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1、1潞安集团常村煤矿潞安集团常村煤矿 21052105 里工作面瓦斯抽采里工作面瓦斯抽采达标评判报告达标评判报告 2潞安集团常村煤矿潞安集团常村煤矿 21052105 里工作面瓦斯抽采达标评判报告里工作面瓦斯抽采达标评判报告.1第一章第一章 2105 里工作面概况里工作面概况.1一、2105 里工作面基本情况.1二、地质构造.1三、通风状况.1第二章第二章 工作面瓦斯赋存及涌出量预测工作面瓦斯赋存及涌出量预测.2一、煤层瓦斯赋存条件.2二、煤层瓦斯基础参数.2三、回采工艺.3四、瓦斯涌出量预测.5第三章第三章 工作面瓦斯抽采设计概况工作面瓦斯抽采设计概况.8一 、分源抽采方法.8二、抽采系统及设
2、备.11三、抽采参数监测、监控.12第四章第四章 工作面瓦斯抽采工程完成情况工作面瓦斯抽采工程完成情况.14一、瓦斯抽采工程量.14二、抽采工程全覆盖评价.15第五章第五章 工作面预抽煤层瓦斯达标评判工作面预抽煤层瓦斯达标评判.17一、基础条件评价.17二、达标指标计算.18三、瓦斯参数验证.21四、评判结论.22第六章第六章 工作面回采期间抽采达标效果验证工作面回采期间抽采达标效果验证.24一、瓦斯治理能力评估.24二、瓦斯参数指标验证.24三、抽采效果指标验证.25四、瓦斯抽采动态达标评价.25第七章第七章 工作面安全技术措施工作面安全技术措施.26一、回采工作面遇初次来压、周期来压等变化
3、环节过程中采取安全保障措施.26二、过地质构造的安全保障措施.261第一章第一章 2105 里工作面概况里工作面概况一、一、2105 里工作面基本情况里工作面基本情况工作面北接 470 东翼辅运大巷及 470 东翼进风大巷、东邻 S3-9 工作面、南邻 S3 采区轨道下山延伸段、西邻 S3-13 工作面。地面标高+935.5+941.4，煤层底板标高+429+445，埋藏深度为 456.3512.5m之间。工作面采用 U+抽采巷布置方式，抽采巷与轨顺水平距离 25m，由破岩 3 米至位于煤层顶板上方 15-31m，于工作面回采前进行封闭抽采。工作面可采长度 849m，倾斜长 275m，斜面积
4、233475m2,平均煤厚 5.96m，煤炭可采储量 181.1 万 t。总体构造形态为单斜构造、东低西高，煤层倾角06，煤层无自燃倾向、煤尘具有爆炸性。二、地质构造二、地质构造该工作面周边 50m 范围内无影响生产的地质构造。三、通风状况三、通风状况1、本工作面采用全压通风系统，即：工作面皮顺进风，轨顺回风。回采期间配风量 3000m3/min。新鲜风流：470 辅运巷2105 材料斜巷2105 皮顺2105 里切眼。东翼胶带巷2105 皮顺2105 里切眼。回采时污风：2105 里切眼2105 轨顺2105 轨顺回风通道一二水平瓦斯抽放管路巷东翼 2#回风巷东翼 1#回风巷王村回风立井。2
5、105 里切眼2105 抽采巷470 一二水平瓦斯抽放管路联巷470 东翼 2#回风巷470 东翼总回风通道王村回风立井。 2第二章第二章 工作面瓦斯赋存及涌出量预测工作面瓦斯赋存及涌出量预测一、煤层瓦斯赋存条件一、煤层瓦斯赋存条件根据常村煤矿 3#煤层瓦斯地质图显示 5 m3/t、8 m3/t 瓦斯含量等值线分布情况以及 2105 里工作面的标高、埋深情况预计 2105 里工作面最大原始瓦斯含量为 6.8m3/t， 2105 里工作面回采期间瓦斯来源有：巷道涌出、回采落煤瓦斯涌出及采空区瓦斯涌出。二、煤层瓦斯基础参数二、煤层瓦斯基础参数1、2105 里工作面瓦斯基本概况2105 里工作面在掘
6、进期间掘进瓦斯涌出量为 5-8 m3/min，掘进期间实测瓦斯含量最大值为 6.8m3/t，瓦斯压力为 0.26MPa，实测回采前煤层瓦斯含量为 6.12m3/t，残存瓦斯含量为 1.8871 m3/t。2206 工作面煤层瓦斯参数表煤层瓦斯含量 m/t6.8吸附常数 a （m/t）35.3608残存瓦斯含量 m/t1.8871吸附常数 b （MPa-1）0.9100坚固性系数0.692孔隙率（%）4.29瓦斯放散初速度 mmHg15.26水分（%）1.31煤层透气性系数 m2/Mpa2.d0.0032370.2419灰分（%）10.25抽采半径 m1.5以上数据来源于潞安环能股份常村矿井煤层
7、瓦斯参数测试研究报告 2105 里工作面掘进期间严格按照常村煤矿煤与瓦斯突出管理制度进行瓦斯参数测定，现选取具有代表性的测点如下：2105 里工作面皮顺测点孔深（m）可解吸瓦斯含量（m3/t）瓦斯含量（m3/t）200 米204.956.83400 米204.636.51600 米204.456.333800 米204.246.122、评价单元的划分根据 2105 里工作面瓦斯地质条件及煤矿瓦斯抽采达标暂行规定第二十六条，将预抽时间差异系数小于 30%的区域划分为一个评价单元。由于工作面不具备按抽采时间差异系数小于 30%划分单元，根据工作面瓦斯地质条件将 2105 工作面划分为两个评价单位，
8、具体情况如下表：评价单元单元范围煤层原始瓦斯含量一单元里停采线往里 300 米7-9二单元里停采线往里 300 米至里切眼5-8三、回采工艺三、回采工艺2105 里工作面煤炭可采储量 181.1 万 t，采用走向长壁后退式、低位放顶煤、全部垮落的综合机械化采煤方法，采用端部割三角煤的斜切进刀方式，采高为 3.30.1m，循环进尺 0.8m，循环产量 1707.2 吨，每天回采 4.5 刀，工作面最大日产量为 7682.3t。根据实测 2105 里工作面的瓦斯可解吸量为 4.53m/t，根据开采层相对瓦斯涌出量计算公式：q1=k1k2k3m/M（W0-WC）=1.31.08（275-36）/27
9、514.535.53m/t式中：q1开采层相对瓦斯涌出量，mt； k1围岩瓦斯涌出系数,K1值选取范围 1.1-1.3，取 1.3；k2工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算，取1.08； k3采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数；m开采层厚度，m； M工作面采高，m；W0煤层原始瓦斯含量，mt； 4Wc运出矿井后煤的残存瓦斯含量，mt。根据邻近层相对瓦斯涌出量计算公式：q2= =0m/tiiniciiMmWW)(10=式中：mi第 i 个邻近层煤层厚度，m；M工作面采高，m；i第 i 个邻近层瓦斯排放率，%；i=100-0.47hi/M-84.04 hi/L(其中 hi:第
10、i 邻近层与开采层垂直距离，m；)W0i第 i 个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3t，如无实测值可参照开采层选取；Wci第 i 个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3t，如无实测值可参照开采层选取。根据 2105 工作面综合柱状图显示，该工作面上方 137.5 米及下方 50米范围内无临近煤层，故 q2=0 m/t。根据开采层相对瓦斯涌出量计算公式：Q采=q1+q2=5.53mt2）工作面切眼最低实际有效风量确定以 2105 里工作面切眼内最低有效风量部位确定，采用 U+抽采巷通风的工作面，需核抽采巷风量，实际有效配风量为 Q有效3000m/min3）瓦斯治理能力计算按工作面切眼瓦斯浓度 0.8%报警，工
11、作面风排瓦斯能力： q 排Q有效/125/k =3000/125/1.1=21.8182 m/min。 式中：q排工作面风排瓦斯能力；Q有效工作面实际有效配风量，m/min；k瓦斯涌出不均衡系数； 根据 2105 里工作面抽采能力以及已采工作面实际抽采情况，预测工作面抽采瓦斯纯量 q抽15.3m3/min。5 则 2105 里工作面的绝对瓦斯治理能力为: q瓦=q排+ q抽=21.8182 +15.3=37.1182m/min。4) 工作面日产量（A）、日循环数核定(n)：(1)工作面日产量核定 Aq瓦T/q采 =37.31821200/5.53=8097 吨式中：A工作面最大日产量，t； T
12、工作面日有效生产时间，min； q采工作面相对瓦斯涌出量，mt。 (2)工作面日循环数核定 nA/a=8097/1707.8=4.74式中：n工作面最大日循环数； a工作面单循环产量， t5）结论2105 里工作面回采期间工作面配风 3000m/min，最大日产量为 4.7个循环，根据生产安排，确定每日产量为 4.5 个循环。四、瓦斯涌出量预测四、瓦斯涌出量预测1、回采瓦斯涌出预测q1=k1k2k3m/M（W0-WC）=1.31.08（275-36）/27514.535.35m/t式中：q1开采层相对瓦斯涌出量，mt； k1围岩瓦斯涌出系数,K1值选取范围 1.1-1.3，取 1.3；k2工作
13、面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算，取1.08； k3采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数；m开采层厚度，m； M工作面采高，m；6W0煤层原始瓦斯含量，mt； Wc运出矿井后煤的残存瓦斯含量，mt。根据邻近层相对瓦斯涌出量计算公式：q2= =0m/tiiniciiMmWW)(10=式中：mi第 i 个邻近层煤层厚度，m；M工作面采高，m；i第 i 个邻近层瓦斯排放率，%；i=100-0.47hi/M-84.04 hi/L(其中 hi:第 i 邻近层与开采层垂直距离，m；)W0i第 i 个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3t，如无实测值可参照开采层选取；Wci第 i 个邻近层煤层残存
14、瓦斯含量，m3t，如无实测值可参照开采层选取。根据 2105 工作面综合柱状图显示，该工作面上方 137.5 米及下方 50米范围内无临近煤层，故 q2=0 m/t。根据开采层相对瓦斯涌出量计算公式：Q采=q1+q2=5.35+0=5.35mt根据计算 2206 工作面相对瓦斯涌出量为 5.35m3/t，按照以风定产计算允许工作面日循环刀数为 4.5 个，计算得出 2105 里工作面日循环产量为 7682.3t， 预计工作面绝对瓦斯涌出量最大为：Q绝=5.357682.3/（2060）=34.25m3/min根据计算预测结果，则 2105 里工作面日产 7682.3t 时瓦斯涌出量为34.25
15、m3/min。2、通风、抽采系统概况2105 里工作面回采期间预计配风 3000m/min，风排瓦斯能力为3000/125/1.1=21.8182m/min。2105 里工作面采前预抽、边采边抽、裂隙带抽采、抽采巷抽采相结合7的抽采方案，各顺槽敷设管路及带抽系统情况如下表：巷道名称管路趟数管路直径管路材质带抽系统带抽钻孔类型2105 里工作面皮顺1 趟325mm不锈钢加强筋螺旋焊管地面泵站高负压煤层预抽钻孔1 趟325mm不锈钢加强筋螺旋焊管地面泵站高负压煤层预抽钻孔2105 里工作面轨顺1 趟325mm不锈钢加强筋螺旋焊管470 移动泵站低负压裂隙带钻孔2105 里工作面预测回采时皮顺预抽钻
16、孔可以抽采 2.8 m3/min，轨顺预抽钻孔可以抽采 2.5 m3/min；轨顺裂隙带钻孔可以抽采 4m3/min，抽采巷可以抽采 6m3/min，2105 里工作面抽采纯量最大可以达到 15.3m3/min(见下表)。表：2105 里工作面各顺槽预计抽采能力抽采方式预计抽采量（ m3/min)序号巷道名称高负压顺层预抽低负压裂隙带抽采高负压 （m3/min)低负压 （ m3/min)12105 里工作面皮顺2.822105 里工作面轨顺2.5432105 抽采巷采空区抽采642105 里 工作面总抽放量15.3抽采能力：预测 2105 里工作面回采期间绝对瓦斯涌出量最大时达到34.25 m3/min，其中抽采量 15.3m3/min，风排瓦斯量 21.82m3/min，抽采率达到 44.7%。8第三章第三章 工作面瓦斯抽采设计概况工作面瓦斯抽采设计概况一一 、分源抽采方法、分源抽采方法根据预测瓦斯涌出量及工作面巷道布置情况，2105 里工作面皮顺布置单排斜平行本煤层预抽钻孔，轨顺布置单排斜平行本煤层预抽钻孔及裂隙带钻孔，2105 里工作面皮顺布置一趟高负压抽采管路，轨顺布置一趟高负
