1450运输石门揭C1煤层消突评价报告.docx
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1450运输石门揭C1煤层消突评价报告
目录
第一章评价范围及过程1
第二章基本情况3
第一节 预评价工作面基本情况3
第二节矿井瓦斯抽放系统5
第三节其它5
第三章区域防突措施8
第一节区域突出危险性预测8
第二节区域防突措施8
第四章区域措施效果检验及评价过程14
第五章评价结论15
1450运输石门揭C1煤层
消突效果评价报告
第一章评价范围及过程
1、评价范围
1450运输石门掘进工作面从1450运输石门联络巷距C1煤层底板法向距离为16m。
煤层走向286°,倾角79°,煤层平均厚度2.0m。
本次评价范围针对1450运输石门揭C1煤层巷道轮廓线外上部12m、左帮12m、右帮12m,下部6米范围掘进区域煤层。
2、评价依据
《煤矿安全规程》(2016版);
《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006);
《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006);
《防治煤与瓦斯突出规定》;
《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》(安监总煤装[2011]163号)等;
《1450运输石门揭C1煤层防突设计》;
水城县阿戛凉水沟煤矿《开采方案设计(变更)及安全专篇》;
3、评价过程简述
根据已采取的区域防突措施,其措施的控制范围及经抽放后的煤层残余瓦斯含量符合《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行评价。
成立评价、评审组织机构
分别成立评价组和评审组对1450运输石门揭露C1煤层区域进行评价。
1)评价组
组 长:
总工程师 任青山
成 员:
通风工程师李献书
地测副总黄建法
防突队长屈向群
2)评审组成员
组 长:
矿长张立辉
成 员:
安全矿长周训安
生产矿长杨正球
通防队长 屈向群
地测副总黄建法
调度主任徐德安
项目分工
评价组:
生产科负责收集整理工作面瓦斯地质资料,落实工作面的布置;通防科负责完善通风系统及防突设施;抽采队负责措施贯彻。
通风队执行好安全防护措施;通防科负责资料的收集、整理及报告的编制;抽采队负责区域防突措施和局部综合防突措施的实施;安全科负责监督各项措施的实施;矿总工程师负责组织报告的评价。
评审组:
负责审查报告,提出并落实报告中未完善的措施及资料,交组长审核后定稿。
第二章基本情况
第一节 预评价工作面基本情况
1、煤层及工作面相对位置
1450运输石门掘进工作面从1450运输石门联络巷距C1煤层底板法向距离为16m。
煤层走向286°,倾角79°,煤层平均厚度2.0m。
总工程量约20m。
2、工作面掘进参数
(1)巷道毛断面宽3.8m,高3.3m,毛断面11m2;净断面宽3.6m,高3.2m,净断面10.12m2。
(2)支护形式:
锚网喷支护,锚杆规格:
φ20mm×2000mm,锚杆间排距0.8×0.8m,喷浆厚度不低于0.1m。
(3)顶板破碎地带采用锚网+锚索+喷浆(或U型钢锚网喷)支护方式。
地表位于半山腰,对应地表没有河流、水库等水体影响.
4、煤层瓦斯地质情况
1)煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2012年8月14日提交的《水城县阿戛凉水沟煤矿煤层爆炸性鉴定报告》,C1煤层具有爆炸性。
按煤层具有煤尘爆炸性管理。
在掘进期间必须采取防止煤尘爆炸措施。
2、煤的自燃性
根据贵州省煤田地质局实验室2012年8月14日提交的《水城县阿戛凉水沟煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告》,凉水沟煤矿C1煤层煤炭自燃倾向为Ⅰ级,属自燃煤层。
C1煤层按自燃倾向性按Ⅰ类自燃煤层进行管理。
1450运输石门在掘进过程中必须采取防止煤层自燃发火的措施。
3、工作面掘进地质说明书(表一)
概
况
煤层名称
C1#
水平名称
+1450m区段
采区名称
一采区
工作面名称
1450运输石门
地面标高
+1665~+1680m
工作面标高
+1450m
地面位置
地表位于半山腰,对应地表没有河流、水库等水体影响
巷道位置及四邻采掘情况
1450运输石门位于主井以南、沿289°方位掘进,巷道标高1450m。
煤层
煤层总厚
煤层结构
煤层倾角
85—88°
平均厚
2.0m
简单
煤层顶
底板
煤层顶底板
岩石名称
厚度(m)
岩性特征
顶板
粉砂岩
2.5—8.2
节理较发育,较稳定
底板
泥岩
25—30
节理较发育,稳定
地质
构造
本评价范围内无构造。
区域预测情况
煤层瓦斯压力P=0.288MPa,煤层瓦斯含量W=8.8080m3/t
影响采掘的其它地质情况
瓦斯
矿井绝对瓦斯涌出量为9.71m3/min(查《安全专篇》得知)。
煤尘
C1煤层按有爆炸性管理。
煤的自燃
C1煤层为Ⅰ类,按自燃煤层管理。
矿井最大涌水量
142m3/h
正常涌水量
64m3/h
问题及建议
1450运输石门施工过程中,可能会遇到局部地质构造,故在施工中必须要加强防突管理及探放水管理工作,加强断层附近的瓦斯治理和顶板支护质量管理,加强临时支护工作,严禁空顶作业。
第二节矿井瓦斯抽放系统
该巷道的预抽,利用矿井瓦斯抽放系统,抽放泵型号水环式真空泵2BEC50(266rpm)型两台(一台工作、一台备用)作为高负压瓦斯抽放泵,功率为(185kW、660V)。
主管管径为DN400mm,支管管径为DN315mm,分支管管径为DN200mm,抽放管路敷设由瓦斯抽放站经总回风井筒(DN400mm)及1526回风石门(DN315mm)11261西瓦进联巷DN200mm。
第三节其它
一、防突机构及责任制
为认真贯彻落实《安全生产法》和《煤矿安全规程》相关规定,坚持“安全第一,预防为主,综合治理“的安全生产方针,及时、科学、有效地预防各类事故的发生,按照防治煤与瓦斯突出规定,结合我矿实际情况,经矿级领导研究决定成立矿防治煤与瓦斯突出管理机构如下:
(一)、防治煤与瓦斯突出管理领导小组:
组长:
张立辉(矿长)
副组长:
任青山(总工程师)、周迅安(安全矿长)、杨正球(生产矿长)
陈铁兵(机电矿长)
成员:
黄建法、李献书、屈向群、张海、陈铁兵、徐德安
办公室设矿一楼技术科,通风工程师李献书负责防治煤与瓦斯突出日常管理工作,电话号码:
8082
(二)、责任制
1、矿长对防治煤与瓦斯突出管理工作负全面责任。
按《防治煤与瓦斯突出规定》和上级有关规定,建立健全防突机构,配齐各类人员。
2、总工程师对防突工作负全面技术责任和直接领导。
负责组织编制、审批、实施、检查防突工作的长远计划、年度计划和防突措施。
3、机电副矿长负责抓好分管业务范围内的防治突出工作,负责监督检查分管战线防突装备系列化达标和矿井电气设备的防爆工作。
4、安全副矿长监督检查防治突出工作的各项计划、措施的实施,督促解决处理生产过程中煤与瓦斯突出事故隐患。
对防突事故组织追查分析和处理。
5、生产副矿长对防突工作负领导责任,并负责落实开掘战线业务范围内的防突工作,立足生产、长远布局、精心组织、统一安排,确保防突工作真正进入生产工序。
安排掘进计划时,必须考虑防突计划和防突措施,做到无防治突出计划、措施,不得从事生产作业。
6、采煤副矿长负责落实采煤战线业务范围内的防突工作,负责落实处理回采过程中发生的防突重大问题和事故隐患。
负责监督检查采煤战线“四位一体”防突措施的落实和防突管理,
7、通风副总防突岗位责任制,协助总工程师做好分管范围内防突技术工作,检查防突技术措施的现场落实。
8、采掘副总协助总工程师做好采煤范围内防突技术工作,负责对采掘过程中产生的防突技术问题进行组织分析处理。
9、机电副总防负责煤矿机电技术管理工作,认真抓好设备安全保
护装置的使用并定期组织检查试验。
10、地测副总协助总工程师做好分管范围内防突技术工作,负责组织采掘突出危险工作面前探钻孔的施工,负责组织提供瓦斯地质图绘制的相关资料。
(三)、防突队伍组成
(1)队长:
屈向群
(2)打钻成员:
陈永江、王柳恒、云万辉、陈彪、云松、黄成文、云光海、颜享富、顾尚荣、云光海、陈得柱、陈德云
(3)防突考察员:
云兴、陈吉、王先福、王克忠
(4)钻机维修:
屈向群
(四)、防突设备
(1)、矿井地面泵房安装有高、低负压两套系统,其中高负压抽放泵型号为水环式真空泵2BEC50(266rpm)型两台(一台工作、一台备用)作为高负压瓦斯抽放泵,功率为(185kW、660V)。
(2)、矿井在风井安设2套同等能力的主要通风机装置,选用主要通风机为轴流式通风机,风机型号为:
FBCDZ60-8-No22型(740rpm)高效节能防爆轴流通风机,一台使用一台备用,配套电动机为:
YBFe315M-6型:
660V、2×110W,隔爆型电机2台,1台工作、1台备用。
(3)、矿井安装了KJ90NA安全检测系统,传输设备接口为KJ90NA型智能通信接口。
井下安装了KJ90-F16型分站12台;能对井下采、掘工作面、主要硐室及巷道进行瓦斯、粉尘、一氧化碳、风速、温度进行每天24小时监测监控。
(4)、矿井井下配备了液压750型钻机3台,1250型钻机一台,二台工作,一台备用。
第三章区域防突措施
第一节区域突出危险性预测
根据2017年7月5日,1450运输石门C1煤层预测C1煤层原始瓦斯含量为8.8080m3/t,所以1450运输石门揭煤前,必须采取区域防突措施。
第二节区域防突措施
一、预抽石门揭煤区域煤层瓦斯
1、区域抽放措施设计情况
1450运输石门揭煤区域(巷道轮廓上部12米,下部6米,两帮各12米)。
为确保揭煤区域的安全,采取穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯的区域防突措施,钻孔的最小控制范围是:
石门揭煤处巷道上部和左右的轮廓线外12m,下部轮廓线6m,根据抽放半径3m设计,在1450运输石门掘进工作面迎头布置抽放钻孔42个,每排钻孔相距0.45m,开孔间距为0.3m,钻孔的封孔段长度为5m,所有钻孔都要穿透煤层的全厚,钻孔直径75mm。
施工42个穿层瓦斯抽放钻孔对揭煤区域(巷道轮廓上部12.3米,下部6.4米,左帮12.2米,右帮12.3米))的C1煤层进行瓦斯抽放,抽放瓦斯后进行煤层取芯,实测残余瓦斯含量,进行补充区域防突措施效果检验,确认消除突出危险后,按石门揭煤操作程序进行。
2、钻孔的施工要求:
所有抽采钻孔必须按设计进行施工,抽采钻孔孔底间距为不超过6m,钻孔直径为75mm,采取“两堵一注”工艺封孔,第一次封孔:
封孔长度不少于5米,预埋管为2根,前两根为蜂窝管,预埋管最前面必须上堵头,在预埋管0.3米处、3米处捆绑棉纱与玛丽散,形成第一次封孔,并预埋好注浆管,然后对用玛丽散封孔段进行二次注浆封孔。
3、封孔方式、材料及工艺
钻孔封孔采用马丽散进行水泥注浆封孔,封孔方式为卷缠药液法。
封孔材料为专制的抽放钻孔封孔袋。
封孔工艺:
封孔前用水或压风将孔内残存的煤、岩钻屑清洗干净,用封孔袋卷缠在抽放管上,插入钻孔,约5min封孔袋药液开始发泡膨胀,20min停止发泡,逐渐硬化固结。
然后采用水泥注浆封孔。
钻孔封孔必须严密,封孔段长度8m。
钻场钻孔施工完后必须及时接管抽放,钻孔封孔、接抽示意图如下:
第三节区域防突措施效果检验
预抽区域走向长28.3m,倾向长22m。
本巷设计瓦斯抽放半径3.0m。
钻孔采用矩形网格式均匀布置。
钻孔终孔间距4.2-5.3m。
(详见区域抽放钻孔设计图及参数表)。
二、区域抽放措施施工及验收情况
本次消突区域抽放孔于最早于2018年1月25日进行抽放并进行瓦斯抽出量统计,截止2018年3月5日(见计算表);对各抽放分管进行瓦斯浓度检测,实测最大瓦斯浓度为26%。
钻孔按矩形格式均匀布置及施工,钻孔间距最大5.3m,最小4.4m;钻孔间距基本一致,无预抽空白带,符合《防治煤与瓦斯突出规定》及相关规定(详见区域抽放钻孔竣工图及参数表)。
钻孔由抽采队严格按设计进行施工,由防突队长组织通风科、安全科、技术科人员现场验收孔,所施工的钻孔真实可靠。
三、工作面瓦斯储量及预抽量计算
1、预抽煤层总面积:
S=(12+12+3.6+6)×(12+6+2.8+3)=866m2
2、煤层储量:
煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V—储量,单位:
t。
S—面积,单位:
m2。
H—煤厚,单位。
D—视相对密度(容重):
单位t/m3取1.4。
掘进工作面预测区域煤量:
V=866×2.0×1.4=2424t
根据地质煤炭储量,结合矿井瓦斯地质条件,得出该块段煤层资源储量。
煤层资源储量乘上该煤层的煤层气含量系数,即得出该块段煤层的煤层气资源总储量:
Q气=Q煤×W×K
式中Q气—煤层气资源量(m3)
Q煤—煤层资源储量(t)
W—煤层气含量(m3/t)
k—围岩瓦斯不均匀系数,取1.15。
则Q储量气=2424×8.8080×1.15
=24553m3
(4)、需要抽出煤层气低于8m3/t(按照7.5m3/t)需要抽出量:
2424×(8.8080-7.5)=3170m3
3、控制块段实抽煤层瓦斯量:
煤层瓦斯抽放量统计
采用单孔流量检测数据作为抽放量计算依据:
经计算得:
(1)、从2018年1月25日开始,到2018年3月5日止,1450运输石门揭C1煤层共抽出瓦斯量为:
2018年1月25日场抽放量:
0.2186×60×24=314m3
22018年1月26日至2月1日场抽放量:
0.244×60×24×7=2459m3
2018年2月2日至2月8日场抽放量:
0.2477×60×24×7=2496m3
2018年2月9日至2月23日场抽放量:
0.2993×60×24×15=6464m3
2018年2月24日至3月5日场抽放量:
0.2234×60×24×10=3216m3
截至2018年3月5日为止抽放量为:
Q抽=314+2459+……+3216=14949m3
2018年1月23日至2018年3月5日,抽放瓦斯量为:
14949m3。
瓦斯抽放量根据实际测定所得,数据真实有效。
4、煤层瓦斯抽放率计算
R=Q抽/Q煤×100%
=14949/24553×100%
=60.8%
试中
R:
瓦斯抽放率
Q抽:
已抽放瓦斯纯量m3.
Q煤:
煤层瓦斯总含量m3.
5、预抽时间差异系数按下式计算:
=7.8%
式中:
—预抽时间差异系数,%;
—预抽时间最长的钻孔抽采天数,38天;
—预抽时间最短的钻孔抽采天数,35天
本区域内煤层瓦斯地质简单,根据《煤矿抽采达标暂行规定》,预抽时间差异系数小于30%的区域划为一个评价单元。
本区域钻孔预抽时间基本一致,
为7.8%,小于30%,符合评价要求。
抽采后吨煤瓦斯含量计算:
Q残=(Q总-Q抽)÷V
Q残=(24553-14949)÷2424
=3.962m3/t
第四章区域措施效果检验及评价过程
为确保掘进过程中的安全,必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行区域措施效果检验;根据1450运输石门实际,我们采用煤层残余瓦斯含量作为检验指标对区域防突效果进行了检验。
1)钻孔施工评价
1450运输石门于2018年1月25日开始进行埋管,正常抽放,钻孔间距最大5.3m,最小4.4m;钻孔间距基本一致,严格按照设计施工,无预抽空白带,符合《防治煤与瓦斯防突规定》及相关规定
2)抽放量评价
根据计算预抽放瓦斯量为:
14949m³,残余瓦斯含量为3.962m3/t。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》及相关规定。
3)、煤层残余瓦斯含量:
经2018年3月5-6日在1450运输石门迎头布置5个检验孔,各效果检验孔采用取芯钻杆取煤芯后,取样进行区域综合防突效果检验,采用实验室解析法测得煤层残余瓦斯含量为3.3072m3/t、3.6283m3/t,3.8609m3/t、3.9434m3/t、4.1239m3/t<8m3/t,且检验钻孔施工期间无喷孔、顶钻卡钻及其它明显突出预兆,符合《防治煤与瓦斯防突规定》规定。
效果检验钻孔参数表
孔号
方位(°)
倾角(°)
深度(m)
1
180
21
18.2
2
180
1
18.2
3
158
1
21.2
4
217
1
18.2
5
180
-14
17.4
第五章评价结论
一、最终评价结论
1、通过综合评价,评价范围内计算残余瓦斯含量为:
3.962m3/t,实测残余瓦斯含量最大值为:
4.1239m3/t,小于8m3/t;且检验钻孔施工期间无喷孔、顶钻卡钻及其它明显突出预兆,符合《防治煤与瓦斯防突规定》规定,评价范围内无突出危险性;经区域验证,若各项指标不超限,执行安全防护措施后进行掘进作业;若任何一项指标超限,则必须继续采取局部综合防突措施。
结论:
1450运输石门揭煤处经实施区域防突措施,并经区域效果检验后,认定区域防突措施有效,根据《防治煤与瓦斯突出规定》,允许1450运输石门掘进18m,后揭开C1#煤层进入顶板2m。
附件:
1、1450运输石门工作面布置示意图
2、1450运输石门揭C1煤层地质剖面图
3、1450运输石门工作面抽放钻孔设计图表
4、1450运输石门工作面抽放钻孔成果图表
5、1450运输石门工作面区域消突残余瓦斯含量实验室检测报告
6、1450运输石门工作面本煤层单孔流量检测表
7、1450运输石门工作面效果检验钻孔设计图及成果图
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