【正文】 C17+1865142C19+1+1865147C20+1865150C21+1865155注：本設計范圍內(nèi)C9煤層已采空；C10煤層采用修正后的實測值較為準確， m3/t；C19+CC21無測量值，采用最近的C17煤層含量值近似計算。三、煤層瓦斯壓力與突出危險性礦井實測煤層瓦斯壓力標高為+1865m（即一水平標高），CC10煤層埋深分別為100m和124m，實測煤層瓦斯壓力相對較高，礦井未作煤層突出危險性鑒定，應立即委托有資質(zhì)的機構(gòu)對各可采煤層進行突出危險性鑒定，如鑒定結(jié)果有突出危險性，則必須編制防治煤與瓦斯突出專項設計并對本抽采設計進行修編。礦井進入新采區(qū)、新水平時，每延深50m垂高應實測瓦斯壓力、含量和防突指標。四、瓦斯涌出量預測礦井開采面積將逐漸增加，礦井及工作面瓦斯涌出量將發(fā)生變化，結(jié)合礦井的實際情況和瓦斯資料，采用《礦井瓦斯涌出量預測方法》(AQ10182006)中的分源預測法對礦井最低開采標高+1700m各可采煤層采、掘工作面的瓦斯涌出量進行預測，同時按采、掘工作面的瓦斯涌出量最大值預測計算采區(qū)和礦井的瓦斯涌出量?；夭晒ぷ髅嫦鄬ν咚褂砍隽坑嬎鉸采=q1+q2式中：q采—回采工作面相對瓦斯涌出量，m3/t；q1—開采層相對瓦斯涌出量，m3/t；q2—鄰近層相對瓦斯涌出量，m3/t；(1)開采層相對瓦斯涌出量按下式計算：q1=K1K2K3(m/M)(W0Wc)式中：K1 —圍巖瓦斯涌出系數(shù)，； K2 —工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，用回采率（薄煤層回采率97%，中厚煤層回采率為95%，厚煤層回采率93%）的倒數(shù)來計算；K3—采區(qū)內(nèi)準備巷道預排瓦斯對開采層瓦斯涌出影響系數(shù)，由于本礦采用后退式回采，按以下公式計算：K3=(L2h)/L L —工作面長度，m，L=100m； h—掘進巷道預排等值寬度，m；取h=；則K3=；M—工作面采高，m；m—開采層厚度，m； W0—煤層原始瓦斯含量，m3/t； Wc—運出礦井后煤的殘存瓦斯含量，m3/t，按《礦井瓦斯涌出量預測方法》（AQ1018—2006）附錄C選取，高變質(zhì)煤瓦斯含量10m3/；瓦斯含量10m3/（）選取。本礦可采煤層為變質(zhì)程度較高的焦煤。海扎煤礦各煤層殘存瓦斯含量見表217。表217 海扎煤礦各煤層殘存瓦斯含量各開采層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果見表218。表218 各開采層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果表注：C21煤層屬硫份大于3%的高硫煤，本次設計不考慮開采。表中原煤瓦斯含量已減去表219中涌入開采層的瓦斯量。 (2)鄰近層相對瓦斯涌出量q2=式中：mi—第i個鄰近層煤層厚度，m；M—工作面采高，m；ηi—第i個鄰近層瓦斯排放率，%，根Woi—第i個鄰近層煤層原始瓦斯含量，m3/t；Wci—第i個鄰近層運煤層殘存瓦斯含量，m3/t。本礦井開采煤層為緩傾斜煤層，按由上至下順序開采，根據(jù)AQ10272006《煤礦瓦斯抽采規(guī)范》規(guī)定，受采動影響的鄰近煤層確定為：上鄰近層0～100m以內(nèi)的不可采煤層，下鄰近層為0～50m以內(nèi)的煤層。各煤層開采時鄰近層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果見表219。表219 各煤層開采時鄰近層相對瓦斯涌出量計算結(jié)果表（3）采煤工作面相對瓦斯涌出量q采＝q1＋q2各回采工作面瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2110。表2110 回采工作面瓦斯涌出量計算結(jié)果表掘進瓦斯涌出預測掘進瓦斯涌出分為掘進落煤和巷道煤壁兩部分，主要根據(jù)煤層瓦斯含量、掘進速度、煤層厚度、掘進斷面等影響因素進行綜合計算。掘進工作面瓦斯涌出量可以認為由兩部分組成。計算公式：q采=q3+q4①掘進巷道煤壁瓦斯涌出量q3＝ DVq0(2－1)式中：q3 —掘進巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min；D—巷道斷面內(nèi)暴露煤面的周邊長度，m。對于中厚煤層，D＝2m0，m0為煤層厚度；對于厚煤層，D=2h+b，h及b分別為巷道的高度及寬度；V—巷道平均掘進速度，m/min。巷道采用鉆爆法掘進，煤層斜巷掘進速度按月進度180m、半煤巖巷掘進速度按月進度150m計；采用機械化掘進工藝時，煤層平巷掘進速度按月進度350m、半煤巖巷掘進速度按月進度300m計；本礦回采巷道掘進速度為150m/月，即：。L—巷道長度，m，取800m；q0—暴露煤壁初始瓦斯涌出強度，m3/minm2。按下式計算：q0=[(Vr)2+]WoWo—煤層瓦斯含量m3/t；掘進工作面煤壁瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2111表2111 煤壁瓦斯涌出量計算結(jié)果表②掘進巷道落煤瓦斯涌出量q4= SVρ(XXc) 式中：q4 —掘進巷道落煤瓦斯涌出量，m3/min；S—掘進巷道見煤面積，m2；V—巷道平均掘進速度，m/min；ρ—煤的密度，t/ m3；X—煤層原始瓦斯含量，m3/t；Xc—煤的殘存瓦斯含量，m3/t。掘進工作面落煤瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2112。表2112 落煤瓦斯涌出量計算結(jié)果表③掘進巷道的瓦斯涌出總量為：Q掘＝q3+ q4式中：Q掘 —掘進巷道瓦斯涌出總量，m3/min。掘進工作面絕對瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2113。表2113 掘進工作面絕對瓦斯涌出量計算結(jié)果匯總表生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量q區(qū)=式中：q區(qū)—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), ； q采i—第i個工作面相對瓦斯涌出量，m3/t。 Ai—第i個回采工作面日產(chǎn)量，t。 q掘i—第i個掘進工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min； Ao—生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t。生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，含掘進煤，每個采區(qū)按照布置一個采煤工作面、二個煤巷掘進工作面考慮。生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2—1—14。表2—1—14 一個生產(chǎn)采區(qū)瓦斯涌出量計算結(jié)果表礦井瓦斯涌出量礦井相對瓦斯涌出量按下式計算： 式中：q井 —礦井相對瓦斯涌出量，m3/t； K″—已采采空區(qū)瓦斯涌出系數(shù)，； q區(qū)i—第i個生產(chǎn)采區(qū)相對瓦斯涌出量，m3/t； A0i —第i個生產(chǎn)采區(qū)平均日產(chǎn)量，t；本礦井設計生產(chǎn)能力為15萬t/a，根據(jù)前面的論述，設計由兩個采區(qū)、兩個炮采工作面保產(chǎn)，因此，礦井瓦斯涌出量計算結(jié)果見表2115。表2—1—15 礦井瓦斯涌出量計算結(jié)果表 根據(jù)上述礦井瓦斯涌出量的預測結(jié)果，海扎煤礦為高瓦斯礦井。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦建設項目安全設施設計審查和竣工驗收規(guī)范》（AQ10552008）等相關規(guī)程、規(guī)范之規(guī)定，必須進行瓦斯抽采。第二節(jié) 瓦斯儲量計算瓦斯儲量系指煤田開發(fā)過程中，能夠向開采空間排放瓦斯的煤巖層賦存的瓦斯總量。瓦斯儲量計算范圍：除井田范圍內(nèi)各可采煤層參與瓦斯儲量計算范圍以外，還應包括受開采層采動影響的向礦井涌出瓦斯的不可采煤層和圍巖。Wk=W1+W2+W3W1＝W2＝W3＝ K（W1 + W2 ）式中：Wk—礦井瓦斯儲量，m3；W1—可采煤層瓦斯儲量總和，m3；W2—可采煤層采動影響范圍內(nèi)的不可采鄰近煤層的瓦斯儲量總和，m3；W3—圍巖瓦斯儲量，m3。A1i——礦井可采煤層i的資源量（萬t）；X1i——礦井可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；A2i——受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層i的資源量（萬t），采動影響范圍：上臨近層取0～100m，緩傾斜煤層下臨近層取0～50m；X2i——受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層i的瓦斯含量（m3/t）；K——圍巖瓦斯儲量系數(shù)，～；當圍巖瓦斯很小時，可取W3＝0，若含瓦斯量較多時，可按經(jīng)驗取值或?qū)崪y確定。由于地質(zhì)報告未提供礦區(qū)范圍內(nèi)不可采煤層的資源量和瓦斯含量，無法計算受采動影響后能夠向開采空間排放的各不可采煤層的瓦斯儲量。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設計編制提綱》，礦井瓦斯儲量包括可采煤層、不可采煤層以及圍巖中所賦存的瓦斯，其計算公式如下： Wc＝(K1K2)229。AiXi式中：Wc——礦井瓦斯儲量，Mm3；K1——不可采鄰近層瓦斯儲量系數(shù)，按含煤地層中不可采煤層厚度系數(shù)確定。根據(jù)地質(zhì)報告資料，礦區(qū)范圍內(nèi)含煤25～43層，一般為35層，～，，％；同時考慮不可采高硫煤C21的影響及不可采臨近層賦存不穩(wěn)定等因素，；K2——圍巖瓦斯儲量系數(shù)，；Ai——第i個可采煤層煤炭資源量，Mt；Xi——第i個可采煤層平均瓦斯含量，m3/t；根據(jù)“云煤規(guī)【2009】3號”審查批復的“海扎煤礦擴建初步設計”，礦井保有資源量為934萬t。海扎煤礦的瓦斯儲量計算結(jié)果見表221。表221 礦井瓦斯儲量計算表注：本次設計計算結(jié)果不包括不可采高硫煤C21。第三節(jié) 可抽量預測一、瓦斯抽采率根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ10262006)的規(guī)定：“突出煤層工作面采掘作業(yè)前必須將控制范圍內(nèi)煤層的瓦斯含量降到煤層始突深度的瓦斯含量以下或?qū)⑼咚箟毫档矫簩邮纪簧疃鹊拿簩油咚箟毫σ韵?。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下，(表壓)以下?！北驹O計中，暫按照將煤層瓦斯含量降到8m3/t以下作為控制指標，進行測算。回采工作面平行鉆孔瓦斯抽采率預計可以達到30％，掘進工作面瓦斯抽采率預計可以達到30％，鄰近層鉆孔抽采抽采率可以達到3060%，半封閉采空區(qū)瓦斯抽采率預計可以達到30％，老采空區(qū)瓦斯抽采率預計可達到15％左右。二、可抽瓦斯量計算礦井可抽瓦斯量是指礦井瓦斯儲量中在當前技術水平下能被抽出來的最大瓦斯量。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采工程設計規(guī)范》可知：W抽＝WK可式中 W抽——可抽瓦斯量，Mm3；W——瓦斯儲量，Mm3；K可——可抽系數(shù)；K可＝K1K2K3K1＝K4(XXk)247。X式中：K1——瓦斯涌出程度系數(shù)；K4——瓦斯涌出程度系數(shù)；因海扎煤礦的瓦斯涌出主要來自于開采層和鄰近層。所以今后的瓦斯抽采除開采層瓦斯抽采外，還需布置鄰近層瓦斯抽采，取K4＝。X——煤層原始瓦斯含量，m3/t；Xk——運到地面煤的殘存瓦斯含量，m3/t，見217； K2——負壓抽采時抽采作用系數(shù)，K2＝；K3——礦井瓦斯抽采率，%。預抽煤層瓦斯時，可取25％～45％；抽采上下臨近層瓦斯時，可取30％～60％。根據(jù)表212中各煤層的鉆孔流量衰減系數(shù)及煤層透氣性系數(shù)，海扎煤礦各煤層屬于可以抽采類型，根據(jù)國內(nèi)其他類似礦井經(jīng)驗并采取措施，預計礦井瓦斯抽采率K3=%(見第三章第三節(jié))。對海扎煤礦各煤層的瓦斯可抽量預測結(jié)果見表232。表232 礦井瓦斯可抽量預測表第四節(jié) 礦井瓦斯來源分析一、礦井瓦斯賦存狀況瓦斯在煤體中存在的狀態(tài)有二種：一種叫游離狀態(tài)，一種叫吸附狀態(tài)。在天然條件下，煤體中以吸附狀態(tài)貯存的瓦斯約占90%，以游離狀態(tài)貯存的占10%，總體來說，瓦斯絕大部份是以吸附狀態(tài)存在的。礦區(qū)范圍內(nèi)可采煤層均屬主焦煤，煤化程度相對較高，瓦斯含量相對較高。根據(jù)礦井開采煤層厚度，本次抽采設計涉及開采及其影響范圍內(nèi)的煤層屬薄至厚煤層，從煤層厚度來說，煤層瓦斯含量相對較高，根據(jù)煤層產(chǎn)狀，煤層在地面有露頭，煤層瓦斯相對較易逸散，煤層屬緩傾斜煤層，煤層瓦斯不易逸散。礦井區(qū)內(nèi)總體而言構(gòu)造復雜程度屬復雜類型，煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，從礦區(qū)構(gòu)造看，瓦斯含量穩(wěn)定，各個區(qū)域變化較大，從煤層頂?shù)装蹇?，瓦斯相對不易逸散。本次抽采設計最低開采標高+1865m，本次抽采設計開采深度最大達150m，埋藏深度對瓦斯含量影響較大。二、瓦斯涌出的形式礦井歷年瓦斯等級鑒定均為高瓦斯礦井，本次礦井瓦斯涌出量預測結(jié)果為高瓦斯礦井。 本礦井瓦斯為普通涌出形式，如果經(jīng)鑒定煤層有突出危險性，還應考慮可能有瓦斯噴出、瓦斯突出等特殊涌出形式。三、礦井瓦斯來源礦井瓦斯來源是確定抽采方法的主要依據(jù)，因此，應盡量詳細地做好以下測量工作：①必須測定出掘進、采煤與采空區(qū)的瓦斯涌出量分別占全礦井瓦斯涌出量的比例；②應判斷出采區(qū)工作面的瓦斯主要來自本煤層還是鄰近層。一般把回采工作面老頂初次冒落前的平均瓦斯涌出量認為是本煤層的瓦斯涌出量，而將老頂初次冒落后的平均瓦斯涌出增加量認為是鄰近層的瓦斯涌出量。由于本礦井無法提供礦井瓦斯來源分析資料，所以本設計根據(jù)礦井瓦斯涌出量預測結(jié)果分析瓦斯來源。一、礦井瓦斯來源及涌出量構(gòu)成海扎煤礦布置2個炮采工作面、4個煤巷炮掘工作面。礦井瓦斯來源由以下三個部分組成：回采工作面的瓦斯涌出、掘進工作面的瓦斯涌出和采空區(qū)（包括圍巖及鄰近層）的瓦斯涌出。各瓦斯源涌出的瓦斯占礦井瓦斯涌出的比例與礦井的開采深度和礦井的生產(chǎn)接續(xù)布局、采掘強度等有關，現(xiàn)以瓦斯涌出量較大的C10煤層為例分析礦井瓦斯涌出來源及涌出構(gòu)成，詳見表241。表241 礦井瓦斯涌出量構(gòu)成表項目礦井合計C10煤采煤面C10煤掘進面采空區(qū)瓦斯涌出量相對量（m3/t）絕對量（m3/min）絕對量（m3/min）絕對量（m3/min）絕對量（m3/min）所占比例(％)100二、回采工作面瓦斯來源及涌出量構(gòu)成回采工作面瓦斯來源包括開采層和鄰近層（包括圍巖）瓦斯兩大部分，在進行瓦斯預測時已經(jīng)將圍巖瓦斯涌出記入開采層瓦斯涌出中，本礦井開采C10煤層時，，%，%，主要是因為C10煤層有影響的鄰近煤層多達3個且層間距較小。由此可見C10煤層回采時，鄰近層對回采工作面的