【文章內(nèi)容簡介】 余煤層均為煤線。 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。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。 地質(zhì)構(gòu)造與破壞程度井田為一單斜構(gòu)造，地層呈單斜產(chǎn)出。傾向 230176?！?80176。，一般為綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計11250176?！?70176。井田北部 17～25 線間地層傾向 260176。左右，傾角 20176。～30176。，僅局部地段地表淺部傾角 10176。～15176。，向南至 33 線地層傾向無明顯變化，而傾角逐漸變陡，達 40176?！?5176。聯(lián)盟井田內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，地層呈單斜產(chǎn)出，無較大的斷裂構(gòu)造，僅淺表發(fā)育落差較小的斷層（F 1F 1F 1F 1F 15）：F12 位于聯(lián)盟煤礦，在探礦權(quán)區(qū)域外，對井田基本無影響；F 15 發(fā)育于淺部，靠近煤層風氧化帶，F(xiàn) 1F 1F 14 斷層對煤層有破壞作用，但因斷距落差小，對煤層的破壞程度均較小。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。井田內(nèi)含煤地層無巖漿巖的破壞作用。因此，井田構(gòu)造復雜程度屬中等類型。 瓦斯特征（1）本礦井瓦斯賦存狀況①瓦斯含量勘探時在鉆孔中采取瓦斯測試樣 13 件，其中 C1 煤層瓦斯樣 6 件，C 4煤層瓦斯樣 7 件。C 1 煤層瓦斯含量為 ～ ，平均 煤；可燃物 ～，平均為 。C 4 煤層瓦斯含量為～ ml/，平均為 ml/；可燃物 ～，平均為 。瓦斯含量及瓦斯成分測試結(jié)果見表 241。②瓦斯成份1）沼氣（CH 4）含量：C 1 煤層在 ～%間，平均為%；C 4 煤層在 ～%間，平均 %；在 6 個鉆孔檢測樣品中僅 2302301 號鉆孔 C4 煤層含量大于 80%，其余均其余均小于 80%，表明 CH4 含量不高。2）氮氣（N 2）含量：C 1 煤層在 ～%間，平均為%；C 4 煤層在 ～%間，平均為 % ；在 6 個鉆孔檢測樣品中，僅 C1 煤層 1904 號孔、 C4 煤層 2504 號孔大于 20%。綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計123）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。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 ）：C 1 煤層 ～（MPa） ，平均 （MPa） ；C 4 煤層～（MPa） ，平均 （MPa） 。瓦斯壓力測試成果見表 242。井田內(nèi)瓦斯壓力的特點表現(xiàn)為：C 1 煤層與 C4 煤層相比，C 1 煤層瓦斯壓力較低，C 4 煤層瓦斯壓力較高； CC 4 煤層瓦斯壓力是隨著深度的增深而增高。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。⑤瓦斯放散初速度(△P)、堅固性系數(shù)(f)瓦斯放散初速度（△P） 、堅固性系數(shù)，經(jīng)江蘇煤炭地質(zhì)勘探研究所對2022801 兩個鉆孔煤樣進行檢測，檢測結(jié)果見表 244。（2）瓦斯含量分布、瓦斯含量梯度①瓦斯含量分布同一煤層瓦斯含量具有隨煤層埋藏深度增加而增高的規(guī)侓，并表現(xiàn)出有可能在向斜軸部富集的特征。②瓦斯含量梯度用井田中部 24 勘探線、25 勘探線上的 2402 和 2504 號孔的 C4 煤層瓦斯含量測試結(jié)果粗約計算瓦斯含量梯度，計算出瓦斯梯度為 和 。見表 245。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、煤巖特征等條件關(guān)系密切。其煤巖類型、特征表現(xiàn)見表 246。聯(lián)盟井田在區(qū)域構(gòu)造中處在南北向展布的墳壩向斜中段，墳壩向斜中段東翼較寬緩，斷層稀綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計13少，規(guī)模較?。憾饕韼r層極陡，或直立或倒轉(zhuǎn)。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。表 241 瓦斯含量瓦斯成份統(tǒng)計表瓦斯含量 瓦斯成份 (%)煤層線號孔號 ml/g 煤最 大 最 小平 均 (點 數(shù) )ml/g 可 燃 物最大最小平 均 (點 數(shù) )CH4最大最小平 均 (點 數(shù) )CO2最 大 最 小平 均 (點 數(shù) )N2最大最小平 均 (點 數(shù) )C02—C08最大最小平 均 (點 數(shù) )19 1904 13．98 23 2303 13．36 24 2402 28 2801 23 2302 27 2701 C1(3)(5)(5)(4)(5)(3)19 1904 23 2303 24 2402 25 2504 28 2801 23 2301 33 3301 C45(4)(6)(6)(5)(6)(4)綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計14表 242 瓦斯壓力測試成果表壓力測試線號 孔號 煤層 深度 (m) 標高 (m) MPa 煤層 深度 (m) 標高 (m) MPa20 2022 23 2303 28 2801 31 3101 平 均C1C4243 高壓容量吸附試驗成果表吸 附 試 驗孔號 煤層深度標高(m)視密度(TCD)(g/cm3)真密度(TRD)(g/cm3)孔隙率(RD)(%) a b r焦渣特征(18)2022 22303 22801 23101C1 37．434 22022 22303 22801 23101C4 2244 瓦斯放散初速度、堅固性系數(shù)測試成果表 煤層 孔號 深度(m) 標高(m) 放散初速度（△ P） 堅固性系數(shù)(f)2022 2303 2801 3101 2022 2303 2801 3101 綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計15245 瓦斯含量梯度表瓦 斯 含 量 瓦 斯 梯 度煤層名稱 孔號采樣點標高（m） ml/ ml/ m/m3/ m/m3/2404 C42505 246 煤層物性特征表 特征煤層 C1 煤層 C4 煤層厚度(m) ～～顏色 褐黑 褐黑光澤 似金屬 似金屬比重硬度 ～ ～脆度 較大，塊狀，易碎成粉狀 較大，塊狀，易碎成碎片結(jié)構(gòu)、構(gòu)造 單一煤層，寬條帶、葉片狀結(jié)構(gòu)，參差狀斷口，內(nèi)、外生裂隙較發(fā)育包裹體 黃 鐵 礦 細 晶 浸 染 狀 分 布 ， 方 解 石 薄 膜 黃 鐵 礦 細 晶 浸 染 狀 分 布 ， 方 解 石 薄 膜煤巖成份 鏡質(zhì)組為主（﹤ 60%） ，惰質(zhì)組次， 鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之煤巖類型 光亮～半光亮型 光亮～半光亮型煤層破壞類型 非破壞型或破壞型(Ⅲ～Ⅳ) 非破壞型或破壞型(Ⅲ～Ⅳ)放散初速度（MPa ） ～ ～堅固性系數(shù)(f) ～ ～瓦斯壓力（MPa ） ～ ～瓦斯含量(ml/gr) ～ ～瓦 斯 突 出 危 險 性 突出危險性小 突出危險247 判定煤層危險性單項指標的臨界值表突出煤層危險性 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 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥10 ≤ ≥綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計16 鄰近礦井煤與瓦斯突出情況井田內(nèi)地表淺部有一個聯(lián)盟煤礦生產(chǎn)礦井，開采 CC 4 煤層，未發(fā)生過煤與瓦斯突出及瓦斯爆炸事故。 本礦井煤與瓦斯突出危險性根據(jù)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第 13 條的規(guī)定， “突出煤層的鑒定應當首先根據(jù)實際發(fā)生的瓦斯動力現(xiàn)象進行。當動力現(xiàn)象特征不明顯或者沒有動力現(xiàn)象時，應當根據(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”。 《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》表 1 推薦的臨界值見表 247。依據(jù)指標分析，見表 261，C 4 煤層有突出危險性，C 1 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。在建井期內(nèi)礦方應請有資質(zhì)的單位對礦井各煤層的瓦斯突出危險性進行鑒定，以進一步完善瓦斯防治措施，確保礦井安全生產(chǎn)。表 261 煤層危險性預測單項指標統(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測資料，依據(jù)指標分析，C 4 煤層有突出危險性，C 1 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。采取四位一體（突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施）綜合防治突出措施。綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計17礦井設(shè)計中采取防突措施如下：3. 1 開拓布置方式、采區(qū)巷道布置的防突措施礦井為斜井開拓，投產(chǎn)初期共布置三個井筒，分別為主斜井、副斜井、回風斜井，均為穿層斜井。第一水平標高為+800m，采用采區(qū)式布置方式，運輸大巷、回風大巷布置在煤層底板茅口灰?guī)r中，距煤層 30m 以內(nèi)。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。通過采區(qū)運輸石門和回風石門揭穿煤層后布置工作面煤層運輸巷和回風巷，然后作開切眼，開成回采工作面。采區(qū)回風上山布置在茅口灰?guī)r中。為滿足煤與瓦斯突出礦井的相關(guān)要求，本次設(shè)計在一采區(qū)每個階段均布置雙石門，在靠近井筒附近布置采區(qū)運輸石門、回風石門和回風上山，使采區(qū)內(nèi)各采掘工作面均能形成獨立的回風系統(tǒng)。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。 煤層開采順序、采煤方法的防突措施本井田共有四層煤，C 1 煤層為全區(qū)可采煤層，C 4 煤層為大部可采煤層C2 煤層為極不穩(wěn)定局部可采薄煤層、C 3 煤層為不穩(wěn)定零星可采薄煤層，屬近距離煤層群。C 1 煤層與 C4 煤層的層間距達 55m 至 60m 左右；水平運輸大巷、總回風巷都布置在煤系底板茅口灰?guī)r中，因此各煤層采用聯(lián)合布置。水平及階段開采順序為下行式，煤層開采順序為上行式，C 1 煤層作為下保護層首先開采。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 煤層作為綏陽縣田灣煤礦 防治瓦斯突出設(shè)計18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，C 1 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)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。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。由于本礦井二個回采工作面分別布置在 C1 煤層和 C4 煤層，不會出現(xiàn)同一煤層中布置兩個相向的回采工作面同時推至采區(qū)上山的情況，避免了應力集中導致回采工作面突出事故的發(fā)生。另外采煤工作面選擇的滾筒采煤機為淺截深滾筒式采煤機，采煤機截深只有 。投產(chǎn)