【正文】 瓦斯突出指標測試結果煤層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Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ10臨界指標9煤Ⅴ14有突出危險82Ⅳ8突出威脅82煤吸附常數(shù)a、b值（中央回風斜巷實測）分別為：。9煤吸附常數(shù)a、b值（實測） m3/t ， Mpa1。 建井涌出情況 瓦斯涌出情況建井期間南風斜巷在9煤層施工煤巷502m，井下所見煤層頂板為砂巖，底板為泥巖，頂板裂隙較為發(fā)育，煤層傾角為6176。19176。，平均11176。，煤厚為2.—，煤體松散多呈土堆狀，無層理構造，揉皺破壞現(xiàn)象嚴重，煤層透氣性差，瓦斯解吸收速度快。通風資料表明，正常瓦斯?jié)舛龋骸?，—﹪，—。瓦斯涌出量隨煤層向下延伸有增大趨勢（見表36）、隨煤厚增加而增大，瓦斯分布有一定的區(qū)段性。放炮時，瓦斯大量涌出，回風流瓦斯?jié)舛瘸^5﹪以上數(shù)次達35次，排放時間長；隨煤層向下延伸掘進，放炮時瓦斯大量涌出越來越頻繁，下山施工185m后，每擱5—10m就有一次放炮后瓦斯大量涌出。表36 南風井回風斜巷（煤巷）向下延伸瓦斯涌出情況煤巷向下掘進回風流瓦斯?jié)舛龋ī嚕┙^對沼氣量（m3/min）00．140．30500．350．771000．551．211500．420．9252000．511．1222500．360．7923000．601．323500．501．104000．831．8264500．711．5625000．701．54 瓦斯突出情況，共發(fā)生動力現(xiàn)象24次，壓（傾）出煤量792噸，瓦斯量50205m3, m3，平均突出強度33噸/次，強度最大的一次突出煤量是104噸，瓦斯11617 m3，造成風流逆轉110m，此24次突出預兆不明顯；有4次是炮后正常作業(yè)，突出預兆明顯，有煤炮聲、悶雷聲，煤壁掉渣，煤體顫動。隨下山延伸，突出頻率明顯增加。采取防突出措施前發(fā)生動力現(xiàn)象22次，采取超前鉆孔措施后突出次數(shù)大大降低。自下山328m處，開始采取打鉆卸壓等防突措施，施工111m壓出2次，一次是鉆孔超前距不足（），另一次是放大炮引起右?guī)蜕畈縿恿ΜF(xiàn)象，而且兩次都是在煤炮前后容易突出段。炮后壓出煤與放炮破碎煤明顯分開，壓出多呈煤體整體位移形式，無分選性，壓出后，在煤層與頂板之間的裂隙中，常留有細煤粉，壓出后多次造成支架扭曲變形，拉鉤彎曲，巷道斷面縮小，破壞明顯，壓出后并有大量瓦斯涌出，有5次造成風流逆轉現(xiàn)象。 礦井通風及瓦斯抽放 礦井通風概況該煤礦井田采用立井、中央主要石門和東翼、南翼集中大巷、西翼分組大巷開拓方式。礦井通風方式為中央邊界式全負壓通風，主、副井進風，風井回風。主要通風機選用BDK—10—，一臺使用，一臺備用。配備YBF630—10型三相異步電機，電機額定功率為5602KW，風機轉速為590rpm，風機葉片安裝角度為35—40176。礦井總進風量為10266m3/min，總回風量為10701 m3/min，礦井負壓為2900Pa。該煤礦為煤與瓦斯突出礦井。自建井來至2004年，共用26次煤與瓦斯動力現(xiàn)象平均突出強度為33t。在建礦期間南風井中央回風上山9煤施工段，曾發(fā)生24次煤與瓦斯突出。最大一次突出于2000年1月9日發(fā)生在中央回風上山變坡點前467m，噴出煤量104t，噴出瓦斯量11617 m3， m3，造成瓦斯逆流110m。 m3/min， m3/t。 礦井瓦斯抽放概況礦井瓦斯是煤礦自然災害的根源，嚴重地威脅著礦井工作人員的生命安全，制約著礦井生產(chǎn)的發(fā)長。該礦為高瓦斯突出礦井，瓦斯抽放是防治瓦斯爆炸的一項治本措施瓦斯抽放系統(tǒng)①耕具“先抽后采”方針，該煤礦對投產(chǎn)后的第一個回采工作面6112工作面，在局部地區(qū)利用瓦斯抽放泵，流量為30 m3/min，采用159mm熱軋無縫鋼管，回風管路鋪至總回風巷中。該工作面抽放達到了預定的目的，積累了一定的經(jīng)驗。此后的所有回采工作面，都做到了“逢才必抽”。②2003年1月，地面集中抽放系統(tǒng)試運轉成功。選用西門子2BE3—420液環(huán)式真空泵兩臺（額定流量145 m3/min，抽放負壓一般到45—50Kpa。其中一臺工作，一臺備用，主管路均采用GDR系列抗靜電阻燃玻璃鋼管，管徑350mm；支管管徑150mm。該系統(tǒng)于2003年4月，投入運行。③2004年8月地面管徑500mm抽放井筒施工到位，10月第二趟（管徑500mm）主抽放管路投入使用。礦井瓦斯抽放方法①通過不斷優(yōu)化鉆場和高位鉆場的參數(shù)，布置風巷輔助邊孔、站柱孔、抽放工作面采空區(qū)卸壓瓦斯，基本解決了工作面瓦斯超限問題，其抽放效率一般在45﹪以上。②對于突出危險區(qū)域，采前布置平行、扇型順層鉆孔，實施本煤層抽放，抽放率一般為20﹪左右，取得了良好的抽放效果。③強化采空區(qū)抽放。巷道掘進時，在適當位置向附近采空區(qū)布孔抽放，解決了掘進期間，由于附近采空區(qū)瓦斯通過裂隙滲漏而造成的瓦斯超限問題。工作面老塘埋管抽放作為解決上隅角瓦斯超限問題的輔助手段，效果明顯；對361煤層采空區(qū)，在二采區(qū)軌道石門、7112風巷布底板穿層孔，進入采空區(qū)抽出大量高濃度瓦斯，為瓦斯電廠提供了穩(wěn)定的氣源。當前礦井風排瓦斯量在43 m3/min左右，抽放量在15 m3/min左右，﹪。 7124綜采工作面概況概況7124工作位于一水平二采區(qū)，東以7124切眼為界，西至二采區(qū)軌道大巷和二采區(qū)回風斜巷保護煤柱線，南至7124風巷，北至7124機巷?！?90m，工作面走向635m，傾向112m，面積71120m3.煤層賦存情況本工作面71煤以粉末壯為主，條帶壯構造，弱玻璃光澤，半暗型?！瑠A矸為泥巖或炭質泥巖，—。煤層傾向近北、傾向330176。350176。，煤層傾角10176。18176。、平均15176。煤層變異系數(shù)為12﹪，可采煤性指數(shù)為1，屬于穩(wěn)定煤層。鄰近煤層概況7124工作面覆巖，在兩帶影響范圍內(nèi)發(fā)育有663煤，。7124工作面下伏巖層發(fā)育有7889煤，，，。頂?shù)装逄卣?）老頂：灰色細砂巖，水平緩波伏層理，硅質膠結，堅硬，局部含菱鐵質結核。巖性為穩(wěn)定，—，平均3m。2）直接頂：深灰色泥巖，性脆，易碎，含較多植物葉部化石，局部含少量粉砂質和菱鐵質結核。厚度0—，平均1m。3）底板：深灰色泥巖，泥質結構，塊狀構造，含較多植物根部化石，具滑面，含少量粉砂質，—。地質構造工作面受區(qū)域構造力作用，裂隙及小構造發(fā)育，無大的斷層及褶曲，巷道實際0—3m的露斷層11條，分述如下：F71241： 正斷層： 40176。 ∠45176。 H=F71242： 正斷層： 90176。 ∠40176。 H=F71243： 正斷層： 310176。 ∠65176。 H=—3mF71244： 正斷層： 340176。 ∠75176。 H=F71245： 正斷層： 340176。 ∠65176。 H=F71246： 逆斷層： 125176。 ∠75176。 H=F71248： 正斷層： 320176。 ∠80176。 H=F71249： 正斷層： 50176。 ∠55176。 H=F712410： 正斷層： 130176。 ∠35176。 H=F712411： 正斷層： 0176。 ∠65176。 H=F712412： 正斷層： 310176。 ∠60176。 H=斷層F71243，落差較大，穿過工作面，風、機巷均揭露，對工作面的回采影響較大；斷層F712411，雖然落差不大，揭露于切眼，向工作面內(nèi)部延伸，該區(qū)域煤層傾角較大，為18176。25176。，對生產(chǎn)影響較大；斷層F7124F7124F7124F7124F71248落差不大，均向工作面內(nèi)部延伸，給回采工作面帶來一定的影響。 斷層F7124F7124F7124F71241F712412均向工作面內(nèi)部延伸趨勢，但落差較小，對工作面回采影響不大。 水文地質本工作面水文地質條件簡單，工作面主要充水因素有：（1）四含水；（2）斷層導水；（3）頂板砂巖裂隙水。由于4—6煤組為良好的隔水層，主要由泥巖、粉砂巖組成；工作面距離四含底界166m，且周邊鉆孔封孔良好，正常情況下，“四含”對回采無影響。另外根據(jù)精查報告提供的資料及航道實際揭露情況，斷層的富水性弱，導水性差；且F25斷層留有30m的保護煤柱，因而工作面不存在斷層導水的威脅。通風瓦斯概況該工作面煤層瓦斯含量較大，據(jù)25—267鉆孔取樣分析， m3/。根據(jù)補292267和2613孔證實：、。另根據(jù)資料鑒定：71煤層透氣性系數(shù)λ=，鉆孔流量衰減系數(shù)a=，屬于較難抽放煤層。 m2。機巷和風巷的施工方法分別為：機巷采用綜合機械化與放炮落煤相結合，風巷采用放炮落煤。兩掘進工作面均采用超前泄壓鉆進行釋放瓦斯，鉆孔直徑為89mm，鉆孔個數(shù)為8個，并留有5m前距，即打15m深鉆孔允許進尺10m。兩個掘進工作面分別采用215kW局部通風機和Φ600mm的膠質風筒供風，風量為270—315m3/min，—。—。7124工作面采用U型通風方式，工作面的通風路線為：主、副井→中央軌道大巷、中央膠帶機巷→西翼軌道大巷→二才區(qū)軌道大巷→7124機巷→7124工作面→7124風巷→西翼總回風上山→430回風巷→風井→地面。7124工作面的進風為1096 m3/min，回風為1120 m3/min，— m3/min。 m3/min， m3/min，而后持續(xù)增加，當工作面推進度達到50m 左右時，瓦斯涌出量最基本趨于穩(wěn)定，此時瓦斯涌出量為20 m3/min左右。瓦斯涌出量計算采動后的工作面瓦斯涌出主要來源：一是鄰近層（上覆662，下伏7889煤）；二是本煤層瓦斯涌出及圍巖瓦斯涌出。采用分源預測法預測71煤層瓦斯涌出量q開=k1k2k3（m0/m1）(x0x1)式中k1：圍巖瓦斯涌出系數(shù)，全部垮落法管理頂板，去k1=；k2：工作面丟煤瓦斯涌出系數(shù)，其值為工作面回采率的倒數(shù)，回采率按照95﹪計算； k3：準備巷道預排瓦斯對煤體瓦斯涌出影響系數(shù)，k3=（L2h）/L，l=115m（工作面長度，h=； m0：； m1：； x0：煤層原始瓦斯含量， m3/t； x1：煤層瓦斯殘存含量，取x1=2 m3/t。 m3/t，按照設計日產(chǎn)1500t， m3/t。7124工作面系煤層群開采， m3/t，當工作面日產(chǎn)1500t時，則鄰近層絕對瓦斯涌出量Q鄰= m3/min；因此工作面初次來壓之后，預計瓦斯絕對瓦斯涌出量Q總= m3/min；工作面初次來壓前，現(xiàn)場實際測定結果；風排量Q排= m3/min，也即是本煤層瓦斯涌出量；工作面初次來壓后，現(xiàn)場實際測定結果：風排瓦斯量Q排= m3/min，平均瓦斯抽放量Q抽= m3/min，則工作面瓦斯絕對涌出量Q總= m3/min。，﹪， m3/min，﹪[19]。第五章 瓦斯抽放設計 瓦斯抽放的必要性根據(jù)工作面的瓦斯涌出量預測結果， m3/min，工作面設計風量為2200 m3/min，則工作面的風排瓦斯能力為q=Q /100k 式中：q——風排瓦斯量m3/min k——則：q=2200(100) =(m3/min)， m3/min瓦斯必須采取抽排，根據(jù)該礦綜采面治理瓦斯的成功經(jīng)驗，將在該面采用合理配風、多種抽放并舉、“堵采空區(qū)漏風”等綜合瓦斯治理措施。 抽放方法選擇 抽放瓦斯方法選擇原則需要進行抽放瓦斯的礦井或煤層，在選擇抽放類型和方法時，可按下列因素考慮確定：首先應考慮選用多種抽放方法相結合的綜合抽放方法，以提高抽放效果。開采過程中的瓦斯涌出量主要開采層（本煤層）時，則應采用開采層瓦斯抽放的方法。在煤層的條件下，首采層開采時，鄰近層的瓦斯涌出量占有很大比例且威脅工作面的生產(chǎn)時，則應采用鄰近層瓦斯抽放方法。當工作面后方采空區(qū)瓦斯涌出量較大且威脅工作面安全生產(chǎn)，老采空區(qū)內(nèi)積存大量瓦斯向鄰近工作面涌出瓦斯、增大采區(qū)和礦井的總排瓦斯量時，應采用采空區(qū)瓦斯抽放方法。對于瓦斯含量較高的煤層，在巷道掘進時涌出的瓦斯量很大且難以加大風量稀釋，這時可考慮采掘前大面積預抽瓦斯方法或采取邊掘邊抽方法。對于透氣性較低、采用預抽放法難以直接抽出瓦斯、掘進時瓦斯涌出不是很大而回采時有大量瓦斯涌出的煤層，可采用邊采邊抽或采用水力割縫、水力壓裂、松動爆破等措施人為卸壓后抽放瓦斯的方法。如果煤層賦存較淺（一般600m以內(nèi)）、煤層較厚或層數(shù)較多、煤層瓦斯含量較高、地面鉆孔施工條件較好時，可采用地面鉆孔抽放。若圍巖瓦斯涌出量較大，以及溶洞或裂隙帶儲存有高壓瓦斯并有噴出危險時，應采取圍巖瓦斯抽放措施。 瓦斯抽放方法的選擇抽放類型：因鄰近煤層瓦斯是該面瓦斯涌出的主要來源，故應須用鄰近煤層瓦斯抽放。根據(jù)瓦斯涌出來源分析，本煤層瓦斯涌出一部分采用風排，另外在回采時，鄰近層及圍巖部分瓦斯進入采空區(qū)，宜采用頂板高位鉆孔，采空區(qū)埋管等抽放方法來攔截這部分的瓦斯，減少其涌入工作面的瓦斯量。 頂板高位鉆孔抽放設計 高位鉆孔瓦斯抽放技術原理：高位鉆孔是在風巷內(nèi)向煤層頂板施工的鉆孔，高位鉆孔瓦斯抽放又稱頂板裂隙帶瓦斯抽放，主要作用是以工作面回采采動壓力形成的頂板裂隙作為通道來抽放工作面上覆巖層以及上隅角涌出的瓦斯。 根據(jù)一系列回采工作面礦山壓力規(guī)律的研究，煤層隨工作面回采，在工作面周圍將形成一個