关门山11801采面消突报告.docx
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关门山11801采面消突报告
水城县勺米乡关门山煤矿
11802回采工作面消突评价报告
矿长：
总工程师：
安全矿长：
生产矿长：
机电矿长：
编制日期：
2014年3月15日
消突评价报告会审意见
会审内容
会审时间
主持人
会审地点
会审参加
人员
会审意见：
安全矿长：
年月日
生产矿长：
年月日
机电矿长：
年月日
主管矿长：
年月日
总工程师：
年月日
前言
根据矿井开拓方式、工业场地布置、井田内地质构造、开采机械化水平及煤层赋存情况，关门山煤矿的范围沿倾向划为一个水平（+1520m），两个采区联合开拓全井田煤炭资源，本矿首采煤层为中厚煤层、顶板岩性为粉砂质泥岩，较坚固、不易垮落，见煤后局部支护。
底板岩性为底板为粉砂只泥岩，无膨胀、底鼓现象。
水文地质条件复杂程度为中等，按煤与瓦斯突出矿井设计，无冲击地压现象，布置的11802采面上赋煤层均已采空，设计采用走向长壁后退式采煤法。
根据煤炭科学研究总院沈阳研究院2011年12月出具的突出危险性鉴定报告，关门山煤矿M18煤层鉴定为突出煤层。
根据我矿矿井区域、局部防突措施实施及防突效果的分析，水城县勺米关门山煤矿11802采面已经消除突出危险性。
本次评价工作遵循的依据是：
⑴《煤矿安全规程》，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2011年；
⑵《防治煤与瓦斯突出规定》，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009年；
⑶《保护层开采技术规范》，（AQ1050-2008）；
⑷《矿井瓦斯涌出量预测方法》（AQ1018-2006）；
⑸《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）；
⑹《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》安监总煤装〔2011〕163号。
1矿井概况
1.1矿井地理位置及矿区范围
矿井位于水城县勺米乡境内，北距盘水市20km，距4×600MW格木底电厂40km，S217省道穿过本矿，水柏铁路北距本矿仅17km。
地理坐标：
东经104°51′56″—104°53′24″，北纬26°30′43″—26°31′30″，交通条件较好。
详见交通位置示意图1-1。
根据贵州省国土资源厅颁发的采矿许可证（证号：
5200000830895），有效期限自2008年09月至2018年09月。
整合后，水城县勺米关门山煤矿（整合）矿区范围由8个拐点坐标圈定。
生产规模：
15万吨/年。
矿区范围拐点坐标见表1-1。
表：
1-1贵州省六盘水市钟山区关门山煤矿矿区拐点坐标
拐点
纵坐标（X）
横坐标（Y）
0
2935079
35486795
1
2934298
35486605
2
2933900
39487600
3
2933640
35489166
4
2933844
35489244
5
2934120
35489050
6
2934120
35488759
7
2934235
35488759
开采深度由1880米至1520米，面积1.7344平方公里
交通位置图1-1
1.2矿井地质概况
1.2.1地层
矿山出露最老地层为二叠系上统龙潭组（P3l），最新地层为第四系（Q），由新到老依次叙述于下：
A、第四系（Q）
出露于矿山东部及南东部含煤地层中，主要为飞仙关组（T1f）紫灰色、灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩的风坡积物，厚0-30m，面积约0.80km2。
B、下三叠统
1）永宁镇组（T1yn）
矿山仅出露三段。
三段（T1yn3）：
灰色薄层状至厚层状灰岩为主，夹泥灰岩。
出露不全，可见厚100米以上。
二段（T1yn2）：
以黄灰色钙质泥岩及泥灰岩为主，夹钙质粉砂岩及细砂岩。
平均厚度154m。
一段（T1yn1）：
上部厚层白云质灰岩与薄层灰岩互层，下部薄层灰岩、泥灰岩夹钙质泥岩薄层。
平均厚度144m。
2）飞仙关组（T1f）
按岩性组合分为二段。
（1）飞仙关组二段（T1f2）
按岩性组合分为三亚段。
第三亚段（T1f2-3）：
黄灰色薄层泥质灰岩夹钙质泥岩及钙质粉砂岩。
底部20米左右紫红色钙质泥岩、细砂岩。
平均厚度161m。
第二亚段（T1f2-2）：
钙质泥岩与细砂岩互层，中部及底部夹较多的细砂岩透镜体。
平均厚度198m。
第一亚段（T1f2-1）：
紫红色泥岩夹薄层至厚层状细砂岩。
平均厚度122m。
（2）飞仙关组一段（T1f1）:
黄绿色、黄灰色粉砂岩及细砂岩，下部夹泥岩。
平均厚度147m。
C、上二叠统
1）龙潭组（P3l）
由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和煤组成，含煤47-78层，下部含2-3层铝土岩，煤层底板普遍都有根土岩。
含大羽羊齿、带羊齿、细羊齿等植物化石，并含有稀少的瓣鳃类、腹足类及腕足类化石。
厚333-522m。
2）峨眉山玄武岩（P2β）
出露于矿山南部边界附近，为浅灰色－绿灰色似层状玄武岩，具豆状、气孔状构造，顶部为凝灰岩，含大量杂色斑纹及黄铁矿结核，厚度180-250m。
1.2.2地质构造
本矿位于格木底盆形向斜北东翼。
矿山整体呈一单斜构造，地层走向北西-南东向，倾向南西，局部倒转。
界内地表发现断层4条，即F1、F2、F9、、F68。
F1：
位于矿山中部，走向100-285，倾向190，倾角80-85度，界内走向长度1.50km。
北西盘下降，南上东盘升，为一逆断层，断距＞30米。
F2：
位于矿山中部，走向180-25，倾向270-295，倾角60度，界内走向长度1.60km。
北西盘下降，南上东盘升，断距＞30米离米。
F9：
位于矿山东部（区外），走向190-25，倾向280-315，倾角42度，界内走向长度1.60km。
北西盘下降，南上东盘升，断距＞30米离米。
F68：
位于矿山中部，走向北北东，倾向342，倾角78度，界内走向长度1.50km。
北西盘下降，南上东盘升，推测落差＞100米。
综上所述，矿山整体呈一单斜构造，构造复杂程度中等-复杂。
1.2.3水文地质类型
本矿山大部分矿床位于最低侵蚀基准面（+1700m）以下，直接充水水源主要为通冲河水、龙潭组裂隙水、小煤矿和老窑采空区积水、地表冲沟水，故本矿山属于以裂隙充水为主，水文地质条件复杂程度为中等，水文地质类型属二类二型，只是在断层交错地带、老窑密集地带、煤层低于最低侵蚀基准面地带，水文地质条件复杂程度增大。
1.2.4煤层
含煤地层龙潭组（P3l）共含煤47-78层，平均总厚度16.85-54.48米，含煤系数5-14%，其中可采煤层、大部分可采煤层及零星可采煤层33层，平均总厚度16-28米。
因断层破坏，本矿可采煤层有9、12、18、24、40、85号共6层。
由上到下叙述如下：
1、9号煤层
位于龙潭组上部，煤厚0.80～1.60m，平均厚1.3m，煤层层位和厚度较稳定，结构单一，一般无夹矸。
全区较稳定。
2、12号煤层
位于龙潭组上部，煤厚0.50～3.00m，平均厚1.90米，煤层层位和厚度较稳定，结构单一，一般0-1夹矸，为泥岩。
全区较稳定。
3、18号煤层
位于龙潭组上部，，厚0.66～2.88米，平均厚2.50米，煤层层位和厚度较稳定，结构单一，一般0-2夹矸，为泥岩。
全区较稳定。
4、24号煤层
位于龙潭组上部，厚0.9～3.0m，平均1.2m，煤层层位和厚度较稳定，结构一般复杂，中、上部偶含1～2层夹矸，为泥岩。
全区较稳定。
5、40号煤层
位于龙潭组中部，厚0.5～1.7m，一般1.0m，煤层层位和厚度较稳定，结构一般复杂，偶含1～2层夹矸，为泥岩。
全区较稳定。
6、85号煤层
位于龙潭组中下部，厚0.7～1.5m，一般1.1m，煤层层位和厚度较稳定，结构一般简单，偶含1～3层夹矸，为高岭石泥岩。
全区较稳定。
综上所述，区内可采煤层厚度及层位较稳定，煤层稳定类型均为较稳定型煤层。
煤层特征见表1-2。
表1-2煤层特征表
煤层
编号
煤层
厚度
（m）
煤层倾角
（0）
夹矸
（m）
顶板岩性
底板岩性
煤层
间距
（m）
煤层稳
定性
容重T/m3
9
1.3
86
无夹矸
粉砂质泥岩
粉砂质泥岩
40
较稳定
1.35
12
1.9
86
0～1
粉砂岩夹泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
1.35
50
18
2.5
86
0～2
粉砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
1.35
21
24
1.2
86
1～2
粉砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
1.35
23
40
1.0
86
1～2
粉砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
1.35
65
85
1.1
86
1～3
粉砂质泥岩
粉砂质泥岩
较稳定
1.35
1.2.5煤质特征
1）煤种
各煤层煤种均为烟煤。
2）物理性质
（1）宏观煤岩特征：
本矿各主要煤层肉眼观察煤岩类型以半暗型为主，半亮型次之，部分为暗淡型。
主要由暗煤与镜煤条带组成，夹丝炭透镜体。
结构以宽、中条带状为主，细条带及线理状次之，有少量煤分层是鳞片状，片状或均一状。
除12、18号等煤层以粉粒状为主外，其余煤层均以块状为主，粉粒状次之，在平面上有部分煤层自西向东由粉粒状变成块状，也由半亮型逐渐变成半暗型。
各煤层镜煤裂隙较为发育，常见有黄铁矿和方解石薄膜充填或浸染于镜煤裂隙中，18号煤层以下各煤层矿化丝炭较多，并能看到有矿物质黄铁矿和方解石充填。
（2）微观煤岩特征：
有机组分：
以镜质组为主，半丝质组次之，丝质组含量除12、18号煤层大于10%以外，其他煤层均低于10%，镜质组由上而下煤层有逐渐增高的趋势，而丝质组恰与此相反。
各煤层变质阶段与煤质牌号相符。
无机组分：
以粘土类和氧化硅类为主，碳酸盐类很少，硫化铁类与全硫含量成正比，各煤层无机组分总含量与灰分产率大体相一致。
3）化学性质及有害成分
据以往地质资料，结合本次地质工作采样分析，水城县勺米关门山煤矿原煤化验指标见表1-3。
表1-3六盘水市钟山区关门山煤矿化学分析结果统计表
煤层
编号
9
煤样
类别
原煤
水分
Mad
（%）
12
原煤
0.92-0.95
19.86-25.40
21.30-23.60
35.60
0.65-2.29
18
原煤
0.86-0.90
17.96-27.0.
20.63-22.90
32.15
1.14-1.23
24
原煤
40
原煤
85
原煤
矿山主要煤层水分含量0.86～0.95%、灰份含量17.96-27.00%、挥发份含量20.63-23.60%，全硫含量在0.65-2.29%，发热量32.15～35.60MJ/kg。
根据GB/T15224《煤炭质量分极》,各煤层为中灰、特低硫～中高硫、特高热值煤。
主要可采煤层煤质指标见表1－2－2。
1.2.6其他技术开采条件
1）矿井瓦斯
根据贵州省能源局文件：
黔能源煤炭[2011]833号《对六盘水地区2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,该矿井绝对瓦斯涌出量为7.86m3／min，。
根据《煤矿安全规程》第133条规定，该矿井瓦斯等级突出矿井。
根据《矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）》标准，采用分源预测法对矿井相对瓦斯涌出量进行预测，经预测，采煤工作面相对瓦斯涌出量为24.9m3/t、绝对瓦斯涌出量为7.86m3/min，2个掘进工作面绝对瓦斯涌出量为2×1.78=3.56m3/min；矿井相对瓦斯涌出量为47.29m3/t，矿井绝对瓦斯涌出量为12.25m3/min。
2）煤尘爆炸性
根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月提交的水城县勺米关门山煤矿《煤尘爆炸性鉴定报告》，结论为煤尘有爆炸性。
本设计按煤尘有爆炸性进行设计和管理。
3）煤层自燃倾向性
根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月提交的水城县勺米关门山煤矿炭《自燃倾向性等级鉴定报告》，该矿M18煤层自燃倾向性属二类自燃煤层，本矿井按二类自燃煤层进行设计和管理。
4）冲击地压危险性
地质资料中未提供冲击地压的相关资料，该矿井及周围矿井尚未有冲击地压情况的发生，本设计暂按无冲击地压危险考虑。
5）地温情况
本井田无地温异常现象，属于正常地温矿井。
1.311802采面布置概况
1）采面布置
在+1620m水平，以290°方位角沿M18煤层走向向西布置11802回风巷370m。
在+1580m水平，以290°方位角沿M18煤层走向向西布置11802运输巷530m。
11802运输巷和11802回风巷通过开切眼联接形成首采工作面。
2）邻近层开采情况
根据我矿实际调查采空区情况，M12、M18煤层在F9断层以东+1640m标高以上已采空，M12、M18煤层在F9断层以西+1730m标高以上已采空。
1.4采面通风及瓦斯情况
根据安全专篇，本矿采面配风量为14.3m³/s,根据监控室提供的监控日报，回风流瓦斯浓度平均为0.4％。
2区域防突措施
2.1煤层开采情况
关门山煤矿可采煤层依次为M85、M40、M24、M18、M12、M9煤层，最上部煤层M9，最下部煤层M85，M85、M40煤层层间距65m，M40、M24煤层层间距23m，M24、M18煤层层间距21m，M18、M12煤层层间距50m，M12、M9煤层层间距40m。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，急倾斜煤层上保护层有效保护距离为60m，本矿M9、M12煤层层间距40m；M12、M18煤层层间距50m；M18、M24煤层层间距21m，M24、M40煤层层间距23m，M40、M85煤层层间距65m。
本矿M12煤层开采时，M18层已得到很好解放。
M18煤层在F9断层以西+1730标高上已采空，M18煤层已充分释放瓦斯。
2.2区域防突措施实施情况
根据我矿实际情况及防突设计，11802采面区域防突措施采用布置顺层钻孔方式预抽煤层瓦斯（顺层钻孔成果图详见图）。
11802采面从运输顺槽共施工上行孔102个钻孔，11802运输顺槽上行孔最早从2013年4月7日开始施工，到2013年9月26日全部施工结束。
11802采面从回风顺槽共施工下行孔75个钻孔，11802回风顺槽下行孔最早从2013年5月8日开始施工，到2013年10月2日全部施工结束。
11802采面从11802回风顺槽共施工上行孔88个钻孔，11802回风顺槽上行孔最早从2013年7月5日开始施工，到2013年9月18日全部施工结束。
所有施工钻孔均要求在每一个钻孔安设单孔闸阀，单孔闸阀上面加工有测试孔，以便对单孔进行测试；在抽放过程中由专职的测试工对所有在抽钻孔定期对瓦斯抽放浓度、负压、流量、压差、温度等相关参数进行测试；要求为：
抽放干、支管至少每周进行对相关抽放参数测试一次，单孔每月至少测试一次，特殊情况随时对钻孔进行测试和适当调整钻孔抽放负压，保证抽放效果。
每月对11802采面瓦斯抽放量进行统计并通过月报上报和存档。
每次钻孔施工结束后，由通风工区组织生产部、调度室、安监部等有关职能部门对钻孔进行验收或施工钻孔期间进行抽查；钻工每施工完一个钻孔，在撤钻时必须有安监员或瓦检员在现场监督并在原始记录本上签字认可，否则当班钻孔进尺无效。
2.3区域防突措施效果分析
根据监控室提供的抽采月报，将5月-9月份抽采情况统计如下（瓦斯抽采月报详见附件）：
根据计算，5月份共抽出瓦斯纯量130061.88m3，6月份共抽出瓦斯纯量138443.56m3，7月份共抽出瓦斯纯量164256.34m3，8月份共抽出瓦斯纯量93883.7m3，9月份共抽出瓦斯纯量109605.68m3，共计抽出瓦斯纯量826480.02m3。
根据预测的瓦斯含量M18煤层为11.47m3/t，根据采面实际布置情况，采面走向长300m，（回风顺槽375m，运输顺槽530m）倾斜长度为86m，工作面垂高40m，煤层厚度为2.5m，容重1.35t/m3，则
1、预抽煤层总面积：
1）S=47×530=24910m2
2）S=40×300=12000m2
2、煤层储量：
煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V—储量，单位：
t。
S—面积，单位：
m2。
H—煤厚，单位。
D—视相对密度（容重）：
单位t/m3取1.35。
回采工作面预测区域煤量：
V=（24910+12000）×2.5×1.35=124571.25t
根据地质煤炭储量，结合矿井瓦斯地质条件，得出该块段煤层资源储量。
煤层资源储量乘上该煤层的煤层气含量系数，即得出该块段煤层的煤层气资源总储量：
Q气=Q煤×W×K
式中Q气—煤层气资源量（m3）
Q煤—煤层资源储量（t）
W—煤层气含量（m3/t）
k—围岩瓦斯不均匀系数,取1.15。
则Q气=124571.25×11.47×1.15
＝1643157m3
3、需要预抽瓦斯量
Q抽=G×（w-w残）×K
=124571.25×（11.47-8）×1.2
=518714.685m³
式中Q抽——预抽瓦斯量，m³；
G——煤层资源储量，t；
w——原始吨煤瓦斯含量，m³/t；
w残——《防突规定》规定的残余瓦斯含量临界值，8m³/t；
K——围岩瓦斯涌出系数，取1.2（围岩瓦斯涌出系数为1.05-1.2，具体可根据邻近层瓦斯涌出量的大小确定）。
根据计算得出：
826480.02m³＞518714.685m³
根据（2013年1月10日-2013年1月12日）在11802运输顺槽取样做瓦斯残余含量测定及2013年3月31日在11802回风顺槽取样做瓦斯残余含量测定结论得出：
M18煤层瓦斯残余含量为：
6.0411m3/t。
根据理论分析，当M18煤层瓦斯含量处于原始瓦斯含量时，经过预抽后煤层残余瓦斯含量为6.0411m3/t，小于8m3/t，本评价认为M18煤层已达到消突效果
3煤层残余瓦斯压力测定
11802回采面在11802运输顺槽每隔50米布置一个测压钻孔，钻孔深度52m，封孔长度8m，共布置7个钻孔，从2014年1月20日开始测压，测压结果详见下表：
检验时间
检验地点
钻孔编号
钻孔压力（MPa）
备注
2014年1月20日
11802运输顺槽
1
0.18
2
0.14
3
0.23
4
0.16
5
0.19
6
0.16
7
0.18
2014年1月21日
11802运输顺槽
1
0.19
2
0.17
3
0.25
4
0.18
5
0.20
6
0.16
7
0.18
2014年1月22日
11802运输顺槽
1
0.18
2
0.14
3
0.24
4
0.17
5
0.21
6
0.16
7
0.18
2014年1月23日
11802运输顺槽
1
0.17
2
0.18
3
0.24
4
0.18
5
0.19
6
0.16
7
0.17
2014年1月24日
11802运输顺槽
1
0.16
2
0.18
3
0.25
4
0.18
5
0.20
6
0.16
7
0.18
检验时间
检验地点
钻孔编号
钻孔压力（MPa）
备注
2014年1月25日
11802运输顺槽
1
0.16
2
0.17
3
0.23
4
0.19
5
0.18
6
0.16
7
0.18
2014年1月26日
11802运输顺槽
1
0.15
2
0.18
3
0.22
4
0.18
5
0.19
6
0.16
7
0.15
2014年1月27日
11802运输顺槽
1
0.15
2
0.18
3
0.22
4
0.18
5
0.18
6
0.16
7
0.17
2014年1月28日
11802运输顺槽
1
0.17
2
0.18
3
0.24
4
0.18
5
0.19
6
0.16
7
0.17
2014年1月29日
11802运输顺槽
1
0.17
2
0.18
3
0.24
4
0.18
5
0.19
6
0.16
7
0.17
根据现场观测结果，测定的瓦斯压力在0.25MPa范围内波动不大，小于0.74MPa，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025—2006）标准，评价认为11802采面达到消突效果。
411802采面突出危险性评价结论
分析结论：
①区域防突措施效果理论分析结论：
区域防突措施使M18层达到消突效果；
②局部防突措施效果理论分析结论：
当M18煤层瓦斯含量处于原始瓦斯含量时，经过预抽后煤层残余瓦斯含量为6.0411m3/t，小于8m3/t，本评价认为M18煤层已达到消突效果；
根据对以上分析，本评价报告认为水城县关门山煤矿11802采面已消除突出危险，为无突出危险工作面。
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