21210工作面瓦斯抽采评价报告

1、金沙县新化乡金凤煤矿21210回采工作面瓦斯 抽采评 价报告工作面名称：21210回采工作面编制日期：2013年09月7日时间：2013年 月 日矿会审人员签字表序号项目 或专业姓名所属单位现任职务备注1主要编制总工办技术员23参与编制矿管理办矿长4矿管理办机电矿长5矿管理办生产矿长6矿管理办安全矿长78报告审核总工办总工程师集团公司审批签字表序号项目 或专业姓名所属单位现任职务备注1主要审查公司通风部2参与审查公司机电部长3公司安全监督部4公司技术部5报告审核公司总工程师审查意见1、21210回采工作面抽放效果评价报告采取的方法合 理。2、根据残存瓦斯含量测定资料显示，最大瓦斯原始含 量为：

2、4.0419m3 /t,不具备采取高负压抽采条件。3、根据瓦斯原始瓦斯含量测定显示，二采区21210采 面预留20m超前距，在k505-k634m段无瓦斯突出危险性。不具 备米取高负压抽采条件。4、在工作面回采期间中间遇地质构造带时，需采取局 部综合防突措施。5、在回采期间，低负压抽放管路必须接到上隅角进行 插管抽放，上隅角瓦斯不得超过08%。6、经常检查抽放管路的完好性，要定期在管道最低点 防水。7、矿上技术人员及时收集工作面瓦斯变化的资料。 TOC o 1-5 h z 前言1 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 1矿井概况31.1矿井生产概况

3、3矿井地质3C12煤层瓦斯赋存情况5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2二1煤突出临界指标的确定8 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 21210工作面瓦斯地质分析103.1工作面概况103.2工作面地质条件11工作面瓦斯 11 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 21210工作面综合消突措施144.1工作面瓦斯现状144.2工作面突出危险性预测14工作面防突措施154.4工作面措施效果检验164.5工作面安全防护措施17 HYPERLINK l

4、bookmark72 o Current Document 5工作面消突评价结论与建议19结论19建议19刖 言新化乡金凤煤矿位于贵州省金沙县新化乡五星村，行政区域属金沙 县新化乡管辖。是朗月矿业集团下属煤矿。矿井于2010年底通过了联 合试运转、煤炭生产许可证、安全生产许可证等验收，为六证齐全的生 产矿井，实际生产能力15万吨，现开采C12煤层，井田面积0.9319km2, 开采深度+ 1350+ 1100m，矿区范围地理坐标：东经106 08 20 106 09, 27，北纬 27 22 18 27 22 51。根据开采方案设计，设计可采煤层2层，自上而下分别为C9、C12 号煤层，C9距

5、C12煤层间距平均3040m。矿井设计+1280m、+1230m 两个开采水平。+1280m标高以下C9煤层布置为一采区。根据防治煤 与瓦斯突出规定第四十条规定“区域防突措施应当优先采用开采保护 层”。C9煤层+ 1296m以上经鉴定无突出危险性，作为C12煤层区域防 突措施保护层先行开采，目前C9煤层井底车场以下已基本采空。鉴于本矿煤层C9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定和采空区分布状 况，首采C9煤层。由于煤层间距不大，上部C9煤层采空区较大，有利 于煤层瓦斯释放。矿井采用斜井开拓。三个井筒均从C9煤层顶板穿层进入C12煤层 底板，在C12煤层底板布置井底水仓、井底车场，形成系统。C12煤层 为

6、矿井唯一后续可采煤层。金凤煤矿为瓦斯矿井。C12煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。 矿井斜井开拓方式，一水平标高+1280m，二水平标高+1230m，采用走向 长壁后退式采煤法，全部跨落法管理顶板。原煤采用刮板机和胶带输送 机接力连续运输后至地面，辅助运输采用轨道运输。矿井设计两水平下 山开拓。矿井现在+1280m水平进行C12煤层开采生产，生产采区为二采 区。本次评价的21210工作面位于二采区回风上山南翼，采面东翼为 21208备采面，西翼21212采空区，南翼为繁星煤矿井田原煤未开采。根据煤炭科学研究总院重庆研究院2010年6月提交的金沙县新 化乡金凤煤矿C12煤层煤与瓦斯突出参数及煤层

7、突出危险性鉴定报告 鉴定结论和省能源局批复文件(黔能源发2010407号)：金凤煤矿C12 煤层在开采井田范围内+ 1219m标高以上时不具有煤与瓦斯突出危险 性；根据2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，金凤煤矿鉴定为瓦 斯矿井。2010、2011、2012三年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果 详见表金凤煤矿瓦斯等级情况鉴定年度矿井名称月产量(t)绝对量 (m3/min)相对量 (m3/t)鉴定等级审批等级2010年度金凤煤矿120002.236.17低瓦斯低瓦斯2011年度金凤煤矿220005,659.62低瓦斯低瓦斯2012年度金凤煤矿460008.056.3瓦斯矿井瓦斯矿井按照安全专

8、篇设计，首采C9煤层为保护层，在开采C12煤层在开 采+1219m水平以上时，按无突出危险性区域设计。2013年4月，我矿实测煤层瓦斯压力对21210工作面进行消突评价， 评价认为21210工作面没有瓦斯突出危险性。此次评价在收集了工作面 瓦斯地质相关资料、实测煤层瓦斯残存含量资料、工作面防突措施资料 以及瓦斯涌出量资料等的基础上，对该工作面瓦斯突出危险性进行评 价，并编制金凤煤矿21210工作面瓦斯抽采评价报告。1矿井概况1.1矿井生产概况新化乡金凤煤矿位于贵州省金沙县新化乡五星村，行政区域属金沙 县新化乡管辖。是朗月矿业集团下属煤矿。矿井于2010年底通过了联 合试运转、煤炭生产许可证、安

9、全生产许可证等验收，为六证齐全的生 产矿井，实际生产能力15万吨，现开采C12煤层，井田面积0.9319km2, 开采深度+1350+ 1100m。矿井现开采水平为二水平，标高+1280m，目前在二水平布置有 21208备用工作面和21210生产工作面。21210工作面位于二采区回风上山南翼，采用走向长壁后退式采煤 法，炮采采煤工艺，全部垮落法管理顶板。1.2矿井地质1.2.1煤层、煤质及矿井地质构造该矿区的C5、C9、C12煤层均赋存于上二迭统龙潭组(P31)地层中， 矿区范围处在局部的穹隆褶皱部位，煤层产状与地层产状一致，倾角 26，除C5煤层为局部可采煤层外，C9、C12层煤均为全区可采

10、煤 层，它们分布在长(走向)约1500米，宽约650米的矿区范围内。C12 煤层最大埋深标高为1200米。C5煤层产在龙潭组上部，上距长兴组灰岩2931m，一般为30m。煤层产状 与地层产状一致。煤层展布不稳定，属结构简单煤层。C5号煤层为区域 内为局部可采煤层，在本矿井内为不可采煤层。煤层顶板为深灰色泥质粉砂岩，底板为砂质泥岩。C9煤层产在龙潭组中上部，上距C5煤层2124m, 一般为22m。煤层产状与 地层产状一致。据采掘巷道、老桐控制，煤层真厚度1.501.62m，平 均1.58m，为稳定煤层，无夹砰。煤层顶板为深灰色泥质粉砂岩，底板 为砂质泥岩。C12煤层产在龙潭组下部，上距C9煤层3

11、639m，一般为38m。下距茅口灰岩 顶界4.205.10m，一般为4.50m，煤层产状与地层产状一致，煤层顶 板为泥质灰岩，底板为灰白色粘土岩，岩性稳定，厚度较稳定，煤层特征见表1-3-1。可采煤层特征表顺序区域组/甘曰煤层厚度(m)层间距(m)煤层夹矸数稳定性煤层倾角(度)煤种顶底板岩性煤层名称最大最小平均顶板底板1长兴组底界29 31262龙潭组C91.401.621.5830 401较稳定26无烟煤泥质粉砂岩粘土岩3C120.81.200.953较稳定26无烟煤泥质灰岩粘土岩4茅口组顶界4.2 5.126主采煤层煤质特征表(原煤)项目 煤层水份 (Mad%)灰份(Ad%)挥发份(Vda

12、f%)硫份 (Std%)发热量(QrDW)(Mj/kg)备注C9极值2.68 2.9710.03 11.355.13 7.160.96 1.4427.64 31.69平均2.8810.816.161.2330.13C12极值2.75 2.9323.56 27.257.89 9.781.86 2.4525.76 28.27平均2_8525.538_82_1226.99金凤煤矿区，所处区域构造位置为，扬子准地台一一黔北台隆 遵义断拱一一毕节北东向构造变形区，禹谟复向斜北西翼中的微波穹隆 状褶皱部位，该构造变形区内，大多数褶皱呈向南东方向凸出的弧形， 北段轴向近南北，南段轴向近东西，既有排列轴近于南

13、北的纵排，也有 排列轴近东西的横排。展示为一 “多”字型区域构造图象，该矿区就是 属于纵排的穹隆形微波状褶皱，岩层产状变化大，倾角平缓一般36 度，矿区中部偏北西处，岩层产状为45o/2o、南西方向处产状为150/20， 矿区东部岩层产状为1100/5。煤层与岩层产状一致，未发现断层等断裂 构造，无岩浆岩活动和变质作用，矿区地质构造简单。矿区内构造复杂程度属简单类型。1.2.3通风、瓦斯情况金凤煤矿采用中央并列机械抽出式通风。新鲜风流由主斜井、副 斜井进入，乏风通过回风斜井排出。主要通风机采用FBCDZ-6-NM8型 防爆对旋轴流式风机两台，一台运行，一台备用。配套电机： YBF-315L1-

14、6，电机功率2X90KW，叶片安装角度44 /36，风量范围 2686m3/min，风压范围17224037Pa。掘进工作面采用局部通风机 压入式通风，局扇为FBDN5.6/2X11型对旋式局部通风机，供风风量 为230360m3/min，使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒，采用 双风机双电源和“三专两闭锁”（专用变压器、专用开关、专用回路， 风电闭锁、瓦斯电闭锁）。21210采煤工作面为主要通风机全负压U型通风，工作面有独立的 进回风系统，无串联通风。井下各机电设备硐室等处于新鲜风流中。21210采煤工作面通风线路为：主、副斜井一井底车场一二采区轨 道上山及皮带运输上山一21210运输巷一

15、21210采面一21210回风巷一 二采区回风上山一回风斜井一引风道（风机）一地面。根据煤炭科学研究总院重庆研究院2010年6月提交的金沙县新 化乡金凤煤矿C12煤层煤与瓦斯突出参数及煤层突出危险性鉴定报告 鉴定结论和省能源局批复文件（黔能源发2010407号）：金凤煤矿C12 煤层在开采井田范围内+ 1219m标高以上时不具有煤与瓦斯突出危险 性，根据安全专篇，21210采面在鉴定的无突出危险区域内，按无突出 危险区进行设计。根据煤炭科学研究总院重庆研究院提供的“金沙县新化乡金凤煤 矿C12煤层煤与瓦斯突出参数测定及突出危险性鉴定报告”，C12煤层 瓦斯基本突出参数测定详见下表突出参数测定结

16、果表煤层煤层破坏类型煤层瓦斯压力 P(MPa)瓦斯放散初速度(AP)坚固性系数(f)C12II0.12351.13据2012年12月26日贵州省能源局关于毕节市工业和能源委员 会关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告的批复 (黔能源煤炭2012498号)，矿井瓦斯相对涌出量6.30m3/t，二氧化 碳相对涌出量1.0m3/t。金凤煤矿属瓦斯矿井。21210回采工作面自2012年12月布置完成至今，在布置过程中未 发生过符合煤与瓦斯突出矿井鉴定规范(AQ1024-2006) 5.1.1中煤 与瓦斯突出基本特征的瓦斯动力现象。通过查瓦斯监控记录，21210运 输巷、回风巷放炮最大一次

17、瓦斯浓度为0.4%，采面风量为540m3/min， 按瓦斯浓度0.4%计算，则21210采面瓦斯涌出量最大为2.16m3/min。正 常情况下，21210回风瓦斯浓度稳定在0.2%，则采面正常瓦斯涌出量为 1.08m3/min左右。即便是按放炮最大瓦斯浓度计算的采面瓦斯涌出量 2.16m3/min也未达到煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1025-2006) 一个采 煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min则必须抽采的条件。矿井总回风量 2900m3/min，总回瓦斯浓度0.14%，则矿井瓦斯涌出量为4.66 m3/min， 小于煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1025-2006)年产量等于或小于 0.4Mt

18、，矿井绝对涌出量大于15m3 / min则必须抽采的规定要求。21210 采面风速1.52m/s,回风瓦斯浓度放炮最大为0.4%，用通风方法完全可 以合理解决瓦斯问题。2 C12煤层突出临界指标的确定依据防治煤与瓦斯突出规定，金凤煤矿21210工作面预测预报 措施、效果检验的临界值指标为：钻屑瓦斯解吸指标 = 0.5；钻屑量S = 6kg/m。两个指标均小于临界值指标，即判定为无突出危险性。金凤煤矿煤层预测预报和区域措施效果检验的临界值指标为：瓦斯 含量W=8ma/t。瓦斯含量小于临界值指标，即判定为无突出危险区。1区域措施实施情况此区域C9煤层（上保护层）已开采。2.2区域措施效果检验一、区

19、域措施效果检验结果1、检验点设计布置为确保施工过程中的安全，在采面推进中前必须严格按照防治 煤与瓦斯突出规定进行预测预报，采用实测瓦斯含量或瓦斯压力进行 评价是否采取高负压抽放。由于21210工作面上保护层已开采，区域内瓦斯和地应力均已得到 释放，已进行了区域消突，但为了防止保护层开采区域内存在标注不明 煤柱或其它情况，沿煤层走向在采面运输巷每50m设置一测定点，采样 深度不小于30m，检测煤层残余瓦斯含量，若最大煤层残余瓦斯含量小 于8m3/t，即判定为无突出危险区，根据取样钻孔控制里程，预留超前 距20m，作为效果检验批采推进距离（测定点布置见附图）。2、下井前的准备工作井下取芯系统除打钻

20、工人外要配备至少2名人员，一人操作，一 人记录；取芯系统主要为取芯管和井下解析系统操作过程中的仪器及物 品，下井前要进行清点以及防遗漏。需将充气后的密封装置侵入清水中 检查气密性。3、2013年9月5日早班首先在21210运巷运1#测定点作安设650 钻机准备工作，准备20根钻杆（每棵长0.75m）.直径65mm。4、2013年9月6日早班上午7： 45防突队长骆开能带着3名防突 队员到达21210运巷运1#测定点，准备工作完成后9： 25开始施钻，打 钻结束时间为9:40，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为10:16.取芯 结束时间10： 39，开始解析时间10:56，解析时长26min，

21、井下解析得 知：W1为53ml。14： 12防突队运钻机至运2#测定点开始施钻，打钻结 束时间为14:30，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为14:56.取芯结 束时间15： 18,开始解析时间15:34,解析时长24min，井下解析得知： W1为49ml。19： 15防突队运钻机至运3#测定点开始施钻，打钻结束时 间为19:31，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为20:13.取芯结束时 间20： 28，解析时长26min，井下解析得知：W1为58ml。当日下午煤样送到公司瓦斯实验室进行试验，通过实验室试验结果 得知：瓦斯含量最大为4.0419m3/t，试验结果详见（金凤煤矿瓦斯含量 测定

22、记录表）3 21210工作面瓦斯地质分析3.1工作面概况21210工作面位于二采区回风上山南翼，工作面上J惧槽与回风上山 相连，下J惧槽与皮带上山相连；工作面倾斜长105m，走向长634m （剩 余），开采标高+1268m-+1275m，面积66570m2,煤厚1.41.8m，平均 1.6m，煤层倾角36，容重1.45t/m3，煤炭资源储量15.44万吨，预 计可采10个月。工作面对应地面标高约110m；该工作面开采的煤层为 C12煤层，煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层。对应地表为丘陵地带，无 重要建筑设施。21210工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。工作面 上、下顺槽采用锚网支护，巷

23、道沿煤层底板布置。工作面采用 DW18-300/100外注式单体液压支柱，支撑高度为1.01.8m，工作阻力 为30t/根，选用HDJA-1000型金属铰接顶梁配合单体液压支柱支护顶 板。顶板管理采用全部陷落法管理顶板，采用“三、四”排控顶，最小 控顶距3.2m，最大控顶距4.2m，柱距0.8m，排距1 m。工作面采用 SGD-420/30A40KW可弯曲刮板输送机和DTL-800可伸缩带式输送机接 力运煤。工作面通风路线：地面一主斜井一井底车场一二采区轨道上山 -21210下顺槽一工作面一21210上顺槽一二采区回风上山一总回上山 f风井f地面。3.2工作面地质条件3.2.1工作面地质构造特

24、征C12煤层产在龙潭组下部，上距C9煤层3639m, 一般为38m。下 距茅口灰岩顶界4.205.10m, 一般为4.50m,煤层产状与地层产状一 致，煤层顶板为泥质灰岩，底板为灰白色粘土岩，岩性稳定，厚度较稳 定。煤层倾角：36根据工作面掘进过程中揭露煤层情况分析，煤层变化存在有增厚或 变薄现象，规律不明显，多与原始沉积有关，总体属较稳定型煤层。根 据地质资料和上下顺槽掘进中所揭露的地质情况，该工作面为单斜构造, 有小型褶曲，无断层。3.2.2工作面顶底板情况工作面煤层顶、底板岩性主要为粘土岩、砂质粘土岩、细砂岩、石 英砂岩等。煤层直接顶、底板均为簿一中厚层粘土岩，均为软质岩组， 遇水易软化

25、。此外，顶、底板岩层中发育有多组裂隙，岩体结合力差， 岩层稳固性差。3.3工作面瓦斯3.3.1工作面煤层瓦斯涌出量21210回采工作面自2012年12月布置完成至今，在布置过程中未 发生过符合煤与瓦斯突出矿井鉴定规范(AQ1024-2006) 5.1.1中煤 与瓦斯突出基本特征的瓦斯动力现象。通过查瓦斯监控记录，21210运 输巷、回风巷放炮最大一次瓦斯浓度为0.4%，采面风量为540m3/min， 按瓦斯浓度0.4%计算，则21210采面瓦斯涌出量最大为2.16m3/min。正 常情况下，21210回风瓦斯浓度稳定在0.2%，则采面正常瓦斯涌出量为 1.08m3/min左右。即便是按放炮最大

26、瓦斯浓度计算的采面瓦斯涌出量 2.16m3/min也未达到煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1025-2006)一个采 煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min则必须抽采的条件。矿井总回风量 2900m3/min，总回瓦斯浓度0.14%，则矿井瓦斯涌出量为4.66 m3/min， 小于煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1025-2006)年产量等于或小于 0.4Mt，矿井绝对涌出量大于15m3 / min则必须抽采的规定要求。21210 采面风速1.52m/s，回风瓦斯浓度放炮最大为0.4%。3.3.2工作面区段C12煤层残存瓦斯含量根据2013年9月6日对21210工作面测定结果，21210工作面残存 瓦斯含

27、量为4.0419m3/t。1、煤层原始瓦斯含量根据安全设施设计，C12煤层+ 1200m标高原始煤层瓦斯含9.55m 3/t2、煤层储量：煤层储量按下式计算V=S h dV：储量，单位：万toS：面积，单位：m2oh：煤厚，单位。d：视相对密度(容重)：单位t/m3取1.45o则上 21210 工作面 V=634X 105X1.6X1.45= 154442.4 吨根据地质煤炭储量，得出该煤层的煤层气资源储量：Q 气=Q 煤XWXK式中Q气一煤层气资源量，m3Q煤一煤层资源储量，tW煤层气含量，m3/tk一围岩瓦斯涌出系数，取1.15。则 21210 工作面 Q 气=154442.4X9.55X

28、1.15= 1696163.66m33、煤层残余瓦斯含量根据地质煤炭储量，得出该煤层的残余煤层气资源储量:Qcy=Q 煤XWXK式中Qcy煤层气资源量，m3Q煤一煤层资源储量，tW一残余煤层气含量，m3/tk一围岩瓦斯涌出系数，取1.15。则 21210 工作面 Qcy=154442.4 X 4.0419 X 1.15= 717876.85m34 21210工作面综合消突措施4.1工作面瓦斯现状21210工作面早在2012年底形成，其范围内的瓦斯在渗透和 扩散的作用下，通过上、下顺槽的暴露煤壁已部分放释放瓦斯。根据该矿以前二采区北翼工作面及南翼21212工作面的开采 的实践表明：没有发生过煤与

29、瓦斯突出现象。根据2013年9月6日对21210工作面煤层取样测定结果，工 作面煤层残余瓦斯含量为4.0419m3/t，对照防治煤与瓦斯突出规定 标准，21210工作面没有瓦斯突出危险性。金凤煤矿针对21210工作面实际状况和条件，制定有区域验 证即局部综合防突措施。4.2工作面突出危险性预测预测预报孔沿采煤工作面倾斜方向每1015m布置一个，孔 深8m。预测预报指标及临界值为：K1=0.5, S=6kg/m。当预测工作面没有突出危险时，采取安全防护措施后方可进 行回采作业。当预测工作面有突出危险时，采取打排放钻孔措施。当措施 效果检验不超临界值时，采取安全防护措施后方可进行回采作业。2121

30、0工作面预测预报钻孔布置详见下图。预测孔8jtl预测预报钻孔布置图碘孔施工参数表孔号方位( )倾角( )孔深 (m)CKi008Cfe008说008CK4008孔号方位 ( )倾角( )(m)Cfc008CK&008CKt0080084.3工作面防突措施当预测地点有瓦斯突出危险性时，采用超前排放钻孔防突措施，必 要时附加采用其它防突措施。4.3.1超前排放钻孔当预测有瓦斯突出危险性时，采用超前排放钻孔作为工作面防突措 施。排放钻孔设计为上、下两排，上排放钻孔距顶梁0.5m处开孔，垂 直于煤壁，倾角为+3。下排放钻孔距上排放钻孔0.5m，垂直于煤壁，倾角为0。各排相邻孔间距为35m，孔深10m以

31、上，孔径0 75哑。21210工作面超前排放钻孔见下图。超前排放钻孔布置图4.4工作面措施效果检验该矿采用钻屑瓦斯解吸指标法对21210工作面突出危险性进行工作 面措施效果检验，措施效果检验方法与工作面突出危险性预测方法相 同。4.4.1措施效果检验方法采用钻屑指标法，若效果检验结果工作面 无突出危险，经总工程师批准后，方可向前最多推采6m，保留不少于 2m的检验孔超前距。若两参数检验指标中任一指标大于或等于临界值 时，工作面判定为有突出危险性。4.4.2防突措施效果检验后，检验人员要及时做出报表，报矿总工 程师审批后送达各有关单位、科室和领导。施工区队必须严格执行总工 程师审批意见，严禁超指

32、标和超范围采煤。4.5工作面安全防护措施（1）避难硐室21210采煤工作面下顺槽与二采区轨道上山连通，二采区轨道上山 设有避难硐室，服务于二采区所有工作面，避难硐室内安装有压风自救 装置、供水施救装置、隔离式自救器、直通矿调度室的电话机等。（2）安全监控21210工作面回风顺槽已安装有工作面瓦斯传感器、上隅角便携式 瓦斯报警仪、回风巷瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳 传感器；运输顺槽已安装有进风巷瓦斯传感器和风速传感器。瓦斯传感 器的报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围及安装位置符合要求。 这些传感器能够准确、及时地对21210工作面瓦斯、CO、温度、风速等 参数进行动态检测。（3）压风自救装置21210采煤工作面上下顺