33071回風順槽、瓦斯尾巷
及進風配巷瓦斯
抽採達標
評判報告
山西沁和能源集團曲堤有限責任公司
2023年2月29日
33071回風順槽、瓦斯尾巷及進風配巷
掘進工作面抽採達標評判報告
為紮實推進「通風可靠，抽採達標，監控有效，管理到位」瓦斯綜合治理體系的建設，全面提公升礦井瓦斯治理水平，有效防範和遏制瓦斯事故。為保證33071回風順槽、瓦斯尾巷及進風配巷安全生產，科學有效治理礦井瓦斯，根據《防治煤與瓦斯突出規定》和《煤礦瓦斯抽採達標暫行規定》要求，依據煤炭科學研究總院瀋陽研究院檢測提供的《33071回風順槽、尾巷、進風配巷區域防突措施效果檢驗》、33071掘進工作面抽採達標竣工驗收資料和防突辦工作人員測定資料，特編制33071回風順槽、瓦斯尾巷及進風配巷瓦斯抽採達標評判報告。
一、33071掘進工作面概況
1、工作面巷道布置方式
33071回風順槽、瓦斯尾巷及進風配巷掘進工作面西起軌道上山，東至礦井邊界，工作面東部為實體煤，西部為開拓上山，南北均為未開採回採工作面。33071回風順槽在33051瓦斯尾巷向北181公尺處開口（中—中），從底板以8°向正東方向掘進至礦界，主要用途為通風、行人、運料。33071瓦斯尾巷在33071回風順槽口向北10公尺處開口（中—中），從底板以8°向正東方向掘進至礦界，主要用途為通風、行人、運料。
33071進風配巷在33071瓦斯尾巷口向北13公尺處開口（中—中），從底板以8°向正東方向掘進至礦界，主要用途為通風、排瓦斯。工作面掘進長度均設計為540公尺。
2、地質及水文情況
從《地質報告》中顯示本井田地質構造簡單，地層走向北東向，傾向南東的單斜構造。在井田的東部發育一北東向緩波狀向斜構造，在井田的北西角發育一緩波狀背斜構造。主要可採煤層3號煤層的直接充水含水層為其頂板砂岩裂隙水，井田內地質構造簡單，水文地質條件屬簡單型別。
但西部沁河附近趨於複雜化。地層傾角一般為4-6°。本工作面地質構造簡單，對掘進無影響。
3、工作面瓦斯湧出
33071掘進工作面日產量平均約為140t，進風順槽風量大約為1300m3/min，回風順槽風量約為1300 m3/min，工作面掘進時，一般為0.14~0.17%，通過收集33071工作面回風流掘進時的最大瓦斯濃度。
掘進時回風流最大瓦斯湧出量為2.21m3/min。
二、33071掘進工作面採取的瓦斯防治措施
1、工作面抽放鑽孔施工情況
（一）採用布置鑽場預抽的方法
1、鑽場及鑽孔的布置
33071回風順槽、瓦斯尾巷、進風配巷採用邊掘邊抽方式進行掘進，每掘50-100公尺開乙個貫眼，每開一次貫眼，在33071回風順槽、瓦斯尾巷布置乙個鑽場，（長4公尺，寬3公尺，高與巷道高相同）。每一鑽場內按扇形布置鑽孔3個， 1號鑽孔與巷道掘進方向平行（沿煤層水平布置）；2號鑽孔與巷道掘進方向呈2-4°夾角（沿煤層仰角布置，傾角小於5°）；3號鑽孔與巷道掘進方向呈6-8°夾角（沿煤層俯角布置，傾角小於5°）。孔深不小於200公尺進行抽放。
33071回風順槽與進風配巷貫眼內布置1個超前鑽孔，33071進風配巷與瓦斯尾巷貫眼內布置1個超前鑽孔鑽孔，鑽孔均與巷道平行，鑽孔深度不小於60公尺進行抽放。
（二）採用採區預抽的抽放方法
在33071回風順槽和33071瓦斯尾巷抽放主管路φ325管上，每間隔6m布置1個嘴嘰嘰，便於抽放孔連線，以巷道為鑽場，向北和向南布置抽放鑽孔，孔徑為φ75mm，深度為採面長度減去8公尺，直到礦井邊界。
33071工作面鑽孔布置圖
2、工作面抽放情況
自2023年11月開始在33071回風順槽、33071瓦斯尾巷及33071進風配巷打鑽抽放，至今抽放時間為4個月，工作面抽放鑽孔孔口負壓為16kpa，每天抽放約40320m3。
三、33071工作面預抽瓦斯效果評判
（1）抽採鑽孔有效控制範圍界定
由於33071工作面瓦斯抽放鑽孔開孔位置位於巷道腰線位置，煤層鑽孔抽放瓦斯有效半徑最遠為3m，瓦斯抽放鑽孔可以保證抽放煤層整個厚度。目前33071工作面最邊緣的兩個鑽孔位於368m處，鑽孔可以保證360公尺內瓦斯有效抽放。33071進風配巷和33071回風順槽鑽孔長度為200m，33071工作面掘進進度為168m。
綜上可知：401工作面由168m至368m內的煤層為抽採鑽孔有效控制範圍。
（2）抽採鑽孔布孔均勻程度評價
33071工作面採區預抽鑽孔間距為6m，符合設計間距。
（3）抽採瓦斯效果評判指標測定
1、預抽時間差異係數和評價單元劃分
33071工作面168m處鑽孔為2023年11月開始預抽，368m處鑽孔為2023年2月開始預抽。
預抽時間差異係數：ｎ=（t max-t min）/t max*100%
式種：n—預抽時間差異係數，%；
t max—預抽時間最長的鑽孔抽採天數，d；
t min—預抽時間最短的鑽孔抽採天數，d。
368m處鑽孔抽放時間最長為7d，368m處鑽孔預抽時間最短為5d，綜上可計算出預抽時間差異係數n為28.5%。
由於預抽時間差異係數小於30%，故將168-368m劃為乙個評價單元。
2、瓦斯抽採後煤的殘餘瓦斯含量計算
瓦斯抽採後煤的殘餘瓦斯含量wcy=(w0g-q)/g
式種：wcy—煤的殘餘瓦斯含量，m3/t；
w0—煤的原始瓦斯含量，m3/t；
q—評價單元鑽孔預抽排放瓦斯總量，m3；
g—評價單元參與計算煤量，t。
評價單元參與計算煤炭儲量g=（l-h1-h2+2r)(l-h1-h2+r）m
式中：l—評價單元煤層走向長度，m；
l—評價單元抽採鑽孔控制範圍內煤層平均傾向長度，m；
h1、h2——分別為評價單元走向方向兩端巷道瓦斯預排等值寬度，m。如果無巷道為0；
h1、h2—分別為評價單元傾向方向兩側巷道瓦斯預排等值寬度，m。如果無巷道則為0；
r—抽採鑽孔的有效影響半徑，m；
m—評價單元平均煤層厚度，m；
—評價單元煤的密度，t/m3。
巷道預排瓦斯等值寬度表
由於33071工作面為綜掘機掘進，故走向長度為l=3.6m，傾向長度為l=（368-168）m=200m，通過上表可知h1、h2為0，h1、h2為0，抽採鑽孔有效影響半徑為3m，評價單元平均煤層厚度為5.2m，煤的密度為1.
45t/m3。則評價單元參與計算煤炭儲量
g=（3.6-0-0+2*3）（200-0-0+3）*5.2*1.45=14693 t；
煤的原始瓦斯含量w0=13.95m3/t；
評價單元鑽孔抽放瓦斯總量q=17.1萬m3。
綜上可計算出煤的殘餘瓦斯含量wcy=2.31m3/t。
3、抽採後煤的殘餘瓦斯壓力計算
煤的殘餘相對瓦斯壓力（表壓）按下式計算：
wcy=ab(pcy+0.1)/(1+b(pcy+0.1))*(100-ad-mad)/100*1/(1+0.31mad)+ (pcy+0.1)/ pa
式中：wcy—殘餘瓦斯含量，m3/t；
a、b—吸附常數
pcy—煤層殘餘相對瓦斯壓力，mpa
pa—標準大氣壓，0.101325mpa；
ad—煤的灰分，%；
mad—煤的水分，%
—煤的孔隙率，m3/m3;
—煤的容重（假密度），t/m3。
根據煤炭科學研究總院瀋陽研究院提供《山西沁和能源集團曲堤煤業****45萬噸瓦斯抽採設計》可知：
吸附常數和孔隙率測定結果
煤的容重=1.45t/m3，殘餘瓦斯含量wcy=2.31m3/t。
綜上可計算出煤層殘餘相對瓦斯壓力pcy=0.53mpa
4、可解析瓦斯量的計算
wj=wcy-wcc
式中：wj—煤的可解析瓦斯含量，m3/t；
wcy—抽採瓦斯後煤層的殘餘瓦斯含量，m3/t；
wcc—煤在標準大氣壓力下的殘存瓦斯含量，按下式計算。
wcc=0.1ab/(1+0.1b)*(100-ad-mad)/100*1/（1+0.31mad）+/
綜上可計算出wj=4.2m3/t。
5、採煤工作面抽採率計算
m=qmc/(qmc+qmf）
式中： m—工作面瓦斯抽採率，%
qmc—回採期間，當月工作面月平均瓦斯抽採量，m3/min。其測定和計算方法為：在工作面範圍內包括地面鑽井、井下抽採（含移動抽採）各瓦斯抽採幹管上安裝瓦斯抽採檢測、監測裝置，每週至少測定3次，按月取各測定值的平均值之和為當月工作面平均瓦斯抽採量（標準狀態下純瓦斯量）；
qmf ─當月工作面風排瓦斯量，m3/min。其測定和計算方法為：工作面所有回風流排出瓦斯量減去所有進風流帶入的瓦斯量，按天取平均值為當天回採工作面風排瓦斯量（標準狀態下純瓦斯量），取一月中最大一天的風排瓦斯量為當月回採工作面風排瓦斯量（標準狀態下純瓦斯量）。
經測算 qmf=1.82m3/min， qmc=17.32m3/min，所以可計算出工作面抽採率m=89%
6、礦井瓦斯抽採率計算
k=qkc/(qkc+qkf)
式中： k ─礦井瓦斯抽採率，%；
qkc─當月礦井平均瓦斯抽採量，m3/min。其測定、計算方法為：在井田範圍內地面鑽井抽採、井下抽採（含移動抽採）各瓦斯抽採站的抽採主管上安裝瓦斯抽採檢測、監測裝置，每天測定不少於12次，按月取各測定值的平均值之和為當月礦井平均瓦斯抽採量（標準狀態力下純瓦斯量）；
qkf─當月礦井風排瓦斯量，m3/min。其測定、計算方法為：按天取各回風井回風瓦斯平均值之和為當天礦井風排瓦斯量,取一月中最大一天的風排瓦斯量為當月礦井風排瓦斯量。
經測算qkf=15.61m3/min，qkc=61.2m3/min，經計算全礦井的抽採率k=79.67%。
7、井下現場實測資料
（4）抽採達標評判
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