黄河沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计终稿

1、贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计说明书设计生产能力：9 万t/a提交单位：贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿 编制单位：江苏省第一工业设计院有限责任公司编制时间：二一年十二月贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿 防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 设计生产能力：9万t/a 审 查 人： 项目负责： 提交单位：贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿编制单位：江苏省第一工业设计院有限责任公司编制时间：二一年十二月目 录概 况1第一章 矿井基本情况4第一节 井田概况4第二节 地质构造及特征5第三节 煤层、煤质9第四节 矿井主要灾害因素及安全条件11第五节 矿井开拓开采概况13第六节 矿井通风情况简

2、介19第二章 矿井动力现象统计及分析研究22第一节 矿井动力现象记录情况22第二节 矿井动力现象记录分析研究22第三章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案23第四章 区域与局部综合防突措施方案26第一节 区域综合防突措施方案26第二节 局部综合防突措施方案46第五章 矿井安全防护措施68第六章 矿井防突计划和管理72第一节 防突组织管理74第二节 防突技术管理75第三节 现场管理78第七章 防突仪器、装备选型及投资估算83第一节 防突仪器、装备83第二节 投资估算83 概 况黄河沟煤矿为私营小型煤矿，设计生产能力9万t/a。黄河沟煤矿位于贵州省安顺市北部，距安顺市区约26km，行政区划属安顺市轿

3、子山镇管辖。地理坐标为：东经262249262327北纬10556481055754。根据黔安监管办字2007345号文件，安顺市属煤与瓦斯突出矿区，故矿井在建设和生产过程中必须严格按照“四位一体”防突措施的要求进行防突管理。为了科学、规范开采矿山煤矿资源，保证矿井安全高效生产，根据煤矿安全规程（简称规程，以下同）第179条和防治煤与瓦斯突出规定（简称规定，以下同）第14条的规定：有突出危险的新建矿井及突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计。设计应当包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施（设备）、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。为此，黄河沟煤矿

4、委托江苏省第一工业设计院有限责任公司为其矿井进行煤与瓦斯突出综合治理方案设计。随后，江苏省第一工业设计院有限责任公司组织有关专家及科技人员根据黄河沟煤矿 现有条件和了解的情况，本着既符合当前实际又可有效防治煤与瓦斯突出、在技术和装备上符合国家的相关标准及规范的原则，以完善采掘、通风系统为前提，地质保障、掘进先行，以抽放瓦斯区域防突和瓦斯治理为重点，装备升级，技术和管理并重，根据规程、规定及有关法规的相关规定，经过认真分析研究，提交了贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书。一、编制设计的依据1贵州省地质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院2007年7月提交的贵州省安顺市轿子

5、山镇黄河沟煤矿资源储量核实报告；2贵州宏景矿产资源开发服务有限公司2008年12月提交的安顺市轿子山镇黄河沟煤矿（整合）安全专篇；3.贵州省煤田地质局实验室2005年5月提交的安顺市轿子山镇黄河沟煤矿的煤尘爆炸性鉴定报告。4贵州省煤田地质局实验室2005年5月提交的安顺市轿子山镇黄河沟煤矿的煤炭自燃倾向性鉴定报告。5安顺市煤炭行业协会2009年9月提交的安顺市西秀区黄河沟煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告书（2009年度）6矿方提供的矿井现有采掘工程平面图及相关资料；二、设计遵循的主要标准1中华人民共和国煤炭法（1996.8）；2中华人民共和国安全生产法（）；3中华人民共和国矿山安全法（

6、）；4中华人民共和国矿山安全法实施条例（）；5煤矿安全监察条例（）；6煤矿安全规程（2010年）；7煤炭工业矿井设计规范（GB502152006）；8煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ10262006）；9煤矿瓦斯抽放规范（AQ10272006）；10防治煤与瓦斯突出规定（2009）； 11石门揭穿煤与瓦斯突出煤层程序技术条件（MT/T955-2005）；12石门揭穿突出煤层震动爆破技术条件（MT/T958-2005）；13关于印发贵州省2008年煤矿瓦斯防治工作要点的通知（黔发改能源2008249号）；14关于贵州省高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井瓦斯治理方案的通知（黔煤行管字2006158号）；15关于对

7、2008年安全生产工作要点分解督查的通知（黔安监管办字200886号）；16关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见（黔安监管办字2007345号）。三、设计概况本设计从黄河沟煤矿的实际出发，分别对矿井“合理的采掘部署、突出危险性预测、防突措施、防突措施有效性检验和安全防护措施、防突管理等内容进行了方案设计，其主要结论如下：1开采保护层根据目前矿井采掘部署、实际巷道布置及以前矿井开采的实际情况，设计建议调整开采顺序，首先选择M11煤层为保护层进行开采，然后再开采卸压保护后的M14煤层。2预抽煤层瓦斯11煤层开采时的瓦斯预抽：在M14煤层采动卸压范围内采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯、预抽区段

8、煤层瓦斯、预抽回采区域瓦斯、及穿层钻孔预抽石门区域瓦斯等区域防突措施；在M14煤层采动未影响区域内除采用卸压区域内使用的瓦斯抽放措施以外，建议布置顶板瓦斯抽放巷，抽放巷建议布置在M11煤层顶板岩层内，实施下向穿层钻孔预抽M11煤层瓦斯。 14煤层开采时的瓦斯预抽：利用M11煤层工作面进回风顺槽穿层钻孔抽采14煤层卸压瓦斯措施；采用顺层钻孔预抽煤巷条带瓦斯、预抽区段煤层瓦斯、预抽回采区域瓦斯、及穿层钻孔预抽石门区域瓦斯等区域防突措施。3矿井局部防突措施主要为超前抽、排放钻孔。抽、排放钻孔用于抽采“空白带”和抽采不充分地带以及预抽效果检验超标的地带，其掘进工作面钻孔宜采用长、短钻孔相结合的排放钻孔

9、联合布置方法；回采工作面采用平行排放钻孔。4预测和效果检验指标及其临界值应根据实测资料确定，在无考察资料的情况下，可参照规定推荐的指标及临界值执行。5矿井应设置专门的防突机构，并完善有关的管理制度，加强对防突工程的监督检查。四、待解决的问题及建议1本矿井从上至下有4层可采煤层，分别为M8、M9、M11、M14煤层，各煤层间距分别为20m、35m、22m。根据矿方提供的资料，目前为止，M8煤层已经被老窑采空或部分地段为冲刷带（不可采），M9煤层已经被采空。2010年10月3日，M14煤层1408回采工作面发生一起煤与瓦斯突出事故，事故发生后，为更好的有效防治煤与瓦斯突出突出事故，本设计建议矿方调

10、整开采顺序，由于M9煤层已经采空，M9煤与M14煤层间距为35m，M11煤层在M9煤层的卸压范围内，而M14煤层发生了煤与瓦斯突出事故，故突出危险性从理论上讲M11比M14煤要小。因此，本设计也建议矿方首先开采M11煤层，同时对M14煤层进行保护。因该矿各煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定，将11煤层作为保护层开采缺乏必要的依据，故建议矿方尽快请有资质单位对M11煤层进行突出危险性鉴定，同时在开采M11煤层时必须确保该煤层在采取各种措施后经验证消除突出危险性方可回采。另外，矿方可以根据鉴定结果，调整保护层等区域防突措施。2矿井各可采煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定，建议请有资质的单位做该方面的工作，

11、以便指导矿井安全生产。3该矿开采方案设计未设置底板瓦斯抽放巷，由于该矿各煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此在未卸压区的M11煤层顶板布置专用瓦斯抽采巷，施工穿层钻孔对其进行瓦斯预抽，实现“先抽后掘，先抽后采”。4矿井在开采M11煤层时，必须对保护效果及范围进行实际考察，并不断积累经验、不断改进，以便准确确定M11煤层开采后被保护煤层M14煤层的保护范围。5矿井开采保护层后，应对保护范围及效果进行考查，将被保护层的准备巷道布置在保护范围内。另外尽量采用无煤柱开采，防止局部应力集中，导致矿井发生煤与瓦斯突出事故。6矿井必须建立满足抽采能力的瓦斯抽采系统，加强煤层瓦斯预抽工作，工作面采掘作业前，必

12、须将煤层瓦斯压力及含量降到煤矿瓦斯抽采基本指标要求以下。7矿井必须加强管理人员和井下从业人员的防突知识培训，提高管理人员和从业人员的防突意识和防突操作技能。第一章 矿井基本情况第一节 井田概况一、地理位置及交通状况黄河沟煤矿位于贵州省安顺市北部，矿区地理坐标：东经262249262327北纬10556481055754，距安顺市区约26Km，安顺经轿子山镇至普定的公路经过矿井南西部，有矿山公路直达矿山，矿井到轿子山镇为四级泥质碎石路面，距离2Km。轿子山镇到安顺市为二级公路，距离24Km，与贵（阳）黄（果树）公路相通。矿井距昆铁路安顺站27Km。煤炭运输十分方便（见图1-1-1）。行政区划属安

13、顺市西秀区轿子山镇管辖，该矿业务上隶属安顺市煤炭局管辖。黄河沟煤矿图1-1-1 黄河沟煤矿交通位置图二、自然地理1、地形地貌矿区属中山斜坡地形，溶蚀侵蚀沟谷地貌，地形起伏较大。多为林地及灌木林，冲沟较开阔，水土流失严重。地势呈西高东低，矿区内最高标高1546m，最低标高为1265m相对高差280m左右。 矿区地形较陡，属中中山地貌。有公路、居民点分布于矿区东侧、西部和中部。含煤地层多被第四系坡积物覆盖。2、气象黄河沟煤矿所在区域属亚热带季风气候区，地势起伏变化较大，小气候差异较显著。年平均气温15，极端最高气温33.4，极端最低气温-8.5。年平均降雨量1316.11mm。降雨主要集中在59月

14、，占全年降雨量的75%，灾害性天气主要有春旱、夏旱、倒春寒、冰雹、暴雨洪涝、霜冻等。3、水害根据调查，煤层露头线附近有二个老窑存在，采深较大，一般在150250m，现已关闭。所以老窑积水对整合后的开采影响大。本次地质报告提供的图纸未圈出老窑开采范围，经现场调查，补作该方面的工作，基本掌握了老窑开采范围，弄清老窑积水情况，并标绘在矿井井上下对照图和采掘工程平面图上，对要注意探放水工作，特别是在采空区或老窑附近采煤时，要采取“预测预报、有疑必停、有掘必探、先探后掘、先治后采”的探放水措施，防止采空区积水及老窑积水的突然涌出。4、地震根据中国地震动参数区划图（GB183062001）资料，地震基本烈

15、度小于VI度，区域稳定性好。第二节 地质构造及特征一、矿区地层矿区范围内出露地层有：第四系、下三叠统大治组（T1d）、上二叠统大隆组（P3d）、上二叠统长兴组（P3c）、龙潭组（P3L）、上二叠统龙潭组（P3L）等。现由上至下分述如下：1、第四系（Q）零星分布于老地层上部或地势低凹处，不整合于老地层之上，为残坡积土、冲积粘土及表层土，厚03m。 2、下三叠统大治组（T1d）上部，浅灰、灰白色薄至中厚层隐晶质灰岩，中部，角砾状灰岩夹页岩，下部，灰岩、泥灰岩、页岩。厚480550m，平均420。3、上二叠统大隆组（P3d）深灰、灰蓝色薄层硅质粘土岩，夹少量粉砂岩及薄层灰岩，透镜体。厚10.621.

16、86m，平均14.02m。4、上二叠统长兴组（P3c）灰、深灰色厚层块状，燧石灰岩。厚16.7929.08m，平均厚22.82m。5、龙潭组（P3L）含煤地层以深灰色燧石灰岩、细砂岩、粘土岩及煤层交替施回式的沉积韵律为主，厚348.8m。6、上二叠统龙潭组（P3L）为本区含煤地层，由灰、浅灰，灰黑色薄至中厚层粉砂岩，泥质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、夹燧石灰岩，泥灰岩，炭质页岩及煤层等组成。厚约348.8m。本区龙潭组（P3L）共含煤22号，一般含煤10-15层，全区可采煤层为M0、M8、M9、M11、M14，M11煤层局部可采，另有数层为不可采或局部可采煤层。M14煤层为本矿区主采煤层。

17、二、地质构造大地构造属杨子准地台，黔北台隆、遵义断拱，贵阳复杂构造变形区，处于新华夏系第三隆起褶皱带北部和黔西弧形褶皱带之南的交叉复合部位。区域构造线呈北东南西向，矿井位于蔡官向斜北西翼。在矿区西北部有一区域性大断层F1通过，倾向北西，倾角不明，为逆断层，断距约200米，对矿山开采影响不大。地层产状：倾向145180倾角711，平均9。根据矿井地质规程规定，构造复杂程度简单，一般倾角9。区内无大的断层通过，只有少数落差2m的小断层或节理，地质构造简单。第三节 煤层、煤质一、煤层1、含煤性矿区内主要可采煤层M8、M9、M11、M14，现分别叙述如下：、M0煤层：位于龙潭组上部，因距地表较近，目前

18、尚未开发，处于准采标高以上，在矿区范围内所占比例较小，故未对其进行储量核实，厚度不详。、M8煤层：位于龙潭组（P3L）中部，距上覆地层长兴组（P3c）底部燧石灰岩120130m，下距M9煤层20m左右。是矿区内的可采煤层，厚1.701.90m，平均厚1.80m，无夹矸，厚度变化不大，属稳定性煤层。煤层直接顶板为粘土岩、炭质粘土岩等较软岩石，厚03.4m，其上覆老顶燧石灰岩厚3.5m，部分地区灰岩直接与煤层接触。底板为粉砂质粘土岩。、M9煤层：位于龙潭组（P3L）中部，上距M8煤层20m左右，厚0.80.9m，平均厚0.8m，局部有0.25m的夹矸，煤层直接顶板为粉砂质粘土岩，粉砂岩，厚02.7

19、m，上覆老顶为灰岩，厚3.55m，大部分地区煤层直接与老顶接触。煤层直接底板为粘土岩，粉砂质粘土岩，粉砂岩，厚4.5m。稳固性较好。全区可采煤层。、M11煤层：位于M9煤层之下，上距M9煤层35m左右，煤层厚0.80.9m，平均厚0.8m，有一层夹矸，厚510cm，局部地段煤层厚度变化较大，造成局部可采煤层。直接顶板为泥质砂岩及粉砂岩，直接底板为泥质粉砂岩，粉砂岩。局部可采煤层。、M14煤层：位于M11煤层之下，上距M11煤层约22m左右，煤层厚1.001.30m，平均厚度1.20m。有二层夹矸，平均每层夹矸厚0.05m左右。厚度变化不大，全区可采，煤层较稳定。直接顶板为泥质灰岩及粉砂岩，直接

20、底板为粉砂岩，泥质粉砂岩。2、可采煤层矿区准采标高范围内目前查明的可采煤层4层，分别为M8、M9、M11、M14煤层，其煤层间距较稳定，煤层层间距变化不大，层位较稳定。、M8煤层位于龙潭组（P3L）含煤岩系中部。上距龙潭组（P3L）顶部间距约120130m，下距M9煤层约20.0m左右，层位间距稳定可靠。、M9煤层M9煤层上距M8煤层20.0m左右，下距M11煤层35m左右，较稳定可靠。、M11煤层M11煤层位于M9煤层之下，上距M9煤层35m左右，下距M14煤层22m，层位较稳定可靠。、M14煤层M14煤层位于龙潭组含煤岩系中下部，上距M11煤层约22m左右，层位稳定可靠。各煤层特征如表1-

21、3-1所示。 表1-3-1 煤 层 特 征 表煤层编号平均厚度（m）煤层夹矸煤层间距（m）稳定性平均倾角（）顶底板岩性顶板底板M81.8无20稳定7粘土岩、炭质粘土岩粘土岩M90.8局部夹矸1层稳定7灰岩粘土岩，粉砂岩35M110.8夹1层较稳定7泥质砂岩及粉砂岩泥质粉砂岩岩22M141.2夹0-2层较稳定7泥质灰岩及粉砂岩粉砂岩，泥质粉砂岩二、煤质1煤质特征根据原黄河沟煤矿、哈露冲煤矿对M8、M9、M11、M14煤层的煤质鉴定报告，其煤质特征如下：M8煤层：黑色块状，结构致密，玻璃光泽，为亮型煤。据原黄河沟煤矿储量核实报告中的检验结果数据，原煤灰份16.3%，为低中灰份煤。硫份2.6-2.9

22、7%，平均2.79%，属中高硫型煤。挥发份7.43%，属低挥发份煤。发热量21.52-23.87MJ/Kg，平均22.7MJ/Kg，为中高热质无烟煤。M9煤层：黑色块状，结构致密，玻璃光泽，属亮型煤类型。灰份平均18.06%。属低中灰份煤。硫份2.4-2.8%，平均2.6%，属中高硫型煤。挥发份平均7.43%，为低挥发份煤。发热量21.02-23.50MJ/Kg，平均22.26MJ/Kg，为中高热质煤。M11煤层：原煤灰份18.79%，为低中灰份煤，挥发份7.34%，属低挥发份煤，全硫2.402.46%，平均2.43%，属中高硫煤。发热量21.0223.50%MJ/Kg，属中高热质无烟煤。M1

23、4煤层：原煤灰份18.06%，属低中灰份煤，挥发份7.43%，属低挥发分煤，全硫2.402.80%，平均2.60%，属中高硫煤，发热量21.0223.50MJ/Kg，属中高热质无烟煤。2煤的宏观特性M8、M9、M11、M14煤层均为块状构造，结构致密，玻璃光泽，均属亮型煤，块度大，M8、M9、M11、M14煤层体重均为1.50t/m3。煤质特征见表1-3-2：表1-3-2 煤质特征表分析编号水 分（Mad）(%)灰 分(Ad) (%)挥发分(Vdaf) (%)全 硫(St,d) (%)发热量(Qb,daf) (MJ/kg)M8小于1.716.307.432.7922.70M9小于1.818.0

24、67.432.6022.26M11小于1.918.797.432.4322.70M14小于1.818.067.432.6022.70综上所述，根据中华人民共和国国家标准（GB/T15224.1.2.3-2004）煤炭质量分级标准，矿区内开采的M8煤为低中灰分、中高硫分、高热值煤，M9煤层为低中灰分、中高硫、高热值煤，M11煤层为低中灰分、中高硫、高热值煤，M14煤层为低中灰分、中高硫、高热值煤。第四节 矿井主要灾害因素及安全条件一、瓦斯1、煤层瓦斯赋存及规律、煤层瓦斯含量、压力矿方未提供各煤层瓦斯含量、压力及其规律。2、矿井煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性该矿未做煤与瓦斯突出危险性鉴定报告

25、，根据黔安监管办字2007345号文件，安顺市属国家划定的煤与瓦斯突出矿区，因此该矿按具有煤与瓦斯突出危险进行设计与管理。3、矿井瓦斯等级根据安顺市煤炭行业协会2009年9月提交的安顺市西秀区黄河沟煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定报告书（2009年度），矿井瓦斯绝对涌出量为2.01m3/min，相对涌出量为2.04m3/t。鉴定结论为低瓦斯矿井。4、其它有害气体情况矿井未发现其它有害气体。二、煤尘爆炸危险性根据省煤田地质局实验室2005年5月提供的安顺市黄河沟煤矿煤尘爆炸性鉴定报告，分别对M8、M9、M11、M14煤层取样鉴定结果，煤尘均为无爆炸性危险。根据省煤田地质局实验室2005年5月

26、提供的安顺市黄河沟煤矿煤炭自燃倾向性等级鉴定报告，分别对M8、M9、M11、M14煤层取样燃点试验结果：自燃倾向分类都为类，不易自燃。四、煤层顶、底板情况本矿主要可采煤层顶板岩性为粘土岩、炭质泥岩、灰岩等，煤层底板岩性为泥岩、粘土岩、粉砂岩等。五、冲击地压、地温情况矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料，本矿区内也无冲击地压的历史记录，矿井暂按无冲击地压矿井考虑。本井田属地温正常区，未发现热害影响。第五节 矿井开拓开采概况一、 井田境界、储量、设计生产能力、服务年限1、井田境界贵州省国土资源厅2007年3月颁发的安顺市轿子山镇黄河沟煤矿采矿许可证（证号：5200000710698）矿区面

27、积1.1952K。矿界拐点坐标表1-5-1。表1-5-1 黄河沟煤矿矿区拐点坐标表坐坐标拐点直角坐标XY129203603559531522920553355959813291961835596298429195673559555052919362355955506291940335594485开采深度：由1500m1000m标高开采面积：1.1952km2、储量根据贵州省地质矿产勘查开发局地球物理地球化学勘查院2007年7月重新提交的贵州省安顺市轿子山镇黄河沟煤矿资源储量核实报告；贵州省国土资源厅文件黔国土资储备字2008780号关于贵州省安顺市黄河沟煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案

28、证明；截至2007年8月1日，评审备案的煤炭（准采标高15001000）资源量599.95万吨，其中：（122b）16.15万吨；（333 ）331.04万吨， (334?) 252.76万吨。3、设计能力矿井设计生产能力为9万t/年。4、服务年限矿井服务年限为14.4（年）二、 矿井开拓系统1、开拓方式根据该矿开采方案设计（整合），利用原有哈露冲煤矿工业场地，主斜井和回风斜井。利用原黄河沟煤矿回风斜井。利用原有哈露冲煤矿工业场地，利用原有哈露冲煤矿主斜井改造作为整合后主斜井；利用原有哈露冲煤矿回风斜井改造作为整合后副斜井；利用原黄河沟煤矿回风斜井改造作为整合后回风斜井。主斜井在M9煤层露头开

29、口按-16坡度见M13煤层后，沿M13煤层布置；副斜井在M13煤层顶板开口按-14坡度见M13煤层后，沿M13煤层布置；回风斜井沿M13煤层布置。三井筒在1192m标高落平形成初期开拓系统。准备系统布置为三条水平大巷。盘区回风大巷布置在+1233m 标高；盘区运输大巷、轨道大巷布置在+1223m标高；三条盘区大巷沿M9煤层底板走向布置。分别与三条井筒连接。根据本矿开拓方案（整合），设计三个井筒。、主斜井：采用锚喷支护，铺设胶带运输机，担负矿井进风、煤炭运输、铺设管线和行人等任务用。、副斜井：采用锚喷支护，铺设30kg轨道，木轨枕，担负矿井进风、矸石运输、材料及设备运输、铺设管线和行人等任务用。

30、、回风斜井：采用锚喷支护，不铺设设备，担负矿井回风任务用。井筒断面见井筒断面图，井筒特征见表表1-5-2 。表1-5-2 黄河沟煤矿井筒特征表井筒名称井口坐标井口标高(米)方位角倾角井筒长度(m)断面(m2)XY掘净主斜井292048035596051+125729161907.06.0副斜井292044635596079+127029251957.06.0回风井292051835596005+125352251417.76.5注：表中坐标为北京坐标系，黄海高程。三、采煤方法及采区巷道布置1、采煤方法本矿井采用炮采工艺，以一个炮采工作面、两个炮掘工作面到达设计生产能力，采用走向长壁后退式采煤法

31、进行开采，全部垮落法管理管理。2、采区巷道布置根据该矿开采方案设计（整合），采用斜井开拓，矿井划分为一个水平，水平标高+1223m ，两个采区。采区开采顺序为一采区二采区；采区内区段间的开采顺序为区段下行式；区段内的开采方式为走向长壁后退式回采；煤层间开采顺序为： M8煤层M9煤层M11煤层M14煤层。该矿井设计首采M8煤层，设计倾斜长璧开采。以10801工作面作为矿井设计首采工作面。同时布置掘进10802工作面运输顺槽和10802工作面回风顺槽。根据开采方案变更，该矿开拓及采区巷道布置设计图详见图1-5-1。3、矿井目前实际开拓布置及采区巷道布置简介该矿为生产矿井，目前，M8、M9煤层已经采

32、空，M14煤层大部分已经采空，仅二采区1407工作面以下及一采区1408工作面一部分未采，由于2010年10月3日1408工作面发生一次煤与瓦斯突出事故，故为有效防治煤与瓦斯突出事故发生，矿方根据现场实际情况调整了开采顺序，为此矿方正在做该矿的变更设计，调整为M11煤层作为上保护层先采，使M14煤层充分卸压区域消突后，再采M14煤层。目前，该矿实际开拓为，布置了一个1102工作面及1102运输巷掘进头。具体实际开拓系统见图1-5-2图1-5-1 矿井设计方案（变更）开拓系统及采区巷道布置示意图图1-5-2 目前矿井实际开拓系统及采区巷道布置示意图第六节 矿井通风情况简介根据矿井开拓部署情况，本

33、矿井采用的通风方式为中央并列式。矿井采用的通风方法为抽出式。采煤工作面采用“U” 型通风，新鲜风流沿主（副）斜井11煤材料（运输）巷11101运输巷11101工作面11101回风巷+11煤回风巷回风斜井引风道地面。掘进工作面采用局部通风机压入式通风，使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒给掘进工作面供风，配备双风机双电源，并能自动切换和“风电闭锁”。矿井通风系统见图1-6-1。二、风井数目本矿井共设三条井筒，其中两条进风井，即主斜井和副斜井；一条回风斜井，即回风风斜井。三条井筒服务整个矿井，服务年限14.4a。 三、通风设备掘进工作面选用BKJ66-115.6型局部通风机压入式供风，功率为211

34、Kw，风量为3.85.7 m3/s，全压为5003800Pa。根据开采方案设计，主要通风机设计选用FBCD16/2*75型防爆轴流式通风机两台作矿井主要通风机，一台工作，一台备用，电机功率为N=275kw，风量21-55m3/s，负压981970Pa，能满足矿井通风安全要求。四、避灾线路1、火灾、瓦斯、煤尘避灾线路11101工作面11101运输巷11煤材料（运输）巷主斜井（副斜井）地面。2、水灾避灾线路11101工作面11101运输11煤材料（运输）巷主斜井（副斜井）地面。11101工作面11101工作面回风巷11101回风巷回风斜井引风道地面。矿井通避灾路线见图1-6-2。图1-6-1 黄河

35、沟煤矿实际通风系统示意图图1-6-1 黄河沟煤矿避灾路线示意图第二章 矿井动力现象统计及分析研究第一节 矿井动力现象记录情况据业主介绍，黄河沟煤矿于2010年10月3日17时左右，在1408工作面（M14煤层）发生了一起煤与瓦斯突出事故，矿方未提供突出记录卡片，突出煤量及瓦斯量等资料未提供。第二节 矿井动力现象记录分析研究黄河沟煤矿在1408工作面（M14煤层）发生的煤与瓦斯突出动力现象，根据现场揭露情况，其原因分析如下：1、矿井揭露到了能产生动力灾害的构造带和瓦斯富集带。2、突出地点为应力集中带。3、突出点出现了构造发育。4、M14煤层有软分层存在。第三章 矿井防治煤与瓦斯突出综合技术方案一

36、、煤与瓦斯的突出危险性分析1、煤层赋存、顶底板情况（1）煤层赋存情况本区龙潭组（P3L）共含煤22号，一般含煤10-15层，全区可采煤层为M0、M8、M9、M11、M14，M11煤层局部可采，另有数层为不可采或局部可采煤层。M14煤层为本矿区主采煤层。（2）顶、底板情况本矿主要可采煤层顶板岩性为粘土岩、炭质泥岩、灰岩等，煤层底板岩性为泥岩、粘土岩、粉砂岩等。2、瓦斯特征矿方未提供各煤层瓦斯含量、压力及其规律资料。3、煤层的物理力学特征本区煤黑色半亮煤，玻璃光泽，受敲击后破碎成块状，断口参差不齐，煤层中见少量植物化石碎片。煤的总体特征是较松软，多呈粉面状及块状，块煤率相对低。局部地段煤质较坚硬，

37、块煤率较高。矿区内各层煤炭类别均属无烟煤。煤的无机组分以粘土类为主，其次为硫化物。粘土类多呈星散状、浸染状或很小的扁豆状。硫化物主要是黄铁矿，呈星散状集合体。4、矿井煤与瓦斯突出情况黄河沟煤矿于2010年10月3日17时左右，在1408工作面（M14煤层）发生了一起煤与瓦斯突出事故。5、各煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定结果该矿各可采煤层未做煤与瓦斯突出危险性鉴定工作，建议该矿有条件时请有资质的单位煤与瓦斯突出危险性鉴定工作，以便指导矿井安全生产。由于该矿井未对矿区内的可采煤层作煤与瓦斯突出危险性鉴定，并且未采取“煤层区域突出危险性预测”中的任何一种方法进行预测，故矿区内区域突出危险性不详，根据黔安

38、监管办字2007345号文件，织金县属煤与瓦斯突出矿区，矿井在建设和生产过程中必须严格按突出煤层来管理，建议该矿尽快矿井开采煤层补作煤与瓦斯突出危险性鉴定。二、综合防突措施1、开拓方式和开采顺序根据该矿开采方案设计（整合），黄河沟煤矿采用斜井开拓，共有三个井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。矿井划分为一个水平，水平标高+1223m ，两个采区。采区开采顺序为一采区二采区；采区内区段间的开采顺序为区段下行式；区段内的开采方式为走向长壁后退式回采；煤层间开采顺序为： M8煤层M9煤层M11煤层M14煤层。2、采煤方法和巷道布置该矿井设计首采M8煤层，设计倾斜长璧开采。以10801工作面作为矿井设计首

39、采工作面。同时布置掘进10802工作面运输顺槽和10802工作面回风顺槽。本矿井采用炮采工艺，以一个炮采工作面、两个炮掘工作面到达设计生产能力，采用走向长壁后退式采煤法进行开采，全部垮落法管理管理。该矿为生产矿井，目前，M8、M9煤层已经采空，M14煤层大部分已经采空，仅二采区1407工作面以下及一采区1408工作面一部分未采，由于2010年10月3日1408工作面发生一次煤与瓦斯突出事故，故为有效防治煤与瓦斯突出事故发生，矿方根据现场实际情况调整了开采顺序，为此矿方正在做该矿的变更设计，调整为M11煤层作为上保护层先采，使M14煤层充分卸压区域消突后，再采M14煤层。目前，该矿实际开拓为，布

40、置了一个1102工作面及1102运输巷掘进头。3、通风矿井采用的通风方法为抽出式。采煤工作面采用独立通风系统，为“U”型通风，该矿目前实际采面的通风线路为：新鲜风流沿主（副）斜井11煤材料（运输）巷11101运输巷11101工作面11101回风巷+11煤回风巷回风斜井引风道地面。掘进工作面采用局部通风机压入式通风，使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒给掘进工作面供风，配备双风机双电源，并能自动切换和“风电闭锁”。第四章 区域与局部综合防突措施方案第一节 区域综合防突措施方案一、区域综合防突措施基本程序和要求1、突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测（以下简称区域预测）。经区域预测后，突出

41、煤层划分为突出危险区和无突出危险区。未进行区域预测的区域视为突出危险区。区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测（以下简称开拓前区域预测）和新采区开拓完成后的区域预测（以下简称开拓后区域预测）。2、突出煤层区域预测的范围由煤矿企业根据突出矿井的开拓方式、巷道布置等情况划定。3、新水平、新采区开拓前，当预测区域的煤层缺少或者没有井下实测瓦斯参数时，可以主要依据地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行开拓前区域预测。开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。4、开拓后区域预测应当主要依据预测区域煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘探资料、上水

42、平及邻近区域的实测和生产资料等进行。开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。5、对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的预测资料的，区域预测工作可由矿技术负责人组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行区域预测。区域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批准确认。6、经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间，以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业，必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。7、经开拓后区域预测

43、为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。8、区域防突措施应当优先采用开采保护层。突出矿井首次开采某个保护层时，应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。如果被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三，则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层；否则，应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验。此外，若保护层与被保护层的层间

44、距离、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当再次进行效果检验和保护范围考察。保护效果检验、保护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。9、突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。二、区域突出危险性预测1、区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行试验考察。在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。区域预测新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴

45、定资质的单位进行，并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。2、根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行：（1）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；（2）根据已开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造带有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出危险区边缘到构造线的最远距离，并结合下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出

46、预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区(如图4-1-1)；（3）在上述（1）、（2）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表4-1-1预测。表4-1-1 根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值瓦斯压力P（MPa）瓦斯含量W（m3/t）区域类别P0.74W8无突出危险区除上述情况以外的其他情况突出危险区1 断层；2突出点；3上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区

47、域突出危险区上边界线；6突出危险区（阴影部分）图4-1-1 根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图3、采用上述2方法进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：（1）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；（2）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。黄河沟煤矿为生产矿井，根据防治煤与瓦斯突出规定，矿井应进行开拓后区域预测，且满足：1）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；2）测定煤层

48、瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置；同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。因此，在今后矿井生产过程中，黄河沟煤矿应对未开采的区域、新水平和新采区煤层进行区域预测。另外、矿井在生产过程中出现的喷孔或其他典型突出预兆时，必须按照防治煤与瓦斯突出规定的要求委托有资质的单位对煤层进行鉴定，或对煤层的煤与瓦斯突出危险性进行评价。三、矿井区域防突措施设计区域防突措施是指在突出煤层进行采掘前，对突出煤层较大范围采取的防突措施。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层分

49、为上保护层和下保护层两种方式。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、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯等。预抽煤层瓦斯区域防突措施应当按上述所列方式的优先顺序选取，或一并采用多种方式的预抽煤层瓦斯措施。由于根据目前的资料，各煤层突出危险性情况未知，设计采用开采保护层和布置专用瓦斯抽采巷预抽煤层瓦斯，同时辅以本煤层顺层钻孔预抽的综合区域防突措施。（一）开采保护层的措施开采保护层是各国普遍采用的、最简单、最有效、最经济的区域性防突措施

50、。一般是在突出矿井的煤层群中首先开采非突出危险煤层或突出危险性相对较小的煤层。开采保护层后，对有突出危险的煤层产生保护作用，使之消除或减少突出危险性，达到防止煤与瓦斯突出的目的。保护层消突原理见图4-1-2。根据保护层的位置不同，可分为上保护层和下保护层。位于被保护层上部的叫上保护层，反之叫下保护层。4-1-2 开采保护层消突原理图1 、保护层的开采条件开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。上部被保护层不被破坏的最小层间距应根据矿井开采实测资料确定；如无实测资料时，参照下述公式确定。当60度时，HKMcos当60度时，HKMsin(/2)式中：H允许采用的最小层间距，m；K顶板管理系数，

51、采用冒落法管理顶板，取K10；采用充填法管理顶板，取K=6；M保护层的开采厚度，m；煤层倾角，度；缓倾斜和倾斜煤层，保护层与被保护层的最大有效垂距：上保护层50m；下保护层100m。2、保护层开采的选择根据黄河沟煤矿提供的开采方案设计（变更），本矿井从上至下有4层可采煤层，分别为M8、M9、M11、M14煤层，各煤层间距分别为20m、35m、22m。根据矿方提供的资料，目前为止，M8煤层已经被老窑采空或部分地段为冲刷带（不可采），M9煤层已经被采空。2010年10月3日，M14煤层1408回采工作面发生一起煤与瓦斯突出事故，事故发生后，为更好的有效防治煤与瓦斯突出突出事故，本设计建议矿方调整开

52、采顺序，由于M9煤层已经采空，M9煤与M14煤层间距为35m，小于50m，故M11煤层在M9煤层的卸压范围内，而M14煤层发生了煤与瓦斯突出事故，故突出危险性从理论上讲M11比M14煤要小。因此，本设计也建议矿方首先开采M11煤层，保护M14煤层。将来有条件时，矿井应对各煤层做煤与瓦斯突出危险性鉴定，再根据鉴定结果，调整区域防突措施方案。3、保护层的作用范围（1） 保护层与被保护层之间的最大保护垂距开采保护层后，开采层周围的岩层和煤层向采空区方向移动、变形，根据卸压程度的大小，在垂直保护层层面方向可划分为三个带：岩石混乱移动带（冒落带）；岩石完整性破坏移动带；岩层弯曲带（弹塑性变形带）见图4-

53、1-3。因此，保护层的有效层间垂距，在不配合人工抽放瓦斯时，实际上就是第带的边界到保护层的层间垂距，在抽放瓦斯时，有效层间垂距可扩大。图4-1-5 三带示意图图4-1-3 采空区三带示意图保护层与被保护层之间的最大保护垂距应根据矿井实测资料确定，对暂无实测资料的矿井可参照规定附录表D.2确定。见下表4-1-2。表4-1-2 保护层与被保护层之间的最大保护垂距煤层类型最大有效垂距/m上保护层下保护层急倾斜煤层6080缓倾斜和倾斜煤层50100（2）沿走向的保护范围对停采的保护层工作面，停采时间超过3个月，且卸压比较充分，该工作面的始采线、停采线及所留煤柱对被保护层沿走向的保护范围，在没有实测资料

54、时，可暂按卸压角56度60度划定。根据保护层开采条件与黄河沟煤矿及相近的矿井考察资料，可按56度划定沿走向的保护范围。见图4-1-4。（3）沿倾斜的保护范围保护层沿倾斜的保护范围，可按卸压角划定，卸压角的数值同煤层倾角、开采深度、地层岩性等因素有关。各种条件下的卸压角，最好通过实地考察确定。在没有实测资料时，可按规定附录D中有关推荐值进行选取。黄河沟煤矿煤层平均倾角按9计算，则沿走向和倾向的保护范围如图4-1-6所示。1M11煤层；2M14煤层；3煤柱；4采空区；5保护范围；6保护范围边界线沿煤层走向保护范围示意图沿煤层倾斜保护范围示意图图4-1-4 保护层开采保护范围示意图（4）保护效果分析根据矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）附录D，邻近层受采动影响的瓦斯排放率与层间距的关系曲线见图4-1-5。1上邻近层；2-缓倾斜煤层下邻近层；3-倾斜、急倾斜煤层下邻近层hi第i邻近层与开采层垂直距离，m；ki第i邻近层瓦斯排放率，；图4-1-5 邻近层瓦斯排放率与层间