兴隆煤矿10901采面消突评价报告.docx

1、兴隆煤矿10901采面消突评价报告贵州元和天成能源有限责任公司兴隆煤矿采煤工作面区域防突措施效果消突评价报告评价工作面名称：10901采煤工作面矿长： 总工程师： 安全矿长： 项目负责人： 报 告 编写： 审核： 报告编写日期：2014年12月17日 项目主要负责人员名单表职务职称签字日期矿 长总工程师安全矿长通风部部长通风部技术员生产技术部生产技术部技术员机运部部长机运部技术员 项目现场施工人员名单表职务及工种职称签字日期通风部副部长防突队队长防突队副队长通风部技术员通风部技术员防突队抽放班长防突队施工人员项目现场监督人员名单表职务及工种职称签字日期安全管理部部长安全管理副部部长通风队瓦斯检

2、查员通风队瓦斯检查员通风队瓦斯检查员安全管理部现场安全员安全管理部现场安全员安全管理部现场安全员目 录一、矿井基本情况 - 4 -（一）矿井位置及交通情况 - 4 -（二）矿井建设及开拓开采情况 - 6 -（三）矿井地质构造 - 6 -（四）开采的K9煤层瓦斯基本参数情况 - 8 -二、区域防突措施的选择 - 9 -（一）区域防突措施的选择 - 9 -（二）区域防突措施的验证 - 10 -三、矿井局部防突措施的选择 - 12 -（一）局部防突措施的选择 - 12 -（二）局部防突措施的效果检验 - 13 -四、评价工作面基本情况 - 13 -1、10901采面概况 - 13 -2、评价区域概况

3、 - 13 -3、评价指标及测算 - 14 -五、区域防突措施验证工程及结果 - 18 -1、区域防突措施工程 - 18 -2、区域防突措施检验结果 - 18 -六、评价结论 - 19 -七、几点要求 - 19 -八、附件 - 20 -矿总工程师意见根据防治煤与瓦斯突出规定中相关规定和要求，在安全管理部的现场监督下，通风部、防突队组织人员对10901采煤工作面现场实测和实验室测定瓦斯含量和压力均低于防治煤与瓦斯突出规定和矿井确定的临界指标值以下。因此认为该工作面采取的区域防突措施有效，在进行局部突出参数（钻屑解析指标K1值和钻屑量S）测定后，若两项指标均不超标，则留3m保护煤柱后同意组织回采，

4、若两项指标超标，则采取小直径（75mm）空眼排放措施进行排放后再次实施两项指标的测定，直到两项指标不超标后留5m保护煤柱后才能组织回采。在回采过程中，由于现场取芯的钻孔深度均在35m50m之间，工作面长度未超过120m，因此每推进50m应在采煤工作面推进方向上再布置1个取芯钻孔再次对采煤工作面中部的残余瓦斯含量和残余瓦斯压力进行测定，作为消突评价的补充，钻孔布置位置为以采煤工作面中线为基本控制线，控制线往上15m布置1个，间隔50m走向往下15m布置另外一个。在回采过程中若出现片帮严重、煤壁外鼓、瓦斯涌出异常（忽高忽低或涌出量突然增大等）、有煤炮声等突出预兆时必须停止作业，组织人员进行认真分析

5、，采取有效措施确保消除突出危险后才能继续组织回采作业。回采前必须完善本工作面的相关安全防护措施，如：设置避难硐室和隔爆设施，安装压风自救和监测监控系统，铺设消防、防尘洒水管路，工作面及设备相对位置配备灭火器，对未回采部分的本煤层瓦斯继续抽放，作业人员随身配戴自救器等。 总工程师签字： 日 期： 2014年12月17日 一、矿井基本情况（一）矿井位置及交通情况大方县普底乡兴隆煤矿位于大方县城北，普底乡沙杠寨一带，距贵阳约159km，距大方县约35km,距黔西县约40km。其中贵阳至黔西为贵毕高等级公路，黔西至普底为三级柏油路，有简易矿山公路约3.0km至普底乡与百纳至黔西三级虽然柏油路相连。交通

6、较为方便。交通位置见图1-1-1。大方县普底乡兴隆煤矿为整合矿井，由原大方县普底乡兴隆煤矿、娃娃洞煤矿、黄坪煤矿整合而成，已依法在2008年取得采矿许可证(采矿权证号为：5200000830545，生产规模9万t/a)。根据贵州省地质矿产勘查开发局一五地质大队编制的贵州省大方县普底乡兴隆煤矿资源/储量核实及勘探报告，整合后矿区由12个拐点圈定，拐点坐标见表1-1-1。矿区地理坐标：东经10550511055230；北纬271050271155。表1-1-1 矿界范围拐点坐标(北京54坐标)拐点编号X坐标Y坐标拐点编号X坐标Y坐标130098003558623573008450355857952

7、300905035586235830085553558544433008850355861559300855335585404430087703558617510300875535585110530083003558592511300920035585050630083753558579012300980035585000矿区面积：1.4615km2 开采标高：16801500m （图一）（二）矿井建设及开拓开采情况按照省六委厅局关于毕节地区八县(市)煤矿整合、调整布局方案的批复意见(黔煤办字200697号)对原兴隆、娃娃洞及黄平三煤矿整合为兴隆煤矿。并于2008年取得采矿证(证号：52000

8、00830545），有效期限2008年7月至2018年7月。矿井原设计变更（以下简称为原设计）于2010年11月编制完成，2010年12月获得贵州省能源局批复: 关于对大方县普底乡兴隆煤矿开采方案设计（变更）的批复（黔能源发2010814号）。2011年3月矿井安全专篇（变更）通过审查，获得贵州煤矿安全监察局毕节监察分局同意批复：关于对大方县普底乡兴隆煤矿安全设施设计（变更）的批复（黔煤安监水字2011032号）。矿井井田面积1.4615km2，开采水平标高浅部1680m，深部1550m，高差130m，目前开采一采区，设计生产能力为30万吨/年，由一个机采工作面和两个掘进工作面达产。 兴隆煤矿

9、目前开采K9煤层，矿井采用斜井开拓方式开拓，中央并列式通风。根据兴隆煤矿矿井瓦斯、二氧化碳等级鉴定报告（2009度）：矿井绝对瓦斯涌出量：3.59m3/min，相对瓦斯涌出量：22.17m3/t；绝对二氧化碳涌出量为0.66m3/t，相对二氧化碳涌出量为4.09m3/t。确定2009年度兴隆煤矿瓦斯等级鉴定为：高瓦斯矿井。在鉴定范围内（标高+1609.1m以上的K9煤层）K9煤层无突出危险性；在鉴定范围内（标高+1589.2m以上的K12煤层）K12煤层无突出危险性，其他煤层未鉴定。根据关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见（黔安监管办字2007345号），大方县位于国家划定的突出矿区

10、范围。因此本矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。（三）矿井地质构造1、地层区内出露地层为二叠系、三叠系及第四系地层，下面从老到新分述如下：1二叠系茅口组第二段(P2m2)：岩性、厚度变化均较大。以底部硅质岩在全区最为稳定；下部以燧石灰岩为主，岩相变化最为显著；上部普遍为浅灰、灰白色生物灰岩。各地剥蚀程度不一，厚0300m。生物群以富含Neomisellina及Neoschwagerina为主，可称“NeomisellinaNeoschwagerina富集带”。2二叠系龙潭组(P3l)：底部主要由灰白、灰色粘土岩、含凝灰质粘土岩及凝灰质粘土岩组成，底部及下部常见茅口顶部硅质岩、灰岩形成的底砾岩或

11、分散砾石，厚34m，是区内黄铁矿的主要产出层位。下部以灰色泥质粉砂岩为主，夹细粒岩屑砂岩、粘土岩、菱铁岩及煤层，常为湖泊沼泽泥炭沼泽湖泊浅海相的完整旋回结构；中部：由粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩及少量细粒岩屑砂岩与煤层组成湖泊沼泽湖泊的完整或不完整(一般厚15m)的陆相旋回层组成，砂岩中普遍夹菱铁质结核或条带，细砂岩岩屑成份普遍以绿泥石、玄武岩为主，少量为长石、石英或炭屑；化石主要为植物，偶见瓣腮类及腕足类，主要有Gigantopteris nicotianaefolia Schenk(烟叶大羽羊齿)、G.dictyophylloides Gu et Zhi(阔叶大羽羊齿)等。上部主要由泥质粉砂岩

12、、粉砂质泥岩、泥质灰岩与煤层组成韵律沉积，以海相旋回结构单元最为发育，夹少量细粒砂岩、菱铁质粉砂岩等。是区内的主要含煤部位，生物群以腕足类、瓣腮类为主，少量为蜓科、有孔虫等，植物不甚发育，主要有腕足类Leptodus richthofeni Kayser(李希霍芬蕉叶贝)、L.nobilis(Waagen)(美丽蕉叶贝)等。从下至上含可采煤层8层，本组平均厚127.77m。其中ZK001厚125.60m，ZK201厚132.59m, ZK101厚74.50m（未出露全）。3二叠系长兴组(P3c)：主要由灰、深灰色中厚层厚层灰岩、燧石灰岩或泥质灰岩组成，常夹黄灰色砂岩、泥质粉砂岩、钙质砂岩等，一

13、般630m。生物群以含蜓Palaeofusulina及有孔虫Colaniella为特征。与下伏龙潭组整合接触。4.二叠系大隆组(P3d): 以灰色薄层至中厚层硅灰岩、硅质岩、硅质页岩为主，时夹砂岩、泥岩，并普遍夹有15层灰绿色斑脱岩化凝灰岩，以富含Pseudotirolites为代表的菊石群的硅质岩，与下伏长兴组整合接触。厚132m。5三叠统系下统夜郎组(T1y):下部由黄、灰、黄绿、灰绿色薄至中厚层泥岩、砂质泥岩组成，厚9163m，含Claraia wangi(Patte)；中部浅灰、灰、深灰薄至中厚至厚层泥质灰岩夹少量泥灰岩，灰岩、鲕状灰岩，总厚78394m，含Claraia aurita

14、(Huer)；上部由暗紫色夹灰绿色薄至中厚层粉砂质泥岩、砂质泥岩、泥岩，夹暗紫色、少量灰绿色薄至中厚粉砂岩、泥质粉砂岩、钙质粉砂岩及灰、深灰、紫灰等色薄至中厚层粉砂质灰岩、泥质灰岩、泥灰岩、蠕虫状灰岩等组成，其中暗紫色粉砂质泥岩及粉砂岩等常含灰绿色粉砂质层纹及条带，厚63388m。富含瓣腮类Eumorphotis multiformis Bittner、Claraia aurita(Hauer)等。矿区未见顶。6第四系(Q)：主要分布于龙潭组及夜郎组出露区域，特别是在地形较缓地带连续分布，其它区域分布零星，岩性为泥砾、砂砾、粘土及砂、砾石等残积及冲积层，与下伏地层呈角度不整合,厚08m。K9煤

15、层：顶板岩性主要为粉砂质粘土岩、细砂岩，厚度25.00m，平均18.50m，从勘查区内生产煤窑及小煤窑调查，凡是煤层直接顶板为粉砂岩者，稳固性较好，顶板易于管理，周期性来压明显而且比较严重,属类不易冒落顶板至易冒落顶板；顶板粉砂岩饱和抗压强度为56.26MPa，抗拉强度为4.51MPa，块体密度2.95g/cm2,天然含水量1.89%。据岩土工程勘探规范:饱和单轴抗压强度Rc=6030为较坚硬岩,因此K9煤层顶板岩石应为较坚硬岩类。（四）开采的K9煤层瓦斯基本参数情况根据贵州省地质矿产勘查开发局一五地质大队编制的贵州省大方县普底乡兴隆煤矿资源/储量核实及勘探报告，井田可采煤层的瓦斯含量（CH4

16、）为: K5煤层1.565 ml/g.r；K6煤层1.85ml/g.r；K7煤层1.63 ml/g.r；K9煤层0.626 ml/g.r；K10煤层2.818 ml/g.r；K11煤层0.903 ml/g.r；K12煤层0.698 ml/g.r；均以甲烷(CH4)为主，含少量的重烃。由于本区煤层埋藏较浅，且整个煤系中部的可采煤层K8已基本采空，造成各可采煤层瓦斯发生泄漏，故各煤层瓦斯含量偏低，见下表。 气体成份及瓦斯含量分析结果汇总表煤层名称瓦 斯 含 量O2N2CO2CH4重烃CO%ml/g.r%ml/g.r%ml/g.r%ml/g.r%ml/g.rK55.0631.520.7930.790

17、.00658.0851.5650.140.0036微K63.2625.101.670.400.01317.121.850.170.0046微K73.8341.281.4540.5450.01258.051.630.1150.006微K94.0658.220.944.100.10137.560.6260.0670.002K104.1554.683.5860.290.0244.982.8180.060.007微K115.9767.452.4830.1220.011639.900.9030.1220.003微K125.3866.181.832.0080.06531.110.6980.160.024微

18、二、区域防突措施的选择（一）区域防突措施的选择根据防治煤与瓦斯突出规定第五条“有突出矿井的煤矿企业、突出矿井应当根据突出矿井的实际状况和条件，制定区域综合防突措施和局部综合防突措施。第三十四条规定“突出煤层区域预测的范围由煤矿企业根据突出矿井的开拓方式、巷道布置等情况划定。兴隆煤矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计，其中K9煤层在+1609.1m标高以上、K12煤层在+1589.2m标高以上无突出危险性。而本次评价的10901采煤工作面处于一采区，运巷标高+1618m，风巷标高+1632m，其巷道布置见10901采面巷道布置及断层分布示意图二。防治煤与瓦斯突出规定第四十五条规定，区域防突措施是指在突出

19、煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。根据兴隆煤矿委托贵州天设项目咨询有限公司作的大方县普底乡兴隆煤矿安全设施设计（变更），兴隆煤矿的K9煤层属于容易抽放煤层，且在一采区不具备保护层开采的条件下。根据防治煤与瓦斯突出规定第四十一条“突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。”兴隆煤矿一采区在无保护层开采的条件下，选择预抽煤层瓦斯作为区域防突措施。防治煤与瓦斯突出规定第四十一条规定“预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以

20、及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施”。根据兴隆煤矿委托江苏省异第一工业设计院有限责任公司编制的大方县普底乡兴隆煤矿防治煤与瓦斯突出设计中说明，一采区将采取开采顺层钻孔预抽回采工作面瓦斯的抽放方法预抽K9煤层瓦斯作为区域防突措施，同矿井预抽煤层瓦斯的区域性防突措施的方式选择为：采煤工作面的区域防突措施采取“顺层钻孔预抽回采工作面煤层瓦斯”，掘进工

21、作面的区域防突措施采取“顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯”。以上区域性防突措施的选择不是最优的，但符合防治煤与瓦斯突出规定和兴隆煤矿目前的开采现状，在技术上是可行的。（二）区域防突措施的验证防治煤与瓦斯突出规定第四十一条“采用预抽煤层瓦斯作为区域防突措施必须进行区域措施效果检验，预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。”因此采煤工作面在采取了本煤层预抽区段瓦斯后，能否达到消除突出危险的目的，必须进行效果评价。只有当回采工作面大面积预抽区段瓦斯经评价确认有效后，方可进行采煤作业。同时防治煤与瓦斯突出规定第五十五条规定，采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区

22、域措施效果检验时，一是对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验过程中，若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，以及对预抽回采工作面煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超过120m，则沿回采工作面推进方向每间隔3050m至少布置1个检验测试点；若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时，则在回采工作面推进方向每间隔3050m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。在进行区域验证工作中，防治煤与瓦斯突出规定第五十四条规定，对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽

23、区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。1预抽瓦斯区域防突措施有效性的评价指标（1）煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）规定：突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下，若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。（2）煤矿安全规程第一百九十条的规定：预抽瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治效果进行检验，其有效性指标根据矿井实测资料确定。无实测资料时，可依据下列指标之一确定：预抽煤层瓦斯后，突出煤层的残存

24、瓦斯含量小于该煤层始突深度的原始瓦斯含量；煤层瓦斯预抽率大于30。采用煤层瓦斯预抽率作为有效性指标的突出煤层，在进行采掘作业时，必须采用工作面预测方法对预抽效果进行经常复验。2.兴隆煤矿预抽有效性的评价指标K9煤层在采取区域预抽瓦斯后，区域预抽评价指标的有效性必须满足煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）和煤矿安全规程的相关规定。（1）残存瓦斯含量根据安全生产行业标准煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）规定：突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压力以下，若没能考察出煤层始突深度的煤层瓦斯含量或压

25、力，则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下，或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。所以，兴隆煤矿经过顺层长钻孔预抽区域瓦斯后，可采用重庆煤科院研制生产的“DGC 瓦斯含量直接测定装置” 取样和测定煤层的残存瓦斯含量，并利用朗格缪尔公式计算出残存瓦斯含量，将直接测定和计算得到的残存瓦斯含量与始突深度的煤层瓦斯含量进行比较，当残存瓦斯含量小于始突深度的瓦斯含量，同时必须小于8m3/t时，可以认为抽放有效，达到了消除突出危险的目的，否则无效，应继续抽放或按照突出危险区进行管理并实施防突措施。根据兴隆煤矿安全设施设计上预测矿井瓦斯含量及压力指标显示，K9煤层在+1575水平（10901采面水平为+1

26、618m，在预测标高以上）瓦斯含量为10.35m3/t，瓦斯压力指标为0.659MPa，因此评价指标必须按照防治煤与瓦斯突出规定执行，即通过预抽后瓦斯含量必须小于8m3/t，瓦斯压力小于0.659MPa才能认为区域防突措施有效。（2）残余瓦斯压力兴隆煤矿经过顺层长钻孔预抽区域瓦斯后，可根据安全生产行业标准煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法（AQ10472007）的有关规定，现场实测煤层抽采后的残存瓦斯压力；或采用重庆煤科院研制的“DGC 瓦斯含量直接测定装置” 取样和测定煤层的残存瓦斯含量直接测定煤层的残存瓦斯含量，利用朗格缪尔公式反算残存瓦斯压力。将残存瓦斯压力与最小突出瓦斯压力进行比较，当残

27、存瓦斯压力小于最小突出瓦斯压力，同时必须小于0.74MPa时，可以认为抽放有效，达到了消除突出危险的目的，否则无效，应继续抽放或按照突出危险区进行管理并实施防突措施。 瓦斯预抽率根据煤矿安全规程相关规定：瓦斯预抽率应大于30。采用煤层瓦斯预抽率作为有效性指标的突出煤层，在进行采掘作业时，必须采用工作面预测方法对预抽效果进行经常复验。兴隆煤矿的瓦斯预抽率主要通过河南郑州光力科技研制生产的CZJ70瓦斯抽放综合参数测定仪测定瓦斯抽放量，通过统计计算得出瓦斯抽放率，瓦斯抽放率只能代表瓦斯抽放量的效果，并不能代表煤层内残余瓦斯量的水平是否已经降低到突出危险以下，因此瓦斯抽放率仅作为参考数据，针对兴隆煤

28、矿的实际情况，采用残存瓦斯含量和残存瓦斯压力指标作为预抽有效性评价的主要指标。三、矿井局部防突措施的选择（一）局部防突措施的选择兴隆煤矿10901采煤工作面位于+1618水平以上，因矿井按照突出矿井进行管理，该区域将按突出危险性区域管理，采取了本煤层长钻孔预抽区段瓦斯的区域防突措施后再进行区域防突措施效果验证，确认区域防突措施有效后，在回采前再采用钻屑瓦斯解析指标(K1)和钻屑量（S）进行检验，检验钻孔深度10m，全采面均匀布置检验孔，从采面下出口煤壁或从采面上出口煤壁7.5m处开始布孔，每间隔15m布置一个检验孔，即孔间距为15m，共布置检验孔6个。当检验K1和S值不超标，留5m保护煤柱后可

29、以组织回采作业，当检验K1和S值超标后再采取局部防突措施进行补充，并再次进行局部防突措施的检验有效后留5m保护煤柱后才能组织回采作业。根据兴隆煤矿K9煤层透气性好的特点，局部防突措施选择小直径（75mm）空眼排放，排放钻孔深度11m，钻孔密度根据工作面煤层赋存情况确定，在煤层较硬地段采用单排钻孔布置，钻孔间距1.52.0m/个，在软煤层带或地质构造带采用双排加密排放钻孔布置，钻孔间距0.51.0m/个，预测（检验）无突出危险后留5m保护煤柱后再组织回采作业。（二）局部防突措施的效果检验局部防突措施的效果检验参数选择钻屑解吸指标K1值和钻屑量S值，K1值和S值的临界值参照防治煤与瓦斯突出规定的值作为依据，其临界指标参数值见表三所示，10901采面局部预测（效检）平面图附图三。表三 预测(效检)临界指标参数值表预测项目钻屑瓦斯解析(K1)（ml/g.min1/2）最大钻屑量（Smax）（kg/m）突出危险性防突规定参考值0.56有无突出危险的评定参考值0.56有突出危险0.56无突出危险本工作面有无突出危险的评定值0.56有突出危险0.56无突出危险 四、评价工作面基本情况 1、10901采面概况10901采面位于矿井一采区下部，运巷开口标高+1618m；风巷开口标高+1632m；风运巷平均高差14m，采面平均走向长393m，平均倾向长97m，走向可采长度361