211901采面区域防突措施效果评价报告.docx

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211901采面区域防突措施效果评价报告

目录

前言2

1矿井概况3

1.1矿井地理位置及矿区范围3

1.2矿井地质概况3

1.3其他技术开采条件6

1.411901采面布置概况6

1.5采煤工艺7

1.6采面通风及瓦斯情况7

2区域防突措施7

2.1突出危险性预测7

2.2区域防突措施7

2.3区域防突措施效果检验9

2.4区域验证11

4局部防突措施11

511901采煤工作面防突措施效果评价结论12

6问题及建议12

前言

水城县阿佐煤矿行政区划属水城县陡箐乡，其采矿许可证载明生产规模为30万吨/年，设计生产能力为15万吨/年，矿井在实际生产中遵照（国发〔2016〕7号）《国务院关于煤炭行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》精神组织生产，实际生产能力为10万吨/年。

该矿井采用平硐+斜井开拓，共布置有三条井筒（主斜井、副平硐和回风斜井），整个矿井划分为二个水平（+1340m、1205m），一水平划分为一个采区，即F2断层以北+1340m以上为一采区。

二水平划分为二个采区，F2断层以北+1205m标高以上划分为二采区。

F2断层以南+1205m标高以上划分为三采区。

矿区范围内有K15、K16、K17、K19、K25可采煤层，赋存于二叠系上统龙潭组（P2l）含煤岩系之中，煤系地层走向为南北向，倾向为西东向，倾角60°（实际揭露的K19平均倾角70°）。

一采区范围内的K15、K16煤层已基本采空，布置在K19煤层中的11901采煤工作面已于2005年前形成，现正在修复11901运、回两巷以达到回采条件。

根据贵州省能源局文件：

黔能源煤炭[2012]484号，关于六盘水市能源局《关于上报我市六枝、水城、钟山2012年度地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告》的批复，水城县阿佐煤矿为突出矿井，矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。

在布置11901采煤工作面的过程中，本矿严格执行两个“四位一体”综合防突措施，本次评价通过对11901采面区域防突措施实施及防突效果的分析，水城县阿佐煤矿11901采面执行的区域防突措施有效。

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，2016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

阿佐煤矿位于贵州省六盘水市东南方向，北岩湾背斜东翼，属水城县陡箐乡所辖，距六盘水市中心直距38km。

矿区共有4个拐点圈定，矿区东西倾斜长平均约0.196km，南北走向长平均约1.736km，矿区面积为0.34km2，采矿标高为1405m—1205m。

1.2矿井地质概况

1.2.1地层

阿佐煤矿区内出露地层为上二叠统峨眉山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴、大隆组（P3c+d）；三叠系下统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）。

现将本区地层由老至新分述如下：

1、二叠系上统（P3）。

1）、峨眉山玄武岩组（P3β）：

出露于矿区南西角，主要为暗灰、暗绿色致密块状玄武岩，具气孔状、杏仁状构造。

厚度大于40米。

2）、龙潭组（P3l）：

为本区的主要含煤地层，由粘土岩、泥岩、细砂岩、粉砂岩、煤层组成，按岩性及含煤组组合特征，可划分为三段。

本组与下伏地层为假整合接触。

第一段（P3l1）：

灰色-深灰色薄至中厚层泥质粉砂岩，粉砂质粘土岩夹灰黄色细砂岩、粘土岩及1-2层薄煤层，煤层薄均不可采。

该段厚50-52米。

第二段（P3l2）：

灰色、黄灰色粉砂岩、细砂岩、粘土质粉砂岩夹泥岩、粘土岩，产植物化石及碎片。

含煤2-3层，煤层薄均不可采。

此段厚76-78米。

第三段（P3l3）：

灰色、浅灰色、黄灰色薄层中厚层粉砂质泥岩、粉砂岩夹细砂岩、泥岩、粘土岩、薄层菱铁矿、煤层及煤线，产植物化石及碎片，底部常以一套灰色厚层细砂岩作为本段的分层标层。

本段含煤5-8层，其中K16、K17、K19、K25煤层全区可采，K15、K18煤层局部可采，其余煤层均不可采；K16煤层厚1.70-2.00米，平均1.85米，结构单一；K17煤层厚1.50-2.50米，平均2.00米，结构单一；K19煤层厚2.95-3.15米，平均3.05米，结构单一；K25煤层厚2.90-3.10米，平均3.00米，常含0.10米左右的粘土岩夹矸。

此段厚90-92米。

3）、长兴、大隆组（P3c+d）：

暗绿色、灰色粉砂质泥岩夹粉砂岩、泥岩、泥灰岩、灰岩及薄煤层或煤线，煤层均不可采，顶部常见一套灰色泥灰岩与飞仙关组分界。

底部以一层灰色灰岩与龙潭组分界。

本组厚29-30米。

与上覆地层为假整合接触。

2、飞仙关组（T1f）

1）、飞仙关组第一段（T1f1）：

青灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩夹泥质粉砂岩、泥岩，含瓣鳃类及腕足类化石，厚60-62米。

2）、飞仙关组第二段（T1f2）：

紫红色、暗紫粉砂岩、粉砂质泥岩夹细砂岩、泥岩及灰岩薄层，含瓣鳃类化石，厚度大于100米。

3、第四系（Q）：

褐黄色、黄灰色坡残积、洪积红粘土、粉质粘土、淤泥质粘土。

厚度0-5米，主要分布在山间凹地、沟谷之中。

。

1.2.2煤系地层的含煤性

矿区内含煤地层为二叠系上统龙潭组，厚度平均为300m；含可采煤层5层（K15、K16、K17、K19、K25煤层），可采煤层累厚14.01m，可采含煤系数4.7%。

可采煤层露头矿区西部出露。

1.2.3地质构造

（1）断层

区内无大断层通过，但小断层较发育，对该矿有影响的断层有F1、F2、F3、F4、F5及F6，现分述如下：

F1断层位于矿界南部，其走向90～270度，倾向180度，倾角82度，断距25米，属正断层，该断层在浅部将K15、K16、K17、K19、K25煤层错段，其破碎带内含地下水，断层导水性中等。

F2断层横穿矿区南东部，断层走向80～260度，倾向170度，倾角84度，属正断层，断距120米，断层破碎带（影响带）约150米，破碎带富含地下水，断层导水性中等；

F3断层横穿矿区南东部，断层走向70～250度，倾向160度，倾角84度，属正断层，断距15米，断层破碎带（影响带）约30米，破碎带富含地下水，断层导水性中等；

F4断层横穿矿区南东部，断层走向160～340度，倾向250度，倾角80度，属正断层，断距约10米，断层破碎带（影响带）约30米，破碎带富含地下水，断层导水性中等；

F5断层横穿矿区南东部，断层走向160～340度，倾向250度，倾角82度，属正断层，断距15米，断层破碎带（影响带）约30米，破碎带富含地下水，断层导水性中等；

F6断层横穿矿区南东部，断层走向160～340度，倾向250度，倾角86度，属正断层，断距15米，断层破碎带（影响带）约30米，破碎带富含地下水，断层导水性中等。

（2）褶曲

区内未发现次一级褶曲。

（3）陷落柱

目前区内未发现陷落柱。

（4）剥蚀带

根据阿佐煤矿现有工程（老硐），煤层剥蚀带以风（氧）化为主，呈垂向分带，其深度受水面、岩性、构造、地貌等因素制约，垂深一般30-50m，矿体及围岩风化剥蚀一般，铁染现象普遍，原岩颜色由灰色、深灰色等变为土黄、褐黄、砖红等杂色。

1.2.4煤层

区内含煤岩系属二叠系上统龙潭组（P2l），地层总厚度147～360m，平均厚度300m，在阿佐煤矿区范围内有可采煤层K15、K16、K17、K19和K25。

煤系地层走向为南北，倾向为西东向，倾角60°。

煤层均较稳定，总体无大的变化。

矿区范围内各开采煤层露头线位于矿区范围北部，煤层风氧化带深度30～50m。

可采煤层特征表见下表：

可采煤层特征表

煤层

编号

煤层平均厚度（m）

煤层倾角（°）

煤层平均间距（m）

容重

（t/m³）

煤层结构

煤层

稳定性

顶底板岩性

顶板

底扳

K15

1.98

60

13

1.40

无夹矸

稳定

粉砂质、泥岩

粘土岩

K16

3.30

1.40

无夹矸

稳定

粉砂岩

粘土岩

18

K17

3.20

1.40

无夹矸

稳定

泥岩

粘土岩

24

K19

3.25

1.40

含一层0.50m夹矸

稳定

粘土质粉岩

粘土岩

39

K25

2.28

1.40

含一层0.60m夹矸

稳定

粉砂岩

粘土岩

1.3其他技术开采条件

1.3.1矿井瓦斯

瓦斯等级鉴定：

根据贵州省能源局文件，黔能源煤炭[2012]484号，关于六盘水市能源局《关于上报我市六枝、水城、钟山2012年度地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告》的批复，水城县阿佐煤矿为突出矿井。

矿井按突出矿井设计与管理，矿井已设置防突机构，编制了矿井专项防突设计，建立了防突管理制度和各级岗位责任制。

突出危险性鉴定：

根据中国矿业大学开采与安全教育部重点试验室2009年提供的《水城县阿佐煤矿K15、K16号煤层突出危险性鉴定》报告，K15、K16号煤层在鉴定范围内的+1340m以上无突出危险性。

1.3.2煤尘爆炸性及自燃倾向性

根据规则煤田地质局实验室2004年8月提供的《阿佐煤矿煤尘爆炸性性鉴定报告》及《阿佐煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告》，阿佐煤矿K15、K16、K17、K19、K25煤层煤尘具有爆炸性，矿井按煤尘有爆炸性进行设计和管理；阿佐煤矿K15煤层属于三类不易自燃煤层，K16、K17、K19、K25煤层属于二类（自燃煤层），矿井按自燃煤层进行设计和管理。

1.3.3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，暂按无冲击地压危险考虑。

1.3.4地温情况

本井田无地温异常现象，属于正常地温矿井。

1.411901采面布置概况

1.4.1采面布置

11901采面布置于矿井一采区南翼的K19煤层中，此区域实际揭露的K19煤层平均倾角为70°，平均煤厚3m。

11901采煤工作面已于2005年前布置完成，采面沿走向可采范围北至井筒保护煤柱，南至F3断层，沿倾向可采标高由+1341m~+1386m。

现正在修复11901运、回两巷以达到回采条件。

本矿计划11901运输巷沿走向修复250m，回风巷修复240m。

采面布置情况见水城县阿佐煤矿采掘工程平、剖面图。

1.4.2邻近层开采情况

根据本矿实际调查采空区情况，一采区范围内的K15、K16号煤层已全部采空。

11601采面2016年7月采至停采线，实际揭露的K17煤层与K16煤层间距为1.5m，间距较小，现11601采空区处于不稳定阶段，不适合在K17煤层布置采掘工作面。

为避免矿井采掘失调，现正在修复11901运、回两巷以达到回采条件。

1.5采煤工艺

11901采煤工作面采用十字镐人工落煤，人工装车运输，柔性掩护支架支护，全部垮落法管理顶板。

1.6采面通风及瓦斯情况

2005年，11901采煤工作面形成全负压U型通风，具有独立可靠的通风系统。

2016年，采面两巷变形严重，断面达不到回采条件，启闭后正在实施两巷维修，启用了局部通风。

根据矿井2016年7月份瓦斯记录日报，11901回风巷回风流中最大瓦斯浓度为0.18%，风量为310m3/min,瓦斯涌出量为0.56m3/min；11901运输巷回风流中最大瓦斯浓度为0.19%，风量为270m3/min,瓦斯涌出量为0.51m3/min。

2区域防突措施

2.1突出危险性预测

矿井未委托具有突出危险性鉴定资质的单位对K19煤层进行突出危险性鉴定，根据2012年瓦斯等级鉴定，阿佐煤矿为突出矿井。

在K19煤层中进行采掘作业时，采掘工作面按突出煤层进行设计和管理，需执行区域防突措施。

2.2区域防突措施

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十五条之规定，区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类，根据矿井实际，矿井可采煤层有5层，分别为K15、K16、K17、K19、K25煤层。

通过搜集查阅煤矿老系统有关技术资料并结合矿井开采实际，K15、K16煤层在矿井一采区南翼的F3断层以北+1340m标高以上已开采完毕。

K15煤层（11501采面）开采时间：

2008年1月起至2010年6月止；开采范围：

倾斜长度约60m，标高+1340～+1395m，走向长度为主斜井以南310m（井筒保护煤柱20m）。

K16煤层（11601采面）开采时间：

2010年8月起至2016年7月止；开采范围：

倾斜长度约60m，标高+1340～+1395m，走向长度为主斜井以南260m（井筒保护煤柱20m）。

2005年在K19煤层中布置11901运输巷及回风巷过程中，没有出现煤与瓦斯动力现象。

矿井实际揭露的K15煤层与K19煤层层间距为30m，11501采面停采时间超过3个月，11901采面开采标高为+1340m～+1386m,走向长度为主斜井以南250m，实际可采长度为240m。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十八条规定计算，11901采面沿倾向、走向及垂距均在K15煤层采空区保护范围内。

在矿井一采区南翼的K19煤层进行采掘活动可采取保护层开采作为区域防突措施。

K15对应K19煤层垂直高度保护表

K15（11501采面～K15煤层老窑）

保护标高

K19（11901采面）

开采上限标高

+1450m

+1436m

+1386m

开采下限标高

+1340m

+1315m

+1340m

K15对应K19煤层走向长度保护表

K15（11501采面）

保护长度

K19（11901采面）

走向长度

290m

250m

240m

K15与K19煤层之间的层间距为30m、已开采的K15煤层对下伏K19煤层起到很好保护作用（K19煤层解放范围详见《K15煤层采空区分布及K19煤层解放范围分布图》）。

2.3区域防突措施效果检验

2.3.1煤层残余瓦斯含量测定

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十八条规定，已开采保护层的煤层防突措施效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量的实测值。

本矿在11901回采工作面形成后，对采面区域煤层进行残余瓦斯含量测定，测定方法为解吸瓦斯含量法。

本矿残余瓦斯含量测定采取沿采煤工作面推进方向每间隔30m布置1个检验测试点。

本矿于2016年7月11日至7月18日于11901运输巷选取7个取样点取样测定残余瓦斯含量，取样点位置见图2-1。

根据《水城县阿佐煤矿煤层瓦斯含量测定报告单》，11901采面测定的煤层瓦斯含量从1号检验孔至7号检验孔的残余瓦斯含量分别为2.2327m3/t、2.0079m3/t、3.9521m3/t、4.0052m3/t、3.0845m3/t、3.0913m3/t、3.0842m3/t（报告单详见附件），测定的最大瓦斯含量为4.0052m3/t，小于6m3/t，11901采面执行的区域防突措施有效。

2.3.2煤层残余瓦斯压力测定

本矿在11901回采工作面两巷维修期间，对采面区域煤层进行瓦斯压力测定。

采取沿采煤工作面推进方向每间隔30m布置1个检验测试点。

本矿于2016年7月20日在11901运输巷选取7个取样点取样测定瓦斯压力，取样点位置见图2-1。

钻孔于2016年7月21日开始测压，测压结果详见下表：

检验时间

1#（MPa）

2#（MPa）

3#（MPa）

4#（MPa）

5#（MPa）

6#（MPa）

7#（MPa）

2016.7.21

0.06

0.07

0.07

0.05

0.08

0.06

0.09

2016.7.22

0.09

0.08

0.09

0.07

0.09

0.08

0.10

2016.7.23

0.10

0.11

0.11

0.08

0.09

0.09

0.12

2016.7.24

0.11

0.11

0.12

0.08

0.09

0.09

0.12

2016.7.25

0.11

0.11

0.12

0.08

0.09

0.09

0.12

2016.7.26

0.11

0.11

0.12

0.08

0.09

0.09

0.12

2016.7.27

0.11

0.11

0.12

0.08

0.09

0.09

0.12

根据现场观测结果，11901运输巷测定的最大瓦斯压力稳定于0.12MPa，小于0.6MPa，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025—2006）标准，评价认为11901采煤工作面执行的区域防突措施有效。

2.4区域验证

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十七条规定，11901回采工作面采用《防治煤与瓦斯突出规定》第七十八条所列的工作面预测方法对无突出危险区进行区域验证时，应当按照下列要求进行：

（一）在工作面进入该区域时，立即连续进行至少两次区域验证；

（二）工作面每推进10～50m（在地质构造复杂区域或采取了预抽煤层瓦斯区域防突措施以及其他必要情况时宜取小值）至少进行两次区域验证；

（三）在构造破坏带连续进行区域验证；

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第五十八条规定，当区域验证为无突出危险时，应当采取安全防护措施后进行采掘作业。

回采工作面在该区域进行首次区域验证时，回采前还应保留足够的区域验证超前距。

只要有一次区域验证为有突出危险或发现了突出预兆，则该区域以后的回采作业均应当执行局部综合防突措施。

3局部防突措施

根据区域防突措施效果检验，11901采面为无突出危险性工作面。

11901回采工作面在首次区域验证或在回采过程中进行区域验证为有突出危险性时，则该区域将采用顺层钻孔预抽煤层瓦斯的局部防突措施，直至验证为消除突出危险后，采取安全防护措施后进行回采作业。

411901采煤工作面防突措施效果评价结论

①煤层瓦斯含量测定结论：

11901采面测定的煤层瓦斯含量从1号检验孔至7号检验孔的残余瓦斯含量分别为2.2327m3/t、2.0079m3/t、3.9521m3/t、4.0052m3/t、3.0845m3/t、3.0913m3/t、3.0842m3/t（报告单详见附件），测定的最大瓦斯含量为4.0052m3/t，小于6m3/t，11901采面执行的区域防突措施有效。

②11901采面测定的最大瓦斯压力稳定于0.12MPa，小于0.6MPa，小于《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条瓦斯压力突出临界值的规定，评价认为11901采面执行的区域防突措施有效。

根据对以上分析，本评价报告认为水城县阿佐煤矿11901采面执行的区域防突措施有效，为无突出危险工作面。

5问题及建议

11901采煤工作面回采中必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》第五十七条的要求执行区域验证。

工作面进行首次验证时，工作面应留足区域验证超前距。

若工作面区域验证时，K1值或者钻屑量任何一项指标超限，必须采取工作面局部防突措施，经过工作面局部防突措施效果检验后，各项检验指标均不超过突出临界值时，采取安全防护措施后方可回采。