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1、山西汾西太岳煤业有限公司2103 综采工作面 抽采达标评判报告 矿 长：_ 生产副矿长：安全副矿长： 总 工 程 师：通风副矿长： 编 制 人：山西汾西太岳煤业有限公司 2012 年 4月2103综采工作面抽采达标自评判报告 为扎实推进“通风可靠，抽采达标，监控有效，管理到位”的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2103 综采工作面安全生产，科学有效治理矿井瓦斯，根据煤矿安全规程、煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008）、煤矿瓦斯抽放规范 （AQ10272006）、煤矿瓦斯抽采基本指标、山西汾西太岳煤业有限公司抽采竣工验收资料和瓦斯抽采
2、专职人员测定资料，特编制2103综采工作面瓦斯抽采达标评判报告。 一、2103 综采工作面概况 1、 工作面开采范围及开采技术条件 2103工作面为 太岳煤矿2#煤层一采区第一个工作面，也是矿井首采工作面。2103工作面采用走向长壁后退式一次采全高综合机械化采煤方法。煤层厚度变化在1.9米-2.8米， 平均厚度2.2m，工作面长度180m，设计回采率为95%，管理顶板全部垮落法。工作面通风系统及巷道布置方式： 工作面采用“两进一回”“U+L”型通风方式，即布置胶带顺槽、轨道顺槽和回风顺槽等三条顺槽。胶带顺槽做主要运输巷道兼主进风巷道，轨道顺槽做辅助运输巷兼进风巷，回风顺槽属专用回风巷道，各顺槽
3、均沿2号煤层布置，形成回采工作面完整的运输、通风、排水、供电系统。 3、2103 工作面回采工艺 工作面平均煤厚 2.2m，走向 长度1140m，倾斜长度 180m，采用走向长壁后退式综合机械化一次性采全高全部垮落法采煤方法，工作面采用 MG-500型采煤机， 循环进度 0.6m。回采工艺流程：采煤机割煤、装煤运煤推溜移架进入下一个循环4、2103 工作面瓦斯涌出情况 本工作面设计日产量为4295t，实际配风量平均值为 1895m3/min，回风流最大瓦斯涌出量 为 8.23m3/min。 二、2103 工作面的瓦斯抽放设计 1）在轨道顺槽布置本煤层预抽和边采边抽钻孔,钻孔孔径89mm,钻孔间
4、距4.5m,孔深 120 米，钻孔布置方式：本煤层不设钻场，钻孔按间隔布置成两种：沿煤层迎面斜交(与顺槽轴向成45)和垂直于工作面顺槽布置，见图1；钻孔施工参数见表1。 图一：本煤层抽放钻孔布置图表1 本煤层钻孔施工参数表 地点开孔距顶板（ (m）倾 角（0）偏 角（0） 孔 深（m） 2103轨道巷1.21.5+601202103轨道巷1.21.5 +345120 2)在工作面回风顺槽施工高位邻近层卸压抽放钻孔,抽放邻近层瓦斯. 高位钻孔的布置方式有两种:一是在回风顺槽巷道内沿顺槽巷道轴向沿程布置钻孔，每5米布置一个；二是以轨道顺槽和回风顺槽的联络横贯做钻场布置集中高位钻孔，每个联络横贯施工
5、10个钻孔。 3）采空区埋管抽放。采空区埋管抽放方式的布置如图所示。 本工作面共计施工本煤层预抽、边采边抽钻孔241个，沿程布置的高位邻近层卸压抽放钻孔205个，集中布置的高位邻近层钻孔180个，抽放钻孔总长度46211m，其中：本煤层钻孔总长度28970m，邻近层钻孔总长度10411m，集中钻场钻孔总长度6830m. 4) 封孔材料选用聚氨酯封孔胶，封孔长度 5m。 2.工作面抽放情况: 本工作面自2010 年 5 月 20 日至 2010 年 11 月 26 日掘送，共 189 天，掘进期间风排 瓦斯量65.3 万 m3。 本工作面自 2011 年 1 月 5 日间断性试采（控制防止压死液
6、压支架）、联合试运转期间开采及至今年5月初停止试运转，抽放负压均在 20KPa 以上， 整个期间风排瓦斯量272.2478 万 m3，边采边抽瓦斯量303.5663 万 m3，总瓦斯量 万 m3，回采工作面瓦斯抽放率达到52.72%。 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 式中：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
7、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/m 3。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（m）无烟煤瘦煤及焦煤肥煤气煤及长焰煤256.59.011.5507.410.5131009.012.41616010.514.2182001115.419.72501216.921.53
8、00131823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）由于2103工作面走向长度为 L=1140m，倾向长度为 l=180m，通过上表可 知 H1、H2 各为 18m，h1、h2 各为 18m，抽采钻孔有效影响半径为 4.5m，评价 单元平均煤层厚度为 2.2m，煤的密度为 1.41t/m3。则评价单元参与计算煤炭储 量 G=63.65万 t； 煤的原始瓦斯含量 W0=6.75m3/t； 评价单元钻孔抽放瓦斯总量 Q=303.5663 万 m3。 综上可计算出煤的残余瓦斯含量 WCY=1.98
9、 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，m /m ; 煤的容重（假密度） ，t/m 。根据抚顺煤科院的报告可知： 吸附常数和孔隙率测定结果 吸附常数 a煤质分析 孔隙率 b水分 （Mad%） 灰分 （Aad%） 挥发分
10、 （%） （Aad%） (m /t) (Mpa ) 煤的容重 =1.41t/m3，残余瓦斯含量 WCY=2.51m3/t。 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=5.42m3/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
11、，% 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=5.24m
12、3/min， Qmc=7.32m3/min，所以可计算出工作面抽采率 m=81.83%。 5.矿井瓦斯抽采率计算 k=QKC/(QKC+QKF)式中： k 矿井瓦斯抽采率，%； 75.12m3/min。 其测定、 计算方法为： QKC当月矿井平均瓦斯抽采量， 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
13、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=75.12%。 四、抽采达标评判 1. 由于采煤工作面瓦斯抽采率为 75.12%，符合下表。采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标 表4-1工作面绝对瓦斯涌出量Q (m3min)工作面抽采率 (%)备 注5Q10 2010Q20 3020Q40 4040Q70 5070Q100 60100Q 70 2.采煤工作面风速为 4m/s，瓦斯浓度小于 1.0%。 3.矿井瓦斯抽采率为 81.83%。符合下表。矿井瓦斯抽采率应达到的指标 表4-3绝对瓦斯涌出量Q （m3min）抽采率 （%）备 注Q 202520Q403540Q 804080Q16045160Q30050300Q50055500Q60 4.综上所述：抽采率等都满足要求，可以判定该工作面瓦斯预抽效果达标。
