煤矿C5号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告

1、分类号 密级 u d c 编号 煤炭科学研究总院煤炭科学研究总院 xxxx 研究院研究院 科科 学学 技技 术术 报报 告告 x xx x 县县桥桥上上煤煤矿矿 c c5 5 号号煤煤层层 煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出危危险险性性 鉴鉴定定 工作完成日期：工作完成日期：20092009 年年 0808 月月 提交报告日期：提交报告日期：20092009 年年 1010 月月 目目 录录 1 前 言.- 1 - 2 矿井基本情况.- 2 - 2.1 交通位置.- 2 - 2.2 地形地貌及气候条件.- 2 - 2.3 煤系地层、煤层及煤质.- 4 - 2.4 地质构造.- 5 - 2.5 开拓、开采

2、.- 5 - 2.6 通风、瓦斯.- 6 - 3 煤层突出危险性鉴定方案.- 9 - 3.1 煤层突出危险性鉴定方法 .- 9 - 3.2 桥上煤矿 c5 煤层突出危险性鉴定方法的确定 .- 9 - 4 煤层突出危险性鉴定参数测定.- 11 - 4.1 技术方案.- 11 - 3.2 煤层瓦斯压力.- 11 - 3.2.1 测定方法.- 11 - 3.2.2 测压钻孔的布置.- 12 - 3.2.3 煤层瓦斯压力.- 14 - 3.3 煤样瓦斯突出参数实验室测定.- 15 - 3.3.1 煤样取样方法.- 15 - 3.3.2 煤样取样地点.- 16 - 3.3.3 煤样测试内容及测试方法.-

3、 16 - 3.3.4 测试结果.- 17 - 3.4 煤层瓦斯突出参数测定结果.- 17 - 3.4.1 测定方法评价.- 17 - 3.4.2 煤层瓦斯突出参数测定结果.- 18 - 3.4.3 测定结果评价.- 19 - 4 煤层突出危险性评价.- 19 - 4.1 根据单项指标评价煤层的突出危险性.- 19 - 4.2 邻近煤矿瓦斯情况 .- 20 - 4.3 煤层突出危险性综合评价 .- 20 - 5 结论及建议.- 22 - 5.1 结 论.- 22 - 5.2 建 议.- 23 - 附：实验室测定参数报告单（表）.- 24 - 评价依据.- 24 - 1 1 前前 言言 煤与瓦斯

4、突出矿井（煤层）鉴定（评价）是新建矿井、改扩建矿井、延伸开拓矿 井的一项重要基础性工作。通过测定煤层瓦斯突出参数等途径确定煤层是否具有突出 危险性，对矿井开拓、开采方式、采区部署、瓦斯综合治理、瓦斯综合利用具有重要 的指导意义。 近年来，煤与瓦斯突出事故较为严重，随着采深增加，浅部开采原来未发生突出 的煤层发生了突出，甚至低瓦斯矿井也发生了煤与瓦斯突出，因此，测定煤层瓦斯突 出参数，并在此基础上对煤层突出危险性进行鉴定（评价）显得尤为重要。 对突出矿井的鉴定，主要以实际发生的动力现象为依据，若未发生过煤与瓦斯的 动力现象，则应根据测定的煤层突出危险性指标或典型突出预兆进行综合分析和评价。 从而

5、在瓦斯综合治理工作中避免盲目性，做到瓦斯治理工作的有效性、可靠性和有预 见性。 为此，xx 县桥上煤矿通过昆明矿联科技开发有限责任公司委托煤炭科学研究总院 xx 研究院（以下简称 xx 煤科院）进行该矿 c5 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定，并签订 了桥上煤矿煤与瓦斯突出鉴定委托书 。根据委托书要求，我院与矿相关管理人员共 同研究，制定了详细的项目实施方案，根据实施方案的内容，在井下现场测定了桥上 煤矿 c5 号煤层的瓦斯压力，观察了煤层破坏类型；取煤样，实验室测定了瓦斯放散初 速度、煤的坚固性系数等；根据煤层瓦斯突出参数的测定结果，按煤矿安全规pf 程 （以下简称规程 ） 、 防治煤与瓦斯突出规

6、定 （以下简称规定 ）和煤与瓦 斯突出矿井鉴定规范对桥上煤矿 c5 号煤层在目前具备鉴定条件区域的突出危险性进 行了评价。 本研究工作于 2008 年 7 月正式开始，通过桥上煤矿、xx 煤科院的共同努力、密切 协作，在历时近 2 个月的现场测试和实验室研究后，完成了项目委托书规定的任务， 达到了预期目的。 本次鉴定工作遵照的法规依据主要有：本次鉴定工作遵照的法规依据主要有： 煤矿安全规程煤矿安全规程 国家煤矿安全监察局国家煤矿安全监察局 20082008 年版年版 防治煤与瓦斯突出规定防治煤与瓦斯突出规定国家安全生产监督管理总局国家安全生产监督管理总局 20092009 年版年版 煤与瓦斯突

7、出矿井鉴定规范煤与瓦斯突出矿井鉴定规范 国家安全生产监督管理总局国家安全生产监督管理总局 （aq1024-2006aq1024-2006） 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 国家安全生产监督管理总局国家安全生产监督管理总局 （aq/t1047-2007aq/t1047-2007） 2 2 矿井基本情况矿井基本情况 xx 县高田乡桥上煤矿位于 xx 县城东北 30，直线距离 19.0，地理坐标：东 经 10510121051057，北纬 275650275716，属 xx 县高田 乡管辖，企业性质为私营。桥上煤矿于 2001 年 1 月建井，2003 年 9

8、月正式投产。矿井 设计生产能力为 60kt/a，可采储量为 1060kt。矿区范围由 10 个拐点圈定，矿区面积 0.6567km2，开采标高为+1120m+850m。开采煤层为 c5 煤层。 根据云南省 xx 县矿产资源管理部门认定，桥上煤矿矿区拐点坐标如表 1 所示。 表 1 桥上煤矿矿区范围拐点坐标 拐点号纵坐标 y(m)横坐标 x(m) 矿 1 309344335517786 矿 2 309288035517935 矿 3 309283535517780 矿 4 309292535517365 矿 5 309282835516942 矿 6 309246035516505 矿 7 30

9、9276435516423 矿 8 309306035516697 矿 9 309328235516955 矿 10 309333535517115 2.12.1 交通位置交通位置 桥上煤矿距高田乡 200m，西北方向至四川珙县火车站 145，北东方向至四川泸 州市 208，至宜宾市 205km，交通较为方便。详见交通位置图 1。 2.22.2 地形地貌地形地貌及气候条件及气候条件 矿区属高原中山地形，标高多在 850m 以上，坡谷相连，矿区南部及西部、西北部 有多条小河从矿区边缘流出。区内最高标高 1300m，最低标高 840m，相对高差 460m。 区内日照少，雨日较多，年雨日达 2042

10、50 天，年降雨量 868mm331mm，78 月为高温月，最高气温 36，最低气温-9，8 月中旬至次年 2 月为低温期，即便是 盛夏，区内雨雾较多，桥上所在地一带为阴天时，矿区周围雨雾则大小不断。 图 1 桥上煤矿交通位图 2.32.3 煤系地层、煤层及煤质煤系地层、煤层及煤质 一、地层一、地层 矿区出露地层由新到老主要有： 1、三迭系下统 a、飞仙关组（t1f1+2）： 下部为紫色泥质粉砂岩，厚 45m，中上部为浅灰色中厚层状鲕状灰岩与紫红色粉砂 岩、泥质粉砂岩不等厚互层，出露厚度大于 160m，与下伏地层呈整合接触。 b、卡以头组（t1k）： 灰绿色粉砂质泥岩，中上部逐渐变为泥质粉砂岩

11、。厚 52m，与下伏地层呈整合接 触。 2、上二迭统（p2） a、长兴组（p2c）： 灰色泥灰岩夹泥岩、泥质粉砂岩、含煤线 47 层，但区内均不可采。地质层厚度 27m，与下伏地层呈整合接触。 b、龙潭组（p2l）： 灰色细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、粘土层夹煤层的碎屑岩组合，厚 99m，可采及 局部可采煤层 24 层，其中，c5 煤层全区可采，与下伏地层呈假整合接触。 c、峨眉山玄武岩组（p2）： 区内为凝灰岩相区，是硫铁矿层的母岩，厚 4.2m5.4m，与下伏地层呈假整合接 触。 3、下二迭统茅口组（p1m）： 灰色中厚层状至块状灰岩，灰黑色泥岩薄层，中上部夹燧石条带和团块，地层厚 度大于

12、20m。 二、煤层及煤质二、煤层及煤质 （一）煤层（一）煤层 矿区内上二迭统长兴组（p2c）和龙潭组（p2l）为含煤地层。含煤地层假整合于 峨眉山玄武岩（p2）之上，为一套海陆交替滨海湖泊沼泽沉积的含煤建造，含煤 611 层，其中可采煤层一层，即 c5 煤层。 c5 煤层位于龙潭组（p2l）顶部，层位稳定，煤厚平均 1.1m，为半亮型块煤。煤 层组分以亮煤为主，夹较多镜煤小条带，含少量暗煤透镜体和泥质条纹，局部夹黄铁 矿结核。 c5 煤层顶板为灰色泥质粉砂岩、灰至灰黄色粘砂岩。老顶为深灰色中厚层状泥质 灰岩。底板为粘土岩，老底为灰色砂质泥岩、泥质粉砂岩、粘土岩等。 可采煤层特征表见表 2. 表

13、 2 可采煤层特征表 煤层 名称 煤层厚度 （m） 夹矸 层数 煤层倾角 （） 容重 （t/m3） 煤层顶底板 c5 平均 1.1m 1 2545 平均 28 1.50 顶板为灰色泥质粉砂岩、灰至灰黄色粘砂 岩。老顶为深灰色中厚层状泥质灰岩。底 板为粘土岩，老底为灰色砂质泥岩、泥质 粉砂岩、粘土岩等。 （二）煤质（二）煤质 c5 煤层按 gb/t15224.1-2004 和 gb/t15224.2-2004 确定为中灰、中硫、中热值贫 煤。 煤层煤质特征表见表 3 表 3 可采煤层煤质特征表 名称 水份 (mad；%) 灰份 (ad；%) 挥发份 (vd；%) 全硫 (st，d；%) 发热量

14、(qgr，d；mj/kg) c50.8221.3215.031.4227.8 2.42.4 地质构造地质构造 矿区大地构造位于扬子准台滇黔川鄂台坳之类山陷褶束，松坎（xx）凹陷带东缘之 新装向斜南翼东段。矿区为一单斜构造，地层斜向北西，地层倾角全区稳定在 28左 右，区内尚未见较大断层，构造较为简单。 2.52.5 开拓、开采开拓、开采 井井巷巷布布置置: : 桥上煤矿采用平硐开拓方式，主平硐位置：x=3092435、y=35516515、z=+850m， 方位角245，巷道大多为半圆拱料石砌碹支护、少部分为梯形木支护。平均高度 1.97m，平均断面3.74m2。回风井位于平硐东南282m处，

15、井口坐标： x=3092533、y=35516772、z=914m，方位角155，主要为梯形木支护；平距高度 1.89m，平均断面2.79m2。 矿井沿平硐穿层进入c5煤层顶板后，沿煤层走向掘了一条岩石巷道作为采区运输 巷，即+850m运输巷。采区运输巷与采区回风巷平行布置，采区运输巷与采区回风巷之 间每隔45m掘一条上山形成通风系统，同时在两条上山之间布置短壁采煤工作面。 由于矿井范围较小，根据采区划分情况，全井划分为一个采区。目前仅开采c5煤 层。 矿井巷道布置详见图 2。 回采工艺：回采工艺： 根据煤层赋存情况，矿井采用走向短壁采煤方法。工作面斜长 30m50m，工作面 采用炮采，电煤钻

16、打眼，爆破落煤，搪瓷溜槽溜煤。采煤工作面采用木支护，排距 1m，柱距 1m， “三、四”控顶，最大控顶距 3.2m，最小控顶距 2.2m。 顶板管理方法为全部垮落法。 2.62.6 通风、瓦斯通风、瓦斯 矿井通风矿井通风 桥上煤矿为低瓦斯矿井。矿井采用抽出式通风，通风方式采用并列式。目前矿井 总进风量为 772m3/min，总回风量为 801 m3/min。新鲜风流由主平硐进入，乏风由风井 抽出。掘进工作面采用局部通风机压入式通风，采煤工作面采用“u”型通风。 矿井配备 2 台 fbczno9/22 型通风机，电机功率为 22kw，额定风量 704 m3/min1173m3/min，风压为 1

17、097859pa，一台工作，一台备用。掘进工作面采用局 部通风机进行供风，配备有 2台ybt-5.5型局部通风机， 电机5.5kw，风量90 m3/min228m3/min。 通风线路为：主平硐井底车场运输大巷工作面采面风巷风井引风道 地面。 瓦瓦斯斯情情况况 根据云南省煤炭工业局 2008 年 1 月签发的云南省煤矿矿井瓦斯等级鉴定证书 （编号：ym 07-1178）可知，xx 县桥上煤矿 2008 年绝对瓦斯涌出量为 0.63m3/min， 相对瓦斯涌出量为 4.03m3/t，该矿井为低瓦斯矿井。随着开采深度的加大，瓦斯含量 也随着增加，近两年的瓦斯等级鉴定情况见表 4。 表 4 近两年矿

18、井瓦斯等级鉴定情况 2007 年2008 年 绝对涌出量 （m3/min） 相对涌出量 （m3/t） 鉴定等级 绝对涌出量 （m3/min） 相对涌出量 （m3/t） 鉴定等级 0.44.8低瓦斯0.639.10低瓦斯 拐点号xy 矿1 矿2 矿3 矿5 3093443 35517786 35517935 35517780 35517365 3092880 3092835 3092950 拐点坐标一览表 备 注 开采控制标高: 矿区面积: 矿4 355169473092828 矿6355165053092460 矿7355164233092764 矿8355166973093060 30933

19、35 35517115矿10 3093282 35516955矿9 桥上煤矿 x:3092435 y:35516515 z:+850(t) 煤16 煤15 +864.319(t) 煤14 煤13(+863.888t) 煤12 煤11(+862.221t) 煤10 +861.665(t) 导15 +854.82(t) 见煤点 煤9 煤8 +861.170(t) 风37 +925.0(t) 风36 风35 +924.800(t) 风33 +924.608(t) 风34风32 风31 +924.50(t) 风30 风28 风26 风25 (+916.50t) 风24 风23 +914.20(t) 煤

20、7 煤6 +858.98(t) 导12 +854.182(t) 导11 +854.033(t) 导10 风21 风20 +911.68(t) 风19 风18 风16 +910.919(t) 风13 +918.66(t) 风12 风10 风9 +919.966(t) 风7 风6 +918.266(t) 风5 风4 +917.273(t) 风3见煤点 +917.584(t) 风2 +916.735(t) 风 井 x:3092533 y:35516772 z:+914.0(t) 煤5 煤4 +855.834(t) 煤3见煤点 +854.846(t) 煤2 煤1 +853.758(t) 导6 +853

21、.101(t) 导5 导4 +850.739(t) 导3 +850.379(t) 导2 +849.685(t) 导1 导8 +853.689(t) 导7 +853.799(t) 岩 石 运 输 大 巷 总 回 风 平 巷 11 号 上 山 12 号 上 山 05年 回 采 06年 回采 空压机 二石门 一 石 门 运输岩巷 c5 运 输 巷 总 回 风 平 巷 回 风 平 硐 图 例 已掘巷道 待掘巷道 风 门 密 闭 煤层露头线及编号风氧化带 主 扇 煤矸运输方向 材料运输方向 空车运输方向 排水方向 采空区 矿界及拐点号 局 扇 栅栏 威 信 县 桥 上 煤 矿 批 准 数 量 测 量 制

22、 图 检 查 数字化成图 资料来源 修改者批准者日 期 技术负责 矿 长 企业法人 实 测 共 1 页重 量比 例 第 1 页 kg1:2000 采掘工程图 平 面 图 3092 400 3092 600 3092 800 3093 000 3093 200 3093 400 3092 400 3092 600 3092 800 3093 000 3093 200 3093 400 35516400 35516 60035516 80035517 00035517 20035517 40035517 80035518 000 3551640035516 60035516 80035517 00

23、035517 20035517 40035517 80035518 000 矿1 矿10 矿9 矿8 矿7 矿6 矿5 矿4 矿3 矿2 0.6567km 2 +1120m-+850m c5 矿3 13 号 上 山 1-1 配电硐室 07年 回 采 人 行 上 山 850 830 810 790 770 750 730 870 890 910 930 950 970 990 1010 1030 1050 1070 1090 1110 1130 1150 1170 20m 采 区 边 界 煤 柱 煤层底板等高线及高程 1150 探煤下山 煤柱线 调节风门 绞车硐室 主 平 硐 装煤点 采面推进方

24、向 田 智 田 智 陶丛均 陶丛均 潭小平 曾新民 +180水平运输巷 图 2 桥上煤矿采掘巷道布置平面图 3 3 煤层突出危险性鉴定方案煤层突出危险性鉴定方案 3.13.1 煤层突出危险性鉴定方法煤层突出危险性鉴定方法 根据煤与瓦斯突出矿井鉴定规范(aq 1024-2006)规定，煤与瓦斯突出煤层的 判定原则为： （1）根据矿井实际发生的瓦斯动力现象判定 确定矿井是否为突出矿井，主要以实际发生的瓦斯动力现象为依据。矿井在采掘 过程中只要发生过一次符合煤与瓦斯突出基本特征的瓦斯动力现象，发生瓦斯动力现 象的煤层定为突出煤层，该矿井即定为突出矿井。 （2）根据抛出煤炭的吨煤瓦斯涌出量判定 当瓦斯

25、动力现象的煤与瓦斯突出基本特征不明显，尚不能确定为或排除煤与瓦斯 突出现象时，应计算瓦斯动力现象发生过程中抛出煤的吨煤瓦斯涌出量，抛出煤的吨 煤瓦斯涌出量大于(或等于)30 m3t 或为本区域煤层瓦斯含量的 2 倍以上的瓦斯动力 现象，应定为煤与瓦斯突出，该煤层定为突出煤层，该矿井即定为突出矿井。 （3）根据煤层突出危险性指标判定 对按照上述规则还不能判定性质的瓦斯动力现象，应根据测定的煤层突出危险性 指标或典型突出预兆，进行综合分析，做出最后鉴定结论。煤层突出危险性指标临界 值应根据实测资料确定，如无实测资料时，可参考表 5 所列数据划分。只有全部指标 达到或超过临界值时，方可将发生动力现象

26、的煤层定为突出煤层，矿井定为突出矿井。 当生产中出现过喷孔或其他典型突出预兆时，也应将发生动力现象的煤层定为突出煤 层，矿井定为突出矿井。 表 5 判定煤层突出危险性单项指标临界值 突出危险性煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 ()p 坚固性系数 ()f 瓦斯压力（） p (mpa) 突出危险、 100.500.74 3.23.2 桥上煤矿桥上煤矿 c5c5 煤层突出危险性鉴定方法的确定煤层突出危险性鉴定方法的确定 由于桥上煤矿在开采过程中没有发生过明显的动力现象，因此在本次 c5 煤层突出 危险性鉴定过程中，采用单项指标法对 c5 煤层的突出危险性进行判定。 （1）根据煤与瓦斯突出矿井鉴定规范的要

27、求，国家安全生产行业标准 aq/t 1047-2007煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 ，在现场及实验室完成桥上煤矿 c5 煤层的瓦斯压力、破坏类型、瓦斯放散初速度及煤的坚固性系数等参数的测定。 （2）结合测试出的 c5 煤层参数结果及表 5 的单项指标临界值，以及桥上煤矿正 常生产时瓦斯涌出情况和邻近矿井瓦斯情况，对桥上煤矿 c5 煤层的突出危险性进行综 合判定。 4 4 煤层突出危险性鉴定参数测定煤层突出危险性鉴定参数测定 4.14.1 技术方案技术方案 桥上煤矿委托鉴定的煤层为桥上煤矿矿井范围内的 c5 煤层。根据煤与瓦斯突出 矿井鉴定规范要求，必须测试出 c5 煤层的原始瓦斯压力、煤

28、层坚固性系数和瓦斯放 散初速度指标及破坏类型。然后根据四项测试指标对 c5 煤层的突出危险性进行鉴定。 其具体步骤为： （1）根据防治煤与瓦斯突出规定 、 煤矿安全规程 、国家安全生产行业标准 aq/t 1047-2007煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法的规定，在煤矿井下选择 合适的地点布置测压钻孔，现场测定煤层的瓦斯压力。 （2）现场选取煤层软分层煤样，在实验室对煤样进行煤的工业分析，测定煤的坚 固性系数和瓦斯放散初速度指标。并在现场观察煤层的破坏类型。 （3）根据现场测定的瓦斯压力和实验室煤样分析数据，按照煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定 、 煤与瓦斯突出矿井鉴定规范等规程、规范、

29、标准的有 关规定，对桥上煤矿井田范围内的 c5 煤层突出危险性进行鉴定。 3.23.2 煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力 瓦斯压力是标志煤层赋存状态的一个重要参数。在研究矿井煤与瓦斯突出、瓦斯 涌出、瓦斯抽放时，它是一个关键性的基础参数。 瓦斯以游离和吸附状态赋存于煤的微孔隙和裂隙中。瓦斯压力越大，煤层瓦斯含 量越大。瓦斯压力与埋藏深度和局部构造应力等因素有关，与成煤年代、煤的变质程 度无关；浅部瓦斯压力较小，随着开采深度的增加，瓦斯压力一般近似线性增加。在 地质构造带，强大的构造应力作用可使煤体中的孔隙和裂隙变小，甚至闭合，瓦斯流 通性大大减弱，瓦斯占据孔隙减小，出现局部瓦斯压力增高带；在一些开放性

30、构造带， 瓦斯运移使瓦斯压力减小。因而，瓦斯压力在煤层中将呈现与采深的线性相关性和局 部的非均匀性。 3.2.13.2.1 测定方法测定方法 煤层原始瓦斯压力的测定采用在井下巷道内打钻孔直接测定的方法。测压钻孔的 封孔方法，按其工艺大致可分为 5 种：（1）手工封孔；（2）注浆封孔；（3）机械封 孔器封孔；（4）液压式封孔器封孔；（5）胶圈压力粘液封孔。各种方法都有其 优缺点和一定的适用条件，测压过程需要一定时间和空间。测压封孔有严格的要求， 操作稍有失误，就难以准确测出煤层瓦斯压力。 桥上煤矿 c5 号煤层瓦斯压力的测定严格按测压标准的规定进行。采用注浆封孔， 被动式测压法。测压孔施工结束后

31、，将测压管安装在钻孔中预定的封孔深度，孔口用 木楔堵塞固定测压管，并安装好注浆管。根据封孔深度确定水泥及膨胀剂的数量，按 一定比例配制成水泥浆，用注浆泵一次连续将水泥浆注入孔内，经 24h 凝固后，安装 压力表。观察、记录表值的变化，直到表压值稳定 57 天为止。测压主要材料包括 425 标号水泥、dn15mm 直径镀锌钢管作测压管以及注浆管、管接头、压力表等。 3.2.23.2.2 测压钻孔的布置测压钻孔的布置 （1）测压钻孔布置 按照测压标准中有关测压钻孔的要求，在具体选择测压孔位置时，应避开地 质构造裂隙带、采动等影响范围，测压孔见煤点与地质构造裂隙带、采动影响范围至 少要大于 50m；

32、同一地点设 2 个测压钻孔时，两个测压钻孔的见煤点的距离应大于 20m。 桥上煤矿鉴定煤层为 c5 煤层。由于受井巷条件的影响，c5 煤层的测点布置在 +780 水平运输大巷东翼掘进工作面、+780 水平顶板绕道及+850 水平 c5 煤层运输大巷 东翼掘金面。测压钻孔进行如下布置（如图 3 所示） 。 1） c5 煤层 1 号测压点布置在+780 水平运输巷东翼掘进工作面钻孔编号为 c5- 1#、 c5-2#，测压点开孔标高+791m。实施顺层钻孔。 2） c5 煤层 2 号测压点布置在+780 水平顶板绕道车场，钻孔编号为 c5-3#、c5- 4#，实施穿层钻孔，测压点开孔标高+791m。

33、 3）c5 煤层 3 号测压点布置在+850 水平煤层运输巷东翼掘进工作面，钻孔编号为 c5-5#、c5-6#，测压点开孔标高+864m，实施顺层钻孔。 （2）测压钻孔参数 测压钻孔直径为 75mm。共施工 6 个测压钻孔为穿层钻孔，施工过程中未发生喷 孔、顶钻等异常情况。 测压钻孔竣工参数见表 6。 1100 c5-6# c5-5# c5-4# c5-3# c5-2# c5-1# 890 730 750 770 790 810 830 07年 回 采 13 号 上 山 矿4 矿8 总 回 风 平 巷 c5 运 输 巷 运输岩巷 一 石 门 二石门 空压机 采 回 06年 12 号 上 山 1

34、1 号 上 山 导12 +854.182(t) 风26 风30 风31 +924.50(t) 风32风34 风33 +924.608(t) 风35 +924.800(t) 风36 风37 +925.0(t) 煤8 +861.170(t) 煤9 见煤点 导15 +854.82(t) 煤10 +861.665(t) 煤11(+862.221t) 煤12 煤13(+863.888t) 煤14 煤15 +864.319(t) 煤16 +780水平运输巷 图 3 桥上煤矿测压钻孔布置平面图 （3）封孔 封孔质量是确保钻孔准确测定煤层瓦斯参数的重要因素。为了提高封孔质量，本 次测定采用专用封孔泵进行注浆封

35、孔。煤层钻孔注浆长度严格按有关规定，避开了煤 层采动影响范围。测压管为直径 dn15mm 的铁管连接而成，前端的第一根铁管为筛孔管， 将测压管安装在钻孔中预定的封孔深度，孔口用木塞堵住固定测管，并安装好注浆管。 为 防止水泥浆凝固后因收缩产生裂隙，根据封孔深度，在水泥浆中加入一定比例的膨胀 剂，在按一定比例配制好水泥浆后，用封孔泵一次性连续将水泥浆注入钻孔内，直到 预定深度。 在注浆 24h 后，经检查密封效果达到要求后，安装压力表。 表 6 测压钻孔竣工参数表 钻 孔 参 数 煤 层 测压 地点 测压 孔号 方位 () 倾角 () 孔深 (m) 煤孔长度 （m） 封孔 长度 c5-1#655

36、464640 +780 水平运输巷 东翼掘进工作面 c5-2#959474740 c5-3#2109514240 +780 水平 顶板绕道车场 c5-4#2355494140 c5-5#665494940 c5 +850 水平煤层 运输巷东翼 掘进工作面c5-6#938484840 3.2.33.2.3 煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力 各钻孔在安装压力后，检查各接头及压力表的气密性，确认压力表不漏气后，每 天或间隔一天进行瓦斯压力数据观测，并做好相关记录。直到压力表稳定 57 天为止。 压力表稳定后，卸掉压力表，发现各测压钻孔内均无积水。各测压钻孔测得的煤层瓦 斯压力如表 7 所示。 表 7 测压钻

37、孔的布置和煤层瓦斯压力 煤 层 测 压 地 点 测 压 孔 号 钻孔终孔 标高（m） 埋 深 （m） 瓦斯压力 （相对压力） （mpa） c5-1#795.51800.23 +780 水平运输巷 东翼掘进工作面 c5-2#798.31820.22 c5-3#798.91610.27 +780 水平 顶板绕道车场 c5-4#795.21600.25 c5-5#868.21920.20 c5 +850 水平煤层 运输巷东翼 掘进工作面c5-6#872.31980.21 选择具有代表性的 c5-3#测压钻孔的压力上升曲线，并绘制成图，如图 4 所示 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

38、0.3 0246810121416182022242628 时间（t） 压力（mpa） 图 4 c5-3#测压钻孔瓦斯压力上升曲线 根据测压标准要求，同一地点煤层瓦斯压力取该点最大值。因此，桥上煤矿 c5 号煤层在埋深 161m198m 处所测定的相对瓦斯压力 0.21 mpa0.27mpa。 3.33.3 煤样瓦斯突出参数实验室测定煤样瓦斯突出参数实验室测定 3.3.13.3.1 煤样取样方法煤样取样方法 c5 煤层煤样采用掏槽取样法， 掏槽取样法，如图 5 所示，在掘进面或工作面的煤 层断面上选取软分层掏槽取煤样，掏下的煤块的长、宽、高均不大于 50mm。取其中的 2kg（含大小煤块）作为

39、所取煤样，密封包装。 图 5 掏槽取样方法示意图 3.3.23.3.2 煤样取样地点煤样取样地点 本次 c5 煤层瓦斯突出参数测定工作中，选取煤样 2 个，此次实验室测定煤样取样 地点如下： （1）+780 水平运输大巷东翼掘进工作面； （2）+780 水平运输大巷西翼掘进工作面。 所选煤样均为 c5 煤层软分层。 3.3.33.3.3 煤样测试内容及测试方法煤样测试内容及测试方法 1、测试内容 实验室煤样瓦斯参数测定包括煤的瓦斯放散初速度p、坚固性系数 f 及煤层的破 坏类型。 2、测试方法 煤层瓦斯放散初速度指标（p）测定采用煤炭科学研究总院 xx 研究院生产的 wfc-2 瓦斯放散初速度

40、自动测定仪测定。引用标准aq/1024-2006 瓦斯放散初速度指 标（p）的测定方法 。 煤层硬度系数（f）测定采用落锤法测定。引用标准mt/t49 煤的坚固性系数测定 方法 。 煤的破坏类型通过井下巷道揭露煤层进行实地考察所得。 3.3.43.3.4 测试结果测试结果 其实验结果如表 8 所示。 表 8 c5 号煤的瓦斯放散初速度和坚固性系数测定结果 注：煤的破坏类型通过井下巷道揭露煤层进行实地考察所得 3.43.4 煤层瓦斯突出参数测定结果煤层瓦斯突出参数测定结果 3.4.13.4.1 测定方法评价测定方法评价 （1 1）瓦斯压力测定方法的评价）瓦斯压力测定方法的评价 本次桥上煤矿 c5

41、 号煤层原始瓦斯压力的测定，符合测压标准的有关规定。 该标准规定：通过松软岩层及煤巷中测定煤层原始瓦斯压力时，若钻孔深度大于 15m，应采用注浆封孔测压法。 该标准 a.2.2 条规定：用膨胀不收缩水泥浆封孔，由膨胀剂（膨胀率不小于 0.02） 、水泥（硅酸盐水泥、标号不低于 425）与水(井下清洁水)按一定比例制成， 也可参照水灰比为 2:1 的比例进行配制，膨胀剂的掺量为水泥的 12。 该标准第 6 条规定：测定地点的选择原则： 测定地点应优先选择在石门或岩巷中，选择岩性致密的地点，且无断层、裂 隙等地质构造处布置测点，其瓦斯赋存状况要具有代表性。 测压钻孔应避开含水层、溶洞，并保证测压钻

42、孔与其距离不小于 50m； 对于测定煤层原始瓦斯压力的测压钻孔应避开采动、瓦斯抽采及其它人为卸 压影响范围，并保证测压钻孔与其距离不小于 50m； 选择测压地点应保证测压钻孔有足够的封孔深度（穿层测压钻孔的见煤点或 顺层测压钻孔的测压气室应位于巷道的卸压圈之外） ，采用注浆封孔的上向测压钻孔倾 角应不小于 5。 同一地点应设置两个测压钻孔，其终孔见煤点或测压气室应在相互影响范围 煤层编号取样地点煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 （）p 坚固性系数 （）f +780 水平运输大巷东 翼掘进工作面 320.19 c5 号煤层 +780 水平运输大巷西 翼掘进工作面 250.43 外，其距离（除石门测压

43、外）应不小于 20m。 第 7.2.3 条规定：注浆封孔测压法的测压钻孔封孔深度应满足下式： dctgll 1封 式中： 钻孔封孔深度，m； 封 l 钻孔所需最小封孔深度（有效封孔段长度） ，m，应保证穿层测压钻孔的 1 l 1 l 见煤点、顺煤层测压钻孔的测压气室位于巷道的卸压圈之外，且不小于12.0 m；穿 1 l 层测压钻孔的不应进入被测煤层，顺煤层测压钻孔封孔后应保证其测压气室长度为 1 l 不小于l.5m。 钻孔的直径，m；d 钻孔的倾角， （） ，590。 本次封孔均采用水泥浆膨胀剂的封孔方法，并严格按照此标准执。 （2）实验室参数测定方法）实验室参数测定方法 煤的破坏类型 根据规

44、定中对煤的破坏类型分类特征的描述，可分为类，通过对桥上煤矿 c5 煤层巷道已揭露的煤层现场勘查，c5 煤层的破坏类型绝大多数为类，局部地段 为类，故桥上煤矿 c5 煤层煤的破坏类型为类。 瓦斯放散初速度 采用刻槽取样法，在桥上煤矿 c5 煤层不同地点采集软分层煤样 2 个，实验室根 据规定中规定的方法以及相关标准进行测定，测定结果为：桥上煤矿 c5 煤层瓦斯 放散初速度p 为 32 和 25。 煤的坚固性系数 采用刻槽取样法，在桥上煤矿 c5 煤层不同地点采集软分层煤样 2 个，实验室根 据规定中规定的方法以及相关标准进行测定，测定结果为：桥上煤矿 c5 煤层煤的 坚固性系数 f 值为 0.1

45、9 和 0.43。 3.4.23.4.2 煤层瓦斯突出参数测定结果煤层瓦斯突出参数测定结果 同一地点以最高瓦斯压力作为该地点的瓦斯压力，同一煤层以各测点的最大瓦斯 压力，作为该煤层的原始瓦斯压力。 位于+780 水平顶板绕道的 c5-3#测压钻孔，在所有 c5 煤层测压钻孔中的瓦斯压 力最大。依据上述原则，按 c5-3#测压钻孔所测的瓦斯压力值作为 c5 煤层瓦斯压力。 通过上述现场和实验室煤样测定参数分析，可以得出桥上煤矿 c5 煤层的瓦斯突出 参数，如表 9 所示。 表 9 c5 煤层瓦斯突出参数测定成果表 煤 层 测压地点 埋深 （m） 瓦斯压力 （相对压力） （mpa） 取样地点 煤的

46、 破坏类型 瓦斯放散 初速度 （）p 坚固性 系数 （）f c5 +780 水平 顶板绕道车场 1610.27 +780 水平运输大巷 东翼掘进工作面 320.19 3.4.33.4.3 测定结果评价测定结果评价 （1） 瓦斯压力测定结果评价瓦斯压力测定结果评价 本次瓦斯压力测定地点及其设计施工的测压钻孔既符合测压标准的相关规定， 也达到了合同的要求，各钻孔选点、布孔、封孔工艺、测定过程等均符合测压标准 的要求，所测出的煤层有效瓦斯压力，其值随埋深增加而增大；埋深相近，其瓦斯压 力值也相近，符合煤层瓦斯压力分布的一般规律。因此，本次所测得 c5 号煤层瓦斯压 力是真实可靠的。 （2）实验室参数

47、结果评价）实验室参数结果评价 煤的破坏类型的分类依据为规定中表 6 之规定、瓦斯放散初速度p 的测定 依据为规定中附录七之规定、 鉴定规范中附录 b 之规定；煤的坚固性系数 f 的 测定依据为规定中附录六之规定。 xx 煤科院瓦斯分院实验室具有先进的实验设备及多年从事实验室参数测定的实验 人员，严格按仪器操作规程和相关标准进行测定，其测定结果真实可靠。 4 4 煤层突出危险性评价煤层突出危险性评价 4.14.1 根据单项指标评价煤层的突出危险性根据单项指标评价煤层的突出危险性 瓦斯压力是引发煤与瓦斯突出的一个重要动力因素，高压瓦斯的存在是突出能量 来源和基础条件；瓦斯放散初速度 p 是煤的重要

48、的气动力特征之一，它表征“煤 气”平衡状态开始破坏时煤解吸或吸附瓦斯作用的动力学特征。煤层的单项指标（煤 的瓦斯放散初速度指标(p)、煤层瓦斯压力(p)）超过了临界值，就意味着煤层具备了 突出的动力。 根据规定第26条规定：判定煤层是否具有突出危险性的指标可用煤的破坏类 型、瓦斯放散初速度指标() 、煤的坚固性系数()和煤层瓦斯压力（）。pfp 其判断煤层突出危险性的临界值，应根据矿井的实测资料确定，如无实测资料时， 可参考规定推荐的临界值，只有全部指标达到或超过其临界值时方可评价为突出 煤层。 通过实验室测试和现场测定，桥上煤矿 c5 煤层突出危险性单项指标如表 10 所 示。 表 10 中

49、各值为 c5 煤层最高煤层破坏类型、煤的最小坚固性系数、最大瓦斯放散 初速度和最大瓦斯压力值。 表 10 c5 号煤层突出危险性单项指标分析表 煤 层煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 ()p 坚固性系数 ()f 瓦斯压力（）p （相对压力） (mpa) c5 号煤层 230.190.27 临界值*、 100.500.75 *规定推荐的临界值 表 10 中的数据表明：桥上煤矿 c5 煤层煤的破坏类型达到、瓦斯放散初速度指标( )、煤的坚固性系数()均超过了规定推荐临界值，但煤层瓦斯压力()未达到 p fp 规定规定的临界值。根据鉴定规范规定：当煤层突出危险性指标达不到“全 部指标达到或超过其临界值”

50、条件时，可将测点代表范围内的煤层暂时不定为突出煤 层。 因此，桥上煤矿 c5 煤层在测压钻孔控制范围，且埋深小于 161m 的区域评价为不 具有突出危险。 4.24.2 邻近煤矿瓦斯情况邻近煤矿瓦斯情况 从邻近矿（田沟头煤矿）瓦斯资料分析：田沟头煤矿与桥上煤矿相邻。根据矿方 提供资料表明，田沟头煤矿 2007 年、2008 年瓦斯等级鉴定结果均为低瓦斯矿井。 2008 年绝对瓦斯涌出量为 0.74m3/min，相对瓦斯涌出量为 6.69m3/t。 在本次煤与瓦斯 突出危险性鉴定过程中，在埋深小于 200m 的情况下，实测瓦斯压力值（相对瓦斯压力） 为 0.23mpa，瓦斯压力较小。 4.34.

51、3 煤层突出危险性综合评价煤层突出危险性综合评价 根据矿方提供的地质构造资料，井田范围为一单斜构造，煤层产状稳定，不存在 大的断裂构造和褶曲，从采掘揭露的煤层勘查结果，也没有小断裂构造，井田范围内 地质构造属简单类型，其井田范围应划为同一地质单元。 从本次现场及实验室实测的单项指标分析：桥上煤矿 c5 煤层煤的煤的坚固性系数 f、破坏类型、瓦斯放散初速度指标p 达到或超过了规定推荐临界值，但煤层瓦 斯压力 p 未达到临界值。 根据矿井正常生产时的瓦斯涌出情况分析：目前桥上煤矿仅有一个回采工作面， 配风量为 290m3/min，正常绝对瓦斯涌出量为 0.87m3/min；掘进工作面两个，配风 2

52、00m3/min 和 190m3/min，正常绝对瓦斯涌出量为 0.9m3/min，瓦斯涌出量较小。 因此，结合以上对 c5 煤层突出危险性单项指标、现有采掘过程中瓦斯涌出量情况 以及邻近矿井瓦斯情况综合分析后可以认为，桥上煤矿 c5 煤层在测点沿走向控制范围 内，标高在+798.9m 以上区域不足以评价为具有突出危险性。 5 5 结论及建议结论及建议 5.15.1 结结 论论 本次对桥上煤矿 c5 煤层瓦斯突出参数测定及煤层突出危险性评价工作中，共施工 瓦斯压力测定钻孔 6 个，全部测得煤层瓦斯压力，其中钻孔中 c5-3#瓦斯压力最大；采 用刻槽取样法采集了 c5 煤层软分层煤样 2 份，进

53、行了实验室相关参数的测定。测试结 果如表 11 所示。 表 11 测点参数测定结果表 煤 层 钻孔 编号 测压地点 瓦斯压力 （表压） （mpa） 取样地点 煤的破坏 类型 瓦斯放散初 速度 （）p 坚固性 系数 （）f c5-10.23 c5-2 +780 水平运 输大巷东翼 掘进面 0.22 +780 水平运输 大巷东翼掘进 工作面 320.19 c5-10.27 c5-1 +780 水平顶 板绕道 0.25 +780 水平运输 大巷西翼掘进 工作面 250.43 c5-10.20 c5 c5-1 +850 水平煤 层运输巷东 翼掘进工作 面 0.21 根据 c5 煤层测压钻孔的最大瓦斯压

54、力和煤样的实验室测试结果，结合矿方提供的 图纸及资料、井田内地质构造、煤层赋等存情况，对桥上煤矿 c5 煤层突出危险性进行 了评价，可得出如下结论： （1）桥上煤矿 c5 煤层测压钻孔控制范围内且标高在+798.9m 以上区域鉴定为不具 有突出危险。具体范围详见附图所示。 （2）桥上煤矿 c5 煤层在测试范围内测定的瓦斯突出指标结果如下表所示。 表 12 c5 号煤层的瓦斯突出参数测定成果表 煤的破坏类型 相对瓦斯压力 p（最 大值） （mpa） 瓦斯放散初速度 （）p 坚固性系数 （）f c5 0.27320.19 5.25.2 建建 议议 虽然桥上煤矿井田范围内 c5 煤层在测压钻孔沿煤层走向