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1、宏远 煤业150102 工作面采前瓦斯抽采达标评判报告安 全 科2023年三月二十日宏远 煤业 150102 工作面采前瓦斯抽采达标评判报告矿井及 150102 工作面概况山西煤炭进出口集团左权宏远煤业井田位于沁水煤田东北部，即和顺矿区和左权武乡矿区结合部的和顺矿区南端。上述二矿区大地构造位置处在我国东部华系构造体系第三隆起带的中段， 即太行山隆起褶带。井田区域构造处在其二级构造晋城-获鹿 褶断带和武乡-阳城凹褶带北端的结合部。区域主要构造简述如下：（1） 晋城-获鹿褶断带北起河北省获鹿，向南经和顺县青城、松烟，左权县拐儿镇、桐峪镇，再往南经潞城、高平，延长至晋城市以南。长250km，宽202
2、5km。总体走向为北 2325 度东，由断裂和与之平行的褶皱组成。位于和顺、左权境内的主要构造形迹有：青城向斜、麻田背斜、栗城仰冲断裂和桐峪仰冲断裂等。褶断带规模很大，内部构造简单，太古界结晶基底出露于地表。（2） 武乡-阳城凹褶带该带展布在和顺、左权、屯留一线以西，圣山、樊寺山、沁源、安泽一线以东的宽阔区域内。呈北北东南南西方向斜贯沁水盆地， 总体为一复式向斜，出露地层主要是二、三叠系，主要构造形迹是一系列褶皱，局部见压性断裂，它们的延长方向大致为北 25 东。该带褶皱虽普遍发育，但规模不大，极为开阔平缓，两翼岩层倾角在 10左右，最大 20。相对背斜而言，向斜显得更为阔，压性断裂不发育，只
3、在和顺马坊、紫罗之间，和顺县城东北李阳至左权曹家寨之间有所见及。其走向为北 25 东左右，一般长58km，最大的为和顺蔡家庄断层，长 23km。这些断裂面倾角一般为 5060，属高角度的冲断层。该工作面煤层呈东高西低走势，倾角为 48，属近水平煤层， 地质构造简洁，构造稳定，为一走向北北东、倾向北西西的单斜构造， 岩石结实性系数f23。回采工作面区域防突措施回风顺槽承受顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯作为回采工作面区域防突措施， 在工作面顺槽内垂直巷帮施工顺层钻孔对回采区域的 15 号煤层瓦斯进展预抽。钻孔直径一般为 75-120mm，钻孔开孔高度 1.50m，钻孔间距取 2m，以后应当依据实际考察的
4、预抽时间内钻孔有效抽采半径确定。钻孔长度为85-100m，且尽量增加上行钻孔长度，确保上下顺槽钻孔重叠区域不小于 20m。宏远煤矿回采工作面长度设计为 150m， 因此，上向孔长度为 85-100m，下向孔长度为 85-90m，如图 4-6 示。瓦斯尾巷采采采区区区回轨运风道输大巷大巷大巷运输顺槽图 4-6回采工作面区域防突措施钻孔布置示意图综上所述，宏远煤矿承受“穿层钻孔预抽石门揭门区域煤层瓦 斯”、“穿岩钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯”与“顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯”的方法比较符合本矿井当前的实际状况。但宏远煤矿在今后防突工作中，应依据煤层突出危急性和顺层钻孔预抽区域防突措施的实
5、施效果，优先考虑承受“底板岩巷穿岩钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯”等方法。区域预抽钻孔封孔及抽放系统负压顺层钻孔的封孔段长度不得小于 8m。应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定；钻孔孔口抽采负压不得小于 13kPa；预抽瓦斯浓度低于 30%时， 应当实行改进封孔的措施，以提高封孔质量。区域措施效果检验依据防治煤与瓦斯突出规定第五十二条要求并结合我矿煤层赋存条件，承受实测剩余瓦斯压力指标对穿层钻孔预抽石门含立、斜井揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进展效果检验；承受实测剩余瓦斯含量指标对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进展 效果检验；承受依据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算
6、的剩余瓦斯含量值和实测剩余瓦斯含量指标对顺层钻孔预抽区段 煤层瓦斯区域防突措施进展效果检验。石门含立、斜井揭煤工作面区域措施效果检验石门含立、斜井揭煤工作面承受的是穿层钻孔预抽瓦斯区域防突措施，依据防治煤与瓦斯突出规定要求，承受实测的剩余瓦斯压力指标对石门含立、斜井揭煤工作面区域防突措施进展效果检验。具体检验方法如下：（1） 在石门含立、斜井揭煤工作面穿层钻孔预抽瓦斯区域布置 4 个检验测试点图 4-7、4-8，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有 1 个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于 2m 的范围。效果检验时的检验测试点应布置于预抽煤巷条带的钻孔密度较小、孔间距较大
7、、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点四周的各预抽钻孔或尽可能与四周预抽钻孔保持等距离， 且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。另外，在地质构造简单区域还应适当增加检验测试点；（2） 用水泥砂浆对穿层检验钻孔进展封孔，封孔深度不低于 8m，封孔段长度不小于 5m，测定煤层剩余瓦斯压力；（3） 假设全部检验测试孔测得的煤层剩余瓦斯压力P 残0.74MPa，而且各效果检验钻孔在施工时均未发生喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，说明区域防突措施有效，已由突出危急区转化成为无突出危急区；图 4-7石门含斜井揭煤工作面区域防突措施效果检验测孔布置示意图图 4-8立井影投987654321检验钻孔见煤
8、点预抽钻孔见煤点倾向揭煤工作面区域防突措施效果检验测孔布置示意图（4） 假设某一检验测试孔所测得的剩余瓦斯压力 P 残0.74MPa， 或者某一个效果检验钻孔在施工时发生了喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，则说明检验测试点四周半径100m 内的预抽区域或发生明显突出预兆的位置四周半径 100m 内的预抽区域判定为措施无效，这些区域的煤层仍属突出危急区；此时，需要延长这些突出危急区预抽时间或补充施工肯定数量的预抽钻孔，直至经再一次效果检验证明措施有效为止；（5） 当整个预抽区域措施有效后，才允许转入区域验证环节。煤巷掘进工作面区域措施效果检验煤巷掘进工作面承受的是穿岩钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦
9、斯区域防突措施，依据防治煤与瓦斯突出规定要求，承受实测的剩余瓦斯含量指标对区域防突措施进展效果检验。煤层顺层钻孔煤巷条带区域预抽效果检验单巷煤巷掘进时，区域防突措施效果检验区域为正前 80-120m， 两巷帮轮廓线以外 15m。巷道每推动 80-100m 为一个区域措施循环， 将这一区域沿掘进方向每 20-30m 划分为一个检测单元，每个检测单元内至少布置 1 个检验测点，整个检验区域不得少于 3 个检验测点。检验测点应错开布置并均匀分布在区域纵向范围内，并且确保至少一个检验测点位于距检验区域边界 2m 的范围内。如图 4-9 所示。检验测试点预抽瓦斯钻孔图 4-9 顺层钻孔预抽煤巷条带区域瓦
10、斯防突效果检验测点布置示意图回采工作面区域措施效果检验回采工作面区域防突措施承受顺层钻孔预抽煤巷区段煤层瓦斯 区域防突措施，依据防治煤与瓦斯突出规定要求，首先承受依据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的剩余瓦斯含量值对回采工作面区域防突措施进展效果检验。间接计算残存瓦斯含量检验法（1） 依据预抽区段内预抽时间和钻孔布置的差异，将其划分为假设干个检验单元，每个检测单元内能够单独计量预抽瓦斯量图4-11；图 4-11回采工作面区域防突措施效果检验单元划分示意图（2） 依据下式估算预抽区域内的煤层剩余瓦斯含量：W= W(1 -Q+ Q抽排)残原K L L m120 g W原(4-1)式中W
11、 残检验单元煤层剩余瓦斯含量，m3/t； W 原检验单元煤层原始瓦斯含量，m3/t； Q 抽检验单元煤层瓦斯预抽纯量，m3；Q 排检验单元煤体瓦斯排放量，m3；1k检验单元瓦斯预抽影响系数，取 k =1.2； L 检验单元预抽钻孔长度，m；2L 检验单元宽度，m；0m 检验单元煤层平均厚度，m；g 煤的容重，t/m3。（3） 假设检验单元计算得到的煤层剩余瓦斯含量W 残8m3/t，则说明该检验单元的煤层仍属突出危急区；此时，需要延长该单元的预抽时间或补充施工肯定数量的预抽钻孔，直至经计算 W 残8m3/t 为止。当计算的检验区域内残存瓦斯含量 W 残8m3/t 时，然后承受实测剩余瓦斯含量的方
12、法对回采工作面区域防突措施进展效果检验。实测残存瓦斯含量检验法（1） 在采煤工作面推动方向每隔 30m 布置 2 个检验测试孔图4-12，效果检验时的检验测试点应布置于预抽煤巷条带的钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，并尽可能远离测试点四周的各预抽钻孔或尽可能与四周预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。另外，在地质构造简单区域还应适当增加检验测试点；（2） 假设全部检验测试孔点测得的煤层剩余瓦斯含量W残8m3/t， 而且各效果检验钻孔在施工时均未发生喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，说明区域防突措施有效，预抽条带已经消突，已由突出危急区转化成为无突出危急区；（
13、3） 假设某一检验测试点所测得的煤层剩余瓦斯含量 W 残8m3/t， 或者某一个效果检验钻孔在施工时发生了喷孔、顶钻或其他明显突出预兆，则说明发生明显突出预兆的位置四周半径 100m 内的预抽区域或检验测试点四周半径 100m 内的预抽区域属于判定为措施无效，这些区域的煤层仍属突出危急区；此时，需要延长这些突出危急区预抽时间或补充施工肯定数量的预抽钻孔，直至经再一次效果检验证明措施有效为止；（4） 当整个预抽条带防突措施有效后，才允许转入区域验证环节。瓦斯尾巷采采采区区区回轨运风道输大巷大巷大巷运输顺槽回风顺槽图 4-12回采工作面防突措施效果检验测点布置示意图预抽时间差异系数计算方法：预抽时
14、间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时 间最短的钻孔抽采天数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比。预抽时间差异系数按式1计算：Th =maxT- Tmin 100%1max式中：h 预抽时间差异系数，%；T预抽时间最长的钻孔抽采天数，d；maxT预抽时间最短的钻孔抽采天数，d。min瓦斯抽采后煤的剩余瓦斯含量计算按公式2计算：W G - QW=0CYG2式中：WCY煤的剩余瓦斯含量，m3/t；W 煤的原始瓦斯含量，m3/t；0Q 评价单元钻孔抽排瓦斯总量，m3；G 评价单元参与计算煤炭储量，t。评价单元参与计算煤炭储量G 按公式3计算：G = (L - H - H12+ 2R)(l - h - h12+ R)mg3式中： L 评价单元煤层走向长度，m；l 评价单元抽采钻孔掌握范围内煤层平均倾向长度
