11601采面消突报告.docx

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11601采面消突报告

水城县甘家沟煤业有限公司

11601采煤工作面M16煤层消突

效

果

评

价

报

告

水城县甘家沟煤业有限公司

二○一五年七月三十一日

前言

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十三条、五十四及五十五条要求，我矿组织具有防突工作经验的工程技术人员组成评价组对11601采面M16煤层防突工程实施情况进行评价，评价组成员按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，认真深入现场实际了解、调查和收集资料，并对11601采面现场布置检验测点，并编制本报告。

一、评价范围

本次评价范围为甘家沟1150车场南翼11601运输巷272米，回风巷246米，高差31.6米，真倾斜36米（共9324m2）范围11601回采工作面。

二.评价依据

根据如下：

1、《煤矿安全规程》（2013版）；

2、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026-2006）

3、《瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法》

4、《防治煤与瓦斯突出规定》。

三.评价过程简述

1、项目可行性分析

根据已采取的防突措施，其措施的控制范围及区域突出危险性预测的瓦斯压力达到《防治煤与瓦斯突出规定》的要求（小于0.6MPa）或瓦斯残余含量小于6立方米/吨，可进行评价。

2、成立评价组及评审组

甘家沟煤矿对11601采煤工作面进行防突专项评价，分别成立了评价组和评审组。

1评价组成员：

组　长：

胡晓珠　　

成　员：

　邓松、杨小鹏、却正友、张显春、柏卫祥

②评审组：

组长：

王良平

成员：

陈天伦、邓彬林

3、项目分工

评价组：

生产技术科负责收集整理工作面瓦斯地质资料，落实工作面检验钻孔的布置，负责资料的收集、整理及报告的编制；通风科负责完善通风系统及防突设施；防突队负责措施落实及贯彻、负责执行好安全防护措施，局部防突措施的实施；负责区域防突措施的实施；安全监察科负责监督各项措施的实施；总工程师负责报告的审核。

评审组：

负责审查并修改报告，提出并落实报告中未完善的措施及资料，交组长审核后定稿。

第一章基本情况

第一节概况

一、地质简况

矿区位于蟠龙盆形向斜南西翼。

矿区整体呈一单斜构造，地层总体走向近南北向，倾向东，地层倾角一般52-60°，平均倾角56°。

局部见小的挠曲现象，矿区内未见落差大于10m的断裂构造，但在实际的开采过程中2m至5m的构造较发育，地质构造程度属于中等复杂。

二、煤层赋存简况

区内主要含煤地层为上二叠统龙潭组（P3l）是井田内的含煤岩系，主要为浅灰色、灰色及深灰色，、薄至中厚层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、炭质泥岩和煤层，平均厚度为240m，含煤9层，煤层总厚15.25m，含煤系数6.5%，该含煤系地层从上到下有可采及局部可采煤层5层，平均总厚度10.58m，可采煤层含煤率4.41%，分别为M10、M14、M16、M19和M25煤层。

三、矿井瓦斯赋存

本矿井属生产矿井，参考贵州永风矿山科技服务有限公司提供的《水城县甘家沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书》，M16煤层原始瓦斯含量为10.54m3/t。

根据贵州省能源局文件（黔能源发[2012]514号）“关于六盘水市煤炭局《关于煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定结果的报告》的批复”相对瓦斯涌出量为29.2m3/t，绝对瓦斯涌出量为2.99m3/min,结论为煤与瓦斯突出矿井。

根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件“黔安监管办字[2007]345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》”，本矿井处于煤与瓦斯突出危险性区域，按煤与瓦斯突出矿井进行管理。

四、开拓开采

全矿井划分为三个水平三个采区。

水平标高为一水平+1150m以上，二水平+1000～+1150m之间，三水平+850～+1000m之间，矿井采用平硐斜井开拓。

该矿井全区范围内可采煤层5层：

分别是M10、M14、M16、M19及M25煤层。

可采煤层M10、M14、M16、M19及M25煤层层间距分别为25m、12m、50m和10m。

五、矿井通风

矿井采用机械通风，矿井通风方式为中央分列式，通风方法为抽出式通风；主通风机采用FBCDZ-6-№18B-2型防爆轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，额定风量50-85m3/s，负压900-3000Pa，配套电机功率2×110w，反风方式通风机反转反风。

目前矿井总进风量1944m3/min,主扇排风量2315m3/min；11601采用全风压通风方式，新鲜风流主平硐经11601运输巷进入工作面，乏风经11601回风巷至南翼专用回风上山进入回风斜井，由回风斜井排出地面，具有独立的回风系统，工作面计划配风量350m3/min。

六、其他安全条件

根据贵州省煤田地质实验室2010年8月13日和2013年12月31日出具的水城县甘家沟煤业有限公司M10、M14、M16、M19及M25煤层煤尘爆炸性鉴定报告：

M10、M14、M16、M19及M25煤层均有煤尘爆炸危险性。

第二节矿井瓦斯抽放系统

矿井现安装有两台2BEC-403型水环式高负压真空泵瓦斯抽放泵,转速490r/min，吸入绝压40hpa，流量118.7m3/min,电机动率：

160KW。

管径450mm，长度1300m；安装有两台2BEC-402型水环式低负压真空泵瓦斯抽放泵,转速490r/min，吸入绝压200hpa，流量115.2m3/min,电机动率：

132KW。

管径395mm，长度1243m；

泵站实际抽放负压为15～28KPa，流量25.4m3/min（纯量为2.92m3/min），平均浓度为11.5%。

抽放管管径为450mm,抽放管路敷设由瓦斯抽放站→风井口→回风斜井→总回风平巷→南翼专用回风上山→11601运输巷抽放钻场。

第三节工作面情况

一、工作面名称

11601采煤工作面。

二、工作面概况：

该面位于+1150m水平一采区南翼，即11601采面回风巷在+1200水平，11601运输巷+1150m水平，南起井田边界，南至北回风上山。

具体位置及井上下关系见表。

工作面位置及井上下关系表

水平名称

+1150m

采面名称

11601回采工作面

地面标高

+1375m-+1150m

井下标高

+1189.4m-+1158.7m

地面的相对位置

对应地面位于木城村三组单面斜坡地段

回采对地面设施的影响

回采将引起地表水渗漏

井下位置及与四邻关系

该面位于+1150m水平1采区南翼，11601回采工作面，上限+189.4m，下限+1158.7m，南起北回风上山，南至井田边界。

走向长度（m）

246

倾斜长度（m）

36.4

面积（m²）

9324

三、工作面与地表关系

根据井上下对照图，该掘进工作面地表无建筑物及其它设施，为荒山坡

四、回采情况

工作面布切眼后卧地沟安架（支架接长形成回风巷超前支护），工作面爆破落煤、破矸，人工攉煤，工作面采用搪瓷溜槽自溜运煤，回风巷架头安架与架尾撤架循环往复，运输巷人力推车装运，采用1吨侧卸式U型矿车运输。

五、工作面通风情况

11601采煤工作面采用U型通风方式：

地面新鲜风→主平硐→+1150水平车场→11601运输巷→11601采煤工作面→11601回风巷→南翼回风上山→总回风斜井→风井口地面

六、评价区域概况：

本次评价范围为1150南翼11601运输巷272米，回风巷246米，高差31.6米，真倾斜36米（共9324m2）范围。

七、煤层赋存及构造情况

该巷道煤层赋存较为稳定，结构简单。

煤厚1.50～1.52m，平均厚度为1.50m，煤层平均倾角56°，上距M19煤层采空区50m。

煤层内层节理发育，透气性较好，属容易抽放煤层。

通过保护层11401采面开采和11601运输巷施工的顺层抽放钻孔探明情况，评价区域范围内无大的断层、褶曲等构造存在。

第四节瓦斯情况

一.矿井瓦斯情况

本矿井属生产矿井，根据国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯等级鉴定规范》（AQ1025—2006）的规定标准要求，依据《甘家沟煤矿安全专篇》采用的分源预测法计算，M16煤层瓦斯含量平均为10.54m3/t。

二、工作面瓦斯赋存

采取区域预抽防突措施控制范围内瓦斯赋存量计算。

1、煤层原始瓦斯含量

1150水平1150南翼11601采煤工作面原始瓦斯含量为10.54m3/t（数据由《水城县甘家沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计》提供）。

2、区域预抽防突措施控制范围内煤层储量：

（1）煤层煤炭储量按下式计算

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1.45。

则：

V=（272+246）×36÷2×1.45=13520t

（2）11601工作面区域煤层气资源量M16

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—围岩瓦斯涌出系数,取1.15。

则Q气＝13520×10.54×1.15

　　　＝163873.5m3

（3）条带设计抽采量

Q原=V×（10.54-6）

=13520×4.54

=61381m3

（4）设计带条瓦斯抽采率

Q率=Q抽÷Q原×100％

=61381÷163874×100％

=37％

因此，1150水平11601采煤工作面区域预抽防突措施控制范围内煤层储量为13520t，瓦斯储量为163873.5m3。

所以本次评价范围内的煤层气资源量为Q气=163873.5m3

第五节其它

一、防突机构

甘家沟煤矿成立了瓦斯管理作为专职的防突机构，共25人。

其中管理人员5人，材料员1人、钻探工7人、封孔工2人、取样工2人、防突考察工2人、抽放泵工2人、管路安装及杂工4人。

二.防突管理

矿井建立了《甘家沟煤矿防治煤与瓦斯突出管理制度》，在制定年度、季度和月度生产作业计划同时制定防突计划，并按计划认真组织落实。

在掘进前严格执行考察批掘制度，甘家沟煤矿采用钻屑指标法进行局部防突考察。

具体操作方法为：

1、考察方法

1）考察孔的布置及深度

用风（电）煤钻沿煤层走向打6个直径为42mm，单孔孔深为10-10.5m的钻孔，孔口位于巷道煤层的软分层中，第一个在采煤工作面的上出口或者是下出口15米处施工第一个孔，以后每间隔10施工一个孔，不足15米大于10米补打一个钻孔。

以最浅孔位置在中心线的投影保留不少于2m的超前距离，进行批采。

11601采面M16煤层考察孔设计图。

2）考察采用钻屑指标法

⑴K1值，从第二米开始测定，每两米测定一次。

⑵钻屑量：

Sa（kg/m），从第一米起测定，以后每米一次；

最大钻屑量

危险性

Kg/m

ml/（g.min1/2）

≥6

≥0.5

突出危险工作面

<0.5

无突出危险工作面

3）需说明的几个问题

⑴尽量把考察孔布置在软分层内。

⑵若煤层走向发生变化时，遇地质构造等原因，考察孔参数根据现场的实际情况作相应的调整。

⑶考察时防突考察工负责布置考察钻孔，收集各项参数并做好记录；掘进工负责施工钻孔；现场必须有安检员和瓦检员监督整个考察的全过程。

考察结束后所有参与考察及监督人员必须在考察原始记录上签字并对所测参数负责。

只有经效果检验当K1、钻屑量值均小于临界值时，方可认定措施有效。

当消除突出危险性效果验证指标超标时，消除突出危险性效果验证人员必须立即通知现场施工队长立即停止施工，撤出人员，并立即向矿调度汇报，采取消突措施并经验证有效后方可允许恢复施工，否则不得进行回采作业。

3.防突培训

通风科管理人员、抽放工、防突考察工均由矿组织培训。

防突考察工的培训内容包括防突考察操作技能、防突基本知识、防治煤与瓦斯突出的规章制度、突出的危害及规律、区域和局部防突措施及突出预兆等。

现有防突考察工2人，钻工7人，管路安装及维护工2人，都经考试取得合格证。

四.突出事故应急预案

甘家沟煤矿已按《防治煤与瓦斯突出规定》编制2015年度《防治煤与瓦斯突出专项应急预案》，本预案符合有关规定，适用于本工作面。

第二章区域综合防突措施

第一节区域防突预测

甘家沟矿井自建矿以来，未发生过煤与瓦斯突出动力现象。

根据煤炭科学研究总院沈阳分院提供的《甘家沟煤矿M16号煤层瓦斯基本参数测定及突出危险性鉴定报告》。

依据《甘家沟煤矿安全专篇》采用AQ1018-2006标准中的分源预测法预测矿井煤层瓦斯含量，取M16号煤层10.54m3/t，大于煤层瓦斯含量6m3/t的防突规定，因此，必须采取区域防突措施。

1150南翼M16煤层垂深225m，M16号煤层瓦斯含量平均为10.54m3/t；瓦斯压力平均为0.28MPa。

残余瓦斯含量大于6m3/t，根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定及《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1026—2006）的要求，该工作面煤层段预测为突出危险工作面。

第二节区域防突措施

一、开采保护层

1、保护层的确定

根据矿井一采区实际情况，可采及局部可采煤层有5层，分别为M10、M14、M16、M19、M25煤层，在甘家沟煤矿矿界范围矿准采标高内各煤层之间的层间距最大为50m，M14与M16煤层实际层间距为10m。

根据矿井开采实际，选择M14煤层作为保护层开采对下覆煤层起到很好保护作用。

选择的煤层开采顺序既符合煤层开采设计要求又能满足保护层开采的合理性，满足优先选择上保护层的选择原则是合理的。

根据水城县甘家沟煤矿实际情况，一采区标高+1200水平以上的M10、M14、M16、M19、M25煤层已全部采空，+1150水平南翼M10、M14已经采空，对1150南翼M16煤层开采起到一定的保护作用。

二、顺层钻孔预抽瓦斯

根据已探明的地质情况，11601采煤工作面采用运输巷施工顺层钻孔预抽煤层瓦斯的方法作为区域防突措施的补充措施。

在11601运输巷沿煤层倾斜方向每隔5米施工一个抽放钻孔，抽采半径为3m（查资料，根据煤层透气性系数确定），钻孔直径为75mm（或65mm），共设计54个钻孔，终孔间距5m，钻孔倾角在52—60°之间，最短孔设计深25m，最长设计孔深30m。

终孔点离11601回风巷不少于5米。

详见：

11601运输巷顺层抽放钻孔设计图（附后）

施工方法：

1、采用ZDY-125型钻机施工钻孔，采用马丽散封孔工艺（或其它方法）进行封孔。

2、钻孔方位、倾角放线工作由地测人员进行现场标定；

3、钻孔施工深度达到设计要求，若达不到设计要求的，必须补打。

4、钻孔施工现场必须悬挂经审查签字的设计图牌板，否则不得施工。

5、严格执行打一封一连一抽一的原则，封孔深度不小于8m。

1、钻孔施工情况

抽放钻孔于2015年4月19日夜班开始施工，于2015年5月8日夜班竣工。

共有54个抽放钻孔，根据所施工的顺层抽放钻分析，钻孔能完全控制整个11601回采区域。

详见；11601运输巷顺层抽放钻孔竣工图。

2、瓦斯抽放情况

抽放钻孔于2015年4月19日夜班开始施工，于2015年5月8日夜班竣工。

抽放钻孔于2015年4月22日早班开始主体接抽，抽放负压为15～21Kpa,抽放浓度为4～18%，载止2015年5月9日抽放瓦斯纯量为90978m3。

表11601运输巷顺层抽放钻孔抽放量统计表

序号

观测日期

孔数

负压

kPa

浓度%

纯流量

备注

总孔

评价

m3/min

5.1

18.21

8.41

0.07

5443

5.9

15.69

6.89

0.06

4666

合计

90978

钻孔由通风科设计严格按设计进行施工，由生产技术科和安全监察科现场验收钻孔，所施工的钻孔真实有效。

11601运输巷顺层抽放钻孔控制回采工作面评价范围内共抽放瓦斯90978m3,剩余72896m3。

瓦斯抽放量根据实际测定所得，该数据真实有效。

（1）瓦斯抽采率的计算

V率=Q抽÷Q原×100%

=90978÷163873.5×100%

=56%

（2）残余瓦斯含量计算

W=（Q原-Q抽）÷V

=（163873.5-90978）÷13520

=5.4m3／t

第三节区域措施效果检验

为确保施工过程中的安全，在掘进前必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行区域措施效果检验。

一、检验单元划分

回采工作面区域防突措施效果检验应根据回采工作面区域煤层赋存的不同、防突措施的不同、采取防突措施的时间不同、地质单元的不同及其他特殊情况进行检验单元划分，但11601回采工作面回采段以上项目基本相同，故本次评价按一个单元进行区域防突措施效果检验。

二、检验方法的确定

本次评价采用沿11601采面走向的区域每隔30—50米沿煤层倾斜方向施工一个取芯钻孔，测定11601采面回采区域的煤层残余瓦斯含量和残余瓦斯压力，实测值作为区域措施效果检验主要指标。

三、检验的实施

本次评价采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置实际测定1150水平一采区11601回采工作面煤层残余瓦斯含量及压力。

（一）DGC瓦斯含量直接测定装置工作原理

DGC型瓦斯含量直接测定装置其工作原理为：

通过向煤层施工取芯钻孔，用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出，选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中；井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录，利用公式进行瓦斯损失量W1的计算；把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸，测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21，与井下测量的瓦斯解吸量W2计算煤芯瓦斯解吸量W2；称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸，并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3，则可解吸瓦斯含量Wm为：

Wm=W1+W2+W3。

采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc，则可得出煤层瓦斯含量W＝Wm+Wc。

（二）检验前的准备

取样钻孔施工前关闭钻场抽放支管的阀门，使工作面处于全部停抽状态，8小时后开始施工取样钻孔。

（三）检验钻孔布置

11601回采工作面已开采M14煤层保护层为区域防突措施，但由于开采M14煤层是无煤柱开采，未能及时进行开采保护层的区域防突措施效果检验。

为此矿井只有对本煤层顺层深孔抽放区域防突措施进行效果检验，以预抽区域的煤层残余瓦斯压力和残余瓦斯含量为主要指标进行措施效果检验。

对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应符合《防治煤与瓦斯突出规定》第五十三条要求的程序确定的临界值进行评判。

在确定前可以按照如下指标进行评判：

可采用残余瓦斯压力指标进行检验，如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料，也可根据残余瓦斯含量进行检验，并且煤层残余瓦斯压力小于0.6MPa和残余瓦斯含量小于6m3/t的预抽区域为无突出危险区，否则，即为突出危险区，预抽防突效果无效。

回采工作面对无突出危险区进行的区域验证有：

钻屑指标、复合指标法、R值指标法、其他经试验证实有效的方法。

本次采用钻屑指标法。

根据区域防突措施抽采钻孔的抽采影响范围和抽采过程中测定的钻孔抽采参数计算区域瓦斯抽采率，当抽采率不小于30%或抽采时间不少于3个月时，进行区域措施效果检验。

根据《防治煤与瓦斯突规定》第五十二条第二款规定，采用钻屑瓦斯解吸指标法进行效果检验。

对顺层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行验证时，根据《防治煤与瓦斯突规定》和11601采面的实际情况至少布置5个检验测试点，根据11601运输巷顺层抽放钻孔竣工图，钻孔布置在抽放的空白带并且距11601回风巷不少于10米。

经检验，当煤层残余瓦斯压力大于0.6MPa或残余瓦斯含量大于6m3/t时，则为危险区，继续执行区域防突措施，当煤层残余瓦斯压力小于0.6MPa或残余瓦斯含量小于6m3/t时，则为无危险区，视为区域性防突措施有效，方可继续回采。

本次评价共布置5个测点。

二、钻孔参数表如

钻孔参数表如下所示。

表2-5-1出钻孔参数表

孔号

孔径（mm）

孔深（m）

方位角（°）

倾角（°）

270

（四）检验过程

按照DGC瓦斯含量直接测定装置说明书的要求，在采煤工作面瓦斯抽放支管关闭8小时后，方可施工取样钻孔。

因此，我矿于2015年8月3日早班7:

00到2015年8月4早班15:

20共施工了5个钻孔，每个钻孔施工结束40min内完成取样装入煤样筒，装煤样过程不超过30min。

4日早班恢复11601采煤工作面抽放。

4日早上10:

00将煤样送到贵州万海隆矿业股份有限公司矿井灾害防治技术实验室化验。

取样实际钻孔详见“11601回采工作面取样钻孔竣工图”（附件）。

表1效果检验钻孔参数表

孔号

孔径（mm）

孔深（m）

方位（°）

倾角（°）

265

275

（五）检验结果

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十二条和瓦斯抽采AQ标准规定，结合我矿实际情况，以开采保护层区域的煤层实测残余瓦斯压力和残余瓦斯含量为主要评价指标，临界值以下表为取值原则。

验证指标的取值原则

验证指标

主要验证指标

辅助验证指标

残余瓦斯压力

（MPa）

残余瓦斯含量

（m3/t）

工作面瓦斯预抽率

（％）

规定

＜0.6

＜6

≥30

验证取值原则

最大值

平均值

1、残余瓦斯含量

Q余=Q气-Q抽

=163874-90978

=72895m3

吨煤瓦斯残余含量则为

Q残=Q余÷V

=72895÷13520

=5.39m3／t

11601工作面回采煤层段评价区域最大残余瓦斯含量理论值为5.39m3/t，实验室实测11601回采工作面M16O煤层段评价区域最大残余瓦斯含量为4.8142m3/t，小于煤层瓦斯含量6m3/t的临界值，无突出危险性。

1号孔瓦斯含量4.5176m3/t，2号孔瓦斯含量4.7421m3/t，3号孔瓦斯含量4.8142m3/t，4号孔瓦斯含量4.4135m3/t,5号孔瓦斯含量为4.6174m3/t

2、残余瓦斯压力

通过对11601回采工作面M16煤层段施工的打孔取芯测得的瓦斯压力最大值为0.28MPa，小于煤层残余瓦斯压力0.6MPa的临界值，无突出危险性。

残余瓦斯压力检测表

工作面名称

孔号

测定日期

残余瓦斯压力（MPa）

最大值（MPa）

检测人

11601采面

2015.8.1

0.28

张程

刘章凡

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