1236采煤工作面区域预抽瓦斯达标评判报告.doc

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新化芦茅江矿业有限公司

芦二井

1236采煤工作面区域预抽瓦斯

达标评判报告

2016.6

1236采煤工作面

区域预抽瓦斯达标评判报告会审签名表

通防队：

年月日

通防部：

年月日

安监部：

年月日

技术部：

年月日

机电副矿长：

年月日

生产矿长：

年月日

安全矿长：

年月日

总工程师：

年月日

矿长：

年月日

目录

一、1236采煤工作面区域基本情况

二、1236采煤工作面区域基础条件达标情况简介

三、1236采煤工作面区域抽采钻孔设计施工情况

四、评价单元的划定

五、评价单元抽采达标评估

六、评价单元瓦斯抽采达标检验指标测定

七、《区域预抽瓦斯达标评判报告单》

八、抽采达标评判结论

附件（附图和附表）

一、1236采煤工作面区域基本情况

1、煤层开采情况：

1236工作面位于50m水平，该面位于1234面下部，南部与1235面以20m煤柱相隔，北部与下部为实区。

该工作面可采走向长215m，倾斜长84m，采高1.8m，圈定可采储量为4.32万吨。

与其相邻的南面1235工作面已于2016年7月份回采结束。

2、煤层原始瓦斯赋存状况：

2005年11月，湖南省煤炭科学研究院对我矿3煤层的瓦斯参数进行了测定（-41m12-50运输底板巷）；其基本参数测定结果如下表1。

表11236采煤工作面3煤层瓦斯基础参数表

序号

参数名称

单位

测定结果

1

煤层瓦斯压力P

MPa

0.81

2

煤层瓦斯含量X

m3/t

14.04

3

煤层透气性系数λ

m2/MPa2·d

0.3030

4

钻孔流量衰减系数

d-1

0.5373

5

水分Mad

%

2.92

6

灰分Ad

%

16.57

7

挥发分Vdaf

%

9.03

8

真密度TRD

t/m3

1.60

9

视密度ARD

t/m3

1.53

10

孔隙率π

%

4.38

11

瓦斯吸附常数a

m3/t

32.4790

12

瓦斯吸附常数b

MPa-1

1.9088

13

瓦斯放散初速度△P

mmHg

43

14

煤的坚固性系数f

—

0.36

邻近1235采煤工作面的突出情况：

该工作面从机、风巷及切眼掘进到工作面回采结束，由于抽放到位，管理到位，该工作面从未发生过煤与瓦斯突出动力现象。

根据测定结果表明该区域3煤层透气性系数为0.3030/（MPa2·d），属于可以抽放抽煤；钻孔瓦斯流量衰减系数为0.5373d-1大，属于较难抽放煤层。

综上可知芦二井3煤层属于可以抽放煤层。

该区域所采3煤层，瓦斯涌出量比较大，在回采过程中必须严格落实两个“四位一体”综合防突措施。

3、地质构造：

1236工作面总体表现为东高西低的单斜构造，工作面内煤层倾角变化较大，230～350。

在巷道掘进中揭露断层数条，因大多位于停采线以外，对工作面回采影响不大。

4、周边巷道布置及瓦斯抽采情况：

目前1236工作面的所有巷道已掘进完成，于2016年6月5日贯通形成采面，风巷总共掘进215m，机巷总共掘进210m，切眼总共掘进84m。

该采面分三个地点预抽其采面瓦斯：

一是12-50底板抽采巷从2013年12月底开始抽采1236机巷的瓦斯，二是1236机巷从2015年6月开始对采面瓦斯进行抽采（顺层向上抽放钻孔），三是1236风巷从2015年12月下旬开始对采面瓦斯进行抽采（顺层向下抽放钻孔），该采面经计算瓦斯抽采量和安装的压力表观测可知已达标，故准备进行1236采煤工作面的区域效检，待达标后再进行回采。

该采煤工作面的瓦斯抽采检测参数见下表2和表3。

表21236机巷上向抽采孔预抽采面瓦斯抽采量汇总表

日期

压差（mmH2O）

瓦斯浓度（%）

负压（MPa）

纯流量（m³/min）

抽采时间（min）

抽采瓦斯量（m³）

2015.6

35

10

0.052

0.18

43200

7776

2015.7

35

27

0.052

0.39

44640

17409

2015.8

35

40

0.052

0.48

44640

21427

2015.9

35

40

0.052

0.48

43200

20736

2015.10

35

38

0.052

0.47

44640

20980

2015.11

25

35

0.054

0.45

43200

19440

2015.12

25

33

0.054

0.44

44640

19641

2016.1

25

31

0.054

0.41

44640

18302

2016.3

16

23

0.052

0.24

44640

10713

2016.4

16

18

0.052

0.27

43200

11664

2016.5

16

19

0.052

0.29

44640

12945

2016.6

22

15

0.053

0.22

43200

9504

合计

440640

190540

表31236回风巷下向抽采孔预抽采面瓦斯抽采量汇总表

日期

平均压差（mmH2O）

平均浓度（%）

平均负压（MPa）

平均纯流量（m³/min）

抽采时间（min）

抽采瓦斯量（m³）

2015.11

35

25

0.052

0.27

44640

12052

2015.12

35

35

0.052

0.34

44640

15177

2016.1

35

40

0.052

0.48

44640

21427

2016.3

35

36

0.052

0.47

43200

20304

2016.4

35

28

0.052

0.39

44640

17409

2016.5

35

19

0.053

0.29

44640

12945

2016.6

35

18

0.052

0.26

43200

11232

合计

309600

110548

二、1236采煤工作面区域基础条件达标情况简介

1、瓦斯抽采的基础条件评判表

序号

规定项目

具体情况

是否达标

1

建立抽采系统，且系统正常运转

符合要求

达标

2

制定瓦斯抽采规划及年度计划

已制定瓦斯抽采规划及年度计划

达标

3

瓦斯抽采施工设计编制、

审批情况

于矿审批

达标

4

工作面回采区域预抽抽采工程

竣工验收资料情况

资料齐全、完善、真实，并整理存档。

达标

5

瓦斯抽放系统的瓦斯抽采计量测点、计量器具符合计量标准和规范要求，无超期使用，计量准确

符合要求

达标

6

具有符合标准要求的抽采效果评判用的相关测试条件

有

达标

2、1236机巷区域的瓦斯抽采管网是从地面12风井抽采泵房经12风井→12采区+100总回风巷→12采区回风上山→12采区-50石门→1236机巷，总共长度963m；1236风巷区域的瓦斯抽采管网是从12风井抽采泵房→12风井→12采区+100总回风巷→12采区回风上山→12-6回风上山→12-6石门→1236风巷，总共长度930m。

其中抽采泵房至-12风井防爆门处抽采主管采用12寸的钢管，共计90m；12风井采用的是10寸的PE管，共计230m；12采区+100总风巷、12采区回风上山、12-6回风上山采用的是6寸的PE管，共计720m；12-50石门、1236回风巷、12-6石门及其1236机巷采用的是4寸的PE管，共计480m。

该采煤工作面区域在抽采期间的瓦斯抽采量参数见上表2-3，其抽采负压平均达到了50KPa以上。

2、该区域的瓦斯抽采工程均已完成，即机巷210m，风巷215m。

其抽采巷道进尺、抽采钻孔进尺和瓦斯抽采量统一由矿总工程师、防突矿长、安全矿长带领通防部抽采技术员和安全监察部等人员一起验收、现场标注巷道进尺，并如实填写验收台帐，矿总工签字。

3、该区域的瓦斯抽采工程设计编制情况详见《区域煤层瓦斯抽采设计》。

4、该采煤工作面共设计2个抽采计量点，即在12-6m石门与12-6回风上山口子交叉处和1236机巷往工作面切眼方向约20m位置处共设2个孔板流量计，每周至少检测1次，每月至少4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），详见上表2-3。

5、1236工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯1年后，于2016年5月2日-2016年5月9日对其进行了区域效果检验（回采区域的残余瓦斯压力测定）。

经测定，该区域最大煤层瓦斯残余压力0.45Mpa〈0.74Mpa。

经测定区域抽采已达标。

1236工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯近1年半后，于2016年8月20日对其进行了区域效果检验（回采区域煤层残余瓦斯含量的测定）。

经测定，该区域最大煤层瓦斯残余含量5.3213m3/t〈8m3/t。

经测定区域抽采已达标。

三、1236采煤工作面区域抽采钻孔设计施工情况

1、瓦斯抽采设计情况

根据《芦二井瓦斯抽采技术管理制度》的规定，2015年4月矿井编制了1236机巷上向顺层抽采钻孔的设计，共设计72个抽采孔；2015年10月矿井编制了1236回风巷下向顺层抽采钻孔的设计，共设计73个抽采孔；其保护范围为走向长215m，倾斜长84m的整个块段煤层。

在1236机巷上向顺层抽采钻孔的设计中，顺层抽采钻孔的半径取1.5m，终孔间距为3m。

在1236回风巷下向顺层抽采钻孔的设计中，顺层抽采钻孔的半径取1.5m，终孔间距为3m。

共设计145个顺层抽采钻孔能够控制1236整个块段的煤层，即保护范围为走向长215m，倾斜长84m。

在设计中，要求施工队每施工一个孔就要对其进行封孔抽采，保证抽采时间，封孔要做到严密、不漏气、不堵孔，保证抽采负压能达到30KPa以上。

机巷的抽采管路并入12-50石门主管路上，风巷的抽采管路并入到12-6石门主管路上。

在12-6m石门与12-6回风上山口子交叉处和1236机巷往工作面切眼方向约20m位置管路平直处分别选一合适点安装负压表和孔板流量计，能够随时掌握工作面钻孔的瓦斯抽采情况，为计算残余瓦斯含量提供参考依据。

区域钻孔设计图及参数表附后。

2、抽采钻孔施工情况。

我矿防突队于2015年6月至11月，在1236机巷实际施工了72个孔径为Ф75mm采面上向长远顺层抽采钻孔，总进尺合计3939m；2015年12月至2016年4月，1236回风巷实际施工了73个孔径为Ф75mm采面下向长远顺层抽采钻孔，总进尺合计2405m。

根据施工的抽采钻孔成果图反映可知，该工作面钻孔全部按设计施工到位。

保护到了整个回采工作面，无抽采盲区。

后附该工作面区域抽采钻孔成果图。

四、评价单元的划定

1、根据对1236回采工作面回采区域的煤层赋存情况、瓦斯抽采措施设计、成果资料综合分析、比较，初步划定评价单元为该工作面平均走向长215m，平均倾向长84m的回采区域煤层。

2、对区域内的抽采钻孔预抽时间差异性进行分析：

由于该区域钻孔施工时间速度快，其预抽时间差异性接近为零，小于30%。

3、综合上述，该工作面的最终评价单元划分为其走向长215m，倾向长84m的整个回采区域煤层。

五、评价单元抽采达标评估

评价单元钻孔穿过3煤层煤炭储量G按公式

（1）计算：

G=（L-H1-H2+NR）（-h1-h2+nR）γ

（1）

式中：

L—评价单元内3煤层抽采钻孔控制煤层走向长度，L=215m。

—评价单元内3煤层抽采钻孔控制煤层平均倾向长度,=84m。

H1—评价单元内3煤层走向方向一端巷道瓦斯预排等值宽度，m；采面走向方向南边为12-50石门，由于石门煤壁暴露时间约≥300d，3煤又为无烟煤，故H1取13，北边为实体煤，煤壁暴露时间≥300d，3煤又为无烟煤，故H2取13m。

h1—评价单元内3煤层倾向方向一端巷道瓦斯预排等值宽度，m；由于回风巷煤壁暴露时间大于250d，3煤又为无烟煤，故h1取12；由于机巷煤壁暴露时间大于100d，3煤又为无烟煤，故h2取9。

N—走向方向考虑边界抽采钻孔位置影响的系数，评价单元一侧为12-50石门，一侧为采空区，故N取0。

n—倾向方向考虑边界抽采钻孔位置影响的系数，评价单元一侧为1236回风巷，一侧为1236机巷，故n取0。

R—抽采钻孔的有效影响半径，R=1.5m。

—评价单元内3煤层的平均厚度，m；经该抽采钻孔分析得出=1.8m。

γ—评价单元内3煤层的煤的密度，t/m3。

由以上可知：

L=215m,=84m,H1=13m，H2=13m，h1=12m,h2=9m,N=0,n=0,R=1.5m,=1.8m，γ=1.45t/m3,

故G=（L-H1-H2+NR）（-h1-h2+nR）γ=（215-13-13+0）×（84-12-9+0）×1.8×1.45≈31077t。

故钻孔控制煤量为31077t。

1236回风巷抽采采面瓦斯量合计110548m3，1236机巷抽采采面瓦斯量合计190540m3，故该区域总共抽采瓦斯量为110548+190540=301089m3，风排瓦斯量60480m3，即抽排瓦斯总量为263295m3，计算如下：

风排瓦斯量=工作面风量×排放时间×瓦斯浓度

1236机巷施钻期间的风排瓦斯量=100m3/min×60×24×60min×0.3%=25920m3。

1236风巷施钻期间的风排瓦斯量=80m3/min×60×24×60min×0.2%=13824m3。

1236切眼施钻期间的风排瓦斯量=80m3/min×60×24×60min×0.3%=20736m3。

风排瓦斯量=25920+13842+20736=60498m3，

抽排瓦斯量=301089+60498=361587m3。

区域瓦斯抽采率=抽排瓦斯量/煤层瓦斯含量，即361587m3/（47136×14.04）m3×100%≈54%。

瓦斯抽采后，煤的残余瓦斯含量按公式

（2）计算：

（2）

式中：

—计算开采煤层的残余瓦斯含量，m3/t；

—开采煤层测定的原始瓦斯含量，m3/t；

—评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m3；

G—评价单元内钻孔控制的煤炭储量，t。

由以上可知，=14.04m3/t，=312958m3，G=47136t，

故=14.04×[1-361587/（14.04×47136）]≈6.45m3/t。

煤的残余可解吸瓦斯量按公式（3）计算:

（3）

式中：

─煤的残余可解吸瓦斯量，m3/t；

─抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量，m3/t；

─煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量，按公式（4）计算。

（4）

其中瓦斯基本参数见上表1，同时经计算，=6.45m3/t，

故=（0.1×32.4790×1.9088）/（1+0.1×1.9088）×（100-16.57-2.92）/100×1/（1+0.31×2.92）+（4.38%/1.53 ≈2.22m3/t，

=6.54-2.22m3/t≈4.32m3/t。

该工作面经计算区域抽采达标，可以进行现场取样测定残余瓦斯含量指标。

六、评价单元瓦斯抽采达标检验指标测定

目前，我矿区域抽采措施的效果检验实行双指标法，采取直接测定煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力，只有当煤层残余瓦斯含量＜8m³/t和残余瓦斯压力＜0.74MPa时，才判定该区域抽采措施达标有效。

区域效检孔布置情况：

2016年5月2日-2016年5月9日，在该采面机巷、回风巷往采面方向每隔50m分别布置了机1#、2#、3#、4#和风1#、2#、3#、4#共8个残余瓦斯压力测定孔，具体布置情况见附图。

在该工作面机巷往采面方向每隔40m分别布置了1#、2#、3#、4#，共4个残余瓦斯含量测定孔，我矿于2016年8月20日联系我集团公司公司资江煤矿来该工作面进行取样，对其残余瓦斯含量进行了测定，钻孔及测定成果参数如下表：

孔号

方位

（°）

坡度

（°）

孔长

（m）

残余瓦斯含量（m3/t）

1#

113

28

31

5.2060

2#

115

30

20

4.7719

3#

114

32

30

4.6486

4#

115

30

20

5.3213

经测定该工作面的残余瓦斯含量值为5.3213m3/t（取最大值）。

根据该区域安装的机、风两巷瓦斯压力表分别显示为：

机1#、2#、3#、4#：

0.45MPa，0.49MPa、0.51Mpa、0.51Mpa。

风1#、2#、3#、4#：

为0.33MPa、0.34MPa、0.35MPa、0.35MPa。

如下表：

孔号

方位

（°）

坡度

（°）

孔长

（m）

残余瓦斯压力（MPa）

机1#

113

28

63

0.45

机2#

113

28

61

0.49

机3#

113

28

60

0.51

机4#

113

28

64

0.55

风1#

292

-26

30.8

0.33

风2#

293

-26

32.5

0.34

风3#

291

-26

33.6

0.35

风4#

291

-25

30.5

0.35

该工作面回采区域煤层的残余瓦斯压力表读数最大是0.45MPa+0.1（大气压）=0.55MPa（取最大值）。

七、《区域预抽瓦斯达标评判报告单》

根据上述该1236工作面回采区域煤层瓦斯的预抽瓦斯达标评判报告内容，填报区域预抽瓦斯达标评判报告单。

详见后面附表。

八、抽采达标评判结论

通过对上述抽采钻孔成果图的分析可知钻孔成果符合设计要求，整个工作面不存在抽采盲区，并且在现场取样时未发现喷孔、顶钻或夹钻等瓦斯动力现象，其测定最大残余瓦斯含量为5.3213m3/t＜8m3/t，最大残余瓦斯压力为0.55Mpa<0.74Mpa，所以最后判定：

1236采煤工作面回采区域煤层瓦斯区域抽采达标。

附件

１．1236采煤工作面布置图（含评判区域划定图）

２．瓦斯抽采钻孔设计图

３．瓦斯抽采钻孔成果图

４．现场实测检验钻孔设计+成果图

５．区域预抽瓦斯达标评判报告单

⑴矿井瓦斯抽采基础条件达标评判报告单

⑵采煤工作面区域预抽瓦斯达标评判报告单

矿井瓦斯抽采基础条件达标评判报告单

矿井名称：

芦二井

序号

规定项目

具体情况

是否达标

1

建立抽采系统，且系统正常运转

符合要求

达标

2

制定瓦斯抽采规划及年度计划

已制定瓦斯抽采规划及年度计划

达标

3

瓦斯抽采施工设计编制、

审批情况

于公司审批

达标

4

工作面回采区域预抽抽采工程

竣工验收资料情况

资料齐全、完善、真实，并整理存档。

达标

5

瓦斯抽放系统的瓦斯抽采计量测点、计量器具符合计量标准和规范要求，无超期使用，计量准确

符合要求

达标

6

具有符合标准要求的抽采效果评判用的相关测试条件

有

达标

评判结论：

审核：

编制：

年月日

采煤工作面区域预抽瓦斯达标评判报告单

矿井名称：

芦二井工作面名称：

1236工作面计划日产量:

150t

评价煤层

3煤层

倾斜

长度（m）

84

走向

长度（m）

215

煤层平均

厚度（m）

1.8

评价单元

单元编号

单元起点、终点

沿回采方向单元长度（m）

1236

机巷至切眼

84

评价单元

煤层参数

原始瓦斯含量（m3/t）

原始可解吸瓦斯量（m3/t）

原始瓦斯压力（MPa）

14.04

0.81

预抽措施

措施类型

布孔

方式

钻孔控制范围

孔径（mm）

单元孔数（个）

单元钻孔工程量（m）

顺层抽放钻孔

均匀平行（上行孔和下行孔）

18060

75

154

6344

预抽评估

最短预抽时间（d）

计算残余瓦斯含量（m3/t）

计算残余可解吸瓦斯量（m3/t）

210

6.45

4.23

抽排瓦斯量计算（Q,m3）

瓦斯储量计算（m3）

361587

661789

检验指标

测定结果

残余瓦斯含量检验孔个数

残余瓦斯压力检验孔个数

检验施钻动力现象

4

8

无喷孔、顶钻

最大残余瓦斯含量（m3/t）

最大残余瓦斯压力（MPa）

最大残余可解吸瓦斯量（m3/t）

5.3213

0.55

4.32

评判结论

1236工作面预抽区域控制范围内瓦斯抽采达标

矿总工程师审查意见

审核：

编制：

年月日

1236工作面本煤层抽放钻孔成果资料统计表（机巷向上施工）

孔号

时间

孔径（mm）

开孔高度（M）

动力头中心距底板（M）

方位（º）

偏角（º）

倾角（º）

钻孔长度（m）

验收人签字

1

15.6.10

75

1.6

0.9

120

0

25

53

张南峰

2

6.11

75

1.67

0.9

119

0

25

55

张南峰

3

6.12

75

1.6

0.9

121

0

26

54

张南峰

4

6.12

75

1.56

0.9

120

0

27

53

戴明华

5

6.13

75

1.6