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1、第八节 煤矿瓦斯抽采达标生产能力核定一、系统描述根据黑龙江省煤炭生产管理局关于2012年度鸡西分公司矿井瓦斯等级和二氧发化碳涌出量核准结果的通知平岗煤矿为突出矿井。近三年矿井瓦斯等级情况见表4-36。表4-36 平岗煤矿近三年瓦斯等级情况年度绝对瓦斯量（m3/min）相对瓦斯量（m3/t）绝对CO2量（m3/min）相对CO2量（m3/t）矿井瓦斯等级情况201272.781.188.9突出201347.835.57107.44未批复2014128.6874.68.75未批复201547.725.073.67未批复注：1、2013年矿井绝对瓦斯涌出量47.8 m3/min，其中：风排量33.4
2、 m3/min，抽采量14.4 m3/min；2、2014年矿井绝对瓦斯涌出量128.68m3/min，其中：风排量43.6 m3/min，抽采量85m3/min。3、2015年矿井绝对瓦斯涌出量47.7m3/min，其中：风排量23.8 m3/min，抽采量23.9m3/min。（一） 瓦斯抽采平岗煤矿采用二套地面永久瓦斯抽采系统和井下3处移动抽采泵站共16台泵对煤层瓦斯进行抽采。平岗煤矿于2004年12月建立南部地面集中抽采系统，地面泵站安设三台瓦斯抽放泵，两台型号2BEC-67, 电机功率560kw，额定流量400 m 3/min；一台型号为CBF630水环真空泵,电机功率560kw，额
3、定流量400 m 3/min。使用一台，备用两台。南部地面集中抽采系统总负压48KPa，现抽放东一采区14层右五工作面。系统管路由地面立眼经东一风道至右五工作面，管路总长4450m。其中主管路400长1760m，300mm长1550m；支管路300mm长1240m。2013年12月建成东部地面泵站，四台CBF730水环真空泵,电机功率800kw，额定流量600 m 3/min，现使用两台，备用两台。东部地面集中抽采系统总负压50KPa，现抽放东二采区14层右一工作面。系统管路由东部风井经东部风道至右一工作面，管路总长4400m。其中主管路529长2550m，400长1500m；支管路300长3
4、50m。井下三个采区三处安设9台移动抽放泵。1东一采区安设ZWY160/200型，额定流量160 m3/min抽放泵三台，一台使用，二台备用。现对东一采区14层右6面进行抽采，负压50KPa，流量56 m3/min，平均浓度3.5%，管路总长度1700m，其中300长1100m，200长600m。2中部层采区安设ZYW-110/160型，额定流量110 m3/min2台，ZYW-85/160型，额定流量85m3/min 1台，一台使用，二台备用。现对东二采区14层右1面进行抽采，负压46KPa，流量45m3/min，平均浓度4%，管路总长度1950m，其中400长1600m，200长350m。
5、3下延采区安设ZWY160/200型，额定流量160m3/min 3台，一台使用，二台备用。现对下延采区14层右3面进行抽采，负压56KPa，流量63m3/min，平均浓度6%，管路总长度1350m，其中300长800m，200长550m。经现场核查，地面和井下瓦斯抽采系统运行正常，各项指标符合煤矿瓦斯抽采达标暂行规定的相关要求。（二）防突与瓦斯治理平岗煤矿坚持区域防突措施先行，局部防突措施补充的原则，采掘工作执行两个“四位一体”相关规定，建立健全了瓦斯防治各项管理制度。矿井以实施区域综合防突措施为重点，坚持推行穿层钻孔区域预抽掩护突出煤层掘进，采用穿层钻孔预抽卸压方式消突，对未按要求采取区域
6、综合防突措施的，严禁进行采掘活动。采煤工作面实施顺层钻孔、高位抽放巷、高位走向抽采钻孔、瓦斯尾巷风排瓦斯等综合防治方法。矿井采取顶板岩巷先行的区域防突措施，在煤巷掘进工作面所对应的顶板施工瓦斯抽放巷，并分组施工穿层钻孔预抽煤巷掘进条带的瓦斯；钻孔控制煤巷下帮15m、上帮20m，钻孔终孔间距6m，封孔深度5m，抽采负压约13kPa。工作面上巷及下巷在掘进期间，每隔5.0米垂直煤帮施工平行顺层钻孔以抽采工作面煤层瓦斯。顺层孔施工直径94，长度90110，抽放负压1215KPa,抽放平均浓度7%10%。回采工作面利用顶板岩巷即高抽巷、高位钻孔、仰角钻孔抽放瓦斯方法。仰角钻孔每隔3040m施工1个钻场
7、，在钻场中向工作面上隅角上方共施工孔径113，孔长50110m共计12个钻孔，抽放负压1215KPa,抽放平均浓度20%30%。（三）煤层瓦斯参数测试结果2015年由矿方实验室测得的14煤层瓦斯压力及含量，见表4-37。表4-37 煤层瓦斯压力、含量参数表测压地点标高（m）瓦斯压力（MPa）瓦斯含量（m3/t）东一采区下部右六巷风道延深-2531.3629.0536东二采区右部机轨合一巷-2911.2379.6636下延采区左四下巷-6211.1699.3973东一采区右六上巷切眼-2451.2079.1971东一采区右六上巷切眼-2451.76210.9306下延采区左四面下巷-6231.5
8、3710.3053二、必备条件（一）矿井坚持区域防突措施先行，局部防突措施补充的原则，采掘工作执行两个“四位一体”相关规定，建立健全了瓦斯防治各项管理制度。（二）矿井有矿方出具的瓦斯参数测试报告，14煤层瓦斯参数已进行测定，瓦斯参数基本清楚。（三）瓦斯抽采能力核定时必要的瓦斯抽采率、瓦斯抽采量依据较为可靠。2015年平岗煤矿矿井绝对瓦斯涌出量47.7m/min，瓦斯抽采总量3120.6万m(按2014年统计），矿井瓦斯抽采率62%，采煤工作面瓦斯抽采率55%-68%，符合煤矿瓦斯抽采达标暂行规定中矿井绝对瓦斯涌出量40Q80m/min时，矿井瓦斯抽采率应达到40%以上的要求。（四）瓦斯抽采达标
9、管理基本符合煤矿瓦斯抽采达标暂行规定相关要求。平岗煤矿建立了平岗煤矿瓦斯抽采达标评判细则、平岗煤矿瓦斯抽采达标评价工作体系、瓦斯抽采管理及考核奖惩制度、抽采工程检查验收制度、先抽后采例会制度、技术档案管理制度等，并严格按照各项规定制度进行落实，瓦斯抽采达标管理较符合煤矿瓦斯抽采达标暂行规定相关要求。综上，矿井具备瓦斯抽采达标能力的核定条件。三、能力核定（一）计算公式1.根据矿井瓦斯抽采系统能力核定矿井瓦斯抽采系统能力核定按矿井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系统能力分别核定，取小值。（1）按矿井瓦斯抽采泵站装机能力核定按式下式计算核定年产量：式中:A1按矿井瓦斯抽采系统能力核定的年产量，万t/a；
10、Qbe单台矿井瓦斯抽采泵装机抽采混合量的能力，m3/min；q矿井相对瓦斯涌出量，m3/t;C1矿井总回风巷瓦斯浓度；C2单台矿井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯浓度；当地大气压力，kPa；标准大气压力，kPa；单台运行泵的年均运行负压，kPa； Qf 矿井最大总回风风量。有多个回风系统的，取所有回风巷风量的总和，m3/min；2.0抽采泵富裕系数；k 抽采系统工况系数。按实际考察取值，一般取0.8。（2）按矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定按下式计算核定年产量：式中：D每套抽采主管道系统瓦斯管实际内径，m；v每套管道中混合瓦斯的经济流速，m/s，一般取v =512m/s。k富余系数，一般取1.21.8。
11、按照实际考察管道内气体的流速取值，管道内流速大时取大值，流速小时取小值。2.按矿井实际抽采瓦斯量核定矿井上年度实际抽采瓦斯量核定年产量按下式计算：式中：A2按矿井实际抽采瓦斯量核定年产量，万t/a；Qs矿井上年度实际抽采瓦斯量，m3；k矿井超前抽采系数，取1.21.5；q0预开采区域瓦斯含量最大煤层应抽瓦斯吨煤含量，m3/t。3.按矿井满足防突要求预抽瓦斯量核定必须保证突出煤层预抽后煤层瓦斯含量或瓦斯压力满足防突要求，核定年产量按下式计算：式中：A3按满足矿井防突要求核定的年产量，万t/a；wi核定区域内煤层的最大瓦斯含量，m3/t；wc抽采后满足防突要求的残余瓦斯含量，一般取8 m3/t，如
12、大于8m3/t时，按实际考察取值（需有相应鉴定证明），m3/t；K矿井回采率，%。Qy矿井年实际预抽瓦斯量，m3；y邻近层和围岩瓦斯储量系数，取1.2；m核定区域内无需抽采煤层或非突煤层中的采煤工作面个数。按照煤矿安全规程、防治煤与瓦斯突出规定等规定确定核定区域允许生产采煤的最多工作面个数；j矿井掘进出煤系数，取1.11.2；lbi第i个采煤工作面平均长度，m；hbi第i个采煤工作面煤层平均采高，m。放顶煤开采时为采放总厚度；bi第i个采煤工作面的原煤视密度，t/m3;vbi第i个采煤工作面平均日推进度，m/d;bi第i个采煤工作面回采率，%。按矿井实际回采率取值。4.按矿井瓦斯抽采率核定按式
13、下式计算核定年产量： 式中：A4按矿井瓦斯抽采率核定年产量，万t/a；Q瓦斯抽采达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量，m3/min；瓦斯抽采达标允许的最大矿井绝对瓦斯涌出Q，按表4-38取值，具体数值可采用线性插值法计算得到。表4-38 达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量矿井瓦斯抽采率/%达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量Q/m3/min35Q20354020Q40404540Q80455080Q1605055160Q3005560300Q50060Q500（二）参数选择1.按瓦斯抽采泵站装机能力核定Qbe单台矿井瓦斯抽采泵装机抽采混合量的能力，地面永久系统南部地面泵站取400m3/min，东部地面泵站取6
14、00 m3/min、600 m3/min；井下移动系统东一采区取160m3/min，中部层采区取110m3/min，下延采区取160m3/min；q矿井相对瓦斯涌出量， 25.0m3/t；C1 矿井总回风巷瓦斯浓度，东部风井取0.2%，南部风井取0.2%；C2单台矿井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯浓度，地面永久系统南部地面泵站取30%，东部地面泵站取32.5%、20%；井下移动系统东一采区取3.5%，中部层采区取4%，下延采区取6%；当地大气压力，地面取97.8kPa，井下取101 kPa、99kPa、104kPa；标准大气压力，取101kPa；单台运行泵的年均运行负压，地面永久系统南部地面泵站取4
15、8kPa，东部地面泵站取50kPa、55kPa；井下移动系统东一采区取50kPa，中部层采区取46kPa，下延采区取56kPa；Qf矿井最大总回风风量，有多个回风系统的，取所有回风巷风量的总和，东部风井取7090m3/min，南部风井取5530m3/min；2.0抽采泵富裕系数；k抽采系统工况系数，取0.8。2.按矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定D每套抽采主管道系统瓦斯管实际内径，地面永久系统南部地面泵站取0.40m，东部地面泵站取0.52 m、0.52 m；井下移动系统东一采区取0.30 m，中部层采区取0.40 m，下延采区取0.30 m；v每套管道中混合瓦斯的经济流速，m/s，取v=12m/s。k富余
