【正文】 2 煤層瓦斯含量分布規(guī)律 煤層瓦斯含量測定 瓦斯含量測定方法 永紅煤礦雖然是一個有 20 多年生產(chǎn)歷史的老礦， 3＃ 煤層井田范圍內(nèi)沒有地勘瓦斯含量控制點(diǎn)，以往 生產(chǎn)期間也只零星測定過幾次瓦斯含量，目前，可以查到的瓦斯含量測值僅 2個。 礦井建有地面永久瓦斯抽放系統(tǒng)，裝備有 6 臺瓦斯抽放泵（ 4 臺 SK－ 85 泵、 2臺 CBF510－ 2BV3 泵），正常情況下， 4 臺抽放泵同時對本煤層和采空區(qū)實(shí)施瓦斯抽放，平均抽出瓦斯?jié)舛?40～ 45%，年抽放純瓦斯量 (70～ 73) 106m3，礦井瓦斯抽放率高達(dá) 75～ 80%。 根據(jù) 2020～ 2020 年瓦斯等級鑒定結(jié)果，永紅煤礦絕對瓦斯涌出量為 153～165m3/min（含瓦斯抽放量），相對瓦斯涌出量為 ～ ，屬于高瓦斯礦。 礦井通風(fēng)與瓦斯涌出現(xiàn)狀 礦井采用分區(qū)抽出式通風(fēng)，主斜井、副斜井及進(jìn)風(fēng)井共同擔(dān)負(fù)礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù)，南、北兩個生產(chǎn)采區(qū)各自有獨(dú)立的回風(fēng)井。 礦井采用斜井、單水平開拓 3＃ 煤層 ，布置有主斜井、副斜井、進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)立井（二 個）五個井筒和三條煤層大巷，運(yùn)輸大巷沿煤層底板布置，在 350 水平和井底煤倉相連，擔(dān)負(fù)井下運(yùn)煤任務(wù)，軌道大巷沿煤層底板布置，通過運(yùn)料聯(lián)絡(luò)巷和副井相連，用于輔助運(yùn)輸，另一條為回風(fēng)大巷，沿煤層頂板布置。屬于穩(wěn)定可采煤層； 15＃ 煤為低～中灰、富硫、中高發(fā)熱量的無煙煤，精煤回收率良，由于含硫較高且較 難選除，目前尚未開采。 15＃ 煤層位于太原組一段頂部，上距 3＃ 煤層 81m 左右，厚 ~，厚煤帶分布于西北部。 3＃ 煤為中灰、 特低硫、低磷、高強(qiáng)度、高發(fā)熱量的無煙煤，熱穩(wěn)定性好，精煤回收率高，主要作合成氨用煤，部 分作為電廠的鍋爐用煤及民用燃料。 山西組含煤地層厚度 ~，平均 ，含煤 2 層（ 1＃ 、 3＃ ），煤層總厚 ，含煤系數(shù) %。 煤層賦存 井田內(nèi)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二迭統(tǒng)山西組，二者合計(jì)地層總厚 ~，平均 。 ⑸ F14 斷層：井田西北邊界處，為一正斷層，斷距為 5m，傾向南東，傾角 70176。； ⑷張山向斜：位于井田西部邊界邊緣，近南北向，地層傾角一般 4176。 ⑶韓山背斜：位于井田西北部，北北東向，地層傾角為 4176。 ，一般 7176。 ⑵溝北村向斜：屬于井田內(nèi)的主要褶皺構(gòu)造，近南北向，地層傾角 4176。 ，一般 6176。井田主要構(gòu)造分述如下： 永紅煤礦 ⑴大羅溝背斜：位于井田東部邊界外緣，近北 東東向，地層傾角 5176。由此可見，本礦公路、鐵路運(yùn)輸條件優(yōu)越，交通便利（圖 1－ 1）。 31′ 27″，礦井走向長 ，傾向?qū)?，面積 。 34′ 31″，東經(jīng) 112176。 沁和能源有限公司永紅煤礦 3 號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測 焦 作 工 學(xué) 院 2020 年 5 月 項(xiàng)目名稱： 永紅煤礦 3號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測 承擔(dān)單位： 焦作工學(xué)院 參研人員： 王兆豐 陳向軍 賈東旭 閆江偉 劉 軍 呂發(fā)生 報(bào)告編寫： 王兆豐 報(bào)告提交時間： 2020 年 5月 10日 聯(lián)系地址： 河南省焦作市解放中路 142焦作工學(xué)院 郵政編碼： 454000 電子郵件： 聯(lián)系電話： 13939103988 目 錄 1 礦井概況 ???????????????????????????（） 交通位置 ?????????????????????????（） 井田地質(zhì)構(gòu)造 ???????????????????????（） 煤層賦存 ?????????????????????????（） 礦井開拓方式 ????????????????????? ??（） 礦井通風(fēng)與瓦斯涌出現(xiàn)狀 ??????????????????（） 2 煤層瓦斯含量分布規(guī)律 ?????????????????????（） 瓦斯含量測定 ???????????????????????（） 瓦斯含量分布規(guī)律 ?????????????????????（） 3 瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測 ????????????????????（） 預(yù)測方法 ?????????????????????????（） 預(yù) 測參數(shù)測定 ???????????????????????（） 突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測結(jié)果 ??????????????????（） 4 防治煤與瓦斯突出技術(shù)措施 ???????????????????（） 采掘工作面瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測 ???????????????（） 采掘工作面 防突措施 ????????????????????（） 防突措施效果檢驗(yàn) ? ????? ? ??????????????（） 安全防護(hù)措施 ? ????? ?? ?????????? ?????（） 5 結(jié)論和建議 ??????????????????????????（） 附錄 ?????????????????????????????（） 1 礦井概況 交通位置 永紅煤礦位于晉城市沁水縣東南部嘉峰鎮(zhèn)境內(nèi)，距沁水縣城約 55 公里，毗鄰陽城縣，地理坐標(biāo)為：北緯 35176。 32′ 46″～ 35176。 29′ 12″～112176。 陽（城）――端（氏）公路從礦區(qū)西部通過，經(jīng)陽 端公路可與晉（城）――韓（城）公路、沁輝干線相聯(lián)，可達(dá)侯馬、臨汾、沁水、陽城、晉城、高平等地；新開通的侯月鐵路經(jīng)由礦井工業(yè)廣場西北側(cè)并在工業(yè)廣場內(nèi)建有嘉峰煤炭集運(yùn)站。 圖 1－ 1 永紅煤礦交通位置圖 井田地質(zhì)構(gòu)造 井田位于沁水復(fù)式向斜軸部的南端，以寬緩的褶曲為主要構(gòu)造形跡，未見落差 20 米以上的大斷裂，無巖漿活動，構(gòu)造屬于簡單類。 ～ 9176。 左右。 ～ 9176。 左右，縱貫井田南北。 ～ 6176。 左右。左右。含煤 11 層，煤層厚度 ~，含煤系數(shù)為 %。 3＃ 煤層位于山西組下部，厚度為 ~，平均 ，含泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸 0~3 層，一般 1~2 層，厚度 ~，距底板 ，屬于穩(wěn)定可采煤層，也是礦井目前唯一開采的煤層。 太原組含煤地層總厚 ~，平均 ；共含煤 9 層，自上而下為5＃ 、 7＃ 、 8－ 1＃ 、 8－ 2＃ 、 9＃ 、 10＃ 、 11＃ 、 12＃ 和 15＃ ，煤層總厚 ~，平均，含煤系數(shù)為 %。含泥巖或炭質(zhì)泥巖夾矸 0~4 層，一般 2 層，結(jié)構(gòu)簡單 較簡單。 礦井開拓方式 永紅煤礦投產(chǎn)于 1981 年，原設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 210kt/a，現(xiàn)核定生產(chǎn)能力600kt/a，近幾年的實(shí)際生產(chǎn)能力已達(dá)到和超過 1000 kt/a。 井田內(nèi) 3＃ 煤層共劃分為五個采區(qū)，按由近到遠(yuǎn)的順序開采， 兩個采區(qū)同時生產(chǎn)，目前，礦井南、北兩翼各有一個生產(chǎn)采區(qū)（新區(qū)和舊區(qū)），采區(qū)內(nèi)采用分層開采，先采上分層，后采下分層。礦井總進(jìn)風(fēng)量為 8800～ 9100m3/min，總回風(fēng)量 9100～ 9300 m3/min，其中，北區(qū)（新區(qū)）進(jìn)風(fēng)量 4500～ 4600 m3/min，回風(fēng)量 4600～ 4700 m3/min ，回風(fēng)井安設(shè)兩臺 BDK54－ 24 型主扇，電機(jī)功率均為 2 220kw； 南區(qū) （舊區(qū)）進(jìn)風(fēng)量 4300～ 4500 m3/min，回風(fēng)量 4400～ 4600 m3/min，回風(fēng)井安設(shè)有兩臺型號為 BDK54－ 22 型主扇，電機(jī)功率均為 2 160kw。 20 世紀(jì) 80～ 90 年代，礦井曾發(fā)生過幾次瓦斯動力現(xiàn)象，由于年代已久且?guī)滓坠芾砣藛T，原始記錄已無從查閱。 抽出瓦斯主要用于發(fā)電、民用和作鍋爐熱風(fēng)爐燃料，目前，礦井已裝備 5 臺總功率為 2340 kw 的瓦斯發(fā)電機(jī)組，瓦斯利用率為 38～ 40%。為此，我們在項(xiàng)目研究期間采用井下鉆屑解吸法在具備測定條件的采掘工作面對 3煤層瓦斯含量進(jìn)行了補(bǔ)測： 2020 年 11 月在北區(qū) 3301 運(yùn)輸巷測定瓦斯含量 2 個； 2020 年 4 月，由于此時永紅礦已接到上級指令，所有的第一分層掘進(jìn)工作面全部停掘，只對當(dāng)時正在生產(chǎn)的一個上分層回采工作面（南區(qū)3503）進(jìn)行了二個瓦斯含量測定。井下解吸法測定煤層瓦斯含量的步驟如下： (1)選擇新暴露的采掘工作面煤壁，用煤電鉆垂直煤壁打一個 ∮ 42mm、孔深 10m 的鉆孔，當(dāng)鉆孔鉆至 9m 時開始取樣，并記錄采樣開始時間 t1； (2)將采集的新鮮煤樣裝罐并記錄煤樣裝罐后開始解吸測定的時間 t2，用