【正文】 二1煤層為單一煤層，現(xiàn)開采深度為300m（地面標高+），開拓方式為立井多水平上、下山開拓。下自太原組L9石灰?guī)r頂上至砂鍋窯砂巖底界，～。（4）F07斷層（推1）位于二水平中部，走向北80176。井田內(nèi)無巖漿巖發(fā)育，某礦地質(zhì)構造綱要圖如圖22。25′。⑴ 建立某礦煤與瓦斯突出監(jiān)控預警系統(tǒng)，實現(xiàn)煤與瓦斯突出災害多因素全過程監(jiān)測和超前預警。多年來，某礦一直十分重視瓦斯災害的防治工作，從財力、人力和物力方面不斷地加大投入，逐步形成了一套適用于礦井的瓦斯災害治理技術。 交通位置區(qū)內(nèi)有煤礦專用鐵路，南距新（鄉(xiāng)）～焦（作）鐵路待王車站4公里，東連京廣線，西接焦枝線。常年以北和東北風較多，一般風速2~3級，最大11級（78年6月30日晚）。該斷層在27孔以西由25孔及等1勘探線和韓王礦的數(shù)孔控制，東部無鉆探控制，其位置有所擺動。落差18m延伸大于2000m，有7~7孔穿見614孔到63孔控制及二水平下山巷道遇見，該斷層已控制。一般9176。東風井安裝兩臺BDK8NO28型對旋式通風機，風葉角度均為3176。圖311 煤與瓦斯突出監(jiān)控預警技術示范方案（1）綜合預警數(shù)據(jù)庫升級在分析研究某礦現(xiàn)有的突出預警綜合數(shù)據(jù)庫存在的問題與不足基礎上，基于監(jiān)控預警數(shù)據(jù)存儲需求，采用面向主題的數(shù)據(jù)庫設計模式，設計各主題數(shù)據(jù)存儲模式，編制數(shù)據(jù)字典；然后基于監(jiān)控預警模型需要，設計對應的數(shù)據(jù)挖掘模型，據(jù)此設計數(shù)據(jù)庫的存儲過程、函數(shù)；最后根據(jù)數(shù)據(jù)庫邏輯模式，設計實現(xiàn)物理數(shù)據(jù)庫，并進一步測試數(shù)據(jù)庫性能、完備性、安全性。利用1根某礦現(xiàn)有的Φ73mm1000mm鉆桿，加工轉(zhuǎn)接頭；改裝試驗用Φ73mm1000mm鉆桿；將探管安裝于無磁鉆桿內(nèi)，并依此連接鉆頭、轉(zhuǎn)接頭、無磁鉆桿、轉(zhuǎn)接頭、改裝后的普通73mm鉆桿，最終構建起鉆孔軌跡測量裝置（如圖318所示）。實驗過程中，安排專人對激光測距儀鏡頭進行維護。②斷層斷層對煤層瓦斯含量的影響比較復雜，一方面要看斷層的封閉性，另一方面還要看與煤層接觸的對盤巖層的透氣性。圖3115 瓦斯賦存模型確定流程圖（4）瓦斯地質(zhì)圖的編繪根據(jù)以上幾方面研究，確定出某煤礦各控制性地質(zhì)構造對瓦斯賦存影響；煤層埋深與煤層瓦斯賦存之間的關系，利用間接法基礎工程，以測定的瓦斯賦存結(jié)果作為關鍵點，以直接法基礎工程測定的瓦斯賦存為主要點，以其他指標為輔助點，構架某煤礦瓦斯賦存的網(wǎng)絡，利用專業(yè)瓦斯地質(zhì)圖軟件編繪某煤礦的瓦斯含量、瓦斯壓力、地質(zhì)構造等圖件。圖321 某礦深孔瓦斯含量快速測定技術及配套管理體系技術路線圖、要求根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》（行業(yè)標準AQ/10472007）的有關規(guī)定，結(jié)合礦井巷道布置情況，進行相關參數(shù)測定。）鉆孔傾角（176。在連接測壓管過程中，管接頭處要纏生料帶以加強氣密性。煤的吸附性通常用煤的吸附等溫線表示，即在實驗室中，某一固定溫度下，煤的吸附瓦斯量隨瓦斯壓力變化的曲線，其表征參數(shù)常用吸附常數(shù)a，b來表示。瓦斯參數(shù)測定所需的設備、裝置及記錄表見表32326（所有設備及材料均由礦方提供）。27131下段回采面的回風巷和運輸巷均為煤巷，探測過程中電磁波在煤層中傳播；27151回采面的回風巷為煤巷，頂抽運輸巷為巖巷，距離27151運輸巷上方10m，探測工作一半在煤巷中，一半在巖巷中。（5）研發(fā)物探設備與監(jiān)測預警系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口開發(fā)標準的數(shù)據(jù)接口，儀便于把所采集處理的物探結(jié)果數(shù)據(jù)輸出給預警系統(tǒng)。水力壓裂鉆孔封孔完畢后，開始施工控制鉆孔。（6）高壓泵與作業(yè)鉆孔中間禁止進行其他作業(yè)，使無關人員撤離現(xiàn)場。開啟卸壓閥釋放系統(tǒng)壓力，卸掉鉆桿及噴頭。（3）經(jīng)過30天左右的測量，通過對各個鉆孔的瓦斯抽放情況進行測量，對比抽放效果。發(fā)生火與瓦斯事故時，人員迅速佩戴好自救器，若在自救器的有效時間內(nèi)，能夠安全升井的采用避災路線如下：由事故地點（27151運輸巷頂板瓦斯抽采巷）→二七下段軌道→二七下段軌道上車場→二七軌道下山→東大巷→東四半斜井（或副井）升井。必須說明所有控制裝置的操作方法。在檢查設備泄漏情況或故障零部件時，應緩慢升壓，發(fā)現(xiàn)泄漏或故障件應立即在完全卸壓條件下修復或更換，在故障排除前設備不得再啟動。高壓水泵長期不工作時也應定期檢查柱塞和密封。⑥采面回采能力收集采煤作業(yè)規(guī)程等技術資料，進行整理匯編。2014年4～2014年9月：⑴監(jiān)控預警數(shù)據(jù)庫升級改造，礦圖補充數(shù)字化；⑵鉆孔軌跡在線監(jiān)測、采掘進度在線監(jiān)測、瓦斯參數(shù)自動獲取技術的現(xiàn)場實驗、地質(zhì)構造探測異常數(shù)據(jù)獲取技術；⑶進行某礦深孔快速取樣技術及裝備適用性研究；⑷準備導向槽定向水力壓穿相關設備，提出具有針對性的導向槽定向水力壓穿防突技術參數(shù)，在示范礦井進行6個鉆孔的應用試驗；⑸對現(xiàn)有瓦斯基本參數(shù)測定實驗室建設情況進行資料整理，提出建設要求并進行總結(jié)，以完善瓦斯基本參數(shù)測定體系；對現(xiàn)有采掘部署優(yōu)化方案及相關資料收集、整理及匯編；2014年9～2015年03月：⑴對突出災害監(jiān)控預警平臺適應性調(diào)整、現(xiàn)場安裝、用戶操作培訓、效果考察，完成瓦斯賦存規(guī)律研究，并對“煤與瓦斯突出災害監(jiān)控預警技術示范應用”效果進行總結(jié)，編制總結(jié)報告；⑵進行某礦二1煤層瓦斯含量損失量計算模型修正的相關研究工作，并進行人員培訓和某礦瓦斯含量直接測定標準和相應作業(yè)指導書編寫，編制“某礦深孔瓦斯含量快速測定技術及配套管理體系應用示范”總結(jié)報告；⑶進行“鉆孔及坑道突出危險區(qū)透視技術示范應用”的探測施工設計、現(xiàn)場施工探測、探測數(shù)據(jù)處理與成果分析、瓦斯地質(zhì)異常區(qū)分析和研究報告編制等工作；⑷優(yōu)化導向槽定向水力壓穿防突技術參數(shù)，完成14個鉆孔的應用示范，并進行增透及消突效果考察，完成研究報告編制工作；⑸對現(xiàn)有區(qū)域防突措施、安全防護技術和局部防突措施等相關資料收集整理，并進行匯編。②穿層鉆孔預抽能力收集穿層鉆孔合理的布置參數(shù)、抽放效果等相關技術資料及報告，進行整理匯編。試驗過程中，人員要站在安全位置，并設專人觀察作業(yè)環(huán)境周圍的情況，發(fā)現(xiàn)瓦斯、頂板異常、片幫或動力現(xiàn)象時，要立即組織人員撤退。所有接頭墊圈在裝配前應清洗干凈并確保其密封性可靠、承壓匹配。（5）培訓①實施高壓水射流割縫作業(yè)人員，應接受相關安全知識的培訓。⑦施工人員必須熟悉煤與瓦斯突出的各種預兆（如：瓦斯涌出量增大或忽大忽小、打鉆時夾鉆、頂鉆、噴孔、響煤炮等）。當壓力表指示降到0MPa方可打開卸壓閥放水卸壓。%，應停止作業(yè)，%以下時再重新開啟泵，盡量防止引起巷道內(nèi)瓦斯?jié)舛瘸?。?）將由高壓泵、截止閥、高壓膠管、高壓旋轉(zhuǎn)接頭、高壓水射流鉆桿、噴頭和噴嘴等組成的水力割縫系統(tǒng)連接起來，并檢查整個系統(tǒng)是否連接正確及各接頭是否完好。圖341 試驗鉆孔平面圖圖342 試驗鉆孔剖面圖表341 試驗鉆孔施工參數(shù)鉆孔號煤層厚度巷道垂距/m鉆孔傾角夾角煤層傾角見煤點間距巖孔長度煤孔長度巖孔長度11 011 512 9011 513 9011 514 9011 5（1）鉆孔布置要求：① 各控制鉆孔與水力壓裂鉆孔見煤點間距應小于水力壓裂鉆孔影響半徑與常規(guī)鉆孔抽采影響半徑之和，不留空白帶。點號都是由巷道開端標記?？紤]到專利技術的保密性，此次修正只提供瓦斯壓力測定數(shù)據(jù)和瓦斯含量直接法測定數(shù)據(jù)，其修正結(jié)果由中煤科工集團重慶研究院有限公司專業(yè)技術人員直接以軟件形式安裝在DGC電腦操作平臺中。⑵煤層瓦斯含量測點布置根據(jù)井下瓦斯含量直接測定方法的要求，并結(jié)合某礦的開拓部署情況，本次在27131工作面及測壓鉆孔施工過程中取測定鉆孔煤層瓦斯含量。煤是古代植物遺體的堆積層埋在地下后，經(jīng)過長時期的地質(zhì)作用而形成的。封孔材料準備完全。⑵測壓鉆孔布置按照煤炭行業(yè)標準《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》（AQ/10472007）中有關測壓鉆孔的要求，并結(jié)合現(xiàn)有的巷道布置，在以下地點布置測壓鉆孔。（1）取樣裝置適用性研究對深孔快速取樣裝置的適用性進行現(xiàn)場測試，得出符合某礦煤層條件的深孔壓風快速取樣技術。根據(jù)現(xiàn)場測定的煤樣K1值，以K1P關系曲線或表達式來確定相應的煤層瓦斯壓力值，即得到煤樣在原賦存狀態(tài)下的煤層瓦斯壓力。但是在開采高透氣性煤層時，在向斜軸部相對瓦斯涌出量反而比翼部低，這是因為開采越接近向斜軸部，瓦斯補給區(qū)域越來越狹小，補給瓦斯量越來越枯竭，以及向斜軸部裂隙較發(fā)育，煤巖透氣性較好，有利于軸部瓦斯逃逸的緣故。第三，采掘進度監(jiān)測分析系統(tǒng)構建。首先，組建信息傳輸網(wǎng)絡。總體技術路線圖如圖31。根據(jù)某礦2014~2016年采掘接替計劃：22下段采區(qū)、22采區(qū)、21下山采區(qū)關閉，2014年～2015年安排2個采煤隊回采，一個采煤隊在27采區(qū)及27下段采區(qū)回采，另一個采煤隊在25采區(qū)及東四采區(qū)回采，2014年27下山采區(qū)暫緩開拓（現(xiàn)已延伸到350m標高）。大占砂巖之下常為黑色泥巖，砂巖之上常為深灰色砂質(zhì)泥巖，具水平紋理，偶見薄煤一層（二2），極不發(fā)育。該斷層有68孔，N 132孔揭露7線剖面控制，控制程度較好。據(jù)鉆孔及礦井開采資料，全區(qū)共發(fā)現(xiàn)斷層156條。且為間歇性河流。⑷ 開發(fā)1套導向槽定向水力壓穿防突裝備，單孔有效影響范圍提高30～50%，單孔瓦斯抽采量提高50%以上，預抽時間縮短20%以上。深部礦井煤與瓦斯突出防治關鍵技術及示范實施方案深部礦井煤與瓦斯突出防治關鍵技術及示范實施方案目 錄1前言 1 1 22某礦基本情況 3 交通位置 3 自然地理 3 地質(zhì)構造 4 煤系地層 6 開采 瓦斯 93項目實施方案 10 10 11 12 18 23 23 23 37 37 38 38 38 38 40 40 41 42 43 46 46 “兩個四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出技術體系建設示范匯編 51 51 514項目進度安排 531前言某煤業(yè)（集團）有限責任公司某礦（以下簡稱“某礦”）由武漢煤礦設計院設計，1958年建井，1961年投產(chǎn)，設計能力45萬噸/年，經(jīng)過不斷的更新改造，2005年核定生產(chǎn)能力90萬噸/年，核定通風能力162萬噸/年。542某礦基本情況某礦隸屬某煤業(yè)（集團）有限責任公司，1958年建井，1961年4月投產(chǎn)，設計生產(chǎn)能力45萬噸/年，礦井經(jīng)多次改擴建，2008年核定生產(chǎn)能力120萬噸/年，截止到2013年底。據(jù)近年資料表明，除雨季外，平時河床干枯。其中，落差大于100m的斷層3條，均在井田南部邊界附近，且西部落差大，往東逐漸變小；50~100m的斷層2條；20~50m的斷層5條；5~20m的斷層22條；小于5m的斷層117條。（5）F75斷層（推2）位于二水平中部，與F07 平行，走向北50176。本區(qū)二1煤層全區(qū)可采，一2煤層大部可采，其余煤層均不可采。2014年工作面回采情況：27131（上段）工作面于2014年3月采完，二五軌道煤柱下部（頂）正在回采， 27131（下段）正在安裝支架準備回采。圖31 總體技術路線某礦前期已經(jīng)進行了煤與瓦斯突出綜合預警技術研究，建立有煤與瓦斯突出綜合預警系統(tǒng)，為煤與瓦斯突出突出災害監(jiān)控預警技術的應用示范提供了良好的基礎。在鉆機附件布置電源、數(shù)據(jù)采集器、防爆計算機；在鉆場附近布置無線基站，并通過光纖或網(wǎng)線將無線基站與井下交換機連接；在地面布置鉆孔軌跡監(jiān)測服務器、工控機和客戶端，并通過局域網(wǎng)與監(jiān)控預警信息采集服務器連接，最終構建起鉆孔軌跡監(jiān)測信息傳輸網(wǎng)絡（如圖316所示）。在地面安裝客戶端電腦，通過礦井局域網(wǎng)與礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)服務器、監(jiān)控預警服務器連接，實現(xiàn)之間的信息傳輸；在客戶端電腦安裝和配置采掘進度管理分析軟件，實現(xiàn)從安全監(jiān)控服務器對距離監(jiān)測信息的實時讀取，以及對采掘進度信息向監(jiān)控預警系統(tǒng)的實時上傳，構建起采掘進度監(jiān)測分析系統(tǒng)。受構造影響形成煤層局部變厚的大煤包也會出現(xiàn)瓦斯含量增高現(xiàn)象。此方法要求在原始煤層中采取未風化煤體軟分層煤樣，并及時測定其K1值，對煤樣采取地點、采樣時間、采樣標高、K1值等作詳細記錄，然后送重慶煤科院進行K1P關系測定。（2）損失量修正研究研究符合某礦煤層條件的損失量修正方法。①在二七下山回風布置4個下向穿層鉆孔，鉆孔編號4；②在二七下山軌道布置2個下向穿層鉆孔，鉆孔編號6。封孔前礦方應制定相關安全技術措施。煤的性質(zhì)是由成煤的原始物質(zhì)及其聚積條件、轉(zhuǎn)化過程和煤化程度等因素所決定。⑶煤層瓦斯含量測定結(jié)果在井下取鉆孔鉆屑，通過井下解吸，地面實驗室解吸和粉碎解吸，得出煤層可解吸瓦斯含量，并測算出煤層常壓解吸量，二者相加得出某礦所測地點的煤層瓦斯含量。測定過程中人為因素較多，且測定過程中《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》標準未對測定細節(jié)進行規(guī)定，如煤樣的灰分等，所以含量測定管理存在一些漏洞。圖332 27151工作面現(xiàn)場施工布置及射線分布圖圖333 27131下段工作面現(xiàn)場施工布置及射線分布圖（4）探測施工與數(shù)據(jù)處理分析依據(jù)測點布置方案，采用定點掃描法對兩工作面進行三個頻率的無線電波透視探測。② 水力壓裂鉆孔和控制鉆孔均沿不同的傾角施工。（4）檢查噴頭、噴嘴及鉆桿是否通暢，內(nèi)部如有雜物應用水清洗干凈。（9）每完成一根鉆桿長度的煤層段