瓦斯抽采达标评价工作体系及细则

－1－附件5瓦斯抽采达标评价工作体系及细则按照国家安监总局2011[163]号文件精神，为了保障矿井能达到预期抽采效果，消除采掘期间瓦斯超限现象，杜绝煤与瓦斯突出事故的发生，经公司领导研究决定，建立瓦斯抽采评价工作体系，现规定如下：一、组织领导公司成立瓦斯抽采达标评价工作领导小组组长：总工程师副组长：通风副总工程师成员：通风工区、抽采工区、生产技术科、安监部等有关人员瓦斯抽采评价验收领导小组职责：（一）组长负责组织协调公司瓦斯抽采评价总体工作，在特殊情况下，负责组织审批抽采措施等。（二）通风工区人员负责协同抽采工区共同审阅抽采评价报告，并对瓦斯涌出量、瓦斯抽采情况、瓦斯抽采指标把关；负责评价报告上报集团公司。（三）安监部负责对抽采、安全防护措施落实进行把关。（四）生产技术科人员负责对突出危险工作面的地质构造、－2－煤厚变化、煤层倾角、顶底板岩性及厚度等基础资料把关。二、评价条件第一条瓦斯抽采矿井应当对瓦斯抽采的基础条件和抽采效果进行评判。在基础条件满足瓦斯先抽后采要求的基础上，再对抽采效果是否达标进行评判。第二条工作面采掘作业前，编制瓦斯抽采达标评判报告，经公司总工程师审查签字，并报矿长（董事长）批准。第三条瓦斯抽采矿井必须满足以下八项基础条件，不符合下列情况之一的，应当判定为抽采基本条件不达标：（一）经矿井瓦斯涌出量预测或者矿井瓦斯等级鉴定、评估符合应当建立瓦斯抽采系统的矿井，抽采设计及抽采系统工程报省煤炭工业厅备案或审批、验收合格，且系统运行稳定；（二）抽采泵站的装机能力和管网能力应当满足瓦斯抽采达标的要求。备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力；运行泵的装机能力不得小于瓦斯抽采达标时应抽采瓦斯量对应工况流量的2倍，即：泵运行负压当地大气压力抽采瓦斯浓度标准大气压力抽采达标时抽采量1002。预抽瓦斯钻孔的孔口负压不得低于13kPa，卸压瓦斯抽采钻孔的孔口负压不得低于5kPa。（三）矿井在编制生产发展规划和年度生产计划时，必须同时组织编制相应的瓦斯抽采达标规划和年度实施计划，确保“抽－3－掘采平衡”。（四）瓦斯抽采设计应当符合集团公司和上级相关规定。回采工作面抽采施工设计，必须编制专项设计，经公司总工程师审查，报集团公司总工程师批准；掘进工作面抽采设计由公司总工程师批准。（五）采掘工作面抽采工程竣工后，必须由公司领导组织相关部门进行验收，相关负责人签字；并绘制抽采工程竣工图和记录保存施工过程中的异常现象（如喷孔、顶钻、卡钻）等内容；（六）要建立瓦斯抽采达标自评价工作体系和瓦斯抽采管理制度；（七）建立、完善瓦斯抽采监控系统，实时监控管网瓦斯浓度、压力或压差、流量、温度等参数及设备的开停状态进行监测。计量测点应布置在泵站、主管、分（支）管、采区支管及需要单独评价的区域分支、钻场等测点，抽采瓦斯计量装置应当符合相关计量标准要求，定期检测。（八）建立瓦斯抽采效果评判测试技术分析的实验室，仪器、仪表配备齐全。第四条瓦斯抽采工程应按照批准的设计施工,工程竣工后应进行专项验收,并符合下列要求:一、预抽煤层瓦斯的抽采钻孔施工完毕后，应当对预抽钻孔的有效控制范围进行界定，界定方法如下：（一）顺层钻孔，钻孔有效控制范围按钻孔长度方向的控制边缘线、最边缘2个钻孔及钻孔开孔位置连线确定。钻孔长度方－4－向的控制边缘线为钻孔有效孔深点连线，相邻有效钻孔中较短孔的终孔点作为相邻钻孔有效孔深点。（二）穿层钻孔，钻孔有效控制范围取相邻有效边缘孔的见煤点之间的连线所圈定的范围。二、预抽煤层瓦斯的抽采钻孔严格按照设计施工，钻孔在有效控制范围内均匀布置，钻孔有效控制范围应当满足《煤矿瓦斯抽采基本指标》或《防治煤与瓦斯突出规定》的要求；预抽钻孔间距不得大于设计间距。（一）顺层钻孔：1.回采工作面沿倾向长度方向布置钻孔时，钻孔间距应按钻孔抽采半径确定：突出（按突出管理）煤层不得大于2.5米（3m以下煤层单排布孔，3m以上双排三花布孔）；按规定抽采的高瓦斯含量煤层不大于5米。吨煤钻孔进尺量（见表1）：中厚煤层钻孔进尺不低于0.15m/t，厚煤层不低于0.1m/t；钻孔直径不小于110mm；预抽时间不少于6个月。钻孔深度：采用单侧布孔时钻孔深度小于采长15-20米；若采用双侧布孔时钻孔累计深度应大于工作面采长（即中部垂叠不小于15米），宜增大钻孔见煤长度。吨煤钻孔量见下表1：煤层类别薄煤层中厚煤层厚煤层容易抽放0.050.030.01可以抽放0.05-0.010.03-0.050.01-0.03较难抽放大于0.1大于0.05大于0.03－5－2.掘进工作面采用顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯方法时，突出煤层应按终孔间距正前不大于2.5米，两帮不大于5米，在工作面正前直接施工顺层超前钻孔进行预抽。单巷布置时：一般情况下正前和巷道两帮分别不少于12个钻孔。双巷布置时：可在横贯内布置平行钻孔，孔间距不得大于5米。所施工钻孔正前孔深不小于60米，预留20米超前保护距离，孔径不小于90mm，终孔间距不大于5m，巷道轮廓线以外保护范围不小于15米（急倾斜煤层20米）。其它需预抽瓦斯的煤层掘进工作面预抽瓦斯时，应按终孔间距正前不大于5米，两帮不大于6米布置钻孔，正前孔深不小于60米，预留20米超前保护距离，两侧保护范围不小于15米。采掘活动范围内若发现岩层瓦斯异时应当进行区域预抽措施，制定专项措施，报集团公司总工程师批准。（二）穿层钻孔：采用顶（底）板岩巷施工钻孔对煤层进行瓦斯预抽的，所施工巷道底（顶）板距预抽煤层法线大于5米（构造区大于7米），确保每个钻孔终孔在进入预抽煤层底（顶）板0.5米以上，顶（底）板岩巷穿层钻孔对于预抽煤层巷道两侧保护范围应不小于15米，终孔间距不大于5m，孔径不小于90mm。三邻近层瓦斯抽采：（一）回采工作面采用顶板穿层钻孔抽采邻近层瓦斯时，应将钻孔打在采煤工作面顶板冒落所形成的裂隙带内，并避开冒落－6－带。钻孔抽采半径应根据实际测定结果确定，合理的钻孔间距要根据瓦斯涌出量确定，采用综采机械化开采中厚煤层时，钻孔间距一般掌握在30-40之间，距切巷20米范围内至少2对高低孔，孔径不小于200mm；并在回采面推进方向距切巷20米范围内按规定施工一条初采伪倾斜高抽巷，伪倾斜高抽巷倾斜段布置在大于冒落角的范围内，水平段布置在距离煤层顶板4-5倍采高之间，伸入工作面水平长度不小于15m。（二）走向高抽巷（伪倾斜高抽巷）：走向高抽巷距15#煤距离不得小于8.5倍的开采煤层高度为宜，距工作面回风顺槽的水平距离要根据高抽巷到15#煤的距离而定，一般应掌握在25m—1/3工作面采长之内，高抽巷距15#煤层越近，应越靠近工作面回风顺槽。伪倾斜高抽巷，开口位置应掌握在距切巷10-15m的回风或尾巷超过切巷落山侧，投影距回风巷水平距离不小于10米、距切巷煤柱垂高不低于15米，与走向高抽巷联通，下口进行永久封闭。第五条瓦斯抽采达标评判一、对瓦斯涌出量主要来自于邻近层或围岩的采煤工作面；抽采瓦斯采用走向高抽巷和倾斜钻孔抽采时，抽采工程按设计要求施工完毕，验收合格。工作面抽采效果达标评判可根据同一煤层相邻工作面开采时瓦斯量计算工作面抽采率，当采煤工作－7－面瓦斯抽采率满足（表2）规定时，工作面同时满足风速不超过4m/s、回风流中瓦斯浓度低于0.8%时，其瓦斯抽采效果判断为达标。表2采煤工作面瓦斯抽采率应达到的指标工作面绝对瓦斯涌出量Q（m3/min）工作面瓦斯抽采率（%）5≤Q＜10≥2010≤Q＜20≥3020≤Q＜40≥4040≤Q＜70≥5070≤Q＜100≥60100≤Q≥70采煤工作面瓦斯抽采率计算方法：按下列公式计算:mfmcmcmQQQ式中：m─工作面瓦斯抽采率，%；mcQ─回采期间，当月工作面月平均瓦斯抽采量，m3/min。其测定和计算方法为：在工作面范围内包括地面抽采泵站、钻井抽采、井下抽采（本煤层、邻近层、回采工作面采空区等抽采量）按每3天（本煤层7天）进行一次对抽采系统管路观察点的数据取值，按月取各测定值的平均值之和为当月工作面平均瓦斯抽采量（标准状态下纯瓦斯量）；mfQ─当月工作面风排瓦斯量，m3/min。其测定和计－8－算方法为：工作面所有回风流排出瓦斯量减去所有进风流带入的瓦斯量，按天取平均值为当天回采工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量），取当月中最大一天的风排瓦斯量为当月回采工作面风排瓦斯量（标准状态下纯瓦斯量）。二、突出煤层（含按突出管理煤层和按规定进行开采层预抽的煤层）采煤工作面，评价区域内煤的可解吸瓦斯量满足（表3）规定的同时还必须满足瓦斯抽采率（表2）指标要求，其判定采煤工作面瓦斯抽采效果达标。表3采煤工作面回采前煤的可解吸瓦斯量应达到的指标工作面日产量（t）可解吸瓦斯量jW（m3/t）≤1000≤81001～2500≤72501～4000≤64001～6000≤5.56001～8000≤58001～10000≤4.510000≤4可解吸瓦斯量计算方法：按公式计算:CCCYj式中：jW─煤的可解吸瓦斯量，m3/t；CYW─抽采瓦斯后煤层的残余瓦斯含量，m3/t；CCW─煤在标准大气压力下的残存瓦斯含量，按公式0.1100110.110010.31dadCCadabAMWbMπ计算。（一）预抽瓦斯效果评价1.回采工作面预抽瓦斯效果评价：－9－抽采时间大于6个月的回采工作面，最后施工预抽钻孔或抽采时间最短的钻孔距切巷往外150m范围内作为一个评价单元进行抽采效果评价,评价单元内符合抽采达标指标要求的，判定整个工作面抽采达标。采取切巷垂直钻孔等强化措施后，抽采时间不够6个月的回采工作面，可将钻孔间距和预抽时间基本一致的区域（预抽时间差异系数小于30%）划分为一个评价单元，评价单元区域应不大于150m，按划分区域进行单独评价，抽采区域全部达标后，判定整个工作面抽采效果达标。2.掘进工作面预抽瓦斯效果评价时，根据设计钻孔深度、数量、两侧保护范围和作业循环等划分评价单元，单元区域为正前深度不低于60m，两侧不小于15m范围内，钻孔布置均匀，最后施工的抽采孔预抽时间不小于5天。3.同一评价单元内预抽瓦斯效果评价时，首先应根据瓦斯抽采计量参数计算抽采后的残余瓦斯含量或残余瓦斯压力，并计算可解析瓦斯量，当计算出的各项指标（含量、压力）、可解析量符合抽采达标指标要求后，再进行现场实测预抽瓦斯效果指标测定4.突出煤层当评价范围内所有测点测定的煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量都小于预期的防突效果达标瓦斯压力或瓦斯含量、且施工测定钻孔时没有喷孔、顶钻或其他动力现象时，则评判为突出煤层评价范围预抽瓦斯防突效果达标；否则，判定以－10－超标点为圆心、半径100m范围未达标，必须继续预抽，再次进行效果检验，直到达标为止。5.预期的防突效果达标瓦斯压力或瓦斯含量按煤层始突深度处的瓦斯压力或瓦斯含量取值。正常情况时，瓦斯压力按0.74MPa控制，瓦斯含量按8m3/t控制。(二)突出煤层现场检验孔应当符合下列要求：1.用穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段或回采区域煤层瓦斯时，当预抽区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）或预抽回采区域采煤工作面长度未超过120m时，沿采煤工作面推进方向单侧至少布置1个检验孔；工作面长度大于120m时，沿采煤工作面推进方向进、回风顺槽至少各布置1个检验孔，每个检验孔间距不得大于50m。检验孔深度不得小于预抽煤层钻孔深度，在每个检验孔内50m处和孔底各取一个煤样进行瓦斯含量测定；以瓦斯压力敏感指标的矿井，测试瓦斯压力时以测孔最深度指标为准。2.用穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯时，在煤巷条带每间隔30～50m至少布置1个检验孔；3.用穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯时，至少布置4个测定点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个测定点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；4.用顺层钻孔预抽煤巷掘进煤层瓦斯时，在掘进工作面煤头布置左、右耳状钻场时，检验孔不得少于3个；应分别在左、右－11－钻场和煤头至少布置1个检验孔（顶板往下1.5m），孔深不得小于预