
11608回采工作面
抽
采
达
标
评
判
报
告
矿 长:
安全副矿长:
总 工程 师:
编 制 人:
2012年12月
织金县苍海矿业有限责任公司
11608回采工作面抽采达标评判报告
为扎实推进“通风可靠,抽采达标,监控有效,管理到位”瓦斯综合治理体系的建设,全面提升矿井瓦斯治理水平,有效防范和遏制瓦斯事故。为保证11608回采工作面安全生产,科学有效治理矿井瓦斯,根据《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》要求,依据重庆煤科院提供的《瓦斯抽采基本指标》、苍海矿业抽采达标竣工验收资料和瓦斯抽采专职人员测定资料,特编制11608回采工作面瓦斯抽采达标评判报告。
一.11608回采工作面概况
1、工作面开采范围及开采技术条件
本工作面为16#煤层1采区北翼第二个工作面,采用走向长壁后退式,放炮落煤的采煤方法,全部垮落法管理顶板。地表标高+1850m~+2025m,工作面标高+1600 m~1630 m
工作面顶板为粉砂岩或细砂岩,底板为泥岩。工作面小断层较多,回风巷共揭露小断层4条,地质构造相对复杂。
2、工作面巷道布置方式
该工作面采用双巷布置,即11608胶带运输巷和11608回风巷。
(1)工作面运输巷为机轨合一巷道,为进风巷,用来进风、供电、供水、供液、运煤,装备带式输送机,铺设轨道。沿16#号煤层顶、底板布置。
(2)回风顺槽,铺设轨道,为回风巷,用来回风及辅助运料。沿16#号煤层顶、底板布置。
3、11608工作面回采工艺
工作面煤厚2~2.4米,平均2.2米。走向530m,倾向126m,采用走向长壁后退式、放炮落煤,一次性采全高垮落顶板的采煤方法,工作面循环进度1m,采煤高度平均2.2m,回采率为95%。
工作面工艺流程:打眼放炮落煤、装煤→运煤→移架→推溜→后方顶板自行垮落→进入下一个循环
本工作面日产量平均约为1000t,风量为750 m3/min,回风流最大瓦斯涌出量为7.51m3/min。
二.11608工作面采取的瓦斯防治措施
1.本工作面抽放钻孔施工情况
1)在工作面回风巷和运输巷每隔30米布置一个钻场,每个钻场布置5个钻孔,孔深70-85m,进行本煤层边抽边掘瓦斯抽放。
2)本煤层抽放钻孔在工作面回风巷和运输巷布置,顺层钻孔间距为3m,孔深60-80米,进行本煤层变抽边采。
本工作面已打35个钻场,钻孔数175个,累计11285m。
钻孔参数见下表:
| 钻孔名称 | 开孔直径 | 角度 | 钻孔长度 | 方位角 | 封孔长度 | 
| 1号 | 75mm | 12° | 75 | 0°21′ | 8m | 
| 2号 | 75mm | 12° | 75 | 0°22′ | 8m | 
| 3号 | 75mm | 12° | 75 | 0°24′ | 8m | 
| 4号 | 75mm | 10° | 75 | 0°25′ | 8m | 
| 5号 | 75mm | 10° | 75 | 0°26′ | 8m | 
4)封孔材料选用聚氨酯封孔胶,封孔长度8m。
2.工作面抽放情况
2011年11月5日开始掘进,2012年11月27日开始回采,共387天,掘进期间风排瓦斯量78.01万m3。
本工作面自2012年11月27日开采至今,抽放负压均在0.015Mpa以上,回采期间风排瓦斯量152.1万m3,边采边抽量222.6万m3,总瓦斯量391.7万m3,预计2012年10月7日结束。
三.抽采瓦斯效果评判指标测定
1.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
式种: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 | 9.0 | 12.4 | 16.0 | 
| 160 | 10.5 | 14.2 | 18.0 | 
| 200 | 11.0 | 15.4 | 19.7 | 
| 250 | 12.0 | 16.9 | 21.5 | 
| ≧300 | 13.0 | 18.0 | 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) | |||
G=16.5万t;
煤的原始瓦斯含量W0=3.05m3/t;
评价单元钻孔抽放瓦斯总量Q=222.6万m3。
综上可计算出煤的残余瓦斯含量WCY=2.m3/t。
2.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
式中: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。
根据重庆煤科院的报告可知:
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 (Aad%) | |
| 29.038 | 1.237 | 0.81 | 13.37 | 19.53 | 3.47 | 
综上可计算出煤层残余相对瓦斯压力Pcy=0.452MPa
3.可解析瓦斯量的计算
Wj=WCY-WCC
式中: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=1.72m3/t。
4.采煤工作面抽采率计算
m=Qmc/(Qmc+Qmf)
式中: 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,6.32m3/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,5.24m3/min。其测定和计算方法为: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=5.24m3/min, Qmc=7.32m3/min,所以可计算出工作面抽采率m=58.3%。
5.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,12.42m3/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,19.05m3/min。其测定、计算方法为: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=19.05m3/min,QKC=12.42m3/min,经计算全矿井的抽采率k=39.5%。
四.抽采达标评判
1.由于采煤工作面瓦斯抽采率为58.3%,符合下表。
采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标
| 工作面绝对瓦斯涌出量Q/m3/min | 工作面瓦斯抽采率(%) | 
| 5≤Q<10 | ≥20 | 
| 10≤Q<20 | ≥30 | 
| 20≤Q<40 | ≥40 | 
| 40≤Q<70 | ≥50 | 
| 70≤Q<100 | ≥60 | 
| 100≤Q | ≥70 | 
3.矿井瓦斯抽采率为39.5%。符合下表。
矿井瓦斯抽采率应达到的指标
| 矿井绝对瓦斯涌出量Q/m3/min | 矿井瓦斯抽采率(%) | 
| Q<20 | ≥25 | 
| 20≤Q<40 | ≥35 | 
| 40≤Q<80 | ≥40 | 
| 80≤Q<160 | ≥45 | 
| 160≤Q<300 | ≥50 | 
| 300≤Q<500 | ≥55 | 
| 500≤Q | ≥60 | 
