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平崗煤礦區域防治煤與瓦斯突出專項設計說明書

在線文檔 2012-10-24 0
軟件名稱: 平崗煤礦區域防治煤與瓦斯突出專項設計說明書
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整理時間: 2012-10-24
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  黑龍江龍煤礦業集團股份有限公司雞西分公司


  平崗煤礦區域防治煤與瓦斯突出專項設計說明書


  (東一、東三、下延采區)


  平崗煤礦


  二○一二年二月


  公司批示:


  總工程師:


  生產技術部 開拓部 安全監察部 機電裝備部 通風技術部


  礦批示:


  總工程師:


  生產 開拓 安全監察 機電 通風


  目 錄


  前言 1


  第一章 概 況 4


  第一節 礦井概況 4


  第二節 地質概況 7


  第三節 礦井瓦斯情況 20


  第四節 采區及區域概況 21


  第二章 煤與瓦斯突出情況及防治對策 25


  第一節 煤與瓦斯突出危險性評估 25


  第二節 煤與瓦斯突出防治對策 25


  第三章 開拓及開采 29


  第一節 礦井開拓 29


  第二節 采區布置 29


  第三節 礦井通風 31


  第四章 突出危險性預測方法 31


  第一節 區域突出危險性預測方法 32


  第二節 局部突出危險性預測方法 32


  第五章 區域性防治突出措施 34


  第一節 開采保護層 36


  第二節 預抽煤層瓦斯 39


  第六章 局部防治突出措施 43


  第一節 石門(井巷)揭煤局部防治突出措施 43


  第二節 掘進工作麵局部防治突出措施 47


  第三節 回采工作麵防治突出措施 50


  第七章 防突措施效果檢驗 50


  第八章 安全防護措施 57


  第一節 遠距離放炮 57


  第二節 反向風門 57


  第三節 避難所 58


  第四節 安全避險係統 59


  第九章 突出礦井管理 62


  第一節 防突組織管理 62


  第二節 防突技術管理 63


  第十章 防突儀器、裝備及投資概算 64


  第一節 防突儀器、裝備 64


  第二節 投資概算 64


  前 言


  黑龍江龍煤礦業集團股份公司雞西分公司平崗煤礦位於雞西市西南部,距雞西市區28公裏,距梨樹區9公裏,雞圖公路穿過平崗礦中心,礦區內公路暢通。礦區工業廣場有鐵路沿鳳山河西岸南至梨樹火車站相距6公裏與國鐵接軌,交通便利。 平崗煤礦正常生產礦井,礦井原設計生產能力72萬t/a,1993年改擴建設計生產能力為120萬t/a,2008年批複核定生產能力120萬t/a。


  礦井采用斜井開拓,走向長壁後退式采煤法,礦區內可采煤層為下白堊統雞西煤群穆棱組和城子河組,其中穆棱組有1#、3#、5#、6#四個煤層,城子河組14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#八個煤層。二水平開采城子河組煤層,可采煤層總厚度8.19m,煤層厚度一般在0.8~2.2m之間。礦區現有工業儲量11226.68萬噸,可采儲量7252.38 萬噸,礦井服務年限為61年。礦區內資源較為可靠,煤層穩定,地質構造及水文地質條件簡單,開采技術條件好,外部協作條件優越,用戶可靠,市場潛力 大。本礦所產原煤煤種主焦煤煤,適用於電廠燃料、動力、工礦和民用等。煤炭經選矸後直接銷售原煤,銷售情況及經濟效益校好。具有良好的開發價值,能促進地方經濟的發展。該礦已於2009年編製《開采方案設計(修改)》、《安全專篇(修改)》設計。


  據煤炭科學研究總院沈陽研究院在礦井的下延水平14#煤層進行過簡單的瓦斯壓力、瓦斯含量測定,測得煤層瓦斯壓力為7.2MPa,煤層瓦斯含量達到15.93m3/t,瓦斯散放初速度(△P)為10,煤層堅固性係數f值為0.31,這幾項指標均達到或超過突出規定中的單項指標臨界值,14#煤層應具有突出危險傾向性,具體還要等有相關資質單位對其正式的鑒定後再定(現已委托有關單位進行瓦斯突出危險性鑒定)。該區按煤與瓦斯突出管理,為確保礦井在建設和生產過程中的安全生產,編製平崗煤礦防治煤與瓦斯突出專項設計。本專項設計主要針對14#煤層,礦井在開采其它煤層時,根據礦井及采區設計另作防治煤與瓦斯突出的專項設計。


  一、設計依據


  1、平崗煤礦開采設計方案;


  2、平崗煤礦安全專篇;


  3、依據的有關法律、條例、規程、規範、細則


  ⑴《煤礦安全規程》(2010);


  ⑵《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ1027-2006);


  ⑶《防治煤與瓦斯突出規定》;


  ⑷《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ1026-2006);


  ⑸《煤礦瓦斯綜合治理技術手冊》;


  ⑹《煤炭工業小型礦井設計規範》(GB50399-2006);


  ⑺《煤與瓦斯突出礦井鑒定規範》(AQ1024-2006);


  5、國家煤礦安全監察局安監總煤礦字[2007]167號文《國家安全監管總局國家煤礦安監局關於所有煤礦必須立即安裝和完善井下通訊、壓風、防塵供水係統的緊急通知》;


  6.龍煤礦業集團公司於2011年編製的平崗煤礦開采方案設計(修改)和平崗煤礦安全專篇(修改);


  二、設計原則


  1、堅持“安全第一,預防為主、綜合治理”的方針和“管理、裝備、培訓並重”的原則;


  2、按照《防治煤與瓦斯突出規定》采取綜合防治煤與瓦斯突出的措施,即實行區域、局域突出危險性預測、防治突出措施、防治突出措施的效果檢驗、安全防護措施的綜合防治煤與瓦斯突出措施;


  3、依靠科技進步,結合本礦井的實際情況,采用比較成熟的技術、設備、儀器、儀表提高礦井的綜合防突能力。


  三、主要技術經濟指標


  1、設計年生產能力:120萬t/a;


  2、礦井配備專職防突機構人員:10人;


  3、防突總投資:平崗煤礦防突工程估算總投資為503.73萬元(不含瓦斯抽放係統);防突儀器、儀表和設備投資,機構設置及人員培訓費。


  四、存在問題建議


  1、由於本礦防治煤與瓦斯突出基礎工作比較薄弱,瓦斯壓力值P、K1值和Smax的臨界值暫按《防治煤與瓦斯突出規定》的規定執行。礦井在建設、生產過程中應進行大量的實測,並對實測數據進行整理分析,最後確定符合礦井實際情況的煤層瓦斯壓力值P、K1值和Smax值的臨界值。


  2、該區地質勘探工作較薄弱,目前,尤其是瓦斯地質,故應加強瓦斯地質工作。建議補作好14煤層及深部各煤層的瓦斯參數測定,為下一步的瓦斯治理提供科學的基礎技術資料。


  3、嚴格按突出礦井進行管理。加強培訓,提高管理人員和從業人員的防突意識和防突操作技能。


  4、建議礦井請有資質的單位補作14煤層的煤與瓦斯突出危險性鑒定和深部各煤層的瓦斯參數,並根據鑒定結果采取相應的安全技術防範措施,以確保礦井安全生產。


  5、建議在開采14煤層以下煤層時,將大巷、采區上下山等主要巷道布置在煤層的底板岩層中。


  第一部分 煤礦基本狀況


  第一章 概 況


  第一節 礦 井 概 況


  位置及交通:


  平崗煤礦隸屬於龍煤礦業集團股份有限公司雞西分公司(以下簡稱平崗煤礦),位於雞西市西南部,距雞西市區28km,距梨樹區9km,雞圖公路穿過礦區,礦區鐵路與梨樹火車站相距6km與國鐵接軌,交通便利。平崗煤礦交通位置圖見圖1-1-1所示:


  圖1-1-1 平崗煤礦交通位置圖


  井田境界及儲量:


  井田境界:北以F16斷層與老達礦相鄰,南以F9、F15、F鳳15斷層與原穆棱礦四井、七井、九井相鄰,西部以城子河組基底礫岩和F21斷層為界,東南部南段以F19~F鳳5斷層間、F30斷層和穆棱組5#層-550m標高鉛直投影為界。礦區南北7.5km,東西長6.76km,麵積49.0km2。開采深度570~780m。


  2、資源儲量:截止至2009年末平崗煤礦采礦許可證批準範圍內保有煤炭資源量15356.63萬噸。


  探明的經濟儲量(111b)12237.82萬噸(1/3焦煤2965.34萬噸;焦煤6266.44萬噸;瘦煤3006.04萬噸)。


  控製的次邊際經濟資源量(2S22)692.1萬噸(1/3焦煤511.38萬噸;焦煤48.55萬噸;瘦煤132.17萬噸)。


  推斷的內蘊經濟資源量(333)2426.71萬噸(1/3焦煤598.28萬噸;焦煤1407.67萬噸;瘦煤420.76萬噸)。


  礦井“三超前”最低控製指標表


  序號 項 目 最低超前時間


  一 掘進超前


  1 開拓煤量可采期(年) 6


  2 準備煤量可采期(月) 36


  3 回采煤量可采期(月) 6


  4 用於穿層抽放施工點的巷道抽放前形成時間(月) 4


  5 用於采麵本層抽放施工點的巷道采前形成時間(月) 6


  6 不作采麵本層抽放的回采巷道開采前形成時間(月) 3


  二 抽放超前


  1 突出薄煤層巷道掘前掘進條帶預抽放時間(月) 6


  2 突出薄煤層采麵采前預抽放時間(月) 3


  3 突出中厚煤層巷道掘前掘進條帶預抽放時間(月) 12


  4 突出中厚煤層采麵開采前本層預抽放時間(月) 6


  5 突出煤層揭煤點的預抽放時間(月)(包括大直徑孔) 6


  三、設計生產能力和服務年限


  平崗煤礦始建於1970年,1972年正式投產,原為片盤斜井群開拓,1978年開始對斜井群進行礦井集中改造,1984年形成了皮帶斜井集中生產,1993年進行了二水平開拓,2001年二水平正式投產。目前礦井生產在二水平。根據礦井設計,目前礦井主采煤層為14#煤層,全礦井有生產采區2個:東一采區、東三采區;準備采區1個:下延采區;開拓采區1個:東二采區。現有2個綜采工作麵、12個掘進工作麵,采用長壁後退式回采方法。礦井原設計生產能力72萬t/a,1993年改擴建設計生產能力為120萬t/a,2008年批複核定生產能力120萬t/a。平崗煤礦可采煤層共有1#、3#上、3#下、5#、6#、14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#層13個煤層 。-600米以上礦井資源儲量9708.3萬噸,礦井工業儲量5861.3萬噸,核實後可采6934.5萬噸。2008年礦井 核定能力為120萬噸/年,2010年原煤產量89.6萬噸。服務年限41年。


  四、開拓方式


  雙暗斜井布置,多水平開拓。分三個水平進行,第一水平運輸標高為+100m,第二水平運輸標高為-250m,第三水平運輸標高為-600m。


  采區布置方式:采區劃分盡可能利用斷層、可采邊界等自然邊界作為采區邊界,先采上山後采下山。


  平崗煤礦現有3個生產采區(東一采區、東三采區、下延采區),一個準備采區(中部層采區)一個開拓采區(東二采區)。礦井現有2個綜采工作麵,均采用走向長壁後退式采煤方法,12個掘進工作麵。采區巷道布置情況:采區均布置了皮帶運輸巷、材料運輸巷及專用回風巷。


  五、井下開采:


  開采煤層厚度1.3---2.2米,煤層傾角5—25°,目前回采煤層有14#、23##層兩個煤層。


  (1)、采煤方法


  采用走向長壁後退式采煤法,工作麵采用綜采落煤,全部垮落法管理頂板,設計采用2個綜采工作麵達到120萬t/a 設計生產能力,工作麵采用采綜采支架頂板,采煤工作麵采用刮板運輸機運輸,運輸順槽采用膠帶運輸機、礦車運輸。


  (1)、掘進方法


  掘進工藝為放綜掘機和炮掘掘進,正常生產時為12個掘進工作麵。


  六、礦井通風


  礦井通風係統為對角抽出式通風,有一台(備用一台)運轉主扇,型號為:GAF31.5-20-1GZ軸流式通風機,擔負一、二水平供風任務,目前,礦井總入風量10251m3/min,排風量10371m3/min,礦井負壓2900Pa,通風最大流程9260m。


  礦井總入風量10532 m3/min,總排風量10811m3/min其中:南風井總排風量7996 m3/min,負責首采區、東一采區、下延采區、中部層采區通風任務;(其中首采區778 m3/min、東一采區2636 m3/min、下延采區3033 m3/min、中部層采區1549m3/min);西風井總排風量2815 m3/min負責東三采區通風任務。


  分水平通風概況見下表:


  序號 礦井


  名稱 總需風量m3/min 總入風量m3/min 有效風量m3/min 有效風量率% 總排風量m3/min 外部漏風率% 負壓mmH2o 等級孔m2


  1 南風井 6500 7850 7293 91.2 7996   1.5 290 2.9


  2 西風井   2400 2682 2504 89.0 2815   4.1 240 1.2


  礦井有五條進風道:新風井、一斜絞車道、皮帶井和東風井、一水平一斜風道;二條排風道:南風井、西風井。詳見下表:


  礦井總入風道情況:


  序號 入、回風井筒名稱 風量m3/min 條數 斷麵m2 長度m 備注 失修情況


  1 新風井 5270 1 12 600 入 良好


  2 一斜絞車道 2783 1 6 900 入 良好


  3 皮帶井 1726 1 7 1000 入 良好


  4 東風井 320 1 8 810 入 良好


  5 一水平一斜風道 441 1   4.2 1100 入 良好


  礦井總排風道情況:


  序號 入、回風井筒名稱 風量m3/min 條數 斷麵m2 長度m 備注 失修情況


  6 西風井 2815 1 10 600 排 良好


  7 南風井 7996 1 19.6 460 排 良好


  第二節 地 質 概 況


  一、地質


  (A)地層:


  平崗礦區位於雞西煤田南部條帶西端,地層由老到新分述如下:


  (一)元古界麻山群:


  麻山群是本區最古老的地層,也是煤係基盤,主要有花崗片麻岩、片岩、石墨大理岩、白雲岩等,在F16斷層以北出露。


  (二)下白堊統雞西群城子河組:


  本組為山麓河流湖泊沼澤成煤環境,分上、中、下三個層段。


  上段:自穆棱組與城子河組分界中砂岩起到19#層下部的細礫岩止。全段岩石組合反應為湖泊沼澤成煤環境,岩石以細砂岩、粉砂岩、泥岩為主。可采煤層有14#、15#煤層。


  中段:自細礫岩下的20#煤層到28#煤層,標誌層凝灰岩,可采煤層有22#、23#、25#煤層。


  下段:自28#煤層凝灰岩到礫岩,本段岩石組合反應為山間河流湖泊沼澤成煤環境。可采煤層有32#、33#、35#煤層。


  (三)下白堊統雞西群穆棱組:


  本組為內陸湖泊沼澤相沉積環境。岩石粒度細,以灰色、灰綠色粉砂岩、細砂岩、頁岩、凝灰岩為主。含煤及煤頁岩10餘層。可采四層,其中5#煤層全礦區可采,分上、中、下三個層段。


  上段:火山碎屑岩段,本段是伴隨火山灰沉積的廣泛深水湖泊相沉積環境,無可采煤層。


  中段:主要含煤段,淺水湖泊沼澤泥炭沼澤環境,岩石為灰—灰黑色細砂岩、粉砂岩、泥岩、煤頁岩、煤。薄層凝灰岩或作為獨立層或作為煤層夾層出現,具有明顯的對比意義。可采煤層有1#、3#、5#、6#煤層。


  下段:下部含煤段,淺水湖泊沼澤環境,岩石為深灰色、灰黑色粉細砂岩、頁岩、煤頁岩、薄煤和薄層凝灰岩,不含可采煤層。


  (四)上第三係上新統玄武岩:


  岩石呈黑色、黑綠色、暗綠色,具有氣孔構造和杏仁構造。玄武岩最大厚度100m,北西厚東南薄。


  (五)第四係沉積:


  第四係沉積是山穀洪積層、沉積不成岩,沉積厚度15—20m。


  (B)、構造條件:


  平崗礦區位於雞西煤盆地西南端,屬於穆棱—平崗斷裂構造單元的一部分。近於南北向東傾的單斜地層,為不對稱的向背斜複雜化,地層被兩條近於南北向的斷層切割成三大構造塊段。在這些塊段裏,相對下降的塊段構造簡單,地層傾角小(15°—25°);相對上升的塊段構造複雜,地層傾角大(20°—40°)。一組北45°—55°西貫穿全區的主斷裂體係又將全礦區進一步分割成幾大構造單元。各構造單元其構造形態各異,地層產狀各異,構造複雜程度各異。


  位於礦區中央的玄武岩噴湧通道的存在又增加了礦區的構造複雜性。全區編號大斷層62條,斷層小於30m的不計。屬礦區邊界斷層7條(F16、F9、F15、F風5、F30、F20、F21)。分割不同構造區斷層6條(F25、F15、F22、F17、F風11及F風15)。逆斷層3條(F50、F40、F61)。其餘為構造分區內斷層46條。其中落差大於100米的斷層23條,落差50~100米的斷層12條,落差30~50米的斷層11條,落差小於30米的斷層16條,可靠斷層39條,較可靠的斷層17條,不可靠的斷層6條。全礦區向背斜共分為:鳳山背斜、北部向斜、


  6、火成岩侵入及對煤層的影響:


  平崗礦區內火成岩侵入情況較少,二水平生產至今共在東一采區發現有兩處火成岩侵入情況。一處為14#右O巷,另一處為14#右一巷,表現為0.5—0.8m的岩牆,岩牆兩側3m內的煤層都變為天然焦。在岩牆附近瓦斯量增大。


  7、礦井水文地質及開采技術條件:


  礦井水文地質:


  平崗礦區處於海拔370—500m的高台山穀類型的單元上。沿雞圖公路一線是全礦自然水係統的分水嶺,分水嶺以西有大、小彎溝自北向南流入穆棱河,大小彎溝是山間季節性水流,流量在0-0.5m3/s。鳳山河長年有水,水量在0.03-2.0 m3/s,上遊洪水位標高312m,中遊洪水位標高296m,下遊洪水位標高272m。


  平崗礦區的地下水賦存的形式有四種:⑴第四係潛水;⑵下白堊統風化裂隙水;⑶凝灰岩層間水;⑷第三係玄武岩裂隙水和孔隙水。


  (1)第四係潛水


  鳳山河流域第四紀以卵石、礫石-中粗砂為主的沙礫層沉積,滲透係數15m/a,地下水位波動幅度在1m左右,潛水與地表水之間聯係密切,它是白堊係岩石裂隙水的主要補給來源,對礦井湧水影響較大。


  (2)下白堊統風化裂隙水


  全礦區受風化裂隙水影響的範圍占全礦區的2/5,主要分布的是穆棱組地層和城子河組上段地層,這些地層中砂岩為主,岩石較硬,易於破碎,風化裂隙比較發育,一般在垂深100m內岩石透水性好,滲水係數介於1-3m/a,向下為0.126m/a和0.018m/a,單位湧水量在0.080L/s·m,在井田淺部是礦井湧水的直接補給,同時它又是層間水的主要補給源。它是礦井湧水的主要因素。


  (3)凝灰岩層間承壓水


  穆棱組地層上段的凝灰岩碎屑岩段中含有多層凝灰岩,其中有些凝灰頁岩,尤其IX號標誌層中較厚的頁岩凝灰岩和黑色頁岩和其中夾的薄層凝灰頁岩,它們都是良好的隔水層。在隔水層之間的砂岩保存在由潛水裂隙水等補給的承壓水層,當承壓水層受到構造阻隔就形成了承壓水集聚區。在這特定的部位上,當鑽孔穿過隔水層,承壓水就從鑽孔上湧。沿F19斷層一線由13、19、21、18號孔都有湧水現象,湧水長年不止,最初觀測到湧水量10m3/h,經過封孔湧水量在3-4 m3/h。東溝的41號鑽孔湧水量更大,可達到15 m3/h。


  層間水很可能通過鑽孔或構造帶對礦井湧水有所影響。


  (4)第三係玄武岩裂隙水和孔隙水


  平崗礦區內有1/2的地域被玄武岩覆蓋,第三係玄武岩中的氣孔和裂隙中含水,含水量極低,受季節影響很大,它們在地表時而出露形成上升泉、小水泉、濕地泉,水量在0.5-5L/s,在玄武岩層中有結構致密層和火山層,因而這種地下水對礦井湧水量影響很小,同時它對大氣降水對礦井的影響還有個天然的保護作用。


  從以上水文地質條件可以看出,平崗礦是個水文地質條件簡單型地區。


  礦井湧水量:平崗礦區礦井湧水主要補給來源是大氣降水,風化裂隙水和構造裂隙水所導通的層間水。


  穆棱組礦井湧水主要來源於垂深100米內的井巷湧水。


  城子河組可采煤層的露頭多在玄武岩覆蓋區內,玄武岩中的孔隙水及裂隙水是礦井湧水的直接補給,由於這一水量很小,因而礦井湧水不大。


  構造導水帶是礦井深部湧水的主要形式。


  平崗礦區內的原一井、二井、四井、五井一斜、五井二斜采空區的湧水都流至+120米標高主運道,流至平崗礦中央水倉。這部分湧水是礦井湧水的主要部分,湧水流量在180—240m3/h。平崗礦二水平投產後,二水平湧水主要為構造裂隙水,湧水量較小,往深部有進一步減少的趨勢。二水平湧水量在60—90m3/h之間。二水平湧水也抽至中央水倉。平崗煤礦礦井湧水量在240—330m3/h。


  總之平崗礦礦井水文地質條件比較簡單,對煤層開采影響較小。


  煤層


  1、含煤性:平崗礦區開采穆棱組和城子河組的煤層。穆棱組含煤6-8層,1層全區可采,3層局部可采,從上至下可采煤層依次為1#、3#上、3#下、5#、6#,其中1#、3#上、3#下、6#局部可采。城子河組含煤30層,可采8層,從上至下可采煤層為14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#。33#煤層穩定,全區可采,其它為局部可采煤層。


  主要可采煤層發育較穩定,煤層本身的煤岩特征明顯,煤層結構穩定,岩煤層物性特征明顯,煤層間距較為穩定。橫向上變化規律性強,煤層自身分叉尖滅現象極少,全區內煤層對比清楚。煤層發育屬於較穩定型(二型)。


  可采煤層總厚度為14.4m,含煤係數1.11%。


  2、可采煤層:各組煤層情況分述如下:


  1)穆棱含煤組:


  1#煤層:為平崗礦區內最上部的可采煤層,單一結構,煤厚0.68—0.92m,頂板為含豆狀包裹體的凝灰岩或凝灰砂岩,底板為粉砂岩,F17-F20斷層之間可采,深部好於淺部。


  3#煤層:距1#煤層48—50m,一般分上、下兩層,上、下分層均在0.59—0.89m之間,平均0.78m,上、下分層間距不穩定,大體在2—4m之間,頂板為灰白色細砂岩,底板為0.3m的黃灰色凝灰岩。3#煤層在鳳山背斜軸以南可采。在鳳山背斜軸以北3#上沉積尖滅,3#下變為0.5-0.65m的頁岩、煤頁岩、煤互層,不可采。


  根據勘探及鄰近礦井的開采資料,3#下煤層向深部煤厚變薄至不可采。鄰近的九采區一井煤厚從0.9米變至0.5米不可采約向下1200米。


  5#煤層:距3#煤層35m,5#煤層為複合煤層。頂部分層總厚度在1.05—1.35m之間,以煤、煤頁岩、頁岩及灰褐色凝灰岩互層的複雜結構,中部分層煤厚在0.65—0.85m之間,為半亮型鏡煤和亮煤。底部分層總厚度為0.25m。


  5#煤層全區大部分可采,在深部F30斷層的東部及礦區北部邊緣有變薄的趨勢。煤層頂板為細砂岩,底板為粉砂岩。


  6#煤層:距5#煤層間距12—15m,6#煤層為複合結構煤層,煤層全厚約1.55m,頂部0.3m暗淡型煤,中部有0.35m煤頁岩、凝灰岩互層夾矸,底部0.8m亮煤,頂底板皆為灰白色細砂岩,較堅硬。


  6#煤層隻在礦區北部向斜兩側局部可采。


  2)城子河含煤組:


  14#煤層:單一結構煤層,煤層為光亮型塊狀鏡煤,平均煤厚1.24m,頂板為灰色細砂岩,底板為粉砂岩。本層可采範圍大,礦三井和403000經線以東可采,煤層向東南方向有變厚的趨勢,平均每500米增厚0.20米,最大厚度為2.30米。


  15#煤層:距14#煤層平均間距15m。15#煤層為單一結構煤層,平均煤厚1.02米,煤質好,煤為光亮型鏡煤,頂底板皆為致密塊狀灰色細砂岩。


  15#煤層可采範圍不大,403000經線以西至露頭部分可采,向深部變薄為0.35米厚的煤線。


  22#煤層:距15#煤層間距188m,22#煤層為複合結構煤層,煤層厚度在0.53—1.36m之間,煤層可分為三個分層。頂分層為煤頁岩,煤層間的夾層大多為頁岩、粉砂岩,部分地段為凝灰岩,中下兩個分層間夾石小,可以合並計量。頂板為泥岩,底板為粉砂岩。


  22#煤層大體在F22斷層以北可采,以南不可采。22#煤層的可采性深部好於淺部。原平崗礦四井開采部分22#煤層, 22#煤層主要為煤與煤頁岩互層,原煤灰分在40%以上,煤質差。大灣溝22#層小井、穆棱礦北山二井也部分開采22#煤層,也因灰分高、煤質差而停采。


  23#煤層:距22#煤層間距19m,單一結構,煤質好,平均煤厚1.33m左右,頂板為白色中細砂岩。


  23#煤層在F17斷層以北可采,F17斷層以南不可采,在可采範圍內深部與淺部變化不大。


  25#煤層:距23#煤層間距20m,單一結構,平均煤厚0.89m頂板為泥岩及煤頁岩互層,底板為泥岩。本層可采範圍小,隻在F22斷層以北可采,沿北部向斜組兩側可采性好。


  32#煤層:距25#煤層間距112m,平均煤厚1.27m,單一結構占主導,部分地區為帶有煤頁岩、頁岩夾層的複合結構,頂板為粉細砂岩、底板為頁岩和煤頁岩的複合層。基本全區可采,隻在北部單元的淺部小範圍不可采。


  33#煤層:距32煤層間距20m。單一結構或兩分層結構。兩分層結構中間夾層0.3m左右,為頁岩、凝灰岩、煤頁岩的混合層,平均煤厚1.8m,頂底板皆為灰色細砂岩。基本上全區可采。


  35#煤層:距33#煤層間距33m,單一結構煤層煤厚0.5-0.82m,平均煤厚0.80m。頂底板皆為灰色粉砂岩,在北部構造單元局部可采。


  煤質:


  各煤層煤質分析指標,據礦山收集的《雞西平崗礦井田詳查地質報告》及《雞西梨樹礦井田精查地質報告》資料。根據分析結果,參照GB/T15224-2004,按本礦井各煤層平均值,14煤層為低灰、中高硫、特高熱值無煙煤;21煤層為中灰、中高硫、特高熱值無煙煤;23煤為低灰、中高硫、特高熱值無煙煤;23煤層為低灰、中高硫、特高熱值無煙煤;27煤層


  為中灰、中高硫、特高熱值無煙煤;30煤為中灰、中高硫、特高熱值無煙煤;32煤為


  中灰、中高硫、特高熱值無煙煤。


  1、煤層物理性質:


  1)、穆棱組煤層:肉眼觀察多呈光亮和半光亮形,煤層油質光澤和玻璃光澤,塊狀構造,斷口參差不齊,內生裂隙發育,煤層多以凝膠化基質為主,鏡煤、亮煤占煤岩總比例的75-90%,絲質組和穩定組占5-20%,岩礦雜質占總量的5%左右,硫磷含量特低。


  2)、城子河組煤層:肉眼觀察上部層段14#、15#為塊狀亮煤和鏡煤,玻璃光澤內生裂隙密集,中部層段22#、23#、25#多為具有條帶狀的亮煤和半亮煤,夾有暗煤,光澤暗淡,下部層段為條帶狀的亮煤和半亮煤,鏡煤多為條帶狀夾於其中,夾有粉狀和鱗片狀暗煤和少量的絲碳,暗煤質軟,煤岩中以凝膠化基質為主,穩定組份中偶爾能見到一些小孢子,礦物中雜質多石英長石粘土礦物。下部層段中S、P含量較高,尤其是34#、35#層,煤岩中硫的含量以有機硫為主,有機含量占75-95%,無機鹽含量占25-5%,其中與有機質有聯係的雜質含量比較高,占總量的4-12%。


  2、煤層化學性質、工藝性能、可選性及煤類:


  平崗礦區各煤層組均為中等變質程度的煙煤。各煤層組、各含煤段的變質程度不一,煤層的有機質含量較多,有害雜質少,精煤灰分低,可選性強。是可貴的煉焦用煤。


  根據中華共和國國家標準煤炭質量分級的煤炭灰分分級(GB/T15224.1-94)、煤炭硫份分級(GB/T15224.2-94)、煤炭發熱量分級(GB/T15224.3-94)、煤中磷分分級(MT/T562-1996)、煤炭的分類(GB5751-86)。


  1)、穆棱組煤層:煤灰分含量在20%--30%之間,精煤灰份在7-10%之間,揮發份平均在31%左右,膠質層厚度14—24mm之間,粘結指數GR.I在85—95之間,精煤硫含量在0. 3—0. 4%,原煤磷含量在0.086%左右,原煤高位分析基發熱量在25.08MJ/Kg。煤種單一為特低硫、低磷、中灰份、可選性好,高熱值的 1/3焦煤。


  2)、城子河組煤層:化學性質分層各異,說明各分層段煤的變質程度各異。


  上段14#、15#層,單一結構,原煤灰分15—27%之間,精煤灰分5—10%。煤的揮發份在25—27%之間,膠質層厚度在17mm,粘結指數GR.I在90—95之間,精煤硫含量在0. 4—0. 3%,磷含量在0.1%左右。原煤高位分析基發熱量在29.26MJ/Kg。


  城子河組上段煤是特低硫、中磷、中低灰分、特高熱值、可選性好的1/3焦煤或焦煤。


  中段22#、23#、25#煤層灰份比較高,一般在15—38%之間,其中22#更高一些。揮發份18—23%,膠質層厚度6—18mm,粘結指數55—65%,精煤的硫含量0.03%,磷含量0.016%,原煤發熱量24.24MJ/Kg,中部段煤類主要是中灰、特低硫、低磷、高熱值的焦煤和瘦煤。


  下段32#、33#煤層原煤灰分一般為23%上下,精煤灰分比較小,可選性好,揮發份8—25%,一般在20%左右,膠質層厚度2—15,粘結指數變化較大,在23—75之間,精煤硫為0.03%,磷為0.005%,原煤發熱量在24.24-29.68MJ/Kg。城子河下段主要可采層32#、33#是特低硫磷,中等灰分、高熱值的瘦煤和少量焦煤。


  水文地質


  平崗礦區內水文地質條件比較簡單,礦井湧水主要補給是大氣降水、風化裂隙水和構造裂隙水導通層間水,地層內沒有含水層。礦井湧水量不大,一般在220~300m3/h,在汛期最大湧水量可達340m3/h。在雨季到來以前,由地測科抽調人員巡視檢查地麵有無塌陷坑,並及時回填,防止地麵水流入井下。


  對安全生產有影響的積水區,含水鑽孔調查、治理措施


  小井采空區大都在淺部,在+100標高以上,對平崗煤礦安全生產無影響。


  現在對平崗煤礦安全生產有影響的積水區隻有建礦以來平崗煤礦礦井自身生產行為產生的采空區和鄰近的穆棱礦四井采空區。


  平崗煤礦才空區積水情況調查如下


  1、報廢采區采空區積水情況


  一水平南采區主運道+127標高以下,五采區主運道+107標高以下,北采區主運道+110標高以下,至開采最深標高間的采空區都有積水。


  (1)、平崗煤礦報廢的一井,開采22#、23#、25#、33#煤層,開采最深標高為+98米,采空區水麵標高為+144米左右,積水量約12520立方米。


  (2)、平崗煤礦報廢的二井,開采14#、15#煤層,開采最深標高為-80米,采空區水麵標高為+104米左右,積水量約152300立方米。


  (3)、平崗煤礦報廢的三井,開采14#、15#煤層,開采最深標高為-30米,采空區水麵標高為+300米左右,積水量約465700立方米。


  (4)、平崗煤礦報廢的四井,開采15#、23#、25#煤層,開采最深標高為-30米,采空區水麵標高為+110米左右,積水量約1117100立方米。


  (5)、平崗煤礦報廢的南采區,開采22#、23#、25#、33#煤層,開采最深標高為-30米,采空區水麵標高為+127米左右,積水量約120000方米。


  (6)、平崗煤礦報廢的五井二斜采區,開采1#、5#、6#煤層,開采最深標高為-70米,采空區水麵標高為+107米左右,積水量約150000方米。


  2、現生產采區采空區積水情況


  (1)、二水平一采區:開采14#煤層,二水平一采區采空區隻有一采區14#層右一采麵采空區有積水,水麵標高為-135米,水底標高為-142米左右,積水量約2600立方米。


  (2)、二水平二采區:開采14#、15#煤層,現二水平二采區采空區隻有二采區14#層右三、右四采麵采空區有積水,水麵標高分別為-110米,-152米左右,積水量約3600立方米。將來二水平二采區采空區-110米標高以下都將有積水。


  (3)、東三采區14#右一采麵水麵標高為-90米,水底標高為-137米左右,積水量約67010立方米。


  (4)東三采區14#右二采麵水麵標高為-98米,水底標高為-150米左右,積水量約92182立方米。


  (5)東三采區裏部14#右一采麵水麵標高為-98米,水底標高為-150米左右,積水量約13902立方米。


  (6)下延采區14#左一采麵采空區有積水,水麵標高為-407米,水底標高為-420.5米,積水量約5775立方米。


  (7)中部層采區暫時無積水區。


  3、相鄰礦井采空區積水情況


  穆棱礦四井與平崗煤礦東三采區相鄰,空區內有積水,水麵標高為+300米,水底標高為-70米左右,積水量約1000000立方米,已留設防水煤柱。


  4、積水鑽孔情況 通過開采證實平崗煤礦生產采區內的鑽孔未發現封閉不良而積水的鑽孔,88-89年施工的鑽孔封孔資料清楚,封孔情況良好


  5、斷層帶含水、導水情況 通過開采證實平崗煤礦無含水層、生產采區內的斷層帶都不含水,也不導水


  6、礦井井田範圍內生產和報廢小井的水患情況 見表


  7、已知重點水患的措施落實情況


  報廢的穆棱礦四井與平崗煤礦東三采區相鄰,空區內有積水,水麵標高為+300米,水底標高為-70米左右,積水量約1000000立方米,已留設防水煤柱。


  治理措施:對於積水區和積水鑽孔,主要采取留設防水煤柱或打鑽防水的治理措施。


  空區積水情況調查表 表-1


  序號 積水地點 水位標高(m) 水底標(m) 積水量(m3) 積水類型 與現生產關係 安全措施 備注


  1 平崗煤礦一井 +144 +98 12520 采空區積水 不影響


  2 平崗煤礦二井 +104 -80 152300 采空區積水 不影響


  3 平崗煤礦三井 +300 -30 465700 采空區積水 不影響


  4 平崗煤礦四井 +110 -30 1117100 采空區積水 不影響


  5 平崗煤礦南采區 +127 -30 120000 采空區積水 不影響


  6 平崗煤礦五井二斜 +107 -70 15000 采空區積水 不影響


  7 二水平一采區 -132 -142 2600 采空區積水 不影響


  8 二水平二采區 -110 -152 3600 采空區積水 不影響


  9 穆棱礦四井與東三采區相鄰 +300 -70 1000000 采空區積水 影響 留設防水煤柱


  10 東三采區14#右一采麵 -90 -137 67010 采空區積水 影響 留設防水煤柱


  11 東三采區14#右二采麵 -98 -150 92182 采空區積水 影響 留設防水煤柱


  12 東三采區裏部14#右一采麵 -98 -150 13902 采空區積水 影響 留設防水煤柱


  平崗煤礦積水區情況調查表1


  礦別 序號 小井名稱 開采煤層 積水量 與大井關係 備注


  平


  崗


  煤


  礦 1 張新井 15# 不詳 與平崗煤礦三區相鄰 已報廢


  2 力生力煤礦 14#、15# 不詳 與平崗煤礦已報廢南采區相鄰 生產


  3 宏達煤礦 14#、15# 不詳 與平崗煤礦後石門采區相鄰 生產


  4 穆棱公司北山井 15#、23# 不詳 與平崗煤礦北采區相鄰 生產


  5 南鳳煤礦 5# 不詳 不相連,相距上下500米 生產


  6 鐵達煤礦 23# 不詳 不相連,平距3500米 生產


  7 平崗煤礦公司一井 3# 不詳 不相連,相距上下535米 已報廢


  8 平崗煤礦公司二井 5#、 不詳 不相連,相距上下500米 已報廢


  9 平崗煤礦公司三井 1#、3# 不詳 不相連,相距上下535米 已報廢


  10 三發煤礦 1# 不詳 與平崗煤礦已報廢五井二斜二段1#層采區,相鄰 生產


  平崗煤礦積水區情況調查表2


  序號    積水地點 積水時間 積水性質 水麵標高 底標高 積水量(m3) 備 注


  1 五井三斜6#層小井 2000 采空區積水 +283 +270 19200


  2 多經公司二井5、6層采空區 1998 采空區積水 不詳 +359 150000以上 該采空區同其它層不連通,定有積水,但水麵不詳


  3 五井三斜5#層右O采麵 1993 采空區積水 +339 +324 33280


  4 五井三斜5#層右一斜下采麵 1993 采空區積水 +315.6 300 50400


  5 五井三斜5#層右三斜下采麵 1994 采空區積水 +306 295.2 32400


  6 五井三段采區 2002 采空區積水 +90 -110 351276 五井三段+90標高以下都已積水


  7 五井二段5#、6#采空區 1992 采空區積水 +105 -64 607200 五井二段+105標高以下都已積水


  8 一井23#、25#層采空區 1980 采空區積水 +140 +80 40350 一井通過南采石門與南采區相連,連接處標高為+140


  9 三井14#、15#層采空區 1980 采空區積水 +438 -27 467500 該采空區同其它層不連通,定有積水,預計水麵標高已近井口門。


  10 四井22#、23#、25#層采空區 1989 采空區積水 108.0 -21 127320


  11 二井14#、15#層采空區 1994 采空區積水 110 -76 200000


  12 穆棱礦四井采空區 1995 采空區積水 +330 -69 100萬噸以上 該井井口門以下都已積水


  13 二采區14#右三采麵 2006 采空區積水 -152 -160 9500


  14 二采區14#右四采麵 2007 采空區積水 -154 -200 43500


  序號    積水地點 積水時間  積水性質  水麵標高  水底標高  積水量(m3)      備 注


  15 二采區14#左三付下巷 2006 采空區積水 -104 -106 500


  16 一采區14#右一采麵 2002 采空區積水 -135 -142 26000


  17 一采區14#右三付巷切下 2003 老巷積水 -162.8 -170.9 400


  18 大灣溝22#層井采空區 2005 采空區積水 不詳 不詳 不詳 該井無開采資料


  19 平崗礦四井二斜15#層井 2000 采空區積水 +350 不詳 10000 88-73鑽孔位置即該井立井位置,其它資料不詳


  20 礦務局運銷處平崗一井(1#層) 2001 采空區積水 不詳 不詳 不詳 該采空區同其它層不連通,開采時湧水較大,定有積水,但積水情況不詳。


  21 平崗多經公司四井15#采空區 1995 采空區積水 不詳 不詳 不詳 該采空區同其它井不連通,開采時湧水較大,定有積水,但積水情況不詳。


  22 穆棱礦北山二井22#、23#、25#層采空區 1998 采空區積水 不詳 不詳


  不詳


  該采空區同其它井不連通,開采時湧水較大,定有積水,但積水情況不詳。


  23 東風井5#層采空區 1998 采空區積水 5#右O巷門子口 不詳


  50000以上


  24 平崗多經公司五井四斜井3#層采空區 1998 采空區積水 不詳


  不詳


  不詳


  該采空區同其它層不連通,定有積水,但積水情況不詳。


  25 梨樹煤炭公司平崗井33#層采空區 2002 采空區積水


  不詳


  不詳


  不詳


  該采空區同其它層不連通,開采時湧水較大,定有積水,但積水情況不詳。


  26 張新井15#層采空區 2000 采空區積水 不詳


  不詳


  不詳


  該采空區同其它層不連通,開采時湧水較大,定有積水,但積水情況不詳。


  五、工程地質條件:


  (1)瓦斯:從平崗煤礦30年來的開采史看,在穆棱組和城子河組各可采煤層的淺部,即+100m標高以上,煤層中瓦斯含量較低,往深部瓦斯含量逐漸增大,該礦井為高瓦斯礦井,二水平14#煤層瓦斯絕對湧出量為42.6m3/min,相對湧出量36.4m3/t為高瓦斯煤層。


  瓦斯因素已成為影響礦井生產的重要因素之一。瓦斯防治工作已成為礦井生產的重要工作。


  (2)煤塵:區內各開采煤層煤塵都具有爆炸性,煤塵爆炸指數在20—60%之間。消防塵工作已成為保證礦井安全的重要工作之一。


  (3)煤層自然發火傾向:區內各煤層無自燃然發火現象。


  (4)地溫:在平崗礦區的勘探中,勘探鑽孔均未做井溫測試。現平崗煤礦生產標高在+50~-300m之間,深度在350-650m間,地溫在14°C-15°C。地溫梯度變化不明顯。


  (5)煤層頂板岩性結構情況:平崗煤礦自1972年建礦以來,12個主要可采煤層都有不同程度地揭露,各個采掘巷道所見的各個煤層頂、底板岩性與原地質報告提供的資料基本相符。根據礦山生產資料,現將平崗煤礦各煤層頂、底板岩性、厚度、節理發育情況說明如下表:


  各煤層頂、底板岩性情況表


  煤層號 頂板岩性 底板岩性 頂板厚度(米) 節理發育情況


  1# 凝灰砂岩 粉砂岩 0.4-1.8 不發育


  3#上 細砂岩 粉砂岩 3.0-6.0 不發育


  3#下 細砂岩 凝灰岩 0.3-3.0 不發育


  5# 凝灰岩 粉砂岩 0.15-0.35 不發育


  6# 細砂岩 粉砂岩 3.0-5.0 不發育


  14# 粉砂岩 粉砂岩 3.0-8.0 較發育


  15# 粉砂岩 粉砂岩 1.2-8.5 較發育


  22# 砂頁岩 粉砂岩 1.5-3.0 發育


  23# 細砂岩 細砂岩 1.8-12.0 不發育


  25# 頁岩 粉砂岩 1.0-2.0 發育


  32# 粉砂岩 粉砂岩 2.0-5.0 較發育


  33# 粉砂岩 粉砂岩 3.0-4.0 較發育


  35# 細砂岩 細砂岩 5.0-8.0 不發育


  第三節 礦井瓦斯情況


  一、煤層瓦斯情況及瓦斯湧出量情況


  平崗煤礦為高瓦斯礦井,煤層透氣性較差,透氣性係數0.023~0.026m2/MPa2.d,鑽孔流量衰減係數0.0243~0.1306d-1,煤的孔隙率為0.083 m3/m3,煤層抽放難易程度為可以~較難抽放煤層。


  根據煤炭科學研究總院沈陽研究院對平崗下延采區14#左一巷測定煤層瓦斯壓力7.2MPa,煤層瓦斯含量為15.93m3/t,14#煤層軟分層厚度為0.1m,堅固性係數為0.31,同時平崗煤礦在下延石門揭煤處測定瓦斯壓力為7.2MPa。2009年度瓦斯鑒定絕對量45.3m3/min,相對量為25.3m3/t,煤塵爆炸指數為19.1~53.1 %。


  礦井瓦斯湧出量會隨著開采深度的增加而增加,因此礦井在生產時應做好瓦斯檢查工作,加強安全管理,預防瓦斯事故。(瓦斯等級鑒定批文見附件)。


  表1-2-4 瓦斯等級鑒定結果


  年度 瓦斯 二氧化碳 鑒定結果


  絕對(m³/min) 相對(m³/t) 絕對(m³/min) 相對(m³/t)


  2010 119.2 41.1 0.65 3.18 高瓦斯 礦井


  二、曆年突出災害情況(無)


  三、瓦斯參數情況


  2009年度瓦斯鑒定絕對量45.3m3/min,相對量為25.3m3/t,煤塵爆炸指數為19.1~53.1 %。


  2010年度瓦斯鑒定絕對量119.2m3/min,相對量為41.1m3/t,煤塵爆炸指數為19.1~53.1 %,高瓦斯礦井。


  1、根據中國撫順煤科院2009年10月提交的《平崗煤礦14#煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》,礦井瓦斯參數詳見下表。


  煤與瓦突出鑒定成果表


  測定煤層 煤的破壞類型 煤的堅固性係數(f) 瓦斯放散初速度(△P) 煤層的瓦斯壓力(Mpa) 突出鑒定結論


  14 Ⅲ 0.32 7.4 15.93


  2、煤層可抽性綜合評價


  由於礦井瓦斯參數測定不全,未作鑽孔瓦斯流量衰減係數、煤層透氣性係數等測定工作,因此,在今後開采過程中應進行這項工作,以確定煤層進行預抽的可能性。


  鑽孔瓦斯流量衰減係數是表示鑽孔瓦流量隨時間延長而呈衰減變化的係數,其流量按負指數函數規律衰減,衰減係數越大,則表示抽放困難;衰減係數越小,則表示抽放容易


  煤層瓦斯抽放難易程度分類表


  指標


  難易程度 鑽孔流量衰減係數(a)(d-1) 煤層透氣性係數(λ)


  (m2Mpa2d)


  容易抽放    <0.003    >10


  可以抽放    0.003—0.05    10—0.1


  較難抽放    >0.05    <0.1


  四、防治突出及瓦斯災害防治情況


  1、煤與瓦斯突出


  根據中國礦業大學(北京)2007年10月提交的《雞西平崗煤礦14#煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告》的鑒定結論:平崗煤礦14煤層無煤與瓦斯突出危險性,故14煤層鑒定範圍內可按無突出性進行管理,但14煤層深部及其它煤層未作煤與瓦斯突出鑒定,根據【2007】345號《關於加強煤礦建設項目煤與瓦斯突出防治工作的意見》中煤與瓦斯突出區域劃分,平崗礦為具有煤與瓦斯突出區域,因此礦井前按突出煤層進行設計和管理。


  2、煤的自燃傾向性


  2006年經沈陽研究院對平崗煤礦各煤層進行自燃傾向性鑒定。測定結果:6#煤層揮發份33.03%,幹煤吸氧量0.41ml/g,為自燃煤層。14#煤層揮發份29.11%,幹煤吸氧量0.54ml/g,為自燃煤層。但該礦從開采至今,生產礦井各煤層均無自然發火史。雖然試驗表明全區範圍內煤塵無爆炸性,但該礦按煤與瓦斯突出礦井進行設計,礦井應該采取必要的防爆措施。


  第四節 采區及區域概況


  一、 采區及區域概況


  1、采區範圍:二水平采區可分為4個自然采區:下部采區、東一采區、東三采區、中部層采區。


  ◆下部采區


  1、下部采區範圍:上部境界為F19斷層、下部境界為F20斷層和采礦證邊界、右部為F30斷層、左部至14#煤層0.7可采邊界線。采區上部開采標高為-米,下部開采標高為-600,采區麵積2011010平方米。


  2、儲量:下延采區可采煤層隻有城子河組14#煤層,煤層厚度0.70~1.90米,容重1.39、采區資源/儲量萬噸、工業資源/儲量萬噸、可采儲量儲量萬噸。


  3開拓布置:暗斜井片盤開拓,開采程序為兩翼由上至下開采。


  ◆東一采區:


  1、東一采區範圍:上部境界為F19斷層、下部境界為F30斷層和采礦證邊界、右部為F30斷層、左部至一采區邊界線。采區上部開采標高為-50米,下部開采標高為-350,采區麵積1586510平方米。


  2、儲量: 東一采區可采煤層隻有城子河組14#煤層,煤層厚度1.85~2.20米,平均2.0米,容重1.39、采區資源/儲量萬噸、工業資源儲量萬噸、可采儲量儲量萬噸。


  3開拓布置:暗斜井片盤開拓,開采程序為兩翼由上至下開采。


  ◆東三采區:


  1、東三采區範圍:東三采區上部境界為東三采區與穆棱礦四井采空區防水煤柱線、下部境界為F60斷層、右部為F15斷層、左部至F11A斷層。采區上部開采標高為-110米,下部開采標高為-450,采區麵積1271082平方米。


  2、儲量:可采煤層隻有城子河組14#煤層,煤層厚度1.40~2.00米,平均煤厚1.60米,容重1.39、采區資源/儲量338.39萬噸、工業資源/儲量325.45萬噸、可采儲量儲量260.36萬噸。


  二、可采煤層情況


  下部采區、東一采區、東三采區為單一煤層可采,可采煤層為14#煤層。


  三、區域設計的通風係統情況


  下部采區、東一采區由東風井擔負通風任務,東三采區由西風井擔負通風任務,采區均有獨立的通風係統。


  1、下部采區兩入一回(兩入:絞車道、皮帶道,一回:回風道),有3個掘進隊組(503隊施工下延右三車場及反接風道、506隊施工下延二段避災硐室、103隊施工下延右二高抽巷),一個采煤隊:1207綜采隊(下延14#左一副)。總入風量:3033 m3/min,采區通風情況見下表:


  (1)掘進配風情況:


  隊組 施工地點   局扇


  KW Q 設


  M3/min Q 回


  M3/min Q工


  M3/min CH4 %


  鑒定 絕對量M3/min


  503 下延右三車場及反接風道 18.5×2/18.5×2 160 218 170 0.3 0.7


  506 下延避災硐室 18.5×2/18.5×2 140 240 195 0.1 0.2


  103 下延右二高抽巷 18.5×2/18.5×2 160 282 221 0.5 1.4


  (2)采煤配風情況


  隊組 施工


  地點     風 量 m3/min  流 量 m3/min 回風 尾排 抽排 瓦斯 鑒定


  設計 配風 回風 尾排 高位 仰角 下巷本層、


  高抽巷 上巷本層


  高抽巷 CH4% m3/min


  1


  2


  0


  7 下延采區14#


  左一 1050 1148 712 436 139 39 40 0.7 2.4 32 65.9


  11


  17


  (3)硐室配風情況


  下延變電所:72m3/min,下延絞車:77m3/min,消防器材庫:40m3/min, 抽排泵站:83 m3/min,配電點:58m3/min


  2、東一采區兩入兩入一回(兩入:絞車道、皮帶道,一回:回風道),有3個掘進隊組(503隊施工下延右三車場及反接風道、506隊施工下延二段避災硐室、103隊施工下延右二高抽巷),一個采煤隊:1207綜采隊(下延14#左一副)。總入風量:3033 m3/min,采區通風情況見下表:


  一回(兩入:絞車道、皮帶道,一回:回風道)東一采區:2個掘進隊組(519隊施工東一上部皮帶道,101隊施工東一上部右三回風巷),一個采煤隊:1202綜采隊(東一14#右二)。總入風量:2636 m3/min,采區通風情況見下表:


  (1)掘進配風情況:


  隊組 施工地點   局扇


  KW Q 設M3/min Q 回


  M3/min Q工


  M3/min CH4%


  鑒定 絕對量M3/min


  519 東一上部皮帶道 18.5×2/18.5×2 200 260 215 0.3 0.8


  101 東一上部右三回風巷 18.5×2/18.5×2 180 228 192 0.6 1.4


  (2)采煤配風情況


  隊組 施工


  地點     風 量 m3/min  流 量 m3/min 回風 尾排 抽排 瓦斯鑒定


  設計 配風 回風 尾排 高位 下巷本層 仰角上巷本層 CH4% m3/min


  1202 東一上部14#右二 1050 1195 842 352 139 39 40 0.7 1.7 25   51.8


  3


  10


  (3)硐室配風情況


  變電所:80m3/min、抽排泵站:60m3/min


  3、東三采區:一入一回(兩入:機櫃合一,一回:回風道),有4個掘進隊組(501、507、508、510),總入風量:2815 m3/min,采區通風情況見下表:


  (1)掘進配風情況


  隊組 施工地點 局扇KW Q 設


  m3/min Q回


  m3/min Q工


  m3/min CH4%


  鑒定 q絕


  m3/min


  501 東三中部左一切眼 30×2/30×2 240 336 290 0.5 1.7


  507 東三中部左二回風巷 18.5×2/18.5×2 150 212 168 0.3 0.6


  508 東三中部瓦斯專用巷 18.5×2/18.5×2 165 220 187 0.3 0.7


  510 中部左一反接切眼 18.5×2/18.5×2 180 243 195 0.3 0.7


  (2) 硐室配風情況: 泵站:48m3/min;變電所:71m3/min;配電點1 :35m3/min;配電點1個 :38m3/min


  四、瓦斯情況及突出指標預測情況


  平崗煤礦為高瓦斯礦井,煤層透氣性較差,透氣性係數0.023~0.026m2/MPa2.d,鑽孔流量衰減係數0.0243~0.1306d-1,煤的孔隙率為0.083 m3/m3,煤層抽放難易程度為可以~較難抽放煤層。


  根據煤炭科學研究總院沈陽研究院對平崗下延采區14#左一巷測定煤層瓦斯壓力7.2MPa,煤層瓦斯含量為15.93m3/t,14#煤層軟分層厚度為0.1m,堅固性係數為0.31,同時平崗煤礦在下延石門揭煤處測定瓦斯壓力為7.2MPa。2010年度瓦斯鑒定絕對量119.2m3/min,相對量為41.1m3/t,煤塵爆炸指數為19.1~53.1 %。


  第二章 煤與瓦斯突出情況及防治對策


  第一節 煤與瓦斯突出危險性評估


  一、突出危險性評估指標


  我礦對各采區14#煤層的堅固性係數(f)、瓦斯放散初速度(△P)、煤層的瓦斯壓力(Mpa)、煤的破壞類型等指標取樣分析鑒定,各項指標均等於或超過煤層突出危險性指標的,14#煤層為突出煤層。


  二、區域預測及煤與瓦斯突出危險性評估


  煤層瓦斯參數結合瓦斯地質分析法、多指標綜合預測法,嚴格按防突要求進行預測,並聘任有資質的單位進行煤層突出危險性鑒定。


  煤層突出危險性單項臨界指標值及預測情況


  煤層 采區 煤的破壞類型 瓦斯放散初速度 ΔP 煤的堅固性係數 f 煤層瓦斯


  壓力 P(MPa) 煤層瓦斯


  含量 W(m3.t-1) 預測結論


  14煤層 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥ 10 ≤ 0.5 ≥ 0.74 ≥8


  下延 Ⅳ 15.93 0.32 7.4 突出


  東一   Ⅳ 正在取樣鑒定


  東三 Ⅳ 正在取樣鑒定


  第二節 煤與瓦斯突出防治對策


  根據我礦目前情況,對14#采煤分別進行分區域煤層突出危險性單項臨界指標預測。防突工作正在有序進行,礦成立了防突科,配備專業技術人員、防突人員及檢查設備。


  采掘部署


  針對防治煤與瓦斯突出工作提出了合理的采掘部署,隊設計或已有開拓開采巷道布置、開采順序、回采工作麵開采方式等作出調整。在可能的情況下,首先開采解放層、在15#煤層中施工低抽巷、穿層鑽孔等防突措施。


  二、突出危險性預測


  突出危險性預測采取區域和局部方法預測。區域突出危險性預測有兩項指標:煤層瓦斯壓力和瓦斯含量;局部突出危險性預測方法有:鑽屑指標法、複合指標法、R值指標法。


  三、防治防突措施


  區域突出措施采用穿層鑽孔和順層鑽孔;局部防突措施順層鑽孔,嚴格執行防突規定。


  四、防突措施效果檢驗


  1、區域防突措施效果檢驗:采用預抽煤層瓦斯區域防突措施時,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或其他經試驗(應符合本規定第四十二條要求的程序)證實有效的指標和方法進行措施效果檢驗。其中,在采用殘餘瓦斯壓力或者殘餘瓦斯含量指標對穿層鑽孔、順層鑽孔預抽煤巷條帶煤層瓦斯區域防突措施和穿層鑽孔預抽石門揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗時,必須依據實際的直接測定值,其他方式的預抽煤層瓦斯區域防突措施可采用直接測定值或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。在確定前可以按照如下指標進行評判:可采用殘餘瓦斯壓力指標進行檢驗,如果沒有或者缺少殘餘瓦斯壓力資料,也可根據殘餘瓦斯含量進行檢驗,並且煤層殘餘瓦斯壓力小於074mpa或殘餘瓦斯含量小於8m3/t的預抽區域無突出危險區,否則,即為突出危險區,預抽防突效果無效;也可以采用鑽屑瓦斯解吸指標對穿層鑽孔預抽石門揭煤揭煤區域煤層瓦斯區域防突措施進行檢驗,如果所有實測的指標值均小於表4的臨界值則為無突出危險區,否則,即為突出危險區,預抽防突效果無效。


  2、工作麵防突措施效果檢驗:在實施鑽孔法防突措施效果檢驗時,分布在工作麵各部位的檢驗鑽孔應當布置於所在部位防突措施鑽孔密度相對較小、孔間距相對較大的位置,並遠離周圍的各防突措施鑽孔或盡可能與周圍各防突措施鑽孔保持措施鑽孔或盡可能與周圍各防突措施鑽孔保持等距離。在地質構造複雜地帶應根據情況適當增加檢驗鑽孔。


  工作麵防突措施效果檢驗包括以下兩部分內容:


  (1、)檢查所實施的工作麵防突措施是否達到了設計要求和滿足有關的規章、標準等,並了解、收集工作麵及實施措施的相關情況、突出預兆等(包括噴孔、卡鑽等),作為措施效果檢驗報告的內容之一,用於綜合分析、判斷;


  (2、)各檢驗指標的測定情況及主要數據。


  以石門和其他揭煤工作麵進行防突措施效果檢驗時,應當選擇本規定第七十一條所列的鑽屑瓦斯解吸指標法或其他經試驗證實有效的方法,但所有用鑽孔方式檢驗的方法中檢驗孔數均不得少於5個,分別位於石門的上部、中部、下部和兩側。


  如檢驗結果的各項指標都在該煤層突出危險臨界值以下,且未發現其他異常情況,則措施有效;反之,判定為措施無效。


  煤巷掘進工作麵執行防突措施後,應當選擇本規定第七十四條所列的方法進行措施效果檢驗。檢驗孔應不少於3個,深度應當小於或等於防突措施鑽孔。 如果煤巷掘進工作麵措施效果檢驗指標均小於指標臨界值,且未發現其他異常情況,則措施有效;否則,判定為措施無效。 當檢驗結果措施有效時,若檢驗孔與防突措施鑽孔向巷道掘進方向的投影長度(簡稱投影孔深)相等,則可在留足防突措施超前距並采取安全防護措施的條件下掘進。


  對采煤工作麵防突措施效果的檢驗應當參照采煤工作麵突出危險性預測的方法和指標實施。但應當沿采煤工作麵每隔壁10-15m布置一個檢驗鑽孔,深度應當小於或等於防突措施鑽孔。


  如果采煤工作麵檢驗指標均小於指標臨界值,且未發現其他異常情況,則措施有效;否則,判定為措施無效。


  檢驗結果措施有效時,若檢驗孔與防突措施鑽孔深度相等,則可在留足防突措施超前距(見本規定第六十條)並采取安全防護措施的條件下回采。當檢驗孔的深度小於防突措施鑽孔時,歐式孔則應當在留足所需的防突措施超前距並同時保留有2m檢驗孔超前距的條件下,采取安全防護措施後實施回采作業。


  五、安全防護措施


  有突出煤層的采區必須設置采區避難所。避難所的位置應當根據實際情況確定。


  避難所應當符合下列要求:


  (一)避難所設置向外開啟的隔離門,隔離門設置標準按照反向風門標準安設。室內淨高不得低於2m ,深度滿足擴散通風的要求,長度和寬度應根據可能同時避難的人數確定,但至少能滿足15人避難,且每人使用麵積不得少於0.5m2。避難所內支護保持良好,並設有與礦(井)調度室直通的電話;


  (二)避難所內放置足量的飲用水、安設供給空氣的設施,每人供風量不得少於0.3m3/min 。如果用壓縮空氣供風時,設有減壓裝置和帶有閥門控製的呼吸嘴;


  (三)避難所內應根據設計的最多避難人數配備足夠數量的隔離式自救器。


  在突出煤層的石門揭煤和煤巷掘進工作麵進風側,必須設置至少2道牢固可靠的反向風門。風門之間的距離不得小於4m。 反向風門距工作麵的距離和反向風門的組數,應當根據掘進工作麵的通風係統和預計的突出強度確定,但反向風門距工作麵回風巷不得小於10m ,與工作麵的最近距離一般不得小於70m,如小於70m時應設置至少3道反向風門。反向風門牆垛可用磚、料石或混凝土砌築,嵌入巷 道周邊岩石的深度可根據岩石的性質確定,但不得小於0.2m;牆垛厚度不得小於0.8m。


  在煤巷構築反向風門時,風門牆體四周必須掏槽,掏槽深度見硬幫硬底後再進入實體煤不小於0.5m。通過反向風門牆垛的風筒、水溝、刮板輸送機道等,必須設有逆向隔斷裝置。 人員進入工作麵時必須把反向風門打開、頂牢。工作麵爆破和無人時,反向風門必須關閉。


  為降低爆破誘發突出的強度,可根據情況在炮掘工作麵安設擋欄。擋欄可通知金屬、矸石或木垛等構成。金屬擋欄一般是由槽鋼排列成的方格框架,框架中槽鋼的間隔為0.4m,槽鋼彼此用卡環固定,使用時在迎工作麵的框架上再鋪上金屬網,然後用木支柱將框架撐成45的斜麵。一組擋欄通常由兩架組成,間距為6--8m。可根據預計的突出強度在設計中確定擋欄距工作麵的距離。


  井巷揭穿突出煤層和突出煤層的炮掘、炮采工作麵必須采取遠距離爆破安全防護措施。石門揭煤采用遠距離爆破時,必須製定包括爆破地點、避災路線及停電、撤人和警戒範圍等的專項措施。


  煤巷掘進工作麵采用遠距離爆破時,爆破地點必須設在進風側反向風門之外的全風壓通風的新鮮風流中或避難所內,爆破地點距工作麵的距離由礦技術負責人根據曾經發生的最大突出強度等具體情況確定,但不得小於300 m;采煤工作麵爆破地點到工作麵的距離由礦技術負責人根據具體情況確定,但不得小於100m 。


  遠距離爆破時,回風係統必須停電、撤人。爆破後進入工作麵檢查的時間由礦技術負責人根據情況確定,但不得少於30min 。


  煤巷掘進工作麵采用遠距離爆破時,爆破地點必須設在進風側反向風門之外的全風壓通風的新鮮風流中或避難所內??

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