【正文】 煤柱下部（頂）正在回采， 27131（下段）正在安裝支架準(zhǔn)備回采。其中軌道上（下）山和膠帶運(yùn)輸上（下）山為進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上（下）山為專用回風(fēng)。、開采礦井主采二1煤層為單一煤層，現(xiàn)開采深度為300m（地面標(biāo)高+），開拓方式為立井多水平上、下山開拓。煤層中部普遍發(fā)育1層泥巖質(zhì)或炭質(zhì)泥巖夾矸，～。～，～，一般17m左右。煤層可采性指數(shù)為100%，二水平及以深，～，屬穩(wěn)定煤層。左右，賦存于山西組底部，上距砂鍋窯砂巖78米左右，下距山西組底界（L9頂）10m左右，距L8灰?guī)r18m左右。E，傾向SE，傾角4～15176。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。（2）中段（大占砂巖段）：，大占砂巖為二1煤層頂板，多為老頂，巖性為灰色、厚層狀，成份以石英為主，為本區(qū)重要標(biāo)志層。下自太原組L9石灰?guī)r頂上至砂鍋窯砂巖底界，～。上部灰?guī)r段：本段自L7灰?guī)r頂至L9灰?guī)r頂，；含LL9兩層石灰?guī)r，其中L8石灰?guī)r厚度大，全區(qū)發(fā)育，為本區(qū)重要標(biāo)志層之一，本段含煤2層（一一9煤），不可采。下部灰?guī)r含煤段：本段自太原組底界至L5灰?guī)r頂，主要由L1～L55層石灰?guī)r組成；L2石灰?guī)r為本區(qū)重要標(biāo)志層之一，～，變化較大，本段共含煤5層，一5煤～一2煤，其中一2煤（俗稱三煤），全區(qū)較穩(wěn)定，大部可采，其余各煤層較薄，不穩(wěn)定，無開采價(jià)值。（1）上石炭統(tǒng)太原組該組為一套海陸交互相沉積含煤巖系，上限以L9灰?guī)r頂界與山西組分界，下限以一1煤底或菱鐵質(zhì)泥巖與本溪組分界。 煤系地層某礦主要含煤地層為太原組和山西組，共含煤11層，%，可采煤層2層，%。東，傾向南東，傾角64176。（5）F75斷層（推2）位于二水平中部，與F07 平行，走向北50176。落差17m左右，延伸長度1300m。（4）F07斷層（推1）位于二水平中部，走向北80176。左右，落差50~120m，延伸長度大于5公里。圖231 某礦地質(zhì)構(gòu)造綱要圖深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范實(shí)施方案（3）王母泉斷層（F212）位于井田深部，西起鳳凰嶺斷層，東部延伸到九里山井田深部，走向北60176。落差25m左右，延伸長度大于3000m。（2）馬坊泉斷層（F204）位于井田中部，南起王母泉斷層，北部延伸到九里山井田，走向北35 176。區(qū)內(nèi)走向長大于8km，西部落差180m，向東逐漸變小約為80m，并形成數(shù)條分枝斷裂，如：王母泉斷層（F212）、F21F21F21F219等。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?。?0~100m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。規(guī)模以小型斷層為主，多分布于井田東部。井田內(nèi)無巖漿巖發(fā)育，某礦地質(zhì)構(gòu)造綱要圖如圖22。左右，為單斜構(gòu)造。E，傾向SE，傾角4~14176。 地質(zhì)構(gòu)造本井田位于某煤田中部，具體構(gòu)造位置處于九里山、鳳凰嶺、方莊三條斷層所形成的（韓王~演馬~九里山等三井田）三角狀斷塊中部，地層走向N50176。最大凍土厚為190mm（77年元月）。（3）氣象本區(qū)屬大陸性半干燥氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，℃（1971年），℃（1966年），降雨多集中在7~9月份，~，（63年8月8日），~2313mm，蒸發(fā)量大于降雨量。據(jù)近年資料表明，除雨季外，平時(shí)河床干枯。（2）水系該區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，東部有石門河，西部有山門河，均發(fā)源于太行山。25′。全區(qū)地勢北西高，南東低，最大坡度177。地勢平坦。交通位置如圖211。二級公路及鄉(xiāng)村油路相互連通。礦井為單一煤層開采條件，主采二1煤層，為突出煤層。542某礦基本情況某礦隸屬某煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，1958年建井，1961年4月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力45萬噸/年，礦井經(jīng)多次改擴(kuò)建，2008年核定生產(chǎn)能力120萬噸/年，截止到2013年底。⑶ 通過開展鉆孔及坑道突出危險(xiǎn)區(qū)透視項(xiàng)目研究和攻關(guān)，對整個(gè)工作面的瓦斯地質(zhì)異常做整體分析評價(jià)，總結(jié)電磁波透視異常與瓦斯地質(zhì)異常的相關(guān)性，實(shí)現(xiàn)物探成果數(shù)據(jù)上傳預(yù)警系統(tǒng)。⑴ 建立某礦煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煤與瓦斯突出災(zāi)害多因素全過程監(jiān)測和超前預(yù)警。⑷ 導(dǎo)向槽定向水力壓穿防突技術(shù)與裝備示范應(yīng)用①導(dǎo)向槽定向水力壓穿技術(shù)參數(shù)優(yōu)化及裝備的改進(jìn)；②導(dǎo)向槽定向水力壓穿現(xiàn)場施工工藝的確定；③現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)；④成套技術(shù)與裝備的現(xiàn)場應(yīng)用示范。⑵ 某礦深孔瓦斯含量快速測定技術(shù)及配套管理體系應(yīng)用示范①二1煤層深孔快速取樣技術(shù)及裝備適用性研究；②二1煤層瓦斯含量損失量計(jì)算模型修正；③配套管理體系建設(shè)。根據(jù)《深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范》課題要求，某礦委托中煤科工集團(tuán)重慶研究院有限公司對工程示范內(nèi)容進(jìn)行研究，并簽訂了《某礦煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范》項(xiàng)目合同。特別是近幾年，某礦對煤礦瓦斯災(zāi)害治理新技術(shù)及裝備的應(yīng)用，礦井瓦斯治理技術(shù)更加趨于成熟，礦井安全生產(chǎn)條件得到進(jìn)一步的提升。自投產(chǎn)以來，歷史上某礦曾多次發(fā)生瓦斯突出事故，已造成大量人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范實(shí)施方案深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范實(shí)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(gòu)造 4 煤系地層 6 開采 瓦斯 93項(xiàng)目實(shí)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(gè)四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)體系建設(shè)示范匯編 51 51 514項(xiàng)目進(jìn)度安排 531前言某煤業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司某礦（以下簡稱“某礦”）由武漢煤礦設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，1958年建井，1961年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)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(fēng)能力162萬噸/年。截止2004年底。多年來，某礦一直十分重視瓦斯災(zāi)害的防治工作，從財(cái)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(zāi)害治理技術(shù)。某能源化工集團(tuán)研究院有限公司承擔(dān)了“十二五”國家科技支撐計(jì)劃內(nèi)的《深部礦井煤與瓦斯突出防治關(guān)鍵技術(shù)及示范》課題中的一個(gè)子內(nèi)容：在某能源化工集團(tuán)研究院有限公司某煤礦進(jìn)行瓦斯含量快速測定、導(dǎo)向槽定向水力壓穿防突技術(shù)及裝備、監(jiān)控預(yù)警防突技術(shù)、聲發(fā)射及瓦斯涌出預(yù)測煤與瓦斯突出技術(shù)和“兩個(gè)四位一體”防突技術(shù)工程示范。⑴ 煤與瓦斯突出災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警技術(shù)示范應(yīng)用建立某礦采掘進(jìn)度監(jiān)測系統(tǒng)和鉆孔軌跡在線監(jiān)測系統(tǒng)，并對煤與瓦斯突出綜合預(yù)警系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫和信息平臺進(jìn)行升級，借助井下安全監(jiān)控系統(tǒng)及無線傳輸技術(shù)手段，對瓦斯參數(shù)、突出參數(shù)、物探信息等信息進(jìn)行集成，構(gòu)建起煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)；同時(shí)依據(jù)現(xiàn)有某礦二1賦存情況，掌握其瓦斯賦存規(guī)律，編繪某礦二1煤層的瓦斯地質(zhì)圖。⑶ 鉆孔及坑道突出危險(xiǎn)區(qū)透視技術(shù)示范應(yīng)用①探測工作面內(nèi)隱伏地質(zhì)異常區(qū)域；②結(jié)合工作面瓦斯地質(zhì)資料，綜合分析瓦斯異常探測效果，總結(jié)無線電波透視異常與瓦斯地質(zhì)異常兩者間的關(guān)系；③研發(fā)物探設(shè)備與監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口。⑸ 某礦單一煤層“兩個(gè)四位一體”綜合防治煤與瓦斯突出技術(shù)體系建設(shè)匯編。⑵ 實(shí)現(xiàn)某礦深孔快速取樣符合《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》國標(biāo)要求，使煤層瓦斯含量測定更加準(zhǔn)確，同時(shí)對瓦斯含量測定進(jìn)行規(guī)范。⑷ 開發(fā)1套導(dǎo)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(yù)抽時(shí)間縮短20%以上。礦區(qū)位于某市東部約20公里，東鄰九里山井田，西接韓王井田，北起二1煤層隱伏露頭線，南到鳳凰嶺斷層；～，～。 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。交通極為方便。圖211 某礦交通位置示意圖 自然地理（1）地形地貌本區(qū)屬太行山山前平原和沖積、洪積扇的邊緣地帶。海拔83~123m，一般在100m左右。2176。由于淺部煤層開采后地面塌陷，而局部形成低洼帶。且為間歇性河流。河流上游建了不少中、小型水庫，已無洪泛危害。常年以北和東北風(fēng)較多，一般風(fēng)速2~3級，最大11級（78年6月30日晚）。（4）地震據(jù)某市地震辦公室匯集的資料，自1038年~1978年6月，發(fā)生的較大地震且對某有影響的共有35次，本區(qū)地震基本烈度為7度。~70176。一般9176。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以斷裂為主（圖231），褶曲僅有寬緩褶曲或波狀起伏現(xiàn)象出現(xiàn)。井田內(nèi)斷裂全為正斷層，走向多為NE~NEE，傾向SE~SEE，傾角一般為60~70176。據(jù)鉆孔及礦井開采資料，全區(qū)共發(fā)現(xiàn)斷層156條?，F(xiàn)將該區(qū)主要斷層分?jǐn)⑷缦拢海?）鳳凰嶺斷層（F218）為井田南部邊界斷層，走向近東西，傾向南，傾角70176。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(dòng)。東，傾向北西，傾角60176。該斷層有616孔，地震9測線，802測線控制。東，傾向北西，傾向北西，傾角70176。該斷層有5~13 孔，地震9線、802線控制，落差由西向東逐漸變小，已基本控制。東，傾向南東，傾角64176。該斷層有68孔，N 132孔揭露7線剖面控制，控制程度較好。~80176。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。礦井主要含煤地層柱狀圖見圖241。與下伏地層本溪組呈整合接觸，～。中部碎屑巖段：自L5灰?guī)r頂至L7灰?guī)r頂，；含灰?guī)r2層（LL7），～，其中L7石灰?guī)r不穩(wěn)定，常相變?yōu)槟噘|(zhì)粉砂或泥巖，含煤2層（一6及一7），其中一6煤層位較穩(wěn)定，多以兩層煤出現(xiàn)（俗稱二煤），不可采。圖241 礦井主要含煤地層柱狀圖（2）二迭系下統(tǒng)山西組該組為本區(qū)主要含煤地層，與下伏太原組呈整合接觸。（1）下段（含煤段）：本段（L9頂～大占砂巖底）；本段含煤2層（二0、二1），其中二1煤（俗稱大煤）位于本段頂部，是本礦主要可采煤層，全區(qū)穩(wěn)定可采。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。二1煤層為本區(qū)主要可采煤層，其走向N50～70176。一般9176。煤厚變化不大，薄煤帶（）僅在局部小范圍分布。一2煤層賦存于太原組底部，直接頂板為L2石灰?guī)r，其厚度穩(wěn)定，全區(qū)發(fā)育，大部可采，底板為黑色泥巖或鋁質(zhì)泥巖，多含黃鐵礦結(jié)核。井田范圍內(nèi)勘探期間共有55個(gè)見一2 煤層鉆孔，其中可采42孔，不可采13孔，～。%，%，為層位穩(wěn)定、大部可采薄~中厚煤層，但由于該煤層賦存于L2灰?guī)r與02灰?guī)r之間，水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜，在目前條件下尚無開采的可能。一水平大巷標(biāo)高75m，二水平大巷標(biāo)高200m，每個(gè)采區(qū)有三條上（下）山，即膠帶運(yùn)輸上（下）山、軌道運(yùn)輸上（下）山和回風(fēng)上（下）山，均布置在煤層頂板巖層中。根據(jù)某礦2014~2016年采掘接替計(jì)劃：22下段采區(qū)、22采區(qū)、21下山采區(qū)關(guān)閉，2014年～2015年安排2個(gè)采煤隊(duì)回采，一個(gè)采煤隊(duì)在27采區(qū)及27下段采區(qū)回采，另一個(gè)采煤隊(duì)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(biāo)高）。、瓦斯某礦共有5個(gè)井筒，主、副井和東四斜井進(jìn)風(fēng)，東、西兩個(gè)風(fēng)井回風(fēng)，由于礦井采掘地區(qū)優(yōu)化，西風(fēng)井于2013年7月份停止運(yùn)行。東風(fēng)井安裝兩臺BDK8NO28型對旋式通風(fēng)機(jī)，風(fēng)葉角度均為3176。礦井采區(qū)均有較完整的通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了分區(qū)通風(fēng)，采區(qū)實(shí)現(xiàn)了“兩進(jìn)一回”比較可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，采掘工作面全部實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的進(jìn)回風(fēng)系統(tǒng)。d。表271 某礦瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)表采區(qū)名稱瓦斯含量（m3/t）瓦斯壓力(MPa)煤層透氣性系數(shù)（m2/MPa2）25采區(qū)～～～～27采區(qū)～～～～27下段采區(qū)～～～～27下山采區(qū)～～～～自建井至今共發(fā)生煤與瓦斯突出39次，始突標(biāo)高50m，其中頂層煤巷掘進(jìn)工作面35次，頂層采煤工作面4次，突出煤量在500噸以上的大型突出2次。大型突出平均突出煤量1016t/次，突出瓦斯量238600m3/次；突出煤量在100t～499t之間的次大型突出14次，平均突出煤量216t/次，突出瓦斯量26757 m3/次。總體技術(shù)路線圖如圖31。本次將在某礦已有的煤與瓦斯突出綜合預(yù)警系統(tǒng)基礎(chǔ)上，一方面對綜合預(yù)警數(shù)據(jù)庫及預(yù)警平臺進(jìn)行升級改造，使其滿足監(jiān)控預(yù)警需求，另一方面將對瓦斯參數(shù)自動(dòng)獲取、突出參數(shù)自動(dòng)獲取、物探信息獲取等技術(shù)進(jìn)行集成，構(gòu)建起煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)；同時(shí)依據(jù)現(xiàn)有某礦二1賦存情況，掌握其瓦斯賦存規(guī)律，編繪某礦二1煤層的瓦斯地質(zhì)圖。圖311 煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警技術(shù)示范方案（1）綜合預(yù)警數(shù)據(jù)庫升級在分析研究某礦現(xiàn)有的突出預(yù)警綜合數(shù)據(jù)庫存在的問題與不足基礎(chǔ)上，基于監(jiān)控預(yù)警數(shù)據(jù)存儲需求，采用面向主題的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)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(yù)警模型需要，設(shè)計(jì)對應(yīng)的數(shù)據(jù)挖掘模型，據(jù)此設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)物理數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)一步測試數(shù)據(jù)庫性能、完備性、安全性。圖312 監(jiān)控預(yù)警平臺界面煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)如圖313所示，各種監(jiān)測信息分別通過不同的途徑上傳到監(jiān)控預(yù)警信息采集服務(wù)器，經(jīng)采集服務(wù)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行整合后進(jìn)一步上傳到監(jiān)控預(yù)警服務(wù)器。圖313 煤與瓦斯突出監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)圖首先，