11201采面最高风速计算

采面计划配风650m³/min，采面最小控顶距时断面积8m2，则采面最高风速为650m³/min/8m2/60min=1.35m/s；

11201采面的瓦斯涌出量计算结果

回采煤层

煤

层

厚

度

回采高度m

邻近煤层总厚度

邻近煤层相对瓦斯涌出量

邻近煤层瓦斯排放率

回采煤层相对瓦斯涌出量

煤层瓦斯含量W0（m³/t）

煤层残存瓦斯含量Wc

回采工作面日产量

工作面相对瓦斯涌出量

工作面绝对瓦斯涌出量

（m³/t）

（m³/min）

1.42

2.1

0.955

75%

0.503

2.9212

2.0606

850

1.46

1.09

（8）按照实测煤层瓦斯量计算工作面回采期间绝对瓦斯涌出量

11201采面回采煤厚1.42m，容重1.45，每天掘进煤量850t,煤层可解析瓦斯含量0.8606m3/t,每天回采落煤所产生的瓦斯量为850×0.8606=731.5m3；工作面绝对瓦斯涌出量为731.5m3÷1440=0.507m3/min<5m3/min。

7、C8煤层对C12煤层保护效果论证

11201采面位于矿井北翼C12煤层，采面回采区域的C12煤层之上的C8煤层已作为保护层在2009年前进行全部开采，对回采区域C12煤层瓦斯起到了释放作用。

根据11201回风巷开口位置（+1115m）实测煤层瓦斯含量1.722m3/t，瓦斯压力0.032MPa；11201运输巷开口位置（+1093m）实测煤层瓦斯含量2.9212m3/t，瓦斯压力0.02MPa；测定的煤层瓦斯含量均小于8m3/t，瓦斯压力均小于0.74MPa；判定11201采面回采区域煤层瓦斯在上覆C8煤层开采后，保护效果有效。

根据理论分析和实测煤层瓦斯含量和瓦斯压力值，结合《防治煤与瓦斯突出细则》第五十八条规定，11201采面回采区域煤层不具有煤与瓦斯突出危险性。

8、回采工作面供风方式

采面采用上行“U”型全风压通风方法，采面运输巷进风，采面回风巷回风，采面回风联络巷与采区专用回风巷相连，在C12煤层一号运输石门处设置了两道牢固可靠的正反向风门，已构成独立可靠通风系统。

六、11201采面是否采取瓦斯抽采分析结论

1、11201采面回采标高+1093m～+1118m，位于鉴定标高＋1035m以上,符合“C12煤层在开采＋1035m标高以上时，不具有突出危险性”的范围要求，因此11201采面回采区域煤层无突出危险性。

2、2019年4月8日，贵州省矿山安全科学研究院习水实验室在11201运输开口（+1093m）处，向C12煤层内施工钻孔取煤样，测得煤层瓦斯含量2.9212m³/t，小于8m³/t。

通防科在利用11201运输巷开口（+1093m）处煤层瓦斯含量测定钻孔，采取“两堵一注”封孔方式进行封孔，封孔深度16m，并安装压力表，通过每天早班观察压力表数值，且压力表数值稳定一周，测得煤层瓦斯压力0.02MPa，小于0.74MPa。

2018年11月5日，贵州省矿山安全科学研究院习水实验室在采区进风平石门与中央变电所交叉口以里10m处，向上方打穿层孔至C12煤层（+1115m）取煤样测得煤层瓦斯含量1.7220m³/t，小于8m³/t。

2019年4月20日，在位于11201回风巷开口（+1115m），施工探放水（中孔）钻孔后，通防科对探水孔采取“两堵一注”封孔方式进行封孔，封孔深度15m，并安装压力表，通过每天早班观察压力表数值，且压力表数值稳定一周，测得煤层瓦斯压力0.032MPa，小于0.74MPa。

根据实测工作面回采区域煤层最大瓦斯含量2.9212m³/t,低于8m3/t；瓦斯压力0.032MPa，低于0.74MPa。

且施工钻孔时未出现喷孔、顶钻以及明显的突出预兆等现象，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第二十七条规定。

3、11201采面最小控顶面积8m2，计划配风量650m³/min,最大风速为1.35m/s，低于4m/s；按照采面回采期间绝对瓦斯涌出量，计算回采期间瓦斯浓度为0.17％，低于1.0％，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第二十九条规定。

4、根据《庆华煤矿C12开采设计说明书》，依据《矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）》标准，采用分源预测法对11201采面绝对瓦斯涌出量的预测计算为：

1.09m3/min，低于5m³/min，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第七条规定。

5、根据11201采面开采标高（+1093m～+1118m）实测煤层瓦斯含量，计算11201回采期间绝对瓦斯涌出量为0.507m³/min，低于5m³/min，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第七条规定。

6、矿井年产量低于0.4Mt，实测矿井总回风风量3627m³/min；瓦斯浓度0.16%；绝对瓦斯涌出量为5.8m³/min，低于15m³/min，符合《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》第七条规定。

通过以上资料数据表明，11201回采区域煤层瓦斯含量及绝对瓦斯涌出量参数

展开阅读全文