1吉源煤业有限公司区域综合防突措施docx.doc

吉源煤业区域防突措施 前 言煤与瓦斯突出是一种复杂的矿井瓦斯动力现象，到目前为止，国内外对各种地质、开采条件下突出发生的规律还没有完全掌握。吉源煤业有限公司是一个新建矿井，在建设过程中，煤巷掘进、井巷穿过煤层时，曾有K1值超过0.5和炮后瓦斯涌出量大等情况存在。为响应党和国家 “安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产方针，根据防治煤与瓦斯突出规定、煤矿安全规程等相关规定，结合本矿实际情况，特编制本措施。第一章 概况1.1井田概况位置：吉源煤矿位于水城县南东，直距约20公里，地理坐标为：东径10502341050334，北纬260352260510属于阿戛井田东部。矿井境界总体呈不规则形状，走向一般长2.3km，倾向宽1.3km，面积约2.0609km2。1.2地质构造矿区位于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷或威宁北西向构造变形区，矿区位于格目底向斜南翼东端仰起处，总体为一单斜构造。地层产状：倾向290330，倾角635，一般在1030之间。由一系列北东向倾没的紧密不对称褶皱及与地层走向斜交（或一致）的北东向逆断层组（36条）构成，剖面上呈迭瓦状，平面上呈“入”安形的构造形态。其中较大的逆断层有6条，分别是F30、F53、F46、F55、F63、F66、另有正断层13条，其中F58、F70、F79较大。因此，矿区构造复杂。1.3煤层情况1.3.1含煤地层特征矿区煤系地层含煤多达80余层，一般67层，总厚52米，可采和局部可采26层，厚28.94米，其中本次参加储量计算的10层，厚14.45米。主要集中在煤系上部I、II煤段，其次是底部VII煤段。总的来说，可采煤层变化不大，比较稳定，煤系共有标志层37个，50%分布于I、II煤段中，D煤段灰岩标志层是确定各煤层的依据：II煤段的高岭石泥岩是主要标志层，黄铁矿和原煤硫份也是此段重要对比标志。1.3.2可采煤层全区和基本全区可采者10层，厚14.45米，其一般特征见表1-3-2、表1-3-3）。现将各煤层的对比依据，主要特点及变化规律分述如下：1、I煤段煤层本煤段有1、3、5、10、16等5个可采煤层，总厚4.26米。煤层以厚度薄、结构简单、稳定性好、间距变化小（表4-3）为特征。各煤层确定的主要依据是灰岩标志层，灰岩除宏观特征易于识别外，在物探测井视电阻率曲线上也有特殊形态，现将此段煤层分述如下：1#煤层1#煤层的确定依据是（1）、（2）两个标志层。煤层厚一般0.75米，中上部有2-3层高岭石泥岩夹矸，夹矸自上而下，一、二层厚0.010.08米，隐品质；第三层厚0.01米，粗品质，煤层比较稳定，厚度、结构变化不大。3#煤层3#煤层位于（2）、（3）标志之间，距（3）标志层之上1.55.5米，间距确定，据此可确定3煤层。从目前资料看，2煤层与3煤层可能有分叉、合并的关系。当两层合并时，煤厚1.3米左右，有两层夹矸，普遍有一层细晶高岭石泥岩；当两层分离时，煤分层厚0.90米左右，一般没有夹矸，两层厚度之和与两层合并厚度相当。因此两层之间变化较大，由0.85.4米，在煤层下1米左右，有时有一薄煤或炭质泥岩，极不稳定。5#煤层5#煤层位于（4）、（5）标志之间，距（4）标志层3米左右，由（4）、（5）两个标志层间可以确定5煤层。煤厚一般0.74米，结构简单，靠顶部有一层0.01米的隐晶质高岭石泥岩夹矸，煤层变化不大，是较稳定煤层。10#煤层10#煤层位于（5）、（6）标志层之间，根据（6）标志层可以确定10#煤层。而根据10#煤层顶板岩性较细有丰富的小腹足类运输化石，结构单一，煤的灰分较低，煤层在物探测井视电阻率曲线上反映高翼常等特征区别于9煤层，同时结合（5）标志层就可以确定9煤层。10#煤层一般厚0.83米。11线6线厚1米左右，其变化与9#煤层相似，5线2线厚度变化不大，0.80米左右，均属较稳定煤层。16#煤层16#煤层是1煤段最末一层煤，也是18煤层以上第一层硫份高的煤层，其顶板是（11）标志层，据此可以确定16煤层。煤层厚度一般0.68米，中深部一般可采，浅部一般不可采，单一结构，个别点顶部见一层0.010.02米隐晶质高岭石泥岩或泥岩夹矸，煤层变化不大，是较稳定煤层。ZK东13厚度1.54米，其直接底有断层通过，可能受挤偏，厚度变薄。2、煤段煤层本段有18#、21#、24#、26#、29#等5个可采煤层，总厚10.19米，煤层以厚度大、结构复杂、硫份低，高岭石泥岩夹矸多为特征。此段岩性、岩相、煤层及其间距有一定的变化（表4-3），但主要煤层变化不大，而且有比较稳定的标志层，18#、24#、29#煤层的高岭石泥岩夹矸是对比的主要标志，黄铁矿有时26煤层底板开始出现，煤的硫份偏高，现将各煤层的对比依据及变化情况分述如下：18#煤层东部煤层顶板（12）标志层是确定煤层的重要依据之一。全区煤层中部常见23层致密坚硬高岭石泥岩夹矸，其特征自上而下：上层灰黑色显微团块，厚0.010.02米；中层灰色粗晶质，这也是确定煤层的重要标志，此外，本层是16号煤层以下第一个低硫份煤层，据上述三点可确定18煤层。煤层厚一般0.9米夹矸情况如上述，煤层分布全区，除6线以东浅部有些钻孔不可采外，其余均可采，煤层变化小，是较稳定煤层。个别钻孔厚度特别薄（ZK52）和特别厚（ZK34、ZK91），主要是构造挤压关系。21#煤层本煤层厚度大为最突出的特点，是矿区内主要可采煤层，煤的灰份比18#煤层低，回收率56%，是II煤段回收率最高的煤层，这也是对比依据。煤层厚一般西部薄东部厚。西部12.7米，东部2.54.5米为多，往1东线2线深部有逐渐增厚的趋势，结构西部较简单，东部较复杂。西部有时单一结构，有时有两层夹矸，34层也常见，最多达6层，56线浅部见有0.61.5米夹矸，此时下分层厚度大于上分层。综上所述，煤层变化不大，属稳定煤层。24#煤层对比24#煤层的主要依据是（14）标志层，若（14）标志层找不到时，则根据煤层底板有丰富的鲕菱铁矿结核；煤的灰份高于21#、26#煤层而低于23煤层及21与24煤层之间夹的13层含丰富的石英鲕粒的硬质薄煤（即23煤层位）等组合特征确定24#煤层。煤层厚西薄东厚。西部0.51.0米，东部1.03.0米或更厚些。结构复杂，一般有两层夹矸，34层也常见，最多达7层，夹矸厚度不大， 0.010.02米为多，煤层变化不大，属稳定煤层。26#煤层11线1线以及4线以东中深部根据（15）标志层确定煤层，4线以东浅部仅依据上下层位组合特征而定，依据不够十分充分。煤层5线西稳定，厚度23米，浅部薄深部厚，靠顶部有12层泥岩夹矸，厚度0.200.40米，5线以东稳定性较差，中深部厚度1.32.3米，有一层泥岩夹矸，浅部3线东2线不可采，ZK22、ZK23未见26#煤层，可能是被冲刷。ZK61煤层厚度5.03米，以受构造挤压，厚度不可靠。29#煤层29#煤层的粗品晶高岭石泥岩（即（18）标志层）位于煤层顶部，并且29#、30#煤层底板普通有大量的鲕状铁矿结核，根据（18）标志层及煤层一般较厚、结构较复杂等特征区别于30#煤层。煤层厚度一般1.40米，厚度变化没有明显的规律性，3线浅部不可采，其余地区可采，有13层夹矸，厚多为0.010.06，个别达0.44米，岩性一般为高岭石泥岩，少数为泥岩。56线附近有时分叉，其夹矸厚1.70米（见插图1-3）。ZK42厚5.41米、ZK34厚0.08米是因为构造挤压影响。总的看来，煤层变化不大，是较稳定煤层。表1-3-2 可采煤层特征表1.4矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃及地温1.3.1瓦斯本矿新建矿井，未进行瓦斯等级鉴定，瓦斯涌出量参照相邻阿戛乡潘家寨煤矿资料。依据贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字2007514号)“对六盘水市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”、贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字200767号)“对六盘水市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”、贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字2005246号)“对六盘水市煤矿2005年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”和贵州省煤炭管理局文件(黔煤行管字200525号)“对六盘水市煤矿2004年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，吉源煤矿2007年度批准瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，周边矿井2004、2005、2006年度瓦斯等级结果均为高瓦斯矿井，。各煤矿2004、2005、2006、2007年度矿井瓦斯等级鉴定情况见下表。各煤矿年度瓦斯等级情况鉴定年度矿井名称日产量(t)绝对量(m3/min)相对量(m3/t)鉴定等级审批等级2004年度潘家寨煤矿0.8720.87高瓦斯高瓦斯2005年度潘家寨煤矿1522.5223.84高瓦斯高瓦斯2007年度吉源煤矿突出矿井突出矿井1.3.2煤尘爆炸性根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2009年1月23日出具的水城县阿戛乡吉源煤矿1、3、5、10、16、18、21、24、26、29号煤层煤尘爆炸性鉴定报告：各煤层均有爆炸危险性各煤层均按煤尘有爆炸性进行设计和管理。1.3.3自燃倾向性根据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2009年1月23日出具的水城县阿戛乡吉源煤矿1、3、5、10、16、18、21、24、26、29号煤层煤炭自燃倾向性鉴定报告：1、5、18、21、24、29号煤层自燃倾向等级为类(自燃煤层)，3、10、16、26号煤层自燃倾向等级为类(不易自燃煤层)。1.3.4地温本井田属地温正常区，无热害影响。1.5地质构造、煤层赋存情况对瓦斯涌出的影响根据建井期间揭露资料分析，矿井瓦斯涌出有以下特点：1、断层带附近（从揭露断层前3米开始）瓦斯涌出量急剧增大，不论断层大小，只要揭露断层，瓦斯涌出量就会急剧增大，过完断层即可恢复正常。2、掘进工作面进入褶皱转折端（轴）时瓦斯涌出量逐渐增大。3、煤厚增加、软分层增厚时，瓦斯涌出量急剧增大。4、掘进工作面炮后T1值急剧升高又急剧下降。综上所述，由于矿井瓦斯涌出异常点和异常因素难于准确控制，因此必须加大瓦斯抽放力度，提高抽放效果，确保矿井安全和生产的顺利进行。第二章 开 拓 开 采2.1矿井开拓方式全矿井分两个水平（+1400m水平和+1260m水平），每个水平一个采区，总共设计两个采区。首采区利用现有工业场地，利用主、副斜井、回风斜井，利用1400m标高井底车场、水仓和采区运输石门、采区轨道石门、采区回风石门、回风大巷；三条采区石门从井底车场穿层施工到达矿区边界，首采区以三条采区石门兼作一采区准备巷，形成一采区通风系统。从一采区的采区石门施工区段石门进入16号煤层，在两翼布置回采工作面。采煤方法为走向长壁采煤法(炮采工艺)。2.2采区巷道布置采区内煤层采用集中布置。2.3采掘方法1、采煤方法根据吉源煤矿开采设计变更，设计采用走向长壁炮采法采煤，后退式开采，全部陷落法管理顶板。2、掘进方法掘进方法包括炮掘。目前炮掘的装载方式主要是人工扒装上溜子和钢丝绳牵引耙斗机上溜子、皮带、矿车运输方法相结合。第三章 区域综合防突措施我国各突出矿井执行的是“区域防突措施先行，局部防突措施补充”的原则，做到不掘突出头，不采突出面，不采取区域防突综合措施的不掘进。3.1区域预测在今后的采掘中，为解放生产力，加快采掘进度，降低防突成本，建议矿井对煤层进行区域突出危险性预测工作。根据预测结果，可以把突出煤层分别划分为突出危险区和无突出危险区。目前，本矿未进行该项工作，故所有采掘区域都必须按突出危险区进行技术管理。3.2区域防突措施目前我国普遍采用的区域性防突措施是开采保护层和预抽煤层瓦斯，其中开采保护层是最有效的一种防突措施。在突出矿井，无保护层可采的条件下，一般采用预抽瓦斯作为区域性防突措施。3.2.1开采保护层根据贵州省水城县阿戛井田吉源煤矿（东14线）储量核实报告知：井田范围内煤层皆具有突出危险性，吉源煤矿拟采范围内1、5、10、16、18、21、24、26及29号煤层，首采煤层为16号煤层，其中瓦斯含量高的有3、21、24、26煤层。根据防治煤与瓦斯突出规定中保护层的选择要求，并参照水城县阿戛乡吉源煤矿开采方案设计(变更)知：矿井首采面布置在16煤层中。3.2.2超前钻孔预抽1、采煤工作面根据本矿开拓方式和巷道布置情况，本矿拟采用顺层钻孔抽放。在回采巷道掘进的同时，在运输巷和回风巷进行本煤层钻孔的施工，并相继投入抽放，对煤体瓦斯进行超前抽放。2、煤巷掘进工作面根据采掘安排，本矿拟采用掘进工作面顺层钻孔预抽和两帮钻场夹抽的方法相结合。具体施工要求根据现场实际情况决定，但严禁违反防治煤与瓦斯突出规定。3、石门（含立井、斜井等）揭煤工作面根据采掘安排，本矿拟采用掘进工作面顺层钻孔预抽的方法。具体施工要求根据现场实际情况决定，但严禁违反防治煤与瓦斯突出规定。3.3区域措施效果检验3.3.1必要性为了确定区域防突措施是否达标，本矿必须进行区域措施效果检验。3.3.2效检方法1、采煤工作面（1）开采保护层的保护效果检验开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验证实有效的指标和方法，也可结合煤层的透气性系数变化率等辅助指标。当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大