2024年瓦斯抽采达标生产能力核定报告

《2024年瓦斯抽采达标生产能力核定报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024年瓦斯抽采达标生产能力核定报告（13页珍藏版）》请在安全文库网上搜索。

1、2024年瓦斯抽采达标生产能力核定报告一、矿井概况矿井背景现状1.矿井位置 隶属于陕西 矿业有限公司，属国有重点企业，位于陕西省 市东北约48km的黄河西岸，行政区划隶属陕西省 市 镇管辖。距西(安)候(马)铁路线约18km，距浩吉铁路线约6km，距108国道约18km，距韩(城)宜(川)公路约3km，乡(山西乡宁)韩(城)公路从井田穿过。陕西省沿黄公路从井田东边界通过，交通条件十分便捷。矿井交通位置如图1所示。图1   矿井位置示意图2.矿井产能矿井设计生产能力为90万t/a。3.四邻关系 南与 煤矿相邻，西侧临近 井田，北侧邻近矿井为桑北井田，东部边界至沿黄公路具体如图2所示。图

2、2   与邻近矿井位置关系 煤矿 煤矿为煤与瓦斯突出矿井，开采3#煤层。3#煤层瓦斯含量1.0812.8m3/t，平均6.87m3/t，瓦斯压力0.21.5MPa。3#煤层为严重突出煤层，批准开采标高：+480m至+140m，目前开采水平标高+280m，历史上共发生煤与瓦斯突出122次，其中回采期间突出27次，占22.5%，掘进发生突出91次，占77.5；延时突出45次，占37。从发生突出的资料看，瓦斯突出都发生在+400m以下，突出点大多与地质构造、煤厚剧变及煤层产状变化有关，因构造、煤厚剧变和煤层产状变化导致的瓦斯突出次数占总突出次数的70%以上。桑北煤矿桑北煤矿为煤与瓦斯突出矿

3、井，矿井3#煤层2015年经重庆研究院鉴定为突出煤层，实测3#煤层煤的最大瓦斯压力P=1.22MPa；煤的最大瓦斯放散初速度Pmax=20，煤的最小坚固性系数fmin =0.23；该煤层存在破坏类型为类的煤，该矿井未发生过煤与瓦斯突出事故。4.矿井瓦斯等级2017年9月经中煤科工集团重庆研究院有限公司鉴定：3#煤层具有突出危险，矿井为煤与瓦斯突出矿井。5.煤层赋存3#煤层位于山西组中下部，上距2#煤层平均间距14.47m，下距山西组底界平均17.76m。其中2#煤层为局部可采煤层，3#煤层为主要可采的厚煤层。矿井3#煤埋深172730m，煤层底板标高169378m，平均煤厚6.13m；三采区3

4、#煤层煤厚变化从5.17.0m，平均5.91m，煤层底板标高223255m；四采区3#煤层煤厚变化从3.858.40m，平均6.47m，煤层底板标高200300m。6.煤层瓦斯基础参数3#煤层实测最大瓦斯压力1.55MPa，最大瓦斯含量14.82m3/t，坚固性系数0.3-0.5，煤的破坏类型以类为主。2023年矿井绝对瓦斯涌出量114.91m3/min，相对瓦斯涌出量60.88m3/t。7.主要灾害情况矿井历史上未发生过突出事故。矿井开拓开采系统1.开拓系统矿井采用斜井单水平开拓方式，水平标高为+242m。全井田共划分五个采区，分别为一采区、二采区、三采区、四采区、五采区，目前，矿井生产采区

5、为三采区，开拓采区为四采区。2.通风系统矿井的通风方式为分区式，通风方法为抽出式，有三个进风井，两个回风井(由主斜井、副斜井及南翼进风斜井进风，回风斜井、回风立井回风)。矿井配备两套主要通风机，其中：北区配备一套轴流式对旋通风机，配套电机功率2500kW，目前排风量11210m3/min。南区配备一套轴流式对旋通风机，配套电机功率2630kW，目前排风量9101m3/min。矿井总进风量20261m3/min，矿井总回风量19932m3/min有效风量19096m3/min，有效风量率94.25，等积孔7.89m2。3.抽采系统矿井建有3套地面永久瓦斯抽放系统，抽放泵电机功率800kW，额定流

6、量500m3/min；服务类型：、系统抽放泵服务本煤层、高位裂隙抽采，系统抽放泵服务采空区抽采，各套系统独立，全面实现“分源、分压”抽采，系统运行平稳。矿井建有一座地面瓦斯发电厂，分别安装14台700kW、1台1200kW的发电机组，总装机容量11000kW。2023年全年完成瓦斯抽采量3930万m3，瓦斯发电量5079万度。4.监测监控系统矿井安装有KJ66X型安全监测监控系统，并与 矿业公司、渭南市应急局、陕西 股份有限公司、国家矿山安全监察局陕西局实现联网，在调度室安设有安全监控系统显示终端，系统运行正常。中心站双机热备，配备不间断电源，确保监测系统稳定可靠运转。井下各地点根据煤矿安全监

7、控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2019)要求，设置有甲烷、一氧化碳、二氧化碳、风速、风向、温度、负压、液位、风门开关、设备开停以及瓦斯抽采计量等各类传感器，对全矿生产作业的各个地点进行实时监测。按照规定要求，每6个月使用标准气样和空气样对甲烷传感器进行调校，至少每15天进行一次瓦斯电闭锁试验、风电闭锁试验。5.防治煤与瓦斯突出理念及技术路线坚持“以人为本、安全发展”宗旨、坚持“安全第一、预防为主、综合治理”安全方针和“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯综合治理十二字方针，坚持“可保必保、应抽尽抽、先抽后采、以抽保用、以用促抽”的瓦斯综合治理与利用原则，牢固树立抽采瓦斯是“解放生产

8、力、发展生产力”的先进理念，落实突出治理区域措施先行，局部措施补充的原则，坚持瓦斯综合治理与发电利用并重，实现瓦斯综合治理超前化、采煤瓦斯抽采协调化；进一步完善以矿井通风、瓦斯抽采、监测监控为重点的瓦斯综合治理系统，依靠科技进步，切实处理好安全与生产的矛盾，创建本质安全型煤矿。矿井煤与瓦斯突出防治总体方案坚持“区域综合防突措施先行、局部综合防突措施补充”的原则，按照“一矿一策、一面一策”的要求，实现“先抽后掘、先抽后采、预抽达标”；做到多措并举、应抽尽抽、效果达标。严格区域和局部综合防突措施实施过程的安全管理和质量管控，保障防突措施质量可靠、过程可溯。矿井采用顺层钻孔预抽区段、回采区域、煤巷条

9、带煤层瓦斯，穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施回采过程中采用高位钻孔、上隅角压管抽采采空区瓦斯，确保工作面采掘作业前抽采达标，矿井瓦斯抽采率达标，杜绝瓦斯事故，消除突出伤人事故，实现瓦斯零超限（当实测f0.3、0.3f0.5且埋深大于500m、0.5f0.8且埋深大于600m、埋深大于700m、煤巷条带位于开采应力集中区、煤层瓦斯压力P1.5MPa或者瓦斯含量W15m/t的区域，不得将顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯作为区域防突措施）。二、瓦斯抽采达标能力计算过程及结果煤矿瓦斯抽采达标生产能力核定按矿井瓦斯抽采系统能力、矿井实际瓦斯抽采量、矿井满足防突要求的预抽瓦斯量、矿井瓦斯抽采率分别

10、核定，煤矿瓦斯抽采达标生产能力取上述核定结果最小值作为煤矿瓦斯抽采达标生产能力。矿井瓦斯抽采系统能力核定矿井瓦斯抽采系统能力核定按矿井瓦斯抽采泵站能力和抽采主管道系统能力分别核定，取小值。1.按矿井瓦斯抽采泵站装机能力核定矿井抽采泵站装机能力核定年产量按式（1）计算:A10.69%Qf+0.8QbeC2.0pd-pbp0330144010000q（1）式中：A1矿井抽采系统能力核定年产量，t/a；Qbe矿井抽采泵站每台运行泵装机抽采混合量的能力，m3/min（系统、系统、系统都为500m3/min）；q核定期限内要进行瓦斯抽采区域的最大矿井相对瓦斯涌出量，m3/t，2023年矿井相对瓦斯涌出量

11、为60.88m3/t；C矿井抽采泵站每台运行泵年平均抽采瓦斯浓度，%，2023年系统平均浓度为5.8%，系统平均浓度为1.4%，系统平均浓度为27%；当地大气压力，KPa，本地98.0KPa；标准大气压力，101.325KPa；每台运行泵的年均运行负压，KPa，2023年系统平均负压为33.77KPa，系统平均浓度为37.98KPa，系统平均浓度为31.69KPa；Qf矿井最大总回风风量。有多个回风系统的，取所有回风巷风量的总和，m3/min，2023年12月矿井总回风量19932m3/min；2.0抽采泵富裕系数。根据以上计算，按矿井2024年抽采泵站装机能力核定的年产量为141.97万t。

12、2.按矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定年产量按式（2）计算:A10.69%Qf+0.8D0.14572VCpd-pbp0330144010000q（2）式中：A1矿井抽采系统能力核定年产量，t/a；Qf矿井最大总回风量，m/min，2023年12月矿井总回风量19932m3/min；D每套抽采主管路实际内径，m，系统、系统、系统主管路实际内径都为0.5m；V每套管道中混合瓦斯的经济流速，m/s，一般取V=512m/s，矿井实际流速为9m/s。C矿井抽采泵站每台运行泵年平均抽采瓦斯浓度，%，2023年系统平均浓度为5.8%，系统平均浓度为1.4%，系统平均浓度为27%

13、；当地大气压力，KPa，本地98.0KPa；标准大气压力，101.325KPa；每台运行泵的年均运行负压，KPa，2023年系统平均负压为33.77KPa，系统平均浓度为37.98KPa，系统平均浓度为31.69KPa；q矿井相对瓦斯涌出量，m3/t，2023年矿井相对瓦斯涌出量为60.88m3/t；根据以上计算结果，按矿井瓦斯抽采主管道系统能力核定的年产量为122.02万t。综上，按矿井2024年瓦斯抽采系统能力核定年产量为122.02万t。按矿井实际抽采瓦斯量核定矿井上年度实际抽采瓦斯量核定年产量按式（3）计算：A20.69%Qf+Qsk36514403301440q10-4（3）式中：A

14、2按矿井实际抽采瓦斯量核定年产量，t/a；Qf矿井最大总回风风量，m/min，2023年12月矿井总回风量19932m3/min；Qs矿井上年度实际抽采瓦斯量，m3，2023年矿井实际抽采瓦斯量为3919.38万m；k矿井超前抽采系数，1.21.5，取1.5；q矿井相对瓦斯涌出量，m3/t，2023年矿井相对瓦斯涌出量为60.88m3/t；根据以上计算结果，按矿井2023年实际抽采瓦斯量核定的年产量为146.15万t。按矿井满足防突要求预抽瓦斯量核定突出煤层必须保证预抽后煤层瓦斯含量或瓦斯压力的满足防突要求，核定年产量按(4)式计算：         &

15、nbsp;                    （4）式中：A3按矿井满足防突要求核定的年产量，t/a；Qy矿井年实际预抽瓦斯量，m3，2023年矿井实际预抽瓦斯量为3919.38万m；K矿井回采率，%，取75%；wi核定区域内煤层的最大瓦斯含量，m3/t,取14.84m/twc抽采后满足防突要求的残余瓦斯含量，取8m3/t；y邻近层和围岩瓦斯储量系数，取1.2。根据以上计算结果，按矿井2024年满足防突要求预抽瓦斯量核定年产量为358.13万t。按矿井瓦斯抽采率核定矿井瓦斯抽采率核定年产量按

16、式（5）计算：                       （5）式中：A4按矿井瓦斯抽采率核定年产量，t/a；Q瓦斯抽采达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量，m3/min，2023年12月矿井瓦斯抽采率为68.12%，根据表1可取Q=500m3/min。表1  矿井瓦斯抽采率对应的达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量指标矿井瓦斯抽采率/%达标允许最大矿井绝对瓦斯涌出量Q/m3/min35Q20354020Q40404540Q80455080Q1605055160Q3005560300Q

17、50060Q500经计算，按矿井2024年瓦斯抽采率核定年产量为390.28万t。核定结果则按矿井瓦斯抽采系统能力、矿井实际瓦斯抽采量、矿井满足防突要求的预抽瓦斯量、矿井瓦斯抽采率分别核定，2024年矿井瓦斯抽采达标生产能力取上述核定结果最小值为122.03万t/a。三、矿井瓦斯抽采达标生产能力验证方法按矿井允许生产工作面个数、采煤工作面瓦斯抽采达标生产能力进行验证，按式（6）进行计算：B=B1j33010-4                           &

18、nbsp;（6）式中：B煤矿瓦斯抽采达标生产验证能力，计算结果取整，万t/a；B1矿井采煤工作面的瓦斯抽采达标生产能力，t/d；j矿井掘进出煤系数，1.11.2。矿井采煤工作面的瓦斯抽采达标生产能力是所有达标采煤工作面产量之和，矿井采煤工作面为3307-2综采工作面，则其瓦斯抽采达标生产能力按Bb、Bc和Bd选取小值。3307-2综采工作面瓦斯抽采达标生产能力B1按照式（7）计算。B1=min（Bb，Bc，Bd）                  （7）式中：Bb3307-2采煤工作面日产量，t/d；Bc

19、3307-2采煤工作面抽采达标时允许最大工作面日产量，单位为t/d；Bd3307-2采煤工作面回风瓦斯浓度达标的工作面日产量，t/d。1.采煤工作面日产量计算3307-2综采工作面日产量按式（8）计算:Bb=lbhbbvbb               （8）式中：Bb3307-2综采工作面日产量，t/d；lb3307-2综采工作面平均长度，m，取179m；hb3307-2综采工作面煤层平均采高，放顶煤开采时为采放总厚度，m，取4.7m；b3307-2综采工作面的原煤视密度，t/m3，取1.36t/m3;vb3307-2综采

20、工作面平均日推进度，m/d，取2.4m/d;b3307-2综采工作面回采率，%，3307-2综采工作面回采率为85%。经计算，3307-2综采工作面日产量为2334t。2.采煤工作面瓦斯抽采达标生产能力计算3307-2综采工作面瓦斯涌出量主要来自于开采的3#煤层，回采前煤的可解吸瓦斯量为4.88m3/t，则瓦斯抽采达标生产能力Bc以表2中煤层可解吸瓦斯量对应的工作面日产量取值为60018000t。表2  3307-2综采工作面回采前煤的可解吸瓦斯量对应的工作面日产量可解吸瓦斯量Wj/m3/t抽采达标时允许工作面日产量/Bc/t7.0Wj8.010006.0Wj7.0100125005

21、.5Wj6.0250140005.0Wj5.5400160004.5Wj5.0600180004.0Wj4.5800110000     Wj4.0    >100003.3307-2综采工作面回风瓦斯浓度达标生产能力计算按照3307-2综采工作面风速不得超过4m/s，回风流中瓦斯浓度不得超过1%验证3307-2综采工作面瓦斯抽采达标生产能力Bd，Bd按式（9）计算。Bd=14401%Qfc/qdc                      

22、;  （9）式中：Bd3307-2综采工作面回风瓦斯浓度达标的工作面日产量，t/d；Qfc3307-2综采工作面满足工作面风速要求的最大供风量，m3/min，3307-2综采工作面回风顺槽巷道断面20，以最大风速4m/s得3307-2综采工作面的最大供风量为4800m3/min；qdc3307-2综采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t，经计算为9.45m3/t。根据以上计算结果，3307-2综采工作面回风瓦斯浓度达标生产能力计算为7314t/d。4.验证结果根据以上计算结果，矿井瓦斯抽采达标生产验证能力为：B =B1j33010-4=23341.233010-4=92.4万t/a四、瓦斯抽采达标能力核定结果根据以上计算和验证结果，2024年矿井瓦斯抽采达标生产能力核定为92.4万t/a。