8012綜采工作麵區域防突措施效果檢驗報告

水城礦業(集團)有限責任公司大河邊煤礦紅旗井

8012綜采工作麵區域防突措施效果檢驗報告

通風工區 技 術 科

地 測 科 安 檢 科

通風副總 總工程師

大河礦紅旗井

二O一一年十二月

目 錄

一、編製依據2

二、工作麵概況2

三、工作麵開采參數及鄰近煤層開采情況3

(一)工作麵位置及與鄰近工作麵關係3

(二)工作麵與地表關係3

(三)瓦斯地質情況3

(四)工作麵開采參數4

四、區域防突措施4

1、保護層開采情況4

2、保護層保護範圍計算4

(1)沿傾斜方向的保護範圍4

(2)沿走向的保護範圍5

3、未受保護區域防突措施實施情況6

4、工作麵瓦斯抽采情況6

5、抽采效果評價7

(1)回采區域殘餘瓦斯含量計算7

五、區域防突措施檢驗8

1、效果檢驗的劃分8

2、區域防突措施效果檢驗方法8

3、區域防突措施效果鑽孔布置情況8

4、區域防突措施效果檢驗結果9

六、意見及建議11

8012綜采工作麵區域效果檢驗報告

一、編製依據

1.國家安全生產監督管理總局令　第19號《防治煤與瓦斯突出規定》;

2.國家安全生產監督管理總局令　第29號《煤礦安全規定》(2011年版);

3.《煤礦井工開采通風技術條件》(AQ1028—2006);

4.《煤礦瓦斯抽采基本指標》(AQ1026—2006);

5.《煤礦瓦斯抽放規範》(AQ1027—2006);

6.《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測定方法》(AQ/T1047—2007);

7.《煤層瓦斯含量井下直接測定方法》(AQ1066—2008);

8.《預抽回采工作麵煤層瓦斯防治煤與瓦斯突出措施效果檢驗方法》(MT/T 1037-2007);

9.《礦井瓦斯湧出量預測方法》(AQ1018—2006);

10.《煤礦井下粉塵綜合防治防治技術規範》(AQ1020—2006);

11.《煤礦安全監控係統及檢測儀器使用管理規範》(AQ1029—2006);

12、《煤礦瓦斯抽采達標暫行規定》(安監總煤裝[2011]163號);

13.礦井相關資料。

二、工作麵概況

該工作麵位於1390水平井田中部東翼，西起1390中區皮帶運輸石門石門，東部止於D1斷層保護煤柱，運輸水平：+1390m，回風水平：+1450m。

由於該工作麵煤層為井田最頂部煤層，8012工作麵斜外段上方為7014工作麵采空區，西部為8012工作麵目前未進行開采。與該工作麵相對應的地表為起伏狀山體，無季節性水源，無建築物，距地表垂直距離約為450～560米。

三、工作麵開采參數及鄰近煤層開采情況

(一)工作麵位置及與鄰近工作麵關係

該工作麵位於1390水平井田中部東翼，西起1390中區皮帶運輸石門石門，東部止於D1斷層保護煤柱，運輸水平：+1390m，回風水平：+1450m。由於該工作麵煤層為井田最頂部煤層，8012工作麵斜外段上方為7014工作麵采空區，西部為8012工作麵目前未進行開采。8012綜采麵工作麵布置於1#煤層，其下覆7#煤層的8074工作麵為保護層開采工作麵。8074工作麵已回采結束， 7#煤層與1#煤層的平均層間距為31.5m，均符合《防止煤與瓦斯突出規定》保護層開采的要求，7#煤層、工作麵作為保護層開采，對1#煤層均有保護作用。

(二)工作麵與地表關係

與該工作麵相對應的地表為起伏狀山體，無季節性水源，無建築物，距地表垂直距離約為450～560米。

(三)瓦斯地質情況

根據資料分析8012工作麵在回采期間最大瓦斯湧出量約為4.885m³/min。C605煤層較幹燥，煤塵大，瓦斯湧出量較高，自燃發火期約為6—12個月。該工作麵構造較為較多，落差在2米以上的斷層有3條，落差在1米以下的斷層有2條，這些斷層造成煤層起伏、尖滅、變薄、分叉的現象。其具體情況有待於在工作麵回采過程中逐步進行查清。

(四)工作麵開采參數

最大最小平均開采煤層編號C605

走向長度(m)290236263開采麵積(斜麵積) m224985

傾斜長度(m)1089497地質儲量(噸)65053

傾角(度)272125可采儲量(噸)61800

煤層厚度(m)1.91.61.7容重(t/m3)1.5

開采厚度(m)1.7m回采率(%)95

四、區域防突措施

8012工作麵的區域防突措施采取開采保護層和預抽煤層瓦斯兩種防突措施。

1、保護層開采情況

8012綜采麵工作麵布置於1#煤層，其下覆7#煤層的8074工作麵為保護層開采工作麵。8074工作麵已回采結束， 7#煤層與1#煤層的平均層間距為31.5m，均符合《防止煤與瓦斯突出規定》保護層開采的要求，7#煤層、工作麵作為保護層開采，對1#煤層均有保護作用。

2、保護層保護範圍計算

(1)沿傾斜方向的保護範圍

(圖一)

R=H/cos(90°-δ1)×sin(δ1 +β-90°) (公式1)

r=H×sin[(90°-(δ4-β)] (公式2)

式中：

R——保護層工作麵在傾斜上方對被保護層工作麵的保護內錯距離，m;

δ1——保護層工作麵在傾斜上方對被保護層工作麵的保護角，º;

δ2——保護層工作麵在傾斜下方對被保護層工作麵的保護角，º;

β——煤層傾角，

H——保護層與被保護層的法向距離，m。

表一 保護層沿傾斜方向的卸壓角

煤層傾角β/(o)卸 壓 角 /(o)

080807575

1077837575

2073877575

3069907770

根據 (公式1)、(公式2)，按表一取值，得：

R= 31.5/cos(90°-70)×sin(70+26-90) =3.5m

r=31.5×sin(90°-(88°-26°)=14.8m

8074工作麵作為8012工作麵的下保護層開采時，其解放範圍為：8012工作麵沿傾斜方向由下平巷向保護層采空區方向內錯3.5m，8012工作麵沿傾斜方向由上平巷向保護層采空區方向縮小14.8m (詳見《8012采麵保護層開采平、剖麵圖》)。

(2)沿走向的保護範圍

根據《防治煤與瓦斯突出規定》，保護層對被保護層走向保護邊界位置按卸壓角56°～60°劃定。8074工作麵與8012工作麵的層間距為31.5m，則8074工作麵作為8012工作麵的下保護層開采時，其對8012工作麵沿走向的保護範圍為:

(圖二)

R=H×tan(90°-δ5) (公式3)

根據 (公式3)，計算結果如下：

R=31.5×tan(90°-60°)=18.2m

即8074工作麵作為8012工作麵的下保護層開采時，其保護範圍為：8074工作麵采空區範圍沿走向由切眼及停采線方向往裏縮小18.2m(詳見《8012保護層開采平、剖麵圖》)。

3、未受保護區域防突措施實施情況

8012工作麵由8012運輸巷沿傾斜方向向上73.4米未在8074工作麵的保護範圍內，為消除8012工作麵煤與瓦斯突出，於2011年7月16日開始在8012運輸巷布置本煤層順層鑽孔對8012工作麵進行抽放，於2011年9月22完成鑽孔施工，並於7月20日開始對鑽孔進行聯抽，期間共施工鑽孔53個，在施工鑽孔過程中沒有出現瓦斯突出征兆。

4、工作麵瓦斯抽采情況

為保證工作麵回采前消除其煤與瓦斯突出危險，在工作麵掘進期間，采取布置本煤層順層抽采鑽孔對於該工作麵煤體瓦斯進行抽采。工作麵本煤層預抽鑽孔在工作麵掘進期間設計按沿走向5m間距布置一個施工點，鑽孔垂直於煤層走向，共計53個鑽孔，鑽孔進尺3816m，孔深最大78.1m，平均72.6m;(見《8012綜采工作麵工作麵保護層開采及抽采鑽孔平麵圖》)。

8012綜采工作麵運輸巷本煤層預抽鑽孔於2011年7月16日開始布置本煤層預抽鑽孔，於7月20日開始對本煤層瓦斯進行抽采;截止2011年10月31日，8012綜采工作麵工作麵共抽采瓦斯純量為：96978.68m3(抽采量統計詳見附表)。

5、抽采效果評價

(1)回采區域殘餘瓦斯含量計算

1鑽孔控製區域煤層儲量

G=(L-H1-H2)(l-h1-h2)mγ

式中： G——評價區域煤層瓦斯儲量，t ;

L——評價區域煤層走向長度，m;

l——評價區域煤層傾向長度，m;

H1、H2——分別為評價區域走向方向兩端巷道瓦斯預排放等值寬度，m，如無巷道則為0。

h1、h2——分別為評價區域傾向方向兩端巷道瓦斯預排放等值寬度，m;如無巷道則為0。

m——評價區域煤層厚度，m ;

γ——評價區域煤的容重，t/m3，根據地質資料取1.5

則：

G=290×97×1.8×1.5

=75951t

2、抽放體積內瓦斯總量：

Q總=S控製×m×γ×W

=28130×1.8×1.5×4.86= 369121.86m3

Q總——抽放體積內煤體原始瓦斯總含量，m3;

S控製——控製範圍內麵積，m3;

m——煤層厚度，m;取1.8m。

W——1號煤層原始瓦斯含量，m3;由資料知W3取4.86m3 /t;

γ——1號煤層容重,t/m3;由礦井地質資料得，取1.5 t /m3。

2、抽采後噸煤瓦斯含量：

抽采後噸煤瓦斯含量=(抽采體積內煤體原始瓦斯總量—實際抽采瓦斯總量)/抽采範圍內煤體總重量=(369121.86-96978.68)/75951=3.58m3 /t

3、評價結論

經過計算，8012工作麵回采區域煤層殘餘瓦斯含量為3.58m3/t，符合《防治煤與瓦斯突出規定》中煤層殘餘瓦斯含量小於8 m3/t的規定，該工作麵回采區域防突措施有效，回采區域無突出危險性。

五、區域防突措施檢驗

1、效果檢驗的劃分

為了在該麵回采前消除其煤與瓦斯突出危險，已采取了開采保護層和對工作麵采取預抽煤層瓦斯的措施消除煤層突出危險性，形成保護層開采+本煤層順層鑽孔預抽的防治煤與瓦斯突出的措施。

根據8012綜采工作麵工作麵回采前采取的防突措施，及工作布置範圍煤層賦存情況，8012綜采工作麵工作麵防突措施效果檢驗整體進行。

2、區域防突措施效果檢驗方法

開采保護層的效果檢驗主要采用殘餘瓦斯壓力、殘餘瓦斯含量、頂底板位移量的方法進行效果檢驗。

8012綜采麵工作麵采用實測殘餘瓦斯含量進行效果檢驗。

根據煤層瓦斯壓力或瓦斯含量進行區域預測的臨界值

瓦斯壓力P(MPa)瓦斯含量W(m3/t)區域類別

P﹤0.74W﹤8無突出危險區

除上述情況以外的其他情況突出危險區

3、區域防突措施效果鑽孔布置情況

測定煤層瓦斯含量參數的測試點在不同地質單元內根據其範圍、地質複雜程度等實際情況和條件分別布置;在本工作麵內沿煤層走向布置測試點為15個，沿傾向布置1個測試點，測試點均位於運輸巷或回風巷瓦斯卸壓條帶外30米的回采區域內。

8012綜采工作麵區域性預測鑽孔布置

共計布置區域預測鑽孔15個，全部位於回采範圍內。

鑽孔編號(#)方位(°)傾角(°)孔深(m)

12052536

22052536

32052536

42052536

52052536

62052536

72052536

8295-136

923-2536

1023-2536

1123-2536

1223-2536

1323-2536

1423-2536

1523-2536

4、區域防突措施效果檢驗結果

8012綜采麵工作麵區域預抽煤層瓦斯措施效果檢驗采用殘餘瓦斯含量指標進行。

根據實測的最大殘餘瓦斯含量進行判斷。若檢驗結果仍為突出危險區，則預抽煤層瓦斯抽放鑽孔無效。必須進行補充預抽煤層瓦斯區域防突措施。

對進行檢驗時，應當根據經試驗考察(應符合《防突規定》第四十二條要求的程序)確定的臨界值進行評判。在確定前可以按照《防突規定》的指標進行評判：殘餘瓦斯含量小於8m3/t的預抽區域為無突出危險區，否則，即為突出危險區，區域措施效果無效;所有實測的指標值均小於《防突規定》的臨界值為無突出危險區。

8011采麵區域效果檢驗結果

鑽孔編號(#)煤樣編號瓦斯含量m3/t

18012備采麵-01 3.0267

28012備采麵-02 3.1294

38012備采麵-03 2.9579

48012備采麵-04 3.3258

58012備采麵-05 2.8657

68012備采麵-06 3.1232

78012備采麵-07 3.4597

88012備采麵-08 3.5634

98012備采麵-09 3.2526

108012備采麵-102.9859

2

118012備采麵-112.7594

2

128012備采麵-123.0231

138012備采麵-132.9985

2

148012備采麵-143.1253

2

158012備采麵-152.9567

最大瓦斯含量為3.5634 m3/t。

因此，本次區域效果檢驗得出：8012備采麵回采區域為無突出危險性。

六、意見及建議

1、為確保施工過程中的安全，在工作麵回采期間必須嚴格按照《防治煤與瓦斯突出規定》規定進行消除突出危險性效果驗證，隻在經效果檢驗當K1max值及Smax值均小於臨界值時，方可認定措施有效。當消除突出危險性效果驗證指標超標時，消除突出危險性效果驗證檢驗人員必須立即通知現場施工班長立即停止施工，撤出人員，並由消除突出危險性效果驗證檢驗人員立即向礦調度彙報，采取消突措施並經驗證有效後後方可允許恢複施工，否則不得進行回采。

2、在工作麵回采期間，繼續對工作麵前方20m以上範圍內煤層進行可解析瓦斯含量測定工作，隻有在測定的煤層可解析瓦斯含量符合《煤礦瓦斯抽采基本指標》規定範圍內，工作麵方可繼續進行開采，否則，必須在煤層可解析瓦斯含量降到《煤礦瓦斯抽采基本指標》規定範圍內時，工作麵方可繼續進行開采。

附件：1、《8012綜采工作麵工作麵保護層開采及抽采鑽孔平麵圖》

2、8012備采麵區域效果檢驗鑽孔設計平麵圖

3、8012備采麵區域效果檢驗鑽孔竣工圖

4、1#-15#瓦斯解析報告單