【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 可采 煤層特征表 序號(hào) 煤層 名稱 煤層厚度（ m） 煤層間距 (m） 穩(wěn)定性 煤層傾角（度） 煤種 頂?shù)装鍘r性 最小 最大 平均 頂板 底板 1 M5 20 較穩(wěn)定 2026 無煙煤 泥巖 粉砂巖 2 M12 較穩(wěn)定 2026 無煙煤 泥灰?guī)r 粘土巖 根據(jù)《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》煤層瓦斯含量經(jīng)驗(yàn)公式 ,當(dāng) Vr15％可用下式計(jì)算： ?ynfnfffyx Kpfwevbp awA)())(()100(1 ??? ????? 式中： Wx－ 在 P、 t 條件下的吸附瓦斯含量， m3/t； WY－ 在 P、 t 條件下的游離瓦斯含量， m3/t； Af－ 煤中灰分，各層煤的灰分見上 表 32； Wf煤中水分，各層煤的 水 分見上 表 32； ? 煤的視密度， t/m3； 11 en— 溫度系數(shù)， Ptn ?? ； fn— 煤的孔隙率， %，查《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8710 得： a=+《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8713； b=《采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》下冊(cè)表 8713； P－ 煤層瓦斯壓力， Mpa， P＝（ ～ ） H/1000， H：煤層開采水平距地表垂深 (m)； 本礦取 P＝ 8H/1000； M12 煤層做了突出鑒定，在 +1000m 處瓦斯壓力為 經(jīng)計(jì)算經(jīng)計(jì)算各煤層 瓦斯壓力見表 31： KY— 相當(dāng)于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)， t(176。C) ；查手冊(cè)表 8714； 得 ,Kr= ； t－ 溫度，取 t=20℃ ； 計(jì)算礦井各煤層瓦斯含量見下表 3－ 4： 表 3－ 4 礦井 各煤層瓦斯含量（最低標(biāo)高 +1000m） 煤層 Af (％ ) Wf (％ ) Vr (％ ) Fn (％ ) H (m) KY T (C176。) Γ (t/m3) a b P (MPa) en 瓦斯含量 (m3/t) M5 8 293 20 M12 13 8 270 20 礦井投產(chǎn)后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行礦井瓦斯參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，按實(shí)際測(cè)定數(shù)據(jù)對(duì)礦井風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整。 4） 煤層殘存瓦斯含量 根據(jù)各煤層的煤質(zhì)指標(biāo)查 AQ101820xx 標(biāo)準(zhǔn) 并采用以下公式計(jì)算 各煤層殘存瓦斯含量 。 WC＝ Wc1（ 100 )ff WA ?? /[100（ 1+） ] 式中： Wc— 原煤殘存瓦斯含量 ， m3/t； Wc1— 純煤瓦斯含量根 據(jù) AQ101820xx 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法，查表選取為4m3/t； Af— 煤中的灰分， %； Wf— 煤中的水分， %。 根據(jù)以上公式 代入 相關(guān)參數(shù)得各煤層殘存瓦斯量含量表 3－ 5 3－ 5 礦井 各煤層殘存瓦斯含量表 煤層 M5 M12 Wc（ m3/t） 12 煤層透氣性系數(shù) 由于本礦儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告未提供煤層 透 氣性系數(shù)等相關(guān)瓦斯資料，本次設(shè)計(jì)無法計(jì)算煤層透氣性系數(shù)，建議礦方對(duì)煤層透氣性進(jìn)行測(cè)定。 瓦斯梯度 礦井露頭位于 +1290m 標(biāo)高左右，瓦斯風(fēng)氧化帶煤層位于露 頭下 30m，瓦斯含量值按 2 m3/t 劃定，礦井最低可開采標(biāo)高煤層為 +1000m，預(yù)測(cè)此標(biāo)高 M M12 的瓦斯含量分別為 m3/t、 m3/t，以此推算煤層埋深為 1290301000=260m，瓦斯增量分別為= m3/t、 =，則煤層瓦斯梯度分別為 (m3 t1) /m、(m3 t1) /m。 煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險(xiǎn)性 根據(jù) 20xx 年 10 月 17 日貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州煤礦安 全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字 [20xx]345 號(hào)）《關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見》：對(duì)煤與瓦斯突出礦區(qū)和突出危險(xiǎn)礦區(qū)的煤礦建設(shè)項(xiàng)目，凡未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定的，一律按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。遵義縣所在黔北礦區(qū)被劃定為突出礦區(qū)。 煤礦于 20xx年 1月委托中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦山開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室對(duì) M12煤層進(jìn)行煤與瓦斯突出鑒定 (鑒定結(jié)論：本礦 +1000m 標(biāo)高以上的 M12 煤層無突出危險(xiǎn)性 )，并經(jīng)省能源局批復(fù)，根據(jù)貴州省能源局文件；《關(guān)于對(duì)遵義市工業(yè)和能源委員會(huì) 關(guān)于對(duì)‘遵義 縣遵沿煤礦煤與瓦斯突出鑒定報(bào)告’進(jìn)行審批的報(bào)告 的批復(fù)》（黔能源發(fā)【 20xx】389號(hào)），該礦 M12 煤層在 +1000m 以上無突出危險(xiǎn)，該礦未對(duì) M5煤層進(jìn)行鑒定， M5M12之間存在 M8 煤層（ — ）、 M9煤層（ — ），預(yù)計(jì)有突出危險(xiǎn)， 故該礦井 按煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性 設(shè)計(jì) 。 M12煤層按非突煤層設(shè)計(jì)和管理。 建議該礦對(duì) M5煤層進(jìn)行鑒定，按鑒定結(jié)果進(jìn)行管理。 相鄰的丁村煤礦對(duì) C4 煤層做了突出鑒定，在 +800m 以上沒有突出危險(xiǎn)， C2煤層未作突出鑒。周圍礦井未發(fā)生過煤層突出事故。 、 礦井瓦 斯涌出量計(jì)算 一、 瓦斯涌出量預(yù)測(cè)及變化規(guī)律分析 本礦準(zhǔn)采面積為 ，準(zhǔn)采深度為 ＋ 1360m～＋ 1000m，根據(jù)煤層的賦存情況 ，采用斜井開拓 方式，沿煤層 傾斜方向 劃分劃分 一 個(gè)水平，水平標(biāo)高為 +1050m，劃分為二個(gè)采區(qū)。 設(shè)計(jì)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（ AQ1018－ 20xx）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。 二、未抽采前礦井瓦斯涌出量 根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（ AQ1018－ 20xx）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井 13 的瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。 回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量預(yù)測(cè) 0q 采 ＝ Kn (q1＋ q2) 式中： q 采 ──回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量， m3/t； Kn —— 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ； （ 1） 各煤層開采時(shí)本煤層瓦斯涌出量 薄及薄煤層不 分層開采 時(shí)，開采層瓦斯涌出量可由式 ()計(jì)算 式中： q1──開采層相對(duì)瓦斯涌出量 m3/t； K1──圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取 ； K2──工作面丟煤，瓦斯涌出系數(shù)，用回采率的倒數(shù)計(jì)算； K3── 采區(qū)內(nèi)準(zhǔn)備巷道預(yù)排瓦斯對(duì)開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，查相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；采用長(zhǎng)壁后退式回采時(shí)按下式計(jì)算 ： K3＝ (L2h)/L =（ 1502 13） /150=； m—— 開采層厚度， m； M—— 工作面采高， m； W0──煤層原始瓦斯含量， m3/t； Wc──煤層殘存瓦斯含量， m3/t； 見表 35 （ 2） 鄰近層瓦斯涌出量 式中： q2— 鄰近層相對(duì)瓦斯涌出量， m3／ t； mi— 第 i個(gè)鄰近層煤層厚度， m； M— 工作面采高， m； η i— 第 i 個(gè)鄰近層瓦斯排放率， %， 查 AQ101820xx 圖 取 ； W0i— 第 i 個(gè)鄰近層煤層原始瓦斯含量， m3／ t； Wci— 第 i 個(gè)鄰近層煤層殘存瓦斯含量， m3／ t。 根椐 以上公式 按照（ AQ101820xx） 標(biāo)準(zhǔn) 附錄 及附圖選取參數(shù) ， 將 以上 各參數(shù)代入 公式 計(jì)算，并考慮上層開采時(shí)，鄰近層釋放瓦斯的影響。得各煤層在不同水平最低開采標(biāo)高開采時(shí)， 采煤工作面 本煤層及鄰近層 瓦斯涌出量如表 36。 14 表 36 在 +1000m標(biāo)高 開采 M12煤層 未抽采前時(shí) 采面瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 編號(hào) K1 K2 K3 與開采層 間距 (m) η % 煤層 厚度 (m) 采高 (m) 原始瓦斯 含量 w0 (m3/t) 開采層 消突后 含量 (m3/t) 殘存瓦斯 wc 含量 (m3/t) 開采層消突 后 瓦斯涌出量 (m3/t) 開采層 M12 鄰近層 M5 20 60 合計(jì) 開采層 M5 合計(jì) 根據(jù)以上計(jì)算可知道，未經(jīng)抽采前 +1000m水平標(biāo)高以上開 采 M12 煤層時(shí)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量最大，影響礦井整體瓦斯涌出量也是最大。因此，以下計(jì)算將以開采M12煤層時(shí)的相對(duì)瓦斯涌出量 。 掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量預(yù)測(cè) q 掘 ＝ Kn (q3＋ q4 ） )1/2(q 03 ?? VLD V q )( 04 cWWVSq ????? ? 式中： q 掘 ──掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量， m3/min； q3──掘進(jìn)巷道煤壁瓦斯涌出量， m3/min； Kn — 瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取 ； q4──掘進(jìn)落煤瓦斯涌出量， m3/min； D── 巷道斷面內(nèi)暴露煤壁面的周邊周長(zhǎng)，薄及中厚層為 2m， m開采層煤厚。厚煤層為 2h+b， h、 b 分別為巷道高度與寬度； ?──巷道平均掘進(jìn)速， m/min；取 ?＝ ； L──巷道長(zhǎng)度， m； 0q ── 煤壁瓦斯涌現(xiàn)初速度， m3/m2， q0＝ ［ (Vr)2+］ /W0； S──掘進(jìn)巷道斷面， m2； ? ──煤的密度， t/m3； Vr―― 煤的揮發(fā)分； W0―― 煤層瓦斯含量， m3/t； Wc―― 煤層殘存瓦斯涌出量， m3/t，根椐 表 318選取。 則： Q 掘 ＝ Kn (q3+ q4）＝ Kn (DVq 0(2 V/L 1)+sVγ(W 0WC)) 將以上各參數(shù)代入上式計(jì)算，并考慮上層開采時(shí)，鄰近層釋放瓦斯的影響。得各煤層掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量見表 37。 15 表 37 各煤層掘進(jìn)面瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 Vr (%) γ(t/ m3) s (m2) 煤厚 D (m) V (m/min) L(m) q0 (m3/m2) W0 (m3/t) Wc (m3/t) Q 掘(m3/min) M5 600 M12 600 按以上結(jié)果取 ， +1000m水平標(biāo)高以上開采時(shí)，掘進(jìn)工作面 最大 瓦斯涌出量為 ： Q 掘 ＝ 。 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量 nni iii= 1 10K q A 1440 qA iq ?? ??? 掘采區(qū)（ ）＝ 式中： q 區(qū) — 生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)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)，查表取 。 q 采 i— 第 i 個(gè)回采工作面相對(duì)瓦斯涌出量 , m3/t。 Ai— 第 i個(gè)回采工作面的日產(chǎn)量，按礦井生產(chǎn)能力的 90%計(jì)算， t。 q 掘 — 第 i 個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，取同標(biāo)高預(yù)測(cè)最大值 m3/min。 A0— 生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量， t。 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算見表 38。 表 38 生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 采面瓦斯 涌出量 (m3/t) 掘進(jìn)瓦斯涌出量 (m3/min) 工作面產(chǎn)量 (t) 采區(qū)產(chǎn)量 (t) 采空區(qū)涌出 系數(shù) K 采區(qū)瓦斯 涌出量 (m3/t) M12 451 472 M5 451 472 ④ 礦井瓦斯涌出量 式中： q 井 — 礦井相對(duì)瓦斯涌出量， m3/t； q 區(qū) — 第 i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量， m3/t； A0i— 第 i個(gè)生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量， t。 K‘ — 已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，查表取。 礦井瓦斯涌出量計(jì)算見表 39。 16 表 39 礦井 瓦斯涌出量計(jì)算表 煤層 礦井產(chǎn)量 (t/d) 采區(qū)產(chǎn)量 (t/d) 采區(qū)瓦斯涌出量 (m3/t) 采空區(qū)涌出 系數(shù) K 礦井相對(duì)瓦斯涌 出量 (m3/t) 礦井絕對(duì)瓦斯涌出 量 (m3/min) M12 472 472 M5 472 472 設(shè)計(jì)根據(jù)《礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)方法（ AQ1018－ 20xx）》標(biāo)準(zhǔn)，采用分源預(yù)測(cè)法對(duì)礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。經(jīng)計(jì)算礦井在開采范圍內(nèi)， 在 +1000m 水平未抽 放前開采 M12煤層 開采 時(shí)瓦斯 涌出量 最大，其中采煤工作面相對(duì)瓦斯涌出量為 、絕對(duì)瓦斯涌出量為 ； 2個(gè) 煤巷 掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為 2 =；礦井相對(duì)瓦斯涌出量為 ，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為 。 礦井瓦斯等級(jí) 設(shè)計(jì)采用預(yù)測(cè)的瓦斯涌出量作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，即 即未經(jīng)抽采前，礦井 +1000m 標(biāo)高以上開采時(shí)， 相對(duì)瓦斯涌出量為： ， 絕對(duì)瓦斯涌出量為 。 根據(jù) 20xx 年 10 月 17 日貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局 、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字 [20xx]345 號(hào)）《關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見》，礦井在劃定的按突突出區(qū)域。 經(jīng)鑒定在 +1000m 標(biāo)高以上的 M12 煤層無突出危險(xiǎn)性，該礦未對(duì) M5煤層進(jìn)行鑒定，