度矿井瓦斯等级和二氧化碳1.docx

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度矿井瓦斯等级和二氧化碳1

2017年度矿井瓦斯等级和二氧化碳

涌出量测定报告

一、矿井概况

九矿井田位于鹤壁煤田北部，东西宽约2.5～3.5km，南北长约4.5～6.5km，面积约10km2。

1958年建井，1960年简易投产，设计生产能力30万t/a，核定生产能力51万t/a。

改扩建生产能力为60万t/a。

矿井通风方法为机械抽出式，通风方式采用中央并列式。

主井、副井、箕斗井、南翼风井、新副井进风，东风井回风。

矿井总进风7624m3/min，总回风7764m3/min，有效风量6929m3/min，有效风量率90.8%。

东风井装备有两台MAF－2800/1765－1D轴流式风机，配备电机功率1250KW，运行2#机，风叶角度20度，排风量77643/min，负压1830Pa；风井主扇运行平稳，通风设施完善可靠，风量能够满足矿井安全生产的需要。

九矿共有瓦斯抽采泵站两座，分别为-530井下抽采泵站和新副井瓦斯抽采泵站，分别带抽本煤层及穿层钻孔、顶板高位裂隙钻孔以及采空区埋管抽采，实现了分源抽采，抽采系统能力满足矿井安全生产需要。

-530井下抽采泵站安装两台2BEC-52型水环式真空泵，瓦斯泵抽采能力为200m3/min，带抽3206工作面高位裂隙钻场，目前平均抽采浓度2.72%，抽采负压33.3kpa，月均抽采纯量为5.7万m3。

新副井瓦斯抽采泵站安装有2BEC-52型、2BEC-62型瓦斯泵各2台，瓦斯泵抽采能力分别为200、300m3/min，目前两台运转两台备用，带抽矿井本煤层钻孔、穿层钻孔及工作面埋管，本煤层钻孔月平均抽采浓度达到17.69%，抽采负压50.98kpa，月抽采纯量为66.82万m3；埋管抽放月平均抽采浓度3.27%，抽采负压46.16kpa，月抽采纯量为25.67万m3。

二、测定准备工作

1、测定时间安排

根据矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量测定方案要求，定于2017年8月9日、19日、29日，气温高气压低，矿井瓦斯涌出量相对较大，矿井正常生产期间分三班进行测定工作。

2、测定测点布置

（1）3206上顺槽;

（2）3200上顺槽外段;（3）3200下顺槽；（4）3202上底抽巷;（5）3200底抽巷；（6）3200上顺槽里段；（7）34采区水仓；（8）-420回风暗斜井；（9）北翼总回风巷；（10）东总回风巷

测定测点布置情况表

名称

序号

矿井总回风

水平回风

采区回风

采掘面

1

3206上顺槽

2

3200上顺槽外段

3

3200下顺槽

4

3202上底抽

5

3200底抽巷

6

3200上顺槽里段

7

34采区水仓

8

-420回风暗斜井

9

北翼总回风巷

10

东总回风巷

备注

各采掘头面发生变化后，应按照测定当天的采掘头面进行测定。

3、瓦斯测定使用工具

本次测定所使用的是2台DFA-2型中速风表、2台DFA-4型高速风表和2台光学瓦斯测定器，使用前均经过鹤壁煤矿安全仪器计量站的校正，保证了测量仪器的准确、可靠。

三、瓦斯测定情况

1、测定时期的生产情况

测定时期矿井生产分布为：

①回采工作面：

3206工作面

②岩巷掘进工作面有：

34采区水仓

③煤巷掘进工作面有：

3200上顺槽外段、3200下顺槽、3200上顺槽里段，测定期间各采掘头面生产正常符合测定要求，测定期内的产量、风量情况见附表1。

矿井基本生产情况表1

地点

测定日产量

平均日

产量（t）

入风量

（m3/min）

回风量

（m3/min）

备注

9日

19日

29日

全矿井

1675

1676

1679

1677

7624

7764

3206工作面

1525

1527

1529

1526

1276

1284

2、测定等级和二氧化碳涌出量测定期间通风情况

（1）通风基本情况

矿井通风方法为机械抽出式，通风方式为中央并列式，主井、付井、箕斗井、南翼风井和新副井进风、东风井回风，矿井主要通风机基本情况见附表2，矿井通风基本情况见附表3。

主要通风机基本情况表2

项目

内容

风井名称

东风井

主扇型号

MAF-2800/176-1D

电机额定功率（KW）

1250

风机运行风叶角度及转速

20°（740）

风机出厂日期及厂家

2011.2沈阳鼓风机（集团）有限公司

风机安装日期

2011.4

备扇型号

MAF-2800/1765-1D

备扇额定功率（KW）

1250

矿井通风基本情况表3

风井名称

应进

风量（m3/min）

实际进

风量（m3/min）

总排

风量（m3/min）

总有效

风量

（m3/min）

总有效风量率（%）

负压（Pa）

等积孔（m2）

漏风量（m3/min）

全矿井

7331

7624

7764

6926

90.8

1830

3.6

222

（2）通风阻力情况

根据河南理工大学对九矿矿井通风阻力测定的结果，矿井进风段、用风段、回风段分布基本合理，通风基本到位，主要巷道维护较好。

目前，我矿不存在通风阻力大的通风巷道。

2014年9月29日，河南煤矿安全监察局矿用安全产品检验中心测定了矿井东风井主扇风机性能，结果为1#、2#风机均合格，其中：

1#主扇风叶角度20o时的测定参数为风量166.91m3／s，静压1040Pa，风机输入功率375.36kw，风机输出功率173.59kw，风机静压效率46.25%；2#主扇风叶角度20o时的测定参数为风量156.81m3／s，静压1530Pa，风机输入功率389.16kw，风机输出功率239.92kw，风机静压效率61.65%；经检验各测试项目标准均符合要求。

3、测定期间瓦斯涌出情况

（1）瓦斯抽放情况

九矿目前共有瓦斯抽采泵站两座，分别为-530井下瓦斯抽采泵站和新副井地面瓦斯抽采泵站。

新副井地面瓦斯抽采泵站安装有2BEC-52型、2BEC-62型瓦斯泵各2台，目前二台运转二台备用，带抽3200底抽巷、34采区回风巷3206上、下底抽巷以及3206工作面、3200上、下顺槽本煤层钻孔。

矿井各地点的瓦斯抽放纯量见附表4。

矿井瓦斯抽放情况表4

地点

测定日平均抽放纯量

（m3/min）

平均抽

放纯量（m3/min）

备注

9日

19日

29日

全矿井

26.17

22.79

25.16

23.73

南翼裂隙

3

2

3

2.67

新副井本煤层

16.8

14.2

15.3

15.4

新副井埋管

3.48

3.62

3.54

3.55

（2）矿井瓦斯来源

本次矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量测定，回采工作面的瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的76.9%～80.6%，掘进工作面的瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的17.3%～21.7%，其他巷道的瓦斯涌出量占矿井瓦斯涌出量的1.4%～2.1%。

回采工作面的二氧化碳涌出量占矿井瓦斯涌出量的60.0%～81.3%，掘进工作面的二氧化碳涌出量占矿井瓦斯涌出量的14.8%～35.5%，其他巷道的二氧化碳涌出量占矿井瓦斯涌出量的1.7%～4.5%。

（3）瓦斯灾害及煤与瓦斯突出情况

九矿由于地属鹤壁煤田北部，接近太行山脚下，煤田面积小，且煤层埋藏相对其他矿井较浅，特别是近年来由于矿井瓦斯抽放工作的开展，矿井实现了分区抽放，实行了边掘边抽，边采边抽的瓦斯治理方针，采用本煤层、高位裂隙钻孔、采空区埋管、巷道抽放等多种瓦斯抽放手段，矿井瓦斯抽放效果十分明显，自进行采掘活动以来，至今从未发生过瓦斯灾害事故，今年来由于综合治理瓦斯措施得力，采掘工作面生产期间瓦斯涌出稳定，未出现煤与瓦斯突出征兆。

四、矿井瓦斯及二氧化碳测定结果

地点

相对瓦斯涌出量

（m3／t）

绝对瓦斯涌出量

（m3／min）

相对二氧化碳涌出量（m3／t）

绝对二氧化碳涌出量（m3／min）

全矿井

31.31

36.43

12.84

12.49

3206工作面

4.25

4.63

1.66

1.56

五、矿井煤与瓦斯鉴定结果

2010年5月份我矿委托河南理工大学对二1煤层进行了突出危险性鉴定，根据鹤煤九矿二1煤层以及二1煤层的邻近矿井生产过程中实际发生的瓦斯动力现象，并实际考察和测试的煤体破坏类型、煤体坚固性系数、瓦斯放散初速度和瓦斯压力等参数，结合测试的瓦斯含量，对鹤煤九矿的二1煤层做出综合测定：

鹤煤九矿二1煤层为突出煤层，鹤煤九矿为突出矿井。

具体依据如下：

（1）通过对二1煤层3套煤样测定煤体坚固性系数，得出二1煤层煤体坚固性系数f值为0.21～0.24，达到发生突出煤体结构的临界值。

（2）通过对二1煤层3套煤样测定瓦斯放散初速度ΔP，得出二1煤层瓦斯放散初速度ΔP值为13.5～18，达到发生突出煤体结构的临界值。

（3）井下实测目前最深部二1煤层瓦斯压力为1.12MPa，大于《防治煤与瓦斯突出规定》突出危险性临界值0.74MPa。

（4）通过井下现场观测，二1煤层煤体破坏类型主要为Ⅱ类和Ⅲ类，局部达到Ⅳ类，总体为Ⅱ~Ⅳ类，具备了发生煤与瓦斯突出的煤体结构条件。

（5）测定二1煤层目前开采水平浅部（标高-400～-420m）瓦斯含量为7.45～13.58，部分瓦斯含量大于《防治煤与瓦斯突出规定》突出危险性临界值6m3/t。

综合以上因素综合分析，根据《防治煤与瓦斯突出规定》，鹤壁九矿二1煤层测定为突出煤层，鹤煤九矿为突出矿井。

矿井煤与瓦斯突出鉴定结果见附表。

附表:

鹤煤九矿瓦斯含量、吸附常数和煤质分析结果表

采样位置

Wad

（％）

Aad

（%）

Vf

（%）

瓦斯成分（%）

原煤瓦斯

含量

（m3/t）

a

（m3/t）

b

（MPa-1）

取样深度

（m）

标高

（m）

孔隙

容积

（％）

全组分

瓦斯压

力（MPa）

CH4

N2

CO2

31021工作面

距上顺槽40m

0.95

10.44

15.44

78.04

21.96

－

4.63

/非实体煤

29.806

1.275

15

-510

25072工作面

距上顺槽30m

1.01

13.09

15.42

61.57

32.81

5.62

2.43

/非实体煤

15

-400

25072工作面

距下顺槽70m

1.02

35.49

17.15

83.14

16.86

－

3.353

/非实体煤

15

-400

32011上顺槽

距开口处100m

1.51

10.64

12.81

89.22

10.87

9.50

30.360

1.175

31

-420

0.0216

0.776

31021工作面

距开口处100m

1.33

12.84

16.21

91.44

8.56

9.65

30.360

1.175

41

-420

0.0216

0.735

东总回风巷

A钻场2号

1.39

15.29

12.55

81.36

18.64

7.45

34.918

0.882

岩见煤5m

-400

0.0263

0.652

东总回风巷

A钻场1号

1.45

14.82

12.56

82.56

17.44

8.41

岩见煤3m

-400

0.0236

0.786

31041底抽巷

第三钻

1.01

8.04

13.34

88.31

11.69

13.58

岩见煤4m

-490

0.0213

1.22

六、矿井自燃发火等级鉴定结果

1、煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数为13.9%，自燃发火为114天，鉴定报告附后。

2、矿井开采的二1煤层有自燃倾向性，九矿自进入二1煤层至今，尚无自然发火史。

3、为防止矿井自燃发火事故，定期定时对井下密闭和工作面进行取样化验，加强井下各地区采空区及密闭管理，防治自然发火。

4、测定意见：

通过矿井本次瓦斯等级测定并参考2011年煤炭科学研究总院抚顺分院对九矿煤质化验结果，并结合矿井安全生产过程中防灭火现状，确定九矿目前开采的二1煤层为不易自燃煤层，但在采掘过程中仍按防灭火有关规定加强管理。

七、存在问题，今后要采取的措施

鉴于鹤煤九矿二1煤层被鉴定为突出煤层，为保证矿井安全生产，避免煤与瓦斯突出事故的发生，特提出如下措施和管理建议：

1、严格按《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出规定》等规定，对具有突出危险性的采掘地点制定有效的防突措施，并认真组织落实防突措施；

2、加强瓦斯地质工作，并不断地更新瓦斯地质图，保证瓦斯地质图动态地反映采掘过程中揭露的新资料；

3、加强局部通风和电气设备管理，搞好巷道维护工作，保证通风设备与设施运转正常，严防局部瓦斯积聚；

4、因二1煤层是突出煤层，认真做好煤层层位和地质构造超前探测工作，防止误穿地质构造破坏带，误揭煤；

5、加强瓦斯基础参数测定和日常瓦斯基础资料的管理归档。

八、安全评价

1、矿井属煤与瓦斯突出矿井，通风系统完善可靠，采掘工作面均实现了独立通风。

矿井没有不符合规定的串联通风、扩散通风和采空区通风。

2、矿井主要通风机运行安全、稳定、可靠。

各用风地点及采区有效风量满足需求，井巷中风流速度、温度等符合《煤矿安全规程》规定。

各相关地点瓦斯检测结果低于《煤矿安全规程》的有关规定。

矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量测定结果汇总表

鹤壁煤电公司九矿表5

瓦斯

二氧化碳

自然发火期

（天）

煤层自燃等级

煤层爆炸指数

（%）

备注

全矿井

测定

等级

采区最大相对瓦斯涌出量（m3/t）

省批测定等级

全矿井

测定

等级

采区最大相对二氧化碳涌出量（m3/t）

省批测定等级

相对涌出量

（m3/t）

绝对涌出量

（m3/min）

相对

涌出量

（m3/t）

绝对

涌出

量

（m3/min）

31.31

36.43

突

4.88

突

12.84

12.49

低

1.74

114

Ⅲ

13.9

矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量测定结果报告表

鹤壁煤电公司九矿表6

矿井一翼、

采区名称

三旬最大一天的

涌出量（m3/min）

月实际工作日数（d）

月产煤

量（t）

月平均

日产量（t/d）

相对涌出量（m3/t）

绝对涌出量（m3/min）

矿井

瓦斯

等级

上年度瓦斯等级

上年度最大相对涌出量

自燃发火期（天）

煤层自燃等级

煤尘爆炸指数

（%）

风流

抽放

总量

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

瓦

斯

全矿

14.15

22.28

36.43

30

50264

1675

31.31

36.43

突

突

41.98

114

Ⅲ类

13.9

3200底抽巷

0.17

4.52

4.69

0

3202上底抽

2.32

2.12

4.44

0

-

-

-

-

-420回风暗斜井

0.28

-

0.28

0

-

-

-

-

二氧化碳

全矿

14.94

-

14.94

30

50264

1675

12.84

14.94

8.48

3200下底抽

0.10

-

0.10

0

3202上底抽

2.37

-

2.37

0

-

-

-

-

-420回风暗斜井

0.31

-

0.31

0

-

-

-

-

矿井瓦斯等级和二氧化碳来源分析表

鹤壁煤电公司九矿表7

旬别

项目

瓦斯、二氧化碳构成

回采区

掘进区

其他

绝对涌

出量

m3/min

占总量比

％

绝对涌

出量

m3/min

占总量比

％

绝对涌

出量

m3/min

占总量比

％

上旬

CH4

4.46

76.9

1.26

21.7

0.08

1.4

CO2

1.74

63.0

0.90

32.6

0.12

4.4

中旬

CH4

4.85

80.6

1.04

17.3

0.12

2.1

CO2

1.75

81.3

0.89

14.8

0.11

3.9

下旬

CH4

4.88

78.8

1.21

19.5

0.10

1.7

CO2

1.64

60.0

0.97

35.5

0.12

4.5

历年瓦斯测定情况表

鹤壁煤电公司九矿表8

年份

瓦斯等级

瓦斯绝对涌出量（m3/min）

瓦斯相对涌出量（m3/t）

CO2绝对涌出量

（m3/min）

CO2相对涌出量（m3/t）

年度日平均产量（t/d）

2006

高

31.84

34.67

5.57

6.06

1322.6

2007

高

29.00

29.48

5.99

6.09

1370.7

2008

高

37.09

38.7

7.48

7.81

1502.6

2009

高

29.57

27.16

7078

7.15

1567

2010

突

28.33

17.24

7.78

7.15

1679

2011

突

37.06

15.78

10.97

10.12

1522

2012

突

42.64

15.87

11.24

9.89

1635

2013

突

37.47

15.46

9.12

8.15

1619

2014

突

39.2

43.95

10.69

11.39

1619

2015

突

43.3

44.2

9.89

10.1

1407

2016

突

41.98

42.15

8.48

8.52

1495

矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定基础数据表

公司九矿二1煤层三水平测点：

3206工作面

气体名称

旬

别

日

期

第一班

第二班

第三班

三班平均

涌出量

（m3/min）

抽放瓦

斯量

（m3/min）

相对瓦斯涌出量

（m3/min）

月工作

天数

（d）

月产

煤量

（t）

说明

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

瓦

斯

上

8.9

1439

0.31

4.46

1450

0.31

4.50

1445

0.30

4.34

4.43

2.82

4.18

30

45764

中

8.19

1451

0.32

4.64

1471

0.33

4.85

1460

0.32

4.67

4.72

4.26

下

8.29

1491

0.31

4.62

1481

0.32

4.74

1479

0.33

4.88

4.75

4.29

二氧化碳

上

8.9

1439

0.11

1.58

1450

0.12

1.74

1445

0.12

1.73

1.68

－

1.59

中

8.19

1451

0.12

1.74

1471

0.11

1.62

1460

0.12

1.75

1.70

－

1.60

下

8.29

1491

0.11

1.64

1481

0.10

1.48

1479

0.11

1.63

1.58

－

1.49

测定人：

兑克兵刘奇王小磊宋洋2017年8月

矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定基础数据表

公司九矿二1煤层三水平测点：

东总回风巷

气体名称

旬

别

日

期

第一班

第二班

第三班

三班平均

涌出量

（m3/min）

抽放瓦

斯量

（m3/min）

涌出

总量

（m3/min）

月工作

天数

（d）

月产

煤量

（t）

说明

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

风量

（m3/min）

浓度

（%）

涌出量

（m3/min）

（1）

（2）

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

（8）

（9）

（10）

（11）

（12）

（13）

（14）

瓦

斯

上

8.9

4339

0.18

7.81

4306

0.17

7.32

4351

0.15

6.53

7.01

－

中

8.19

4301

0.17

7.31

4259

0.16

6.81

4311

0.17

7.33

7.15

－

下

8.29

4405

0.18

7.93

4359

0.17

7.41

4412

0.15

6.62

7.32

－

二氧化碳

上

8.9

4339

0.15

6.45

4306

0.14

6.03

4351

0.14

6.09

6.19

－

中

8.19

4301

0.14

6.02

4259

0.12

5.11

4311

0.15

6.47

5.87

－

下

8.29

4405

0.15

6.61

4359

0.14

6.10

4412

0.12

5.29

6.00

－

测定人：

兑克兵刘奇王小磊宋洋2017年8月

矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定基础数据表

公司九矿二1煤层三水平测点：

北翼总回风巷

气体名称

旬

别

日

期

第一班

第二班

第三班

三班平均

涌出量

（m3/min）

抽放瓦

斯量

（m3/min）

涌出

总量

（m3/min）

月工作

天数

（d）

月产

煤量