发布时间 : 星期三 文章主焦煤矿抽放设计说明书修改更新完毕开始阅读99437ea8524de518964b7de6
A0——生产采区平均日产量，t。 2.1.1.4 矿井瓦斯涌出量预测
矿井瓦斯涌出量为矿井内全部生产采区和已采采空区瓦斯涌出量之和，由下式计算：
?n?K?????q区iA0i??i?1? （2-11） q井?n?A0ii?1 式中：
q井——矿井相对瓦斯涌出量，m3/t；
q区i——第i个生产采区相对瓦斯涌出量，m3/t； A0i——第i个生产采区平均日产量，t；
K??——已采采空区瓦斯涌出系数；对于单一煤层，K???1.15~1.25，对于近距离煤
层群，K???1.25~1.45。
2.1.2 瓦斯涌出量预测基础数据
根据主焦煤矿二1煤层瓦斯基础参数，结合采掘工艺，预测将来为满足60万t/a产量21采区和22采区同时生产、21采区结束后22采区和23采区同时生产、22采区结束后23采区和31采区同时生产的矿井瓦斯涌出量。 2.1.2.1 瓦斯基础参数
根据中国矿业大学提供的《主焦煤业有限责任公司-350以上水平二1煤层瓦斯参数研究报告》可知：
(1) 应用M-Ⅱ型胶囊—压力粘液封孔、速凝膨胀水泥封孔测定煤层瓦斯压力技术，在-350-350消防库、-350水仓绞车房处施工了2个测压孔，测得二1煤层瓦斯压力，见表2-2。
(2) 测定了二1煤层煤样的瓦斯吸附常数a、b值，并测算了二1煤层的瓦斯含量，结果见2-3、表2-4。
(3) 测定了二1煤层煤样的孔隙率，测定结果见表2-5。
根据主焦井田附近地勘钻孔二1煤层瓦斯含量（见表1-5）有：煤层标高界于-77.97～-433.80m，沼气含量为2.68～9.16 ml/g·r，平均沼气含量为6.29 ml/g·r。
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综合已知数据预计二1煤层今后开采范围内二1煤层平均原始瓦斯含量为7m3/t。根据中国矿业大学提供的《主焦煤业有限责任公司-350以上水平二1煤层瓦斯参数研究报告》，主焦煤矿二1煤层工业分析结果取Mad=0.85%，Aad=12.62%，Vdaf=18.48%。
表2-2 二1 煤层瓦斯压力测定结果汇总表 封孔真方见煤标地面标孔深 角度 长度(m) 位角 高(m) 高(m) (m) 24.0 13.5 12° -25° -375.0 241.0 钻孔 位置 -350消防库 -350水仓绞车房 测压煤 层编号 二1 瓦斯压力(MPa) 0.29 绝对瓦斯压力(MPa) 0.39 二1 57.0 17.5 38° -26° -360.1 241.0 0.13 0.23 表2-3 -350消防库处二1煤样吸附常数a，b值
取样 地点 1/a 1/ab 水分Mad(%) 0.85 灰分Aad(%) 12.62 不考虑灰分水分 a值 b值 3(m/t) (MPa-1) 23.31 1.08 考虑灰分水分 a值 b值 3(m/t) (MPa-1) 26.94 1.08 -350消防库二1煤层0.0429 煤样 0.3980 表2-4 二1煤层含量测算结果表
煤样编号 -350消防库二1煤层处 绝对瓦斯 压力(MPa) 吸附量(m3/t) 游离量(m3/t) 总含量(m3/t) 0.39 6.65 0.09 6.74 表2-5 二1煤层煤样真、视比重和孔隙率测试结果 取样地点 -350消防库 （1#测压孔） -350水仓绞车房 煤层编号 真比重 (g/cm3) 1.4301 1.4356 视比重 (g/cm3) 1.3725 1.3745 孔隙率 （%） 4.03 4.26 二1煤层 二1煤层
2.1.2.2 煤层基础参数
二
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煤层是主焦煤矿的主要可采煤层，区内钻孔和矿井采掘工程揭露该煤层厚度为
3.1～7.4m，平均6.2m，煤层厚度较稳定。根据《煤矿瓦斯抽采基本指标》AQ1024-2006规定的残存瓦斯含量计算公式可推算主焦煤矿的煤在标准大气压下的残存瓦斯含量为1.83 m3/t
2.1.2.3 采掘工作面参数
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矿井以2个采区2个回采工作面、4个掘进工作面保证矿井的设计生产能力。 煤巷掘进工作面断面为梯形，采用金属支架支护，净断面6.3m2，掘进断面7.7 m2。采用放炮落煤掘进工艺，月进尺150m，日产量51t。
回采工作面斜长120m，日产量1000t，炮采放顶煤工艺，采高6.2m，回采率85%。巷道瓦斯排放带宽度10.5m。 2.1.2.4采空区瓦斯涌出系数
生产采区采空区瓦斯涌出系数K?、已采采区采空区瓦斯涌出系数K??均取1.25。
2.1.3 瓦斯涌出量预测结果
为满足矿井设计生产能力，两采区同时生产时矿井瓦斯涌出量预测结果如表2-6所示。
表2-6 主焦煤矿瓦斯涌出量预测结果
瓦斯涌出量 绝对瓦斯涌出量 （m3/min） 相对瓦斯涌出量 （m3/t） 1个掘进工作面 1.87 1个回采工作面 6.86 9.88 1个生产采区 13.25 19.08 全矿井 33.13 23.85
2.2 矿井瓦斯抽放的必要性
根据《煤矿安全规程》（2006）第一百四十五条、《矿井瓦斯抽采管理规范》（煤安字[1997]第189号）第9条、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027—2006）第4.1条、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026—2006）第3条的有关规定，有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统：
（1）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。
（2）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的： ①大于或等于40m3/min；
②年产量1.0~1.5Mt的矿井，大于30m3/min； ③年产量0.6~1.0Mt的矿井，大于25m3/min； ④年产量0.4~0.6Mt的矿井，大于20m3/min； ⑤年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。
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（3）开采有煤与瓦斯突出危险煤层的。
目前，主焦煤矿鉴定为高瓦斯矿井，矿井瓦斯涌出量还没达到25m3/min，单个采煤工作面和单个掘进工作面的的瓦斯涌出量也还没有达到5m3/min和3m3/min。但是，随着主焦煤矿技术改造的推进，矿井产量将会增加，开采深度将会加深，瓦斯含量将会增大。按照分源预测法预测双采区(2个采煤工作面、4个掘进工作面)同时生产时，单个掘进工作面绝对瓦斯涌出量达到1.87m3/min，单个回采工作面的绝对瓦斯涌出量将达到6.86m3/min，单个采区瓦斯涌出量13.25m3/min，矿井绝对瓦斯涌出量将达到33.13m3/min。因此，主焦煤矿建立地面固定抽采瓦斯系统是必要的。
2.3 矿井瓦斯抽放的可行性
根据《矿井瓦斯抽采管理规范》（煤安字[1997]第189号）第19条、《煤矿瓦斯抽放规范》（AQ1027—2006）第7.2.1条的有关规定，衡量未卸压的原始煤层瓦斯抽放可行性指标有2个：煤层透气性系数(λ)，钻孔瓦斯流量衰减系数（α）。按λ、α判定本煤层瓦斯抽放可行性标准如表2-7示。
目前，主焦煤矿没有测定过钻孔瓦斯流量衰减系数。根据中国矿业大学提供的《主焦煤业有限责任公司-350以上水平二1煤层瓦斯参数研究报告》，实测二1煤层透气性系数λ结果为：31.78 m2/(MPa2.d)；为容易抽放煤层。
因此，主焦煤矿瓦斯抽放是可行的。从抽放效果的角度考虑，建议矿方进一步对钻孔瓦斯流量衰减系数（α）进行测试，或者利用现有的条件进行试抽放和抽放考察,确定出一套行之有效的抽放技术，达到不但可行、而且高效的抽放瓦斯。
表2-7 本煤层预抽瓦斯难易程度分类表 煤层透气系数 钻孔瓦斯流量衰减系数 抽放难易程度 α（d-1） λ（m2/MPa2·d） 容易抽放 可以抽放 较难抽放
<0.003 0.003～0.05 >0.05 >10 10～0.1 <0.1
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