遵义县山盆镇遵沿煤矿瓦斯抽放设计(编辑修改稿)

遵义县山盆镇遵沿煤矿瓦斯抽放设计(编辑修改稿)内容摘要：

可采 煤层特征表 序号 煤层 名称 煤层厚度（ m） 煤层间距 (m） 稳定性 煤层倾角（度） 煤种 顶底板岩性 最小 最大 平均 顶板 底板 1 M5 20 较稳定 2026 无烟煤 泥岩 粉砂岩 2 M12 较稳定 2026 无烟煤 泥灰岩 粘土岩 根据《采矿工程设计手册》煤层瓦斯含量经验公式 ,当 Vr15％可用下式计算： ynfnfffyx Kpfwevbp awA)())(()100(1   式中： Wx－ 在 P、 t 条件下的吸附瓦斯含量， m3/t； WY－ 在 P、 t 条件下的游离瓦斯含量， m3/t； Af－ 煤中灰分，各层煤的灰分见上 表 32； Wf煤中水分，各层煤的 水 分见上 表 32；  煤的视密度， t/m3； 11 en— 温度系数， Ptn  ； fn— 煤的孔隙率， %，查《采矿工程设计手册》下册表 8710 得： a=+《采矿工程设计手册》下册表 8713； b=《采矿工程设计手册》下册表 8713； P－ 煤层瓦斯压力， Mpa， P＝（ ～ ） H/1000， H：煤层开采水平距地表垂深 (m)； 本矿取 P＝ 8H/1000； M12 煤层做了突出鉴定，在 +1000m 处瓦斯压力为 经计算经计算各煤层 瓦斯压力见表 31： KY— 相当于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数， t(176。 C) ；查手册表 8714； 得 ,Kr= ； t－ 温度，取 t=20℃ ； 计算矿井各煤层瓦斯含量见下表 3－ 4： 表 3－ 4 矿井 各煤层瓦斯含量（最低标高 +1000m） 煤层 Af (％ ) Wf (％ ) Vr (％ ) Fn (％ ) H (m) KY T (C176。 ) Γ (t/m3) a b P (MPa) en 瓦斯含量 (m3/t) M5 8 293 20 M12 13 8 270 20 矿井投产后，应及时进行矿井瓦斯参数进行测定，按实际测定数据对矿井风量进行调整。 4） 煤层残存瓦斯含量 根据各煤层的煤质指标查 AQ101820xx 标准 并采用以下公式计算 各煤层残存瓦斯含量。 WC＝ Wc1（ 100 )ff WA  /[100（ 1+） ] 式中： Wc— 原煤残存瓦斯含量 ， m3/t； Wc1— 纯煤瓦斯含量根 据 AQ101820xx 矿井瓦斯涌出量预测方法，查表选取为4m3/t； Af— 煤中的灰分， %； Wf— 煤中的水分， %。 根据以上公式 代入 相关参数得各煤层残存瓦斯量含量表 3－ 5 3－ 5 矿井 各煤层残存瓦斯含量表 煤层 M5 M12 Wc（ m3/t） 12 煤层透气性系数 由于本矿储量核实报告未提供煤层 透 气性系数等相关瓦斯资料，本次设计无法计算煤层透气性系数，建议矿方对煤层透气性进行测定。 瓦斯梯度 矿井露头位于 +1290m 标高左右，瓦斯风氧化带煤层位于露 头下 30m，瓦斯含量值按 2 m3/t 划定，矿井最低可开采标高煤层为 +1000m，预测此标高 M M12 的瓦斯含量分别为 m3/t、 m3/t，以此推算煤层埋深为 1290301000=260m，瓦斯增量分别为= m3/t、 =，则煤层瓦斯梯度分别为 (m3 t1) /m、(m3 t1) /m。 煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性 根据 20xx 年 10 月 17 日贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安 全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字 [20xx]345 号）《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》：对煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区的煤矿建设项目，凡未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定的，一律按煤与瓦斯突出矿井设计。 遵义县所在黔北矿区被划定为突出矿区。 煤矿于 20xx年 1月委托中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对 M12煤层进行煤与瓦斯突出鉴定 (鉴定结论：本矿 +1000m 标高以上的 M12 煤层无突出危险性 )，并经省能源局批复，根据贵州省能源局文件；《关于对遵义市工业和能源委员会 关于对‘遵义 县遵沿煤矿煤与瓦斯突出鉴定报告’进行审批的报告 的批复》（黔能源发【 20xx】389号），该矿 M12 煤层在 +1000m 以上无突出危险，该矿未对 M5煤层进行鉴定， M5M12之间存在 M8 煤层（ — ）、 M9煤层（ — ），预计有突出危险， 故该矿井 按煤与瓦斯突出危险性 设计。 M12煤层按非突煤层设计和管理。 建议该矿对 M5煤层进行鉴定，按鉴定结果进行管理。 相邻的丁村煤矿对 C4 煤层做了突出鉴定，在 +800m 以上没有突出危险， C2煤层未作突出鉴。 周围矿井未发生过煤层突出事故。 、 矿井瓦 斯涌出量计算 一、 瓦斯涌出量预测及变化规律分析 本矿准采面积为 ，准采深度为 ＋ 1360m～＋ 1000m，根据煤层的赋存情况 ，采用斜井开拓 方式，沿煤层 倾斜方向 划分划分 一 个水平，水平标高为 +1050m，划分为二个采区。 设计根据《矿井瓦斯涌出量预测方法（ AQ1018－ 20xx）》标准，采用分源预测法对矿井相对瓦斯涌出量进行预测。 二、未抽采前矿井瓦斯涌出量 根据《矿井瓦斯涌出量预测方法（ AQ1018－ 20xx）》标准，采用分源预测法对矿井 13 的瓦斯涌出量进行预测。 回采工作面相对瓦斯涌出量预测 0q 采 ＝ Kn (q1＋ q2) 式中： q 采 ──回采工作面相对瓦斯涌出量， m3/t； Kn —— 瓦斯涌出不均衡系数，取 ； （ 1） 各煤层开采时本煤层瓦斯涌出量 薄及薄煤层不 分层开采 时，开采层瓦斯涌出量可由式 ()计算 式中： q1──开采层相对瓦斯涌出量 m3/t； K1──围岩瓦斯涌出系数，取 ； K2──工作面丢煤，瓦斯涌出系数，用回采率的倒数计算； K3── 采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，查相关标准；采用长壁后退式回采时按下式计算 ： K3＝ (L2h)/L =（ 1502 13） /150=； m—— 开采层厚度， m； M—— 工作面采高， m； W0──煤层原始瓦斯含量， m3/t； Wc──煤层残存瓦斯含量， m3/t； 见表 35 （ 2） 邻近层瓦斯涌出量 式中： q2— 邻近层相对瓦斯涌出量， m3／ t； mi— 第 i个邻近层煤层厚度， m； M— 工作面采高， m； η i— 第 i 个邻近层瓦斯排放率， %， 查 AQ101820xx 图 取 ； W0i— 第 i 个邻近层煤层原始瓦斯含量， m3／ t； Wci— 第 i 个邻近层煤层残存瓦斯含量， m3／ t。 根椐 以上公式 按照（ AQ101820xx） 标准 附录 及附图选取参数 ， 将 以上 各参数代入 公式 计算，并考虑上层开采时，邻近层释放瓦斯的影响。 得各煤层在不同水平最低开采标高开采时， 采煤工作面 本煤层及邻近层 瓦斯涌出量如表 36。 14 表 36 在 +1000m标高 开采 M12煤层 未抽采前时 采面瓦斯涌出量计算表 煤层 编号 K1 K2 K3 与开采层 间距 (m) η % 煤层 厚度 (m) 采高 (m) 原始瓦斯 含量 w0 (m3/t) 开采层 消突后 含量 (m3/t) 残存瓦斯 wc 含量 (m3/t) 开采层消突 后 瓦斯涌出量 (m3/t) 开采层 M12 邻近层 M5 20 60 合计 开采层 M5 合计 根据以上计算可知道，未经抽采前 +1000m水平标高以上开 采 M12 煤层时回采工作面相对瓦斯涌出量最大，影响矿井整体瓦斯涌出量也是最大。 因此，以下计算将以开采M12煤层时的相对瓦斯涌出量。 掘进工作面瓦斯涌出量预测 q 掘 ＝ Kn (q3＋ q4 ） )1/2(q 03  VLD V q )( 04 cWWVSq   式中： q 掘 ──掘进工作面绝对瓦斯涌出量， m3/min； q3──掘进巷道煤壁瓦斯涌出量， m3/min； Kn — 瓦斯涌出不均衡系数，取 ； q4──掘进落煤瓦斯涌出量， m3/min； D── 巷道断面内暴露煤壁面的周边周长，薄及中厚层为 2m， m开采层煤厚。 厚煤层为 2h+b， h、 b 分别为巷道高度与宽度； ──巷道平均掘进速， m/min；取 ＝ ； L──巷道长度， m； 0q ── 煤壁瓦斯涌现初速度， m3/m2， q0＝ ［ (Vr)2+］ /W0； S──掘进巷道断面， m2；  ──煤的密度， t/m3； Vr―― 煤的挥发分； W0―― 煤层瓦斯含量， m3/t； Wc―― 煤层残存瓦斯涌出量， m3/t，根椐 表 318选取。 则： Q 掘 ＝ Kn (q3+ q4）＝ Kn (DVq 0(2 V/L 1)+sVγ(W 0WC)) 将以上各参数代入上式计算，并考虑上层开采时，邻近层释放瓦斯的影响。 得各煤层掘进工作面的绝对瓦斯涌出量见表 37。 15 表 37 各煤层掘进面瓦斯涌出量计算表 煤层 Vr (%) γ(t/ m3) s (m2) 煤厚 D (m) V (m/min) L(m) q0 (m3/m2) W0 (m3/t) Wc (m3/t) Q 掘(m3/min) M5 600 M12 600 按以上结果取 ， +1000m水平标高以上开采时，掘进工作面 最大 瓦斯涌出量为 ： Q 掘 ＝。 生产采区瓦斯涌出量 nni iii= 1 10K q A 1440 qA iq   掘采区（ ）＝ 式中： q 区 — 生产采区相对瓦斯涌出量， m3/t； K‘ — 生产采区内采空区瓦斯涌出系数，查表取。 q 采 i— 第 i 个回采工作面相对瓦斯涌出量 , m3/t。 Ai— 第 i个回采工作面的日产量，按矿井生产能力的 90%计算， t。 q 掘 — 第 i 个掘进工作面绝对瓦斯涌出量，取同标高预测最大值 m3/min。 A0— 生产采区平均日产量， t。 生产采区瓦斯涌出量计算见表 38。 表 38 生产采区瓦斯涌出量计算表 煤层 采面瓦斯 涌出量 (m3/t) 掘进瓦斯涌出量 (m3/min) 工作面产量 (t) 采区产量 (t) 采空区涌出 系数 K 采区瓦斯 涌出量 (m3/t) M12 451 472 M5 451 472 ④ 矿井瓦斯涌出量 式中： q 井 — 矿井相对瓦斯涌出量， m3/t； q 区 — 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，查表取。 矿井瓦斯涌出量计算见表 39。 16 表 39 矿井 瓦斯涌出量计算表 煤层 矿井产量 (t/d) 采区产量 (t/d) 采区瓦斯涌出量 (m3/t) 采空区涌出 系数 K 矿井相对瓦斯涌 出量 (m3/t) 矿井绝对瓦斯涌出 量 (m3/min) M12 472 472 M5 472 472 设计根据《矿井瓦斯涌出量预测方法（ AQ1018－ 20xx）》标准，采用分源预测法对矿井瓦斯涌出量进行预测。 经计算矿井在开采范围内， 在 +1000m 水平未抽 放前开采 M12煤层 开采 时瓦斯 涌出量 最大，其中采煤工作面相对瓦斯涌出量为 、绝对瓦斯涌出量为 ； 2个 煤巷 掘进工作面绝对瓦斯涌出量为 2 =；矿井相对瓦斯涌出量为 ，矿井绝对瓦斯涌出量为。 矿井瓦斯等级 设计采用预测的瓦斯涌出量作为设计的依据，即 即未经抽采前，矿井 +1000m 标高以上开采时， 相对瓦斯涌出量为： ， 绝对瓦斯涌出量为。 根据 20xx 年 10 月 17 日贵州省安全生产监督管理局 、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字 [20xx]345 号）《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》，矿井在划定的按突突出区域。 经鉴定在 +1000m 标高以上的 M12 煤层无突出危险性，该矿未对 M5煤层进行鉴定，。