【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 分帶4甲烷帶5甲烷帶8（1）（1）（1）甲烷帶9甲烷帶12（1）甲烷帶平均甲烷帶瓦斯含量甲烷（CH4）：～ ml/g， ml/g。其中，12號(hào)煤層CH4含量較高，平均含量均在16～18 ml/g之間。重?zé)N：～。其中，5號(hào)煤重?zé)N含量最低， ml/g；～。氮（N2）：～。二氧化碳（CO2）：～ ml/g。各煤層瓦斯含量，見(jiàn)表22。主要煤層瓦斯含量統(tǒng)計(jì)表 表22煤層CH4（ml/g）C2H6重?zé)N（ml/g）N2（ml/g）CO2（ml/g）備注458（1）0．037（1）（1）（1）912平均瓦斯賦存規(guī)律本區(qū)屬隱伏礦床，上覆蓋層較厚，煤層埋藏較深（大于330m），構(gòu)造相對(duì)較簡(jiǎn)單，井田區(qū)域內(nèi)各煤層無(wú)瓦斯風(fēng)氧化帶。井田各主要煤層瓦斯含量隨埋深或賦存標(biāo)高的規(guī)律關(guān)系尚不明顯，主要可采煤層（9號(hào)）瓦斯含量較高地段均分布在井田北部308～J203一帶，瓦斯含量均在20ml/g以上，最高達(dá)30ml/g左右（308孔），該區(qū)域大致呈NNE向展布，位于白巖坡背斜北西翼鄰近核部一帶，瓦斯富集機(jī)理是否與背斜有關(guān)，尚待研究。此外，尚有零星分布的瓦斯富集點(diǎn)，；20井田西部地區(qū)（101104孔一線以西），瓦斯含量相對(duì)較低，4號(hào)煤瓦斯含量一般小于13ml/g，9號(hào)煤小于10ml/g。4煤層和9煤層的瓦斯含量等值線，見(jiàn)圖222。圖21 4煤層瓦斯含量等值線圖圖22 9煤層瓦斯含量等值線圖煤的瓦斯吸附試驗(yàn)在J20J20J30J30702號(hào)孔，采瓦斯吸附樣共7件（4號(hào)煤3件、9號(hào)煤4）件。增作了煤的孔隙率、堅(jiān)固性系數(shù)（f）、瓦斯放散初速度（△P）、等溫吸附試驗(yàn)（a、b）。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表23。 煤的瓦斯吸附試驗(yàn)結(jié)果匯總表 表23煤層編號(hào)樣品編號(hào)采樣井深（m）孔隙率（%）煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）瓦斯放散初速度（△P） 等溫吸附試驗(yàn)ab4J2044～J3024～7024～平 均9J2029～J3019～J3029～7029平 均試驗(yàn)結(jié)果表明：～%，%。4號(hào)煤孔隙率略高?？紫堵试酱?，充填在煤體裂隙中的游離態(tài)甲烷（CH4）量越多。煤的堅(jiān)固性系數(shù)（f）：～。其中9號(hào)的堅(jiān)固性系數(shù)相對(duì)較高。煤層堅(jiān)固性系數(shù)，隨煤體破壞程度的增加而降低。煤的瓦斯放散初速度（△P）：～。兩煤層變化不大，9號(hào)煤略高。隨著煤體破壞程度增大，瓦斯放散初速度亦隨之增快，它與煤體破壞程度成正相關(guān)關(guān)系。煤的綜合指數(shù)（K=△P/f）：經(jīng)計(jì)算，煤的吸附試驗(yàn)結(jié)果：～，；～。9號(hào)煤的變化幅度相對(duì)較大。㈡鄰近礦井煤與瓦斯突出情況據(jù)北側(cè)8公里化窩煤礦資料，2003年以來(lái)每班生產(chǎn)原煤統(tǒng)計(jì)，最高達(dá)40m3，最近20年來(lái)，已先后發(fā)生三次瓦斯爆炸事故，死傷10人，該礦4號(hào)煤已出現(xiàn)瓦斯突出10多次。礦井西北側(cè)9公里紅林煤礦于2003年1月15日發(fā)生了首次瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象。發(fā)生的地點(diǎn)位于西運(yùn)輸大巷，該點(diǎn)的標(biāo)高為＋1594m，埋深約為250m左右。煤層為9＃煤層，傾角8186。，頂板為泥巖、粉砂巖，底板為粉砂巖。2003年1月15日1時(shí)，在上次放炮后30min，安全員進(jìn)入工作面檢查瓦斯，%，未見(jiàn)其它異常情況，隨即通知作業(yè)人員進(jìn)入工作面作業(yè)。此時(shí)，聽(tīng)見(jiàn)從煤壁深處傳來(lái)煤炮聲，而且煤炮聲由遠(yuǎn)而近、由小變大、由緩而急，同時(shí)，發(fā)現(xiàn)煤壁有外鼓現(xiàn)象，隨即撤出人員。24h后，技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)勘察，發(fā)現(xiàn)煤體整體外移2m，并拋出煤量21噸，拋出距離為10m，堆積坡度25186。左右，拋出的煤體沒(méi)有分選性。瓦斯涌出量增大，但未進(jìn)行測(cè)算。經(jīng)重慶煤科院鑒定，鑒定結(jié)論為：此次動(dòng)力現(xiàn)象所屬類型為煤與瓦斯突出現(xiàn)象中的壓出類型，紅林煤礦9號(hào)煤層為突出煤層，紅林煤礦為煤與瓦斯突出礦井。礦區(qū)東南側(cè)14km的青龍煤礦M16（4號(hào)）、M18（9號(hào)）煤層均為突出煤層，為煤與瓦斯突出礦井。㈢本礦井煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性根據(jù)某某重慶研究院2013年6月提交的《某某某某煤礦4號(hào)煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定及煤層突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》及煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院2013年10月提交的《某某開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司某某某某煤礦9號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，礦井9號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)及鑒定結(jié)論如下：9號(hào)煤層煤與瓦斯突出參數(shù)測(cè)定成果表 表24煤 層煤體破壞類型瓦斯放散初速度（）堅(jiān)固性系數(shù)（）瓦斯壓力（）（MPa）4號(hào)Ⅳ459號(hào)Ⅳ，全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定～偏穩(wěn)定型煤層，煤芯主要呈柱狀和碎塊狀，部分鉆孔夾一層粉煤；～ ml/g， ml/g。~。，全區(qū)可采，屬較穩(wěn)定～偏穩(wěn)定型煤層，煤芯呈柱狀或碎塊狀；～ ml/g， ml/g。根據(jù)上述資料，4煤與9煤層破壞類型為強(qiáng)烈破壞的Ⅳ類煤，瓦斯放散初速度（△P）4號(hào)煤層小于9號(hào)煤層，均遠(yuǎn)大于突出臨界值10；煤層堅(jiān)固性系數(shù)（f）4號(hào)煤層略大于9號(hào)煤層，均滿足突出臨界值； 4號(hào)煤層瓦斯壓力略小于9號(hào)煤層，；礦井9號(hào)煤層均為強(qiáng)烈突出煤層。根據(jù)各項(xiàng)突出指標(biāo)分析，4號(hào)煤層突出危險(xiǎn)性略小于9號(hào)煤層。綜上所述，結(jié)合鄰近礦井資料分析，某某煤礦9號(hào)煤層均具有突出危險(xiǎn)性，按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。某某礦井（一期）防突專項(xiàng)設(shè)計(jì) 三、開(kāi)拓開(kāi)采設(shè)計(jì)中的防突措施三、開(kāi)拓開(kāi)采設(shè)計(jì)中防突措施本礦井設(shè)置專門的防突機(jī)構(gòu)，健全以總工程師（技術(shù)負(fù)責(zé)人）為核心的技術(shù)管理體系，設(shè)立通風(fēng)、防突、抽采、安全監(jiān)控等專業(yè)機(jī)構(gòu)，組成人員中，有地測(cè)、采礦、通風(fēng)安全等專業(yè)人員。生產(chǎn)實(shí)際管理中，要加強(qiáng)防突專業(yè)培訓(xùn)，充分認(rèn)識(shí)煤與瓦斯突出的一般規(guī)律和突出征兆，加強(qiáng)防范意識(shí)。㈠煤層開(kāi)采順序根據(jù)《儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》，礦井一期范圍內(nèi)，有9兩個(gè)可采煤層（8等煤層不可采）。根據(jù)某某煤礦9號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定結(jié)論分析，9煤層均為煤與瓦斯突出煤層，且9號(hào)煤層突出危險(xiǎn)性略大于4號(hào)煤層，結(jié)合采區(qū)巷道布置方式，設(shè)計(jì)采用下行開(kāi)采方式，4號(hào)煤層作為保護(hù)層首采。由于4號(hào)煤層為突出危險(xiǎn)煤層，因此，在4號(hào)煤層采掘前應(yīng)采用大面積預(yù)抽煤層瓦斯作為區(qū)域性防突措施，保證4號(hào)煤層的安全開(kāi)采。 ㈡開(kāi)拓方式和主要巷道層位礦井采用斜井開(kāi)拓方式，初期設(shè)主、副斜井、回風(fēng)斜井3個(gè)井筒。主、副斜井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)斜井為專用回風(fēng)。井底車場(chǎng)及大巷水平標(biāo)高+865m，沿+865m水平大巷布置傾斜長(zhǎng)壁工作面回采。三條井筒穿4號(hào)煤層至底板+865m水平與大巷相連，主要開(kāi)拓大巷及專用瓦斯抽采巷布置在9號(hào)煤層之間巖層中，巖性為粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖。礦井開(kāi)拓方式布置已按突出礦井要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，井筒穿煤時(shí)已采取了區(qū)域及局部?jī)蓚€(gè)“四位一體”綜合防突措施。開(kāi)拓大巷及底抽巷掘進(jìn)施工應(yīng)探明掘進(jìn)工作面與9號(hào)煤層的相對(duì)位置關(guān)系，編制防突措施。㈢采煤方法和采區(qū)巷道布置本井田主采煤層全區(qū)穩(wěn)定可采。構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，傾角平緩，煤層為近水平～緩傾斜中厚煤層。主要煤層賦存較穩(wěn)定，一采區(qū)4煤、為中厚煤層。結(jié)合礦井開(kāi)拓布置，移交采區(qū)的工作面采用傾斜長(zhǎng)壁式采煤法后退式回采，全部垮落法管理頂板。礦井投產(chǎn)時(shí)移交一采區(qū)，布置一個(gè)綜采工作面，工作面接續(xù)應(yīng)避免跳采所出現(xiàn)應(yīng)力集中帶或“孤島”工作面現(xiàn)象，防止應(yīng)力集中導(dǎo)致回采工作面突出事故的發(fā)生。工作面長(zhǎng)度為150m，傾斜長(zhǎng)1100～1200m左右，采煤機(jī)截深630mm，～，年推進(jìn)度約800～1000m，工作面年產(chǎn)量可達(dá)60萬(wàn)t。配備淺截深滾筒式采煤機(jī)，回采工作面斜長(zhǎng)及走向長(zhǎng)度適中，便于對(duì)防突管理。㈣通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用分區(qū)式（初期為中央并列式）通風(fēng)。采、掘工作面及各用風(fēng)地點(diǎn)均利用礦井主要通風(fēng)機(jī)全負(fù)壓通風(fēng)，各用風(fēng)地點(diǎn)均配設(shè)足夠的風(fēng)量，所有掘進(jìn)工作面采用壓人式通風(fēng)且均應(yīng)獨(dú)立進(jìn)回風(fēng)；采煤工作面采用上行通風(fēng)；由于煤層底板為粉砂質(zhì)泥巖，暫不采取工作面煤層注水防突。礦井設(shè)專用回風(fēng)斜井及回風(fēng)大巷，由于工作面采用傾斜長(zhǎng)臂布置，回風(fēng)大巷作為一采區(qū)專用回風(fēng)巷，礦井各采區(qū)均應(yīng)設(shè)專用回風(fēng)巷。專用回風(fēng)巷內(nèi)，不得運(yùn)送材料，不得有供電設(shè)備，不得作為主要行人巷道。㈤瓦斯抽采礦井在風(fēng)井場(chǎng)地設(shè)置高、低負(fù)壓雙系統(tǒng)進(jìn)行瓦斯抽采，高負(fù)壓系統(tǒng)用于煤層預(yù)抽和消突及鄰近層卸壓抽采，低負(fù)壓系統(tǒng)用于采空區(qū)抽采。設(shè)計(jì)以穿層預(yù)抽與本煤層預(yù)抽相結(jié)合的區(qū)域消突、多種抽采方式相結(jié)合的綜合瓦斯抽采方法，通過(guò)采掘前預(yù)抽、采掘中卸壓抽采、采掘后采空區(qū)抽采多種抽采方法，達(dá)到消突、降低瓦斯涌出和回收瓦斯資源等目的。㈥掘進(jìn)工藝及支護(hù)方式為了加快掘進(jìn)速度，礦井煤巷、半煤巖巷及巖巷均采用綜掘機(jī)掘進(jìn)，煤巷半煤巖巷綜掘面配備EBZ160型半煤巖巷道掘進(jìn)機(jī)等機(jī)械化作業(yè)線配套設(shè)備，巖巷綜掘面配備EBZ260型巖巷道掘進(jìn)機(jī)等機(jī)械化作業(yè)線配套，巖巷普掘面設(shè)備有巖石電鉆、氣腿式鑿巖機(jī)、側(cè)卸式裝巖機(jī)等設(shè)備。煤巷綜掘工作面應(yīng)在底抽巷穿層鉆孔覆蓋順槽兩側(cè)15m以上區(qū)域充分預(yù)抽消突且經(jīng)區(qū)域效果檢驗(yàn)有效后方可掘進(jìn)，并采用區(qū)域和局部?jī)蓚€(gè)“四位一體”綜合防突措施，做好驗(yàn)證工作。同時(shí)要加強(qiáng)巷道支護(hù)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。礦井巷道支護(hù)設(shè)計(jì)為：井筒及主要大巷采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，部分巷道（順槽等）采用錨網(wǎng)噴加錨索復(fù)合支護(hù)進(jìn)行加固，對(duì)于斷層破碎帶等圍巖破碎的巷道采用錨噴加鋼格柵復(fù)合支護(hù)等支護(hù)形式。某某礦井（一期）防突專項(xiàng)設(shè)計(jì) 四、礦井綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)總體方案四 礦井綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)總體方案㈠概述煤與瓦斯突出是一種復(fù)雜的礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象，到目前為止，對(duì)各種地質(zhì)、開(kāi)采條件下突出發(fā)生的規(guī)律還沒(méi)有完全掌握。突出是危害礦井生產(chǎn)、安全、效益、發(fā)展、穩(wěn)定和礦工生命安全的嚴(yán)重災(zāi)害。防治突出是企業(yè)的戰(zhàn)略選擇，必須堅(jiān)持以人為本、源頭治理、依法制突的原則，形成開(kāi)采關(guān)系合理、系統(tǒng)環(huán)節(jié)可靠、裝備安全可靠、防治措施有效，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、環(huán)境互動(dòng)的安全生產(chǎn)大環(huán)境，從根本上消除突出危險(xiǎn)，才能防止突出事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)礦井本質(zhì)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。根據(jù)某某重慶研究院2013年6月提交的《某某某某煤礦4號(hào)煤層瓦斯基本參數(shù)測(cè)定及煤層突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》及煤科集團(tuán)沈陽(yáng)研究院2013年10月提交的《某某開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司某某某某煤礦9號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，礦井9煤層均為突出煤層，因此本礦井按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計(jì)。礦井在建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定，、12等各煤層進(jìn)行煤與瓦斯突出評(píng)價(jià)或鑒定。㈡、該礦采取綜合防突技術(shù)總體方案采取區(qū)域性綜合防突措施。以地質(zhì)勘探資料、礦井瓦斯地質(zhì)圖為基礎(chǔ)，作礦井新水平、新的采區(qū)開(kāi)拓前區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)，指導(dǎo)新采區(qū)開(kāi)拓揭煤作業(yè)；依據(jù)井下石門揭煤對(duì)瓦斯的實(shí)測(cè)資料、地勘資料結(jié)果，進(jìn)行區(qū)域預(yù)測(cè)，進(jìn)而指導(dǎo)采掘工作面設(shè)計(jì)及作業(yè)。區(qū)域性綜合防突措施包括以下內(nèi)容：（1）區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)。（2）區(qū)域防突措施；（3）區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)；（4）區(qū)域驗(yàn)證；局部“四位一體”的防突措施局部綜合防突措施主要有：（1）工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)（石門揭煤、煤巷掘進(jìn)、采煤工作面等）（2）工作面防突措施（3）工作面防突措施效果檢驗(yàn)（4）安全防護(hù)措施。作為突出礦井，某某煤礦應(yīng)按圖21的防突流程圖進(jìn)行操作和管理。充分利用抽放設(shè)施，作到“應(yīng)抽盡抽，抽放達(dá)標(biāo)”。建立防突專門隊(duì)伍，完善防突裝備。建立必要的防突保障制度。區(qū)域綜合防突措施局部綜合防突措施危險(xiǎn)區(qū)某某煤礦為突出礦井，按突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)突出煤層開(kāi)拓前區(qū)域預(yù)測(cè)：用于指導(dǎo)新水平、新采區(qū)設(shè)計(jì)及開(kāi)拓工程揭煤區(qū)域措施效果檢驗(yàn)危險(xiǎn)區(qū)無(wú)危險(xiǎn)區(qū)每采掘10～50m進(jìn)行區(qū)域驗(yàn)證有危險(xiǎn)無(wú)危險(xiǎn)工作面預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)工作面無(wú)突出危險(xiǎn)工作面工作面措施效果檢驗(yàn)執(zhí)行安全防護(hù)措施后采掘作業(yè)工作面防突措施突出危險(xiǎn)工作面無(wú)突出危險(xiǎn)工作面執(zhí)行安全防護(hù)措施后采掘作業(yè)區(qū)域防突措施無(wú)危險(xiǎn)區(qū)開(kāi)拓后區(qū)域預(yù)測(cè)圖41 某某煤礦防治煤與瓦斯突出基本流程某某礦井（一期）防突專項(xiàng)設(shè)計(jì) 五、區(qū)域綜合防突措施五、區(qū)域綜合防突措施本設(shè)計(jì)中第二章（煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性分析）即進(jìn)行了開(kāi)拓前區(qū)域預(yù)測(cè)，根據(jù)突出鑒定結(jié)論， 9煤層均具有突出危險(xiǎn)性，一采區(qū)為突出危險(xiǎn)區(qū)。根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第三十八條規(guī)定：經(jīng)評(píng)估為有突出危險(xiǎn)煤層的新建礦井建井期間，以及突出煤層經(jīng)開(kāi)拓前區(qū)域預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)區(qū)的新水平、新采區(qū)開(kāi)拓過(guò)程中的所有揭煤作業(yè)，必須采取區(qū)域綜合防突措施并達(dá)到要求指標(biāo)。㈠區(qū)域防突措施區(qū)域防突措施包括開(kāi)采保護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯兩類，區(qū)域防突措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用開(kāi)采保護(hù)層。開(kāi)采保護(hù)層(1)保護(hù)層的確定開(kāi)采保護(hù)層是各國(guó)普遍采用的防治煤與瓦斯突出的區(qū)域性措施，一般是在突出礦井的煤層群中首先開(kāi)采非突出危險(xiǎn)煤層。開(kāi)采保護(hù)層后，對(duì)有突出危險(xiǎn)的煤層產(chǎn)生保護(hù)作用，使之消除或減少突出危險(xiǎn)性，達(dá)到防止煤與瓦斯突出的目的。根據(jù)保護(hù)層的位置不同，可分為上保護(hù)層和下保護(hù)層。位于被保護(hù)層上部的稱為上保護(hù)層，反之稱為下保護(hù)層。在選擇保護(hù)層時(shí)應(yīng)遵守下列規(guī)定：①首先選擇無(wú)突出危險(xiǎn)的