+1200西翼回风石门瓦斯抽放达标计算C18.docx

1、+1200西翼回风石门瓦斯抽放达标计算C18阿戛乡陈家沟煤矿（+1200m水平西翼掘进回风石门揭煤）消突效果评价报告矿 长：总工程师：编 制：卢正林2013年4月4日目 录目 录 2一、概况 3二、瓦斯抽放设计 3（一）抽放半径的确定 5（二） 抽放钻场及钻孔孔数确定 5（三）封孔方式、封孔材料 、工艺及操作方法5（四）+1200m水平西翼掘进回风石门揭煤点及周边巷道工程关系6三、瓦斯抽放钻场实际布置情况 6四、瓦斯抽放效果 6（一）抽放范围瓦斯含量 7（二）残余瓦斯含量计算 7（三）瓦斯抽放率 9（四）瓦斯压力测定情况 9（五）效果检验 9五、结论 11六、附件 11一、概况+1200m水平

2、西翼掘进回风石门是1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门，位于1200m水平1C101运输石门西翼，揭穿C18#煤层，煤层厚度基本上正常，平均2.20m，倾角52度左右，煤层顶底板变化不大。C18#煤层自燃发火倾向为三类不易自燃，煤尘有爆炸性。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字2007345号“关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见”，水城县阿戛乡属于突出危险矿区，故陈家沟煤矿按煤与瓦斯突出矿井进行管理。安全专篇根据采矿工程设计手册中给出的经验公式进行计算， P=（2031013）H，H为垂高，本矿+1200标高，H为260m；按

3、P=5H52601.30（MPa）。安全专篇根据AQ标准预测，得出煤层瓦斯含量C18#煤层：原始瓦斯含量11.79m3/t。二、瓦斯抽放设计抽放+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门C18#煤层的瓦斯主要是解决降低煤层瓦斯压力及瓦斯含量，在石门揭穿煤层过程中防止煤与瓦斯突出，因此根椐安全专篇等相关要求，设计穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯。根据防治煤与瓦斯突出规定第四十九条、（四）款之规定，穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距离7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。钻孔预抽的最小控制范围是：石门和立井、斜井揭煤

4、处巷道轮廓线外12m（煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m。根据现场实际情况和接替关系考虑，1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面距C18#煤层的法向距离10m开始布置穿层钻孔，揭煤预抽瓦斯钻孔最小控制范围见图一。1-控制范围最外处钻孔；2-石门；4-运输巷图一 1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤预抽瓦斯钻孔最小控制范围（一）抽放半径的确定揭煤预抽钻孔有效半径根据水城地区的经验，一般取3m左右，本矿石门揭煤预抽半径确定为3m。

5、（二）抽放钻孔孔数的确定及钻孔布置1、抽放钻孔孔数的确定根据钻孔控制范围和抽放半径计算得出最低瓦斯抽放钻孔数为21个，结合我矿现场实际情况，确定瓦斯抽放钻孔数为30个，测压孔4个。2、钻孔布置在1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门工作面向前方施工放射状钻孔。控制范围：巷道轮廓线外12m（煤层底部或下帮6m），钻孔直径为75mm。1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面瓦斯抽放钻孔布置见附图一。（三）封孔方式、封孔材料、工艺及操作方法1、封孔方式、封孔材料瓦斯抽放封孔方法主要有水泥砂浆封孔、聚胺脂封孔、速凝膨胀水泥封孔三种。我矿采用聚胺脂封孔2、矿井采用聚氨酯封孔聚氨酯封孔就是

6、由异氰酸酯和聚醚并添加几种助剂反应而生成硬质泡沫体密封钻孔。聚氨酯封孔采用卷缠药液与压注药液2种工艺方法。现主要应用的是卷缠药液法，封孔深度一般为36m（见图二）。聚氨酯封孔操作简单，省时省力，气密性好，抽放效果好，但封孔成本略高于水泥封孔.图二 聚氨酯封孔示意图（四）1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤点及周边巷道工程关系+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤点及周边巷道工程关系，见+1190m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤点及周边巷道工程平面关系图见附图。三、瓦斯抽放钻场实际布置情况+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风

7、石门揭煤工作面布置了瓦斯抽放钻场，共施工瓦斯抽放钻孔30个，测压孔4个，具体参数布置见+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面抽放钻孔施工竣工图。四、瓦斯抽放效果+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤钻场共布置有30个抽放钻孔，瓦斯抽放效果计算时间是从2012年10月23日开始，计算截止时间到2012年11月30日止，抽放总量见陈家沟煤矿瓦斯抽放日报表。从10月23日至11月30日止，+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤钻场共抽瓦斯量为17238.73m3（一）抽放范围瓦斯含量+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷

8、进风巷掘进回风石门揭煤点，煤层厚度2.20m，倾角52度左右，煤层顶底板变化不大。安全专篇按采矿工程设计手册中给出的经验公式进行计算，得出C18#煤层瓦斯含量： 11.79m3/t。（二）瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算根据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、国家煤矿安全监察局印发的煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的通知，安监总煤装2011163号中附录：瓦斯抽采指标计算方法A2，瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算公式计算。按公式（1）计算： （1）式中：煤的残余瓦斯含量，m3/t；煤的原始瓦斯含量，m3/t；=11.79评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m3；=17238.73 m3；评价

9、单元参与计算煤炭储量，t。评价单元参与计算煤炭储量按公式（2）计算： （2）式中：评价单元煤层走向长度，m； =12+12+4=28m评价单元抽采钻孔控制范围内煤层平均倾向长度，m；=12+6+3=21m、分别为评价单元走向方向两端巷道瓦斯预排等值宽度，m。无巷道为0；、分别为评价单元倾向方向两侧巷道瓦斯预排等值宽度，m。无巷道为0；抽采钻孔的有效影响半径，m；根据水城地区的经验，一般取3m左右，本矿抽采钻孔的有效影响半径确定为3m。评价单元平均煤层厚度，m；=2.20m评价单元煤的密度，t/m3。=1.40t/m3则： =（28-0+23）（21-0+3）2.201.40=2513.28t

10、则：Wcr=(11.792513.28-17238.73)/2513.28 =4.93 m3/t通过以上计算，瓦斯抽放钻场控制范围内的残余瓦斯含量为4.93 m3/t。（三）瓦斯抽放率1、根据抽放钻场控制范围瓦斯赋存量和瓦斯抽出量计算m = G /（W0 G）100=17238.73/（11.792513.28）100=58.18%式中：m+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤抽放期间，瓦斯抽放率；G 评价单元参与计算煤炭储量，t。；W0煤的原始瓦斯含量，m3/t；（四）瓦斯压力测定情况从2012年11月26日至2012年12月2日期间测定煤层瓦斯压力，最终4个测压孔的

11、煤层瓦斯最大压力稳定在0.35MPa，见+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面压力观测记录台账附四。（五）效果检验根据防治煤与瓦斯突出规定第五十二条、第二段之规定：对穿层钻孔预抽石门（含斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照防治煤与瓦斯突出规定第七十三条的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。在+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤钻场通过抽放后,在 2012年12月1日通过WTC钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验，钻屑瓦斯解吸指标K1max值为0.33（mL/g）；钻屑量Smax值为2.9 Kg/m。通过检验论证，表明,K1值和

12、S值均小于临界值（临界值K1为0.5 mL/g；Smax值为6 Kg/m），见+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标报告单复印件附五。五、结论1、从10月23日至11月30日止，+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤钻场共抽瓦斯纯量为17238.73m3。进行瓦斯抽放后，通过计算，煤层瓦斯含量由11.05m/t降为4.93m/t，低于8m/t，煤层瓦斯含量在降低,证明瓦斯抽放有效果，符合要求,可以进行揭煤工作。2、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤钻场瓦斯抽采率为58.18%，大于10%30%，符

13、合AQ1027-2007规定，抽采率达标。3、采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验，K1max值为0.33（mL/g）；Smax值为2.9Kg/m。K1值和Smax都在临界值以下，防突措施（穿层预抽）有效，见+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标报告单复印件附五。4、在石门揭煤前，必须编制石门揭煤层安全技术措施，在石门揭煤过程中严格按照石门揭煤层安全技术措施及有关规定执行。 六、附件附：一、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭C18#煤层瓦斯抽放钻孔布置设计图； 二、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭C18#煤层瓦斯抽放钻孔施工竣工图；三、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤点及周边巷道工程关系图；四、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面压力观测记录台账；五、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭C18#煤层区域验证钻孔布置图；六、+1200m水平1C102底板瓦斯抽放巷进风巷掘进回风石门揭煤工作面钻屑瓦斯解吸指标报告单。