XX煤業有限公司區域綜合防突措施

　　前 言

　　煤與瓦斯突出是一種複雜的礦井瓦斯動力現象，到目前為止，國內外對各種地質、開采條件下突出發生的規律還沒有完全掌握。吉源煤業有限公司是一個新建礦井，在建設過程中，煤巷掘進、井巷穿過煤層時，曾有K1值超過0.5和炮後瓦斯湧出量大等情況存在。為響應黨和國家 “安全第一，預防為主、綜合治理”的安全生產方針，根據《防治煤與瓦斯突出規定》、《煤礦安全01manbetx 》等相關規定，結合本礦實際情況，特編製本措施。

　　第一章 概況

　　1.1井田概況

　　位置：吉源煤礦位於水城縣南東，直距約20公裏，地理坐標為：東徑105°02′34″—105°03′34″，北緯26°03′52″—26°05′10″屬於阿戛井田東部。

　　礦井境界總體呈不規則形狀，走向一般長2.3km，傾向寬1.3km，麵積約2.0609km2。

　　1.2地質構造

　　礦區位於揚子準地台黔北台隆六盤水斷陷或威寧北西向構造變形區，礦區位於格目底向斜南翼東端仰起處，總體為一單斜構造。

　　地層產狀：傾向290—330°，傾角6—35°，一般在10—30°之間。由一係列北東向傾沒的緊密不對稱褶皺及與地層走向斜交(或一致)的北東向逆斷層組(36條)構成，剖麵上呈迭瓦狀，平麵上呈“入”安形的構造形態。其中較大的逆斷層有6條，分別是F30、F53、F46、F55、F63、F66、另有正斷層13條，其中F58、F70、F79較大。因此，礦區構造複雜。

　　1.3煤層情況

　　1.3.1含煤地層特征

　　礦區煤係地層含煤多達80餘層，一般67層，總厚52米，可采和局部可采26層，厚28.94米，其中本次參加儲量計算的10層，厚14.45米。主要集中在煤係上部I、II煤段，其次是底部VII煤段。總的來說，可采煤層變化不大，比較穩定，煤係共有標誌層37個，50%分布於I、II煤段中，D煤段灰岩標誌層是確定各煤層的依據：II煤段的高嶺石泥岩是主要標誌層，黃鐵礦和原煤硫份也是此段重要對比標誌。

　　1.3.2可采煤層

　　全區和基本全區可采者10層，厚14.45米，其一般特征見表1-3-2、表1-3-3)。現將各煤層的對比依據，主要特點及變化規律分述如下：

　　1、I煤段煤層

　　本煤段有1、3、5、10、16等5個可采煤層，總厚4.26米。煤層以厚度薄、結構簡單、穩定性好、間距變化小(表4-3)為特征。各煤層確定的主要依據是灰岩標誌層，灰岩除宏觀特征易於識別外，在物探測井視電阻率曲線上也有特殊形態，現將此段煤層分述如下：

　　1#煤層

　　1#煤層的確定依據是(1)、(2)兩個標誌層。

　　煤層厚一般0.75米，中上部有2-3層高嶺石泥岩夾矸，夾矸自上而下，一、二層厚0.01—0.08米，隱品質;第三層厚0.01米，粗品質，煤層比較穩定，厚度、結構變化不大。

　　3#煤層

　　3#煤層位於(2)、(3)標誌之間，距(3)標誌層之上1.5—5.5米，間距確定，據此可確定3煤層。

　　從目前資料看，2煤層與3煤層可能有分叉、合並的關係。當兩層合並時，煤厚1.3米左右，有兩層夾矸，普遍有一層細晶高嶺石泥岩;當兩層分離時，煤分層厚0.90米左右，一般沒有夾矸，兩層厚度之和與兩層合並厚度相當。因此兩層之間變化較大，由0.8—5.4米，在煤層下1米左右，有時有一薄煤或炭質泥岩，極不穩定。

　　5#煤層

　　5#煤層位於(4)、(5)標誌之間，距(4)標誌層3米左右，由(4)、(5)兩個標誌層間可以確定5煤層。

　　煤厚一般0.74米，結構簡單，靠頂部有一層0.01米的隱晶質高嶺石泥岩夾矸，煤層變化不大，是較穩定煤層。

　　10#煤層

　　10#煤層位於(5)、(6)標誌層之間，根據(6)標誌層可以確定10#煤層。而根據10#煤層頂板岩性較細有豐富的小腹足類運輸化石，結構單一，煤的灰分較低，煤層在物探測井視電阻率曲線上反映高翼常等特征區別於9煤層，同時結合(5)標誌層就可以確定9煤層。

　　10#煤層一般厚0.83米。11線—6線厚1米左右，其變化與9#煤層相似，5線—2線厚度變化不大，0.80米左右，均屬較穩定煤層。

　　16#煤層

　　16#煤層是1煤段最末一層煤，也是18煤層以上第一層硫份高的煤層，其頂板是(11)標誌層，據此可以確定16煤層。

　　煤層厚度一般0.68米，中深部一般可采，淺部一般不可采，單一結構，個別點頂部見一層0.01—0.02米隱晶質高嶺石泥岩或泥岩夾矸，煤層變化不大，是較穩定煤層。

　　ZK東13厚度1.54米，其直接底有斷層通過，可能受擠偏，厚度變薄。

　　2、Ⅱ煤段煤層

　　本段有18#、21#、24#、26#、29#等5個可采煤層，總厚10.19米，煤層以厚度大、結構複雜、硫份低，高嶺石泥岩夾矸多為特征。此段岩性、岩相、煤層及其間距有一定的變化(表4-3)，但主要煤層變化不大，而且有比較穩定的標誌層，18#、24#、29#煤層的高嶺石泥岩夾矸是對比的主要標誌，黃鐵礦有時26煤層底板開始出現，煤的硫份偏高，現將各煤層的對比依據及變化情況分述如下：

　　18#煤層

　　東部煤層頂板(12)標誌層是確定煤層的重要依據之一。全區煤層中部常見2—3層致密堅硬高嶺石泥岩夾矸，其特征自上而下：上層灰黑色顯微團塊，厚0.01—0.02米;中層灰色粗晶質，這也是確定煤層的重要標誌，此外，本層是16號煤層以下第一個低硫份煤層，據上述三點可確定18煤層。

　　煤層厚一般0.9米夾矸情況如上述，煤層分布全區，除6線以東淺部有些鑽孔不可采外，其餘均可采，煤層變化小，是較穩定煤層。

　　個別鑽孔厚度特別薄(ZK52)和特別厚(ZK34、ZK91)，主要是構造擠壓關係。

　　21#煤層

　　本煤層厚度大為最突出的特點，是礦區內主要可采煤層，煤的灰份比18#煤層低，回收率56%，是II煤段回收率最高的煤層，這也是對比依據。

　　煤層厚一般西部薄東部厚。西部1—2.7米，東部2.5—4.5米為多，往1—東線2線深部有逐漸增厚的趨勢，結構西部較簡單，東部較複雜。西部有時單一結構，有時有兩層夾矸，3—4層也常見，最多達6層，5—6線淺部見有0.6—1.5米夾矸，此時下分層厚度大於上分層。

　　綜上所述，煤層變化不大，屬穩定煤層。

　　24#煤層

　　對比24#煤層的主要依據是(14)標誌層，若(14)標誌層找不到時，則根據煤層底板有豐富的鮞菱鐵礦結核;煤的灰份高於21#、26#煤層而低於23煤層及21與24煤層之間夾的1—3層含豐富的石英鮞粒的硬質薄煤(即23煤層位)等組合特征確定24#煤層。

　　煤層厚西薄東厚。西部0.5—1.0米，東部1.0—3.0米或更厚些。結構複雜，一般有兩層夾矸，3—4層也常見，最多達7層，夾矸厚度不大， 0.01—0.02米為多，煤層變化不大，屬穩定煤層。

　　26#煤層

　　11線—1線以及4線以東中深部根據(15)標誌層確定煤層，4線以東淺部僅依據上下層位組合特征而定，依據不夠十分充分。

　　煤層5線西穩定，厚度2—3米，淺部薄深部厚，靠頂部有1—2層泥岩夾矸，厚度0.20—0.40米，5線以東穩定性較差，中深部厚度1.3—2.3米，有一層泥岩夾矸，淺部3線—東2線不可采，ZK22、ZK23未見26#煤層，可能是被衝刷。

　　ZK61煤層厚度5.03米，以受構造擠壓，厚度不可靠。

　　29#煤層

　　29#煤層的粗品晶高嶺石泥岩(即(18)標誌層)位於煤層頂部，並且29#、30#煤層底板普通有大量的鮞狀鐵礦結核，根據(18)標誌層及煤層一般較厚、結構較複雜等特征區別於30#煤層。

　　煤層厚度一般1.40米，厚度變化沒有明顯的規律性，3線淺部不可采，其餘地區可采，有1—3層夾矸，厚多為0.01—0.06，個別達0.44米，岩性一般為高嶺石泥岩，少數為泥岩。5—6線附近有時分叉，其夾矸厚1.70米(見插圖1-3)。ZK42厚5.41米、ZK34厚0.08米是因為構造擠壓影響。

　　總的看來，煤層變化不大，是較穩定煤層。

　　1.4礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫

　　1.3.1瓦斯

　　本礦新建礦井，未進行瓦斯等級鑒定，瓦斯湧出量參照相鄰阿戛鄉潘家寨煤礦資料。

　　依據貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]514號)“對六盤水市煤礦2007年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”、貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]67號)“對六盤水市煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”、貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2005]246號)“對六盤水市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”和貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2005]25號)“對六盤水市煤礦2004年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批複”，吉源煤礦2007年度批準瓦斯等級為煤與瓦斯突出礦井，周邊礦井2004、2005、2006年度瓦斯等級結果均為高瓦斯礦井，。

　　各煤礦2004、2005、2006、2007年度礦井瓦斯等級鑒定情況見下表。

　　1.3.2煤塵爆炸性

　　根據六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實驗室2009年1月23日出具的水城縣阿戛鄉吉源煤礦1、3、5、10、16、18、21、24、26、29號煤層煤塵爆炸性鑒定報告：各煤層均有爆炸危險性各煤層均按煤塵有爆炸性進行設計和管理。

　　1.3.3自燃傾向性

　　根據六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實驗室2009年1月23日出具的水城縣阿戛鄉吉源煤礦1、3、5、10、16、18、21、24、26、29號煤層煤炭自燃傾向性鑒定報告：1、5、18、21、24、29號煤層自燃傾向等級為Ⅱ類(自燃煤層)，3、10、16、26號煤層自燃傾向等級為Ⅲ類(不易自燃煤層)。

　　1.3.4地溫

　　本井田屬地溫正常區，無熱害影響。

　　1.5地質構造、煤層賦存情況對瓦斯湧出的影響

　　根據建井期間揭露資料03manbetx ，礦井瓦斯湧出有以下特點：

　　1、斷層帶附近(從揭露斷層前3米開始)瓦斯湧出量急劇增大，不論斷層大小，隻要揭露斷層，瓦斯湧出量就會急劇增大，過完斷層即可恢複正常。

　　2、掘進工作麵進入褶皺轉折端(軸)時瓦斯湧出量逐漸增大。

　　3、煤厚增加、軟分層增厚時，瓦斯湧出量急劇增大。

　　4、掘進工作麵炮後T1值急劇升高又急劇下降。

　　綜上所述，由於礦井瓦斯湧出異常點和異常因素難於準確控製，因此必須加大瓦斯抽放力度，提高抽放效果，確保礦井安全和生產的順利進行。

　　第二章 開 拓 開 采

　　2.1礦井開拓方式

　　全礦井分兩個水平(+1400m水平和+1260m水平)，每個水平一個采區，總共設計兩個采區。

　　首采區利用現有工業場地，利用主、副斜井、回風斜井，利用+1400m標高井底車場、水倉和采區運輸石門、采區軌道石門、采區回風石門、回風大巷;三條采區石門從井底車場穿層施工到達礦區邊界，首采區以三條采區石門兼作一采區準備巷，形成一采區通風係統。從一采區的采區石門施工區段石門進入16號煤層，在兩翼布置回采工作麵。

　　采煤方法為走向長壁采煤法(炮采工藝)。

　　2.2采區巷道布置

　　采區內煤層采用集中布置。

　　2.3采掘方法

　　1、采煤方法

　　根據《吉源煤礦開采設計變更》，設計采用走向長壁炮采法采煤，後退式開采，全部陷落法管理頂板。

　　2、掘進方法

　　掘進方法包括炮掘。目前炮掘的裝載方式主要是人工扒裝上溜子和鋼絲繩牽引耙鬥機上溜子、皮帶、礦車運輸方法相結合。

　　第三章 區域綜合防突措施

　　我國各突出礦井執行的是“區域防突措施先行，局部防突措施補充”的原則，做到不掘突出頭，不采突出麵，不采取區域防突綜合措施的不掘進。

　　3.1區域預測

　　在今後的采掘中，為解放生產力，加快采掘進度，降低防突成本，建議礦井對煤層進行區域突出危險性預測工作。根據預測結果，可以把突出煤層分別劃分為突出危險區和無突出危險區。目前，本礦未進行該項工作，故所有采掘區域都必須按突出危險區進行技術管理。

　　3.2區域防突措施

　　目前我國普遍采用的區域性防突措施是開采保護層和預抽煤層瓦斯，其中開采保護層是最有效的一種防突措施。在突出礦井，無保護層可采的條件下，一般采用預抽瓦斯作為區域性防突措施。

　　3.2.1開采保護層

　　根據《貴州省水城縣阿戛井田吉源煤礦(東1-4線)儲量核實報告》知：井田範圍內煤層皆具有突出危險性，吉源煤礦擬采範圍內1、5、10、16、18、21、24、26及29號煤層，首采煤層為16號煤層，其中瓦斯含量高的有3、21、24、26煤層。根據《防治煤與瓦斯突出規定》中保護層的選擇要求，並參照《水城縣阿戛鄉吉源煤礦開采方案設計(變更)》知：礦井首采麵布置在16煤層中。

　　3.2.2超前鑽孔預抽

　　1、采煤工作麵

　　根據本礦開拓方式和巷道布置情況，本礦擬采用順層鑽孔抽放。在回采巷道掘進的同時，在運輸巷和回風巷進行本煤層鑽孔的施工，並相繼投入抽放，對煤體瓦斯進行超前抽放。

　　2、煤巷掘進工作麵

　　根據采掘安排，本礦擬采用掘進工作麵順層鑽孔預抽和兩幫鑽場夾抽的方法相結合。具體施工要求根據現場實際情況決定，但嚴禁違反《防治煤與瓦斯突出規定》。

　　3、石門(含立井、斜井等)揭煤工作麵

　　根據采掘安排，本礦擬采用掘進工作麵順層鑽孔預抽的方法。具體施工要求根據現場實際情況決定，但嚴禁違反《防治煤與瓦斯突出規定》。

　　3.3區域措施效果檢驗

　　3.3.1必要性

　　為了確定區域防突措施是否達標，本礦必須進行區域措施效果檢驗。

　　3.3.2效檢方法

　　1、采煤工作麵

　　(1)開采保護層的保護效果檢驗

　　開采保護層的保護效果檢驗主要采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量、頂底板位移量及其他經試驗證實有效的指標和方法，也可結合煤層的透氣性係數變化率等輔助指標。

　　當采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量檢驗時，應根據實測的最大殘餘瓦斯壓力或者最大殘餘瓦斯含量對預計被保護區域的保護效果進行判斷。若檢驗結果仍為突出危險區，保護效果為無效。

　　根據本礦實際情況，建議由具有資質的單位進行該項工作。

　　(2)預抽煤層瓦斯效果檢驗

　　采用預抽煤層瓦斯區域防突措施時，應以預抽區域的煤層殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量為主要指標進行措施效果檢驗。

　　根據本礦實際情況，建議由具有資質的單位進行該項工作。

　　2、煤巷掘進工作麵

　　方法一：

　　根據預抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等參數間接計算的殘餘瓦斯含量值。目前本礦尚無完整的瓦斯參數等基礎資料，建議盡快安排有資質的單位進行煤層瓦斯參數等鑒定工作。

　　方法二：

　　采用直接測定煤層殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量為主要指標進行措施效果檢驗。

　　3、石門(含立井、斜井等)揭煤工作麵

　　方法二：

　　采用直接測定煤層殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量為主要指標進行措施效果檢驗。

　　方法二：

　　采用鑽屑瓦斯解吸指標進行措施效果檢驗。

　　3、效檢注意事項

　　(1)檢驗期間還應觀察、記錄在煤層中進行鑽孔等作業時發生的噴孔、頂鑽及其他突出預兆。

　　(2)在相應措施中明確效檢方法、效檢的允許掘進距離。

　　(3)所有效檢方法必須符合相關規定。

　　3.4區域驗證

　　根據本礦實際情況，采煤工作麵、煤巷掘進工作麵、石門(含立井、斜井等)揭煤工作麵的突出危險性預測選用鑽屑瓦斯解吸指標法的方法進行，具體要求不得違反《防治煤與瓦斯突出規定》。

　　第四章 結語

　　本礦區域綜合防突措施必須嚴格執行，其餘未涉及部分根據實際情況決定，但不得違反相關規定。