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某某某某煤矿瓦斯防治方案
第一节 瓦斯灾害因素分析
一、瓦斯赋存状况
1、矿井概况
某某煤矿为一技改矿井,本矿可采煤层11层,自上而下编为号分别2、3-3、7、15、16、18、20、25-1、25、29-1、29号煤层,煤层倾角55°。矿区范围由4个拐点坐标圈定,开采深度由+1400m至+900m。
2、相关瓦斯参数、煤层透气性系数
现进行开采方案设计变更,根据2008年1月贵州省奇星资源勘查开发有限公司为本矿提交的《贵州省某某中寨乡某某煤矿资源储量核实报告》中没有提供瓦斯风化带、瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数等相关资料。
根据贵州省能源局文件(黔能源发〔2010〕802号)“关于六盘水市煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”;某某煤矿2010年度矿井瓦斯相对涌出量为57.17m3/t,绝对瓦斯涌出量为4.21m3/min,矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井,本矿未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,故本矿按煤与瓦斯突出矿井设计和管理。
3、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性
(1)本矿资料
根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件“黔安监管办字[2007]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。某某所在某某被划定为突出矿区,井田范围内煤层可采煤层未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,因此,本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。
(2)邻近煤矿资料
根据2008年1月贵州省奇星资源勘查开发有限公司为本矿编制的《贵州省某某中寨乡某某煤矿资源储量核实报告》及矿方未提供邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯突出、地温等资料。
二、矿井瓦斯资源储量
本矿井开采11层煤,根据贵州奇星资源勘查开发有限公司2008年1月编制的《贵州省六枝中寨乡某某煤矿资源储量核实报告》;煤层风、氧化带为煤层露头往下斜深50m。矿井缺乏瓦斯资料,该矿没有提供各煤层具体煤层瓦斯含量数据,地质报告没有提供瓦斯赋存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关资料,因此,本矿根据采矿设计手册下册经验公式计算煤层瓦斯含量:
,
式中:
—煤层原始瓦斯含量,m3/t;
—煤层瓦斯吸附量,m3/t;
—游离瓦斯含量,m3/t;
、Af、—煤的水分、灰分、挥发分%,(详见下表)。
煤质特征表
煤层
编号 煤样 水分
Mar(%) 灰分
Af(%) 挥发分
Vr(%) 全硫
St.d(%) 容重 牌号 2 原煤 0.74 19.09 28.14 1.19 1.50 JM 3-3 原煤 0.72 21.34 29.38 1.38 1.50 JM 7 原煤 0.99 22.51 26.82 1.63 1.50 JM 15 原煤 1.05 13.99 24.11 2.28 1.50 JM 16 原煤 0.78 23.21 25.04 1.63 1.55 JM 18 原煤 0.78 20.49 25.34 1.63 1.40 JM 20 原煤 0.8 16.77 24.14 1.18 1.42 JM 25-1/25 原煤 0.8 28.67 25.24 1.89 1.46 JM 29-1 原煤 0.81 20.07 23.44 2.99 1.40 JM 29 原煤 0.81 19.44 24.07 1.79 1.40 JM en—温度系数;查采矿工程设计手册下册表8-7-12,各煤层查表结果详见表3-1-8,表3-1-9。
e—自然对数底;
n=
—2.4+0.21
—1-0.004
fn—煤的空隙率,%,查采矿工程设计手册下册表8-7-10,取8%。
γ—煤的容重, t/m3,详见表6-1-1;
—相当于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数,查设计手册表8-7-14,各煤层查表结果详见表6-1-3;
t—温度,℃,取20℃;
—实测瓦斯压力,MPa;本矿井没有实测瓦斯压力,根据设计手册瓦斯压力计算及测定计算方法,经对国内外一些矿区瓦斯压力实测值分析,瓦斯压力P和深度H的关系可以表示为下列直线关系:
P=(2.03~10.13)H
式中:
P—距地表垂深处煤层瓦斯压力,kPa;
H—开采垂深。
据介绍,从矿井近年在开采不同开深度时,矿井瓦斯涌出量的情况看,矿井瓦斯涌出量随开采深度的增加而增加。本设计按P=7H Kpa预测各煤层在+1210m、+900m际开采标高时的煤层瓦斯压力,详见下表。
各煤层+1210m水平瓦斯压力计算表
煤层编号 开采至+1210m水平时垂深 (m) 瓦斯压力 (Mpa) 2 209 1.463 3-3 214 1.498 7 210 1.47 15 146 1.022
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