【正文】 》 (AQ 101820xx） 《煤礦建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計審查和竣工驗收規(guī)范》 (AQ105520xx)； 《煤礦瓦斯抽采工程設(shè)計規(guī)范》（ GB5047120xx） ； 《煤礦安全規(guī)程》（ 20xx）； 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 2 貴 州省國土資源廳文件黔國土儲備字〖 20xx〗 516 號 “關(guān)于《貴州省綏陽縣聯(lián)盟井田（南段）煤炭資源勘探地質(zhì)報告》礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明 ”。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出面。 本著經(jīng)濟合理、技術(shù)可行、安全可靠、方便實用的指導思想，編制防突專項 設(shè)計 。 地質(zhì)報告 只提供了 C C4 煤層 瓦斯鑒定 基本 參數(shù) ， C C4 煤層 瓦斯鑒定參數(shù) 均未測定，礦井在實際生產(chǎn)中應(yīng)對相關(guān)參數(shù)進行測定。 礦井地質(zhì)特征 地層 及含煤地層 井田內(nèi)出露地層主要為二疊系和三疊系下統(tǒng)，含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M 。與下伏地層茅口組呈假整合接觸，與上覆地層長興組呈整合接觸，構(gòu)成含煤地層的巖石類型主要有泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰?guī)r、粘土巖、炭質(zhì)泥巖及煤組成，局部地段有泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖及砂巖。傾向230176。井田北部 17～ 25 線間地層傾向 260176?！?15176。但井田外圍的北部和南部分別發(fā)育有 F F5 斷層，因距井田較遠，采礦一般不會涉及這兩條斷層?？刹擅簩涌偤?～ ，平均總厚 ，可采煤層含煤系數(shù)為 ～ %，平均 %。開采深度由 1130 米至 200 米標高。 經(jīng)計算和分析評價，礦井工業(yè)資源 /儲量為 39828kt。 （ 3）設(shè)計生產(chǎn)能力 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 450kt/a，貴州省發(fā)展改革委員會核準礦井生產(chǎn)能力為 450kt/a。主、副斜兼作首采區(qū)（一采區(qū)）的采區(qū)上山。 首采區(qū)利用礦井主斜井、副斜井 作為采區(qū)的運煤、行人和材料上山，副斜井分別在 +1100m、 +1025m、 +950m、 +875m 作甩車場，在 +800m 水平設(shè)平車場，與布置在茅口灰?guī)r中的 +1100m 水平總回風巷， +1025m、+950m、 +875m 階段運輸巷及 +800m 水平運輸大巷相連，主斜井通過聯(lián)絡(luò)巷與車場或運輸巷聯(lián)系。 礦井投產(chǎn)時，在一采區(qū) +1025m 階段北翼布置一個 C1 煤層綜采工作面， C1 煤層作為保護層，首先開采。礦井達產(chǎn)時配備一個綜采工作面和一個炮采工作面?；夭晒ぷ髅娌捎?“U”型通風方式。 風機選型結(jié)果 （ 1） 1 號回風斜井： 通風機： FBCDZ№28/2110 型通風機， n=590r/min， 工況點： Q1=， H1=1620Pa， α1=6176。 掘進工作面采用局部扇風機壓入式供風，利用礦井主扇全壓回風，各掘進工作面實行獨立通風。 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 10 2 煤與瓦斯突出的可能性分析 煤層賦存條件 井田內(nèi)含煤地層為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M（ P3l），含煤 4～ 7 層，其中達可采厚度煤層（ ≥）的共 1 層（ C1），大部可采煤層 1 層（ C4），局部見可采厚度點的煤層 2 層（ C C3）。煤層的可采性指數(shù)為 和變異系數(shù)為 19%，屬較穩(wěn)定型薄煤層。 煤層頂?shù)装鍘r性 C1 煤層的直接頂板為石灰?guī)r，局部地區(qū)為泥巖、炭質(zhì)泥巖；其底板為粘土質(zhì)硫鐵礦，底板為泥巖。～ 280176。左右，傾角 20176。向南至 33 線地層傾向無明顯變化，而傾角逐漸變陡，達 40176。井田內(nèi)含煤地層無巖漿巖的破壞作用。 C4 煤層瓦斯含量為 ～ ml/，平均為 ml/；可燃物 ～，平均為 。 3） 瓦斯組分及其含量在 平面上的分布無明顯規(guī)侓，僅能表明井田大部分面積處在氮氣 沼氣帶中，只在井田中部 23 勘探線兩側(cè)局有小面積沼氣帶。 ④ 煤的真密度、視密度、孔隙率 煤的真密度、視密度、孔隙率經(jīng)采樣送江蘇煤炭地質(zhì)勘探研究所檢測作高壓容量吸附試驗，檢測結(jié)果見表 243。見表 245。 椐井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層物性特征的分析，可以認為：墳壩向斜軸部，處于彈 塑性變型 —破壞變型階段，是良好的封存、蘊藏瓦斯的封閉構(gòu) 造，加之煤層厚度適宜，煤質(zhì)較松軟，內(nèi)生節(jié)理及裂隙較發(fā)育等特征，有利于瓦斯富集、儲存。當動力現(xiàn)象特征不明顯或者沒有動力現(xiàn)象時，應(yīng)當根據(jù)實際測定的煤層最大 瓦斯壓力 P、軟分層煤的破壞類型、煤的瓦斯放散初速度 △ P 和煤的堅固性系數(shù) f 等指標進行鑒定， 全部指標均達到或者超過 表 1 所列 的 臨界值的， 確定為突出煤層 ”。 表 261 煤層危險性預(yù)測單項指標統(tǒng)計表 突出煤層危險性 煤的破壞 類型 瓦斯放散初速度 （ △ P） 煤的堅固性 系數(shù)（ f） 煤層瓦斯壓力（ P）（ MPa） 突出危險性臨界值 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ ≥10 ≤ ≥ C1 煤層 Ⅲ ～ Ⅳ ～ ～ ～ C4 煤層 Ⅲ ～ Ⅳ ～ ～ ～ 3 綜合防突措施 根據(jù)地質(zhì)勘探部門提供的初步預(yù)測資料，依據(jù)指標分析， C4 煤層有突出危險性， C1 煤層的突出危險性比 C4煤層的突出危險性小，礦井按 煤與瓦斯突出礦井 進行設(shè)計 。 首采區(qū)利用礦井主斜井、副斜井作為采區(qū)的運煤、行人和材料上山，副斜井分別在 +1100m、 +1025m、 +950m、 +875m 作甩車場，在 +800m 水平設(shè)平車場，與布置在茅口灰?guī)r中的 +1100m 水平總回風巷， +1025m、 +950m、+875m 階段運輸巷及 +800m 水平運輸大巷相連，主斜井通過聯(lián)絡(luò)巷與車場或運輸巷聯(lián)系。 因此，礦井的開拓巷道和采區(qū)主要巷道均布置在巖層中，符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，并做到了盡量少的揭煤層的要求。原因有四點：一是本礦只有 C1 煤層是全區(qū)可采煤層；二是 C1煤層與 C4 煤層的層間距達 55m 至 60m 左右，若選擇 C4 煤層作為上保護層，首先開采，不能有效保護下面的 C1 煤層；三是根據(jù) 根據(jù)現(xiàn)有指標分析， C1 煤層的突出危險性比 C4 煤層的突出危險性小 (建井期間必須請有資質(zhì)綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 18 的單位對 各 煤層的突出危險性進行重新鑒定 )；四是先采下部的 C1 煤層對上部的 C4 煤層不構(gòu)成破壞。投產(chǎn)初期回采工作面斜長150m，工作面走向長 700m 左右，工作面幾何尺寸不大，對突出工作面管理有利?；夭晒ぷ髅娌捎蒙闲惺酵L方式，主要回風巷風流方向也為上行式，采掘工作面均為獨立通風，無串聯(lián)通風；掘進工作面局部通風機均采用 “三專 ”供電，滿足礦井防突的規(guī)定。 區(qū)域性預(yù)測方法主要有單項指標法、綜合指標和地質(zhì)統(tǒng)計法。 全 部指標均達到或者超過 表 247所列 的 臨界值的， 確定為突出煤層 。 由于本 礦井為新建礦井， 被預(yù)測的煤層未被揭露或未完全被揭露，只能通過鉆孔、取樣測定煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、解吸速度等瓦斯基本 參數(shù)，以及煤的物理力學性綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 20 質(zhì)， 可 用單項指標或多項綜合指標確定該區(qū)域的突出危險性。由于預(yù)測是通過有限的鉆孔資料來預(yù)測煤層的突出危險性，難免有遺漏或偏差，因而需在生產(chǎn)實踐中進一步驗證，不斷補充和完善預(yù)測資料，修正預(yù)測結(jié)果，以達到既有安全可靠性、又盡可能減少對采掘生產(chǎn)的影響之目的 。掘進工作面瓦斯來源主要為本煤層瓦斯和少量圍巖瓦斯。按上述鉆孔布置，設(shè)計噸煤鉆孔量達 ～ ，滿足《礦井瓦斯抽采規(guī)范》有關(guān)中厚較難抽采煤層噸煤鉆孔量不低于 m/t 的要求。 順層鉆孔布置示 意圖如圖 421 所示。它的種類繁多，根據(jù)原料配方不同，可以制成多種不同產(chǎn)品。由于工作面在回采時，運輸順槽需進行超前支護大約 20m，為了不影響生產(chǎn)，需提前拆除管路，給瓦斯管路的管理 造成一定困難，所以可以考慮在靠近工作面切眼 30m 內(nèi)的鉆孔用軟膠管與抽采管相連，抽采管未端特制一段 2～ 3m 長的短管，短管上做幾個變徑三通，與靠近工作面的鉆孔用軟管相連，鉆孔報廢后再向前移動短管，保持短管始終在抽采管路的末端，綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 24 這樣一來，工作面的預(yù)抽鉆孔可以抽取大量的卸壓瓦斯，使本煤層預(yù)抽取得較好的抽采效果。兩種方法的具體措施如下： 采空區(qū)埋管抽采的具體方法為在 工作面回風順槽敷設(shè) D200 煤礦井下用不銹鋼聚酯塑料復合管為瓦斯抽采管，為防砸壞抽采管道，伸入工作面采空區(qū) 的 抽采管每隔一定距離（暫定 50m）串接一個三通管件作為瓦斯吸入口。 通過鉆場迎著工作面推進方向打一組與煤層 斜交 的鉆孔，鉆孔數(shù)量為 5～ 6個，鉆孔位于工作面上方 20～30m范圍內(nèi)的裂隙帶內(nèi)，鉆孔長度為 40～ 60m，鉆孔成扇形布置。根據(jù)《煤礦瓦斯抽采基本指標》 AQ102620xx,掘進前煤層必須將煤層瓦斯含量降到 8m3/t 以下，或?qū)⒚簩油咚箟毫档?以下。 在每一鉆場內(nèi)沿走向布置 3 個邊掘邊抽鉆孔，即左右鉆場各 3 個，孔深 45m 左右，隨著工作面的推進，鉆場和鉆孔也交替向前排列，鉆孔初期預(yù)抽煤層瓦斯，后期主要 抽采煤壁兩側(cè)的瓦斯，防止掘進工作面瓦斯超限。 （ 1）保護層的確定 本礦井共有四層煤，自下而上依次為 C C C C4煤層， C1煤層為全區(qū)可采煤層， C1 煤層為大部可采煤層， C C煤層為零星可采煤層，綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 28 屬近距離煤層群。 但設(shè)計 同時注意到，首采 C1 煤層時，其上部鄰近煤層的瓦斯將通過采動裂隙涌入本煤層工作面和采空區(qū)，只靠本煤層順層鉆孔預(yù)抽、邊采邊抽和采空區(qū)埋管抽采瓦斯，能否有效解決工作面瓦斯超限問題，還有待今后生產(chǎn)實踐中檢驗，生產(chǎn)中要引起高度重視。 對停采的保護層采煤工作面，停采時間超過 3 個月、且卸壓比較充分，該采煤工作面的始采線、采止線及所留煤柱對被保護層沿走向的保護范圍可暫按卸壓角 56176。 圖 427 保護層工作面始采線、采止線和煤柱的影響范圍 示意圖 C：沿傾斜的保護范圍 保護層沿傾斜的保護范圍，根據(jù)《防治煤與瓦斯突出 規(guī)定 》中的《表 保護層沿傾斜的卸壓角》提供的數(shù)據(jù)，按上卸壓角 90176。 圖 428 保護層工作面沿傾斜方向的 保護范圍 示意圖 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 30 礦井采用采區(qū)式布置方式，采區(qū)內(nèi)階段開采順序為下行式，工作面后退式回采。 2）揭穿突出煤層的地點盡可能避開地質(zhì)構(gòu)造破壞帶。應(yīng)標出煤柱的影響范圍，在這個范圍內(nèi)進行采掘活動時，必須采取防 治突出的措施。 為防止 采煤工作面初采至初次來壓期間及工作面回采期間周期來壓時誘發(fā)突出，采取如下措施： 1）在采煤工作面初采至初次來壓期間，必須對采煤工作面及進回風巷進行礦壓觀測并加強對采煤工作面及回風巷的瓦斯涌出量進行監(jiān)測監(jiān)控，綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 31 掌握采煤工作面初次來壓以及工作面回采期間周期來壓時間。 5） 工作面初次來壓前，對工作面前方煤壁，上、下巷幫煤體進行突出危險性預(yù)測（或檢驗），防止初采期間因垮冒而誘發(fā)突出事故。采取防止突出措施之后，還 要進行措施效果檢驗，經(jīng)檢驗措施有效后，方可采取安全防護措施進行采掘作業(yè)。 區(qū)域防突措施效果檢驗 任何防突措施只是在一定的礦山地質(zhì)條件下是有效的，當條件變 化時（如遇構(gòu)造）就可能無效。因此，檢驗防突措施效果，首先應(yīng)檢驗工作面前方煤體應(yīng)力或瓦斯狀態(tài)的改變程度，以判斷是否消除了突出危險。 （ 1） 開采保護層的保護效果檢驗主要采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量指標和方法。 表 431 根據(jù)煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進行區(qū)域預(yù)測 的臨界值 瓦斯壓力 P(MPa) 瓦斯含量 W (m3/t) 區(qū)域類別 ＜ ＜ 8 無 突出危險區(qū) 除上述情況以外的其它情況 突出危險區(qū) （ 2） 預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗時，可根據(jù)殘余瓦斯含量進行檢驗，煤層殘余瓦斯壓力小于 或殘余瓦斯含量小于 8m3/t 的預(yù)抽區(qū)域為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)，預(yù)抽防突效果無效；也可以采用鉆屑瓦斯解吸指標對穿層鉆孔預(yù)抽石門（含立、斜井等）揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施進行檢驗，如果所有實測的指標值均小于表 432 的臨界值則為無突出危險區(qū)，否則，即為突出危險區(qū)，預(yù)抽防突效果