煤矿瓦斯治理方案“一面一策”技术报告.doc

合同编号 WSHT2017051 报告编号 WSBG2017043 贵州贵州 XXXX 能源集团有限公司能源集团有限公司 大方县大方县 XXXXXX 镇镇 XXXX 煤矿煤矿“一一面面一一策策” XXXX、XXXX 工工作作面面瓦瓦斯斯治治理理方方案案 技技 术术 报报 告告 中煤科工集团重庆研究院有限公司中煤科工集团重庆研究院有限公司 二二一七年三月一七年三月 贵州 XX 能源集团有限公司 大方县 XXX 镇 XX 煤矿“一面一策” XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技 术 报 告 报 告 编 制 人： 项 目 负 责 人 ： 突 出 预 测 所： 瓦 斯 分 院： 中煤科工集团重庆研究院有限公司 二一七年三月 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 中煤科工集团重庆研究院有限公司 目目 录录 1 前 言- 1 - 1.1 合同内容- 2 - 1.2 编制依据和参考资料- 2 - 1.3 技术方案- 3 - 2 矿井基本概况- 5 - 2.1 交通位置- 5 - 2.2 地形地貌- 5 - 2.3 煤层及煤质- 6 - 2.4 地质构造- 7 - 2.5 开拓开采- 7 - 2.6 通风、瓦斯- 8 - 2.7 其他- 11 - 3 XXXX、XXXX 工作面概况- 12 - 3.1 工作面概况- 12 - 3.2 工作面煤层赋存及构造情况- 12 - 3.3 已掘段瓦斯治理情况- 12 - 3.4 已掘段瓦斯涌出情况- 13 - 3.5 XXXX、XXXX 工作面突出危险性情况- 13 - 4 XXXX、XXXX 工作面区域瓦斯含量测定- 17 - 4.1 技术方案- 17 - 4.2 煤层瓦斯含量测定- 17 - 4.3 瓦斯含量测定方法及结果评价- 21 - 5 XXXX、XXXX 工作面瓦斯涌出量预测- 23 - 5.1 掘进工作面瓦斯涌出量预测- 23 - 5.2 回采工作面瓦斯涌出量预测- 25 - 6 XXXX、XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价及要求- 28 - 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 中煤科工集团重庆研究院有限公司 I 6.1 关于矿井必须进行瓦斯抽采相关规定- 28 - 6.2 煤巷掘进工作面风排瓦斯能力的要求- 28 - 6.3 XXXX、XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价- 29 - 6.4 XXXX、XXXX 工作面瓦斯抽采必要性评价结论及要求- 31 - 7 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案- 33 - 7.1 煤巷掘进工作面通风- 33 - 7.2 工作面回采期间风量计算- 36 - 7.3 采掘工作面防突技术方案- 37 - 8 结论及要求- 46 - 8.1 结 论- 46 - 8.2 要 求- 46 - 附件- 49 - 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 0 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 1 前前 言言 贵州 XX 能源集团有限公司大方县 XXX 镇 XX 煤矿（以下简称“XX 煤矿” ）为生 产矿井，位于贵州百里杜鹃管理区 XXX 镇内，行政区划隶属黄泥塘管辖，其地理坐标 为：东经 10545411054731、北纬 270828271003。根据贵州省国土资源厅 2015 年 2 月颁发的 XX 煤矿采矿许可证（副本） （证号 C5200002009091120046239） ， XX 煤矿矿区面积 2.89km2，许可开采深度+1700+1300m，设计生产能力 15 万 t/a，服 务年限为 15.08a。 XX 煤矿井田范围内含煤地层为上二叠统龙潭组（P3l） ，含可采煤层 3 层，自上而 下编号分别为 M8、M9 及 M11 煤层。 根据煤炭科学研究总院重庆研究院（现中煤科工集团重庆研究院有限公司，以下 简称“重庆煤科院” ）2009 年 11 月提交的大方县 XX 煤矿 M8 煤层突出参数测定及 突出危险性评价 ，其结论为：XX 煤矿 M8 煤层在井田范围东翼+1490m 标高以上评价 为无突出危险性。 根据贵州省矿山安全科学研究院 2016 年 8 月提交的贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿一采区 M8 煤层区域保护效果论证报告 ，其论证结论为：M8 煤层开采后对 M9 煤层具有较好的保护作用，其保护范围内的 M9 煤层已消除突出危险。 根据重庆煤科院 2017 年 3 月提交的贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层突出危险性评价技术报告 ，其评价结论为：XXXX 工作 面未受保护区域 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性，评价范围拐点坐标如表 1-1 所示。 表 1-1 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层评价范围拐点坐标表（西安 80 坐标系） 工作面名称拐点编号XY A3004555.035576736.8 B3004522.935576722.9 C3004547.435576600.0 D3005007.235576919.7 XXXX 工作面未 受保护区域 M9 煤层 E3004989.835576944.7 为认真贯彻落实省安全监管局、贵州煤矿安监局、省能源局关于进一步加强煤 与瓦斯突出防治工作的意见 （黔安监煤矿201612 号）的有关规定，全面落实“安全 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 1 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 第一、预防为主，综合治理”方针，坚持科学发展、安全发展理念，应用先进适宜的 灾害防治技术，落实切实可行的瓦斯治理措施，做到瓦斯治理“一矿一策，一面一策” ， 实现“安全、科学、精准、经济、高效”防治煤与瓦斯突出，保障煤矿安全高效生产， XX 煤矿于 2017 年 3 月委托重庆煤科院对 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面开展瓦斯治 理方案编制工作，并签订了相关技术咨询合同（委托书见附件） 。 根据合同要求和 XX 煤矿开拓部署实际情况，重庆煤科院技术人员与 XX 煤矿相 关管理人员共同研究并制定了XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治 理编制实施方案 （以下简称实施方案 ） 。根据实施方案要求及 XX 煤矿井巷开 拓情况，本次针对 XX 煤矿瓦斯治理方案编制工作于 2017 年 3 月份开始。通过 XX 煤 矿和重庆煤科院相关工作人员的共同努力、密切协作，本次 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量现场测试工作在井下共布置了 6 个瓦斯含量测点（共 12 个瓦斯含量测定钻孔） ，直接测定 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含 量。根据对 M9 煤层实测瓦斯含量结果及 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯涌出预测结 果，完成了 XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案编制工作。 1.1 合同内容合同内容 （1）收集 XX 煤矿 M9 煤层采掘期间实测的瓦斯参数及其他生产资料； （2）在 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面范围内布置至少 6 个测点，每个测点布置 2 个测试钻孔测定 M9 煤层瓦斯含量； （3）依据实测 M9 煤层瓦斯参数，对 XXXX、XXXX 采掘工作面进行瓦斯涌出量 预测； （4）依据 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯涌出量预测结果，结合矿井瓦斯赋存实 际，对 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性进行评价； （5）根据 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性进行评价结论，编制 XX 煤 矿 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案。 1.2 编制依据编制依据和参考资料和参考资料 （1） 煤矿安全规程 （2016） ，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察 局； （2） 煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法 （安监总煤装2011162 号） ，国家发展和改 革委员会、国家安全生产监督管理总局、国家能源局、国家煤矿安全监察局； 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 2 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 （3） 防治煤与瓦斯突出规定 （2009） ，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿 安全监察局； （4） 矿井瓦斯涌出量预测方法 （AQ1018-2006） ，国家安全生产监督管理总局； （5） 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 （2011） ，国家安全生产监督管理总局、国家 煤矿安全监察局； （6） 煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1206-2006） ，国家安全生产监督管理总局， 2006。 （7） 煤层瓦斯含量井下直接测定方法 （GB/T 23250-2009） ，中华人民共和国国 家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会； （8） 关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见 （黔安监管办字2007345 号） ，贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局； （9） 省安全监管局、贵州煤矿安监局、省能源局关于进一步加强煤与瓦斯突出 防治工作的意见 （黔安监煤矿在201612 号） ，贵州省安全生产监督管理局、贵州煤 矿安全监察局、贵州省能源局，2016 年 11 月； （10）XX 煤矿采矿许可证（副本） ，贵州省国土资源厅，2012 年 2 月； （11） 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采方案设计（变更） ，贵州大学勘察设计研究 院，2010 年 1 月； （12） 大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采方案设计（变更）安全专篇 ，贵州大学勘察 设计研究院，2010 年 5 月； （13） XX 煤矿采掘工程平图（1:2000） ，XX 煤矿，2017 年 3 月； （14） XX 煤矿井上下对照图（1:5000） ，XX 煤矿，2017 年 3 月； （15）毕节市工业和能源委员会文件（毕市工能通20154 号） 毕节市工业和能 源委员会关于下发 2014 年高突矿井数据测定报告评审意见的通知 ，2015 年； （16） 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿一采区 M8 煤层区域保护效果论证报 告 ，贵州省矿山安全科学研究院，2016 年 8 月； （17） 贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层 突出危险性评价技术报告 ，重庆煤科院，2017 年 3 月； （18）XX 煤矿通风瓦斯日报表、瓦斯监测监控日报表、测风记录等其他资料。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 3 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 1.3 技术方案技术方案 （1）收集 XX 煤矿生产期间 M9 煤层瓦斯参数及采掘工作面通风及瓦斯涌出资料 及突出危险性鉴定资料。 （2）结合 XX 煤矿开拓部署情况，现场测定 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层 的原始瓦斯含量。 （3）根据现场实测 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层的原始瓦斯含量，对 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯涌出量进行预测。 （4）根据现行国家规范、行业标准对 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性 进行评价，并确定 XXXX、XXXX 采掘工作面进行瓦斯抽采的必要条件。 （5）依据 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯抽采必要性评价结论，制定 XXXX、XXXX 采掘工作面瓦斯治理方案。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 4 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2 矿井基本概况矿井基本概况 根据贵州省国土资源厅 2014 年 2 月颁发的 XX 煤矿采矿许可证（副本） （证号： C5200002009091120046239） ，XX 煤矿矿区面积 2.89km2，矿区范围由 6 个拐点圈定， 许可开采标+1700+1300m，其矿区范围拐点坐标如表 2-1 所示。 表 2-1 井田拐点坐标表（西安 80 坐标系） 拐点编号XY拐点编号XY 13003742.00735575921.3543005542.01335577621.37 23004342.01135575921.3553004942.00935577921.37 33005942.01735577021.3663003742.00335577421.36 矿区面积：2.89km2；开采深度：+1700+1300m 标高 根据贵州大学勘察设计研究院于 2010 年 1 月提交的大方县 XXX 镇 XX 煤矿开 采方案设计（变更） （以下开采设计 ） ，截至 2007 年 1 月底，XX 煤矿井田范围内 M8、M9 及 M11 煤层资源/储量 875 万 t（含采空区 9 万 t） ，其中探明的内蕴经济资源 量（331）47 万 t，控制的内蕴经济资源量（332）111 万 t，推断的内蕴经济资源量 （333）400 万 t ，预测的资源量（334）308 万 t，矿井工业资源/储量 438 万 t。 2.1 交通位置交通位置 XX 煤矿位于贵州省大方县县城东，直线距离约 14km，行政区划属大方县黄泥塘 乡管辖，矿区范围内有乡村公路与 321 国道（贵毕公路）相通；方沙公路从矿区南部 通过，交通较为方便。 XX 煤矿交通位置见图 2-1。 2.2 地形地貌地形地貌 XX 煤矿位于启化田坝背斜中段南东翼，背斜轴呈北东南西向展布。矿区地层受 区域性在拱断层的影响，局部产生层间柔皱现象，总体为较陡倾斜的单斜岩层，总体 倾向南东，倾角 1538，平均倾角 28。 矿区属中高山，区内最高点高程为矿区中部的山峰，标高为+1780.5m，最低点为 矿区西北部的凹地，标高为+1530m，相对高差 250.5m。龙潭组分布地段多形成山峰及 陡坡、缓坡地形、陡坡侵蚀河谷地，矿区内沟谷发育，有煤层露头出露地表。煤层浅 部小窑较多，M8、M11 煤层均有不同程度的破坏。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 5 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 图 2-1 XX 煤矿交通位置图 2.3 煤层及煤质煤层及煤质 矿区内出露的地层从老至新有：二叠系中统茅口组（P2m）二叠系上统龙潭组 （P3l） 、长兴组+大隆组（P3c+d） 、三叠系下统夜郞组（T1y）及第四系（Q） 。 矿井含煤地层为二叠系上统龙潭组（P3l） ，含可采煤层 3 层，自上而下分别编号为 M8、M9 及 M11 煤层，其可采煤层特征见表 2-2。 表 2-2 XX 煤矿主要可采煤层特征表 顶底板岩性 煤层 编号 最小最大 平均（m） 平均层间 距（m） 煤层倾角 （） 稳定性 顶板底板 M8 1.802.20 2.00 较稳定粉砂岩粘土岩 1520 M9 0.601.10 1.00 较稳定粉砂岩粘土岩 M11 1.502.10 1.80 3050 25 较稳定粉砂岩粘土岩 XX 煤矿煤矿 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 6 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 根据贵州大学勘察设计研究院 2010 年 5 月提交的大方县 XXX 镇 XX 煤矿开采 方案设计（变更）安全专篇 （以下简称安全专篇 ） ，XX 煤矿井田范围内 M8 煤层 属低灰、特低硫、特高热量无烟煤，其余 M9 及 M11 煤层未进行相关煤质分析工作。 2.4 地质构造地质构造 XX 煤矿位于启化田坝背斜中段南东翼，背斜轴呈北东南西向展布。矿区地层受 区域性在拱断层的影响，局部产生层间柔皱现象，总体为较陡倾斜的单斜岩层。总体 倾向南东，倾角 1538，平均倾角 28。区内东部外围发育一条走向近南北向，倾 向东，倾角 54的断层，断层延伸长度大于 5 公里，为一正断层，断距大于 100m，对 矿区内可采煤层开采无影响。 总体来说，矿区内地质构造复杂程度属简单类型。 2.5 开拓开采开拓开采 XX 煤矿采用斜井开拓方式，设主斜井、副斜井和回风斜井 3 个井筒，其井筒特征 如表 2-3 所示。 表 2-3 XX 煤矿井筒特征表（西安 80 坐标系） 井口坐标 井筒名称 XYZ 方位角（）倾角（） 主斜井3004699.78835576394.024+1598.93911916 副斜井3004663.65035576382.360+1598.43011920 回风斜井3004631488+1607.44211922 XX 煤矿主斜井开口标高为+1598.939m，以 119方位角及 16的坡度沿 M9 煤层底 板延伸至+1484m 标高处；副斜井开口标高为+1598.430m，以 119方位角及 20的坡度 沿 M9 煤层底板延伸至+1484m 标高处；回风斜开口标高为+1607.442m，以 119方位角 及 22的坡度沿 M9 煤层底板延伸至+1484m 标高处；三条井筒在+1484m 标高处通过联 络巷相连接，且在次标高处布置水泵房、管子道等，形成矿上的开拓系统。 根据贵州大学勘察设计研究院于 2010 年 1 月提交的开采设计 ，XX 煤矿井田范 围共划分一个水平两个采区进行开采。其中，水平标高为+1484m；+1484m 水平标高 以上井田范围划分为一采区，+1484m 标高以下至矿井最低准采标高（+1300m）范围 划分为二采区，XX 煤矿井田范围及采区划分见图 2-2。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 7 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 N 井田边界线M9煤层底板等高线 +1550 西安80坐标系 坐 标 系 3557640035576600355768003557700035576200355760003557580035575600 300380030036003003400300320030030003002800 3557700035577200355774003557760035577800355780003557820035578400 30054003005600300580030060003006200 +1550 +1500 +1400 +1350 +1300 +1450 采区分界线 一 采 区 二 采 区 23 4 5 6 1 图 2-2 XX 煤矿矿区范围及采区划分示意图 矿井采区间开采顺序为一采区二采区；煤层间开采顺序为，先采 M8 煤层，然 后依次开采下部的 M9 及 M11 煤层。目前 XX 煤矿正在开采 M8 煤层，采煤工作面采 用走向长壁采煤法，炮采落煤工艺，全部垮落法管理顶板。 矿井采掘工程平面图见图 2-3 所示。 2.6 通风、瓦斯通风、瓦斯 2.6.1 矿井通风矿井通风 XX 煤矿采用中央并列式通风，通风方法为机械抽出式，由主斜井、副斜井进风， 回风斜井回风。矿井主扇型号为 FBCDZ-6-15（B）型防爆轴流式通风机两台，其中 一台使用，一台备用，配套电机功率为 255Kw。矿井回采工作面采用全负压 U 型通 风方式，掘进工作面采用 FBD5.6/22 型防爆对旋式局部通风机压入式通风，每个掘 进工作面配备两台，一台工作，一台备用。 2.6.2 矿井瓦斯赋存及瓦斯治理情况矿井瓦斯赋存及瓦斯治理情况 （1）煤层突出危险性情况 根据重庆煤科院 2009 年 11 月提交的大方县 XX 煤矿 M8 煤层突出参数测定及 突出危险性评价 ，其结论为：XX 煤矿 M8 煤层在井田范围东翼+1490m 标高以上评价 为无突出危险性；其余可采煤层未开展过煤与瓦斯突出危险性鉴定工作。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 8 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2 回风斜井 x=3004631.175 y=35576388.488 z=+1607.442 =119 =22 进2 平2 进3 1496.008 1483.6 1496.825 1536.631 1498.843 1546.212 1588.146 1545.324 1484.259 付 吸 吸 付 付付 y14 T1559.654 1554.199y10 1554.209 1585.34 1496.884 y16 T1570.447 1495.751 1496.223 1551.406 平1 1493.262 1564.721 1555.178 1551.394 1548.445 1545.090 1502.357 1506.226 1567.733 1507.711 1511.282 1511.987 1477.355 1477.951 1483.817 1551.216 1514.836 1511.579 1494.054 1494.005 1517.467 N 1518.353 1569.912 1578.285 1578.255 1584.229 1551.091 1585.653 1585.305 1553.221 1551.0561551.057 1584.989 1585.034 1550.4101548.297 1482.751 1494.891 1585.7581585.996 1586.639 1551.697 1551.224 1551.355 H3 T1602.216 H6 T1603.161 H9 T1603.415 H12 T1603.628 H3 T1602.092 1585.9 1551.3 H9 1587.5 1559.158 1588.2 1563.189 M8 1543.0 3557580035576000355762003557640035576600 3005200 35577000355768003557660035576400 30038003004000 副斜井 x=3004663.650 y=35576382.360 z=+1598.430 =119 =20 副斜井 x=3004699.788 y=35576394.024 z=+1598.939 =119 =16 1084回风巷 1084运输巷 14回风石门 井底车场 1084联络巷 1082运输巷 1082回风巷 1092回风巷 1092运输巷 1081运输巷 1081回风巷 1083回风巷 1083运输巷 11运输石门 12回风石门 永久避难硐室 12运输石门 水泵房 11回风石门 M9 +1550 +1500 M11 井田边界线M9煤层底板等高线 +1550 煤层露头线 M9 西安80坐标系 坐 标 系 保护范围边界线 1093回风巷 1093运输巷 图 2-3 XX 煤矿采掘工程平面图 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 9 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 XX 煤矿 M8 煤层煤与瓦斯突出危险性参数测定情况见表 2-4。 表 2-4 XX 煤矿 M8 煤层突出危险性参数测定情况 煤层瓦斯突出参数评价单位评价时间评价结论 M8 煤的破坏类型：类； 煤的坚固性系数 f 值：0.19； 瓦斯放散初速度 P：53mmHg； 瓦斯压力 P：0.52MPa（埋深 191m） 。 重庆煤科 院 2009.11 M8 煤层在井田范围东翼 +1490m 标高以上评价为 无突出危险。 （2）矿井瓦斯等级鉴定情况 根据毕节市工业和能源委员会文件（毕市工能通20154 号） 毕节市工业和能源 委员会关于下发 2014 年高突矿井数据测定报告评审意见的通知 ，XX 煤矿 2014 年度 矿井瓦斯等级批复结果为瓦斯矿井，矿井 2013 年未开展瓦斯等级鉴定，2016 年矿井瓦 斯等级鉴定工作正在进行中。XX 煤矿 2012、2014 年度瓦斯等级鉴定情况见表 2-5 所 示。 表 2-5 XX 煤矿 2012、2014 年度瓦斯等级鉴定结果 矿井名称年度气体 绝对涌出量 （m3/min） 相对涌出量 （m3/t） 鉴定结果 CH40.86/ 2012 CO20.64/ 高瓦斯矿井 CH412.2536.74 XX 煤矿 2014 CO20.611.84 高瓦斯矿井 （3）矿井瓦斯涌出情况 本项目实施期间，对 XX 煤矿测风记录及瓦斯监控日报表进行了收集，以 2017 年 2 月中旬为例，矿井各采掘工作面瓦斯涌出情况如表 2-6 所示。 表 2-6 矿井采掘工作面瓦斯涌出情况表 巷道名称配风量（m3/min）回风瓦斯浓度 （）绝对瓦斯涌出量（ m3/min） 回风斜井28020.195.32 1083 工作面6090.120.73 XXXX 备采工作面2150.160.34 二采区回风下山3110.020.06 二采区运输下山2990.020.06 XXXX 备采工作面掘进期间瓦斯涌出情况 XXXX 运输巷2600.050.13 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 10 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 XXXX 回风巷2300.040.09 （4）矿井瓦斯治理情况 按照贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文 件（黔安监管办字2007345 号） 关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见 中关于贵州省煤与瓦斯突出矿区和突出危险矿区的划定情况，XX 煤矿位于大方县，属 于黔西北矿区，为国家划定的突出危险区。 目前 XX 煤矿正在回采 M8 煤层，同时在 M9 煤层布置接续工作面。M9 煤层区域 防突措施为保护层开采+预抽煤层瓦斯，即优先将上覆的 M8 煤层作为保护层进行开采， 同时在 M9 煤层采煤工作面采用顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯的区域防突措施；掘 进工作面采用顺层钻孔预抽煤巷条带区域煤层瓦斯的区域防突措施。工作面预测和工 作面措施效果检验采用钻屑指标法（K1，S） ，其临界值采用防治煤与瓦斯突出规定 （以下简称防突规定 ）推荐临界值：K1=0.5ml/g.min1/2、S=6.0kg/m。 根据对 XX 煤矿相关防突资料的查阅，矿井在 M9 煤层煤巷掘进过程中未发生过 任何瓦斯动力现象，施工探钻孔过程中也没有发生喷孔、顶钻及卡钻等突出预兆。M9 煤层巷道 XXXX 运输巷及 XXXX 回风巷在掘进过程中实测工作面预测指标 K1值为 0.020.11ml/gmin1/2，钻屑量 S 为 1.42.6kg/m，均未超过防突规定推荐临界值， 同时也未发生过瓦斯涌出异常及超限现象。 矿井建有高、低负压抽采系统各一套，高负压抽放泵型号为 2BEA-420 型水环式 真空泵，电机功率 132Kw，一台工作，一台备用；低负压抽放泵型号为 2BEAC-3030 型水环式真空泵，电机功率 75Kw，一台工作，一台备用。 2.7 其他其他 根据贵州省煤田地质局实验出具的检测报告，矿井 M8、M9、M11 煤层经鉴定无 煤尘爆炸性，煤层自燃倾向性等级均为类不易自燃。 XX 煤矿范围属地温正常区，属正常地温矿井，无热害影响。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 11 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 3 XXXX、XXXX 工作面工作面概况概况 3.1 工作面工作面概况概况 XXXX 工作面位于矿井北部井筒西南翼煤层露头线附近，XXXX 回风巷长约 200m，XXXX 运输巷长约 220m，工作面长度约 65m；工作面对应地面标高为 +1658+1717m；工作面底板标高为+1551+1585m，埋藏深度为 73164m。 XXXX 工作面位于矿井北部井筒东北翼，XXXX 回风巷长约 560m，XXXX 运输 巷长约 520m，工作面长度约 110m；工作面对应地面标高为+1615+1765m；工作面底 板标高为+1505+1543m，埋藏深度为 72260m。 XXXX 运输巷于 11 运输石门 M9 煤层揭煤点处开口，以 215的方位角沿 M9 煤层 掘进；XXXX 回风巷于 11 回风石门 M9 煤层揭煤点处开口，以 215的方位角沿 M9 煤 层掘进；XXXX 运输巷设计于 12 运输石门 M9 煤层揭煤点处开口，以 35的方位角沿 M9 煤层掘进；XXXX 回风巷设计于 12 回风石门 M9 煤层揭煤点处开口，以 35的方 位角沿 M9 煤层掘进。 3.2 工作面煤层赋存及构造情况工作面煤层赋存及构造情况 根据对 XXXX 工作面掘进期间及 XXXX 工作面实际揭露 M9 煤层区域煤层赋存情 况的分析，XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层平均倾角 25，煤层平均厚约 0.8m， 不含夹矸，无明显软分层赋存。 通过对 XXXX、XXXX 工作面区域井下实际勘查及相关地质资料的查阅， XXXX、XXXX 工作面区域内无断层发育，地质构造简单，煤层倾角、走向、煤厚等 无明显变化，赋存较为稳定；顶板均为粉砂岩，底板均为粘土岩。 3.3 已掘段瓦斯治理情况已掘段瓦斯治理情况 XXXX 工作面运输巷及回风巷在掘进过程中，于迎头每个循环施工顺层钻孔预抽 煤巷条带区域煤层瓦斯，抽采达标后方可进行掘进作业。 XXXX 工作面运输巷及回风巷煤巷掘进期间采用钻屑瓦斯解吸指标进行工作面验 证，其测定的 K1值为 0.020.11ml/gmin1/2，钻屑量 S 为 1.42.6kg/m，在 XXXX 工作 面运输巷及回风巷煤巷掘进过程中未发生过任何瓦斯动力现象，钻孔施工时也未出现 过喷孔、卡钻等突出预兆。 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 12 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 3.4 已掘段瓦斯涌出情况已掘段瓦斯涌出情况 通过对矿井测风旬记录及瓦斯监控报表的查阅，XXXX 运输巷掘进期间平均回风 瓦斯浓度约为 0.05%，配风量约为 260m3/min，其 XXXX 工作面运输巷回风瓦斯涌出 量为 0.13m3/min；XXXX 回风巷掘进期间平均回风瓦斯浓度约为 0.04%，配风量约为 230m3/min，其 XXXX 工作面回风巷回风瓦斯涌出量为 0.09m3/min。XXXX 工作面贯 通形成全负压通风后，正常回风瓦斯浓度约为 0.16%，配风量约为 215m3/min，正常回 风瓦斯涌出量为 0.34m3/min。 3.5 XXXX、XXXX 工作面邻近层开采情况工作面邻近层开采情况 通过对矿井提供的相关图纸的查阅及井下现场勘查，XXXX、XXXX 工作面上覆 的 M8 煤层 1081、1082 工作面已回采完毕，1081 工作面正在回采，截至 2017 年 3 月， 该工作面已回采约 100m；其中，1081、1083 工作面之间留设有 1937m 宽度不等的煤 柱；下覆的 M11 煤层尚未进行开拓。 根据重庆煤科院 2017 年 3 月提交的贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层突出危险性评价技术报告 （以下简称评价报告 ） ，其 评价结论为：XXXX 工作面未受保护区域 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性；根据 贵州省矿山安全科学研究院 2016 年 8 月提交的贵州 XX 能源集团有限公司 XX 煤矿 一采区 M8 煤层区域保护效果论证报告 （以下简称论证报告 ） ，其论证结论为：M8 煤层开采后对 M9 煤层具有较好的保护作用，其保护范围内的 M9 煤层已消除突出危险。 因此，XXXX、XXXX 工作面范围内 M9 煤层不具有煤与瓦斯突出危险性。 现就 XXXX 工作面及 XXXX 工作面受保护区域 M9 煤层瓦斯赋存是否受到上保护 层 M8 煤层采空区卸压影响进行分析。 根据防突规定中附录 D：保护层保护范围的确定中 D.3 最大保护垂距的相关 规定：保护层与被保护层之间的最大保护垂距可参照表 3-1。 表 3-1 保护层与被保护层之间的最大保护垂距 最大保护垂距（m） 煤层类别 上保护层下保护层 急倾斜煤层 6080 缓倾斜和倾斜煤层 50100 根据对矿井相关地质资料的查阅及井下实际勘查，M8 煤层与 M9 煤层 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 13 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 层间距仅为 1520m，低于上保护层的最大保护垂距 50m，因此，XXXX 工作面及 XXXX 工作面部分区域处于上保护层 M8 煤层保护范围之内。现对上保护层 M8 煤层 保护范围进行分析： （1）沿倾斜方向的保护范围分析 根据防突规定中附录 D：保护层保护范围的确定中 D.1 沿倾斜方向的保护范 围：保护层工作面沿倾斜方向的保护范围应根据卸压角划定，如图 3-1 所示。在没有 实测本矿井卸压角时，可参考表 3-2 中相关数据。 根据 XX 煤矿可采煤层特征，煤层平均倾角为 25，M8 煤层卸压角、均取 3 4 75。 A保护层；B被保护层；C保护范围边界线 图 3-1 保护层工作面沿倾斜方向的保护范围 表 3-2 保护层沿倾斜方向的卸压角 卸压角/（） 煤层倾角 /（） 1 2 3 4 080807575 1077837575 2073877575 3069907770 4065908070 5070908070 6072908070 7072908072 8073907875 9075807580 （2）沿走向方向的保护范围 若保护层采煤工作面停采时间超过3 个月、且卸压比较充分，则该保护层采煤工作 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 14 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 面对被保护层沿走向的保护范围对应于始采线、采止线及所留煤柱边缘位置 的边界线可 按卸压角划定，如图3-2 所示。 5 56 60 A保护层；B被保护层；C煤柱；D采空区；E保护范围；F始采线、采止线 图 3-2 保护层工作面始采线、采止线和煤柱的影响范围 由于 XX 煤矿 M8 煤层开采时间在2015 年之前，停采时间已超过1 年，且卸压比较 充分，因此选择卸压角。 5 60 根据防突规定附录 D.1 和 D.2 中关于卸压角的相关规定：沿倾斜方向的卸压角 取 75，沿走向方向的卸压角取60，根据计算结果，XXXX 工作面区域上保护层M8 煤层对 M9 煤层保护范围为：走向保护范围长约277m，倾斜方向保护范围长约105m。 由于 XXXX 工作面区域上保护层M8 煤层横跨 1081、1083 工作面两个区域， XXXX 工作面部分区域处于1081 工作面保护范围之内，其余部分区域则处于上覆M8 煤层保护范围之外。但根据重庆煤科院2017 年 3 月提交的评价报告及贵州省矿山 安全科学研究院 2016 年 8 月提交的论证报告 ，XXXX 工作面区域 M9 煤层不具有 突出危险性。 综上，本次XXXX、XXXX 工作面区域M9 煤层不具有突出危险性，其工作面范围 如图 3-3 所示（F-G-H-I-F、B-C-D-J-B 连线圈定范围） ，其圈定范围拐点坐标如表3-3 所 示。 表 3-3 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面圈定范围拐点坐标表（西安 80 坐标系） 工作面 名称 拐点编号XY 工作面 名称 拐点编号XY F3004412.435576514.9B3004522.935576722.9 G3004519.035576487.7C3004547.435576600.0 H3004487.435576545.7D3005007.235576919.7 XXXX 工作面 I3004376.735576468.5 XXXX 工作面 J3004948.135577010.1 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 15 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2 回风斜井 x=3004631.175 y=35576388.488 z=+1607.442 =119 =22 进2 平2 进3 1496.008 1483.6 1496.825 1536.631 1498.843 1546.212 1588.146 1545.324 1484.259 付 吸 吸 付 付付 y14 T1559.654 1554.199y10 1554.209 1585.34 1496.884 y16 T1570.447 1495.751 1496.223 1551.406 平1 1493.262 1564.721 1555.178 1551.394 1548.445 1545.090 1502.357 1506.226 1567.733 1507.711 1511.282 1511.987 1477.355 1477.951 1483.817 1551.216 1514.836 1511.579 1494.054 1494.005 1517.467 N 1518.353 1569.912 1578.285 1578.255 1584.229 1551.091 1585.653 1585.305 1553.221 1551.0561551.057 1584.989 1585.034 1550.4101548.297 1482.751 1494.891 1585.7581585.996 1586.639 1551.697 1551.224 1551.355 H3 T1602.216 H6 T1603.161 H9 T1603.415 H12 T1603.628 H3 T1602.092 1585.9 1551.3 H9 1587.5 1559.158 1588.2 1563.189 M8 1543.0 3557580035576000355762003557640035576600 3005200 35577000355768003557660035576400 30038003004000 副斜井 x=3004663.650 y=35576382.360 z=+1598.430 =119 =20 副斜井 x=3004699.788 y=35576394.024 z=+1598.939 =119 =16 1084回风巷 1084运输巷 14回风石门 井底车场 1084联络巷 1082运输巷 1082回风巷 1092回风巷 1092运输巷 1081运输巷 1081回风巷 1083回风巷 1083运输巷 11运输石门 12回风石门 永久避难硐室 12运输石门 水泵房 11回风石门 M9 +1550 +1500 M11 井田边界线M9煤层底板等高线 +1550 煤层露头线 M9 西安80坐标系 坐 标 系 保护范围边界线 1093回风巷 1093运输巷 C D J B F G HI 重庆煤科院2017年3月评价区域， 评价结论为：不具有突出危险性。 贵州省矿山安全科学研究院2016年8月论 证区域，论证结论为：已消除突出危险。 本次庆兴煤矿1092 1093工作面区域M9煤层范围为图中F-G-H-I-F及B-C-D-J-B连线所圈定的范围；图中M9煤层底板等高线来源于庆兴煤矿2017年3月提供的庆兴煤矿采掘工程平面图 1:2000，1902 1903工作面区域各拐点坐标如下（西安80坐标系）： F:(3004412.4，35576514.9)G:(3004519.0，35576487.7)H:(3004487.4，35576545.7)I:(3004376.7，35576468.5)； B:(3004522.9，35576722.9)C:(3004547.4，35576600.0)D:(3005007.2，35576919.7)J:(3004948.1，35577010.1)。 A E 图 3-3 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层圈定范围图 贵州XX 能源集团有限公司大方县XXX 镇XX 煤矿“一面一策”XXXX、XXXX 工作面瓦斯治理方案 技术报告 - 16 - 中煤科工集团重庆研究院有限公司 4 XXXX、XXXX 工作面区域瓦斯含量测定工作面区域瓦斯含量测定 4.1 技术方案技术方案 结合 XX 煤矿现有开拓及准备巷道条件及 XXXX、XXXX 工作面区域工作面巷道 布置情况及相关标准规定，经与矿方相关技术管理人员研究决定在 XXXX 运输巷、 XXXX 回风巷、1083 回风巷、1083 运输巷及 12 运输石门等处布置钻孔直接测定 M9 煤层瓦斯含量。 4.2 煤层瓦斯含量测定煤层瓦斯含量测定 煤层瓦斯含量是指单位质量或体积的煤中所含有的瓦斯量，以 m3/t 表示。它是矿 井瓦斯涌出量预测和煤与瓦斯突出预测的重要依据参数之一，煤层瓦斯含量的测定方 法可分为直接方法和间接方法。 直接法就是直接从采集的煤样中解吸瓦斯，确定瓦斯成分和瓦斯含量。该方法的 优点是瓦斯量系直接测定的，避免了间接法测定许多参数时的测定误差；缺点是在试 样采集过程中难免有部分瓦斯逸散，需建立损失瓦斯量补偿方法。 间接法是在井下实测煤层瓦斯压力的基础上，取煤样在实验室测定煤的孔隙率、 吸附等温线等并进行煤的工业分析，然后应用朗格缪尔计算公式算出煤层瓦斯含量。 该方法的优点是煤样不需解吸、采样方法简单，且如果已知煤层各个不同区域的瓦斯 压力，则可根据吸附等温线推算各个不同区域的煤层瓦斯含量；缺点是需要在井下实 测煤层瓦斯压力。本次 XX 煤矿 XXXX、XXXX 工作面区域 M9 煤层瓦斯含量采用直 接法进行测定，即利用重庆煤科院研制的 DGC 瓦斯含量直接测定装置进行瓦斯含量测 定。 4.2.1 测点布置测点布置 根据 XX