某煤矿采煤工作面消突评价报告

1、煤矿采煤工作面消突煤矿采煤工作面消突 目目 录录 1 1 矿井及工作面概况矿井及工作面概况 .2 2 1.11.1 矿井概况矿井概况.2 1.21.2 工作面概况工作面概况.7 2 2 110101110101 采煤工作面防突措施采煤工作面防突措施 .9 9 2.12.1 区域综合防突措施区域综合防突措施.9 2.22.2 局部综合防突措施局部综合防突措施.15 2.32.3 工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录.17 3 3 110101110101 采煤工作面消突评价实施方案制定采煤工作面消突评价实施方案制定 .2222 3.13.1 1101011

2、10101 采煤工作面消突评价的必要性采煤工作面消突评价的必要性 .22 3.23.2 消突评价实施方案制定过程消突评价实施方案制定过程.23 4 4 110101110101 采煤工作面消突评价采煤工作面消突评价 .2626 4.14.1 消突评价方法及指标消突评价方法及指标.26 4.24.2 残余瓦斯压力测定残余瓦斯压力测定.28 4.34.3 间接法测定间接法测定.31 4.44.4 工作面瓦斯抽排效果检验工作面瓦斯抽排效果检验.32 4.54.5 消突效果评价分析消突效果评价分析.33 4.64.6 结论结论.34 5 5 其他要求其他要求 .3535 前前 言言 对于煤矿而言，安全

3、开采是建设安全、高效现代化矿井的前提，也是提高经济效益 的根本途径，为了确保矿井的安全生产，工作面采掘前必须进行突出危险性评价。开展 工作面采掘前消突评价现已纳入国家法律法规要求，同时开展工作面消突评价为完善矿 井消突措施提供了科学依据，因此，对矿井采掘工作面进行消突评价是十分必要的且具 有重要的现实意义。 柏坪煤矿位于盘县柏果镇团结村境内，2005 年开始建设，设计生产能力为 15 万 t/a。2008 年 3 月通过 15 万 t/a 生产规模的竣工验收。且获得相关证照，为“六证”齐 全的生产矿井，矿井服务年限 29.6 年。准许开采煤层 9 层 （M1、M5、M6、M9、M10、M12、

4、M17、M18、M19 号煤层） ，均为急倾斜中厚煤 层，煤层赋存较稳定，构造属中等类型,目前开采的煤层为 1#煤层。 柏坪煤矿未发生过煤与瓦斯突出现象，但是，该矿相邻的周边矿井月 亮田煤矿在开采 M10、M18 煤层的过程中，曾发生过煤与瓦斯突出动力现象。 而且，根据黔安监管办字2007345 号文关于加强煤矿建设项目煤与瓦 斯突出防治工作的意见,盘县地区划定为煤与瓦斯突出区域，矿区内各煤 层未进行鉴定前，均有煤与瓦斯突出的可能性。因此，矿井内各煤层在未鉴 定为无突出危险煤层之前，必须按突出煤层进行设计和管理。 110101 采煤工作面为柏坪煤矿一采区 1 号煤层首采工作面，工作面走向长 4

5、00m，倾 向长 80m，煤层平均厚度 1.8，倾角 55.0。 现 110101 采煤工作面已形成，在该采面运输顺槽每隔 5.0m 孔间距施工 1 个本煤层 顺层预抽钻孔，对 110101 采煤工作面回采范围内煤层实施了区域防突措施。实施区域预 抽防突措施的效果是否满足消突的要求，根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安 全监察局下发的防治煤与瓦斯突出规定 、 煤矿瓦斯抽采基本指标中的有关规定， 应对实施防突措施的区域进行消突效果验证和考察。为此矿井组织相关工程技术人员对 110101 采煤工作面采区区域防突措施后的效果进行消突评价研究，为矿井的安全生产提 供消突效果检验参数及生产指导依据。

6、 本次评价工作遵循的依据是： 1、 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，2010 年； 2、 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； 3、 煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1026-2006） ； 4、 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法 （MT 1037- 2007） 。 1 1 矿井及工作面概况矿井及工作面概况 1.11.1 矿井概况矿井概况 交通位置交通位置 盘县柏坪煤矿位于盘县西北部柏果镇境内。距柏果火车站 2.5Km，距盘 县政府所在地红果镇 50Km，距六盘水市 90Km，距贵州省省会贵阳市

7、366Km，距云南省省会 350Km。两水（两河六盘水）公路从井田西部界外通 过。地理坐标为: 东经 10430181043109；北纬 255844255938。交通运输便利。 矿井开采现状矿井开采现状 目前正在生产过程中，主要可采煤层有 1#、6#、10#煤层。目前仅开采 1#煤层，现 布置 1 个回采工作面：110101 回采工作面；一个掘进工作面：110104 运输巷。 矿井地质概况矿井地质概况 .1.1 地层地层 井田及外围出露地层由老至新为：上二叠统峨嵋山玄武岩组（P3） ， 上二叠统龙潭组（P3l） ，下三叠统飞仙关组（T1f）及第四系（Q） ，现自下而 上分述如下： （1）上二

8、叠统峨嵋山玄武岩组（P3）： 本组为一套岩性较复杂的火山岩组。下部为暗灰色、灰黑色玄武岩。上 部为灰绿、淡紫色玄武质凝灰岩，含白色、淡紫色、浅黄色等火山碎屑。厚 度不详。 （2）上二叠统龙潭组（P3L）： 受 F25断层影响地面仅出露上段。由泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂 岩及煤层组成。富含带羊齿、大羽羊齿、细羊齿、鳞木等植物化石。含少量 腕足类及腹足类动物化石。含煤 50 余层，含煤系数 9.0%。含可采煤层 M1、M5、M6、M9、M10、M12、M17、M18、M19 等九层，该组总厚度 289 米。 根据岩性组合可分下、中、上三段： 1）上二叠统龙潭组下段（P3l1）： 凝灰岩顶界至

9、24 号煤顶界，厚度 61 米。以灰色、灰黑色薄至中厚层状 粉砂岩、泥岩为主，次为灰色细砂岩、粉砂质泥岩。泥岩中富含黄铁矿结核。 2）上二叠统龙潭组中段（P3l2）： 24 号煤层顶界至 M12 号煤层顶界，厚度 129 米。以灰至深灰色粉砂岩、 泥岩、粉砂质泥岩为主，次为细砂岩。含丰富的植物化石和少许动物化石。 含可采及局部可采煤层 4 层，即 M12、M17、M18、M19，其它煤层对比困难。 3）上二叠统龙潭组上段（P3l3）： 12 号煤层顶界至 1 号煤顶界，厚度 99 米。灰至灰绿色粉砂岩、细砂岩， 夹深灰色粉砂质泥岩及薄层泥岩。含腕足类、瓣鳃类、腹足类、头足类及介 形虫动物化石，

10、亦含丰富的植物化石。含可采及局部可采煤层 5 层，其中 M1、M5、M6、M9、M10 煤层可以对比，其它煤层对比不可靠。 （3）下三叠统飞仙关组（T1f）： 出露于井田大部，厚 563 米，分上、下两段。 1）飞仙关组下段（T1f1）： 厚度 151 米。上部为灰绿色薄至中厚层状细砂岩，其顶部夹暗紫色细砂 岩、粉砂岩、砂质泥岩；下部为灰绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。1 号煤顶 板含腕足类、瓣鳃类动物化石。 2）飞仙关组上段（T1f2） 上段（T1f2）：厚度 412 米。按岩性分五个亚段。 A第一亚段（T1f2-1） 厚度 74 米。以紫色泥岩为主，夹粉砂岩及泥质粉砂岩。 B第二亚段（T1f2

11、-2） 厚度 60 米。以紫色粉砂岩为主，夹泥岩、粉砂质泥岩。 C第三亚段（T1f2-3） 厚度 132 米。紫色粉砂岩、细砂岩，含大量克氏蛤、翼蛤等动物化石。 D第四亚段（T1f2-4） 厚度 34 米。紫红色泥岩及粉砂质泥岩。 E第五亚段（T1f2-5） 厚度 112 米。浅紫色、黄紫色细砂岩、粉砂质泥岩、夹泥质灰岩。 （4）第四系（Q）： 厚度 020m。仅见全新统，覆盖较广，但厚度不大，以坡积、残积的粘 土、砂土、冲积、洪积的卵石、碎石亚砂土为主。 .2.2 煤系地层及含煤性煤系地层及含煤性 1#煤层：上距飞仙关组 0 至 3 米，为最上一层可采煤层，全区可采，全 层厚 0.98-2.

12、62 米，平均 1.80 米，厚度有一定变化，但变化化规律较明显， 属稳定煤层。含夹矸 0-1 层，位于龙潭组第三段顶部，顶板为灰绿色薄至中 厚层粉砂质泥岩，底板为灰、灰黑色薄至中厚层粉砂质泥岩、泥岩。煤层产 状与地层一致，结构较简单。 .1.1 地质构造地质构造 区内地层整体属单斜构造，走向大体一致，倾角大，局部近直立。断层 发育，断层走向与地层走向斜交的和大体一致的占大部分。据现有资料分析， 对开采存在一定程度的影响。区内构造复杂程度为复杂类型。 矿井内共发现断层8条，叙述如下： 断层情况一览表 断层产状 断层 名称 长度（米） 走向倾向倾角 落差（米） 描 述 F39 斜 向正断 层 全

13、长 600 井田内 230 米 北 230东南东83050 位于井田西部边缘。地面 3 个人工 点和 2 个天然点控制 F25 走 向正断 层 井田内 1650 北 500西北东63-750 铅垂地层 断距 180 井田西南部边界断层。地面断裂线 清楚：深部有 901、1101 两钻孔控 制。东稍有变 小趋势，断层倾角自西向东稍有变 小趋势，11 勘探线 63，近于煤层倾 角。 F34 走 向逆断 层 1000 自西向 东北 200-北 400西 北东700100 位于井田西部。地面有 3 个人工点 控制。深部 901 号钻孔 9 号煤层及 其顶板重复，地层断距约 40 米； 2001 号钻孔

14、 18 号煤-19 号煤重复， 地层断距 40 米 F24 走 向逆断 层 800北 370西北东700 铅垂地层 距 100 位于井田西部。地面有一个天然点 和 2 个人工点控制。深部 2001 号孔 重复 17 号煤层顶板-19 号煤层顶板， 地层断距约 60 米 F86 斜 向正断 层 150北 240西北东70060 位于井田西部。地面有 1 个人工点 控制。深部 2001 号孔断失 12 号煤 层及其顶板， 地层断距 25 米。北端交于 F24 F38 斜 向正断 层 130北 220东南东85010 位于井田西部，距地面 1 个天然点 推断 F37 斜 向正断 层 150北 690

15、东北西61010 位于井田西部。地面有 2 个天然点 和 1 个 人工点，推测对深部煤层无影响 F36 正 断层 500 北 30600 西 北东70015 位于井田中西部，对 1 号煤层有影 响 煤层及煤质煤层及煤质 .1.1 煤层赋存情况煤层赋存情况 简述如下：各可采煤特征见表1-1-1。 可采煤层特征表 顶底板岩性 煤层 编号 煤层厚度 煤层间距 （m） 煤层结构 煤层稳定 性 倾角 顶板底板 M1 0.982.62 1.8 夹矸稳定 55 粉砂质泥 岩 粉砂质泥岩、 泥岩 1216 13 M5 1.22.85 2.03 夹矸稳定 55 粉砂质泥 岩 粉砂质泥岩、 粉砂岩 812 10

16、M6 0.951.38 1.17 夹矸稳定 55 粉砂质泥 岩、粉砂 岩 粉砂质泥岩 922 15.5 M9 1.142.85 268.4 无夹矸稳定 55 细砂岩细砂岩 7.2 M10 0.853.8 2.33 无夹矸稳定 55 细砂岩泥岩 30.537.5 34 M12 1.142.85 2 无夹矸稳定 55 粉砂岩细砂岩、泥 岩 1321 17 M17 0.731.59 1.16 无夹矸稳定 55 泥质粉砂 岩、细砂 岩 细砂岩、泥 岩 27.538.5 33 M18 0.781.75 1.27 无夹矸稳定 55 泥岩、细 砂岩 细砂岩、泥 质粉砂岩 M19 1.091.78 1.44

17、9.816.2 13 无夹矸稳定 55 泥质粉砂 岩、细砂 岩 泥质粉砂岩、 细砂岩 .2.2 煤层顶、底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律煤层顶、底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律 位于龙潭组第三段顶部，顶板为灰绿色薄至中厚层粉砂质泥岩，底板 为灰、灰黑色薄至中厚层粉砂质泥岩、泥岩。煤层产状与地层一致，结构 简单。 .3.3 煤层露头（含隐露头）及风化带情沉煤层露头（含隐露头）及风化带情沉 1、煤层露头煤层露头 可采煤层露头沿地表显现连续清析，少量隐露头也呈连续性。 2、风化带风化带 矿区未采风、氧化带煤层样，根据矿区原生产窑及老窑开采情况，煤层风、氧化带 为煤层露头往下垂深

18、20m，本次工作风、氧化带下界定为煤层露头往下垂深 20m。 .4.4 煤质及煤种煤质及煤种 各可采煤层均属低中灰中灰、中硫高硫分、特高热值的无烟煤，煤质特征见表 1-1-2。 根据贵州省煤田地质局实验室检测报告及储量核实报告：各煤层原煤煤 质分析结果及煤类见表 1-2-3 表 1-1-2 煤质特征表 工 业 分 折煤层 编号 煤种 类别Mad（%） Ad(%)Vdaf(%)St.d(%) Qgr, ad (MJ/kg) M1 烟煤 1.7328.2836.440.7135.77 M5 烟煤 1.7222.3434.660.5435.55 M6 烟煤 1.4127.0836.440.9235.

19、68 M9 烟煤 1.3322.6238.650.5435.62 M10 烟煤 2.1024.7136.640.2835.02 M12 烟煤 1.818.2131.960.2435.38 M17 烟煤 2.118.7835.960.2335.19 M18 烟煤 1.8118.2538.670.2535.37 M19 烟煤 1.7925.6135.571.4135.09 1.1.51.1.5 矿井通风及瓦斯涌出情况矿井通风及瓦斯涌出情况 .1.1 矿井通风情况矿井通风情况 矿井的通风方式为中央并列抽出式，通风方法为抽出式，矿井设计风量 为 42m3/s，回采工作面采用上行式 U 型通风方式，掘进

20、工作面采用压入式局 部通风机风筒通风。矿井以一个采煤工作面、两个掘进工作面达产，采煤工 作面为全风压通风。 矿井设计选用 FBCZN11/55 型号隔爆对旋轴流风机 2 台，一台工作，一 台备用。风量 12852142 m3/min，负压 6982660Pa。电机功率 N=255kw，型号 YBFe280M-6。 .2.2 矿井瓦斯涌出及抽放情况矿井瓦斯涌出及抽放情况 根据贵州省能源局文件黔能源发（2010）802 号“关于六盘水市煤矿 2010 年度矿 井瓦斯等级鉴定报告的批复 ，柏坪煤矿相对瓦斯涌出量 23.12 m3/t，绝对瓦斯涌出 7.13 m3/min，矿井为煤与瓦斯突出矿井。 矿

21、井目前瓦斯抽放站设有高、低负压抽放系统各一套（高负压抽放系统正在安装过 程） ，低负选用 2BEA-303 型水环式真空抽放泵二台， Q503m3/min、H33hPa；耗水量 7.8m3 /h。配套的 YB315L1-4 型隔爆电动机，75kW，380-660V，抽放主管选用 8 寸。高 负压选用 2BEC-42 型水环式真空抽放泵二台， Q80m3/min、H160hPa；耗水量 7.8m3 /h。配套的 YB315L1-4 型隔爆电动机，110kW，660V，抽放主管选用 12 寸。 煤尘爆炸危险性、煤层自然发火及地温情况煤尘爆炸危险性、煤层自然发火及地温情况 根据贵州省煤田地质局实验室

22、 2007 年 9 月 19 日提供的盘县柏果镇柏 坪煤矿煤尘爆炸性鉴定报告 ，该矿 M1、M6、M10 煤尘有爆炸性；其它煤层 未作鉴定，本设计按煤尘有爆炸性进行设计。 根据贵州省煤田地质局实验室 2008 年 9 月 29 日和 2007 年 9 月 19 日鉴 定，M1、M6、M10 煤层的自燃性倾向为类自燃煤层，其余煤层自燃倾向性 未作鉴定，该矿井的煤层自燃倾向性等级按一类自燃煤层进行设计。 矿井地温正常。 1.1.61.1.6 矿井开拓开采情况矿井开拓开采情况 根据贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务二 00 九年六月编制的盘县 柏果镇柏坪煤矿（技改）开采方案设计 ，柏坪煤矿为斜井开拓，

23、沿煤层的 倾斜方向划分三个水平（一水平 1400m 标高、二水平 1225m 标高，三水平 1050m 标高） 、五个采区开采，以 F34 断层为界，断层北部为一、二、三采区， 断层南部为四、五采区，共设计三条井筒，主斜井、副斜井均利用已施工的 主、副井，回风井为新建。主斜井位于矿区西部煤层露头处，井口坐标： (X=2875293，Y=35450770，Z=+1565m，=240，=25)，垂直于煤层走 向,穿煤层 6、10、9 号煤层后至+1400m 标高落平，然后施工井底车场及中央 水泵房、中央水仓。副斜井位于主斜井东侧 30m 左右，井口坐标： （X=2875283，Y=35450819

24、，Z=+1568m，=240，=25）垂直于煤层走 向,初期穿煤层掘至一水平+1400m 标高后落平与井底车场连通；回风井为新 建，井口位置选择在副斜井东部约 30m 处，井口坐标： X=2875379，Y=35450996，Z=+1601m，=238,=32，施工至一水平标 高后与井底车场贯通形成系统。在1250m 标高和1255m 标高分别作一条 1250m 水平运输大巷和1255m 标高回风大巷主要作为开采四采区和五采区 的运输和回风之用。 1.21.2 工作面概况工作面概况 110101 采煤工作面是柏坪煤矿首采面，该煤层未作煤与瓦斯突出鉴定，在掘进及回 采过程中均按突出煤层进行管理，

25、110101 采煤工作面标高为+1511.8m+1552.8m，工作 面走向长度 400m，倾斜长度 80m，煤层厚度 1.8m。于 2008 年 9 月 20 日贯通形成工作面， 构造不明显，没有发现较大构造，可采煤炭 8.7 万吨。 110101 采煤工作面工程平面图详见图 1-2-1。 2 2 110101110101 采煤工作面采煤工作面防突措施防突措施 柏坪煤矿在 110101 运输巷、110101 回风巷、110101 切眼掘进期间，即 110101 采煤 工作面开采前，按照国家颁布的相关规程和规范，采取了区域综合防突措施和局部防突 措施。区域综合防突措施工艺流程为“区域突出危险性

26、预测区域防突措施区域措施 效果检验区域验证” ；局部综合防突措施工艺流程为“工作面突出危险性预测工作面 防突措施工作面措施效果检验安全防护措施” 。在此基础上，柏坪煤矿为保障其生产 更加安全，又加强了管理措施，即又追加了一项“组织管理措施” 。 2.12.1 区域综合防突措施区域综合防突措施 区域综合防突措施的选择区域综合防突措施的选择 .2.2 区域本煤层钻孔预抽煤层瓦斯区域本煤层钻孔预抽煤层瓦斯 针对 110101 采煤工作面的具体情况，矿井区域性防突措施采取在 110101 采煤工作 面运输巷和回风巷内，每隔 5m 施工一个本煤层顺层钻孔，预抽 1 号煤层回采区域煤层瓦 斯。 .2.1.

27、2.1 具体措施如下具体措施如下 1、在 110101 采煤工作面运输巷和回风巷沿巷道每隔 5m 施工 1 个孔深 75 米覆盖整 个采面的顺层预抽瓦斯钻孔。 2、施工过程中所有本层钻孔均按照设计的倾角、偏角、孔深施工。施工的钻孔真实 可靠，未发现施工假钻现象。 3、钻孔施工完成后已立即进行了封孔抽放，封孔深度均未小于 8m，抽放负压大于 13MPa。 4、每天安排有专职测试人员对抽放钻孔瓦斯浓度进行测试，加强了抽放系统巡视、 放水、堵漏等管理，随时进行清孔管理工作，确保了钻孔的正常抽放。 工作面瓦斯抽采情况工作面瓦斯抽采情况 根据 1 号煤层赋存、工作面巷道布置情况，采用在 110101 采

28、煤工作面运输巷和回风 巷施工本煤层顺层钻孔预抽 110101 采煤工作面煤层瓦斯的综合消突技术。一采区 110101 采煤工作面共布置 130 个预抽钻孔（其中不包括没有上图或记录参数丢失的钻孔） ，预 抽钻孔孔径 68mm，孔间距 5m，孔深 75m，钻孔布置如图 2-1 所示。预抽钻孔封孔材料 为玛丽散，封孔深度 8m，钻孔角度与煤层倾角一致，抽放负压 194195 mmHg。110101 采 煤工作面自 2011 年 6 月份开始预抽，截止到 2011 年 4 月份，累计抽采量 46.2 万 m3， 累计风排瓦斯量 12.5 万 m3。 图图 2-1-42-1-4 11010111010

29、1 采煤工作面本煤层钻孔成果图采煤工作面本煤层钻孔成果图 2.22.2 局部综合防突措施局部综合防突措施 瓦斯突出危险性预测瓦斯突出危险性预测 煤巷掘进工作面突出危险性预测和防突措施效果检验采用瓦斯解吸指标（K1）和钻屑 量（S） 。各指标预测煤与瓦斯突出危险性的临界值如表 2-2-1 所示。 表表 2-2-12-2-1 瓦斯突出危险性预测与消突措施效检指标临界值瓦斯突出危险性预测与消突措施效检指标临界值 S(kg/m)K1(ml/g.min0.5) 突出危险性 60.4 突出危险 60.4无突出危险 采用钻屑解吸指标、钻屑量指标法预测 110101 运输巷、110101 回风巷掘进工作面、

30、110101 切眼和 110101 采煤工作面突出危险性，预测步骤如下： 1、 在煤巷掘进工作面布置 3 个直径为 42mm、长度为 10m 的钻孔，中间孔平行于 掘进工作面，两侧孔距巷帮 0.30.5m，终孔控制巷帮轮廓线外 3m，钻孔布置见图 2-2。 2、预测孔每钻进 1m 测定一次钻屑量S、每钻进 2m 测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。 3、 测定钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标K1的三个预测孔中，任何一个预测孔的任何 一个测定长度的单项参数超过或等于临界值时，判定该工作面为突出危险工作面；如果 所测参数均小于临界值时，判定该工作为无突出危险工作面。 图图 2-2-12-2-1 煤巷掘进工作

31、面突出危险性预测钻孔布置示意图煤巷掘进工作面突出危险性预测钻孔布置示意图 4、采用煤巷掘进工作面突出危险性预测，沿工作面运输巷每隔 30m 布置一个预测钻 孔，孔深 10m。当测定的最大钻屑量 Smax和钻屑解吸指标 K1超过表 2-1 确定的临界值时， 该工作面预测为突出危险工作面。反之工作面无突出危险性。预测为无突出危险工作面 时，每预测循环应预留 2m 的超前距离。 掘进工作面消局部突措施掘进工作面消局部突措施 针对 1 号煤层煤巷掘进还在局部危险区域采取了相应的局部防突措施，按照设计要 求施工抽放孔预抽煤层条带瓦斯，抽放孔超前最短投影孔深为 60m 且能控制掘进巷道工 作面两帮轮廓巷

32、20m，抽放孔每施工成功一个立即封孔连管抽放，封孔深度不小于 8m 且 抽放的单孔负压必须保证。钻孔孔径为 68mm，钻孔布置见图 2-2-2。 图图 2-2-22-2-2 110101110101 掘进工作面局部预抽钻孔布置成果图掘进工作面局部预抽钻孔布置成果图 效果检验效果检验 效果检验方法与煤与瓦斯突出危险性预测方法相同。检验孔一般布置在措施孔与措 施孔或预测孔与措施孔之间，若所有检验孔的所有检验指标均小于临界值时，则认为措 施有效；否则，需要继续对钻孔进行瓦斯预抽，直至效果检验有效为止。 安全防护措施安全防护措施 110101 采煤工作面巷道掘进过程采取的安全防护措施有： 1、如果在掘

33、进过程中因地质构造因素导致前方落差超过煤层厚度的断层时，立即停 止施工，然后严格按照石门揭煤的措施进行。 2、放炮过程中必须使用好水泡泥，严格执行好“一炮三检查”和“四人连锁放炮” 制定。 4、按要求在掘进过程中施工避难硐室且距掘进工作面不超过 300m、避难硐室有向外 开启的隔离门，隔离门标准按照反向风门要求施工，室内净高不得小于 2m，同时有通往 矿调度的 。避难硐室内必须安设压风自救系统且每人供风量不小于 0.3m3/min。 5、在距工作面回风巷不小于 10m 处施工两道反向风门，人员进入工作面时必须把反 向风门打开并顶牢，工作面放炮和无人时，必须把反向风门关闭。 6、放炮前必须撤出巷

34、道内的全部人员和回风系统中的人员，同时切断掘进工作面及 回风系统中的电源，关闭好反向风门和溜子孔反向防突装置。 7、距工作面 2540m 巷道区域、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置设置压 风自救系统，每组压风自救系统装置可供 58 人使用，且每人供风量不小于 0.1m3/min。 8、掘进过程中均采取远距离放炮的安全防护措施，放炮地点设置在进风侧反向风门 外的全风压通风的新鲜风流中或距工作面 300m 以上的且完好的放炮硐室内，其他人员必 须全部撤到进风侧反向风门外的全风压通风的新鲜风流中。 9、井下作业人员必须配带隔离式自救器。 10、作业人员必须经过防突知识培训并学习经过考试合格后方

35、可参与生产。 2.32.3 工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录 根据收集的资料分析：110101 运输巷的钻屑量、钻屑解吸指标有 38 组；110101 回 风巷有 32 组数据，切眼 5 组分析工作面顺槽掘进过程中消突前的瓦斯突出危险性如下。 钻屑量指标实测结果钻屑量指标实测结果 110101 运输巷、回风巷掘进及切眼工作面掘进过程中预测（效检）指标钻屑量 Smax 在巷道掘进期间变化见图 2-3-12-3-3，实测值见表 2-3-1； 1.95 2 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 6 月 6 日6 月 26 日7 月 16 日7 月

36、6 日7 月 26 日8 月 16 日 掘进日期 Sm ax 值 （ kg /m ） 图图 2-3-1 110101 运输巷掘进期间运输巷掘进期间 Smax 变化图变化图 0 0.5 1 1.5 2 2.5 5 月 6 日 5 月 16 日 5 月 26 日 6 月 6 日 6 月 16 日 6 月 26 日 7 月 6 日 7 月 16 日 7 月 26 日 掘进日期 Smax 值（kg/m） 图图 2-3-2 110101 回风巷掘进期间回风巷掘进期间 Smax 变化图变化图 0 0.5 1 1.5 2 2.5 7 月 26 日 8 月 6 日 8 月 16 日 8 月 26 日 9 月

37、6 日 9 月 16 日 9 月 26 日 掘进日期 S m a x 值 （ k g / m ） 图图 2-3-32-3-3 110101110101 切眼掘进期间切眼掘进期间 SmaxSmax 变化图变化图 从图 2-3-12-3-3 及表 2-3-1 可以看出，统计的 110101 采煤工作面掘进期间全部 钻屑量 S 预测突出危险性指标均未超标。 2.2.3.23.2 钻屑瓦斯解吸指标（钻屑瓦斯解吸指标（K K1 1）实测结果）实测结果 110101 运输巷、回风巷掘进及切眼掘过程中预测（效检）指标钻屑瓦斯解吸指标 K1 值变化见图 2-3-42-3-6，1291 工作面切眼有 5 组钻屑

38、瓦斯解吸指标。 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 6 月 6 日6 月 26 日7 月 16 日7 月 26 日8 月 6 日8 月 16 日8 月 26 日 掘进日期 K1 值 【m l/( g min 1/2 )】 图图 2-3-4 110101 运输巷掘进期间运输巷掘进期间 K1值变化图值变化图 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 5 月 6 日5 月 16 日5 月 26 日6 月 6 日6 月 16 日6 月 26 日7 月 6 日7 月 16 日7 月 26 日 掘进日期 K1 值 【 ml /( g mi n1 /2 )

39、】 图图 2-3-5 110101 回风巷掘进期间回风巷掘进期间 K1值变化图值变化图 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 7 月 26 日8 月 6 日8 月 16 日8 月 26 日9 月 6 日9 月 16 日9 月 26 日 掘进日期 K1 值 【 ml /( g mi n1 /2 ) 】 图图 2-3-62-3-6 110101110101 切眼掘期间切眼掘期间 K K1 1值变化图值变化图 综上所述，自以上数据分析，并不能确定这两个指标对柏坪煤矿预测突出危险性敏 感，为更好的检验评价 110101 采面采取开采上保护层和施工本煤层钻

40、孔预抽煤层瓦斯的 消突措施后的消突效果如何，更引入了工作面排放率、残余瓦斯含量、残余瓦斯压力等 指标及考察检验孔打孔过程中动力现象进行综合考察 表表 2-3-12-3-1 校检实测数据表校检实测数据表 110101110101 运输巷运输巷110101110101 回风巷回风巷110101110101 上切眼上切眼 时间 K1值 ml/（gmin0 .5） Smax kg/m 时间 K1值 ml/（gmin0 .5） Smax kg/m 时间 K1值 ml/（gmin0 .5） Smax kg/m 6 月 1 日 0.242.1 5 月 17 日 0.021.4 8 月 5 日 0.212.1

41、 6 月 2 日 0.060 6 月 3 日 0.162 8 月 15 日 0.222.1 6 月 4 日 0.062.2 6 月 5 日 0.152.2 8 月 28 日 0.192.1 6 月 5 日 0.222.1 6 月 6 日 0.152.2 9 月 1 日 0.371.8 6 月 6 日 0.292.2 6 月 7 日 0.072.1 9 月 20 日 0.362.3 6 月 7 日 0.152 6 月 8 日 0.182.1 6 月 8 日 0.192 6 月 10 日 0.182.1 6 月 9 日 0.152.1 6 月 12 日 0.142 6 月 10 日 0.232.2

42、 6 月 13 日 0.222.2 6 月 12 日 0.132 6 月 14 日 0.192.1 6 月 13 日 0.082.1 6 月 15 日 0.332.1 6 月 14 日 0.092.1 6 月 16 日 0.162.1 6 月 15 日 0.192 6 月 17 日 0.092.2 6 月 16 日 0.162.1 6 月 18 日 0.322.2 6 月 17 日 0.162 6 月 19 日 0.12.2 6 月 18 日 0.192 6 月 20 日 0.322.1 6 月 19 日 0.192 6 月 22 日 0.32.1 6 月 20 日 0.182 6 月 23

43、日 0.282 6 月 21 日 0.232.1 6 月 24 日 0.222 6 月 22 日 0.232.1 6 月 27 日 0.292 6 月 23 日 0.192 6 月 28 日 0.312.1 6 月 24 日 0.252.1 7 月 1 日 0.232 6 月 26 日 0.22.1 7 月 2 日 0.22.1 6 月 27 日 0.232.1 7 月 3 日 0.212.1 6 月 28 日 0.172 7 月 4 日 0.182 6 月 29 日 0.292 7 月 5 日 0.262.1 6 月 30 0.152.1 7 月 6 日 0.242.1 日 6 月 31 日

44、 0.212 7 月 7 日 0.162 7 月 1 日 0.372.2 7 月 9 日 0.272 7 月 3 日 0.22.2 7 月 12 日 0.232.2 7 月 4 日 0.182.2 7 月 13 日 0.122.1 7 月 6 日 0.162 7 月 14 日 0.282.1 7 月 7 日 0.212 7 月 15 日 0.311.9 7 月 10 日 0.242.1 7 月 17 日 0.212 7 月 12 日 0.482.1 7 月 18 日 0.222.1 7 月 13 日 0.372.1 7 月 20 日 0.242.1 7 月 15 日 0.242.1 7 月 1

45、7 日 0.612 8 月 2 日 0.252.1 从图 2-3-423-6 及表 2-3-1 分析可得知，统计的 110101 采煤工作面掘进期间瓦 斯解吸指标 K1值预测突出危险性指标均未超标。 综上所述，自以上数据分析，并不能确定这两个指标对柏坪煤矿预测突出危险性敏 感，为更好的检验评价 110101 采煤工作面采取消突措施后的消突效果如何，更引入了工 作面排放率、残余瓦斯含量、残余瓦斯压力等指标及考察检验孔打孔过程中动力现象进 行综合考察。 3 3 110101110101 采煤工作面消突评价采煤工作面消突评价实施方案制定实施方案制定 3.13.1 110101110101 采煤工作面

46、消突评价的必要性采煤工作面消突评价的必要性 110101 采煤工作面为一采区下煤组被保护工作面，除开采上保护层外还在工作面巷 道掘进前和掘进过程中均对工作面煤层瓦斯实施了预抽，抽出了大量的瓦斯，降低了瓦 斯危害程度。但是，由于一采区 28 号煤层原始瓦斯含量高，瓦斯压力大，虽然开采了上 保护层和经过一定时间的预抽，但 110101 采煤工作面的煤体是否已经消除了煤与瓦斯突 出危险性、是否满足煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006）的要求需要进一步验证 和考察，开展 110101 采煤工作面采前评价的必要性具体如下： 开展工作面采前消突效果评价是国家法律法规的要求。开展工作面采前消突效果评

47、价是国家法律法规的要求。 采用煤层预抽作为消突措施时，按照煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006）要 求，突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降低到煤层始突深度 的瓦斯含量以下或瓦斯压力降低到煤层始突深度的瓦斯压力以下，若没有考察出煤层始 突深度的瓦斯含量或压力，则必须将煤层瓦斯含量降到 8m3/t 以下，或将煤层瓦斯压力降 到 0.74MPa 以下。 我国 2009 年颁布的防治煤与瓦斯突出规定第 5 条规定，突出矿井需进行区域措 施效果检验以及工作面措施效果检验，也即明确要求了突出矿井在开采前应对采掘面进 行消突效果评价，只有在各项指标均满足煤矿瓦斯抽采基本指标 （

48、AQ10262006）后 方可允许采掘。 柏坪煤矿为煤与瓦斯突出突出矿井，且 28 号煤层具有突出危险性，工作面采掘前必 须对瓦斯抽采效果进行评价，检验工作面是否消除了突出危险性，只有在工作面已经消 除了突出危险性，且各项指标满足煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006）要求的情 况，方可进行采掘。 开展工作面采前消突效果评价是建设高效安全矿井的需要。开展工作面采前消突效果评价是建设高效安全矿井的需要。 高效安全矿井建设是国有煤炭企业转变经济增长方式、提高经济效益的根本途径。 而建设高效安全矿井，首要问题就是建设高效安全的回采工作面，技术装备和煤矿灾害 是制约工作面能否高效安全的主要因素。

49、 柏坪煤矿一采区在打钻过程中也曾发生喷孔、夹钻、顶钻等动力现象。因此，在工 作面采前进行瓦斯突出危险性评价，判断各项指标是否满足煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006）的要求，在不满足安全生产条件的区域补充消突措施，直至整个工作 面煤体已完全消除瓦斯突出危险性，且各项指标均满足煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006）的要求，才能实现工作面高效安全。因此，建设高效安全矿井，工作 面采前必须进行突出危险性评价。 开展工作面采前消突效果评价是保证矿井安全生产的必然要求。开展工作面采前消突效果评价是保证矿井安全生产的必然要求。 安全生产关系着国家经济发展和社会的稳定，是煤矿工作的头等大事，

50、而瓦斯治理 又是安全工作中的重中之重。因此，为确保矿井安全生产，工作面采掘前必须进行瓦斯 参数测定和采前突出危险性评价，只有采掘工作面煤体消除突出危险性，各项指标小于 限定值，在采掘过程中才能保证不发生煤与瓦斯突出事故。因此，为确保矿井安全生产， 矿井应树立“不掘突出头、不采突出面”的理念，即在工作面采掘前进行突出危险性评 价，只有在消除突出危险的情况下，方可进行采掘作业。 开展工作面采前消突效果评价为完善矿井消突措施提供科学依据。开展工作面采前消突效果评价为完善矿井消突措施提供科学依据。 突出矿井为了避免发生煤与瓦斯突出事故，在工作面采掘前均实施了消突措施，但 是，仅仅执行了消突措施是不够的

51、，还要保证消除措施切实使煤层消除了突出危险性， 只有各项指标满足要求后方可进行采掘活动，未消除突出危险性的煤层不得进行采掘活 动。因此，开展工作面采前突出危险性评价是对消突措施消突效果的检验，通过瓦斯突 出危险性评价，查找消突措施存在的问题和不足，并在以后工作面执行消突措施时进行 改善，使消突措施能在短时间内有效的消除突出危险性。因此，开展工作面采前突出危 险性评价对矿井完善消突措施具有重要的现实意义。 3.23.2 消突评价实施方案制定过程消突评价实施方案制定过程 1、统计分析 110101 采煤工作面区域防突措施执行现状资料； 2、统计分析 110101 运输巷和 110101 回风巷掘进

52、期间防突措施执行现状资料； 3、评价单元划分及合理分布测点； 4、根据预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法 （MT/T1037-2007）和防治煤与瓦斯突出规定中区域性预抽煤层瓦斯防治煤与瓦斯突 出消突效果评价方法，严格按照 AQ 及 MT 相关技术标准进行瓦斯基础参数测试，采用煤 层残余瓦斯含量（压力） 、预抽率、综合指标法等一些指标，对 110101 采煤工作面区域 防突措施消突效果进行评价，为保证工作面安全回采和掘进提供技术科学依据和技术支 撑； 5、若工作面被评价为具有突出危险性，根据工作面实际情况，制定切实可行的补充 消突措施。 根据预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦

53、斯突出措施效果评价方法 （MT/T1037- 2007） 、 防治煤与瓦斯突出规定 （2009）第 55 条及其读本第 55 条解释，本方案首先将 110101 回采面划分为一个评价单元，然后自切眼开始在顺槽沿煤层走向上每隔 30m 布置 1 个煤层残余瓦斯压力测试钻孔，检测孔施工完毕后必须立即进行封闭测试，每个孔施工 结束立即埋 4 分测压管后并采用水泥沙浆封孔 12m 深进行测压工作，测试人员对压力测 试表进行读数并观察压力变化情况. 残余瓦斯压力测试钻孔布置图如图 3-2-1 所示。 表表 3-2-13-2-1 110101110101 采煤工作面消突评价测压钻孔采煤工作面消突评价测压钻

54、孔 施工参数表施工参数表 钻孔 编号 测试 煤层 开孔位置 开孔高度 （m） 钻孔倾 角（） 钻孔偏 角（）钻孔长度 （m） 备注 Y1-1 1 号煤110101 运输巷距切眼 30m 处 1.855075 Y1-2 1 号煤110101 运输巷距切眼 60m 处 1.855075 Y1-3 1 号煤110101 运输巷距切眼 90m 处 1.855075 Y1-4 1 号煤110101 运输巷距切眼 120m 处 1.855075 Y1-5 1 号煤110101 运输巷距切眼 150m 处 1.855075 Y1-6 1 号煤110101 运输巷距切眼 180m 处 1.855075 Y1-

55、7 1 号煤110101 运输巷距切眼 210m 处 1.855075 Y1-8 1 号煤110101 运输巷距切眼 240m 处 1.855075 Y1-9 1 号煤110101 运输巷距切眼 290m 处 1.855075 Y1-10 1 号煤110101 运输巷距切眼 320m 处 1.855075 Y1-11 1 号煤110101 运输巷距切眼 350m 处 1.855075 Y1-12 1 号煤110101 运输巷距切眼 380m 处 1.855075 残余 瓦斯 压力 测试 钻孔 图图 3-2-13-2-1 残余瓦斯压力测试钻孔布置示意图残余瓦斯压力测试钻孔布置示意图 4 4 11

56、0101110101 采煤工作面消突评价采煤工作面消突评价 4.14.1 消突评价方法及指标消突评价方法及指标 根据 110101 采煤工作面实际采用的煤层预抽消突措施实施情况，按照防治煤与瓦 斯突出规定第 55 条规定，在进行预抽回采工作面煤层防突措施效果评价时，如果评价 范围内各钻孔的抽排时间差别过大及钻孔间距过大，应将评价区域划分为不同的评价单 元进行评价，因此，柏坪煤矿 110101 采煤工作面应根据工作面预抽钻孔的抽采时间和间 距，对 110101 采煤工作面划分为不同的评价单元。 在分析 110101 采煤工作面回风、运输顺槽掘进过程中瓦斯突出预测指标测值、瓦斯 涌出量的基础上，结

57、合 110101 回采面预抽钻孔分布位置、方式，布置测点，即评价测值 孔需控制到预抽孔可能存在的空白带和地质构造影响带，确保用于评价消突效果的参数 能够反映每个评价单元的真实情况。 根据以上所述，本项目将按照图 4-1-1 所示的技术路线进行研究分析。 图图 4-1-14-1-1 柏坪煤矿柏坪煤矿 110101110101 采煤工作面消突评价技术路线图采煤工作面消突评价技术路线图 有突出危险无突出危险 突出危险性评价 残余瓦斯压力 制定补充消突措施安全回采 工作面瓦斯抽排率 资料统计分析 煤层瓦斯基础参数测试与计算 预抽钻孔分布、瓦斯抽排率研究 根据煤矿安全规程 （2010 年版） 、 煤矿瓦

58、斯抽采基本指标 （AQ10262006）相 关条款以及防治煤与瓦斯突出规定 （2009 年版）第 52 条规定：采用预抽煤层瓦斯区 域防突措施时，应当以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其 他经试验证实有效的指标和方法进行措施效果检验。 因此，本报告将根据统计资料和测定参数，拟采用煤层残余瓦斯压力指标法对 110101 采煤工作面消突措施效果进行评价，并辅以工作面瓦斯抽排率指标法进行验证。 当采用工作面抽排率指标进行评价时，根据防治煤与瓦斯突出规定第 56 条规定： “采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列 要求：（二）若预抽钻孔控制边缘

59、外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同 煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外适当扩 大评价计算区域的煤层范围。但检验结果仅适用于预抽钻孔控制范围” ，需考虑巷道 预排瓦斯带宽度影响范围。 根据以上分析及图 4-1-1 所示得知，主要评价指标为残余瓦斯压力法，辅助工作面 瓦斯抽排率指标法相印证，各指标具体测试步骤及计算方法如下所述。 残余瓦斯压力法 按照煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ10262006） ，要求突出煤层开采前，预抽钻孔 控制范围内的煤层瓦斯含量必须降到始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始 突深度的煤层瓦斯压力以下，若没能考察出煤层始突深度

60、的煤层瓦斯含量或压力，则必 须将煤层瓦斯含量降到 8 m3/t 以下，或将煤层瓦斯压力降到 0.74MPa 以下。 工作面瓦斯抽排率 工作面瓦斯抽排率由下式计算： %100 0 Q QQ CP CP 式中 工作面平均瓦斯抽排率，%； 巷道掘进过程工作面平均瓦斯自然排放率，%； P 工作面平均瓦斯预抽率，%； C 工作面巷道掘进（含预抽钻孔施工）过程瓦斯自然排放量，m3； P Q 工作面预抽瓦斯量，m3； C Q 工作面瓦斯储量，m3。 0 Q 煤矿安全规程第 190 条规定， “预抽煤层瓦斯后，必须对预抽瓦斯防治突出效果 进行检验，其有效性指标应根据矿井实测资料确定。如无实测数据，可依据下列指