【正文】 近 由 570 5803 孔和地表露頭控制，已基本查明。傾角 70186。斷層走向 70186。該斷層在礦區(qū)附近由地 表露頭控制，斷層已查明。煤層底板標高為 +450~650 m，煤層埋深 60~1070 m，煤厚 ~ m，平均 m，南部和西部厚度較大，煤層厚度變化標準差為 ，變異系數(shù)為 22%，煤層結構簡單，不含夾矸。煤層厚度 0~ m。 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 6 頁 共 61 頁 煤質(zhì)特征 （ 一 ）煤的物理性質(zhì) 二 1 煤層顏色為黑色，粉狀，間夾塊狀、粒狀煤，粉狀煤的原生結構、構造不清，塊狀煤具有似金屬光澤，據(jù)測定二 1 煤視密度 。 礦區(qū) 內(nèi)二 1煤為中灰、特低硫、特低磷、中高發(fā)熱量之貧煤。井田范圍內(nèi)共有資源儲量二 1煤 萬噸，可采儲量 萬噸；礦井主采二 1煤層，井田面積為 ，平均厚度為 。通風方法為抽出式。瓦斯風化帶分布在井田淺部 ，其下界深度一般在 160m左右。在埋深 ~， CH4 含量為 ~。煤層瓦斯含量是煤層瓦斯的主要參數(shù)。 20xx 年元月， 河南理工大學 按照《 煤層瓦斯含量井下直接測定方法 》（ AQ106620xx）和 《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》（ GB/T 2325020xx） 的要求， 在 21031 下副巷外段 和 21031 下 副巷里段 等位置測定了 7 組煤層瓦斯含量 。 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 9 頁 共 61 頁 表 21 天禹 煤礦煤層 瓦斯含量測定結果 鉆孔 開孔位置 標高 （ m） 瓦斯含量 （ m179。 在采用式 21 計算煤層瓦斯壓力時需要注意以下幾點： ① 因混合氣體的壓力是組成混合氣體的各種單一氣體的壓力之和，故在采用間接法計算煤層瓦斯壓力時要考慮氮氣、二氧化碳、一氧化碳氣體等產(chǎn)生的壓力； ② 在氣體自然組份中， CH4 是分子量最小的氣體，在自然組份中與其它氣體相比，同等吸附氣體體積的氣體 CH4 產(chǎn)生的壓力小于氮氣； 將實測瓦斯含量、氣體組份數(shù)據(jù)和表 21 中的有關數(shù)據(jù)代入朗格繆爾公式進行計算，得到實測瓦斯含量 推算 的壓力結果 如表 21 所示。嚴格執(zhí)行 AQ104720xx（《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》）的有關規(guī)定測定煤層瓦斯壓力。重復這樣的測定，得到各壓力段平衡壓力與吸附體積量，連接起來即為吸附等溫線，從而求得吸附常數(shù) a、 b 值。鑒定工作實施期間，在煤礦井下的采掘地點采集煤樣 ，采樣時如果是新暴露的煤層直接采樣，如果不是新暴露的煤層，采樣前先剝落 300mm 的表層后采樣或打鉆后采取鉆孔內(nèi)的 煤樣，在新暴露的煤層表面采樣時，在新暴露的煤層上，取最軟的塊度為 100mm 煤樣兩塊，煤樣采出后用塑料袋包嚴，使其保持自然含水狀態(tài)，以免風化。鑒定工作實施期間，在煤礦井下的采掘地 點采集煤樣，采樣時如果是新暴露的煤層直接采樣，如不是新暴露的煤層，采樣前先剝落 300mm 的表層后采樣或打鉆采取鉆孔內(nèi)的煤樣。 從煤的堅固性系數(shù)和 瓦斯放散初速度 測試結果來 看，天禹煤礦煤質(zhì)松軟，單從煤體結構來看，已經(jīng)具備了發(fā)生突出的條件。 與郭溝井田西臨的 是 馬嶺山井田， 該井田 東部的礦井 大多 在標高約 +50~+150m 時進入了突出區(qū) ，其中原馬嶺山礦在 +303m(垂深 242m)水平發(fā)生重大煤與瓦斯突出事故 。 豐陽煤礦 在標高 +70m 以淺（埋深約 400m 以淺）采掘活動中未有瓦斯動力現(xiàn)象，+70m 以深的采掘進活動中有 響煤炮等瓦斯動力現(xiàn)象，說明煤層在 +70m 以深可能升級為突出煤層。 在測定煤層瓦斯壓力的同時，河南理工大學瓦斯地質(zhì)研究所還在豐陽煤礦的16m 標高的巖石大巷以及以上的地點測定了煤層瓦斯壓力，部分測定結果見表27。/t； W3— 受采動影響后能夠向開采空間排放的圍巖瓦斯儲量，萬 m3，實測或按下式計算： W3=K（ W1+W2） （ 25） 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 16 頁 共 61 頁 K— 圍巖瓦斯儲量系數(shù)，一般取 K=～ 。 根據(jù)《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（ AQ102720xx）第 條規(guī)定，以本煤層預抽為主的礦井，工作面抽采率不小于 25%，礦井抽放率不小于 20%。 礦井瓦斯 可抽量是指礦井瓦斯儲量中能被抽出的瓦斯量，由下式計算： kkkc WW ??? （ 26） 式中： Wkc— 礦井瓦斯可抽量，萬 m3； η k— 礦井瓦斯抽放率，按照天禹煤礦的現(xiàn)狀預計， η k =25～ 35%，取平均值η k = 30%； Wk— 礦井瓦斯儲量，萬 m3。 分源預測法根據(jù)工作面瓦斯涌出來源及各源涌出規(guī)律并結合煤層開采技術條件、煤層瓦斯賦存參數(shù)來計算工作面瓦斯涌出量，適應于各種采煤方法的工作面瓦斯涌出量預測；只要選取的預測參數(shù)合理，可以取得很高的預測準確率。 圖 21 礦井瓦斯涌出構成關系圖 回采工作面的瓦斯涌出量 礦井主采二 1 煤層，平均煤厚 。 開采層瓦斯涌出量預測時各參數(shù)的取值見表 28。 ???????? ?? 1203 VLD V qq （ 210） 式中： D—— 巷道斷面內(nèi) 暴露煤壁面的周邊長度， m； V—— 巷道平均掘進速度， m/min； L—— 巷道長度， m； q0—— 煤壁瓦斯涌出強度， m3/(m2 )( 04 cwwsvrq ?? （ 212） 式中： S—— 掘進巷道斷面積， m2； r——煤的密度， t/m3； v—— 巷道平均掘進速度， m/min； 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 20 頁 共 61 頁 w0—— 煤層原始瓦斯含量， m3/t； wc—— 煤的殘余瓦斯含量， m3/t。 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量預測 生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量除了回采工作面和掘進工作面瓦斯涌出外，還包括采區(qū)內(nèi)已采區(qū)域采空區(qū)瓦斯涌出。 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 21 頁 共 61 頁 表 211 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量預測參數(shù)取值表 參數(shù) 取值 取值依據(jù) k′ 依據(jù)（ AQ101820xx）中附錄表 采q 本報告中計算結 果 掘q 本報告計算結果 采區(qū)日產(chǎn)量 910 依據(jù)天禹礦初步設計 依據(jù)式 213 及表 211 中所列數(shù)據(jù)， 采區(qū)的瓦斯涌出量預測結果見表 212。39。考慮到采空區(qū)的影響，礦井瓦斯涌出量預測時的參數(shù)取值見表 213。眾所周知，加強通風是處理瓦斯的最有效方法，而當瓦斯涌出量大于通風所能解決的瓦斯涌出量時就應當采取抽放瓦斯措施，對于局部區(qū)域的瓦斯超限（如上隅角等），采用通風方法可能無法解決瓦斯問題或采用通風方法不合理時，也必須采取瓦斯抽放措施。 依據(jù)天禹礦現(xiàn)有的瓦斯參數(shù)及鄰近礦井的動力現(xiàn)象特征，預計天禹礦開采到深部后具有煤與瓦斯突出危險，所以天禹煤礦必須建立抽放系統(tǒng) 。 瓦斯抽放的可行性 根據(jù)《礦井瓦斯抽采管理規(guī)范》（煤安字 [1997]第 189 號）第 19 條、《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（ AQ102720xx）第 條的有關規(guī)定，衡量未卸壓的原始煤層瓦斯抽放可行性指標有：煤層透氣性系數(shù)（ λ），鉆孔瓦斯 流量衰減系數(shù)（ α）。 d)。d ） 容易抽放 10 可以抽放 ～ 10～ 較難抽放 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 24 頁 共 61 頁 3 瓦斯抽采方法 抽采方法選擇 抽采方法選擇依據(jù) 選擇瓦斯抽采方法應兼顧合法性、合理性、經(jīng)濟性，根據(jù)煤層賦存條件、瓦斯來源、巷道布置、時間配合、瓦斯基礎參數(shù)、瓦斯利用要求等因素經(jīng)技術經(jīng)濟比較確定。 結合天禹煤礦實際情況，同時考慮開采過程中采空區(qū)和鄰近層瓦斯的涌出等因素，綜合 未卸壓 區(qū)和 卸壓 區(qū)兩種瓦 斯來源，天禹煤礦建立 地面固定瓦斯抽采系統(tǒng)是可行的。 目前，天禹煤礦沒有測定煤層透氣性系數(shù)、鉆孔瓦斯流量衰減系數(shù)和百米鉆孔瓦斯極限抽放量。 天禹煤礦主采煤層二 1 煤層，為瓦斯礦井。 （ 2）礦井絕對瓦斯涌出量達到以下條件的： ① 大于或等于 40m3/min； ② 年產(chǎn)量 ~ 的礦井，大于 30m3/min； ③ 年產(chǎn)量 ~ 的礦井， 大于 25m3/min； ④ 年產(chǎn)量 ~ 的礦井，大于 20m3/min； ⑤ 年產(chǎn)量小于或等于 的礦井，大于 15m3/min。k 無 依據(jù)（ AQ101820xx）中附錄表 21 采區(qū)涌出量 m3/t 見表 212 21 采區(qū)日產(chǎn)量 910 t 依據(jù)礦井初步設計 依據(jù)式 214 及表 213 中所列數(shù)據(jù)， 礦井瓦斯涌出量預測結果見表 214。k —— 已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)。按 《礦井瓦斯涌 出量預測方法》（ AQ101820xx）預測 礦井瓦斯涌出量可按式 214 計算。 011)1 4 4 0(AqAqkqniiniii ???????掘采‘區(qū) （ 213） 式中： 區(qū)q —— 生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量， m3/t； k′—— 生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)； iq采 —— 第 i 個回采工作面相對瓦斯涌出量， m3/t； Ai—— 第 i 個回采工作面的日產(chǎn)量， t； iq掘 —— 第 i 掘進 工作面絕對瓦斯涌出量， m3/min； A0—— 生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量， t。 表 210 掘進巷道落煤瓦斯涌出量預測各參數(shù)取值表 參數(shù) 取值 取值依據(jù) S 掘進巷道的實際斷面 V 掘進速度一般在 150m/月 r 見本報告中 w0 見本報告 ，本次測定的最大值 wc 根據(jù) AQ 101820xx 標準附錄 C 選取 依據(jù)式 212 及表 210 所列數(shù)據(jù)計算掘進工作面落煤瓦斯涌出量為。 ? ? 020 )( wVq r ?? （ 211） 式中： Vr—— 煤中揮發(fā)分含量， %； w0—— 煤層原始瓦斯含量， m3/t； 掘進巷道煤壁瓦斯涌出量預測時各參數(shù)的取值見表 29。 43 qqq ??掘 （ 29） 式中： 掘q —— 掘進工作面絕對瓦斯涌出量， m3/min； 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 19 頁 共 61 頁 3q —— 掘進工作面巷道煤壁絕對瓦斯涌出量， m3/min； 4q —— 掘進工作面落煤絕對瓦斯涌出量， m3/min。 其中：采區(qū)巷道預排瓦斯影響系數(shù) K3 依據(jù)《礦井瓦斯涌出量預測方法》（ AQ101820xx）附錄 D 中規(guī)定，采用長壁后退式回采時， K3 按照式 28 計算。本次礦井瓦斯等級鑒定依據(jù)《礦井瓦 斯涌出量預測方法》（ AQ101820xx）采用分源預測法對礦井瓦斯涌出量進行預測。 礦井瓦斯涌出量預測 目前，我國用于瓦斯涌出量預 測的方法有二類：即分源預測法和礦山統(tǒng)計法。根據(jù) 《防突規(guī)定》，高、突采面采前瓦斯預抽率不得低于 30%。 礦井瓦斯可抽量 為計算礦井的瓦斯可抽量，需首選確定礦 井的瓦斯抽采率。 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 15 頁 共 61 頁 表 27 二 1 煤層 瓦斯壓力測定 結果 測點 編號 １號 2 號 3 號 4 號 5 號 測壓地點 16m 巖石大巷 16m 巖石大巷車 場 +70m 巖 石大 巷 揭煤點 +70m 巖 巷中部 +135m 順槽巖石集中巷西部 鉆孔深度 / m 41 42 45 42 32 巖層中孔深 / m 25 36 35 29 26 煤層中孔深 / m 16 6 10 13 6 見煤點標高 / m 0 5 122 110 145 封孔長度 / m 20 36 20 25 25 表壓力 / MPa 礦井瓦斯儲量 礦井瓦斯儲量是指在煤田開發(fā)過程中能夠向礦井排放瓦斯的煤層及圍巖所儲存的瓦斯量，應為礦井可采煤層的 瓦斯儲量、受采動影響后能夠向開采空間排放的不可采煤層及圍巖瓦斯儲量之和。 永龍?zhí)煊恚?登封）煤業(yè)有限公司瓦斯抽放工程初步設計說明書 第 14 頁 共 61 頁 表 26 豐陽煤礦二 1 煤層井下瓦斯含量測值匯總表 序號 地點 采樣深度 （ m） 甲烷成分 （ %） 瓦斯含量 （