8煤集中运输巷煤巷掘进消突评估报告(K0+210.5-240.5m)

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8煤集中运输巷煤巷掘进区域措施效果检验(消突评估)报告(K0+210.5m-K0+240.5m)
贵州五轮山煤业有限公司通防部
2013年4月30日
审批意见:
编制:
通风工区:
通防部:
施工单位:
地测部:
工程部:
安监部:
调度室:
通防副总工:安全副总经理:总工程师:
目录
一、工作面概况 (2)
二、区域防突措施实施情况 (3)
三、预抽煤层瓦斯防突效果评价依据与指标 (6)
(一)评价依据 (6)
(二)防突效果评价指标 (7)
四、区域防突措施效果检验 (7)
(一)抽采钻孔有效控制范围界定及布孔均匀程度评价 (7)
(二)抽采瓦斯效果评判指标测定 (8)
(三)区域防突措施效果检验 (11)
五、结论和建议 (11)
8煤集中运输巷煤巷掘进区域措施效果检验(消突评估)报告
(K0+210.5m-K0+240.5m)
一、工作面概况
1、工程及地质
8煤集中运输巷上循环顺层煤巷条带区域消突钻孔批掘25m(批掘范围:K0+193-218m),已安全掘进至K0+210.5m,因前方煤层瓦斯含量高,瓦斯压力大,为消突煤层突出危险性,本循环从K0+210.5m开始采取煤巷条带顺层钻孔区域消突,预抽8煤瓦斯。

巷道沿8煤掘进,施工方位NE45°,8煤层顶板为泥质粉砂岩,层理发育,易垮落,底板为泥岩、灰色,厚度约1.2m,遇水泥化膨胀。

8煤平均煤厚约1.6m,工作面采用先抽后掘,消除煤与瓦斯突出危险,掘进过程中两帮钻场辅助抽放掩护巷道掘进。

巷道布置情况如下图所示:
2、巷道施工情况
巷道设计为矩形,断面积为16.1m2。

采用EBZ-150型掘进机掘进,一次成巷的施工方式,锚网+锚索支护,皮带出货,施工过程中若出现顶板破碎时,则采取锚杆+锚网+锚索+C20的喷砼联合支护,若顶板严重破碎时则另取其它方式加强支护。

8煤平均厚度约1.6m,煤层顶板为泥质粉砂岩,层理发育,易垮落,底板为泥岩、灰色,厚度约1.2m,遇水泥化膨胀。

底板为泥质岩,沿掘进方向煤层倾角预计局部呈9~10°下降,煤层瓦斯含量高,煤层原始瓦斯含量14.47m3/t,经现场实测煤层瓦斯含量为15.6168 m3/t,8煤经鉴定未具有煤与瓦斯突出危
险煤层,该区域8煤按突出危险区管理,掘进前采取区域措施进行消突,经区域措施效果检验达标后方可掘进。

附:8煤集中运输巷地质剖面图:
二、区域防突措施实施情况
为了使8煤集中运输巷安全掘进,防止煤与瓦斯突出事故,本循环采区在8煤集中运输巷迎头施工顺层煤巷条带抽放钻孔,预抽煤巷条带煤层瓦斯进行区域消突。

1、设计施工参数及图纸
按照顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯控制范围的要求,钻孔控制范围为巷道及其两侧轮廓线外各
15m(该区段8煤属缓倾斜煤层),预掘前方控制长度为60m,钻孔半径为2.5m,终孔间距不大于5m。

设计钻孔13个,进尺697m。

(1)钻孔设计参数表
(2)钻孔设计平、剖面图和开孔布置图
剖面图:
开孔布置图
2、竣工参数及图纸
根据批准的区域消突设计,通风工区于2012年12月30日至2013年1月10日在迎头施工顺层区域消突钻孔,按设计控制范围和条带长度对8煤集中运输巷煤巷条带进行抽放瓦斯钻孔施工,设计13个孔,竣工20个孔,进尺943.23m。

(1)钻孔竣工参数表
钻孔竣工参数表
(2)钻孔竣工平、剖面图和开孔布置图
剖面图:
46
5710
11
13
8
补11
补8补7-1补7-2
补5补5-1
补4-1
补4-2
2
1
开孔布置图
12
9
3、抽放效果
8煤集中运输巷迎头顺层区域消突抽放钻孔于2012年12月31日开始抽放,测流工每天对单个抽放钻孔抽放参数测定1次。

据统计资料,截止2013年4月23日,8煤集中运输巷迎头顺层区域抽放钻孔对8煤层累计抽放瓦斯量51817m ³。

三、预抽煤层瓦斯防突效果评价依据与指标
(一)评价依据
(1)《煤矿安全规程》第一百九十条:
预抽煤层瓦斯后,必须对预抽瓦斯防治突出效果进行检验,其有效性指标应根据矿井实测资料确定。

如无实测数据,可依据下列指标之一确定:
①预抽煤层瓦斯后突出煤层的残存瓦斯含量小于煤层始突深度的原始瓦斯含量;
②煤层瓦斯预抽率大于30%。

(2)《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006)第41条:
突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下。

若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力,则必须将煤层瓦斯含量降到8m³/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa(表压)以下。

(3)《防治煤与瓦斯突出规定》第五十三条:
对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,应当根据经试验考察确定的临界值进行评判,在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料,也可以根据残余瓦斯含量进行检验,并且煤层残余瓦斯压力小于0.74Mpa或残余瓦斯含量小于8 m3/t的预抽区域为无突出危险区。

(二)防突效果评价指标
根据预抽煤层瓦斯防突效果评价依据,煤巷掘进预抽煤层瓦斯后同时满足以下两个指标,则预抽煤层瓦斯防突措施有效,工作面前方煤体已消除突出危险性:
(1)钻孔指标
抽放钻孔控制整个煤巷条带预掘区域,并均匀布孔,沿煤巷掘进方向工作面走向、倾向和煤层厚度均没有空白带。

(2)瓦斯指标
工作面预抽煤层瓦斯后,煤层残余瓦斯压力小于0.74MPa,或煤层残余瓦斯含量小于8m3/t。

同时要对评价单元划分的合理性、测点布置的代表性、瓦斯指标测定的规范性进行分析,论证评价结果的可靠性。

四、区域防突措施效果检验
(一)抽采钻孔有效控制范围界定及布孔均匀程度评价
根据钻孔竣工图分析,原设计钻孔13个,实际施工20个钻孔。

根据现场施工实际参数和在抽放钻孔竣工图上的实际标注后分析,8煤集中运输巷迎头有效抽采钻孔控制煤巷条带长度50m、巷道两侧轮廓线外控制15m,钻孔基本呈均匀布置,最大终孔间距不大于5m,满足设计要求。

因此在钻孔有效控制范围内预抽煤层瓦斯后可以按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求进行区域措施效果检验。

(附界定范围控制图)
(二)抽采瓦斯效果评判指标测定
1、评价单元划分
根据该迎头抽放统计8煤集中运输巷迎头顺层抽放钻孔施工时间为2012年12月31日至3013年1月10日,每个钻孔施工完毕后,分别于第二天开始联抽。

截止2013年4月23日,钻孔预抽时间差异系数计算:钻孔预抽时间差异系数=(最长时间抽放钻孔天数—最短时间抽放钻孔天数)/ 最长时间抽放钻孔天数×100%,即钻孔预抽时间差异系数=(114-104)/114×100%=8.7%<30%,抽放钻孔终孔间距符合设计要求,加之该区段煤层赋存基本一致,因此将8煤集中运输巷迎头顺层区域瓦斯抽放钻孔有效控制范围内预抽瓦斯区域划分为一个评价单元。

2、预抽效果预评价
根据8煤集中运输巷顺层钻孔瓦斯抽放量统计,8煤集中运输巷迎头顺层钻孔于2012年12月31日开始联抽,截止2013年4月23日(最长抽放时间114天),期间共抽放瓦斯51817m³。

(1)抽放率间接计算
8煤煤层实测瓦斯含量15.6168m3/t,相对密度为1.47t/m³,该区段8煤平均厚度为1.6m;钻孔单孔有效抽放半径为2.5m,在掘进方向有效控制长度为50m,巷道及其两侧有效控制范围共34m。

钻孔有效控制范围内8煤瓦斯储量为:
Q=(50+2.5)×(34+5)×1.6×1.47×15.6168=75206m3
抽放率ξ=抽出瓦斯量÷瓦斯储量=51817÷75206=68.9%。

(2)抽采后煤的残余瓦斯含量计算
Q残=15.6168×(1-68.9%)=4.9m³/t小于规程规定8m³/t
满足预期指标要求,可以进行现场实测预抽瓦斯效果指标。

3、现场测定预抽瓦斯效果指标
该区段钻孔实际控制范围内无地质构造,煤层赋存连续稳定,属煤层产状同一地质单元。

对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,在条带内每间隔15~20m布置1个测试点,则检验区域内共需布置3个检验测试点。

效检孔设计:为检验瓦斯抽放效果,按照上述要求,在8煤集中运输巷迎头顺层抽放钻孔控制范围内布置3个检验测试点,测定抽放钻孔控制范围内煤层残余瓦斯压力。

效检孔施工情况:通风工区于2013年1月10日至11日在8煤集中运输巷迎头施工了3个测压孔,钻孔孔径为Φ75mm,施工测压钻孔过程没有出现喷孔、卡钻、夹钻、顶钻等动力现象,钻孔最长抽放了114天后,停止校检钻孔抽放半径以内抽放钻孔的抽放,进行残余瓦斯压力观测,经过连续7天的残余瓦斯压力观测,8煤集中运输巷迎头钻孔控制范围内最高残余瓦斯压力为Pmax=0.28Mpa。

校检孔设计参数详见钻孔设计参数表。

(1)测压钻孔设计参数表及图纸
测压钻孔设计图:
(2)测压钻孔竣工参数见竣工参数表
测压钻孔竣工图:
(3)压力观测记录
(三)区域防突措施效果检验
根据煤层残余瓦斯压力进行区域效果检验的临界值
经预抽效果预评价,间接计算煤层残余瓦斯含量,8煤集中运输巷迎头8煤预抽钻孔有效控制范围内煤层残余瓦斯含量为 4.5 m³/t,小于规定临界值8m³/t;经现场实测煤层残余瓦斯压力,最大值为0.28MPa,小于规定临界值0.74Mpa。

即预抽效果预评价指标和现场实测指标均小于规定临界值,则8煤集中运输巷迎头8煤预抽钻孔控制范围内煤层预抽效果有效。

五、结论和建议
(1)根据《防治煤与瓦斯突出规定》(2009)、《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》等有关规定,8煤集中运输巷迎头顺层钻孔在8煤条带控制长度为45m,巷道两侧轮廓线外控制各15m,预抽瓦斯钻孔布置均匀,没有空白带,满足《防治煤与瓦斯突出规定》对煤巷条带预抽钻孔布置要求。

8煤集中运输巷迎头顺层钻孔对前方8煤顺层条带抽放钻孔施工时间为2012年12月3日至12月5日,每个钻孔施工完毕后第二天开始联抽,截止2012年12月13日,根据该迎头抽放量统计,共抽放瓦斯59750m3。

每个钻孔施工完毕后,第二天开始联抽,钻孔预抽时间差异系数为20%<30%。

将其划分为一个评价单元;经预抽效果预评价、间接计算该区段钻孔控制范围内煤层残余瓦斯含量为4.5 m3/t(小于临界值8m3/t)。

钻孔抽放10天后,停止校检钻孔抽放半径以内抽放钻孔的抽放,现场实测预抽瓦斯效果指标,进行残余瓦斯压力观测,经连续7天观察该区段顺层钻孔控制范围内煤层残余瓦斯压力最大值为0.28MPa (小于临界值0.74MPa)。

该区域预评价指标和现场实测指标小于临界值,根据《防治煤与瓦斯突出规定》该区域预评价指标和现场实测指标小于临界值,根据《防治煤与瓦斯突出规定》规定,则8煤集中运输巷迎头顺层钻孔在8煤集中运输巷煤巷条带预抽钻孔有效控制范围(K0+193m-K0+238m)内煤层预抽效果有效,预留20m区
域防突措施超前距,则从现迎头位置K0+193m至K0+218m为无突出危险区,该区域在采取安全防护措施后进行掘进作业,掘进过程中严格执行局部综合防突措施。

(2)在8煤集中运输巷工作面生产过程中,必须采用化验煤层残余瓦斯含量,对抽放效果进行经常复查,工作面采取连续进行预测验证。

当根据验证结果判定工作面具有突出危险性时,必须停止生产,对工作面继续实施抽放,直至工作面无突出危险方可恢复生产。

(3)巷道掘进中,必须加强工作面顶板支护和两帮支护,以防顶板冒落引发事故。

(4)遇到煤层赋存条件急剧变化时,应采取浅孔排放卸压或者深孔松动爆破措施,根据工作面瓦斯与验证指标大小情况,必要时应采取浅孔抽放措施。

(5)要及时探明煤层厚度变化以及未揭露的小型断层、褶曲等构造情况,做好瓦斯地质超前预报工作,确保生产安全。

(6)该区域虽然经过顺层钻孔区域消突,但由于8煤残余瓦斯含量仍然较高,综掘机掘进过程中必须在巷帮钻场掩护下掘进。

巷道准掘通知单
综掘一区:
8煤集中运输巷即将恢复掘进,现迎头位置K0+193m,根据《8煤集中运输巷煤巷掘进消突评估报告(K0+193m-K0+218m)》,8煤集中运输巷迎头(K0+193m)已于2012年12月3日至12月5日由通风工区施工顺层区域防突瓦斯抽放钻孔38个,瓦斯抽放钻孔控制巷道轮廓线外各15m,预掘前方控制长度45m。

经过最长10天的瓦斯抽放,共抽放瓦斯59750m³,经连续7天煤层残余瓦斯压力观测,该区域顺层钻孔控制范围内煤层残余瓦斯压力最大值为0.28MPa,小于临界值0.74MPa,经间接计算8煤残余瓦斯含量为4.5m³/t,小于临界值8m³/t。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》,8煤集中运输巷(K0+193m)预掘前方控制45m,巷道轮廓线两侧15m已为消突区域,预留20m区域防突措施超前距,建议掘进25m(批掘范围K0+193-K0+218m)。

特此通知!
附:《8煤集中运输巷煤巷掘进消突评估报告(K0+193m-K0+218m)》
五轮山煤业有限公司
2012年12月20日。

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