1519采面瓦斯抽采达标评判报告.docx
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1519采面瓦斯抽采达标评判报告
********煤矿
1519采面抽采达标评判报告
(2014年5月)
1519采煤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1519采面安全生产,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《瓦斯抽采基本指标》、老屋基煤矿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1519采面瓦斯抽采达标评判报告。
第一章工作面概况
一.1519采面概况
1519采煤工作面位于采区中部水平、矿井北翼,东邻矿区边界,南到为轨道上山,西翼临待布置的接替工作面,北到151采区边界,对应地面标高为+1917m,距地表垂深为277m。
工作面由北向南推进,距轨道上山30m止,工作面平均走向长为720m,均倾斜长95m,煤层平均厚度1.7m,煤层平均倾角7°,煤层硬度f=2~3,容重1.5t/m3。
工作面回采煤量16.7万吨。
预计开采期为12个月。
1519采煤工作面采用走向长壁式采煤法进行巷道布置及回采,采用爆破落煤方式,一次采全高,循环进度:
1.0米。
1519采煤工作面布置图:
工作面采用DZ型液压支柱配HDJB-1000型金属铰接顶联合支护,组成一梁一柱正悬挂直线柱的布置方式,工作面采用“三四排”控顶,放顶步距为1.0m,最小控顶距为3.0m。
最大控顶距4.0m,柱距0.8m。
二、煤层及瓦斯情况
M51煤层煤种属低中灰低硫中—高热值无烟煤,原煤灰份为17.84%左右,硫份0.79%,水份3.12%左右。
对应地面受工作面采动影响范围内无房屋。
(1)、煤层赋存条件:
该工作面煤层平均煤厚1.7m,煤层平均倾角7°。
煤层顶板多为泥岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩,抗压强度和抗剪强度较低,易破碎,稳定性较差。
煤层底板多为粘土岩,吸水后易膨胀变形,形成底鼓和侧压力增大的现象。
(2)、地质构造情况:
该工作面有一些小型褶曲构造,导致煤层赋存发生一定变化,对回采及顶板管理有一定影响。
(3)、瓦斯及水文地质条件:
该工作面上部为M50煤层,顶板垮落后M50煤层瓦斯及水可能串入回采工作面,因此回采时必须加强瓦斯及水文观测。
(4)、工作面煤炭运输采用刮板输送机,运输顺槽运输采用刮板输送机和皮带联合运输,其运输能力完全能满足生产需要。
根据2012年矿井瓦斯鉴定:
1519采煤工作面绝对瓦斯涌出量为2.44m3/min,瓦斯来源为本采煤工作面煤层、临近煤层。
三、工作面煤层煤质情况
工作面所回采的51#煤层位于龙潭组下部,上距19号煤层底板约60m。
下距茅口组灰岩顶界6m~20m。
煤层厚1.13m~1.22m,平均厚1.17m,煤层层位和厚度较稳定。
煤层结构较简单,局部夹1~2层炭质泥岩夹矸,夹矸厚0.05m~0.20m。
区域内为局部可采煤层,矿区内地表未出露,根据收集的钻探资料,煤层顶板为深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩。
煤的工艺特性
(1)煤灰成分
煤灰成分以SiO2(55.51%)和Al2O3(28.82%)为主,其次为Fe2O3(5.61%)。
其它成分有:
CaO(1.42%)、MgO(1.19%)、SO2(0.71%)、TiO2(2.26%)。
(2)灰熔融性
软化温度(ST)1340℃~1450℃,平均1423℃。
属较高软化温度灰。
B101孔26号煤层测试结果:
煤灰软化温度(ST)1090℃,煤灰流动温度(FT)1270℃。
属低软化温度煤(LST)、较低流动温度煤(RLFT)。
第二章1519采面采取的瓦斯抽放情况
1519采面的瓦斯高低负压瓦斯抽放,利用地面抽放系统进行抽放。
1、抽放系统:
矿井建立了地面永久抽放系统,安装了2PEA--303型、2PEA--503型水环式瓦斯抽放泵各两台,电机功率为75KW,额定流量为60m3/min.实现了高低负压抽放,抽放主管径为200㎜,从地面接至回风上山,支管径150㎜从主管接至本采煤工作面回风巷。
2、工作面瓦斯抽放钻孔布置:
1)采面边采边抽瓦斯抽放
1519回采面顺层钻孔预抽本煤层瓦斯采取在采面回风巷打沿煤层倾向的倾斜钻孔,钻孔施工为85m,孔间距5m左右,孔径60mm,瓦斯抽放半径5m,采用玛丽散(聚氨酯)封孔,封孔深度8m。
1519采煤工作面本煤层高负压瓦斯抽放钻孔参数表
钻孔深度m
钻孔方位角
钻孔倾角
抽放半径
封孔长度
备注
83-86
90°(煤层倾向)
7°
5m
8m
煤层厚度在0.3m地段不施钻
3.1519工作面瓦斯抽放参数及效果:
根据1519采煤工作面钻孔施工和竣工图,该工作面施工的顺层钻孔预抽煤层条带瓦斯区域防突措施孔间距5米,钻孔沿回风巷倾向方向平行于工作面方向布置符合煤矿瓦斯抽采的相关标准和规定,所有钻孔施工过程中未出现卡钻、顶孔等异常现象,钻孔孔深85米,原1519运输巷掘进时已经对采面运输巷上帮15m范围煤层瓦斯进行了抽放,故经采取预抽瓦斯后,1519采煤工作面回采区域内无抽放空白带。
经过日常检测和瓦斯计量装置显示,该工作面瓦斯抽放具体指标为:
(1)1519采煤工作面回风巷的瓦斯钻孔抽放负压为13kPa,平均抽放浓度为8%,共布置101个抽放孔,从2013年7月19日布置,实行边采边抽,钻孔平均抽放时间50天,抽放纯量平均为0.01m3/min。
抽放钻孔瓦斯抽放总量为57.6万m3。
第三章工作面煤层瓦斯参数测定情况
一、瓦斯压力、含量参数测定
(1)对工作面范围残余瓦斯含量和压力等参数的测定:
2014年2月17日,我矿请五凤煤矿瓦斯实验室对1519工作面掘进时巷道煤层瓦斯残余含量进行测定,测定地点设在回风巷。
从工作煤壁起每隔50m一个点,实测钻孔深度为30、50m,距工作面100米范围煤层瓦斯含量已实测得出,残余瓦斯含量大最大为2.9442m3/t,小于临界值8m3/t,对工作面范围瓦斯压力进行了测定,测得瓦斯压力0.125Mpa,小于临界值0.74Mpa。
(2)、2014年3月23日,我矿请五凤煤矿瓦斯实验室对矿井51号煤层原始瓦斯参数进行测定,地点设在轨道上山绞车后,从50号煤层施工钻孔穿过岩层至51号煤层进行瓦斯参数测定,钻孔进入51号煤层实际深度30m,经过测定,矿井51号煤层原始瓦斯含量为6.7745m3/t,煤层原始压力为0.38MPa。
(3)、2014年5月,在工作面全面形成投产前,我矿请五凤煤矿瓦斯实验室在1519采面回风巷沿工作面倾向布置煤层瓦斯含量、压力检测钻孔13个,每隔50m布置1个检测钻孔进行瓦斯含量和压力测定,经过检测,煤层瓦斯压力和含量远远小于临界值,(见后老屋基煤矿1519采煤工作面煤层瓦斯压力、含量测定记录和报告单)。
(4)1519采煤工作面瓦斯参数测定钻孔布置情况分别见后所附的《1519采面测压孔、检验孔设计布置图》(图1)、《1519采面测压孔、检验孔竣工成果图》(图2)
第四章工作面瓦斯抽放率计算
一、1519采煤工作面煤层瓦斯预抽率按下式计算。
N=Qc÷Q气×100%
式中:
N——煤层瓦斯预抽率,%;Q气——煤层瓦斯储量,m3;Qc——已抽瓦斯量,m3。
1、1519采煤工作面煤炭储量:
V=l×s×h×d=690×1.7×95×1.5=16.7万t
式中:
V--工作面煤炭储量,万t;l--工作面走向长,m;s--工作面煤层厚度,m;h--工作面平均倾斜长,m;d--工作面煤层容重,t/m3。
2、1519采煤工作面瓦斯储量:
Q=V×W×K=167000×6.7745×1=113.13万m3
式中:
Q--工作面瓦斯储量,万t;W--工作面原始瓦斯含量,m3/t;K--工作面瓦斯涌出系数。
3、1519采煤工作面煤层瓦斯抽放率:
N=Qc÷Q气×100%
式中:
N——煤层瓦斯预抽率,%;Q气——煤层瓦斯储量,m3;Qc——已抽瓦斯量,m3。
则:
N=57.6÷113.13×100%=51%
第5章结论
1.1519采煤工作面煤层原始瓦斯含量为6.7745m3/t,瓦斯原始压力为0.38MPa,通过抽放后,1519采煤工作面范围煤层瓦斯含量最大为3.5701m3/t,小于临界值8m3/t;煤层瓦斯压力最大为0.156Mpa,小于临界值0.74Mpa,工作面无突出危险性,可以判定工作面工作面抽采达标。
2、矿井煤层瓦斯绝对涌出量为11.65m3/min,采煤工作面瓦斯抽采率为51%。
符合矿井瓦斯抽采率达标指标规定,见下表。
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、1519采煤工作面瓦斯抽放钻孔在施工过程中,无顶口、瓦斯增大、卡钻等异常情况。
4、1519采煤工作面本煤层瓦斯抽放钻孔布局合理,符合瓦斯抽放相关规程规定。
5、经采取瓦斯抽放后,1519采煤工作面回采区域内无抽放空白带,整个回采区域已经全部进行了瓦斯抽放并达标。
综上所述,1519采煤工作面瓦斯抽采率和抽放钻孔布置符合规定要求,故判定该工作面瓦斯抽采达标。
1519采面测压孔、检验孔设计布置
1519采煤工作面瓦斯抽放钻孔残余瓦斯压力、瓦斯浓度测定表
********煤矿1519采煤工作面煤层瓦斯压力、含量测定汇总表
孔号
测定地点
取样深m
孔径mm
瓦斯含量m3/t
残余瓦斯含量m3/t
瓦斯压力MPa
测定日期
测定单位
1
1519回风巷
16
600
3.0218
2.4682
0.127
2014.5.4
五凤煤矿瓦斯实验室
2
1519回风巷
15
600
3.1014
2.4682
0.131
2014.5.4
五凤煤矿瓦斯实验室
3
1519回风巷
15
600
2.9457
2.4682
0.127
2014.5.5
五凤煤矿瓦斯实验室
4
1519回风巷
16
600
2.9806
2.4682
0.125
2014.5.5
五凤煤矿瓦斯实验室
5
1519回风巷
16
600
3.0396
2.4682
0.128
2014.5.5
五凤煤矿瓦斯实验室
6
1519回风巷
16
600
3.1484
2.4682
0.134
2014.5.6
五凤煤矿瓦斯实验室
7
1519回风巷
16
600
2.9843
2.4682
0.126
2014.5.7
五凤煤矿瓦斯实验室
8
1519回风巷
16
600
3.1771
2.4682
0.135
2014.5.7
五凤煤矿瓦斯实验室
9
1519回风巷
16
600
3.0562
2.4682
0.129
2014.5.8
五凤煤矿瓦斯实验室
10
1519回风巷
600
3.1474
2.4682
0.134
2014.5.8
五凤煤矿瓦斯实验室
11
1519回风巷
17
600
3.2800
2.4682
0.144
2014.5.9
五凤煤矿瓦斯实验室
12
1519回风巷
25
600
3.5701
2.4682
0.156
2014.5.9
五凤煤矿瓦斯实验室
13
1519回风巷
20
600
3.5055
2.4682
0.153
2014.5.9
五凤煤矿瓦斯实验室
14
1519回风巷原掘进迎头564m1号
600
3.6457
2.9043
0.130
2014.2.17
五凤煤矿瓦斯实验室
15
1519回风巷原掘进迎头564m2号
600
3.5159
2.9442
0.125
2014.2.17
五凤煤矿瓦斯实验室
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