煤矿瓦斯治理方案“一面一策”技术报告.doc

合同编号 WSHT2017051 报告编号 WSBG2017043 贵州 XX 能源集团有限公司 大方县 XXX 镇 XX 煤矿 一 面 一 策 XXXX XXXX 工 作 面 瓦 斯 治 理 方 案 技 术 报 告 中煤科工集团重庆研究院有限公司 二 一七年三月 贵州 XX 能源集团有限公司 大方县 XXX 镇 XX 煤矿 一 面 一 策 XXXX XXXX 工 作 面 瓦 斯 治 理 方 案 技 术 报 告 报 告 编 制 人 项 目 负 责 人 突 出 预 测 所 瓦 斯 分 院 中煤科工集团重庆研究院有限公司 二 一七年三月 目 录 1 前 言 1 1 1 合同内容 2 1 2 编制依据和参考资料 2 1 3 技术方案 3 2 矿井基本概况 5 2 1 交通位置 5 2 2 地形地貌 5 2 3 煤层及煤质 6 2 4 地质构造 7 2 5 开拓开采 7 2 6 通风 瓦斯 8 2 7 其他 11 3 XXXX XXXX 工作面概况 12 3 1 工作面概况 12 3 2 工作面煤层赋存及构造情况 12 3 3 已掘段瓦斯治理情况 12 3 4 已掘段瓦斯涌出情况 13 3 5 XXXX XXXX 工作面突出危险性情况 13 4 XXXX XXXX 工作面区域瓦斯含量测定 17 4 1 技术方案 17 4 2 煤层瓦斯含量测定 17 4 3 瓦斯含量测定方法及结果评价 21 5 XXXX XXXX 工作面瓦斯涌出量预测 23 5 1 掘进工作面瓦斯涌出量预测 23 5 2 回采工作面瓦斯涌出量预测 25 6 XXXX XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价及要求 28 6 1 关于矿井必须进行瓦斯抽采相关规定 28 6 2 煤巷掘进工作面风排瓦斯能力的要求 28 6 3 XXXX XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价 29 6 4 XXXX XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价结论及要求 31 7 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案 33 7 1 煤巷掘进工作面通风 33 7 2 工作面回采期间风量计算 36 7 3 采掘工作面防突技术方案 37 8 结论及要求 46 8 1 结 论 46 8 2 要 求 46 附件 49 1 前 言 贵州 XX 能源集团有限公司大方县 XXX 镇 XX 煤矿 以下简称 XX 煤矿 为生 产矿井 位于贵州百里杜鹃管理区 XXX 镇内 行政区划隶属黄泥塘管辖 其地理坐标 为 东经 105 45 41 105 47 31 北纬 27 08 28 27 10 03 根据贵州省国土资源厅 2015 年 2 月颁发的 XX 煤矿采矿许可证 副本 证号 C5200002009091120046239 XX 煤矿矿区面积 2 89km2 许可开采深度 1700 1300m 设计生产能力 15 万 t a 服 务年限为 15 08a XX 煤矿井田范围内含煤地层为上二叠统龙潭组 P 3l 含可采煤层 3 层 自上而 下编号分别为 M8 M9 及 M11 煤层 根据煤炭科学研究总院重庆研究院 现中煤科工集团重庆研究院有限公司 以下 简称 重庆煤科院 2009 年 11 月提交的 大方县 XX 煤矿 M8 煤层突出参数测定及 突出危险性评价 其结论为 XX 煤矿 M8 煤层在井田范围东翼 1490m 标高以上评价 为无突出危险性 根据贵州省矿山安全科学研究院 2016 年 8 月提交的 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿一采区 M8 煤层区域保护效果论证报告 其论证结论为 M8 煤层开采后对 M9 煤层具有较好的保护作用 其保护范围内的 M9 煤层已消除突出危险 根据重庆煤科院 2017 年 3 月提交的 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层突出危险性评价技术报告 其评价结论为 XXXX 工作 面未受保护区域 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性 评价范围拐点坐标如表 1 1 所示 表 1 1 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层评价范围拐点坐标表 西安 80 坐标系 工作面名称 拐点编号 X Y A 3004555 0 35576736 8 B 3004522 9 35576722 9 C 3004547 4 35576600 0 D 3005007 2 35576919 7 XXXX 工作面未 受保护区域 M9 煤层 E 3004989 8 35576944 7 为认真贯彻落实 省安全监管局 贵州煤矿安监局 省能源局关于进一步加强煤 与瓦斯突出防治工作的意见 黔安监煤矿 2016 12 号 的有关规定 全面落实 安全 第一 预防为主 综合治理 方针 坚持科学发展 安全发展理念 应用先进适宜的 灾害防治技术 落实切实可行的瓦斯治理措施 做到瓦斯治理 一矿一策 一面一策 实现 安全 科学 精准 经济 高效 防治煤与瓦斯突出 保障煤矿安全高效生产 XX 煤矿于 2017 年 3 月委托重庆煤科院对 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面开展瓦斯治 理方案编制工作 并签订了相关技术咨询合同 委托书见附件 根据合同要求和 XX 煤矿开拓部署实际情况 重庆煤科院技术人员与 XX 煤矿相 关管理人员共同研究并制定了 XX 煤矿 一面一策 XXXX XXXX 工作面瓦斯治 理编制实施方案 以下简称 实施方案 根据 实施方案 要求及 XX 煤矿井巷开 拓情况 本次针对 XX 煤矿瓦斯治理方案编制工作于 2017 年 3 月份开始 通过 XX 煤 矿和重庆煤科院相关工作人员的共同努力 密切协作 本次 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量现场测试工作在井下共布置了 6 个瓦斯含量测点 共 12 个瓦斯含量测定钻孔 直接测定 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含 量 根据对 M9 煤层实测瓦斯含量结果及 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯涌出预测结 果 完成了 XX 煤矿 一面一策 XXXX XXXX 工作面瓦斯治理方案编制工作 1 1 合同内容 1 收集 XX 煤矿 M9 煤层采掘期间实测的瓦斯参数及其他生产资料 2 在 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面范围内布置至少 6 个测点 每个测点布置 2 个测试钻孔测定 M9 煤层瓦斯含量 3 依据实测 M9 煤层瓦斯参数 对 XXXX XXXX 采掘工作面进行瓦斯涌出量 预测 4 依据 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯涌出量预测结果 结合矿井瓦斯赋存实 际 对 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性进行评价 5 根据 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性进行评价结论 编制 XX 煤 矿 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案 1 2 编制依据和参考资料 1 煤矿安全规程 2016 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察 局 2 煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法 安监总煤装 2011 162 号 国家发展和改 革委员会 国家安全生产监督管理总局 国家能源局 国家煤矿安全监察局 3 防治煤与瓦斯突出规定 2009 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿 安全监察局 4 矿井瓦斯涌出量预测方法 AQ1018 2006 国家安全生产监督管理总局 5 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 2011 国家安全生产监督管理总局 国家 煤矿安全监察局 6 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1206 2006 国家安全生产监督管理总局 2006 7 煤层瓦斯含量井下直接测定方法 GB T 23250 2009 中华人民共和国国 家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会 8 关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见 黔安监管办字 2007 345 号 贵州省安全生产监督管理局 贵州煤矿安全监察局 贵州省煤炭管理局 9 省安全监管局 贵州煤矿安监局 省能源局关于进一步加强煤与瓦斯突出 防治工作的意见 黔安监煤矿在 2016 12 号 贵州省安全生产监督管理局 贵州煤 矿安全监察局 贵州省能源局 2016 年 11 月 10 XX 煤矿采 矿 许 可 证 副 本 贵 州 省 国 土 资 源 厅 2012 年 2 月 11 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采方案设计 变更 贵州大学勘察设计研究 院 2010 年 1 月 12 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采方案设计 变更 安全专篇 贵州大学勘察 设计研究院 2010 年 5 月 13 XX 煤矿采掘工程平图 1 2000 XX 煤矿 2017 年 3 月 14 XX 煤矿井上下对照图 1 5000 XX 煤矿 2017 年 3 月 15 毕节市工业和能源委员会文件 毕市工能通 2015 4 号 毕节市工业和能 源委员会关于下发 2014 年高突矿井数据测定报告评审意见的通知 2015 年 16 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿一采区 M8 煤层区域保护效果论证报 告 贵州省矿山安全科学研究院 2016 年 8 月 17 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层 突出危险性评价技术报告 重庆煤科院 2017 年 3 月 18 XX 煤矿通风瓦斯日报表 瓦斯监测监控日报表 测风记录等其他资料 1 3 技术方案 1 收集 XX 煤矿生产期间 M9 煤层瓦斯参数及采掘工作面通风及瓦斯涌出资料 及突出危险性鉴定资料 2 结合 XX 煤矿开拓部署情况 现场测定 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层 的原始瓦斯含量 3 根据现场实测 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层的原始瓦斯含量 对 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯涌出量进行预测 4 根据现行国家规范 行业标准对 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性 进行评价 并确定 XXXX XXXX 采掘工作面进行瓦斯抽采的必要条件 5 依据 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性评价结论 制定 XXXX XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案 2 矿井基本概况 根据贵州省国土资源厅 2014 年 2 月颁发的 XX 煤矿采矿许可证 副本 证号 C5200002009091120046239 XX 煤矿矿区面积 2 89km2 矿区范围由 6 个拐点圈定 许可开采标 1700 1300m 其矿区范围拐点坐标如表 2 1 所示 表 2 1 井田拐点坐标表 西安 80 坐标系 拐点编号 X Y 拐点编号 X Y 1 3003742 007 35575921 35 4 3005542 013 35577621 37 2 3004342 011 35575921 35 5 3004942 009 35577921 37 3 3005942 017 35577021 36 6 3003742 003 35577421 36 矿区面积 2 89km2 开采深度 1700 1300m 标高 根据贵州大学勘察设计研究院于 2010 年 1 月提交的 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开 采方案设计 变更 以下 开采设计 截至 2007 年 1 月底 XX 煤矿井田范围内 M8 M9 及 M11 煤层资源 储量 875 万 t 含采空区 9 万 t 其中探明的内蕴经济资源 量 331 47 万 t 控制的内蕴经济资源量 332 111 万 t 推断的内蕴经济资源量 333 400 万 t 预测的资源量 334 308 万 t 矿井工业资源 储量 438 万 t 2 1 交通位置 XX 煤矿位于贵州省大方县县城东 直线距离约 14km 行政区划属大方县黄泥塘 乡管辖 矿区范围内有乡村公路与 321 国道 贵毕公路 相通 方沙公路从矿区南部 通过 交通较为方便 XX 煤矿交通位置见图 2 1 2 2 地形地貌 XX 煤矿位于启化田坝背斜中段南东翼 背斜轴呈北东 南西向展布 矿区地层受 区域性在拱断层的影响 局部产生层间柔皱现象 总体为较陡倾斜的单斜岩层 总体 倾向南东 倾角 15 38 平均倾角 28 矿区属中高山 区内最高点高程为矿区中部的山峰 标高为 1780 5m 最低点为 矿区西北部的凹地 标高为 1530m 相对高差 250 5m 龙潭组分布地段多形成山峰及 陡坡 缓坡地形 陡坡侵蚀河谷地 矿区内沟谷发育 有煤层露头出露地表 煤层浅 部小窑较多 M8 M11 煤层均有不同程度的破坏 图 2 1 XX 煤矿交通位置图 2 3 煤层及煤质 矿区内出露的地层从老至新有 二叠系中统茅口组 P 2m 二叠系上统龙潭组 P 3l 长兴组 大隆组 P 3c d 三叠系下统夜郞组 T 1y 及第四系 Q 矿井含煤地层为二叠系上统龙潭组 P 3l 含可采煤层 3 层 自上而下分别编号为 M8 M9 及 M11 煤层 其可采煤层特征见表 2 2 表 2 2 XX 煤矿主要可采煤层特征表 顶底板岩性煤层 编号 最小 最大 平均 m 平均层间 距 m 煤层倾角 稳定性 顶板 底板 M8 1 80 2 202 00 较稳定 粉砂岩 粘土岩15 20 M9 0 60 1 101 00 较稳定 粉砂岩 粘土岩 M11 1 50 2 101 80 30 50 25 较稳定 粉砂岩 粘土岩 XX 煤矿 根据贵州大学勘察设计研究院 2010 年 5 月提交的 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采 方案设计 变更 安全专篇 以下简称 安全专篇 XX 煤矿井田范围内 M8 煤层 属低灰 特低硫 特高热量无烟煤 其余 M9 及 M11 煤层未进行相关煤质分析工作 2 4 地质构造 XX 煤矿位于启化田坝背斜中段南东翼 背斜轴呈北东 南西向展布 矿区地层受 区域性在拱断层的影响 局部产生层间柔皱现象 总体为较陡倾斜的单斜岩层 总体 倾向南东 倾角 15 38 平均倾角 28 区内东部外围发育一条走向近南北向 倾 向东 倾角 54 的断层 断层延伸长度大于 5 公里 为一正断层 断距大于 100m 对 矿区内可采煤层开采无影响 总体来说 矿区内地质构造复杂程度属简单类型 2 5 开拓开采 XX 煤矿采用斜井开拓方式 设主斜井 副斜井和回风斜井 3 个井筒 其井筒特征 如表 2 3 所示 表 2 3 XX 煤矿井筒特征表 西安 80 坐标系 井口坐标 井筒名称 X Y Z 方位角 倾角 主斜井 3004699 788 35576394 024 1598 939 119 16 副斜井 3004663 650 35576382 360 1598 430 119 20 回风斜井 3004631 175 35576388 488 1607 442 119 22 XX 煤矿主斜井开口标高为 1598 939m 以 119 方位角及 16 的坡度沿 M9 煤层底 板延伸至 1484m 标高处 副斜井开口标高为 1598 430m 以 119 方位角及 20 的坡度 沿 M9 煤层底板延伸至 1484m 标高处 回风斜开口标高为 1607 442m 以 119 方位角 及 22 的坡度沿 M9 煤层底板延伸至 1484m 标高处 三条井筒在 1484m 标高处通过联 络巷相连接 且在次标高处布置水泵房 管子道等 形成矿上的开拓系统 根据贵州大学勘察设计研究院于 2010 年 1 月提交的 开采设计 XX 煤矿井田范 围共划分一个水平两个采区进行开采 其中 水平标高为 1484m 1484m 水平标高 以上井田范围划分为一采区 1484m 标高以下至矿井最低准采标高 1300m 范围 划分为二采区 XX 煤矿井田范围及采区划分见图 2 2 N 井 田 边 界 线 M9煤 层 底 板 等 高 线 150西 安 80坐 标 系坐 标 系 357640 35760 357680 3570357620357603578035760308306 304302 303028 3570 35720 35740 35760 35780 35780 357820 357840 3054 30563058 3063062 150 1403510采 区 分 界 线 一 采 区二 采 区2 451 图 2 2 XX 煤矿矿区范围及采区划分示意图 矿井采区间开采顺序为一采区 二采区 煤层间开采顺序为 先采 M8 煤层 然 后依次开采下部的 M9 及 M11 煤层 目前 XX 煤矿正在开采 M8 煤层 采煤工作面采 用走向长壁采煤法 炮采落煤工艺 全部垮落法管理顶板 矿井采掘工程平面图见图 2 3 所示 2 6 通风 瓦斯 2 6 1 矿井通风 XX 煤矿采用中央并列式通风 通风方法为机械抽出式 由主斜井 副斜井进风 回风斜井回风 矿井主扇型号为 FBCDZ 6 15 B 型防爆轴流式通风机两台 其中 一台使用 一台备用 配套电机功率为 2 55Kw 矿井回采工作面采用全负压 U 型通 风方式 掘进工作面采用 FBD 5 6 22 型防爆对旋式局部通风机压入式通风 每个掘 进工作面配备两台 一台工作 一台备用 2 6 2 矿井瓦斯赋存及瓦斯治理情况 1 煤层突出危险性情况 根据重庆煤科院 2009 年 11 月提交的 大方县 XX 煤矿 M8 煤层突出参数测定及 突出危险性评价 其结论为 XX 煤矿 M8 煤层在井田范围东翼 1490m 标高以上评价 为无突出危险性 其余可采煤层未开展过煤与瓦斯突出危险性鉴定工作 2回 风 斜 井x 30461 75y8z 2 9 进 2平 2进 31496 081483 61496 825 1536 1498 31546 2 158 46 154 32 148 259付 吸 吸 付 付 付 y14T59 6154 9y10 154 209 158 34 1496 8y16T570 4 1495 762315 406平 11493 261564 72 15 78 31548 154 091502 371506 21567 3 1507 15 2815 987 147 35147 957 15 154 836 15 79 409 157 46 N 158 3 1569 21578 21578 21584 29 15 098638303 215 065 07 9158 034 150 48297482 74 81158 7158 961586 3915 6972415 3H3T1602 H6T103 H9T1603 45H12T603 8 H3T1602 9 8915 3 H91587 159 8 158 21563 89 M8 3 35780 57 357620 357640 357603052 357030308 304 副 斜 井x 4 y3576820z 19 副 斜 井x 30469 78y52z 1 084回 风 巷 0运 输 巷 回 风 石 门井 底 车 场联 络 巷运 输 巷8回 风 巷9回 风 巷运 输 巷 108运 输 巷 0回 风 巷0回 风 巷运 输 巷运 输 石 门回 风 石 门 永 久 避 难 硐 室运 输 石 门水 泵 房回 风 石 门 9 15 1501 井 田 边 界 线 M9煤 层 底 板 等 高 线 150煤 层 露 头 线M9西 安 8坐 标 系坐 标 系保 护 范 围 边 界 线回 风 巷运 输 巷 图 2 3 XX 煤矿采掘工程平面图 XX 煤矿 M8 煤层煤与瓦斯突出危险性参数测定情况见表 2 4 表 2 4 XX 煤矿 M8 煤层突出危险性参数测定情况 煤层 瓦斯突出参数 评价单位 评价时间 评价结论 M8 煤的破坏类型 类 煤的坚固性系数 f 值 0 19 瓦斯放散初速度 P 53mmHg 瓦斯压力 P 0 52MPa 埋深 191m 重庆煤科 院 2009 11 M8 煤层在井田范围东翼 1490m 标高以上评价为 无突出危险 2 矿井瓦斯等级鉴定情况 根据毕节市工业和能源委员会文件 毕市工能通 2015 4 号 毕节市工业和能源 委员会关于下发 2014 年高突矿井数据测定报告评审意见的通知 XX 煤矿 2014 年度 矿井瓦斯等级批复结果为瓦斯矿井 矿井 2013 年未开展瓦斯等级鉴定 2016 年矿井瓦 斯等级鉴定工作正在进行中 XX 煤矿 2012 2014 年度瓦斯等级鉴定情况见表 2 5 所 示 表 2 5 XX 煤矿 2012 2014 年度瓦斯等级鉴定结果 矿井名称 年度 气体 绝对涌出量 m3 min 相对涌出量 m3 t 鉴定结果 CH4 0 86 2012 CO2 0 64 高瓦斯矿井 CH4 12 25 36 74 XX 煤矿 2014 CO2 0 61 1 84 高瓦斯矿井 3 矿井瓦斯涌出情况 本项目实施期间 对 XX 煤矿测风记录及瓦斯监控日报表进行了收集 以 2017 年 2 月中旬为例 矿井各采掘工作面瓦斯涌出情况如表 2 6 所示 表 2 6 矿井采掘工作面瓦斯涌出情况表 巷 道 名 称 配 风 量 m3 min 回 风 瓦 斯 浓 度 绝 对 瓦 斯 涌 出 量 m3 min 回 风 斜 井 2802 0 19 5 32 1083 工 作 面 609 0 12 0 73 XXXX 备 采 工 作 面 215 0 16 0 34 二 采 区 回 风 下 山 311 0 02 0 06 二 采 区 运 输 下 山 299 0 02 0 06 XXXX 备采工作面掘进期间瓦斯涌出情况 XXXX 运 输 巷 260 0 05 0 13 XXXX 回 风 巷 230 0 04 0 09 4 矿井瓦斯治理情况 按照贵州省安全生产监督管理局 贵州省煤矿安全监察局 贵州省煤炭管理局文 件 黔安监管办字 2007 345 号 关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见 中关于贵州省煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区的划定情况 XX 煤矿位于大方县 属 于黔西北矿区 为国家划定的突出危险区 目前 XX 煤矿正在回采 M8 煤层 同时在 M9 煤层布置接续工作面 M9 煤层区域 防突措施为保护层开采 预抽煤层瓦斯 即优先将上覆的 M8 煤层作为保护层进行开采 同时在 M9 煤层采煤工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施 掘 进工作面采用顺层钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯的区域防突措施 工作面预测和工 作面措施效果检验采用钻屑指标法 K 1 S 其临界值采用 防治煤与瓦斯突出规定 以下简称 防突规定 推荐临界值 K 1 0 5ml g min1 2 S 6 0kg m 根据对 XX 煤矿相关防突资料的查阅 矿井在 M9 煤层煤巷掘进过程中未发生过 任何瓦斯动力现象 施工探钻孔过程中也没有发生喷孔 顶钻及卡钻等突出预兆 M9 煤层巷道 XXXX 运输巷及 XXXX 回风巷在掘进过程中实测工作面预测指标 K1 值为 0 02 0 11ml g min1 2 钻屑量 S 为 1 4 2 6kg m 均未超过 防突规定 推荐临界值 同时也未发生过瓦斯涌出异常及超限现象 矿井建有高 低负压抽采系统各一套 高负压抽放泵型号为 2BEA 420 型水环式 真空泵 电机功率 132Kw 一台工作 一台备用 低负压抽放泵型号为 2BEAC 3030 型水环式真空泵 电机功率 75Kw 一台工作 一台备用 2 7 其他 根据贵州省煤田地质局实验出具的检测报告 矿井 M8 M9 M11 煤层经鉴定无 煤尘爆炸性 煤层自燃倾向性等级均为 类 不易自燃 XX 煤矿范围属地温正常区 属正常地温矿井 无热害影响 3 XXXX XXXX 工作面概况 3 1 工作面概况 XXXX 工作面位于矿井北部井筒西南翼煤层露头线附近 XXXX 回风巷长约 200m XXXX 运输巷长约 220m 工作面长度约 65m 工作面对应地面标高为 1658 1717m 工作面底板标高为 1551 1585m 埋藏深度为 73 164m XXXX 工作面位于矿井北部井筒东北翼 XXXX 回风巷长约 560m XXXX 运输 巷长约 520m 工作面长度约 110m 工作面对应地面标高为 1615 1765m 工作面底 板标高为 1505 1543m 埋藏深度为 72 260m XXXX 运输巷于 11 运输石门 M9 煤层揭煤点处开口 以 215 的方位角沿 M9 煤层 掘进 XXXX 回风巷于 11 回风石门 M9 煤层揭煤点处开口 以 215 的方位角沿 M9 煤 层掘进 XXXX 运输巷设计于 12 运输石门 M9 煤层揭煤点处开口 以 35 的方位角沿 M9 煤层掘进 XXXX 回风巷设计于 12 回风石门 M9 煤层揭煤点处开口 以 35 的方 位角沿 M9 煤层掘进 3 2 工作面煤层赋存及构造情况 根据对 XXXX 工作面掘进期间及 XXXX 工作面实际揭露 M9 煤层区域煤层赋存情 况的分析 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层平均倾角 25 煤层平均厚约 0 8m 不含夹矸 无明显软分层赋存 通过对 XXXX XXXX 工作面区域井下实际勘查及相关地质资料的查阅 XXXX XXXX 工作面区域内无断层发育 地质构造简单 煤层倾角 走向 煤厚等 无明显变化 赋存较为稳定 顶板均为粉砂岩 底板均为粘土岩 3 3 已掘段瓦斯治理情况 XXXX 工作面运输巷及回风巷在掘进过程中 于迎头每个循环施工顺层钻孔预抽 煤巷条带区域煤层瓦斯 抽采达标后方可进行掘进作业 XXXX 工作面运输巷及回风巷煤巷掘进期间采用钻屑瓦斯解吸指标进行工作面验 证 其测定的 K1 值为 0 02 0 11ml g min1 2 钻屑量 S 为 1 4 2 6kg m 在 XXXX 工作 面运输巷及回风巷煤巷掘进过程中未发生过任何瓦斯动力现象 钻孔施工时也未出现 过喷孔 卡钻等突出预兆 3 4 已掘段瓦斯涌出情况 通过对矿井测风旬记录及瓦斯监控报表的查阅 XXXX 运输巷掘进期间平均回风 瓦斯浓度约为 0 05 配风量约为 260m3 min 其 XXXX 工作面运输巷回风瓦斯涌出 量为 0 13m3 min XXXX 回风巷掘进期间平均回风瓦斯浓度约为 0 04 配风量约为 230m3 min 其 XXXX 工作面回风巷回风瓦斯涌出量为 0 09m3 min XXXX 工作面贯 通形成全负压通风后 正常回风瓦斯浓度约为 0 16 配风量约为 215m3 min 正常回 风瓦斯涌出量为 0 34m3 min 3 5 XXXX XXXX 工作面邻近层开采情况 通过对矿井提供的相关图纸的查阅及井下现场勘查 XXXX XXXX 工作面上覆 的 M8 煤层 1081 1082 工作面已回采完毕 1081 工作面正在回采 截至 2017 年 3 月 该工作面已回采约 100m 其中 1081 1083 工作面之间留设有 19 37m 宽度不等的煤 柱 下覆的 M11 煤层尚未进行开拓 根据重庆煤科院 2017 年 3 月提交的 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层突出危险性评价技术报告 以下简称 评价报告 其 评价结论为 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性 根据 贵州省矿山安全科学研究院 2016 年 8 月提交的 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 一采区 M8 煤层区域保护效果论证报告 以下简称 论证报告 其论证结论为 M8 煤层开采后对 M9 煤层具有较好的保护作用 其保护范围内的 M9 煤层已消除突出危险 因此 XXXX XXXX 工作面范围内 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性 现 就 XXXX 工 作 面 及 XXXX 工作面受保护区域 M9 煤层瓦 斯 赋 存 是 否 受 到 上保护 层 M8 煤 层 采 空 区 卸 压 影 响 进 行 分 析 根据 防突规定 中附录 D 保护层保护范围的确定中 D 3 最大保护垂距的相关 规定 保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表 3 1 表 3 1 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 最大保护垂距 m 煤层类别 上保护层 下保护层 急倾斜煤层 60 80 缓倾斜和倾斜煤层 50 100 根据对矿井相关地质资料的查阅及井下实际勘查 M8 煤层与 M9 煤层层间距仅为 15 20m 低于上保护层的最大保护垂距 50m 因此 XXXX 工作面及 XXXX 工作面 部分区域处于上保护层 M8 煤层保护范围之内 现对上保护层 M8 煤层保护范围进行分 析 1 沿倾斜方向的保护范围分析 根据 防突规定 中附录 D 保护层保护范围的确定中 D 1 沿倾斜方向的保护范 围 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角 划定 如图 3 1 所示 在没有 实测本矿井卸压角时 可参考表 3 2 中相关数据 根据 XX 煤矿可采煤层特征 煤层平均倾角为 25 M8 煤层卸压角 均取3 4 75 A 保 护 层 B 被 保 护 层 C 保 护 范 围 边 界 线 图 3 1 保 护 层 工 作 面 沿 倾 斜 方 向 的 保 护 范 围 表 3 2 保 护 层 沿 倾 斜 方 向 的 卸 压 角 卸 压 角 煤 层 倾 角 1 234 0 80 80 75 75 10 77 83 75 75 20 73 87 75 75 30 69 90 77 70 40 65 90 80 70 50 70 90 80 70 60 72 90 80 70 70 72 90 80 72 80 73 90 78 75 90 75 80 75 80 2 沿 走 向 方 向 的 保 护 范 围 若 保 护 层 采 煤 工 作 面 停 采 时 间 超 过 3 个 月 且 卸 压 比 较 充 分 则 该 保 护 层 采 煤 工 作 面 对 被 保 护 层 沿 走 向 的 保 护 范 围 对 应 于 始 采 线 采 止 线 及 所 留 煤 柱 边 缘 位 置 的 边 界 线 可 按 卸 压 角 划 定 如 图 3 2 所 示 56 0 A 保 护 层 B 被 保 护 层 C 煤 柱 D 采 空 区 E 保 护 范 围 F 始 采 线 采 止 线 图 3 2 保 护 层 工 作 面 始 采 线 采 止 线 和 煤 柱 的 影 响 范 围 由 于 XX 煤 矿 M8 煤 层 开 采 时 间 在 2015 年 之 前 停 采 时 间 已 超 过 1 年 且 卸 压 比 较 充 分 因 此 选 择 卸 压 角 56 根 据 防 突 规 定 附 录 D 1 和 D 2 中 关 于 卸 压 角 的 相 关 规 定 沿 倾 斜 方 向 的 卸 压 角 取 75 沿 走 向 方 向 的 卸 压 角 取 60 根 据 计 算 结 果 XXXX 工 作 面 区 域 上 保 护 层 M8 煤 层 对 M9 煤 层 保 护 范 围 为 走 向 保 护 范 围 长 约 277m 倾 斜 方 向 保 护 范 围 长 约 105m 由 于 XXXX 工 作 面 区 域 上 保 护 层 M8 煤 层 横 跨 1081 1083 工 作 面 两 个 区 域 XXXX 工 作 面 部 分 区 域 处 于 1081 工 作 面 保 护 范 围 之 内 其 余 部 分 区 域 则 处 于 上 覆 M8 煤 层 保 护 范 围 之 外 但 根 据 重 庆 煤 科 院 2017 年 3 月 提 交 的 评 价 报 告 及 贵州省矿山 安全科学研究院 2016 年 8 月提交的 论证报告 XXXX 工作面区域 M9 煤层不具有 突出危险性 综 上 本 次 XXXX XXXX 工 作 面 区 域 M9 煤 层 不 具 有 突 出 危 险 性 其 工 作 面 范 围 如 图 3 3 所 示 F G H I F B C D J B 连 线 圈 定 范 围 其 圈 定 范 围 拐 点 坐 标 如 表 3 3 所 示 表 3 3 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面圈定范围拐点坐标表 西安 80 坐标系 工作面 名称 拐点编号 X Y 工作面 名称 拐点编号 X Y F 3004412 4 35576514 9 B 3004522 9 35576722 9 G 3004519 0 35576487 7 C 3004547 4 35576600 0 H 3004487 4 35576545 7 D 3005007 2 35576919 7 XXXX 工作面 I 3004376 7 35576468 5 XXXX 工作面 J 3004948 1 35577010 1 2回 风 斜 井x 30461 75y8z 2 9 进 2平 2进 3 1496 081483 61496 825 1536 1498 31546 2 158 46 154 32 148 259 付 吸 吸付 付 付 y14T59 6154 9y10 154 209 158 34 1496 8y16T570 4 1495 762315 406平 11493 261564 72 15 78 31548 154 091502 371506 21567 3 1507 15 2815 987 147 35147 9583 7 15 154 836 15 79 49 09 157 46 N 158 3 1569 21578 21578 21584 29 15 0985638 303 2115 065 07 9158 034 150 4158 297482 714 891158 7158 961586 3 9 15 69724 15 3H3T1602 H6T103 H9T1603 45H12T603 8 H3T1602 9 8 9 15 3 H91587 159 8 158 21563 89 M843 35780 3576 357620 357640 357603052 357030308 304 副 斜 井x 3046 5y782z 19 副 斜 井x 30469 78y52z 1 084回 风 巷 04运 输 巷 回 风 石 门井 底 车 场联 络 巷运 输 巷8回 风 巷9回 风 巷2运 输 巷 108运 输 巷 01回 风 巷0回 风 巷运 输 巷运 输 石 门回 风 石 门 永 久 避 难 硐 室运 输 石 门水 泵 房回 风 石 门 9 5 1501 井 田 边 界 线 M9煤 层 底 板 等 高 线 150煤 层 露 头 线M9西 安 80坐 标 系坐 标 系保 护 范 围 边 界 线回 风 巷 93运 输 巷C DJBFGI 重 庆 煤 科 院 2017年 3月 评 价 区 域 评 价 结 论 为 不 具 有 突 出 危 险 性 贵 州 省 矿 山 安 全 科 学 研 究 院 206年 8月 论证 区 域 论 证 结 论 为 已 消 除 突 出 危 险 本 次 庆 兴 煤 矿 092工 作 面 区 域 M煤 层 范 围 为 图 中 F GHI及 B CDJ连 线 所 圈 定 的 范 围 图 中 M煤 层 底 板 等 高 线 来 源 于 庆 兴 煤 矿 2年 月 提 供 的 庆 兴 煤 矿 采 掘 工 程 平 面 图1 2 工 作 面 区 域 各 拐 点 坐 标 如 下 西 安 坐 标 系 F 34 57614 G 3519 7648 0487 564 7 I 306 5748 B C 2 911 0 AE 图 3 3 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层圈定范围图 4 XXXX XXXX 工作面区域瓦斯含量测定 4 1 技术方案 结合 XX 煤矿现有开拓及准备巷道条件及 XXXX XXXX 工作面区域工作面巷道 布置情况及相关标准规定 经与矿方相关技术管理人员研究决定在 XXXX 运输巷 XXXX 回风巷 1083 回风巷 1083 运输巷及 12 运输石门等处布置钻孔直接测定 M9 煤层瓦斯含量 4 2 煤层瓦斯含量测定 煤层瓦斯含量是指单位质量或体积的煤中所含有的瓦斯量 以 m3 t 表示 它是矿 井瓦斯涌出量预测和煤与瓦斯突出预测的重要依据参数之一 煤层瓦斯含量的测定方 法可分为直接方法和间接方法 直接法就是直接从采集的煤样中解吸瓦斯 确定瓦斯成分和瓦斯含量 该方法的 优点是瓦斯量系直接测定的 避免了间接法测定许多参数时的测定误差 缺点是在试 样采集过程中难免有部分瓦斯逸散 需建立损失瓦斯量补偿方法 间接法是在井下实测煤层瓦斯压力的基础上 取煤样在实验室测定煤的孔隙率 吸附等温线等并进行煤的工业分析 然后应用朗格缪尔计算公式算出煤层瓦斯含量 该方法的优点是煤样不需解吸 采样方法简单 且如果已知煤层各个不同区域的瓦斯 压力 则可根据吸附等温线推算各个不同区域的煤层瓦斯含量 缺点是需要在井下实 测煤层瓦斯压力 本次 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量采用直 接法进行测定 即利用重庆煤科院研制的 DGC 瓦斯含量直接测定装置进行瓦斯含量测 定 4 2 1 测点布置 根据 XX 煤矿现有的巷道布置实际情况 结合 XXXX XXXX 工作面巷道布置情 况 经与矿方相关技术管理人员研究决定在 XXXX 运输巷 XXXX 回风巷 1083 回风 巷 1083 运输巷及 12 运输石门等处布置 6 个瓦斯含量测点直接测定 M9 煤层瓦斯含量 M9 煤层瓦斯含量测点具体布置如下 1 在 1083 回风巷 130m 处布置 2 个下向穿层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含量 钻孔编号为 9 1 9 2 2 在 1083 运输巷 65m 处布置 2 个下向穿层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含量 钻孔编号为 9 3 9 4 3 在 1083 运输巷 135m 处布置 2 个下向穿层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含量 钻孔编号为 9 5 9 6 4 在 12 运输石门 85m 处布置 2 个上向穿层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含量 钻孔编号为 9 7 9 8 5 在 XXXX 回风巷 40m 处布置 2 个下向顺层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含 量 钻孔编号为 9 9 9 10 6 在 XXXX 运输巷 130m 处布置 2 个上向顺层钻孔 直接测定 M9 煤层瓦斯含 量 钻孔编号为 9 11 9 12 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量测定钻孔布置平面图如图 4 1 所示 4 2 2 钻孔施工 本次 XX 煤矿 M9 煤层瓦斯含量现场测定钻孔采用直径 75mm 的钻杆施工直至终 孔 各钻孔在施工过程中均未发生喷孔 顶钻及卡钻等突出预兆 XX 煤矿 M9 煤层瓦斯含量测定钻孔竣工参数见表 4 1 表 4 1 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量测定钻孔竣工参数表 钻孔参数 煤层 瓦斯含量测定地点 钻孔编号 方位 倾角 岩孔长 m 煤孔长 m 孔深 m 钻进 情况 备注 9 1 0 20 24 2 1 1 25 8 正常 下向穿层孔1083 回风巷 130m 处 9 2 130 40 34 3 1 6 36 0 正常 下向穿层孔 9 3 330 20 28 0 1 4 29 8 正常 下向穿层孔 1083 运输巷 65m 处 9 4 0 20 23 4 1 2 25 0 正常 下向穿层孔 9 5 0 20 24 5 1 5 26 5 正常 下向穿层孔1083 运输巷 135m 处 9 6 110 40 27 9 1 3 29 5 正常 下向穿层孔 9 7 32 30 22 1 1 8 24 5 正常 上向穿层孔 12 运输石门 85m 处 9 8 340 35 24 4 2 3 27 5 正常 上向穿层孔 9 9 93 23 35 0 35 0 正常 下向顺层孔 M9 XXXX 回风巷 40m 处 9 10 136 25 35 0 35 0 正常 下向顺层孔 9 11 340 24 40 0 40 0 正常 上向顺层孔XXXX 运输巷 130m 处 9 12 280 24 38 9 38 9 正常 上向顺层孔 2回 风 斜 井x 30461 75y8z 2 9 进 2平 2进 31496 08141496 25 1536 1498 31546 2 158 46 154 32 148 259付 吸 吸 付 付 付 y14T59 6154 9y10 154 20158 341496 8y16T570 4 1495 7623 15 406 平 11493 26 162 15 783548 154 091502 371506 21567 3 1507 15 2815 987 47 35147 9583154 836 15 79 9157 46 N 158 3 1569 21578 21578 21584 29 1509830153 215 067 9158 034 0 41582977811587158 961586 3915 6972415 3H3T1602 H6T103 H9T1603 45H12T603 8 H3T1602 9 8915 3 H1587 159 8 158 21563 89 M830 3578057357620357640357603052 357030308304 副 斜 井x 4 y8z 15930 2 副 斜 井x 30469 78y52z 1 04回 风 巷 运 输 巷 回 风 石 门井 底 车 场联 络 巷运 输 巷8回 风 巷回 风 巷运 输 巷 108运 输 巷 0回 风 巷0回 风 巷运 输 巷运 输 石 门回 风 石 门 永 久 避 难 硐 室运 输 石 门水 泵 房回 风 石 门 9 15 1501井 田 边 界 线 M9煤 层 底 板 等 高 线 150煤 层 露 头 线M9西 安 8坐 标 系坐 标 系保 护 范 围 边 界 线回 风 巷运 输 巷 图 4 1 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量测定钻孔布置平面图 4 2 3 瓦斯含量测定 依据 煤层瓦斯含量井下直接测定方法 以下简称 含量测定方法 首先向煤 层施工取样钻孔 用取芯钻及时采取预定深度处新鲜煤样 然后装入煤样罐进行密封 在井下进行常压自然解吸 并计量瓦斯解吸速度 将解吸后的煤样罐送入地面实验室 进行粉碎前常压瓦斯解吸 之后进行粉碎常压瓦斯解吸 记录地面瓦斯解吸量 根据 井下瓦斯解吸速度计算取样过程中的瓦斯损失量 根据实验室工业分析 孔隙率等参 数 计算常压不可解吸瓦斯含量 将常压解吸的瓦斯量校正后 与常压不可解吸瓦斯 含量相加即为煤层瓦斯含量 煤层瓦斯含量可由下式进行计算 X Xk Xb Xk X1 X2 X3 X4 式中 X k 可解吸瓦斯量 cm 3 g X1 井下解吸瓦斯量 cm 3 g X2 损失瓦斯量 cm 3 g X2 采用幂函数法进行计算 Mntq 1 02 X3 粉碎前瓦斯解吸量 cm 3 g X 4 粉碎后瓦斯解吸量 cm 3 g Xb 不可解吸瓦斯量 cm 3 g Xb 采用下式进行计算 FpAaadad 1 010 式中 不可解吸瓦斯量 cm 3 g b 吸附常数 煤的灰分 dA 煤的水分 aM F 煤的孔隙率 m3 m3 煤的容重 视密度 t m 3 由于 XX 煤矿 M9 煤层尚未测定工业分析 瓦斯吸附常数等参数 借助于 XX 煤矿 邻近矿井同一煤层的工业分析 瓦斯吸附常数等参数 测算得出本次 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层瓦斯含量 其测算结果如表 4 3 所示 表 4 2 M9 煤层工业分析及瓦斯吸附常数等参数一览表 工业分析 瓦斯吸附常数 煤层 Mad Ad Vdaf 视密度 ARD 孔隙率 F a b M9 1 45 12 94 5 74 1 45 4 61 36 853 1 174 表 4 3 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量测定结果 煤层 瓦斯含量测 定地点 钻孔编号 取样深度 m 取样点标高 m 埋深 m 可解吸瓦斯 含量 m 3 t 残存瓦斯含 量 m3 t 瓦斯含量 m 3 t 9 1 24 5 1579 1 64 9 0 8895 3 20811083 回风巷 130m 处 9 2 34 5 1565 3 79 77 0 9242 3 2428 9 3 28 0 1541 7 140 3 1 5091 3 82771083 运输巷 65m 处 9 4 23 5 1543 3 141 7 1 6520 3 9706 9 5 24 5 1550 8 113 2 1 1243 3 44291083 运输 巷 135m 处 9 6 28 0 1541 2 138 8 1 3386 3 6572 9 7 22 5 1505 1 254 9 2 5947 4 913312 运输石门 85m 处 9 8 24 5 1508 0 257 0 2 2468 4 5654 9 9 35 0 1571 6 104 4 1 9694 4 2880XXXX 回风 巷 40m 处 9 10 35 0 1570 5 103 5 1 5152 3 8338 9 11 38 0 1566 5 115 5 0 9217 3 2403 M9 XXXX 运 输巷 130m 处 9 12 38 0 1566 5 116 5 1 1084 2 3186 3 4270 4 3 瓦斯含量测定方法及结果评价 4 3 1 瓦斯含量测定方法评价 目前井下煤层瓦斯含量测定方法分为直接法和间接法两种 本次 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量测定采用直接法进行 其依据为国家标 准 含量测定方法 该标准规定 同一地点至少应布置两个取样钻孔 取样点间距不应小于 5m 取样深度应按以下两种情况确定 a 测定煤层原始瓦斯含量时 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围 并 满足以下要求 1 在采掘工作面取样时 采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定 但不应 小于 12m 2 在石门或岩石巷道采样时 距煤层的垂直距离应视岩性而定 但不应小于 5m b 抽采后煤层残余瓦斯含量测定时 采样深度应符合 AQ1026 的规定 本次 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层严格按照 含量测定方法 的 相关规定取芯结束后 采用由重庆煤科院研制的 DGC 瓦斯含量直接测定装置进行测定 该装置可直接快速准确地测定和计算出煤层瓦斯含量 4 3 2 瓦斯含量测定结果评价 本次 XX 煤矿 M9 煤层瓦斯含量采用直接法进行测定 各煤层瓦斯含量测定施工 的钻孔在选点 取样 测定过程等均符合 含量测定方法 的相关规定 本次 XXXX XXXX 工作面区域在在埋深 64 9 257 0m 之间实测 M9 煤层瓦斯含量为 3 2081 4 9133m3 t 埋深 254 9m 在 M9 煤层同一测点布置的 2 个测试钻孔 其测值 较为接近 在埋深相近时测值也较为相近 且瓦斯含量随埋深的增加而增大 符合煤 层瓦斯含量分布一般规律 纵览本次 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层实测瓦斯含量均不大 与 XXXX 运 输巷及回风巷在掘进过程中正常瓦斯涌出量处于 0 09 0 13m3 min 之间及实测工作面预 测指标 K1 值为 0 02 0 11ml g min1 2 等 M9 煤层瓦斯涌出较小的情况相吻合 因此 本次采用直接法测得的 XX 煤矿 XXXX XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯 含量应是真实可靠的 5 XXXX XXXX 工作面瓦斯涌出量预测 矿井瓦斯涌出量预测方法 标准规定了两类矿井瓦斯涌出量预测的方法 一类 是建立在数理统计基础上的矿山统计法 依据瓦斯涌出量随开采深度变化的统计规律 外推到预测新区 第二类是以煤层瓦斯含量为基本预测参数的分源预测法 得到矿井 或某一预测范围的涌出量预测值 矿山统计法的实质是根据生产矿井不同生产水平的实测瓦斯资料 经过分析得出 瓦斯涌出量随开采深度的变化规律 根据该规律推算深部水平的矿井瓦斯涌出量 一 般情况下 矿山统计法主要用于生产矿井深部水平或开采技术条件 地质条件相同或 类似的邻近矿井的瓦斯涌出量预测 分源预测法的实质是按照矿井生产过程中的瓦斯涌出源的多少 各个涌出源瓦斯 涌出量的大小来预测矿井 采区 回采面和掘进工作面等的瓦斯涌出量 各个瓦斯涌 出源涌出瓦斯量的大小是