顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施.docx
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顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施
马池煤矿11031工作面
顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施
效果评价报告
郑煤集团瓦斯防治研究所
郑煤集团马池煤矿
二〇一〇年五月三十日
马池煤矿11031工作面
顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施
效果评价报告
主编：
主审：
所长：
前言
马池煤矿设计生产能力30万吨/年，服务年限10.1年，开采二1煤。
根据河南理工大学2008年6月《马池煤矿二1煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，经鉴定为突出矿井。
经郑煤集团瓦斯防治研究所对矿井进行突出危险性区域划分，11031工作面位于突出危险区域。
1概况
1.1矿井瓦斯地质情况
表1
所属煤田
矿井面积（m2）
地质储量
煤层标高
地面标高
核定能力
白坪煤田
1.8579km2
1139万吨
+150m至-100m
+430m
30万吨/年
开拓方式
采煤方法
通风方式
矿井风量
绝对瓦斯量
相对瓦斯量
副斜井、主付立井上下山联合开拓
走向长壁后退式
抽出式
2300m3/min
5.14m3/min
9.15m3/t
最大瓦斯含量
最大瓦斯压力
突出次数
突出最浅标高
最大突煤量
最大涌瓦斯量
8.42m3/t
1.15MPa
无
矿井瓦斯等级
鉴定单位
鉴定时间
批准文号
突出矿井
河南理工大学
2009、8
豫工信【2010】66号
矿井主要构造
构造名称
产状（°）
倾角（°）
落差（m）
性质
煤层及煤质情况
煤层产状
煤层倾角
煤层厚度
破坏程度
宏观类型
360°∠88°
240—260
1.5—5.3m
水分
灰分
挥发分
坚固性系数
工业牌号
0.9%
13.72%
11.81%
0.13～0.25
贫煤
突出危险性区域划分情况描述
根据集团公司瓦斯研究所2008年8月编制的马池瓦斯地质图：
1煤层底板标高±0以下且区域划分为突出危险区。
其它需要说明的问题
无
1.2工作面基本情况
表2
工作面基本情况
走向长
（m）
倾斜长
（m）
面积
（m2）
煤厚（m）
煤的容重
725—715
110
79200
1.5—3.5
1.38t/m3
720
2.5
地质储量
（万t）
煤层倾角（°）
煤层标高（m）
煤层埋深（m）
所属区域
26.4
24°—26°
+21.5～
-27.4
540
突出危险区域
25°
评价段基本情况
走向长
（m）
倾斜长
（m）
面积
（m2）
煤厚（m）
煤的容重
680
110
74800
1.5—3.5
1.38t/m3
2.5
地质储量
（万t）
原始甲烷
含量（m3/t）
甲烷储量
（万m3）
煤层倾角（°）
煤层标高（m）
25.806
8.42
210.06
25°
+21.5～-27.4
相邻工作面情况简述
南为已经开采的76001工作面，北为未开采的11051工作面。
原始瓦斯含量测试结果
采样地点
含量（m3/t）
自然组分（%）
工业分析（%）
瓦斯
甲烷
CH4
N2
CO2
Mad
Aad
2工作面瓦斯地质分析
表3
顶底板情况
煤层直接顶岩性
煤层直接顶厚度（m）
煤层直接底岩性
煤层直接底厚度（m）
中粒砂岩
平均15.3
砂质泥岩
平均8
工作面构造情况
构造名称
产状（°）
倾角（°）
落差（m）
性质
无
掘进过程中瓦斯情况
下副巷绝对瓦斯涌出量（m3/min）
上副巷绝对瓦斯涌出量（m3/min）
瓦斯异常涌出（次）
最大
平均
最大
平均
1.2
0.42
无
最大q值
（L/min）
最大S值
（kg/m
最大q值
（L/min）
最大S值
（kg/m
超标次数
（次）
2.74
3.6
动力现象情况描述
该区段掘进期间局部有响亮的煤炮声，施工煤层顺层抽放钻孔时有夹钻、顶钻、塌孔现象。
煤层赋存、地质构造及瓦斯情况综述
工作面瓦斯地质分析结论
3区域防突措施
3.1区域防突措施设计
表4
顺层钻孔设计
下付巷顺层钻孔设计
孔数
（个）
孔深
（m）
孔径
（mm）
终孔间距
（m）
开孔排距
（m）
排数
406
70
89
3
05
单、双
上副巷顺层钻孔设计
孔数
（个）
孔深
（m）
孔径
（mm）
终孔间距
（m）
开孔排距
（m）
排数
406
60
89
3
05
单、双
瓦斯抽放设计
封孔方式
封孔管长度（m）
封孔管直径（mm）
封孔段长度（m）
孔口负压
（kPa）
计量方式
树脂
8
50
6
0.03
分组
钻孔总量
（m）
吨煤钻孔量（m/t）
抽放时间（d）
瓦斯抽放量（万m3）
瓦斯抽放率（%）
有无消突空白带
527880
1
30
无
顺层钻孔设计说明
见附图
顺层钻孔设计平、剖面图
（可另附页）
见附页
3.2区域防突措施施工
表5
顺层钻孔实际施工及瓦斯抽放情况
下付巷顺层钻孔施工
孔数
（个）
孔深
（m）
孔径
（mm）
终孔间距
（m）
开孔排距
（m）
排数
上副巷里段顺层钻孔施工
孔数
（个）
孔深
（m）
孔径
（mm）
终孔间距
（m）
开孔排距
（m）
排数
封孔方式
封孔管长度（m）
封孔管直径（mm）
封孔段长度（m）
孔口负压
（kPa）
计量方式
钻孔总量
（m）
吨煤钻孔量（m/t）
瓦斯抽放量（万m3）
瓦斯抽放率（%）
抽放时间
有无消突空白带
吨煤钻孔量计算依据
1、储量
工作面平均煤厚5.3m，工作面倾向长75m，走向长为140m,斜面积10662m2，煤的容重为1.38t/m3,工业储量为：
77981（t）
2、钻孔进尺：
消突巷里段及探巷4257.7m
下顺槽距切巷140m区段6862.8m
合计：
4257.7+6862.8＝11120.5m
3、吨煤钻孔量：
11120.5/77981＝0.143m/t
瓦斯抽放率计算依据
1、吨煤原始瓦斯含量
该区段共测3个点原始瓦斯含量，最大为5.09m3/t.
2、储量
工作面该区段平均煤厚5.3m，工作面倾向长75m，走向长为140m,斜面积10662 m2，煤的容重1.38t/m3,工业储量为：
77981（t）
3、瓦斯储量：
5.09×77981=396923（m3）
4、瓦斯抽采量
11211工作面第一评价段下顺槽从2009年8月5日开始抽放，截止至2010年3月16日共抽放223天，纯瓦斯抽放量为72254m3；消突巷从2009年8月10日开始抽放，截止至2010年3月16日共抽放218天，纯瓦斯抽放量为69119m3；合计纯瓦斯抽放量为145203m3
5、11211工作面距切巷140m区段抽放率
抽放率=抽放量/瓦斯总含量=145203/396923=36.6%
4残余瓦斯含量测定
4.1残余瓦斯含量测定设计
表6
采样钻孔参数
孔号
巷道名称
采样孔位置
水平角（°）
倾角（°）
采样点孔深（m）
备注
8
11211下顺槽
11211下顺槽距开口以里770m
0
11
孔深12m
9
11211下顺槽
11211下顺槽距开口以里720m
0
11
孔深12m
10
11211下顺槽
11211下顺槽距开口以里680m
0
11
孔深12m
采样点及钻孔分布平、剖面图（标明尺寸）
见附图1
4.2残余瓦斯含量测定结果
表7
测试结果
孔号
巷道名称
采样孔位置
采样点孔深（m）
瓦斯含量（m3/t）
甲烷含量（m3/t）
备注
8
11211
下顺槽
11211下顺槽距回风口770m
13
6.43
4.70
9
11211
下顺槽
11211下顺槽距回风口720m
13
1．57
0．96
10
11211
下顺槽
11211下顺槽距回风口680m
14
2.78
1.39
异常情况描述
无
采样点及钻孔分布平、剖面图（标明尺寸）
见附图1
5检验结论及建议
表8
根据指标判定情况
认定指标
吨煤钻孔量
（m/t）
瓦斯抽放率
（%）
残余瓦斯含量（m3/t）
残余甲烷含量（m3/t）
临界值
＞0.1
＞30
＜8
＜5
实测值
0.143
36.6
6.43
4.70
根据检验钻孔施工异常情况判定
钻孔施工未见异常
判断依据
根据集团公司《“三软”突出煤层顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突技术标准》7.3、7.4条
评价结论
白坪煤矿11211工作面距切巷140m区段采取顺层钻孔区域预抽煤层瓦斯防突措施有效，消除了煤与瓦斯突出危险性。
建议
（1）工作面生产过程中严格按照《“三软”突出煤层采煤工作面突出危险性预测（效果检验）技术标准》进行连续措施效果检验；如果验证有煤与瓦斯突出危险性或有煤与瓦斯突出预兆时，立即停止采煤，并在以后采煤过程中采取局部防突措施；
（2）工作面生产过程中，每推进5～10m应对前方15m范围内煤体进行瓦斯分析评价，确定无突出危险后方可继续生产；
（3）工作面生产过程中应加强顶板管理，杜绝因冒顶造成瓦斯超限；
（4）工作面生产过程中必须采取安全防护措施。
附表1顺层钻孔施工及瓦斯抽放量汇总表
表9
矿井名称（盖章）：
顺层钻孔
下付巷顺层钻孔
孔数
（个）
孔径
（mm）
平均孔深
（m）
平均煤孔深（m）
终孔间距
（m）
钻孔量
（m）
煤孔总量（m）
194
89
35.4
35.4
3
6862.8
11120.5
消突巷里段顺层钻孔
孔数
（个）
孔径
（mm）
平均孔深
（m）
平均煤孔深（m）
终孔间距
（m）
钻孔量
（m）
157
89
27.3
27.3
3
4257.7
瓦斯抽放
封孔管长度（m）
封孔管直径（mm）
封孔段长度（m）
封孔方式
孔口负压
（KPa）
平均抽放浓度
（%）
10
50
8
聚氨酯
15
1.8
平均瓦斯抽放流量（m3/min）
总抽放时间（d）
瓦斯抽放总量（万m3）
24.95
223
14.52
矿防突科意见
科长（签字）：
年月日
矿总工程师意见
总工程师（签字）：
年月日
附表2参加人员责任表
序号
单位
姓名
职务
职称
主要工作
1
瓦斯防治研究所
殷秋朝
所长
高工
各方协调，报告审定
2
张安生
副所长
高工
报告审核
3
李丰良
主任工程师
工程师
报告审定
4
曾庆宽
地质室主任
高工
资料收集，报告编制
张小四
技术员
工程师
协助资料收集、报告编制
5
李朋宇
技术员
助工
协助资料收集、报告编制
6
刘志文
技术员
助工
室内试验、现场测试
7
张东乾
含量现场测试
8
牛改花
实验室副主任
助工
含量实验室测试
9
卢伟琳
技术员
助工
含量实验室测试
10
曹艳梅
含量实验室测试
11
张晶晶
含量实验室测试
12
白坪煤矿
王红卫
总工程师
高工
各方协调，提供资料
13
霍光生
副总工程师
工程师
各方协调，提供资料
14
李辉
副科长
工程师
负责资料整理、协助现场测试
15
秦刚伟
副科长
工程师
协助现场测试
16
王明
技术员
助工
资料整理、协助现场测试
白坪煤矿11211工作面首次评价段瓦斯抽采汇总表
抽采地点：
11211下顺槽
序号
抽采时间
抽采浓度
平均值
（%）
混合量
平均值
（m³/min）
抽采纯量
平均值
（m³/min）
累计
抽采量
（m³）
1
2009年8月
1.2
13.68
0.18
6508.70
2
2009年9月
1.26
11.71
0.15
7044.06
3
2009年10月
4.39
13.34
0.57
25410.70
4
2009年11月
2.36
13.17
0.30
13582.30
5
2009年12月
1.42
13.04
0.19
8278.90
6
2010年1月
1.21
12.76
0.15
6915.90
7
2010年2月
0.91
12.55
0.11
4602.05
8
2010年3月
1.25
12.95
0.16
3741.55
合计
76084016
抽采地点:
11211消突巷
1
2009年8月
2.06
13.48
0.29
9144.51
2
2009年9月
2.01
11.58
0.24
10152.99
3
2009年10月
3
14.4
0.43
19016.28
4
2009年11月
2.36
11.55
0.27
12259.30
5
2009年12月
1.42
11.29
0.16
7172.28
6
2010年1月
1.21
11.67
0.14
6129.22
7
2010年2月
0.8
11.39
0.09
3689.32
8
2010年3月
0.59
11.39
0.07
1555.52
合计
69119.42
总计
145253.58
白坪矿防突科
附图1工作面瓦斯地质简图
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