采煤工作面消突评价.doc

水城矿业集团公司红旗煤矿8164采煤工作面消除煤与瓦斯突出危险性评价红旗煤矿二一年四月编 制 人 员序号姓 名所学专业技术职称签 名1敖选俊安全工程助理工程师2唐林培3刘晓东4党昌志岩土工程高级工程师总 述根据红旗煤矿采面接替安排，即将回采8164采煤工作面，该两工作面布置在16#煤层内，由于我矿煤与瓦斯突出鉴定结果未完成。为了保证工作面在回采期间的安全，故对回采前进行突出危险性评价，以便采取相应措施。本报告根据其上覆13#煤层（保护层）的开采情况及该工作面内16#煤层的瓦斯地质赋存情况进行了全面分析论证，得出了8164采煤工作面已经消除煤与瓦斯突出的结论，可以按无煤与瓦斯突出危险进行采掘作业，但必须采取安全防护措施。一、N1304S工作面、N13下02S工作面设计布置情况1、工作面布置情况8164采煤工作面布置16#煤层内，为走向长壁工作面。两巷均沿16#煤顶板定向不等坡掘进，煤层平均厚度为2.1m；工作面倾斜宽110 m。截止目前，采煤工作面已经构成。所有掘进工作均为爆破掘进。2、煤层顶底板条件根据地质资料分析，8164采煤工作面区域内16#煤层顶板为泥岩、泥质粉砂岩，灰色细砂岩、黑色粉砂岩。根据16#煤层工作面的开采实践，此类顶板随工作面的推进而冒落，透气性良好（详见煤层柱状图）。3、地质构造情况：8164采煤工作面特征和储量表最大最小平均煤层编号13#走向长度(m)350开采面积(m2)42000倾斜长(m)120地质储量（万吨）14.7000倾角（度）27可采储量（万吨）14.406煤层厚度(m)2.5容重（t/m3）1.4回采率（%）95根据地质资料分析及实际掘进揭露情况，回风巷揭露了1条倾斜正断层，运输巷揭露了1条倾斜正断层，但落差均在3m以下，在计划回采范围内，在该工作面布置区域内无大断层存在，赋存的小断层除回采期间会对煤质带来一定影响外，对防突及瓦斯治理工作无较大制约。4、工作面内瓦斯储量分析及区域防突措施选择根据红旗煤矿地质报告， 16#煤层在该开采深度的原始瓦斯含量平均为5.22m3/t，由此可计算出两工作面的瓦斯储量为：Q=VrXO式中：V工作面内煤体体积，m3 r13#煤层容重，1.4t/ m3XO13#煤层原始瓦斯含量，5.22m3/t则：Q= m3 万m3根据工作面的原始瓦斯量数据，充分说明了必须采取有效的区域性防突措施，才能有效减弱直至消除该工作面采掘作业时的煤与瓦斯突出危险性。鉴于此，红旗煤矿采取了开采保护层的区域性措施，至上而下逐层开采保护层， 13#煤层是16#煤层的上邻近层。13#煤层在该区域内与16#煤层的层间距为25m，为近距离保护层，根据煤炭工业出版社出版的煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册一书中关于保护作用的有效层间垂距论述，倾斜煤层开采上保护层时，在未抽放瓦斯的情况下，其保护作用有效层间垂距为30m；在采取结合抽放瓦斯的情况下，其保护作用有效层间垂距为50m。红旗煤矿在该开采区域内煤层倾角平均为25-27，为倾斜煤层。11#、13#煤层作为保护层已进行开采，其层间垂距11#与16#为7-8m，13#与16#为25m，满足上述条件，因此，开采保护层的区域性措施能有效消除或减少16#煤层的突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。二、保护层开采情况1、保护层工作面情况：矿井选取13#煤层作为16#煤层的保护层进行开采，8164采煤工作面之上的13#煤层工作面为8134采煤工作面2、煤层顶底板条件13#煤层直接顶为生物碎屑灰岩，底部薄层泥岩，老顶为深灰色细砂岩，底板为泥岩、泥质粉砂岩，灰色细砂岩、黑色粉砂岩。其顶板在开采过程中初次来压后，随采随冒，垮落充分，其底板则遇水易膨胀发生底鼓。因此，开采后易对被保护层及其周围的岩层及煤层产生采动影响，易使该范围内的16#煤层的压力变形状态和瓦斯动力参数发生重大变化，从而降低甚至消除突出危险性。3、工作面地质构造及推采情况：8134工作面特征和储量表最大最小平均煤层编号11#走向长度(m)540开采面积(m2)64800倾斜长(m)120地质储量（万吨）181440倾角（度）26可采储量（万吨）177811煤层厚度(m)2容重（t/m3）1.4回采率（%）98三、保护层开采的有效保护区域分析根8134工作面和8164工作面采空区上下之间的立体关系，同时防治煤与瓦斯突出规定的有关规定，为了实现8134工作面对8164工作面的充分保护，8164工作面设计时已内错在8134工作面采空区之下，具体内错距按下式进行计算。（1）沿煤层走向方向的内错距计算：X1=h1/tg1式中：1走向方向的内错角58h113#煤层与16#煤层的垂直层间距25mX1沿走向方向垂直投影的内错卸压距离 m即X1=25/tg58=15.7m8164工作面切眼沿走向方向内错距离为15.7m符合要求（2）沿煤层倾斜方向的内错距计算： X2=h2/tg2式中：2倾斜方向的内错角 75h213#煤层与16#煤层的垂直层间距25mX2沿倾斜方向的垂直投影内错卸压距离m即X2=6.8m四、8164工作面突出危险性分析1、根据前述计算及8164工作面实际布置情况，工作面两巷及切眼均布置在8134工作面的保护卸压区域内，故能实现充分的卸压保护，因此在设计区域内进行回采作业时只需要采用钻屑指标法验证消突效果、采取安全防护措施即可。2、掘进期间瓦斯绝对涌出量为0.12 m3/min，掘进配风260 m3/min，回风流瓦斯浓度仅为0.2%，钻屑解吸指标K1值为0.15ml/g.min1/2。由此证明，由于8134工作面的开采，加上16#煤层顶板透气性较好的有利因素，8164工作面区域的煤体