【導讀】淮北礦業(yè)股份有限公司。海孜煤礦Ⅱ1026工作面瓦斯抽采效果。礦山開采與安全教育部重點實驗室。項目姓名工作單位學位職稱簽字。陳海棟中國礦業(yè)大學博士生。陳明義中國礦業(yè)大學碩士生。審核王海鋒中國礦業(yè)大學博士副教授。審批程遠平中國礦業(yè)大學博士教授。報告編寫依據(jù)充分、數(shù)據(jù)可靠、論述正確，工作面瓦斯。20xx年4月25日，位于海孜煤礦10煤層Ⅱ102采區(qū)西翼三區(qū)段。的Ⅱ1026機巷掘進工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故（），此后，10煤層升級為煤與瓦斯突出煤層。隨后，中國礦業(yè)大學

　　

【正文】 施工順層鉆孔控制區(qū)域 Ⅱ 1024軌道巷中 施工 順層鉆孔孔號為 29~101，經計算，把29~58順層 鉆孔控制區(qū)域和 59~101順層 鉆孔控制區(qū)域分別進行評價。 如圖 51所示，分別劃分為評價單元九及評價單元十。 評價單元九的傾向平均長 69m，走向平均長 128m，其順層鉆孔預抽最長時間為 177天，預抽最短時間為 141天；評價單元十的傾向平均長 61m，走向平均長 217m，其順層鉆孔預抽最長時間為 137天，預抽最短時間為 111天。 29~58鉆孔控制區(qū)域預抽差異系數(shù)： 9 1 7 7 1 4 1 1 0 0 % 2 0 . 3 4 %177? ?? ? ? 59~101鉆孔控制區(qū)域預抽差異系數(shù)： 10 1 3 7 1 1 1 1 0 0 % 1 8 . 9 8 %137? ?? ? ? 即可將 29~58鉆孔控制區(qū)域（傾向 69m，走向 128m）劃為評價單元 九 ，將 59~101鉆孔控制區(qū)域（傾向 61m，走向 217m）劃為評價單元 十 。 （ 7） Ⅱ 1024軌道巷至 Ⅱ 1026外段風巷 10煤層區(qū)域 Ⅱ 1024軌道巷 于 20xx年已施工完成 。 Ⅱ 1024軌道巷至 Ⅱ 1026外段風巷 10煤層區(qū)域 傾向平均長度為 39m，走向平均長度為 285m。 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采達標暫行規(guī)定》中關于巷道預排瓦斯等值寬度的要求， 巷道煤壁暴露時間已遠超過 300天，巷道預排等值寬度可按 18m計算 ，Ⅱ 1024軌道巷及 Ⅱ 1026外段風巷區(qū)域在巷道的預排寬度內，認為已消除突出危險性 。因此， 可將此區(qū)域劃為一個評價單元。 33 瓦斯抽采 情況 礦井 瓦斯抽采基本條件 礦井瓦斯抽采系統(tǒng)健全，運行正常；抽采泵站及管網(wǎng)能力符合規(guī)定要求；瓦斯抽采計量裝置安裝齊全、使用管理規(guī)范；礦井編制了瓦斯抽采五年規(guī)劃及年度計劃；瓦斯抽采工程均按設計施工；礦井建立了瓦斯抽采工程驗收制度，每個鉆場鉆孔及巷道抽采工程結束后，認真落實驗收管理；為規(guī)范礦井瓦斯抽采達 標評判工作，礦構建了瓦斯抽采自評價方法方法體系，制定了《工作面瓦斯抽采達標自評價細則》，建立完善了礦井瓦斯抽采管理制度；為強化瓦斯基礎參數(shù)測定工作，礦井建立了防突參數(shù)實驗室，符合標準要求的抽采效果評判相關測試條件。 抽放泵及抽放管路參數(shù) 機巷及切眼順層孔采用地面抽采系統(tǒng)進行抽采，風巷順層鉆孔采用 Ⅱ 102 采區(qū) 移動泵進行抽采， 鉆孔施工完畢之后采用注漿封孔方法，一般是當天封孔， 當天 合茬抽采，孔口抽采負壓不低于 13kPa。 地面鉆孔抽采系統(tǒng)： 抽采泵型號為 2BE3520 型，抽采管道為直徑 400 及 250mm 的螺旋鋼管、直徑為 200mm 鐵皮管 。 Ⅱ 102 采區(qū)移動抽采系統(tǒng)： 抽采泵型號為 2BE1303 型 ，抽采管路直徑為 250mm、 200mm，長度為 2120m。 瓦斯抽采 量 及風排量 瓦斯抽采量 根據(jù)抽采系統(tǒng)參數(shù)測定數(shù)據(jù)資料，對 每 個月份的瓦斯 抽采情況進行了統(tǒng)計整理， 截止到 20xx 年 9 月 底 ，瓦斯抽采總量為 10120xxm3，抽采瓦斯量統(tǒng)計見表 51。結合單孔每日抽采計量數(shù)據(jù)，計算每個評價單元中各鉆孔自封孔抽采至截止日期內的瓦斯抽采量，匯總整理后分別 計算 得到各評價單元的 瓦斯 抽采 量，見表 52 所示。 34 表 51 瓦斯抽 采 量統(tǒng)計表 日期 地點 抽采負壓（ KPa） 抽采流量 （ m3） 濃度（ %） 抽采純量（ m3/min） 抽采量 （ m3） 備注 20xx 年 10 月 Ⅱ 1026 工作面 56700 25 56700 手動計量 20xx 年 11 月 Ⅱ 1026 工作面 52300 20 52300 手動計量 20xx 年 12 月 Ⅱ 1026 工作面 69200 19 69200 手動計量 20xx 年 1 月 Ⅱ 1026 機巷 72300 15 72300 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 38100 21 38100 手動計量 20xx 年 2 月 Ⅱ 1026 機巷 74400 17 74400 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 46800 20 46800 手動計量 20xx 年 3 月 Ⅱ 1026 機巷 59500 10 59500 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 47900 15 47900 手動計量 20xx 年 4 月 Ⅱ 1026 機巷 57100 9 57100 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 59200 10 59200 手動計量 20xx 年 5 月 Ⅱ 1026 機巷 54300 7 54300 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 54800 8 54800 手動計量 20xx 年 6 月 Ⅱ 1026 機巷 43500 5 43500 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 48400 6 48400 手動計量 20xx 年 7 月 Ⅱ 1026 機巷 41500 2 41500 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 21400 5 21400 手動計量 20xx 年 8 月 Ⅱ 1026 機巷 31200 31200 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 14300 2 14300 手動計量 20xx 年 9 月 Ⅱ 1026 機巷 38900 38900 手動計量 Ⅱ 1026 風巷 30200 30200 手動計量 合計 10120xx 瓦斯風排量 由于 預抽 鉆孔施工時間較長，鉆孔施工量大，須考慮鉆孔施工期間所涌出的瓦斯量。查閱 20xx 年 9 月至 20xx 年 6 月期間的通風資料，統(tǒng)計整理后 計算得到 各評價單元 內的順層預抽鉆孔在施工期間 內的風排瓦斯量 ， 計算得到 風排瓦斯總量為 。 匯總 各評價單元的 瓦斯抽采量及風排量， 具體數(shù)據(jù) 如表 52所示。 35 表 52 各評價單元 抽采量 及 風排瓦斯量匯總表 評價單元 風排瓦斯量 （ m3） 抽采瓦斯量 （ m3） 抽排瓦斯量 （ m3） 單元一 單元二 單元三 單元四 單元五 單元六 單元七 單元八 單元九 單元十 合計 殘余瓦斯含量 計算 殘余瓦斯含量按公式（ 2）計算： 0CY W G QW G?? （ 2） 式中： CYW —煤的殘余瓦斯含量， m3/t； 0W —煤的原始瓦斯含量， m3/t； Q —評價單元鉆孔抽排瓦斯總量， m3； G —評價單元參與計算煤炭儲量， t。 評價單元參與計算煤炭儲量 G 按公式（ 3）計算： 1 2 1 2( 2 ) ( )G L H H R l h h R m ?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 式中： L —評價單元煤層走向長度， m； l —評價單元抽采鉆孔控制范圍內煤層平均傾向長度， m； 1H 、 2H —分別為評價單元走向方向兩端巷道瓦斯預排等值寬度， m。如果無巷道則為 0； 1h 、 2h —分別為評價單元傾向方向兩側巷道瓦斯預排等值寬度，m。如果無巷道則為 0； 36 R —抽采鉆孔的有效影響半徑， m； m —評價單元平均煤層厚度， m； ? —評價單元煤的密度， t/m3。 對 Ⅱ 1026 工作面 各評價單元 進行分析，得到計算各評價單元內煤炭儲量的 參數(shù) ，具體 參數(shù)數(shù)據(jù) 見表 53。 53 Ⅱ 1026 工作面 計算 各評價單元 煤炭儲量參數(shù) 表 評價 單元 走向 長度 /m 傾向 寬度 /m 煤層 厚度 /m 抽采半徑 /m 密度 /g/cm3 H1 /m H2 /m h1 /m h2 /m 煤炭儲量G /t 單元一 79 260 5 0 18 18 18 單元二 121 108 5 0 0 0 18 單元三 556 96 5 0 0 0 18 單元四 117 88 5 0 0 18 0 單元五 67 101 5 0 0 18 0 24563 單元六 181 59 5 0 0 0 0 單元七 73 67 5 0 0 18 0 單元八 57 67 5 0 0 18 0 單元九 128 69 5 0 0 18 0 28014 單元十 217 61 5 0 0 18 0 39498 將 表 53 所示各評價單元參數(shù) 帶入 公式 （ 2）、（ 3）可 計算 得到 各評價單元瓦斯抽采后的殘余瓦斯含量，具體見表 54。 表 54 Ⅱ 1026 工作面各 評價單元殘余瓦斯含量計算表 評價 單元 原始瓦 斯含量 (m3/t) 瓦斯抽 排 總量 (m3) 煤炭 儲量 (t) 殘余瓦 斯含量 (m3/t) 順層鉆孔施工巷道 單元一 Ⅱ 1026 開切眼 單元二 Ⅱ 1026 機巷 單元三 Ⅱ 1026 機巷 單元四 Ⅱ 1026 上提風巷 單元五 24563 Ⅱ 1026 風聯(lián)巷 37 單元六 Ⅱ 1026 風聯(lián)巷 單元七 Ⅱ 1026 里段風巷 單元八 Ⅱ 1026 里段風巷 單元九 28014 Ⅱ 1024 軌道巷 單元十 39498 Ⅱ 1026 軌道巷 合計 注：根據(jù) Ⅱ 102 采區(qū) 煤層標高、瓦斯壓力和瓦斯含量之間的函數(shù) 關系 ，結合 Ⅱ 1026工作面煤層瓦斯賦存情況，利用各評價單元 的 平均標高 來計算其原始瓦斯含量 。 由 上 表 可 知 ， 各 評 價 單 元 內 抽 采 后 的 殘 余 瓦 斯 含 量 為~，小于 Ⅱ 102 采區(qū) 的 煤與瓦斯突出危險區(qū)域 劃分 對應煤層 標高的瓦斯含量 值 6m3/t，并且也小于《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的瓦斯含量臨界值 8m3/t。 檢驗 鉆孔效果考察情況 《防治煤與瓦斯突出規(guī) 定》第五十五條 “對穿層鉆孔 或順層鉆孔預抽區(qū)段 煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗 時 若區(qū)段寬度（兩側回采巷道間距加回采巷道外側控制范圍）未超過 120m，以及對預抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時若采煤工作面長度未超過120m，則沿采煤工作面推進方向每間隔 30~50m 至少布置 1 個檢驗測試點；若預抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的區(qū)段寬度或預抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的采煤工作面長度大于 120m 時，則在采煤工作面推進方向每間隔 30~50m，至少沿工作面方向布置 2 個檢驗測試點”。 Ⅱ 1026 工作面 共設計 70 個效果檢驗孔 ， 檢驗鉆孔具體參數(shù)見附錄，平面 布置 情況 如圖 52 所示 。 效檢鉆孔均按照設計要求進行施工，在施工過程中，未出現(xiàn)瓦斯異常等情況，鉆進過程中無頂鉆、夾鉆、噴孔等現(xiàn)象，鉆孔成型效果好。 38 圖 52 Ⅱ 1026 工作面效檢鉆孔布置 平面 圖 采用 直接法 瓦斯含量測定裝置進行煤層瓦斯含量測定， 殘余 瓦斯含量 變化范圍為 ~。 Ⅱ 1026 工作 面各評價單元殘余 瓦斯含量測定結果 最大值如 表 55 所示，所有檢驗鉆孔的瓦斯含量測定結果見附錄 。 表 55 Ⅱ 1026 工作面各評價單元 殘余瓦斯含量 最大值 匯總 表 評價單元 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 孔號 檢 39 檢 1 檢 20 檢 45 檢 54 檢 53 檢 57 檢 58 檢 61 檢 66 檢 67 瓦斯含量 (m3/t) 可解吸瓦斯含量 (m3/t) 由表 55 可知， 殘余瓦斯含量最大 值 為 ，可解吸瓦斯含量為 ~。對工作面長期預抽后，補測檢 20效檢鉆孔附近位置的殘余瓦斯含量，實測結果為 ， 小于《防治Ⅱ 1026 工 作面 Ⅱ 1026 機巷 Ⅱ 1026 軌道巷 Ⅱ 1026 上提風巷 Ⅱ 1026 風聯(lián)巷 Ⅱ 1026 切眼 Ⅱ 1026 里段風巷 Ⅱ 1026 外段風巷 39 煤與瓦斯突出規(guī)定》中的瓦斯含量臨界值 8m3/t，同時 小于 Ⅱ 102 采區(qū)煤與瓦斯突出危險區(qū)上限標高所 對應煤層瓦斯含量值 6m3/t。 可解吸瓦斯量 可解吸瓦斯含量的計算 可解吸瓦斯量 按公式 (4)計算 : j CY CCW W W?? （ 4） 式中：jW ─煤的可解吸瓦斯量， m3/t； CYW ─抽采瓦斯后煤層的殘余瓦斯含量， m3/t；