金沙县高坪乡大运煤矿11081采煤工作面抽采达标评判

金沙县高坪乡大运煤矿 11081 采煤工作面 抽采达标评判报告 金沙县高坪乡大运煤矿 二 一 五 年 一 月 金沙县高坪乡大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判报告 编制人员名单 序 号 姓 名 职称或执业执格 专 业 单位名称 签 字 职 务 1 2 3 4 目 录 前 言 1 0 1 概述 1 0 2 本次抽采达标评判工作的依据 2 1 矿井及工作面概况 3 1 1 矿井概况 3 1 2 工作面概况 12 2 11081 采煤工作面防突措施 12 2 1 11081 采煤工作面掘进期间的防突措施 12 2 2 首采面区域综合防突措施 13 2 3 抽放量 14 3 评价的地质单元划分 14 3 1 评价的地质单元划分原则 14 3 2 评价的地质单元划分 14 3 3 评价单元划分的结果 15 4 区域效果检验首采面区域防突措施效果检验 15 4 1 区域效果检验方法 15 4 2 抽采钻孔均匀程度评价 15 4 3 区域预抽效果检验钻孔布置 15 2 3 工作面 11081 采面的区域验证 19 5 工作面 11081 采面预抽后的煤层残余瓦斯含量计算 19 5 1 煤层的原始瓦斯含量 19 5 2 11081 采面的煤炭储量 19 5 3 11081 采面煤体中的瓦斯储量 19 5 4 预抽时间 19 5 5 瓦斯抽采总量 20 5 6 11081 回采工作面预抽后残余瓦斯含量 20 5 7 11081 回采工作面预抽瓦斯抽采率 21 6 11081 采煤工作面抽采达标评判 21 6 1 评判指标 21 6 2 抽采达标评判分析 21 7 抽采达标评判结论 23 附表 3 瓦斯含量测定记录表 大运煤矿 11081 采煤工作面消突评价 0 前 言 0 1 概述 大运煤矿建设项目于 2010 年 9 月由贵州省煤矿设计研究院编制 贵州大运矿业有限 公司大运煤矿开采方案设计 11 月获贵州省能源局 关于对金沙县高坪乡大运煤矿开采 方案的设计的批复 黔能源发 2010 714 号 12 月获贵州省发展和改革委员会 关于 金沙县大运矿井 60 万吨 年 项目核准的通知 黔发改能源 2010 2889 号 2011 年 10 月由贵州省煤矿设计研究编制 金沙县高坪乡大运煤矿初步设计 经煤炭工业规划院 设计研究院评审 并获贵州省发展和改革委员会 关于金沙县大运煤矿初步设计的批复 黔发改能源 2011 2849 号 由贵州省煤矿设计研究编制 金沙县高坪乡大运煤矿初步 设计安全专篇 2012 年 1 月获贵州煤矿安全监察局 关于大运矿业有限公司金沙县高坪 乡大运煤矿初步设计安全专篇的审查意见 黔煤安监监察函 2012 3 号 大运煤矿建设 项目于 2 月经贵州省能源局备案 备案编号 2012060 并获金沙县人民政府同意开工建 设的批准 于 3 月 28 日正式开工建设 开工建设几年以来 由于地质构造 揭露的煤层实际情况 煤层相关鉴定资料发生变 化 以及满足近年来煤炭工业设计规范和煤矿建设安全标准发生变化要求 2014 年 8 月 由贵州省煤矿设计研究编制 贵州大运矿业有限公司金沙县高坪乡大运煤矿初步设计 修改 经中煤科工集团南京审计研究院评审 于 11 月获贵州省发展和改革委员会 关于金沙县大运煤矿项目核准有关内容调整的通知 黔发改能源 2014 2007 号 和 关于金沙县大运煤矿初步设计 修改 的批复 黔发改能源 2014 2008 号 对相关 内容进行了变革或调整 设计变更后剩余建设工期为 5 个月 即项目建设截止期为 2015 年 4 月 矿井建设过程中 我矿始终坚持公开 公正 公平的原则 认真贯彻执行工程招 议 标制度 强化投标单位资质和投标人资格审查 严格按基本建设程序管理 井巷工程由浙江中宇实业发展有限公司和江西威乐建设工程有限公司等 2 家施工单 位承建 地面工程由贵阳黔坤建设有限责任公司 遵义城建建筑工程有限公司 龙里县 华兴建筑有限公司 金沙县安居工程有限公司 黔西南布依族苗族自治州建筑安装总公 司 九鼎建设集团股份有限公司 金沙长征电力有限公司和四川省南充市水电工程有限 公司等 8 家施工单位承建 各施工单位符合国家规定的建设资质要求 有完整的质量管 理体系和保证体系 所配备的项目经理 工程技术人员 安全责任人及各种从业人员均 符合国家 地方 行业规定的从业资格 满足现场施工的安全 质量 工期的需要 在建设期间 我们始终遵循 百年大计 质量为本 的建设宗旨 成立大运煤矿建 大运煤矿 11081 采煤工作面消突评价 1 设指挥部 配备相关专业技术人员对建设项目全过程进行监督管理 委托萍乡市同济工 程咨询监理有限公司承担项目建设全过程监理 煤炭工业贵州建设工程质量监督直属站 对工程质量进行监督 经过近三年时间建设 大运煤矿在省 市 县各级行业管理部门的关怀 支持和帮 助下 在上级领导的正确指导下 经参建单位的共同努力 矿建 土建 安装等三类工 程已基本完成 满足矿井生产 生活需要 矿井采掘 供电 运输 通风 排水 压风 供水 防尘 消防 瓦斯抽放 地面等生产系统已经形成 满足生产需要 安全监测监 控 人员定位 避险 压风自救 供水施救 通信等安全避险 六大系统 建设 满足 安全避险要求 成立了生产技术部 通防部 安全部 机电运输部 人力资源部 生产 调度中心等安全管理机构 建立了各项规章制度 0 2 本次抽采达标评判工作的依据 1 防治煤与瓦斯突出规定 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局 2009 年 2 煤矿安全规程 国家安全生产监督管理总局 国家煤矿安全监察局 2011 年 3 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026 2006 4 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法 MT 1037 2007 5 金沙县高坪乡大运煤矿开采方案设计安全专篇 6 金沙县高坪乡大运煤矿提供的其它资料 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 2 1 矿井及工作面概况 1 1 矿井概况 1 1 1 交通位置 大运煤矿位于金沙县城以东直距约 30km 属金沙县长坝及高坪两乡所辖 井田呈南 北向展布 似长方形 南 北长 6 00km 东 西宽 2 83km 面积为 16 9035km2 井田地理坐标为 东经 106 25 30 106 27 30 北纬 27 14 30 27 17 44 井田至金沙县城经中心 安底镇有县道及乡道相通 运距 62km 井田经长坝 中心 有县道与贵 阳 遵 义 高等级公路上的三合镇相连 运距 60km 向南经高坪乡 化觉 乡至乌江上游化觉码头有乡级公路相通 运距 20km 金沙县城距遵义县南白镇火车站约 70km 有 326 国道相通 水 陆交通运输方便 1 1 2 矿井建设情况 2012 年 3 月开工建设以来 矿建 土建 安装三类工程平衡协调建设 在政府及行 业主管部门的大力支持 帮助与指导下 经施工单位的艰苦奋战 各单位工程已完工 生产系统已形成 2014 年 11 月根据 初步设计 修改 及批复剩余建设工期 5 个月 即项目建设截 止期为 2015 年 4 月 实际建设工期 36 个月 矿井静态总投资 53687 39 万元 吨煤投资 894 79 元 其中 矿建工程 10637 97 万 元 土建工程 6845 42 万元 设备及工器具购置 14027 79 万元 安装工程 3751 05 万元 工程建设其他费用 13544 48 万元 预备费用 4880 67 万元 矿井当前采掘工程平面图 图 1 1 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 3 回 采 工 作 面 1250 回 采 工 作 面 图 1 1 贵州金沙县大运煤业有限公司采掘工程平面图 1 1 3 矿井地质概况 1 1 3 1 地层 井田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 P 3c 三叠系下统夜郎组 T 1y 茅草铺组 T1m 第四系 Q 地层简表见表 1 1 3 1 表 1 1 3 1 地层简表 系 统 组 群 符 号 厚 度 主 要 岩 性 与下伏地层 接触关系 侏罗系 中下统 自流井组 J1 2zl 277 358 砂岩 泥岩夹灰岩 整合接触 上统 二桥组 T3 113 193 砂岩 假整合接触 狮子山段 T3 318 680 灰岩 白云岩夹泥岩 整合接触 中统 关 岭 组 松子坎段 T2 153 470 灰岩 白云岩 泥岩 整合接触 茅草铺组 T1 189 757 灰岩 白云岩 整合接触 三叠系 下统 夜郎组 T 1 209 695 灰岩 砂岩 泥岩 整合接触 大隆组 P3 0 6 粘土岩 整合接触 长兴组 P3 17 68 灰岩 整合接触上统 龙潭组 P3 67 320 砂岩 泥岩夹灰岩及煤层 假整合接触 茅口组 P2 28 411 灰岩 整合接触 栖霞组 P2 123 207 灰岩 整合接触 二叠系 中统 梁山组 P1l 2 35 砂岩 粘土岩夹煤层 假整合接触 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 4 石炭系 下统 大塘组 C2 0 53 砂岩 泥岩 假整合接触 中上统 娄山关群 2 3ls 0 634 白云岩 整合接触 石冷水组 2 0 276 白云岩 整合接触寒武系 中统 高台组 2 0 36 白云岩 泥岩 整合接触 1 1 3 2 煤系地层及含煤性 井田内的含煤地层为二叠系上统龙潭组 P 3l 为一套海陆交互相多旋回沉积组成 含煤地层厚 131 51 161 83m 平均厚 147 02m 含煤层及煤线 12 层 其中含全区可 采及大部分可采煤层 4 层 不可采薄煤层 线 8 层 在同一煤沉积旋回中 各岩性粒度 普遍为渐变关系 由粗到细 或由细到粗 垂向上正粒序层理或逆序层理 煤层顶板多 为砂岩或灰岩 粘土岩或泥岩及炭质泥岩一般为煤层直接底 并产植物茎及叶片化石 含煤地层岩性组合 岩性以灰色 浅灰色 深灰色薄 中厚层状细砂岩 粉砂岩 泥 质粉砂岩 灰岩 泥岩为主 夹粘土岩 炭质泥岩 煤层及煤线 砂岩中见小型交错层 理及波状层理 粉砂岩多水平层理 泥质粉砂岩及粉质泥岩多见砂 泥互层纹理构造 1 1 3 3 地质构造 井田位于化觉背斜北端东翼 岩层呈单斜构造 地层倾向 85 105 一般为 90 地表倾角 16 24 一般为 19 另在井田南部 W11 勘探线附近 即余家垭口至甘家寨 一带 岩层倾向由 85 渐变为近北或北东倾斜 地层倾角渐变为 8 13 ZK1103 孔以 东至甘家寨地段形成一宽缓波状起伏构造 井田断裂构造不发育 井田北西部边缘为 F1 逆断层 在井田北部汪家水井发育了 F2 F 6 断层 井田南部发育了 F3 F 4 F 5 逆断层 在先期开采地段内 主要受 F2 逆断层影响 导致 M6 M8 M11 M12 煤层重复 落差 50 60m 对煤层有完整性有一定破坏 但影响范围仅为 W3 勘探线以北的井田北西 角 其余各断层对先期开采地段乃至整个井田范围内煤层的破坏性不大 综上 本井田的断层主要以南 北向走向逆断层为主 其次为斜交地层走向的平移断 层 深部工程偶见小型正断层 局部造成 P3l 地层中煤层 标志层缺失 但断距较小 对 煤层的破坏性较小 总体本井田主要为简单的单斜构造 地层产状变化不大 断层规模小 地质构造复杂 程度属中等偏简单类型 井田内断层特征详见表 1 1 3 3 表 1 1 3 3 井田内断层特征表 断 层 断层位置 最大垂直 断层产 断层性质 控制 备 注 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 5 编 号 断距 m 状 长 m F1 地表露头 70 120 65 逆断层 5000 对井田内煤层破坏性小 F2 地表露头 50 60 120 55 60 逆断层 1600 对井田内煤层破坏性较大 F3 地表露头 20 100 30 逆断层 1000 对井田内煤层破坏性小 F4 地表露头 水平断距 80 126 80 逆断层 1700 对井田内煤层不具破坏性 F5 地表露头 34 85 55 逆断层 1000 对井田内煤层破坏性小 F6 地表露头 25 355 75 平移断层 650 对井田内煤层破坏性小 1 1 4 煤层及煤质 1 1 4 1 煤层赋存情况 井田内含全区可采煤层 大部可采煤层 零星可采煤层及煤线共 12 层 煤层及煤线 总厚 4 86 14 61m 平均 8 98m 含煤率为 3 19 9 50 平均 6 08 可采煤层煤厚 6 65m 可采煤率 4 51 可采煤厚占总煤厚的 74 05 井田范围内煤层编号自上而下为 M6 M8 M11 M12 煤 M8 煤属结构简单全区 可采中厚煤层 M6 煤层属结构简单 复杂大部可采中厚煤层 M11 M12 煤属结构简 单 复杂大部可采煤层 下面将大部可采及全区可采煤层详述如下 1 M6 煤层 位于 P3l 上部 上距 P3c 底界平均厚 29 18m 下距 M8 煤 B2 顶界 20 29m 层位 稳定 呈层状产出 点状可采率 85 M6 煤层厚 0 30 3 34m 平均 1 59m 标准差 0 73m 变化系数 46 不可采点主要集中在 5 9 线近浅部 呈片状分布 属大部可采 的中厚煤层 该煤层含泥岩夹矸 0 2 层 一般含夹矸一层 部分不含夹矸呈单一煤层产出 夹矸 单层厚 0 09 1 02m 夹矸平均 0 50m 结构简单 复杂 2 M8 煤层 位于 P3l 上部 上距 M6 底界 10 77 28 99m 平均 20 29m 下距 B3 顶界 5 42 20 48m 平均 13 42m 呈层状产出 全区可采 M8 煤层厚 0 96 4 96m 平均 2 49m 标准差 0 82m 变化系数 33 该煤层沿走向 倾斜方向 深部 浅部厚度变化 无明显规律 属全区稳定可采的中厚煤层 为本井田可采煤层之首 该煤层勘探施工的 56 个工程中 有 9 个工程含一层厚 0 10 0 58m 炭质泥岩夹矸 煤层结构简单 3 M11 煤层 位于 P3l 下部 上距 B4 底界 0 6 77m 平均 2 51m 下距 B5 顶界 12 74 34 24m 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 6 平均 23 70m M11 煤层厚 0 2 81m 平均厚 0 99m 厚度标准差 0 42m 变化系数 43 为全区较稳定大部可采的薄煤层 据 48 个钻孔及 6 个坑道工程揭露 含粘土岩或炭质泥岩夹矸 0 3 层 一般为 1 2 层 单层夹矸厚 0 03 0 40m 夹矸平均 0 15m 少数不含夹矸 结构简单 复杂 4 M12 煤层 位于 P3l 底部 上距 M11 煤层 20 49 35 22m 平均 27 18m 下距 P3l 与 P2m 分界 1 42 10 86m 平均 5 92m M12 煤层呈层状产出 层位稳定 M12 煤层厚 0 4 92m 平均厚 1 93m 厚度标准差 0 94m 变化系数 49 为较稳定大部可采的中厚煤层 M12 煤含粘土岩或炭质泥岩夹矸 0 3 层 一般为 1 2 层 少数不含夹矸 单层夹 矸厚 0 08 1 13m 夹矸平均 0 28m 一般厚 0 20 0 50m 属结构简单至复杂 井田内主要可采煤层特征详见表 2 1 3 表 2 1 3 井田主要可采煤层特征表 煤层厚度 m 层间距 m 煤 层 结 构 顶底板岩性 顺 序 煤层 编号 最小 最大 平均 最小 最大 平均 夹石层数 层 夹石总厚 m 煤层 可采 性 煤层 稳定 性 顶 板 底 板 1 M6 0 30 3 341 59 0 2 0 09 1 02 大部 可采 较稳 定 粉砂岩 泥质粉砂 岩 粉砂 质泥岩 粘土岩10 77 28 99 20 29 2 M8 0 96 4 962 49 1 0 1 0 58 全区 可采 稳定 泥质粉砂岩 泥岩 粘土岩 46 38 60 04 53 48 3 M11 0 0 2 810 99 1 2 0 03 0 4 大部 可采 较稳 定 粉砂质泥岩 泥岩 含炭质 含粉砂 质粘土 岩 4 M12 0 0 4 921 93 20 49 35 22 27 17 1 2 0 08 1 03 大部 可采 较稳 定 中厚层状细晶灰岩 泥岩 粉砂岩 1 1 4 2 煤层顶 底板岩性 根据试验资料 泥岩 粉砂质泥岩 粘土岩类岩石饱和单轴或自然抗压强度 4 3 37 3Mpa 粉 细 砂岩类 41 50 70 8Mpa 泥质粉砂岩类 25 6 52 00Mpa 灰岩 抗压强度 43 10 76 980Mpa M6 直接顶 底均为泥岩 抗压强度低 稳定性差 M8 直接顶为粉砂岩 直接底 为泥质粉砂岩 抗压强度较高 稳定性较好 M11 直接顶为泥岩 直接底为粘土岩 抗 压强度低 稳定性差 M12 直接顶为灰岩 直接底为粘土岩 顶板抗压强度高 稳定性 较好 底板强度低 稳定性差 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 7 1 1 4 3 煤质及煤种 1 煤类 根据井田勘探地质报告 各煤层为中灰 中高硫 高硫 特低挥发分 低挥发分 发 热量高 热稳定性好等特征 2 煤质分析 1 煤岩特征及物理性质 M6 煤层煤以半亮型中 细条带碎粒状为主 少量块状及碎块状煤 夹丝煤透镜体 薄膜状方解石充填裂隙 M8 煤层煤以半亮型中 细条带块状 碎块状及碎粒状煤 含黄铁矿结核及方解石细 脉 M11 煤层煤以半亮型 中条带碎块状煤 参差状断口 含较多细脉状及结核状黄铁 矿 丝绢光泽 条带 线理结构局部宽条带块状及碎块状煤 M12 煤层煤以半亮型 中条带 局部宽条带块状及碎块状煤 方解石呈薄膜状充填 裂隙 2 煤的化学性质 水分 Mad 本矿井各煤层原煤水分含量在 0 57 5 98 之间 浮煤水分含量 在 0 51 3 78 之间 灰分 Ad 本矿井各煤层原煤灰分在 6 79 30 97 之间 浮煤灰分在 3 00 16 51 之间 原煤灰分分级为中灰煤 硫分 St d 本矿井各煤层原煤全硫在 0 59 9 95 之间 浮煤全硫在 0 42 3 49 之间 M6 M8 M12 号煤层原煤全硫为中高硫煤 M11 号煤层为高硫煤 各煤层原煤各种硫以硫化物硫为主 其次为有机硫 硫酸盐硫甚微 挥发分 Vdaf 本矿井各煤层原煤挥发分在 5 28 18 71 之间 浮煤挥发分 在 5 57 19 03 之间 各煤层浮煤挥发平均值均小于 10 符合无烟煤分类指标 发热量 Qgr d 本矿井各煤层原煤发热量在 22 62 33 82 之间 浮煤发热量 在 28 59 35 47 之间 各煤层均属高热值煤 煤灰成分 井田各可采煤层 M6 M8 M11 M12 煤灰成分主要以 SiO2 为主 其次为 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 TiO2 KO2 NaO2 MnO2 甚微 矿物成份 主要为粘土矿物 其次是黄铁矿 固定碳 FCad 本矿井各煤层原煤固定碳在 50 45 85 24 之间 浮煤固定碳 在 73 35 91 60 之间 3 煤的工艺性能 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 8 煤灰熔融性 根据统计结果 M6 煤的 ST 软化温度在 1130 1450 之间 属较 低软化温度灰 较高软化温度灰 M8 煤的 ST 软化温度在 1070 1500 之间 属低 软化温度灰 高软化温度灰 M11 煤的 ST 软化温度在 1130 1360 之间 属较低软 化温度灰 较高软化温度灰 M12 煤 ST 软化温度在 1150 1450 之间 属较低软 化温度灰 较高软化温度灰 热稳定性 通过对井田内各煤层取样进行了热稳定性测试 见表 2 1 4 根据 中国煤炭国家 标准 MT 561 1996 属高热稳定性煤 表 2 1 4 各煤层热稳定性测试结果表 煤层编号 TS 6 TS6 3 TS 3 备 注 M6 89 50 90 00 89 70 3 7 90 9 10 8 67 3 1 40 2 00 1 60 3 M8 86 20 11 00 2 90 M11 83 40 88 40 85 30 3 8 10 13 00 11 33 3 3 10 3 70 3 43 3 M12 67 70 82 0073 67 3 14 10 18 6016 20 3 2 20 14 6010 17 3 分子式中分子 为最小值 最大 值 分母为平 均值 括号内 数字为样品数 煤的可磨性 根据地质报告和 中国煤炭国家标准 MT T853 1 2000 M6 煤层原煤的 HGI 在 77 82 之间 平均值为 79 属中等可磨煤 M8 煤层原煤的 HGI 在 81 128 之间 属易 磨 极易磨煤 M11 煤层原煤的 HGI 在 22 83 之间 平均值为 57 属较难磨煤 M12 煤层原煤的 HGI 在 82 88 之间 属易磨煤 煤的化学反应性能 经试验 M6 煤对 CO2 的还原率在 6 3 57 4 之间 M8 煤在 6 7 53 4 之间 M11 煤在 7 7 54 2 之间 M12 煤在 7 8 56 6 之间 反应性弱 1 1 5 矿井通风 瓦斯情况 1 1 5 1 矿井通风情况 1 矿井采用分区式通风系统 抽出式通风方法 多井进风 专用风井回风 采区开 采时 矿井采用主平硐 轨道斜井进风 专用回风斜井回风 安装两台 FBCDZ 25 型煤 矿地面用防爆抽出式对旋轴流式通风机 一台工作 一台备用 配套隔爆三相异步电动 机四台 YBF2 355L1 10 594r min 160kW 660V 风量 4080 8280m3 min 风压 70 2250m3 min 转速 594r min 额定功率 2 160kW 电控装置规格型号 GGD2 低压配电柜 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 9 配套交流电动机变频器 2 矿井首采 11081 工作面采用 U 型通风方式 3 掘进工作面采用压入式通风 岩巷安装 FBD 6 3 2 30kW 型矿用隔爆压入式对旋 轴流局部通风机两台 一台工作 一台备用 配 600mm 阻燃风筒 煤巷及半煤岩巷选 用 FBD 6 3 2 30kW 型矿用隔爆压入式对旋轴流局部通风机两台 一台工作 一台备用 配 800mm 阻燃风筒 所有掘进工作面局部通风机均实现了 三专两闭锁 和双风机双 电源 并能自动切换 各条掘进巷道均布置有与回风斜井或回风石门连通的专用回风联 络巷 构筑了相应的防突风门 满足矿井通风要求 4 主平硐实际进风量 1800m3 min 轨道斜井进风量 1840m3 min 回风井风量 3700m3 min 回风井瓦斯浓度在 0 12 左右 回采工作面回风巷风量 1204 m3 min 瓦斯 浓度在 0 18 左右 各用风地点风量 风速符合 煤矿安全规程 要求 不存在不合理的 串联风 循环风 通风系统稳定 满足生产需要 1 1 5 2 矿井瓦斯情况 本矿井在地勘阶段测得瓦斯含量等数据 后经重庆煤科院对大运煤矿首采区域可采 煤层进行了煤与瓦斯突出危险性性评估工作 本次设计煤层瓦斯含量采用地勘法测定结 果为基础 以直接法实测结果为参考 以直接法测定值对地勘法测定结果进行验证 修 正 最终确定矿井各可采煤层瓦斯含量 得出较为准确和全面的修正后的首采区域本次 地勘瓦斯含量终值 不同埋深各煤层瓦斯含量结果表 1 1 5 2 表 1 1 5 2 各可采煤层不同埋深处瓦斯含量终值 煤 层 孔号 埋深 m 煤层气含量 m 3 t 煤 层 孔号 埋深 m 煤层气含量 m 3 t ZK403 189 10 448 ZK402 219 7 350 ZK904 374 17 111 ZK902 347 10 988 ZK405 454 20 097 ZK1003 479 15 983 M6 M12 ZK405 572 17 379 ZK403 219 11 576 ZK403 282 13 700 ZK204 331 14 369 ZK904 456 18 306M8 ZK405 477 22 479 M11 ZK405 541 20 983 1 1 5 3 抽采情况 在回风斜井广场附近建瓦斯抽放站 安装瓦斯抽放系统 高负压抽放泵选用 2BEK500 2BG4 340 型水环式真空泵二台 其中 一台工作 一台备用 工况参数 流量 Q 高况 235m3 min 压力 P 高况 160hPa 耗水量 14 4m3 h 台 转速 340r min 配套 YB2 4002 4G 型高压隔爆型三相异步动机二台 220kW 10kV 一台真空泵配一台电机 地面 抽放主管采用焊接钢管 井下主管选用 DN450 1MPa 型聚乙烯涂层螺旋焊接波纹管 分 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 10 管选用 DN350 1MPa 型聚乙烯涂层螺旋焊接波纹管 支管选用 DN250 1MPa 型聚乙烯涂 层螺旋焊接波纹管或 PVC 管 低负压抽放泵选用 2BEK520 2BG4 340 型水环式真空泵二台 其中 一台工作 一台备用 工况参数 流量 Q 低况 235m3 min 压力 P 低况 160hPa 耗水量 13 4m3 h 台 转速 340r min 配套 YYB2 4004 4G 型高压隔爆型三相 异步电动机二台 280kW 10kV 一台真空泵配一台电机 地面地面抽放主管采用焊接 钢管 井下抽放管道选用 DN600 1MPa 型聚酯纤维复合管 抽采瓦斯站计量装置 防爆 防火及避雷等安全装置齐全 抽放及防突用钻机 ZYU 75 型钻机六台 MBY 150 型防突钻机两台 2014 年 4 月 15 日矿方开始施工首采工作面本煤层顺层预抽瓦斯钻孔 钻孔间距为 3m 在 11081 采面回风巷垂直煤壁施工了 255 个顺层抽采瓦斯钻孔 孔深从 65 79m 在 11081 采面运输巷垂直煤壁施工了 280 个顺层抽采瓦斯钻孔 孔深从 120 135m 经矿 方统计 从 2014 年 6 月到 2015 年 1 月 11081 工作面瓦斯抽采纯量为 1619952m3 1 1 6 煤尘爆炸危险性 煤层自然发火情况 1 贵州省煤田地质局实验室 2014 年 5 月 19 日提交煤尘爆炸危险性鉴定报告 通过 对 M6 M8 M11 M12 煤层采取煤尘爆炸样测试 据测试结果 火焰长度为 0mm 抑制煤 尘爆炸最低岩粉量为 0 结论为 M6 M8 M11 M12 煤尘无爆炸性 本矿井按煤尘无爆炸 危险性设计 鉴定结果详见表 1 1 6 1 表 1 1 6 1 煤尘爆炸性试验结果表 工业分析 序号 煤层编号 焦渣 特征 火焰 长度 抑制煤尘爆炸 最低岩粉量 爆炸性 结 论 煤尘无爆炸性 煤尘无爆炸性 煤尘无爆炸性 煤尘无爆炸性 表 1 1 6 2 各煤层自 燃倾向等级 工业分析 水分 灰分 挥发分 煤吸氧量序号 煤层 Mad Ad Vdaf cm3 g 自燃倾向分 类 1 M6 3 02 19 05 8 84 0 79 级 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 11 2 M8 3 78 16 05 7 71 1 07 级 3 M11 1 70 17 39 8 15 1 10 级 4 M12 1 58 24 86 17 31 0 86 级 备注 级 容易自燃 级 自燃 级 不易自燃 执行标准 GB T20104 2006 依据上表 M6 煤自燃倾向等级为 级 即煤层 不易自燃 M8 煤自燃倾向等级为 级 即煤层为 不易自燃 M11 煤自燃倾向等级为 级 即煤层 容易自燃 M12 煤自燃倾向等级为 级 即煤层 自燃 本次设计开采 M6 煤 M8 煤时按 级 不易 自燃 设计 开采 M11 煤时按 级 容易自燃 设计 开采 M12 煤时按 级 自燃 设 计 1 1 7 矿井开拓开采情况 矿井开采上限标高 1380m 下限标高 350m 设计 3 个水平 8 个采区开采 分别为 1050 水平和 750 水平水平 煤层属倾斜煤层 采煤方法为走向长壁后退式采煤法 全 部垮落法管理顶板 矿井采用平硐开拓方式 布置三个井筒 即主平硐 轨道斜井及回风斜井 主平硐 铺设运输皮带和轨道 承担煤炭 材料主要运输任务 兼进风 行人 轨道斜井铺设轨 道 地面安装 2 5 米提升绞车 承担材料 矸石运输任务 回风斜井安设主要通风机 主要作为矿井回风 实际建设中 矿井开拓系统已形成 首采工作面 11081 采煤工作面已贯通形成系统 1 2 工作面概况 1 2 1 11081 采煤工作面巷道布置及煤层赋存情况 11081 首采工作面布置于井田南冀 走向长为 1000m 斜长 180m 通过 11 轨道石门 及 11 运输石门分别联系工作面回风顺槽和运输顺槽 采煤工艺为综采 采煤方法为走向 长壁后退式 采用支撑掩护式支架支护 煤炭科学研究总院重庆研究院在 11081 工作面掘进时 采用直接法测定的最大煤层 瓦斯含量为 7 92 m3 t 根据大运煤矿生产技术部提供的 11081 回采工作面地质说明书 该工作面煤炭工业储量为 62 万 t 2 11081 采煤工作面防突措施 2 1 11081 采煤工作面掘进期间的防突措施 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 12 大运煤矿在 11081 运输巷 11081 回风巷 11081 切眼掘进期间 没有采取开采解放 层 主要采取顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯 工艺流程为 区域突出危险性预测 区 域防突措施 区域措施效果检验 区域验证 工作面突出危险性预测 工作面防突措施 工作面效果检验 安全防护措施 掘进工作面防突措施为 采用顺层钻孔预抽煤巷条 带煤层瓦斯措施防突 其钻孔布置为 钻孔终孔点距离上帮的控制范围为 20m 控制到下 帮的距离为 20m 钻孔终孔点沿走向方向上的距离为 15m 沿倾向方向上的距离为 3m 钻 孔控制到掘进工作面前方的距离大于 85m 保留超前距大于 25m 钻孔布置见图 2 1 图 2 1 顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯钻孔布置图 25m允 许 掘 进 60m85m 3m煤 巷 掘 进 工 作 面 2 2 首采面区域综合防突措施 矿井采用在采面运输巷和采面回风巷布置顺层钻孔预抽煤层瓦斯措施作为首采面的 区域防突措施 其钻孔布置方式为 在 11081 采面回风巷垂直煤壁向下施工顺层抽采钻孔 孔深从 65 79m 钻孔间距为 5m 在 11081 采面运输巷垂直煤壁向上施工顺层抽采钻孔 孔深从 120 135m 钻孔间距 为 3m 由于采面形状不规则 导致孔深不一致 钻孔布置竣工图见图 2 2 矿方于 2014 年 9 月底形成首采工作面 于 2014 年 4 月矿方开始施工首采工作面本 煤层顺层预抽瓦斯钻孔 在首采工作面回风巷共施工预抽瓦斯钻孔数量 255 个 在首采 工作面运输巷共施工预抽瓦斯钻孔数量 280 个 施工预抽煤层瓦斯钻孔的钻机型号为 ZY 750D 钻进深度 150m 给进力 40kN 电机型号 YBK2 180M 4 功率 18 5kw 油泵型号 GBY3040 2006 最高压力 25MPa 首采工作面预抽煤层瓦斯钻孔施工情况见附表 1 大运 煤矿瓦斯抽采钻孔工程月报表 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 13 108采 煤 工 作 面 本 煤 层 顺 层 抽 放 钻 孔 竣 工 图 2 3 抽放量 2014 年 4 月 15 日矿方开始施工首采工作面本煤层顺层预抽瓦斯钻孔 钻孔间距为 3m 在 11081 采面回风巷垂直煤壁施工了 255 个顺层抽采瓦斯钻孔 孔深从 68 79m 在 11081 采面运输巷垂直煤壁施工了 280 个顺层抽采瓦斯钻孔 孔深从 120 136m 经 矿方统计 从 2014 年 4 月到 2015 年 1 月 11081 工作面瓦斯抽采纯量为 1911248m3 3 评价的地质单元划分 3 1 评价的地质单元划分原则 评价单元划分原则根据 矿井瓦斯抽采达标评判暂行规定 第二十六条的规定 将 钻孔间距基本相同和预抽时间基本一致 预抽时间差异系数小于 30 的区域划分为一 个地质单元进行评估 3 2 评价的地质单元划分 1 钻孔终孔间距设计平均为 3m 钻孔实际终孔间距为 2 5m 3 3m 钻孔的深度达到 设计的要求 通过竣工图分析该采面终孔间距基本相同 钻孔终孔间距在矿井安全设施 设计允许的范围内 2 时间差异系数计算 预抽时间差异系数为预抽时间最长的钻孔抽采天数减去预抽时间最短的钻孔抽采天 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 14 数的差值与预抽时间最长的钻孔抽采天数之比 预抽时间差异系数按式 1 计算 1 10maxin T 式中 预抽时间差异系数 预抽时间最长的钻孔抽采天数 maxT 预抽时间最短的钻孔抽采天数 in 3 11081 回采工作面划分为三个区段 1 第一区段 0m 488m 抽放时间最长 285 天 最短时间 201 天 2 第二区段 488m 725m 抽放时间最长 211 天 最短时间 150 天 3 第三区段 725m 997m 抽放时间最长 159 天 最短时间 112 天 4 经计算得知 第一区段 0m 488m 预抽时间差异系数 29 5 第二区段 488m 725m 预抽时间差异系数 28 9 第三区段 725m 997m 预抽时间差异系数 29 6 3 3 评价单元划分的结果 11081 采煤工作面工作面三个区段区域预抽钻孔的终孔间距基本相同 预抽时间差异 系数都小于 30 为此将 11081 采煤工作面区域划分为三个地质单元进行评价 4 区域效果检验首采面区域防突措施效果检验 4 1 区域效果检验方法 采用本煤层取样方式直接测定煤层残余瓦斯含量的检验方法 4 2 抽采钻孔均匀程度评价 根据竣工资料分析 本煤层竣工钻孔基本上在设计允许误差的范围内 该工作面在 有效控制范围内走向和倾向上均有可靠的钻孔控制 钻孔的稀密程度在设计允许的范围 内 4 3 区域预抽效果检验钻孔布置 2015 年 1 月 5 日至 12 日 矿方采用 DGC 型瓦斯含量直接测定装置测定煤层残余瓦斯 含量的方法对 11081 工作面预抽煤层瓦斯区域措施进行效果检验 在 11081 工作面运输 巷 回风巷每隔 40 米布置一个检验点 在 11081 工作面运输巷布置了 23 个效果检验孔 在 11081 工作面回风巷布置了 22 个效果检验孔 共 45 个检验孔 各取一份煤芯测定瓦 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 15 斯含量 所取煤芯经井下现场解吸和试验室解算 测得控制范围内煤层瓦斯含量最大为 5 7091 m3 t 检验钻孔在施工的过程中 认真观察无喷 卡 顶钻现象 同时观察巷道回风风流 中的瓦斯浓度变化情况 各测点煤层瓦斯含量实测数值统计见表 2 1 具体有关参数测定记录见瓦斯含量测定 记录表 效果检验钻孔布置见图 2 3 表 2 1 煤层瓦斯含量实测数值统计表 运输顺槽 测点编号 瓦斯损 失量 W1 m3 t 常压瓦斯 解吸量 W2 m3 t 粉碎瓦斯 解吸量 W3 m3 t 常压残存量 WC m3 t 可解吸瓦斯 含量 Wa m3 t 残余瓦斯 含量 W m3 t 001 0 4371 0 5840 1 7485 2 7696 2 6893 5 4589 002 0 2509 0 4298 1 7155 2 3962 2 6893 5 0855 003 0 3661 0 5457 1 9456 2 8574 2 6893 5 5467 004 0 3446 0 4834 1 9145 2 7425 2 6893 5 4318 005 0 3933 0 5417 1 8043 2 7393 2 6893 8 4286 006 0 4014 0 5580 2 0071 2 9665 2 6893 5 6558 007 0 4415 0 4651 1 8874 2 7940 2 6893 5 4833 008 0 3530 0 4327 1 8572 2 6429 2 6893 5 3322 009 0 3088 0 4651 1 9775 2 7514 2 6893 5 4407 010 0 3210 0 5237 1 9066 2 7513 2 6893 5 4406 011 0 3532 0 5367 1 9169 2 8068 2 6893 5 4961 012 0 2931 0 4799 2 0652 2 8382 2 6893 5 5275 013 0 3628 0 5004 1 9712 2 8344 2 6893 5 5237 014 0 3027 0 4816 1 9740 2 7583 2 6893 5 4476 015 0 2485 0 4522 2 3191 3 0198 2 6893 5 7091 016 0 3106 0 5193 2 1120 2 9419 2 6893 5 6312 017 0 2891 0 4360 2 2201 2 9452 2 6893 5 6345 018 0 3068 0 5268 2 0291 2 8627 2 6893 5 5520 019 0 2884 0 4365 2 0592 2 7841 2 6893 5 4734 020 0 3153 0 4305 1 7973 2 5431 2 6893 5 2324 021 0 4288 0 5086 1 6987 2 6361 2 6893 5 3254 022 0 4103 0 4624 1 8400 2 7127 2 6893 5 4020 023 0 3828 0 5283 1 8838 2 7949 2 6893 5 4842 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 16 回风顺槽 测点编号 瓦斯损 失量 W1 m3 t 常压瓦斯 解吸量 W2 m3 t 粉碎瓦斯 解吸量 W3 m3 t 常压残存量 WC m3 t 可解吸瓦斯 含量 Wa m3 t 残余瓦斯 含量 W m3 t 001 0 4424 0 4052 1 7815 2 6291 2 6893 5 3184 002 0 3102 0 4365 1 9465 2 6932 2 6893 5 3825 003 0 3407 0 4818 1 7147 2 5372 2 6893 5 2265 004 0 4227 0 5050 1 9566 2 8843 2 6893 5 5736 005 0 3177 0 4014 1 7715 2 4906 2 6893 5 1799 006 0 3592 0 3978 1 6123 2 3693 2 6893 5 0586 007 0 3480 0 3548 1 7898 2 4926 2 6893 5 1819 008 0 3237 0 3991 1 8708 2 5936 2 6893 5 2829 009 0 2486 0 4669 1 7830 2 4985 2 6893 5 1878 010 0 3718 0 5059 1 7154 2 5931 2 6893 5 2824 011 0 2934 0 4029 1 8768 2 5731 2 6893 5 2624 012 0 3356 0 4700 1 7475 2 5531 2 6893 5 2424 013 0 3468 0 4383 1 8096 2 5947 2 6893 5 2840 014 0 2041 0 3158 1 9457 2 4656 2 6893 5 1549 015 0 2903 0 4855 2 0654 2 8412 2 6893 5 5305 016 0 3373 0 5226 1 9657 2 8256 2 6893 5 5149 017 0 2011 0 4384 1 9404 2 5799 2 6893 5 2692 018 0 2889 0 4703 1 8879 2 6471 2 6893 5 3364 019 0 2709 0 4195 1 8701 2 5605 2 6893 5 2498 020 0 3288 0 4430 1 8067 2 5785 2 6893 5 2678 021 0 6505 0 4956 1 3579 2 5040 2 6893 5 1933 022 0 3386 0 4227 1 8709 2 6322 2 6893 5 3215 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 17 图 2 3 效果检验钻孔布置图 大运煤矿108采煤工作面效果 检验孔布置图 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 18 2 3 工作面 11081 采面的区域验证 区域验证方法为 1 工作面每推进 10 50m 在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措 施以及其他必要情况时宜取小值 至少进行两次区域验证 2 在构造破坏带连续进行区域验证 3 当区域验证为无突出危险时 应当采取安全防护措施后进行回采作业 但若采煤 工作面在该区域为首次进行的区域验证时 回采前还应按防突规定保留足够的突出预测 超前距 只要有一次区域验证为有突出危险或超前钻孔等发现了突出预兆 则该区域以后的 回采作业均应当按照防突规定采取局部综合防突措施 矿方需按防突规定编制 四位一 体 的局部综合防突措施 并严格按措施执行 5 工作面 11081 采面预抽后的煤层残余瓦斯含量计算 5 1 煤层的原始瓦斯含量 11081 工作面运输巷 回风巷掘进期间 煤炭科学研究总院重庆研究院采用直接法测 定的最大煤层瓦斯含量 7 92m3 t 因此 11081 采面煤体原始瓦斯含量按 7 92 m3 t 计算 5 2 11081 采面的煤炭储量 根据大运煤矿生产技术部提供的 11081 回采工作面地质说明书 11081 回采工作面煤 炭储量为 62 万 t 即 G 62 万 t 5 3 11081 采面煤体中的瓦斯储量 W0G 7 92 62 4910400m3 式中 W 0 煤层原始瓦斯含量 7 92 m 3 t G 采面煤炭储量 62 万 t 经计算 11081 采煤工作面 3 个地质单位内的瓦斯储量分别为 2376000m3 30t 1188000m3 15t 1346400 万 17t 5 4 预抽时间 该矿通防队于 2014 年 4 月 15 日开始在 11081 回采工作面开始施工本煤层抽采钻孔 2014 年 10 月 5 日全部钻孔施工完后 每个钻孔施工结束后立即封孔连接到抽采管路上进 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 19 行抽采 其封孔长度不少于 8 米 预抽时间从 2014 年 4 月 16 日至 2015 年 1 月 25 日计 算 抽放最短时间为 112 天 5 5 瓦斯抽采总量 根据 11081 工作面抽采台帐 从 2014 年 6 月至 2015 年 1 月 11081 工作面瓦斯抽采 纯量为 1619952m3 其统计数据见表 3 1 表 3 1 11081 工作面瓦斯抽采纯量统计表 日期 抽放量 m 3 2014 年 4 月 57431 2014 年 5 月 107465 2014 年 6 月 151557 2014 年 7 月 198579 2014 年 8 月 215217 2014 年 9 月 243863 2014 年 10 月 278642 2014 年 11 月 257719 2014 年 12 月 226534 2015 年 1 月 184241 总量 1911248 首采面详细瓦斯抽采情况见附表 2 瓦斯月抽情况统计记录表 5 6 11081 回采工作面预抽后残余瓦斯含量 根据下列公式计算 WC W OG Q G 第一区段瓦斯残余含量 WC1 237 6 91 7 30 4 86m3 t 第二区段瓦斯残余含量 WC2 118 8 47 3 15 4 78m3 t 第三区段瓦斯残余含量 WC3 134 6 52 1 17 4 85m3 t 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 20 式中 Q 11081 采面煤层瓦斯预抽量 m 3 11081 采煤工作面 3 个地质单位预抽后残余瓦斯含量分别为 4 86m3 t 4 78m 3 t 4 85m 3 t 小于规定的 8m3 t 符合规定要求 5 7 11081 回采工作面预抽瓦斯抽采率 抽采率计算公式 Q W OG 第一区段瓦斯抽采率 1 Q WOG 91 7 237 6 38 6 第二区段瓦斯抽采率 2 Q WOG 47 3 118 8 39 8 第三区段瓦斯抽采率 3 Q WOG 52 1 134 6 38 7 式中 煤层瓦斯预抽抽采率 根据安全专篇设计 开采到深部时 采煤工作面最大瓦斯涌出量为 26 99 m3 min 根据 AQ1026 2006 煤矿瓦斯抽采基本指标 中规定 采面绝对瓦斯涌出量在 20 Q 40 时 工作面抽采率 30 实际采面瓦斯抽采率已达到 38 6 大于 30 符合要求 6 11081 采煤工作面抽采达标评判 6 1 评判指标 采用 防治煤与瓦斯突出规定 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措 施效果评价方法 MT 1037 2007 煤矿瓦斯抽采基本指标 AQ1026 2006 中规 定的煤层瓦斯含量低于 8m3 t 为不具有突出危险性指标 采用 煤矿安全规程 2011 年版 中规定的煤层瓦斯预抽率大于 30 的指标 6 2 抽采达标评判分析 6 1 1 效果检验测定孔布置 根据 11081 采煤工作面实际采用的预抽煤层瓦斯消突措施实施情况 按照 防治煤 与瓦斯突出规定 第 55 条规定 采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数 大运煤矿 11081 采煤工作面抽采达标评判 21 进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时 应当符合下列要求 对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度 两 侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围 未超过 120m 以及对预抽回采区域煤层瓦斯 区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过 120m 则沿回采工作面推进方向每间 隔 30 50m 至少布置 1 个检验测试点 若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或 预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于 120m 时 则在回采工作面推 进方向每间隔 30 50m 至少沿工作面方向布置 2 个检验测试点 在采面运输巷 回风巷各每隔 40m 布置两个效果检验测定孔测定煤层瓦斯含量 运 输巷与回风巷的效果检验测定孔的水平投影距离在 20m 左右 认为 效果检验测定孔布置符合 防治煤与瓦斯突出规定 要求 6 1 2 实测煤层残余瓦斯含量指标的效果检验设备 该矿采用的效果检验设备为 DGC 型瓦斯含量直接测定装置 该设备属国家 十五 科技攻关的项目 获得 2009 年度中国煤炭工业协会科学技术一等奖 是目前精度最高 速度最快的煤层瓦斯含量及可解吸瓦斯量测定设备 认为 该矿采用的效果检验设备符合要求 6 1 3 效果检验实测煤层残余瓦斯含量 对 11081 采煤工作面煤层瓦斯预抽 112 天后 对 11081 回采工作面施工 45 个效果检 验测定孔取样实际测定预抽后煤层残余瓦斯含量值最大为 5 7091m3 t 小于 防治煤与瓦 斯突出规定 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法 MT 1037 2007 中规定的突出监界值 8 m3 t 专家组认为 11081 采煤工作面经预抽的区域内的煤层无突出危险性 6 1 4 预抽后计算煤层残余瓦斯含量 根据煤层原始瓦斯储量和预抽的煤层瓦斯量计算 11081 采煤工作面的残余瓦斯含量 11081 工作面预抽后残余瓦斯含量计算值为 5 31m3 t 小于规定的 8m3 t 采用煤层原始瓦斯储量和预抽的煤层瓦斯量计算得出的 11081 采煤工作面的残余瓦 斯含量值与效果检验的实际测定值基本一致 专家组认为 11081 采煤工作面经预抽的区域内的煤层无突出危险性 6 1 5 煤层瓦斯预抽率 根