⑴ 矿井瓦斯等级、近三年矿井瓦斯等级鉴定情况 根据近三年矿井瓦斯等级鉴定结果,矿井属低瓦斯矿井。 近三年矿井瓦斯鉴定情况如下:2008年,矿井相对瓦斯涌出量为9.81m3/t,绝对瓦斯涌出量为1.33m3/min;2009年,矿井相对瓦斯涌出量为9.25m3/t,绝对瓦斯涌出量为1.31m3/min;2010年,矿井相对瓦斯涌出量为9.35m3/t,绝对瓦斯涌出量为1.31m3/min。
⑵ 煤尘爆炸和煤层自燃
根据贵州省六枝工矿集团实验室对M0煤层的鉴定报告,M0煤层有煤尘爆炸性,自然发火倾向为不易自燃(Ⅲ类),M0煤层按照有煤尘爆炸危险、煤层自然发火倾向性按照不易自燃(Ⅲ类)设计。根据贵州省六枝工矿集团实验室对本矿的M12煤层的煤尘爆炸性和煤层自然发火倾向鉴定报告,M12煤层无煤尘爆炸性,煤层自然发火倾向性为不易自燃(Ⅲ类),M12煤层按照无煤尘爆炸危险、煤层自然发火倾向性按照不易自燃(Ⅲ类)设计。根据贵州省六枝工矿集团实验室对该矿M13煤层的煤尘爆炸性和煤层自然发火倾向性鉴定报告,M13煤层无煤尘爆炸性,煤层自然发火倾向性为不易自燃(Ⅲ类),M13煤层按照无煤尘爆炸危险、煤层自然发火倾向性按照不易自燃(Ⅲ类)设计。根据贵州省煤田地质局实验室对M14煤层的煤尘爆炸性和煤层自然发火倾向性鉴定报告,M14煤层无煤尘爆炸性,煤层自然发火倾向性为自燃(Ⅱ类),M14煤层按照无煤尘爆炸危险、煤层自然发火倾向性按照自燃(Ⅱ类)设计。
⑶ 煤与瓦斯突出危险性
根据煤炭科学研究总院重庆研究院编制的《==++煤矿M0、M12、M13号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》,++煤矿M0、M12、M13号
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煤层分别在井田范围内+1585m、+1588.9m、+1504.7m标高以上区域,评价为不具有突出危险性,对M14煤层未做出突出危险性鉴定。根据鉴定的结论,当矿井开采新水平、新采区,或垂深增加50m或采掘范围扩大到新的区域时,必须重新进行煤与瓦斯突出鉴定。根据黔安监管办字?2007?345号文和《==++煤矿M0、M12、M13号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》,本次按照煤与瓦斯突出矿井设计。
⑷ 地温及地压
矿井开采多年均未发现地温异常区,地温属正常范围,建议向深部延深后,应及时进行地温监测。根据煤层顶板结构和岩性分析,发生冲击地压的可能性较小,通过本矿和邻近矿井的开采情况来看,本区未发生过冲击地压,本次设计按无冲击地压考虑。
第二章 瓦斯抽采方案设计依据
1、《煤矿安全规程》;
2、矿井开采设计方案说明书及相关图件; 3、近几年来矿井瓦斯等级鉴定报告; 4、《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006); 5、《煤矿瓦斯抽采规范》(AQ1027-2006); 6、《矿井抽采瓦斯工程设计规范》; 7、《防治煤与瓦斯突出规定》;
8、《矿井瓦斯抽采规范化管理规范》(1997年版); 9、其它相关资料及数据。
第三章 矿井年抽放量及抽放年限
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㈠ 矿井瓦斯储量及可抽量
1、瓦斯储量计算范围
++煤矿可采煤层为M0、M12、M13、M14煤层,由于M0煤层与M12煤层的层间距为60m,对M12煤层的瓦斯涌出量不会造成影响,但M13、M14煤层的瓦斯涌出量会影响M12煤层,当开采M12煤层时,M13、M14煤层均处于充分卸压区,瓦斯会涌入M12煤层的采煤工作面。因此,本次计算瓦斯储量将邻近的M13、M14煤层的瓦斯储量一并计算。
2、瓦斯储量及可抽量 ⑴ 煤层瓦斯含量
该矿由于无瓦斯压力、煤层瓦斯含量、瓦斯含量梯度等实测数据,也无邻近矿实测资料,本次设计按以下经验公式进行计算。
① 矿井瓦斯压力计算 按以下经验公式计算:
P=(2.03~10.1③H,根据当地的经验取值,取P=3.0H; 式中:
P——距地表垂深H处煤层瓦斯压力,kPa; H——煤层所埋藏深度,m。
(首采+1510m标高煤层埋深为140m,可采范围最低标高+1400m标高煤层埋深为180m);
则+1510m标高:P=3.0×140=420kPa=0.42MPa; +1400m标高:P=3.0×180=540kPa=0.54MPa; ② 矿井煤层瓦斯含量计算
由于该矿井没有瓦斯储量图及测定的相关资料,故采用以下经验公式计算煤层瓦斯含量。
Wh=WX+WY
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式中:
Wh—煤层瓦斯含量,m3/t; WX—吸附瓦斯含量,m3/t; WY—游离瓦斯含量,m3/t; WX=
(65.5(100?A0.098aP?b)(V)r0.146ff?W)f
)100e(1?0.31Wn式中:
Wf 、Af 、Vr——煤的水分、灰分、挥发分,%;
P——实测瓦斯压力,MPa(由于没有实测值,采用以上计算值); en——温度系数,按瓦斯压力查表得1/en; a——2.4+0.21 Vr; b——1-0.004Vr; WY=
fnp9.8KY??
式中: fn:煤的孔隙率,%,查表;KY:相当于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数,查表;γ:煤的容重,1.5t/m3;p:实测瓦斯压力,MPa(由于没有实测值,采用以上计算值);
按以上经验公式计算,各煤层在+1510m水平和+1400m水平的瓦斯含量见表3-1、3-2、3-3:
表3-1 各煤层各水平吸附瓦斯含量计算表
挥发水分 灰分 吸附含量 n分 1/e a b Wf Af Wx(m3/t) rV 1.98 16.23 7.31 0.672 3.94 0.971 8.81 1.98 16.23 7.31 0.680 3.94 0.971 9.99 2.02 18.51 7.29 0.672 3.93 0.971 8.50 2.02 18.51 7.29 0.680 3.93 0.971 9.65 5 12.00 6.30 0.672 3.72 0.975 5.93 5 12.00 6.30 0.680 3.72 0.975 6.71 9
煤标高 层 (m) +1510 M0 +1400 +1510 M12 +1400 +1510 M13 +1400
+1510 M14 +1410 5 5 12.57 6.73 0.672 3.81 12.57 6.73 0.680 3.81 0.973 0.973 5.79 6.56 游离含量 m3/t 0.166 0.213 0.160 0.206 0.160 0.206 0.160 0.206 含量梯度m3/t〃100m 1.12 1.09 0.75 0.74 煤层 M0 M12 M13 M14 表3-2 各煤层各水平游离瓦斯含量计算表
标高 容重 孔隙率 压缩系数 (m) t/m3 % +1510 1.45 6 1.07 +1400 1.45 6 1.07 +1510 1.50 6 1.07 +1400 1.50 6 1.07 +1510 1.50 6 1.07 +1400 1.50 6 1.07 +1510 1.50 6 1.07 +1400 1.50 6 1.07 表3-3 各煤层各水平瓦斯含量及梯度计算表
煤层 标高(m) M0 M12 M13 M14 +1510 +1400 +1510 +1400 +1510 +1400 +1510 +1400 WX(m3/t) 8.81 9.99 8.50 9.65 5.93 6.71 5.79 6.56 WY(m3/t) 0.166 0.213 0.160 0.206 0.160 0.206 0.160 0.206 Wh(m3/t) 8.976 10.203 8.660 9.856 6.090 6.916 5.950 6.766 ⑵ 瓦斯储量计算
矿井瓦斯储量是指矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的不可采煤层及围岩瓦斯储量之和,按下式进行计算:
W=W1+W2+W3
式中:W——矿井瓦斯储量,Mm3;
W1——可采煤层的瓦斯储量,Mm3;
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