(高清版)GBT 41043-2021 煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法

煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 5評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算方法 3附錄A(資料性)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架 5附錄B(資料性)二氧化碳減排量的計(jì)算方法 6附錄C(資料性)權(quán)重值的確定方法 附錄D(規(guī)范性)協(xié)調(diào)指數(shù)的確定方法 9附錄E(資料性)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)示例 參考文獻(xiàn) Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本文件由全國(guó)煤炭標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC42)歸口。本文件起草單位：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司、煤炭科學(xué)研究總院、中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司、煤與煤層氣共采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、潞安化工集團(tuán)有限公司。1煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及計(jì)算方法本文件規(guī)定了井工煤礦煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及其計(jì)算方法。本文件適用于具有煤層氣開發(fā)條件或瓦斯抽采需求的井工煤礦煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T19559煤層氣含量測(cè)定方法GB/T23249地勘時(shí)期煤層瓦斯含量測(cè)定方法GB/T23250煤層瓦斯含量井下直接測(cè)定方法GB/T29119煤層氣資源勘查技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。從時(shí)間、空間上合理部署煤層氣開發(fā)工程和煤炭開采工程，確保煤層氣、煤炭?jī)煞N資源的開發(fā)相互4評(píng)價(jià)指標(biāo)體系4.1指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包括綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)、一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)、二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)和三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)是煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果的總體體現(xiàn)；一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體現(xiàn)煤炭開采系統(tǒng)、煤層氣開發(fā)系統(tǒng)各自的綜合效益；二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)是在一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)之下的分類指標(biāo)；三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)是在二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)之下，可反映煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果的具體的、可操作的、可驗(yàn)證的指標(biāo)，能夠從資料中直接獲得或簡(jiǎn)單計(jì)算獲得。指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)框架見附錄A。4.2評(píng)價(jià)指標(biāo)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的確定方法見表1。2表1煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)及三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值的確定方法綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)指標(biāo)名稱單位指標(biāo)值確定方法備注綜合評(píng)價(jià)指數(shù)采煤系統(tǒng)綜合效益采煤經(jīng)濟(jì)效益煤炭開采效益—噸煤銷售收入與噸煤生產(chǎn)成本之比正效益開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)月煤炭規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)"、煤炭準(zhǔn)備區(qū)時(shí)長(zhǎng)"與煤炭生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)“之和負(fù)效益采煤資源效益煤炭采出量t在評(píng)價(jià)周期內(nèi)實(shí)際開采出的煤炭量正效益煤炭采出率%煤炭采出量占工業(yè)儲(chǔ)量的百分比正效益采煤安全效益煤炭規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%煤炭規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)占開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)的百分比正效益煤炭準(zhǔn)備區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%煤炭準(zhǔn)備區(qū)時(shí)長(zhǎng)占開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)的百分比負(fù)效益煤炭生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%煤炭生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)占開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)的百分比負(fù)效益掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛?巷道掘進(jìn)期間風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊钠骄地?fù)效益回采工作面瓦斯?jié)舛?工作面回采期間風(fēng)流瓦斯?jié)舛鹊钠骄地?fù)效益采氣系統(tǒng)綜合效益采氣經(jīng)濟(jì)效益煤層氣開采效益—煤層氣銷售收入與煤層氣開發(fā)總成本之比正效益采氣資源效益煤層氣開采量m3在評(píng)價(jià)周期內(nèi)實(shí)際采出的煤層氣量正效益煤層氣采收率%采出的煤層氣量與地質(zhì)儲(chǔ)量的百分比，地質(zhì)儲(chǔ)量的計(jì)算應(yīng)符合GB/T29119的要求，所依據(jù)的煤層氣含量測(cè)試應(yīng)符合GB/T19559的要求正效益采氣安全效益煤炭規(guī)劃區(qū)瓦斯含量降低率%煤炭規(guī)劃區(qū)瓦斯含量降低量與原始瓦斯含量之比，規(guī)劃區(qū)瓦斯含量的測(cè)試應(yīng)符合GB/T23249的要求正效益煤炭準(zhǔn)備區(qū)初始瓦斯含量m3/t評(píng)價(jià)對(duì)象轉(zhuǎn)換為煤炭準(zhǔn)備區(qū)時(shí)的瓦斯含量值，煤炭準(zhǔn)備區(qū)瓦斯含量的測(cè)試應(yīng)符合GB/T23250的要求負(fù)效益煤炭生產(chǎn)區(qū)初始瓦斯含量m3/t評(píng)價(jià)對(duì)象轉(zhuǎn)換為煤炭生產(chǎn)區(qū)時(shí)的瓦斯含量值，煤炭生產(chǎn)區(qū)瓦斯含量的測(cè)試應(yīng)符合GB/T23250的要求負(fù)效益采氣環(huán)境效益等效二氧化碳減排量t抽采煤層氣量對(duì)應(yīng)減少的二氧化碳排放量，由附錄B給出的方法計(jì)算正效益注：三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)分為正效益指標(biāo)和負(fù)效益指標(biāo)，正效益指標(biāo)數(shù)值越大越符合煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)的要求，負(fù)效益指標(biāo)數(shù)值越小越符合煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)的要求。從評(píng)價(jià)對(duì)象開始進(jìn)行地面井抽采，到采區(qū)開拓巷道開始掘進(jìn)之前的時(shí)間段長(zhǎng)度?！睆脑u(píng)價(jià)對(duì)象采煤工作面回采巷道開始掘進(jìn)，到采煤工作面開始回采之前的時(shí)間段長(zhǎng)度。從評(píng)價(jià)對(duì)象開始回采，到采煤工作面回采完畢之間時(shí)間段長(zhǎng)度。3GB/T41043—20215評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算方法5.1三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)當(dāng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)x;;對(duì)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)具有正效益時(shí)，指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)X;(+)為指標(biāo)值經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)據(jù)，按式(1)計(jì)算：當(dāng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)x;;對(duì)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)具有負(fù)效益時(shí)，指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)X;;(-)為指標(biāo)值經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的數(shù)據(jù)，按式(2)計(jì)算：…………式中：X;;——第i個(gè)樣本的第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)，i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;x;;——第i個(gè)樣本的第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)際值，按表1的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值確定方法取值；a;;——第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的臨界值下限，可依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)對(duì)象均值或樣本實(shí)測(cè)值取不準(zhǔn)b;——第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的臨界值上限，可依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)對(duì)象均值或樣本實(shí)測(cè)值取期望值。5.2二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)為對(duì)應(yīng)的各單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)與其評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值的乘積之和，反映了煤礦中煤炭開采系統(tǒng)、煤層氣開發(fā)系統(tǒng)分別在經(jīng)濟(jì)、資源、安全、環(huán)境等方面的發(fā)展水平，數(shù)值越大其發(fā)展水E——第i個(gè)樣本的第k項(xiàng)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)，k=1,2,…,h;W;;——第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，根據(jù)附錄C給出的權(quán)重值確定方法取值。5.3一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)下，對(duì)應(yīng)二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)的幾何平均數(shù)，分別反映了煤炭開采系統(tǒng)、煤層氣開發(fā)系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)、資源、安全、環(huán)境等方面的綜合發(fā)展水平，數(shù)值越大其綜合U;——第i個(gè)樣本的第l個(gè)一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)，l=1,2。5.4綜合評(píng)價(jià)指數(shù)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)為一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)的綜合，反映了煤礦區(qū)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)的整體水平，數(shù)值越大則協(xié)調(diào)開發(fā)的整體水平越高，按式(5)計(jì)算：…………4D——煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)水平的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；T——煤炭開采系統(tǒng)與煤層氣開發(fā)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)指數(shù)，按附錄D給出的確定方法取值。5.5評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算示例附錄E給出了煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算示例。5(資料性)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架圖A.1給出了煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)指標(biāo)體系框架?！尽ぜ?jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)】【二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)】綜合評(píng)價(jià)采煤系統(tǒng)采煤經(jīng)濟(jì)煤炭開采效益指數(shù)效益開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)采煤資源效益煤炭采山率煤炭規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比煤炭準(zhǔn)備區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比煤炭生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比回采工作而瓦斯?jié)舛让簩託忾_采效益煤層氣開采量采氣資源效益煤層氣采收率煤炭規(guī)劃區(qū)瓦斯含量降低率采氣安全效益煤炭準(zhǔn)備區(qū)初始瓦斯含量煤炭生產(chǎn)區(qū)初始瓦斯含量采氣環(huán)境效益等效二氧化碳減排量采氣經(jīng)濟(jì)效益采氣系統(tǒng)綜合效益采煤安全效益圖A.1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系6GB/T41043—2021(資料性)二氧化碳減排量的計(jì)算方法B.1導(dǎo)言煤與煤層氣開發(fā)過程中的碳排放主要來自煤層氣(煤礦瓦斯)中的甲烷排放，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的21倍，煤層氣中甲烷的抽采即相當(dāng)于減少了二氧化碳的排放。B.2等效二氧化碳減排量煤層氣(煤礦瓦斯)抽采等效的二氧化碳減排量，按式(B.1)計(jì)算：Q.=Q×C×p×G……………(B.1)Q.——煤層氣抽采產(chǎn)生的二氧化碳減排量，單位為噸(t);Q——煤層氣開采量，單位為立方米(m3);C——煤層氣中甲烷的平均濃度(體積分?jǐn)?shù)),%;p——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下甲烷的密度，單位為千克每立方米(kg/m3);7GB/T41043—2021(資料性)權(quán)重值的確定方法不同的權(quán)重確定方法具有各自的特點(diǎn)和適用條件，可依據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn)，單獨(dú)使用變異系數(shù)法或?qū)哟畏治龇?，或兩種方法綜合使用。C.2權(quán)重值的確定方法C.2.1變異系數(shù)法C.2.1.1三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)均值三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)均值為各項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單項(xiàng)指數(shù)的平均值，按式(C.1)計(jì)算：………(C.1)式中：X,——第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)特征值的平均值；X;;——樣本i的第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的特征值。C.2.1.2三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差在三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)均值的基礎(chǔ)上求取標(biāo)準(zhǔn)差，按式(C.2)計(jì)算：……………(C.2)式中：S,——第j項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)單項(xiàng)指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差。C.2.1.3三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)變異系數(shù)按式(C.3)計(jì)算各項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變異系數(shù)：式中：V;——第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的變異系數(shù)。…………(C.3)C.2.1.4三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值按式(C.4)計(jì)算各項(xiàng)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值：式中：W,—-第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值。C.2.2層次分析法C.2.2.1構(gòu)造判斷矩陣判斷矩陣表示針對(duì)上一層次某因素而言，本層次與之有關(guān)的各因素之間的相對(duì)重要性。以確定采8煤經(jīng)濟(jì)效益下各三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重為例，構(gòu)造的判斷矩陣A,見表C.1。同理可構(gòu)造其余二級(jí)評(píng)價(jià)指表C.1一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣A?煤炭開采效益B?開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)B?煤炭開采效益B?b?2開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)B?bzib?2其中，b;是對(duì)于A而言，B;對(duì)B;相對(duì)重要性的數(shù)值表示，b;;的取值根據(jù)所一般采用1～9比例標(biāo)度，即b;取1,2,3,…,9及它們的倒數(shù)，其含義見表C.2。表C.2中只對(duì)標(biāo)度9、7、別界于與它相鄰的兩個(gè)奇數(shù)標(biāo)度之間的取值。標(biāo)度含義標(biāo)度含義9兩個(gè)元素相比，前者比后者極重要兩個(gè)元素相比，前者比后者極重要87兩個(gè)元素相比，前者比后者強(qiáng)烈重要兩個(gè)元素相比，前者比后者強(qiáng)烈重要65兩個(gè)元素相比，前者比后者重要兩個(gè)元素相比，前者比后者重要43兩個(gè)元素相比，前者比后者稍重要兩個(gè)元素相比，前者比后者稍重要2121兩個(gè)元素相比，前者比后者同樣重要1兩個(gè)元素相比，前者比后者同樣重要C.2.2.2確定各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值采煤經(jīng)濟(jì)效益下各三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣A?的特征值方程為A?W。=λmW。,求得特征根λmx同理，可分別確定不同二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)下各三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。9(規(guī)范性)協(xié)調(diào)指數(shù)的確定方法D.1導(dǎo)言協(xié)調(diào)指數(shù)反映了煤炭開采系統(tǒng)、煤層氣開發(fā)系統(tǒng)各自的發(fā)展水平對(duì)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的影響程度，體現(xiàn)了采煤與采氣的整體效益和協(xié)調(diào)發(fā)展水平。D.2協(xié)調(diào)指數(shù)按照式(D.1)計(jì)算煤炭開采系統(tǒng)與煤層氣開發(fā)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)指數(shù)：式中：T——煤炭開采系統(tǒng)與煤層氣開發(fā)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)指數(shù)；a、b——待定系數(shù)，由于認(rèn)為煤炭開采、煤層氣開發(fā)同等重要，可考慮a=b=0.5。(資料性)煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)示例E.1導(dǎo)言開采煤層中采煤工作面為最小工程單元，是煤炭開采中最重要的活動(dòng)生產(chǎn)階段。因此，煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)以采煤工作面為最小評(píng)價(jià)單元。針對(duì)某煤礦采煤工作面，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與數(shù)據(jù)收集掌握煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果評(píng)價(jià)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值，并按照評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算方法對(duì)該工作面的煤與煤層氣協(xié)調(diào)開發(fā)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。E.2三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值及單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)確定根據(jù)礦井采煤工作面的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，按照表1中的方法確定該工作面的三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值，并按照式(1)、式(2)計(jì)算各三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)，見表E.1。表E.1××煤礦采煤工作面三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)值序號(hào)三級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)單項(xiàng)評(píng)價(jià)指數(shù)指標(biāo)名稱指標(biāo)值單位1煤炭開采效益2開發(fā)總時(shí)長(zhǎng)月3煤炭采出量t4煤炭采出率%5煤礦規(guī)劃區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%6煤礦準(zhǔn)備區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%7煤礦生產(chǎn)區(qū)時(shí)長(zhǎng)占比%8掘進(jìn)工作面瓦斯?jié)舛?9回采工作面瓦斯?jié)舛?煤層氣開采效益煤層氣開采量m3煤層氣采收率%煤礦規(guī)劃區(qū)瓦斯含量降低率%煤礦準(zhǔn)備區(qū)初始瓦斯含量m3/t煤礦生產(chǎn)區(qū)初始瓦斯含量m3/t等效二氧化碳減排量tE.3二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)確定按照式(3)確定該工作面二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)價(jià)指數(shù)，結(jié)果見表E.2。表E.2××煤礦采煤工作面二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的