兴旺煤矿21606运输巷条带106-196m突出危险性预测报告

1、国电贵州双龙兴旺煤业有限公司织金县兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性预测报告报告编号：WKY-2017-013-CCRI/AQFY委托单位：国电贵州双龙兴旺煤业有限公司织金县兴旺煤矿受检单位： 国电贵州双龙兴旺煤业有限公司织金县兴旺煤矿矿井名称：国电贵州双龙兴旺煤业有限公司织金县兴旺煤矿日 期：2017.052017.06煤炭科学技术研究院有限公司二一七年六月三日国电贵州双龙兴旺煤业有限公司兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性预测报告报告编号：WKY-2017-013-CCRIAQFY报告相关人员签字表姓 名职务/职称签 名项目负责人：张 浪所

2、长/副研究员参加人员：孙晓军高级工程师魏 远助理研究员张书林助理研究员报告编制人：魏 远助理研究员孙晓军高级工程师报告审核人：张 浪所长/副研究员陈金玉副总工/高级工程师报告批准人：霍中刚分院院长/研究员煤炭科学技术研究院有限公司二一七年六月三日注 意 事 项1、 本报告未加盖“煤炭科学技术研究院有限公司”公章和骑缝章者本报告无效；2、 本报告不得局部复制。复制报告未重新加盖“公章”和骑缝章者无效；3、 本报告无审核、批准人签字或签字不全的报告无效；4、 本报告涂改的无效；5、 煤炭科学技术研究院有限公司负责本报告的最终解释，对本报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向本单位提出，逾期不予受

3、理。检测检验机构名称：煤炭科学技术研究院有限公司地 址：北京市朝阳区和平里青年沟路5号邮政编码：100013联 系 人：张浪联系电话：（010）84264482传 真：（010）84262942E-mail：lnzhanglang兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY前 言国电贵州双龙兴旺煤业有限公司织金县兴旺煤矿（简称：兴旺煤矿，下同）原是一个15万t/a的在建矿井，根据贵州省政府黔煤办字200697号文批复的毕节地区煤矿整合、调整布局的规划方案，兴旺煤矿与相邻的黄汞洞煤矿进行整合，整合后生产能力30万t/a，服

4、务年限19.97a。2012年9月，煤炭科学研究总院（现更名为：煤炭科学技术研究院有限公司）提供国电贵州双龙兴旺煤业有限公司16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告（报告编号为：KTU-2012-018-CCRIAQJD），鉴定结果为兴旺煤矿16煤层有突出危险性，矿井为突出矿井。其中测定参数为：兴旺煤矿16号煤层最大煤层瓦斯压力为0.76MPa；最大煤的瓦斯放散初速度p=32；最小煤的坚固性系数f=0.17；最大煤的破坏类型为类。该矿现开采煤层为16号煤层，21606工作面位于矿区西南部，距离西部矿界约160m，南部矿界400m。21606工作面东部有21604工作面，目前正在回采。21604工作

5、面运输巷标高+1467.52+1468.79m，采用沿空留巷工艺，作为相邻21606工作面回采期间回风巷使用。21606工作面运输巷设计长度为400m，兼工作面运输和进风功能，截至2017年5月25日已经掘进了106m，为了预测21606运输巷掘进前方106196m区域的煤与瓦斯突出危险性，指导21606运输巷掘进前方的瓦斯综合治理，2015年12月兴旺煤矿委托煤炭科学技术研究院有限公司（原煤炭科学研究总院，下同）对21606掘进工作面的煤与瓦斯突出危险性预测工作。2017年5月至6月期间，煤炭科学技术研究院有限公司通过现场测试、实验室测试和资料分析相结合的方式，对21606掘进工作面前方10

6、6196m区域的煤与瓦斯突出危险性进行预测。在煤炭科学技术研究院有限公司与兴旺煤矿的共同努力和密切配合下，对21606运输巷106m处掘进工作面前方区域的16煤层的瓦斯含量进行了测定，在工作面前方及两侧煤体区域抽放过程中测得瓦斯残余含量数据6个。煤层残余瓦斯含量分别为4.0285m3/t、4.3730m3/t、4.0539m3/t、4.5995m3/t、4.2370m3/t和5.5097m3/t。根据防治煤与瓦斯突出规定（2009）的相关规定第十三条，判定的临界值为8m3/t和0.74MPa，为了有效控制突出危险的风险，经过该矿和煤炭科学技术研究院有限公司共同商议并确认，降低了临界值。根据残余

7、瓦斯含量临界值取值的通知（国电黔兴旺煤201534号）文件的要求，抽采后采取测定临界值按照煤层残余瓦斯含量6m3/t进行加强管理。在21606运输巷106196m区域范围内，瓦斯含量预测值不超过6m3/t，瓦斯预抽达到了降低煤层瓦斯含量的效果，预测为突出危险消除区；21606运输巷106196m区域范围瓦斯含量预测值大于6m3/t，但不超过8m3/t，为未消除突出危险区域，需要进一步抽放后才能掘进。另外，在测定煤层瓦斯含量取样钻孔施工过程中均未出现符合煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法（2011162号）第三十七条中规定的瓦斯涌出异常、打钻喷孔、顶钻和其他典型突出预兆。本次煤与瓦斯突出危险性预测所依据的

8、法规、标准及其他相关资料主要有：（1）煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法（2011162号），国家安全生产监督管理总局、国家发展和改革委员会、国家能源局、国家煤矿安全监察局，2011年；（2）煤矿安全规程，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2011年； （3）防治煤与瓦斯突出规定，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009年；（4）煤矿井下瓦斯含量井下直接测定方法，（GB/T 23250-2009）；（5）兴旺煤矿提供的采掘工程平面图、井上下对照图、剖面图及其他相关资料、委托书和证明；（6）国电贵州双龙兴旺煤业有限公司16号煤层21604工作面和21606工作面煤与瓦斯突出危险性

9、预测技术服务（合同），国电贵州双龙兴旺煤业有限公司，煤炭科学技术研究院有限公司，2015年12月28日。（7）残余瓦斯含量临界值取值的通知（国电黔兴旺煤201534号）项目实施过程中，得到了兴旺煤矿有关领导和工程技术人员的大力支持，在此深表感谢！第3 页兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY目 录前 言11 矿井基本情况21.1 矿井地质概况21.2 矿井开拓开采81.3 矿井通风与瓦斯概况92 21606运输巷掘进工作面概况122.1 21606工作面概况122.2 煤层及瓦斯概况122.3 工作面瓦斯来源及通风

10、方式132.4 工作面瓦斯抽放情况133 21606运输巷掘进工作面突出危险性预测183.1 预测方案选择183.2 钻孔施工及取样183.3 煤层瓦斯含量测定203.4 工作面前方煤层瓦斯含量预测234 结论255 建议26兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY1 矿井基本情况1.1 矿井地质概况1.1.1 交通位置及井田范围兴旺煤矿位于织金县城关镇西部，属城关镇管辖，矿区地理坐标：东经106°4106106°4212，北纬26°395126°40 52，位于织金县城至三塘

11、的公路北面，该矿自建公路约1.5km与织金县城至三塘的县级公路相连。井口至织金县城距离约为10km，至株六复线安顺站为110km，至天龙站为125km，至贵阳站为170km。国家规划的隆黄铁路，黄桶至织金段已开工建设，织金站至株六复线黄桶站，线路长度为67km，交通较为方便，详见交通位置图1-1。兴旺煤矿图1-1 兴旺煤矿交通位置图兴旺煤矿属于整合矿井，由原兴旺煤矿、黄汞洞煤矿两个煤矿整合形成，由2008年7月贵州省国土资源厅颁发的兴旺煤矿整合后的采矿许可证（证号：5200000830618）划定，矿界范围由11个拐点确定。井田南北走向长为2.05km，东西倾斜宽为1.10km，矿区面积为2.

12、2307km2，开采深度为+1690+1375m。矿界拐点坐标见表1-1。表1-1 矿区范围拐点坐标表（北京坐标系）拐点X（m）Y（m）12950965355700352295109035569945329513253556976542951850355698565295216335569905629525553556948072951408355682008295103535567785929506303556813510295106035568635112950670355691351.1.2 地层情况该矿出露地层由老至新有二叠系下统茅口组、上统龙潭组、长兴组、大隆组，三叠系下统飞仙关组及

13、第四系，详见综合柱状图1-2。1）茅口组（P1m)该组由石灰岩、燧石灰岩及少量硅质岩组成，下段为厚层至块状灰岩为主，下部夹白云岩，上段底部为薄至中层状燧石灰岩夹燧石层，中、上部为石灰岩、生物灰岩。该组位于含煤地层（龙潭组）底部，厚度为403m。2）龙潭组（P2l）该组为一套以泥岩至细粒碎屑岩为主，含少量碳酸盐和煤岩，浅海至滨海平原沼泽相的海陆交互相含煤沉积岩系。根据岩性、岩相和含煤特征，以标五、标七顶为界，分为上、中、下三段。（1）下段（P2l1）该段主要为浅海，泻湖海湾滨海相砂泥岩、硅质岩及碳酸盐岩含煤沉积，含具有对比意义的灰岩68层，标志层有七上、七下、十、十一、十二、十三等6层，含煤层有

14、717层。生物化石以动物化石为主，仅27号煤层附近有保存完整的植物化石。厚度为96132m，一般厚度为112m。（2）中段（P2l2）该段以粉砂岩、细砂岩为主，夹泥岩及煤层，海相成分极少，仅标五为较稳定硅质菱铁岩，13号煤层和16号煤层间接顶板等少数层位含有少量海相动物化石，含煤层有814层，该矿开采的16号煤层位于该段中下部，生物化石为盛产保存完好的植物化石。厚度为96.5122.6m，一般厚度为110m。（3）上段（P2l3）该段以粉砂岩、细砂岩、泥岩为主，夹石灰岩及煤层，含层位稳定的海相灰岩标志层数层，统一编号为标三上、标三下、标四，含煤层有48层。以生物化石以动物化石为主，植物化石多以

15、碎片方式保存。厚度为5073m，一般厚度为65m。3）长兴组（P2c）该组位于龙潭组上部，以海相灰岩为主，上部为深灰色厚层状石灰岩夹岩屑细砂岩及泥岩，距顶13m处夹一薄煤层，一般厚度为0.3m。下部为一层厚度约为10m的燧石灰岩，为深灰色，巨厚层状，坚硬，在地表往往形成陡坎。产蜒科、腕足类等化石，厚度为26m。4）大隆组（P2d）该组由黑灰色中厚层状硅质岩组成，夹黄绿色蒙脱石泥岩，产菊石等化石，厚度为5m。5）飞仙关组（T1f）该组由一套浅海相石灰岩、泥灰岩、泥岩、砂质泥岩及粉砂岩组成。共分六段，矿区内分布有一段、二段和三段。（1）三段（T1f3）该段为浅灰色，薄中厚层状灰岩为主，夹泥灰岩及钙

16、质泥岩，厚度为62m。该矿仅矿区西部边缘山顶有少量分布，残留厚度约为30m。（2）二段（T1f2）该段上部为中厚层状石灰岩，夹白云岩、泥质条带，缝合线发育；下部为深灰色、绿灰色薄中薄层状泥灰岩，夹钙质泥岩及石灰岩。厚度为115m。（3）一段（T1f1）该段以浅灰绿色薄层状钙质粉砂岩及钙质泥岩为主，夹泥灰岩，向上钙质含量增加，底部常夹深色硅质条带，产王氏、格氏蛤等化石，厚度为90m。第4 页 共 29 页兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY图1-2 综合柱状图第6页 共29 页兴旺煤矿21606运输巷条带10619

17、6m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY6）第四系（Q）该系主要为坡积、崩积、残积亚粘土、砂、砾石等松散沉积物，厚度为515m，矿区内仅南部边缘有成片分布。1.1.3 地质构造1）褶皱该矿矿区属阿弓向斜南段北部，阿弓向斜为轴向北3545°东，为一北西翼陡，南东翼缓的不对称向斜。地层走向北东南西，南东翼倾角一般210°，北西翼倾角较大，飞仙关地层425°，煤系地层1845°，轴部出露地层主要为飞仙关组二段，局部峰顶残留有飞仙关组三段地层。2）断层该矿矿区断层有AF4、F31和F32断层等，以落差小于10m的小断层较为

18、发育，对煤矿开采有较大影响的断层不发育。煤矿区为一简单的不对称向斜，落差大的断层为边界断层，对区内煤层影响不大，区内断层不发育，南东翼倾角平缓，沿走向、倾向变化均小，构造较简单，西翼倾角变化较大，但断层不太发育，总体来说构造复杂程度中等偏简单。详见表1-2。表1-2主要断层特征表断层名称断层性质走向倾向倾角(°)落差(m)AF4正断层北东南东3770106F31逆断层北东南东5020F32正断层北东南东6010F1005-1逆断层北东南东4958151.1.4 煤层赋存情况该矿可采煤层有4层，分别为6号、16号、27号和30号煤层。（1）6号煤层该煤层厚度为1.734.64m，平均厚

19、度为2.60m，厚度较稳定，全区可采，含夹石02层，为一较简单结构的较稳定煤层。直接顶板为砂质泥岩或泥岩，间接顶板为粉砂岩，底板为泥岩，煤层倾角为330°。（2）16号煤层该煤层厚度为0.822.20m，平均厚度为1.64m，含夹石03层，结构简单，厚度较稳定，全区可采，为较稳定偏稳定煤层。顶板为粉砂质泥岩，间接顶板为粉砂岩夹薄层菱铁岩，底板为浅灰色团块状泥岩，煤层倾角为345°。（3）27号煤层该煤层厚度为0.592.40m，平均厚度为1.59m，25个见煤点仅2个点不可采，但均接近可采厚度，且为孤立不可采点，参与高级储量圈定。含03层夹石，一般23层，属较复杂结构的较稳

20、定煤层。直接顶板为泥岩，其上为泥质或钙质粉砂岩，底板为泥岩，煤层倾角为345°。（4）30号煤层该煤层厚度为0.872.14m，平均厚度为1.35m，含夹石02层，一般含1层，结构较简单，为较稳定煤层。顶板为粉砂岩或粉砂质泥岩，有0.70m左右泥岩伪顶，底板为泥岩，含植物根部化石，煤层倾角为330°。各煤层具体数据详见表1-3。表1-3可采煤层特征表煤层编号厚度（m）间距（m）煤层结构顶底板岩性煤层稳定性煤层可采性最小最大平均最小最大平均夹石层数夹石厚度（m）顶板底板61.734.642.67512394020.36粉砂岩泥质粉砂岩稳定全部可采160.822.201.640

21、10.21粉砂岩泥质粉砂岩稳定全部可采629371270.592.41.59030.15粉砂岩泥质粉砂岩稳定全部可采9.3519.6814.00300.872.141.35020.28粉砂岩泥质粉砂岩稳定全部可采1.2 矿井开拓开采（1）井田开拓与采区划分该矿开拓方式为斜井开拓，井筒布置在井田中部，布置有主斜井、副暗斜井和回风斜井。采用中央并列式通风。主斜井以11°4319倾角一直掘到+1450m井底标高，暗斜井以23°倾角一直掘到+1450m井底标高。在不同区段标高作运输石门、轨道石门揭穿16号煤层，沿16号煤层走向布置回采工作面。全井田划分一个水平、四个采区，其中+14

22、50m水平以上16、27、30号煤层联合开采为一采区，+1450m水平以下16号煤层为二采区，27、30号煤层联合布置为三采区。6号煤层单独布置为四采区。详见采掘工程平面图1-3。该矿布置三个井筒，主井、副井、风井。具体数据见表1-4。表1-4 井筒特征表名称主井副暗斜井风井井口坐标X（m）295185829518722951797Y（m）355687383556875835568999井口标高（m）+1588+1588+1646方位角（º）31031036倾角（º）11º431923 º沿16号煤层布置井筒长度（m）680353582断面(m2)净断面

23、(m2)9.17.39.1掘进断面(m2)9.98.19.9支护方式锚喷锚喷锚喷井筒装备800胶带输送机1.6m绞车轴流式16号对旋风机用途煤炭运输、进风辅助运输进风回风（2）开采顺序与采煤方法该矿首采层为16号煤层，再依次开采27号煤层和30号煤层，最后待织金电厂开工投产后再开采上部6号煤层，工作面采用走向长壁式采煤法，后退式回采，全部冒落法管理顶板，+1450m水平以下用倾斜长壁采煤法。1.3 矿井通风与瓦斯概况1.3.1 矿井通风情况兴旺煤矿全井田共划分4个采区开采，以一个采区达到设计生产能力，设计首先开采一采区，矿井通风方式为中央并列式，矿井通风方法为抽出式。主斜井、副平硐暗斜井进风，

24、回风斜井回风。二采区通风系统（21604工作面为例）：新鲜风流经副平硐轨道下山轨道石门轨道上山辅助运输巷21604运输巷21604工作面21604回风巷回风斜巷回风石门回风斜井引风道地面（主要通风机）。掘进工作面通风路线为：新鲜风流经副平硐轨道下山轨道石门轨道上山辅助运输巷工作面回风斜巷回风石门回风斜井引风道地面（主要通风机）。井下水泵房、回采、掘进工作面、采区变电所等均采用独立回风。回采工作面采用“U”型通风，矿井掘进工作面采用局部通风机作压入式通风，均为独立通风系统。该矿选用了FBCDZ-6-16型防爆轴流式风机二台，一台工作，一台备用。电机功率2×75kW（380V），根据所选

25、风机的性能指标，该风机通过调整风机叶片角度就能满足要求。1.3.2 矿井瓦斯抽放情况兴旺煤矿已经安设瓦斯抽放系统，进行煤层抽放、上隅角及采空区抽放。煤层抽放包括：掘前顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯（掘前预抽）、采前本煤层顺层钻孔预抽采面区域煤层瓦斯（采前预抽）和石门揭煤穿层钻孔预抽揭煤区域煤层瓦斯。采空区抽放主要是对上隅角和采空区抽采，以减轻工作面的瓦斯治理压力。1.3.3 近年瓦斯等级鉴定情况根据兴旺煤矿提供的资料，20092011年均被鉴定为高瓦斯矿井，2011年被鉴定为突出矿井。如表1-5所示。表1-5 兴旺煤矿瓦斯等级鉴定结果表年份瓦斯 绝对涌出量（m3/min）相对涌出量（m3/t）矿

26、井瓦斯等级省批鉴定等级200925.0636.45高瓦斯高瓦斯201018.1326.11高瓦斯高瓦斯201119.9628.44突出矿井突出矿井第33页 共 29页兴旺煤矿21606运输巷条带106196m煤与瓦斯突出危险性区域预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY图1-3 矿井采掘工程平面图兴旺煤矿21606运输巷条带106m196m煤与瓦斯突出危险性预测报告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY2 21606运输巷掘进工作面概况2.1 21606工作面概况21606工作面位于矿区西南部，距离西部矿界约160m，南部矿界400m，东部有21604工作面；21606运

27、输巷自西北向东南掘进，沿煤层走向掘进，煤层倾角3°，无软分层，巷道设计长度约400m，掘进断面4.2m（宽）×2.4m（高），净断面为10m2。无软分层，掘进断面4.2m(宽)×2.4m(高)，巷道设计长度400m，目前已掘106m，与邻近工作面位置关系如图2-1所示。图2-1 21606工作面邻近区域煤层采掘情况示意图2.2 煤层及瓦斯概况（1）煤层基本情况根据已开采21604采煤工作面和地质资料综合分析，21606运输巷掘进工作面区域煤层赋存稳定，煤层平均厚度1.5m，煤层顶板为砂岩或泥质砂岩，底板为泥岩，地质构造简单。（2）瓦斯基本情况根据矿方提供资料显示，

28、兴旺煤矿16号煤层绝对瓦斯涌出量为18.96m3/min，相对瓦斯涌出量为28.44m3/t，二氧化碳绝对量1.18 m3/min，二氧化碳相对量1.77m3/t 。2007年6月，煤炭科学研究总院抚顺分院对16号煤层+1500m水平以上进行了煤与瓦斯突出鉴定，根据贵州省织金县兴旺煤矿16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告鉴定结论显示，16号煤层+1500m以上区域无煤与瓦斯突出危险性煤层。2012年9月，煤炭科学技术研究院有限公司对兴旺煤矿16号煤层关于国电贵州双龙兴旺煤业有限公司16号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的鉴定结论，16号煤层+1500m水平标高以下有煤与瓦斯突出危险性。（3）煤尘

29、爆炸性及自燃倾向性根据兴旺煤矿提供的煤炭科学研究总院重庆分院2006年3月出具的煤自燃倾向性等级鉴定报告表显示，井田内16号煤层的自燃倾向性等级为类，为不易自燃煤。2.3 工作面瓦斯来源及通风方式（1）工作面掘进期间瓦斯来源由于16号煤层的上下邻近煤层间距较大，因此认为21606运输巷瓦斯来源主要为本煤层瓦斯，工作面在掘进过程中，工作面瓦斯来源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘进落煤中的瓦斯涌出两部分。根据煤矿瓦斯抽采达标暂行规定规定，瓦斯涌出量达3m³/min 以上必须进行瓦斯抽放。（2）通风方式21606综掘运输巷掘进期间，采用局扇压入式通风。采用FBD6.3型22KW×2对旋式

30、风机，配备600mm胶质双反边风筒（柔性橡胶阻燃风筒），局扇安装在西翼运输巷进风流中，局扇供风量为380-550m³/min。21606综掘运输巷通风情况：新鲜风：主斜井、副平硐主井石门（副井石门）材料上山（人行上山）西翼辅助运输巷21606综掘运输巷。乏风：21606综掘运输巷西翼回风巷总风井上山地面。2.4 21606综掘运输巷瓦斯预抽情况根据防治煤与瓦斯突出规定第四十五条“预抽煤层瓦斯可采用的方式有：地面井预抽煤层瓦斯以及井下穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯、穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯、顺层钻孔或穿层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯、穿层钻孔预抽石门(含立、斜井等)揭煤区域煤层瓦斯

31、、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。”根据黔安监煤矿201612号文省安全监管局、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中相关规定，我矿利用现已形成的21604运输巷作为21606工作面的回风巷，采用在21604运输巷向21606综掘运输巷方向施工顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯。在21606综掘运输巷迎头位置施工顺层钻孔预抽巷道前方不少于120米（巷道两侧轮廓线外至少各15米）条带煤层瓦斯。（1）21606掘进工作面前方煤体顺层预抽为保证顺层预抽钻孔能够预抽21606工作面条带区域内的瓦斯，在21606综掘运输巷迎头位置布置的抽放钻孔，抽放半径为1.5m，钻孔终孔间距3m，共

32、施工28个顺层抽放钻孔，钻孔控制范围为21606综掘运输巷掘进工作面前方120米（巷道两侧轮廓线外各15米），预抽时间不低于7天。各钻孔布置情况如图2-2，钻孔施工参数见表2-3所示。图2-2 21606综掘运输巷顺层钻孔布置图表2-3 21606综掘运输巷迎头位置顺层抽放钻孔参数21606综掘运输巷迎头位置顺层抽放钻孔参数孔号孔径（mm）方位角（°）倾角（°）孔深（m）开孔位置 （m）1#94134098巷道中心线距左帮2.1m，距巷道底板1.8m2#941360121巷道中心线距左帮1.76m，距巷道底板1.8m3#941370121巷道中心线距左帮1.44m，距巷道底

33、板1.8m4#941380121巷道中心线距左帮1.12m，距巷道底板1.8m5#941400120巷道中心线距左帮0.8m，距巷道底板1.8m6#941410120巷道中心线距左帮0.48m，距巷道底板1.8m7#941420120巷道中心线距右帮0.16m，距巷道底板1.8m8#941440120巷道中心线距左帮0.16m，距巷道底板1.8m9#941450120巷道中心线距右帮0.48m，距巷道底板1.8m10#941460120巷道中心线距右帮0.8m，距巷道底板1.8m11#941480121巷道中心线距右帮1.12m，距巷道底板1.8m12#941490121巷道中心线距右帮1.4

34、4m，距巷道底板1.8m13#941500121巷道中心线距右帮1.76m，距巷道底板1.8m14#94152098巷道中心线距右帮2.1m，距巷道底板1.5m15#94101-123巷道中心线距左帮2.1m，距巷道底板1.5m16#94109-127巷道中心线距左帮1.76m，距巷道底板1.5m17#94115-134巷道中心线距左帮1.44m，距巷道底板1.5m18#94120-141巷道中心线距左帮1.12m，距巷道底板1.5m19#94124-151巷道中心线距左帮0.8m，距巷道底板1.5m20#94128-163巷道中心线距左帮0.48m，距巷道底板1.5m21#94131-179

35、巷道中心线距右帮0.16m，距巷道底板1.5m22#94155-179巷道中心线距左帮0.16m，距巷道底板1.5m23#94158-163巷道中心线距右帮0.48m，距巷道底板1.5m24#94162-151巷道中心线距右帮0.8m，距巷道底板1.5m25#94166-141巷道中心线距右帮1.12m，距巷道底板1.5m26#94171-134巷道中心线距右帮1.44m，距巷道底板1.5m27#94177-127巷道中心线距右帮1.76m，距巷道底板1.5m28#94185-123巷道中心线距右帮2.1m，距巷道底板1.5m备注：巷道掘进方向方位角143°；钻杆穿过岩层0.5m回钻

36、。21606运输巷顺层钻孔抽放钻孔高负压管路标况下瓦斯抽放混合量， 21606运输巷抽放钻孔从5月16日开始抽放，单孔负压1824kpa，单孔瓦斯浓度最小1.1%，最大22%，最小纯流量0.0027m³/min，最小混合流量0.020m³/min，最大纯流量0.0861m³/min，最大混合流量0.311m³/min，截止至5月20日，共抽放折合标况下瓦斯混合量741377.15m3，瓦斯纯量67232.58m3。3 21606运输巷掘进工作面突出危险性预测兴旺煤矿16煤层被鉴定为突出煤层，矿井为突出矿井，根据防治煤与瓦斯突出规定第五十九条规定，兴旺煤矿

37、应在21606运输巷工作面掘进过程中进行突出危险性预测。3.1 预测方案选择按照防治煤与瓦斯突出规定第七十四条的规定，可采用下列方法预测煤巷掘进工作面的突出危险性：（一）钻屑指标法；（二）复合指标法；（三）R值指标法；（四）其他经试验证实有效的方法。煤层中的瓦是煤与瓦斯突出灾害发生的重要动力源，煤层瓦斯含量和压力不仅是衡量煤层中瓦斯多少的指标，同时也是衡量煤与瓦斯突出发生能量大小和倾向性的重要指标。煤层瓦斯含量大，则煤层瓦斯压力大，发生煤与瓦斯突出危险性高，否则煤层的突出危险性较小。因此可以把煤层瓦斯含量作为煤层突出危险性预测的判断指标。根据兴旺煤矿21606运输巷工作面实际情况，确定采用煤层

38、瓦斯含量结合瓦斯地质分析的方法对21606运输巷工作面突出危险性进行预测。3.2 钻孔施工及取样根据该矿提供资料和现有巷道掘进、煤层赋存及揭露及工作面瓦斯抽放情况，双方技术人员在对现场进行了充分考察的基础上，通过认真分析研究决定对21606运输巷工作面前方煤体采用打钻取芯的方法进行煤层瓦斯含量测试。2017年5月20日2017年6月4日，在工作面前方及两侧煤体进行抽放过程中，采用75mm钻孔在21604运输巷掘进工作面迎头顺层施工瓦斯含量取样钻孔三个，每个钻孔取含量测试点2个，各取样点位置如图3-1和图3-2所示，钻孔位置及取样点参数见表3-1。图3-1 21606运输巷106m处掘进工作面迎

39、头残余含量取样示意图图3-2 21606运输巷106m处掘进工作面迎头残余含量取样点局部放大图表3-1 取样钻孔参数及取样点参数表钻孔编号取样编号倾角（°）方位角（°）孔径（mm）取芯深度（m）施工时间是否有煤与瓦斯突出动力现象11-1014375462017.5.24无卡钻、顶钻、喷孔等异常情况1-28022-1012975582017.5.25无卡钻、顶钻、喷孔等异常情况2-28833-1015775502017.5.26无卡钻、顶钻、喷孔等异常情况3-2853.3 煤层瓦斯含量测定根据煤层瓦斯含量井下直接测定方法（GB/T 23250-2009），测定煤层瓦斯含量有两

40、种方法（脱气法和常压解吸法），本次测定采用常压解吸法，为确保含量测试结果准确，钻机在取芯段时采用风排渣方式取得干燥煤样。煤样瓦斯含量包括井下瓦斯解吸量、粉碎前自然瓦斯解吸量、粉碎后瓦斯解吸量、损失瓦斯量和不可解吸瓦斯量。（1）井下瓦斯解吸量测定测定煤层瓦斯含量的测定原理：一般认为钻孔煤样在刚开始暴露的一段时间内，累计解吸的瓦斯量与煤样解吸时间的平方根成正比例，即： (3-1)式中：Vz 煤样自暴露时起至解吸测定进行时间t时的瓦斯总解吸体积，cm3；k 比例常数，cm3/min1/2；t0 煤样在解吸测定前的暴露时间，min；t 煤样解吸测定的时间，min。井下测定煤层瓦斯解吸量的测定方法：通过

41、打钻排渣取得煤芯后，将其装入煤样罐中密封。这段时间应控制在2min之内。煤芯中如混合有夹矸及杂物时应与剔除。煤样不得用水清洗，保存原状装罐，不可压实。煤样距罐口留10mm的间隙为宜。将煤样罐与解吸仪连接（见图3-3）进行现场解吸，每隔一定时间记录量管读数及测定时间，连续60120min或解吸量小于2cm3/min为止。开始观测前30min内间隔1min读一次数，以后每隔25min读一次数。1 排水口；2 量管；3 弹簧夹；4 底塞；5 排气管；6 穿刺针头；7 煤样罐；8 吊环 图3-3 煤样瓦斯解吸速度测定仪解吸瓦斯量按下式换算成标准条件下体积：式中：V0标准状况下解吸瓦斯体积，cm3；V量

42、管内解吸瓦斯体积，cm3；Pa测定地点大气压力，Pa；hw量管内水柱高度；mm；t测定地点气温，；Ps测定地点气温下饱和水蒸气压力，Pa。2015年6月3只6月4日，根据兴旺煤矿21604运输巷106m处工作面实际开拓进度与施工条件，在16煤层采共集6个煤样进行了现场解吸瓦斯量测定，采样地点与煤样编号及瓦斯解析量见表3-2所示。表3-2 取样点井下解析结果统计钻孔编号煤样编号取样深度井下解析量（ml）取样时间1号2017-70-CCRI/AQJD462202017年5月24日1号2017-71-CCRI/AQJD801862017年5月24日2号2017-72-CCRI/AQJD5896201

43、7年5月25日2号2017-73-CCRI/AQJD882482017年5月25日3号2017-74-CCRI/AQJD501782017年5月26日3号2017-75-CCRI/AQJD851422017年5月26日（2）瓦斯损失量的计算解吸测定出的瓦斯解吸量V仅为煤样总解吸量的一部分，仅是t0到t那部分解吸量，解吸测定前煤样在暴露时间t0时已损失的瓦斯量，因此 (3-3)按上式以为横坐标，以实测瓦斯解吸累计量为纵坐标，根据煤样初始一段暴露的时间内，累计解吸量与煤样瓦斯解吸时间的平方根成正比的特性，作图计算瓦斯损失量。（3）粉碎前自然解吸瓦斯量、粉碎后解吸瓦斯量和不可解吸瓦斯量的测定将井下自

44、然解吸后的煤样罐与地面解吸装置连接，进行粉碎前自然解吸瓦斯量测定，并进行煤样称重。解吸之后，取两份相等量的二次煤样，进行粉碎自然解吸测定，取两份煤样解吸的平均值为粉碎后的解吸量。最后，常压不可解吸瓦斯量按下式计算。Xb=0.1ab1+0.1b×100-Ad-Mad100×11+0.31Mad+K1ARD2020 (3-4)式中：Xb煤在标准大气压力下的不可解吸瓦斯量，m3/t；a煤的瓦斯吸附常数，试验温度下煤的极限吸附量，m3/t；b煤的瓦斯吸附常数，MPa-1；Ad煤的干基灰分，%；Mad煤的水分，%；K1煤的孔隙体积，m3 /m3；ARD2020煤的相对视密度，t/m3

45、。（4）煤层瓦斯含量测定结果各煤样井下解吸瓦斯量、损失瓦斯量、实验室解析量和不可解吸瓦斯量等参数汇总情况详见表3-3。表3-3 21606运输巷106m处前方煤体残存瓦斯含量汇总表钻孔编号煤样编号取样时间煤样重量(g)井下解吸瓦斯量(m3/t)损失瓦斯量(m3/t)可解吸量(m3/t)不可解吸量(m3/t)瓦斯含量(m3/t)12017-70-CCRI/AQJD5月24日422.252200.22482.82052.44995.495212017-71-CCRI/AQJD5月24日459.491860.13034.48612.44997.066322017-72-CCRI/AQJD5月25日435.78960.11920.82342.44993.292522017-73-CCRI/AQJD5月25日4422480.1