【正文】 表 431 根據(jù)煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進(jìn)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(jìn)行檢驗時，可根據(jù)殘余瓦斯含量進(jìn)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(biāo)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(jìn)行檢驗，如果所有實測的指標(biāo)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?fàn)顟B(tài)的改變程度，以判斷是否消除了突出危險。采取防止突出措施之后，還 要進(jìn)行措施效果檢驗，經(jīng)檢驗措施有效后，方可采取安全防護(hù)措施進(jìn)行采掘作業(yè)。 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(jìn)回風(fēng)巷進(jìn)行礦壓觀測并加強(qiáng)對采煤工作面及回風(fēng)巷的瓦斯涌出量進(jìn)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。 2）揭穿突出煤層的地點盡可能避開地質(zhì)構(gòu)造破壞帶。 圖 427 保護(hù)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(hù)范圍 保護(hù)層沿傾斜的保護(hù)范圍，根據(jù)《防治煤與瓦斯突出 規(guī)定 》中的《表 保護(hù)層沿傾斜的卸壓角》提供的數(shù)據(jù)，按上卸壓角 90176。 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。 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(jìn)，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(jìn)工作面瓦斯超限。 通過鉆場迎著工作面推進(jìn)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。由于工作面在回采時，運(yùn)輸順槽需進(jìn)行超前支護(hù)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。 順層鉆孔布置示 意圖如圖 421 所示。掘進(jìn)工作面瓦斯來源主要為本煤層瓦斯和少量圍巖瓦斯。 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(xué)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(biāo)或多項綜合指標(biāo)確定該區(qū)域的突出危險性。 區(qū)域性預(yù)測方法主要有單項指標(biāo)法、綜合指標(biāo)和地質(zhì)統(tǒng)計法。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。 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。 表 261 煤層危險性預(yù)測單項指標(biāo)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(biāo)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(jìn)行設(shè)計 。 椐井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造、煤層物性特征的分析，可以認(rèn)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(yùn)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。 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。 C4 煤層瓦斯含量為 ～ ml/，平均為 ml/；可燃物 ～，平均為 。向南至 33 線地層傾向無明顯變化，而傾角逐漸變陡，達(dá) 40176?！?280176。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。 掘進(jìn)工作面采用局部扇風(fēng)機(jī)壓入式供風(fēng)，利用礦井主扇全壓回風(fēng)，各掘進(jìn)工作面實行獨(dú)立通風(fēng)。回采工作面采用 “U”型通風(fēng)方式。 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(hù)層，首先開采。主、副斜兼作首采區(qū)（一采區(qū)）的采區(qū)上山。 經(jīng)計算和分析評價，礦井工業(yè)資源 /儲量為 39828kt?？刹擅簩涌偤?～ ，平均總厚 ，可采煤層含煤系數(shù)為 ～ %，平均 %?！?15176。傾向230176。 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 。 本著經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行、安全可靠、方便實用的指導(dǎo)思想，編制防突專項 設(shè)計 。 一、設(shè)計依據(jù) 20xx 年 3 月，重慶一三六地質(zhì)隊提交的《貴州省綏陽縣聯(lián)盟井田（南段）煤炭資源勘探地質(zhì)報告》 ； 《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》（ 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局 19 號令 ） ； 《煤礦瓦斯抽放規(guī)范》（ AQ102720xx）； 《煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)》（ AQ102620xx）； 《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》 (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 ”。 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 1 前 言 四川寶光能源有限責(zé)任 公司綏陽縣田灣煤礦行政區(qū)劃屬綏陽縣枧壩鎮(zhèn)所轄，井田位于綏陽縣城北西，井田中心距綏陽縣縣城約 25km。 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 ”。 依據(jù)指標(biāo)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(jìn)行設(shè)計。未按要求采取區(qū)域綜合防突措施的， 嚴(yán)禁進(jìn)行采掘活動。 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 3 本次設(shè)計的一些瓦斯參數(shù)的選擇來源于經(jīng)驗公式計算結(jié)果和 根據(jù) 地質(zhì)報告取大值的原則，在實施過程中應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。據(jù)鉆孔工程及地表工程揭露，厚度 ～ ，平均 。綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 5 左右，傾角 20176。井田內(nèi)含煤地層無巖漿巖的破壞作用。礦區(qū)范圍拐點坐標(biāo)見表 141。 （ 4）礦井服務(wù)年限 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力 450kt/a，礦井服務(wù)年限 ，其中第一水平（ +800m以上）服務(wù)年限 。通過采區(qū)運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門揭穿煤層后布置工作面煤層運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷，然后作開切眼，開成回采工作面。 礦井達(dá)產(chǎn)時采煤工作面產(chǎn)量合計為 448kt/a，掘進(jìn)出煤按回采產(chǎn)量的5%考慮，掘進(jìn)煤產(chǎn)量為 22kt/a，則礦井年產(chǎn)量為 470 kt/a。η=80% 軸功率： 147kW 電動機(jī)： YBF315L110 型， 2110kW， 590r/min， 380V?？刹擅簩涌偤?～ ，平均總厚 。 C4 煤層的直接頂板為石灰?guī)r，局部地區(qū)煤層之上發(fā)育有一薄層泥巖；其底板主要為泥巖，局部為炭質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖?！?30176。因此，井 田構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。 ③ 瓦斯壓力 井田內(nèi)構(gòu)造較簡單，斷層稀少，規(guī)模較小，在鉆孔煤樣中測得瓦斯壓力（ MPa）： C1 煤層 ～ （ MPa），平均 （ MPa）； C4 煤層 ～ （ MPa），平均 （ MPa）。 煤層瓦斯的富集、賦存及瓦斯突出，與地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、煤巖綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 13 特征等條件關(guān)系密切。《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》 表 1 推薦的臨界值見表 247。通過采區(qū)運(yùn)輸石門和回風(fēng)石門揭穿煤層后布置工作面煤層運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷，然后作開切眼，開成回采工作面。 開采 方式 為后退式，即工作面自采區(qū)邊界開切眼向采區(qū)上山方向回采。 綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 19 4 區(qū)域 綜合 防突措施 區(qū)域性 預(yù)測 煤層突出危險性預(yù)測分為區(qū)域預(yù)測和工作面預(yù)測。礦井在開采過程中， 應(yīng) 實測各煤層臨界指標(biāo)值，并歸納、總結(jié)、驗證，得出符合本礦井實際情況的突出危險性的單項臨界指標(biāo)值。 區(qū)域防突措 施 預(yù)抽煤層瓦斯 設(shè)計采用開 預(yù)抽煤層瓦斯 作為其區(qū)域防突措施之一。 該方法主要優(yōu)點有：不需專用抽采巷和鉆場，鉆孔工程量??；抽采鉆孔全部布置在煤層中，抽采效果好，施工成本較低；順層鉆孔對煤層控制作用強(qiáng)。對于井下封孔而言，主要要求聚氨酯在發(fā)泡后，其內(nèi)所形成的孔為封閉孔，不漏 氣，另外對發(fā)泡時間、發(fā)泡倍數(shù)、固化后的強(qiáng)度，可塑性等均有一定的要求。隨工作面推進(jìn)，吸氣口閥門依次打開，使其處于最佳抽采位置。設(shè)計建議采取超前預(yù)抽煤層瓦斯作為 突出危險區(qū) 煤層掘進(jìn)工回風(fēng)順槽運(yùn)輸順槽瓦斯抽放管 閥門綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯 突出 設(shè)計 26 作面的防突措施?？刹?C4 煤層下距 C1煤層 ～ ，平均 。劃定 ， 如圖 427 所示。 C1 煤層作為保護(hù)層， C4 煤層作為被保護(hù)層，根據(jù) 保護(hù)層沿傾斜的保護(hù)范圍， C1 保護(hù)層工作面必須超前于 C4 被保護(hù)層工作面 2 個階段，即 C1保護(hù)層工作面開采二個階段后才能開采第一個階段的 C4被保護(hù)層工作面。 5）防止在應(yīng)力集中的影響范圍內(nèi)布置突出煤層采掘工作面。 6）開采被保護(hù)層 C4 煤層前， 應(yīng)進(jìn)行工作面預(yù)測。此外，各種措施的參數(shù)都是根據(jù)一定的地質(zhì)、開采條件決定的，當(dāng)條件改變而措施參數(shù)未作相應(yīng)改變時，同樣會影響措施實施的有效性。根據(jù)實測的最大殘余瓦斯壓力或者最大殘余瓦斯含量對預(yù)計 被保護(hù)區(qū)域的保護(hù)效果進(jìn)行判斷。 （ 5） 對預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施進(jìn)行檢驗時，均應(yīng)當(dāng)首先。若沒能考察出煤層始突深度的煤層瓦斯含量或壓力，則必須將煤層瓦斯含量降到 8m3/t 以下或?qū)⒚簩油咚箟毫档?（表壓）以下 。 在無突出危險工作面進(jìn)行采掘作業(yè)時，可不采取防治突出措施，但必須采取安全防護(hù)措施。 4）適當(dāng)降低工作面推進(jìn)速度，確保瓦斯?jié)舛炔怀?。特殊情況需留煤（巖）柱時，必須經(jīng)礦總工程師批準(zhǔn)，并將煤柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘平面圖上。 如圖 428 所示。 B：沿走向的保護(hù)范圍 正在開采的保護(hù)層工作面，必須超前于被保護(hù)層的掘進(jìn)工作面，其超前距離不得小于保護(hù)層與被保護(hù)層層間垂距的 3 倍，并不得小于 100m。 130122020451220綏陽縣田灣 煤礦 防治 瓦斯