第八節煤礦瓦斯抽采達標生產能力核定一、系統描述根據黑龍江省煤炭生產管理局《關于2012年度雞西分公司礦井瓦斯等級和二氧發化碳涌出量核準結果的通知》平崗煤礦為突出礦井。近三年礦井瓦斯等級情況見表4-36。表4-36平崗煤礦近三年瓦斯等級情況年度絕對瓦斯量（m3/min）相對瓦斯量（m3/t）絕對CO2量(m3/min)相對CO2量（m3/t）礦井瓦斯等級情況201272.781.188.9突出201347.835.57107.44未批復2014128.6874.68.75未批復201547.725.073.67未批復注：1、2013年礦井絕對瓦斯涌出量47.8m3/min,其中：風排量33.4m3/min,抽采量14.4m3/min；2、2014年礦井絕對瓦斯涌出量128.68m3/min,其中：風排量43.6m3/min,抽采量85m3/min。3、2015年礦井絕對瓦斯涌出量47.7m3/min,其中：風排量23.8m3/min，抽采量23.9m3/min。（一）瓦斯抽采平崗煤礦采用二套地面永久瓦斯抽采系統和井下3處移動抽采泵站共16臺泵對煤層瓦斯進行抽采。平崗煤礦于2004年12月建立南部地面集中抽采系統，地面泵站安設三臺瓦斯抽放泵，兩臺型號2BEC-67,電機功率560kw，額定流量400m3/min;一臺型號為CBF—630水環真空泵，電機功率560kw，額定流量400m3/min。使用一臺，備用兩臺。南部地面集中抽采系統總負壓48KPa，現抽放東一采區14層右五工作面。系統管路由地面立眼經東一風道至右五工作面，管路總長4450m。其中主管路①400長1760m,①300mm長1550m;支管路①300mm長1240m。2013年12月建成東部地面泵站，四臺CBF—730水環真空泵,電機功率800kw，額定流量600m3/min，現使用兩臺，備用兩臺。東部地面集中抽采系統總負壓50KPa，現抽放東二采區14層右一工作面。系統管路由東部風井經東部風道至右一工作面，管路總長4400m。其中主管路①529長2550m，①400長1500m;支管路①300長350m。井下三個采區三處安設9臺移動抽放泵。.東一采區安設ZWY—160/200型，額定流量160m3/min抽放泵三臺，一臺使用，二臺備用。現對東一采區14層右6面進行抽采，負壓50KPa流量56m3/min，平均濃度3.5%，管路總長度1700m,其中①300長1100m，①200長600m。.中部層采區安設ZYW-110/160型，額定流量110m3/min2臺，ZYW-85/160型，額定流量85m3/min1臺，一臺使用，二臺備用。現對東二采區14層右1面進行抽采，負壓46KPa，流量45m3/min,平均濃度4%，管路總長度1950m，其中①400長1600m，①200長350m。.下延采區安設ZWY—160/200型，額定流量160m3/min3臺，一臺使用，二臺備用。現對下延采區14層右3面進行抽采，負壓56KPa，流量63m3/min，平均濃度6%，管路總長度1350m，其中①300長800m，①200長550m。經現場核查，地面和井下瓦斯抽采系統運行正常，各項指標符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》的相關要求。（二）防突與瓦斯治理平崗煤礦堅持區域防突措施先行，局部防突措施補充的原則，采掘工作執行兩個“四位一體”相關規定，建立健全了瓦斯防治各項管理制度。礦井以實施區域綜合防突措施為重點，堅持推行穿層鉆孔區域預抽掩護突出煤層掘進，采用穿層鉆孔預抽卸壓方式消突，對未按要求采取區域綜合防突措施的，嚴禁進行采掘活動。采煤工作面實施順層鉆孔、高位抽放巷、高位走向抽采鉆孔、瓦斯尾巷風排瓦斯等綜合防治方法。礦井采取頂板巖巷先行的區域防突措施，在煤巷掘進工作面所對應的頂板施工瓦斯抽放巷，并分組施工穿層鉆孔預抽煤巷掘進條帶的瓦斯；鉆孔控制煤巷下幫15m、上幫20m,鉆孔終孔間距6m,封孔深度5m,抽采負壓約13kPa。工作面上巷及下巷在掘進期間,每隔5.0米垂直煤幫施工平行順層鉆孔以抽采工作面煤層瓦斯。順層孔施工直徑①94，長度90?110,抽放負壓12?15KPa,抽放平均濃度7%?10%。回采工作面利用頂板巖巷即高抽巷、高位鉆孔、仰角鉆孔抽放瓦斯方法。仰角鉆孔每隔30?40m施工1個鉆場，在鉆場中向工作面上隅角上方共施工孔徑①113,孔長50?110m共計12個鉆孔，抽放負壓12?15KPa,抽放平均濃度20%?30%。

（三）煤層瓦斯參數測試結果2015年由礦方實驗室測得的14煤層瓦斯壓力及含量，見表4-37。表4-37煤層瓦斯壓力、含量參數表測壓地點標高（m）瓦斯壓力（MPa）瓦斯含量（m3/t）東一采區下部右六巷風道延深-2531.3629.0536東二采區右部機軌合一巷-2911.2379.6636下延采區左四下巷-6211.1699.3973東一采區右六上巷切眼-2451.2079.1971東一采區右六上巷切眼-2451.76210.9306下延采區左四面下巷-6231.53710.3053二、必備條件（一）礦井堅持區域防突措施先行，局部防突措施補充的原則，采掘工作執行兩個“四位一體”相關規定，建立健全了瓦斯防治各項管理制度。（二）礦井有礦方出具的瓦斯參數測試報告，14煤層瓦斯參數已進行測定，瓦斯參數基本清楚。（三）瓦斯抽采能力核定時必要的瓦斯抽采率、瓦斯抽采量依據較為可靠。2015年平崗煤礦礦井絕對瓦斯涌出量47.7m3/min,瓦斯抽采總量3120.6萬m3（按2014年統計），礦井瓦斯抽采率62%,采煤工作面瓦斯抽采率55%-68%，符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》中礦井絕對瓦斯涌出量40^Q<80m3/min時，礦井瓦斯抽采率應達到40%以上的要求。（四）瓦斯抽采達標管理基本符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》相關要求。平崗煤礦建立了《平崗煤礦瓦斯抽采達標評判細則》、《平崗煤礦瓦斯抽采達標評價工作體系》、瓦斯抽采管理及考核獎懲制度、抽采工程檢查驗收制度、先抽后采例會制度、技術檔案管理制度等，并嚴格按照各項規定制度進行落實，瓦斯抽采達標管理較符合《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》相關要求。綜上，礦井具備瓦斯抽采達標能力的核定條件。三、能力核定（一）計算公式.根據礦井瓦斯抽采系統能力核定礦井瓦斯抽采系統能力核定按礦井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系統能力分別核定，取小值。（1）按礦井瓦斯抽采泵站裝機能力核定按式下式計算核定年產量：CQ+1fx330*1440*10—CQ+1f式中:A,—按礦井瓦斯抽采系統能力核定的年產量，萬t/a；

。尻—單臺礦井瓦斯抽采泵裝機抽采混合量的能力，m3/min；q—礦井相對瓦斯涌出量，m3/t；C1—礦井總回風巷瓦斯濃度；J—單臺礦井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯濃度；pd—當地大氣壓力，kPa；p0—標準大氣壓力，kPa；pb—單臺運行泵的年均運行負壓，kPa；Qf—礦井最大總回風風量。有多個回風系統的，取所有回風巷風量的總和，m3/min；2.0—抽采泵富裕系數；k—抽采系統工況系數。按實際考察取值，一般取＜0.8。（2）按礦井瓦斯抽采主管道系統能力核定按下式計算核定年產量：(D(D￥vCp-pI?2?_dbI0.1457kpv/0卜330X1440xi0_4Iq式中：D—每套抽采主管道系統瓦斯管實際內徑，m；v—每套管道中混合瓦斯的經濟流速，m/s,一般取v=5?12m/s。k—富余系數，一般取1.2?1.8。按照實際考察管道內氣體的流速取值，管道內流速大時取大值，流速小時取小值。.按礦井實際抽采瓦斯量核定礦井上年度實際抽采瓦斯量核定年產量按下式計算：

A<CQ+,2I產fkx365x1440330x330x14401八Xx10-4q0A2—按礦井實際抽采瓦斯量核定年產量，萬t/a；2一礦井上年度實際抽采瓦斯量，m3；k一礦井超前抽采系數，取1.2?1.5；q0—預開采區域瓦斯含量最大煤層應抽瓦斯噸煤含量，m3/t。.按礦井滿足防突要求預抽瓦斯量核定必須保證突出煤層預抽后煤層瓦斯含量或瓦斯壓力滿足防突要求，核定年產量按下式計算：QKmA<,^__x_x10-4+jx330x10-4x乙lxhxpxvx”3w—wJybibibibibiici=1式中：A3—按滿足礦井防突要求核定的年產量，萬t/a；wi—核定區域內煤層的最大瓦斯含量，m3/t；w—抽采后滿足防突要求的殘余瓦斯含量，一般取W8m3/t,如c大于8m3/t時，按實際考察取值（需有相應鑒定證明），m3/t；K一礦井回采率，％。Qy—礦井年實際預抽瓦斯量，m3；y—鄰近層和圍巖瓦斯儲量系數，取1.2；m—核定區域內無需抽采煤層或非突煤層中的采煤工作面個數。按照《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出規定》等規定確定核定區域允許生產采煤的最多工作面個數；

）一礦井掘進出煤系數，取1.1?1.2；lb—第i個采煤工作面平均長度，m；與一第i個采煤工作面煤層平均采高，m。放頂煤開采時為采放總厚度；pb—第i個采煤工作面的原煤視密度，t/m3；七一第i個采煤工作面平均日推進度，m/d;〃瓦—第i個采煤工作面回采率，％。按礦井實際回采率取值。4.按礦井瓦斯抽采率核定按式下式計算核定年產量：A<330x1440xQx10-44q式中：A4—按礦井瓦斯抽采率核定年產量，萬t/a；Q—瓦斯抽采達標允許最大礦井絕對瓦斯涌出量，m3/min；瓦斯抽采達標允許的最大礦井絕對瓦斯涌出Q，按表4-38取值，具體數值可采用線性插值法計算得到。表4-38達標允許最大礦井絕對瓦斯涌出量礦井瓦斯抽采率n/%n<35礦井瓦斯抽采率n/%n<3535<n<4040<n<4545<n<5050<n<55Q<2020<Q<4040<Q<8080<Q<160160<Q<300礦井瓦斯抽采率n/%達標允許最大礦井絕對瓦斯涌出量Q/m3/min55<n<60300<Q<500n>60Q>500（二）參數選擇1.按瓦斯抽采泵站裝機能力核定Qbe—單臺礦井瓦斯抽采泵裝機抽采混合量的能力，地面永久系統南部地面泵站取400m3/min,東部地面泵站取600m3/min、600m3/min；井下移動系統東一采區取160m3/min，中部層采區取110m3/min，下延采區取160m3/min；q—礦井相對瓦斯涌出量，25.0m3/t；C1—礦井總回風巷瓦斯濃度，東部風井取0.2%，南部風井取0.2%；C2—單臺礦井瓦斯抽采泵年平均抽采瓦斯濃度，地面永久系統南部地面泵站取30%，東部地面泵站取32.5%、20%；井下移動系統東一采區取3.5%，中部層采區取4%，下延采區取6%；pd—當地大氣壓力，地面取97.8kPa，井下取101kPa、99kPa、104kPa；p0一標準大氣壓力，取101kPa；pb—單臺運行泵的年均運行負壓，地面永久系統南部地面泵站取48kPa，東部地面泵站取50kPa、55kPa；井下移動系統東一采區取50kPa，中部層采區取46kPa，下延采區取56kPa；Qf—礦井最大總回風風量，有多個回風系統的，取所有回風巷風量的總和，東部風井取7090m3/min,南部風井取5530m3/min；2.0—抽采泵富裕系數；k—抽采系統工況系數，取0.8。2.按礦井瓦斯抽采主管道系統能力核定D—每套抽采主管道系統瓦斯管實際內徑，地面永久系統南部地面泵站取0.40m，東部地面泵站取0.52m、0.52m；井下移動系統東一采區取0.30m，中部層采區取0.40m，下延采區取0.30m；v—每套管道中混合瓦斯的經濟流速，m/s，取v=12m/s。k—富余系數，一般取1.2?1.8。按照實際考察管道內氣體的流速取值，管道內流速大時取大值，流速小時取小值，取1.3。.按礦井實際抽采瓦斯量核定Qs—礦井上年度實際抽采瓦斯量，取31206000m3,根據2014年礦井瓦斯抽放統計報表；k-礦井超前抽采系數，取1.2；qo—預開采區域瓦斯含量最大煤層應抽瓦斯噸煤含量，根據《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》表1要求及雞西礦業集團公司采煤工作面瓦斯抽采率應達50%規定計算，取10.9306x50%=5.47m3/to.按礦井滿足防突要求預抽瓦斯量核定W.—核定區域內煤層的最大瓦斯含量，取10.9306m3/t（礦方提i供證明材料，見附件）；W—抽采后滿足防突要求的殘余瓦斯含量，根據雞西礦業集團c公司防突要求規定，滿足防突要求的殘余瓦斯含量應小于5m3/t，取5m3/t；K一礦井采出率，取預抽區域煤層回采率，取87.6%。Qy—礦井年實際預抽瓦斯量，取1050000m3(按2014年統計)。y—鄰近層和圍巖瓦斯儲量系數，取1.2；m—核定區域內無需抽采煤層或非突煤層中的采煤工作面個數。按照《煤礦安全規程》、《防治煤與瓦斯突出規定》等規定確定核定區域允許生產采煤的最多工作面個數。該礦各煤層均需抽采，取0。.按礦井瓦斯抽采率核定Q—瓦斯抽采達標允許最大礦井絕對瓦斯涌出量，根據礦井瓦斯抽采率62%，由表4-38取500m3/min；q一礦井相對涌出量，取25.0m3/t。(三)計算結果1.按瓦斯抽采泵站裝機能力核定人之「「C,y(QCkp—p)]330X1440/i+乙2.o2，么lXqX10一_10〃W{(0.2%x7090+0.2%x5530)+[(400x30%x0.8)/2x((97.8-48)/101)】+【(600x32.5%x0.8)/2x((97.8-50)/101)】+【(600x20%x0.8)/2x((97.8-55)/101)】}x(330x1440/25.0)x10-4={(14.18+11.06)+【23.64】+【36.9】+【20.34]}X(1.90)=(25.24+23.64+36.9+20.34)X(1.90)=106.12X1.90W201.6萬t/a2.2.按礦井瓦斯抽采主管道系統能力核定=129.3=129.3萬t/aA<JCQA<JCQ+

iIif\2vC?k2p-p?dbP0|x33。X1440xl0_4{(0.2%x7090+0.2%x5530)+【(0.40.1457)2X12X30%/1.2X(97.8-48)/101)】+【(0.5血1457)2X12X32.5%/1.2X(97.8-50)/101)】+((0.52/0.1457)2X12X20%/1.2X(97.8-55)/101)】}X330X1440/25.0X10-4{(14.18+11.06)+【11.16】+【19.62】+【10.8】}X(1.9)=66.82X(1.90)=126.96t/a.按礦井實際抽采瓦斯量核定」「八Q\330X14401八A<CQ+,…"sxX10-42產fkX365X1440Iq0{(0.2%x7090+0.2%x5530)+3120.6X104/(365X1440X1.2)}X330X1440/5.47X10-4{(14.18+11.06)+49.48}X8.69=649.3萬t/a4.按礦井滿足防突要求預抽瓦斯量核定qkmA<.1__x10-4+jx330x10-4x乙lxhxpxvx”3w—wJybibibibibiici=1A3《1050.0X1Q4X0.876X10-4/[(10.9306-5)X1.2]5.按礦井瓦斯抽采率核定A<330義1440義Qx10一44q《330X1440X500/25.0X10-4=950.4萬t/a綜上，核定該礦瓦斯抽采達標最低生產能力為126.9萬t/a。(四)能力驗證.驗證公式按礦井允許生產工作面個數、采煤工作面瓦斯抽采達標生產能力進行驗證，按下式進行計算：B=Bxjx330x10-41式中：B—煤礦瓦斯抽采達標生產驗證能力，萬t/a,計算結果取整；B1—礦井采煤工作面的瓦斯抽采達標生產能力，t/d；j一礦井掘進出煤系數，取1.1?1.2。礦井采煤工作面的瓦斯抽采達標生產能力是所有達標采煤工作面產量之和，單個采煤工作面的瓦斯抽采達標生產能力按Bbi、Bci和Bdi選取小值。.驗證取值的規定礦井采煤工作面瓦斯抽采達標生產能力B1按下式計算：B=￡min(BB,B)bicidii=1式中：Bbi—第i個采煤工作面日產量，t/d；

Bci—第i個采煤工作面抽采達標時允許工作面最大日產量，t/d;Bdi—第i個采煤工作面回風瓦斯濃度達標的工作面最大日產量，t/d；n—核定的采煤工作面個數。（1）按采煤工作面日產量計算B=lhPvnbibibibibibi式中：lbi—第i個采煤工作面平均長度，m；hbi—第i個采煤工作面煤層平均采高，m，放頂煤開采時為采放總厚度；pbi—第i個采煤工作面的原煤視密度，t/m3；vbi—第i個采煤工作面平均日推進度，m/d；nbi—第i個采煤工作面回采率，％，按礦井實際回采率取值。按照《煤礦安全規程》及相關規定確定礦井允許生產的最多工作面個數，一個采區內同一煤層的一翼最多只能布置1個回采工作面和兩個掘進工作面同時作業。一個采區內同一煤層雙翼開采或多煤層開采的，該采區最多只能布置2個回采工作面和4個掘進工作面同時作業。目前該礦開采下延采區14#層綜采面、東二采區14#層綜采面且每一采區內布置1個回采工作面，符合規定。采煤工作面特征見表4-39。表4-39-1下延14#右三綜采面特征表工作面平均長

（m）平均采高

工作面平均長

（m）平均采高

（m）原煤視密度

（t/m3）采出率（％）工作面有效斷

面（m2）1901.91.4958.66工作面個數日推進度(m/d)采煤方法年工作日數(d)工作面風排絕對瓦斯涌出量(m3/t)14綜采3309.2表4-39-2東二采區14#右二綜采面特征表工作面平均長(m)平均采高(m)原煤視密度(t/m3)回采率(％)工作面有效斷面(m2)1632.01.49512.60工作面個數日推進度(m/d)采煤方法年工作日數(d)工作面風排絕對瓦斯涌出量(m3/t)14.8綜采3305.3經計算：Bb1=190X1.9X1.4X4X95%=1920.5t/dBb2=163X2X1.4X4.8X95%=2081.2t/d(2)按采煤工作面瓦斯抽采達標生產能力計算對瓦斯涌出量主要來自于開采層的采煤工作面，核定的工作面產量應以表4-40煤層可解吸瓦斯量對應的工作面日產量為核定采煤工作面瓦斯抽采達標能力Bci。Bci為第i個采煤工作面抽采達標時允許最大工作面日產量，根據表4-40取值，按差值法進行計算，單位為t/d。根據雞西礦業集團公司防突