鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦5上、5下煤層瓦斯基本參數測定報告鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦

湖南省煤業集團白沙工程設計有限公司

2018年12月項目名稱：鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦5、5煤層瓦斯基本參數測定報告上下完成單位：鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦湖南省煤業集團白沙工程設計有限公司報告編寫：技術審核：質量審查：項目負責人：參加人員：序號姓名職稱/職稱所在單位專業1王周玉工程師鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦地測2謝治榮工程師白沙工程設計有限公司通風3陳青峰工程師白沙工程設計有限公司采礦4謝芳平助理工程師白沙工程設計有限公司化學分析5曹銀助理工程師白沙工程設計有限公司采礦6徐志騰助理工程師白沙工程設計有限公司采礦目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"前言 1礦井概況 2\o"CurrentDocument"交通位置 2\o"CurrentDocument"礦井基本情況 3煤層瓦斯基本參數測定 12\o"CurrentDocument"測定的主要內容 12\o"CurrentDocument"測定方法 12\o"CurrentDocument"煤層瓦斯壓力 13\o"CurrentDocument"煤層瓦斯含量 19鉆孔瓦斯流量及其衰減系數的測定 20\o"CurrentDocument"煤層透氣性系數 22煤樣實驗室測試 24測定結果及建議 26\o"CurrentDocument"煤層瓦斯基本參數測定結果 26\o"CurrentDocument"建議 26鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦5上、5下煤層瓦斯基本參數測定報告上下1前言根據湖南省煤炭管理局和湖南煤礦安全監察局聯合下發的《關于開展全省煤與瓦斯突出礦井瓦斯基本參數測定工作的通知》要求：“煤與瓦斯突出礦井采掘工程可能揭露的平均厚度在0.3m以上的所有煤層必須分別進行瓦斯基本參數測定”。2018年10月，鑫泉礦業有限公司委托湖南省煤業集團白沙工程設計有限公司，對下陡巖煤礦5、5煤層瓦斯基本參數進行測定。我公司在接到委托后，組織人上下員對下陡巖煤礦5、5煤層瓦斯基本參數進行了測定工作。上下本項目從2018年10月22日啟動至2018年12月26日，歷經方案制定、現場測試到實驗室測試、資料分析整理后，現提交瓦斯基本參數測定報告。在開展這一工作的過程中，鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦有關領導和工程技術人員給與了大力支持與幫助，在此謹向他們致以誠摯的謝意。礦井概況交通位置鑫泉礦業有限公司下陡巖煤礦位于湖南省冷水江市中連鄉境內地理坐標為東經111°26/40〃?111°27/32〃，北緯27°45/20〃?27°45/53〃。礦井位于冷水江市北部，距市區直距llkm。礦區交通以公路、鐵路為主，有簡易公路與省道S312線相連，礦區距冷水江市約26km，交通比較方便。見礦井交通位置圖新立m下沖梓坪村殺子山^1ii釈印山脈山沖江大需月塘曙滿竹村劉家肖冢腺玉米沖王尿上頭鐘紳沖H咀巖易駅沖周頭歡莊小云村廉天怡O龍盤山巖口禎月山嶺上衣烽火星村石罟村船山沖J稱A匸九里京SIST匚貍沖晁冢村陳竅巖小懂村距冷水江市約26km，交通比較方便。見礦井交通位置圖新立m下沖梓坪村殺子山^1ii釈印山脈山沖江大需月塘曙滿竹村劉家肖冢腺玉米沖王尿上頭鐘紳沖H咀巖易駅沖周頭歡莊小云村廉天怡O龍盤山巖口禎月山嶺上衣烽火星村石罟村船山沖J稱A匸九里京SIST匚貍沖晁冢村陳竅巖小懂村花囲沖弛￡■嶺據沖址扌寸坑并沖大坪嶺?獨捌均曠山毀紅坑里回鳳妊福空面冷水江東站圖1礦井交通位置圖礦井基本情況下陡巖煤礦位于湖南省冷水江市中連鄉境內，屬村辦集體企業。下陡巖煤礦始建于1997年，1998年投產，原設計生產能力為4萬t/a。2008年，下陡巖煤礦與相鄰的井泉煤礦進行資源整合技術改造，整合后仍命名為冷水江市下陡巖煤礦，設計生產能力為6萬t/a；2018年初又通過擴界，2018年9月湖南省國土資源廳頒發了新的采礦許可證，采礦許可證號C4300002009121120050476，礦區面積0.5360km2,有效期為2018年9月18日至2019年9月18日。2018年新擴界區域位于礦井的東南方，該區域原屬于金竹山礦業有限公司塘沖煤礦。礦井采用斜井-平硐開拓,布置主井、南、北風井3個井筒。主井擔負煤矸、材料運輸、行人、進風和鋪設管線等任務,南風井作為礦井11采區回風、安全出口任務。北風井作為礦井12采區回風、安全出口。目前北翼12采區未布置采掘工作面,北風井封閉未使用。井筒特征見表1。表1井筒特征表井筒特征標坐口井度1坡(°驚度n)A7mXA7mYA7m/|\Z井主663272686井風南6&634063井風bruTVO93663用使亠暫水平劃分：礦井現生產水平劃分為一個水平：即+280m水平。采區劃分：根據礦井范圍、煤層賦存特點與開采技術條件,礦井劃分為二個采區,即11采區和12采區。生產采區為礦井南翼11采區，采用下山開采，開采標髙為+280m?+240m，采區走向長510m,傾向長80m；礦井北翼布置有12采區，12采區采用上山開采，12采區已密閉，未布置采掘工作面作業。礦井主采煤層為5上煤層，煤層厚度為0.3?3.2m,平均厚度1.7m,傾角12?45°，平均30°。5煤層屬局部可采煤層，煤層厚度為下1.35?3.59m，平均厚度2.2m,傾角12?45°，平均30°。現礦井生產采區僅有11采區，在11采區布置有一個采煤工作面，即115 1采煤工作面；兩個掘進工作面，即+280m新絞車房掘進工作面和+240m?+280m底板回風上山掘進工作面。礦井采用走向長壁式采煤法，單體液壓支柱配n型梁支護，采用“二梁五柱”支護，爆破落煤、工作面采用人工扒煤、搪瓷溜槽自溜，機巷采用17kw刮板運輸機運煤。采用全部垮落法管理頂板。巖巷掘進主要采用氣腿式鑿巖機打眼、楔形掏槽、光面爆破、人工裝矸。巷道支護根據不同巖性及服務年限選擇支護形式，采用錨噴支護等。礦井地質地層礦井內出露的地層主要有第四系、中上石炭統壺天群、下石炭統梓門橋組、測水組和石磴子組，含煤巖系為測水組。第四系(Q)主要為沖積、坡積層，為亞砂土夾礫石，厚一般為0?20m，一般5m。壺天群(C)2+3ht淺灰?灰白色、灰巖，有時夾角礫狀灰巖。厚度68?189.2m，一般150m。梓門橋組(Cz)1灰?灰黑色，薄?中厚層狀石灰巖及泥灰巖組成，局部有薄?中厚層狀石灰巖及泥巖組成，局部有薄層鈣質泥巖及網格狀的石膏脈。厚88.76?188.65m,—般160m。測水組(Cc)：1上段(Cc2)：為不含煤段。上部為紫紅色灰粘土泥巖、砂質泥巖、1砂巖。中部為灰色砂質泥巖、泥灰巖為主，下部石英砂巖、砂質泥巖及灰巖。厚38.02?96.04m,—般厚70m。下段(Cci)：為本礦井含煤地層，主要為泥巖、砂質泥巖、石英1砂巖均45m。自下而上分述如下：砂質泥巖、粉砂巖層：灰黑色，水平層理發育，中夾1?2層不穩定之雜亂狀石英砂巖，局部漸變為泥巖。富含植物化石及菱鐵礦結核。厚0?42.23m，平均12m。石英砂巖：灰?灰黑色，細?中粒狀，石英質呈雜亂狀結構硅質膠結，夾薄層狀砂質泥巖及泥巖，局部相變為灰黑色細粒砂巖。厚0?13.59m，平均5m。砂質泥巖、粉砂巖：灰?灰黑色，具有緩波狀、水平狀層理及“管狀結構”。富含植物化石和菱鐵礦結核。北部則漸變為泥巖。厚0?17.61m，平均6m。5煤：黑色，粉末狀，局部為塊狀，具玻璃光澤。有0?2下層夾石，其巖性一般為透鏡體之炭質泥巖及石英質粉砂巖。在本礦井內5下煤在坪煙背斜東部不發育，在坪煙背斜西部為可采煤層，煤厚1.35?3.59m，平均2.2m。5）泥巖、粉砂巖層：灰黑色，巖性變化比較大。南部夾薄層細到中粒砂巖，中部漸變為粉砂巖及砂質泥巖，北部則為泥巖、粉砂巖互層。頂部一般為薄層炭質泥巖。富含植物化石碎片。厚0?16.93m,平均3m。6） 5煤：黑色,具鏡煤條帶,呈粒狀及鱗片狀,含星點狀黃鐵礦。有0?1層夾矸,一般為呈透鏡體之泥巖和炭質泥巖。煤厚0.3?3.2m，平均厚1.7m。上段（CC2）：為不含煤段。17） 石英砂巖：淺灰?灰白色，細?中粒石英砂巖。硅質膠結，致密堅硬。含黃鐵礦球粒。局部漸變為硅質膠結之細砂巖。其底界即上、下段之分界。厚0?13.47m，平均厚5.5m。8） 砂質泥巖、粉砂巖層：黑灰色，水平層理發育，富含植物化石碎片及菱鐵質結核，局部漸變為細砂巖。底部偶夾有沉積不穩定之薄煤層或煤線。厚0?17.15m，平均厚6.5m。9） 泥巖、砂質泥巖互層：灰黑色，為海相泥巖層。富含植物化石及少量腕足類化石。含黃鐵礦結核，底部具有鮞粒，局部漸變為粉砂巖及夾不穩定的薄層石英砂巖和煤線。厚10.11?29.60m，平均厚12m。10）石英砂巖：淺色，細?中粗粒、硅質膠結、局部漸變為粉砂巖。致密堅硬。厚0?14.44m，平均5m。11） 石灰巖：中厚層狀，隱晶質，水平層理發育，含星點狀黃鐵礦，局部漸變為泥灰巖。微觀下有時含少量白云質。產蜒、珊瑚、腕足類、苔蘚蟲及海百合莖等化石。厚0?17.7m，平均10m。12） 粉砂巖：灰色。中部夾薄層不穩定灰白色石英砂巖及灰色泥巖。含星點狀黃鐵礦。底部微含鋁土質。厚1.71?2.72m,平均14m。13） 泥灰巖：灰?深灰色，細至隱晶質。沉積不穩定，大部分為灰色粉砂巖及砂質泥巖所代替。產珊瑚、腕足類等動物化石，厚0?11.74m，平均2m。14） 石英砂巖：淺灰色，薄層狀，細粒結構，硅質膠結，含黃鐵礦，呈浸染狀，局部漸變為灰色粉砂巖，厚0?8.13m，平均2m。15） 泥巖、粉砂巖互層：紫紅?雜色，夾灰白色含鋁土質泥巖和粉砂巖。微觀含有少量綠泥石，黃鐵礦小晶體發育。厚0?8.82m，平均6m。石磴子組（Cs）1上部為鈣質泥巖夾泥質灰巖。下部為石灰巖夾泥質灰巖。厚約200m。地質構造根據礦井已揭露的資料分析，本區地層走向因礦井中部坪煙背斜影響，地層走向在背斜東面為北東、南西走向，背斜西面為北北東?南南西走向。坪煙背斜為北北東?南南西走向，由北至南發育于礦井中部，往南于礦井19號附近拐點消失。F逆斷層：發育于礦井中部，為北東?南南西走向。傾向東南，1斷層傾角28°。斷距26m，對礦井煤層無影響。綜上所述，本礦井內坪煙背斜、F逆斷層對開采煤層無影響，本1礦井地質構造復雜程度屬簡單類型。煤層本礦井范圍內主采煤層為5煤層，5煤層屬局部可采。上下5煤層：據生產井揭露及鉆孔資料，全區共41個見煤點，煤厚0.3?3.2m,平均1.7m，可采點38個，鉆孔2個，可采點1個，綜合點可采率為91％。在本礦井為較穩定的可采煤層。黑色，具鏡煤條帶，呈粒狀及鱗片狀，含星點狀黃鐵礦，含一層夾矸，夾矸為砂質泥巖及炭質泥巖，一般為呈透鏡體。5煤層：發育于坪煙背斜西部，巷道見煤點8個，全部可采，下鉆孔2個，全部可采，點可采率在坪煙背斜西部為100％，煤厚1.35?3.59m，平均2.2m。在本礦井內5煤在坪煙背斜東部不發育，因此，下5煤層為局部可采煤層。黑色、粉末狀，局部為塊狀、水平狀層理下及“管狀結構”。富含植物化石和菱鐵礦結核。5、5煤層屬中灰、低磷、低硫、高發熱量的無煙煤，由于煤上下的發熱量變化較大，又含泥質夾矸，本礦生產的原煤一般作民用煤。原煤煤質工業分析見表2表2原煤煤質工業分析成果綜合表煤層wf(%)Ad(%)Vdaf(%)St,d(%)Qgr,d(MJ/kg)Pd(%)5上2.521.779.06O.8326.850.0225下2.7325.999.660.7124.960.0082.3.4可采煤層頂底板5煤層頂底板：頂板為中粒石英砂巖，沉積較穩定，厚由O?13.47m，平均5.5m，偽頂為0.2?1.5m厚之炭質泥巖及砂質泥巖。屬II?III級頂板。5上煤層底板為粉砂巖及砂質泥巖，無底鼓現象。5煤層頂底板：頂板為中細砂巖或砂質泥巖，屬II?III級頂下板。5煤層底板為砂質泥巖，無底鼓現象。下綜上所述，本礦井煤層頂板為II?III級頂板，底板無底鼓現象。工程地質條件為中等類型。礦井水文本區為湘中山丘陵地貌，地表沖溝發育，地形起伏不大，最高海拔標髙+655.1m，最低海拔標髙+280m，相對髙差275m,地勢中部高東西低，地形較簡單，植被發育，山坡多生長松、油茶、雜木及竹等，山沖有少量農田，民居少而分散，煤炭開采對周邊環境影響較輕，地形坡度一般為15°左右。含水層與隔水層區內主要含水層有下石炭系測水組下段中的砂巖裂隙水。其次為第四系含水層。1）第四系含水層以沖積、沉積層為主，為含雨季裂隙潛水。對礦井充水無直接影響。2） 壺天群溶洞裂隙含水層：主要分布在礦井東部，全厚約800m，由石灰巖及白云質灰巖組成，地貌上呈中低山及溶蝕洼地。主要含水層位于本統下段和上段，石灰巖質統，地表和地下巖溶比較發育。水質類型以HCO-a型水為主。流量明顯受大氣降水影響。本含水層距53上煤較遠，一般在200m以上，對煤層開采無充水影響。3） 梓門橋組：主要分布在礦井上部。由泥質灰巖、石灰巖、泥灰巖及鈣質泥巖所組成。在地貌上呈低洼的地形出現。局部巖溶發育，含裂隙承壓水，呈自流水出現。要本含水層底部接近測水組一般有一層約10?50m厚的泥灰巖、泥質灰巖，能起一定的隔水作用。但根據塘沖井田鉆孔巖芯裂隙檢查資料，在此泥灰巖中，局部裂隙發育，并有連通性好良好無充填的小溶孔，構成局部含水層。本含水層在斷層破壞帶及塌陷裂隙帶可成為礦井開采的充水來源。4） 測水組：主要為測水組5煤層頂部及5煤層底部石英砂巖上下及中粗粒砂巖，其次為上段幾層砂巖。地表出露高程較高，裂隙一般較發育，為高水頭、小水量裂隙承壓水。本含水層有部分位于主要煤層上下，與煤層間又無穩定的隔水層；局部為直接頂、底板，故為礦井開采的主要充水來源。測水組上段石灰巖局部可見到溶洞，因此在局部地段可能含水，成為本含水層的一部分。斷層含（導）水性發育于礦井中部的F逆斷層，因斷層斷距較少又為壓性逆斷層，1斷層兩邊大多為砂質泥巖等隔水層，因此斷層導水性差。老窿水本區開采歷史長，淺部老窯密布，老窯采空區有大量積水、老窯突水是礦坑充水的另一因素。綜上所述，礦井主要充水因素為老窿水，其次為大氣降水和砂巖裂隙水，礦井水文地質條件屬簡單類型，礦井正常涌水量為lOm3／h，最大涌水量為15m3／h。礦井通風該礦采用通風方法為機械抽出式，通風方式為分區式通風。從主井進風，南風井回風。礦井現北翼未采掘工作面進行開采，北風井已停止使用。礦井在南風井地面安裝了2臺FBCZ-NM1/22型的主通風機，其中一臺工作，一臺備用。配套電機功率為22kW,風壓為600?1080Pa,風量為610?1310m3/min。實測礦井主井總進風量為1080ma/min，風井回風量為1210ma/mino采煤工作面采用負壓通風，掘進工作面安裝YBT-5.5型局扇（功率為5.5kW）或YBT-11型局扇（功率為llkW）壓入式供風。瓦斯情況根據湖南省煤炭管理局湘煤安監[2016]3號文，該礦絕對瓦斯涌出量為1.23ma/min，瓦斯相對涌出量為17.71m3/1,二氧化碳相對涌出量為11.23m3/1,該礦井為髙瓦斯礦井。煤層瓦斯基本參數測定測定的主要內容從下陡巖煤礦目前工程布置狀態分析：現礦井北翼已密封，北翼風井已停開，僅在南翼布置了采掘工程；南翼區域位于金竹山礦業有限公司塘沖煤礦淺部，該區域走向長度約520m，主要生產活動布置在+246m?+280m標髙之間。根據AQ/T1047-2007《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》測定地點的選擇，本次瓦斯基本參數測定鉆孔施工位置布置地點如下：5煤層瓦斯基本參數測定采集煤樣鉆孔布置在+240m運輸平巷、+296m底板回風巷；5煤層瓦斯基本參數測下定采集煤樣鉆孔布置在+240m運輸平巷、+280m運輸平巷。瓦斯基本參數測定主要內容包括煤層瓦斯壓力（P）、瓦斯含量（W）、瓦斯吸附常數（a、b）、瓦斯放散初速度（△P）、堅固性系數（f）、透氣性系數、流量衰減系數、百米鉆孔極限瓦斯涌出量、真相對密度、視相對密度、孔隙率、工業分析等。測定方法煤層瓦斯基本參數測定包括現場測定和實驗室測試兩分部。現場測定包括煤層瓦斯壓力、瓦斯含量解析量、鉆孔自然瓦斯涌出量、采取煤樣等工作；實驗室測試包括煤的殘存瓦斯含量、工業分析、瓦斯吸附常數、堅固性系數（f）、瓦斯放散初速度0P）以及煤的孔隙率等參數。5、5煤層瓦斯參數測定程序為：上下首先在+240m運輸平巷、+280m運輸平巷、+296m底板回風巷、通過施工鉆孔，取得煤層煤樣，通過在鉆孔上安裝壓力表和流量計實測到煤層的原始瓦斯壓力、鉆孔瓦斯自然涌出量及鉆孔瓦斯涌出衰減系數；在1151采煤工作面和+240m三石門內煤門中分別取5、5上上下新鮮煤樣送實驗室對煤樣進行煤的工業性分析，測定瓦斯吸附常數、煤的孔隙率、煤的瓦斯放散初速度、煤的堅固性系數等參數；最后在現場及實驗室的基礎上，通過計算確定煤層的瓦斯含量、煤層透氣性系數及瓦斯流量衰減系數。煤層瓦斯壓力下陡巖煤礦5為主采煤層，5煤層為局部可采煤層，根據礦井上下現開采探明5、5煤層的資源儲量分布情況和AQ／T1047—2007上下《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》瓦斯壓力測定地點選擇原則：要盡量避開斷層、褶曲、裂隙帶以及其他地質構造帶；采動、瓦斯抽采及其他人為泄壓影響范圍并與其距離不小于50m；盡可能使鉆孔周邊煤層處于原始狀態。經過分析和比較，結合礦井井巷工程布置、煤層賦存等條件，確定在+240m運輸平巷布置4組穿層鉆孔，分別測定5煤層、5煤層的瓦斯壓力；在+296m底板回風巷布置1組穿層上下鉆孔，測定5上煤層的瓦斯壓力；在+280m運輸平巷布置1組穿層鉆孔，測定5煤層的瓦斯壓力。則每層煤布置6個穿層鉆孔，5煤層下上的穿層鉆孔命名為1、2、3、4、5、6#，5煤層的穿層鉆孔命名為7、下8、9、10、11、12#。測定方法及步驟煤層原始瓦斯壓力采用直接測定法。首先用鉆機由巖層巷道或煤層巷道向預定測量瓦斯壓力地點施工直徑65mm的鉆孔，打穿煤層，進入煤層頂板0.5m；成孔后，在鉆孔內放置測壓裝置，用事先準備的材料封住孔口，再將鉆孔嚴密封閉堵塞并將壓力表和測壓裝置相連來測出瓦斯壓力。如果在測定中能保證鉆孔封閉嚴密不漏氣，則壓力表顯示的數值即為測點的實際瓦斯壓力。根據測壓地點的巷道通行狀況及鉆孔傾角，本次選擇被動測壓法。測定結果本次測壓共施工了12個鉆孔，5煤層6個，5煤層6個。各鉆上下孔施工參數及瓦斯壓力結果見表3、表4，鉆孔瓦斯壓力曲線見圖2—圖12。表35煤層壓力孔施工參數表及瓦斯壓力值測壓地點+240m運輸平巷+240m運輸平巷+296m底板回風巷孔號123456方位角（°）275220275220270220傾角（°）520525515孔徑（mm）656565656565開鉆時間10月28日10月28日11月1日11月1日11月8日11月8日見煤時間10月28日10月28日11月1日11月1日11月8日11月8日見煤標髙+243.2+247.9+244.2+249.3+284.4+287.1穿煤厚度2.01.53.02.02.52.5終孔深度（m）34.526.031.021.535.528.0封孔材料膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥封孔深度（m）31.023.027.019.032.025.0封孔時間10月28日10月28日11月1日11月1日11月8日11月8日裝表時間10月28日10月28日11月1日11月1日11月8日11月8日表壓力（MPa）0.120.110.090.090.070瓦斯壓力值（MPa）0.220.210.190.190.07備注未觀測到壓力

表4 5下煤層壓力孔施工參數表及瓦斯壓力值測壓地點+240m運輸平巷+240m運輸平巷+280m運輸平巷孔號789101112方位角（°）275220255200215170傾角（°）520525515孔徑（mm）656565656565開鉆時間10月29日10月29日11月2日11月2日11月9日11月9日見煤時間10月29日10月29日11月2日11月2日11月9日11月9日見煤標髙+242.8+247.6+245.5+251.4+285.1+289.3穿煤厚度3.02.52.52.02.52.0終孔深度（m）28.022.527.523.534.528.5封孔材料膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥膨脹水泥封孔深度（m）24.020.025.021.031.025.0封孔時間10月29日10月29日11月2日11月2日11月9日11月9日裝表時間10月29日10月29日11月2日11月2日11月9日11月9日表壓力（MPa）0.110.100.070.080.070.06瓦斯壓力值（MPa）0.210.200.170.080.070.06備注芒巨芒巨-R出癡聞夜舉測壓曰期/月/曰圖25煤層1#鉆孔瓦斯壓力曲線O.O.10/27 11/1 11/& 11/11 1V16 11/^1 11/^6 12/1測壓日期/月/日圖35煤層2#鉆孔瓦斯壓力曲線*?"璘占孔10/27 11/1 11/6 11/11 11/1& 11/21 11/^6 12/1 12/&測壓曰期/月/曰圖45煤層3#鉆孔瓦斯壓力曲線測壓日期/月/日圖55煤層4#鉆孔瓦斯壓力曲線

芒巨-R芒巨-R出癡聞夜舉測壓日期/月/日圖6 5上煤層5#鉆孔瓦斯壓力曲線芒巨-R出癡聞夜舉下「』Sffl011/& 11/H 11/1& 11/^1 11/^6 12/1 12/&5下煤層級8#鉆孔孔壓力曲線圖95煤層9#鉆孔瓦斯壓力曲線下i時占孑L801004O.測壓曰期/月/日￡巨-R出醞爲夜舉圖125下煤層測12#鉆孔瓦斯壓力曲線煤層瓦斯含量測定方法煤層瓦斯含量采用井下直接測定法。直接測定按國家標準GB／T23250—2009《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》的規定進行。鉆孔布置同測壓鉆孔，在施工測壓鉆孔時待鉆頭進入煤層后換上專門的取芯筒，采集煤樣裝入取樣。直接法測定步驟采集好煤樣裝入煤樣罐內，記錄煤樣脫離煤體到裝罐時間，貼好標簽，同時現場測定煤樣的解吸瓦斯量，然后送到實驗室進行測試，實驗室采用DGC瓦斯含量直接測定裝置進行測定。測定結果在實驗室采用DGC瓦斯含量直接測定裝置測定煤樣的煤層原始瓦斯含量，其測定結果見表5：（詳見白沙工程設計公司中心實驗室提供的實驗測試報告）。

地點鉆孔編號孔徑(mm)方位角(°)坡度(°)孔深(m)煤層瓦斯含量(m3/1)備注+240m運輸平巷165275534.53.65945上煤層2652202026.03.30265上煤層+240m運輸平巷365275531.03.34965上煤層4652202522.53.37295上煤層+296m底板回風巷565270535.53.58745上煤層6652201527.03.38785上煤層+240m運輸平巷765275528.03.67865下煤層下8652202022.53.47005下煤層下+240m運輸平巷965255527.53.69695下煤層下10652002523.53.55385下煤層下+280m運輸平巷1165215534.53.66165下煤層下12651701528.53.68135下煤層下表5表5各測點實測煤層原始瓦斯含量取最大瓦斯含量為該煤層瓦斯含量，則5煤層瓦斯含量為3.6594m3/t；5煤層3.6969m3/t。下鉆孔瓦斯流量及其衰減系數的測定測定方法鉆孔自然瓦斯涌出特征的參數有兩個，它們是鉆孔自然初始瓦斯涌出強度q和鉆孔自然瓦斯流量衰減系數B,其中鉆孔瓦斯流量衰減t系數B是評價煤層瓦斯預抽難易程度的一個指標。q和B值是通過測t定不同時間的鉆孔自然瓦斯涌出量并按下式回歸分析求得的：qqe-btt0q一經t日后排放時的瓦斯流量，Ls/min；tq一鉆孔成孔初始時的瓦斯流量,L3/min；0t—鉆孔涌出瓦斯經歷時間，d;B—鉆孔瓦斯流量衰減系數，d-i。對上式積分，可以得到任意時間t內鉆孔自然瓦斯涌出總量Q:tQ=144oAqdt二144oAqe“dt二1440q(1—e-?t)/at0t000即：Q二Q(1-e-at)tJ式中Qt――時間t內鉆孔自然瓦斯涌出總量，m3；Qj――鉆孔極限瓦斯涌出量，Qj二1440q0/a,m3。其余符號意義同前。在壓力觀測結束后卸下壓力表排放瓦斯，待孔內瓦斯排放一到兩個小時后，安裝煤氣表測定鉆孔瓦斯流量，每天定期觀測瓦斯流量，直至數值變化較小或沒有流量為止。衰減系數測試結果利用壓力觀測較好的5上煤層3號孔和5下煤層8號孔，測定鉆孔瓦斯流量變化，鉆孔瓦斯流量衰減系數結果見表6；鉆孔瓦斯流量衰減曲線見圖13、圖14。表6鉆孔瓦斯流量衰減系數結果表測試地點鉆孔類型煤號鉆孔瓦斯流量衰減系數(d-i)百米鉆孔瓦斯初始流量q(L3/min)0百米鉆孔鉆孔極限瓦斯涌出量Q(m3)+240m運輸平巷3#鉆孔穿層孔5上0.3176.249520.024+240m運輸平巷8#鉆孔穿層孔5下0.3428.494920.107

煤層透氣性系數煤層透氣性系數是煤層瓦斯流動難易程度的標志，是評價煤層瓦斯能否實行預抽的基礎參數。測試方法目前，煤層透氣性系數主要采用徑向流量法計算獲得，徑向不穩定流動的計算公式如表7

流量準數Y時間準數F=B九0系數a指數b煤層透氣性系數2常數A常數B=aFb0=-九10-2?11?1010?102?103?105105?107110.930.5880.5120.344-0.38-0.28-0.20-0.12-0.10-0.065九=A1.61B1/1.64九=A1.39B1/2.56九=1.1A1.25B0.25九=1.83A1.14B1/7.3九=2.1Ai」iB1/9九=3.14A1.07B1/14.4A= qr1P2—p2014Xp1.5B= 0—a-r21表7表7徑向不穩定流動計算公式表表中Y——流量準數，無因次；F——時間準數，無因次；0a、b 系數與指數，無因次；P——煤層原始的絕對瓦斯壓力，（表壓力加0.1MPa）0P――鉆孔內排放瓦斯時的瓦斯壓力，一般為O.IMPa（通大氣1時）；Y 鉆孔半徑，m；入 煤層透氣性系數，m2/MPa2.d）；q――在排放瓦斯時間為t時的鉆孔煤壁單位面積瓦斯流量，m3/m2.d,可由下式確定；q=Q/2nPL；1Q 在時間t時的鉆孔總流量，m3/d；L——煤孔長度，一般等于煤層厚度，m；t――從開始排放瓦斯到測量瓦斯流量q時的時間間隔，d；a 煤層瓦斯含量系數，m3/（m3.MPo°5）；a測試方法利用上述方法選用入二1.83A1.14B1/73，對5 、5煤層透氣性系數上下進行計算，其計算結果如表8表8煤層透氣性系數測試結果測試地點煤號常數A常數B煤層透氣性系數入m2/MP2.d)驗算f+240m運輸平巷3#鉆孔5上0.3319362.35271.1667422.76+240m運輸平巷8#鉆孔5下0.3094397.42521.0907433.473.7煤樣實驗室測試取115上1采煤工作面和+240m運輸平巷三石門煤門出取的新鮮煤樣分別裝入兩個煤樣罐，填寫好標簽，送實驗室進行測試。吸附常數取煤樣1000g粉碎，過60?80目標準篩，取0.2