【導(dǎo)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(kāi)采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目姓名工作單位學(xué)位職稱(chēng)簽字。陳海棟中國(guó)礦業(yè)大學(xué)博士生。陳明義中國(guó)礦業(yè)大學(xué)碩士生。審核王海鋒中國(guó)礦業(yè)大學(xué)博士副教授。審批程遠(yuǎn)平中國(guó)礦業(yè)大學(xué)博士教授。報(bào)告編寫(xiě)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(jī)巷掘進(jìn)工作面發(fā)生煤與瓦斯突出事故（），此后，10煤層升級(jí)為煤與瓦斯突出煤層。隨后，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

　　

【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(hào)為 29~101，經(jīng)計(jì)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(jìn)行評(píng)價(jià)。 如圖 51所示，分別劃分為評(píng)價(jià)單元九及評(píng)價(jià)單元十。 評(píng)價(jià)單元九的傾向平均長(zhǎng) 69m，走向平均長(zhǎng) 128m，其順層鉆孔預(yù)抽最長(zhǎng)時(shí)間為 177天，預(yù)抽最短時(shí)間為 141天；評(píng)價(jià)單元十的傾向平均長(zhǎng) 61m，走向平均長(zhǎng) 217m，其順層鉆孔預(yù)抽最長(zhǎng)時(shí)間為 137天，預(yù)抽最短時(shí)間為 111天。 29~58鉆孔控制區(qū)域預(yù)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(yù)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(píng)價(jià)單元 九 ，將 59~101鉆孔控制區(qū)域（傾向 61m，走向 217m）劃為評(píng)價(jià)單元 十 。 （ 7） Ⅱ 1024軌道巷至 Ⅱ 1026外段風(fēng)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(fēng)巷 10煤層區(qū)域 傾向平均長(zhǎng)度為 39m，走向平均長(zhǎng)度為 285m。 根據(jù)《煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定》中關(guān)于巷道預(yù)排瓦斯等值寬度的要求， 巷道煤壁暴露時(shí)間已遠(yuǎn)超過(guò) 300天，巷道預(yù)排等值寬度可按 18m計(jì)算 ，Ⅱ 1024軌道巷及 Ⅱ 1026外段風(fēng)巷區(qū)域在巷道的預(yù)排寬度內(nèi)，認(rèn)為已消除突出危險(xiǎn)性 。因此， 可將此區(qū)域劃為一個(gè)評(píng)價(jià)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(yùn)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(jì)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(jì)劃；瓦斯抽采工程均按設(shè)計(jì)施工；礦井建立了瓦斯抽采工程驗(yàn)收制度，每個(gè)鉆場(chǎng)鉆孔及巷道抽采工程結(jié)束后，認(rèn)真落實(shí)驗(yàn)收管理；為規(guī)范礦井瓦斯抽采達(dá) 標(biāo)評(píng)判工作，礦構(gòu)建了瓦斯抽采自評(píng)價(jià)方法方法體系，制定了《工作面瓦斯抽采達(dá)標(biāo)自評(píng)價(jià)細(xì)則》，建立完善了礦井瓦斯抽采管理制度；為強(qiáng)化瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定工作，礦井建立了防突參數(shù)實(shí)驗(yàn)室，符合標(biāo)準(zhǔn)要求的抽采效果評(píng)判相關(guān)測(cè)試條件。 抽放泵及抽放管路參數(shù) 機(jī)巷及切眼順層孔采用地面抽采系統(tǒng)進(jìn)行抽采，風(fēng)巷順層鉆孔采用 Ⅱ 102 采區(qū) 移動(dòng)泵進(jìn)行抽采， 鉆孔施工完畢之后采用注漿封孔方法，一般是當(dāng)天封孔， 當(dāng)天 合茬抽采，孔口抽采負(fù)壓不低于 13kPa。 地面鉆孔抽采系統(tǒng)： 抽采泵型號(hào)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(dòng)抽采系統(tǒng)： 抽采泵型號(hào)為 2BE1303 型 ，抽采管路直徑為 250mm、 200mm，長(zhǎng)度為 2120m。 瓦斯抽采 量 及風(fēng)排量 瓦斯抽采量 根據(jù)抽采系統(tǒng)參數(shù)測(cè)定數(shù)據(jù)資料，對(duì) 每 個(gè)月份的瓦斯 抽采情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)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(jì)見(jiàn)表 51。結(jié)合單孔每日抽采計(jì)量數(shù)據(jù)，計(jì)算每個(gè)評(píng)價(jià)單元中各鉆孔自封孔抽采至截止日期內(nèi)的瓦斯抽采量，匯總整理后分別 計(jì)算 得到各評(píng)價(jià)單元的 瓦斯 抽采 量，見(jiàn)表 52 所示。 34 表 51 瓦斯抽 采 量統(tǒng)計(jì)表 日期 地點(diǎn) 抽采負(fù)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(dòng)計(jì)量 20xx 年 11 月 Ⅱ 1026 工作面 52300 20 52300 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 12 月 Ⅱ 1026 工作面 69200 19 69200 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 1 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 72300 15 72300 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 38100 21 38100 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 2 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 74400 17 74400 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 46800 20 46800 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 3 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 59500 10 59500 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 47900 15 47900 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 4 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 57100 9 57100 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 59200 10 59200 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 5 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 54300 7 54300 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 54800 8 54800 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 6 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 43500 5 43500 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 48400 6 48400 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 7 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 41500 2 41500 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 21400 5 21400 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 8 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 31200 31200 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 14300 2 14300 手動(dòng)計(jì)量 20xx 年 9 月 Ⅱ 1026 機(jī)巷 38900 38900 手動(dòng)計(jì)量 Ⅱ 1026 風(fēng)巷 30200 30200 手動(dòng)計(jì)量 合計(jì) 10120xx 瓦斯風(fēng)排量 由于 預(yù)抽 鉆孔施工時(shí)間較長(zhǎng)，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(fēng)資料，統(tǒng)計(jì)整理后 計(jì)算得到 各評(píng)價(jià)單元 內(nèi)的順層預(yù)抽鉆孔在施工期間 內(nèi)的風(fēng)排瓦斯量 ， 計(jì)算得到 風(fēng)排瓦斯總量為 。 匯總 各評(píng)價(jià)單元的 瓦斯抽采量及風(fēng)排量， 具體數(shù)據(jù) 如表 52所示。 35 表 52 各評(píng)價(jià)單元 抽采量 及 風(fēng)排瓦斯量匯總表 評(píng)價(jià)單元 風(fēng)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(jì) 殘余瓦斯含量 計(jì)算 殘余瓦斯含量按公式（ 2）計(jì)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(píng)價(jià)單元鉆孔抽排瓦斯總量， m3； G —評(píng)價(jià)單元參與計(jì)算煤炭?jī)?chǔ)量， t。 評(píng)價(jià)單元參與計(jì)算煤炭?jī)?chǔ)量 G 按公式（ 3）計(jì)算： 1 2 1 2( 2 ) ( )G L H H R l h h R m ?? ? ? ? ? ? ? （ 3） 式中： L —評(píng)價(jià)單元煤層走向長(zhǎng)度， m； l —評(píng)價(jià)單元抽采鉆孔控制范圍內(nèi)煤層平均傾向長(zhǎng)度， m； 1H 、 2H —分別為評(píng)價(jià)單元走向方向兩端巷道瓦斯預(yù)排等值寬度， m。如果無(wú)巷道則為 0； 1h 、 2h —分別為評(píng)價(jià)單元傾向方向兩側(cè)巷道瓦斯預(yù)排等值寬度，m。如果無(wú)巷道則為 0； 36 R —抽采鉆孔的有效影響半徑， m； m —評(píng)價(jià)單元平均煤層厚度， m； ? —評(píng)價(jià)單元煤的密度， t/m3。 對(duì) Ⅱ 1026 工作面 各評(píng)價(jià)單元 進(jìn)行分析，得到計(jì)算各評(píng)價(jià)單元內(nèi)煤炭?jī)?chǔ)量的 參數(shù) ，具體 參數(shù)數(shù)據(jù) 見(jiàn)表 53。 53 Ⅱ 1026 工作面 計(jì)算 各評(píng)價(jià)單元 煤炭?jī)?chǔ)量參數(shù) 表 評(píng)價(jià) 單元 走向 長(zhǎng)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?jī)?chǔ)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(píng)價(jià)單元參數(shù) 帶入 公式 （ 2）、（ 3）可 計(jì)算 得到 各評(píng)價(jià)單元瓦斯抽采后的殘余瓦斯含量，具體見(jiàn)表 54。 表 54 Ⅱ 1026 工作面各 評(píng)價(jià)單元?dú)堄嗤咚购坑?jì)算表 評(píng)價(jià) 單元 原始瓦 斯含量 (m3/t) 瓦斯抽 排 總量 (m3) 煤炭 儲(chǔ)量 (t) 殘余瓦 斯含量 (m3/t) 順層鉆孔施工巷道 單元一 Ⅱ 1026 開(kāi)切眼 單元二 Ⅱ 1026 機(jī)巷 單元三 Ⅱ 1026 機(jī)巷 單元四 Ⅱ 1026 上提風(fēng)巷 單元五 24563 Ⅱ 1026 風(fēng)聯(lián)巷 37 單元六 Ⅱ 1026 風(fēng)聯(lián)巷 單元七 Ⅱ 1026 里段風(fēng)巷 單元八 Ⅱ 1026 里段風(fēng)巷 單元九 28014 Ⅱ 1024 軌道巷 單元十 39498 Ⅱ 1026 軌道巷 合計(jì) 注：根據(jù) Ⅱ 102 采區(qū) 煤層標(biāo)高、瓦斯壓力和瓦斯含量之間的函數(shù) 關(guān)系 ，結(jié)合 Ⅱ 1026工作面煤層瓦斯賦存情況，利用各評(píng)價(jià)單元 的 平均標(biāo)高 來(lái)計(jì)算其原始瓦斯含量 。 由 上 表 可 知 ， 各 評(píng) 價(jià) 單 元 內(nèi) 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(xiǎn)區(qū)域 劃分 對(duì)應(yīng)煤層 標(biāo)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(yàn) 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(duì)穿層鉆孔 或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段 煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗(yàn) 時(shí) 若區(qū)段寬度（兩側(cè)回采巷道間距加回采巷道外側(cè)控制范圍）未超過(guò) 120m，以及對(duì)預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)若采煤工作面長(zhǎng)度未超過(guò)120m，則沿采煤工作面推進(jìn)方向每間隔 30~50m 至少布置 1 個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)；若預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯區(qū)域防突措施的區(qū)段寬度或預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施的采煤工作面長(zhǎng)度大于 120m 時(shí)，則在采煤工作面推進(jìn)方向每間隔 30~50m，至少沿工作面方向布置 2 個(gè)檢驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)”。 Ⅱ 1026 工作面 共設(shè)計(jì) 70 個(gè)效果檢驗(yàn)孔 ， 檢驗(yàn)鉆孔具體參數(shù)見(jiàn)附錄，平面 布置 情況 如圖 52 所示 。 效檢鉆孔均按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中，未出現(xiàn)瓦斯異常等情況，鉆進(jìn)過(guò)程中無(wú)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(cè)定裝置進(jìn)行煤層瓦斯含量測(cè)定， 殘余 瓦斯含量 變化范圍為 ~。 Ⅱ 1026 工作 面各評(píng)價(jià)單元?dú)堄?瓦斯含量測(cè)定結(jié)果 最大值如 表 55 所示，所有檢驗(yàn)鉆孔的瓦斯含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)附錄 。 表 55 Ⅱ 1026 工作面各評(píng)價(jià)單元 殘余瓦斯含量 最大值 匯總 表 評(píng)價(jià)單元 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 孔號(hào) 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(duì)工作面長(zhǎng)期預(yù)抽后，補(bǔ)測(cè)檢 20效檢鉆孔附近位置的殘余瓦斯含量，實(shí)測(cè)結(jié)果為 ， 小于《防治Ⅱ 1026 工 作面 Ⅱ 1026 機(jī)巷 Ⅱ 1026 軌道巷 Ⅱ 1026 上提風(fēng)巷 Ⅱ 1026 風(fēng)聯(lián)巷 Ⅱ 1026 切眼 Ⅱ 1026 里段風(fēng)巷 Ⅱ 1026 外段風(fēng)巷 39 煤與瓦斯突出規(guī)定》中的瓦斯含量臨界值 8m3/t，同時(shí) 小于 Ⅱ 102 采區(qū)煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)上限標(biāo)高所 對(duì)應(yīng)煤層瓦斯含量值 6m3/t。 可解吸瓦斯量 可解吸瓦斯含量的計(jì)算 可解吸瓦斯量 按公式 (4)計(jì)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；