俊峰泮水煤矿C4煤层保护效果考察报告

1、俊峰泮水煤矿C4煤层保护效果考察报告 一、概况俊峰泮水煤矿由原泮水煤矿、原中腾煤矿两家煤矿整合 形成，矿井设计生产能力30万t/a,隶属于贵州思瑞丰矿业 集团有限公司。贵州省能源局关于遵义市工业和能源委员 会关于呈报2012年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的报告的 批复（黔能源煤炭2013 494号）文件中的鉴定结果为: 泮水煤矿属高瓦斯矿井。重庆市煤田地质研究所测试中心 2007年检测报告中的检测结果是：C4、C6、C9煤层自燃发 火倾向性均为B类（不易自燃）；C4、C6、C9煤尘均无爆炸 危险性。沈阳研究院所作遵义县泮水镇泮水煤矿c4、c6、 C9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告及贵州省矿山安全科

2、学研究院文件关于对遵义县泮水镇泮水煤矿C4、C6、C9 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告的综合论证评审意见 （黔矿安院【2013】07号）文中的鉴定结论是：C4、C6煤 层在鉴定范围内+750m标高以上有突出危险性；C9煤层在 鉴定范围内+750m标高以上无突出危险性。泮水煤矿目前在采工作面只有10901采煤工作面在掘 工作面只有10902运输顺槽与10902回风巷掘进工作面。 为了在此一面两掘的基础上，再增加10401运输顺槽、10401回风巷掘进工作面，及10601运输顺槽、10601回 风巷掘进工作面，早日达到两面四掘的生产格局，实现 夺取原煤高产的战略目标，改变公司经营严重亏损现状，公

3、司启动了泮水煤矿+830m水平C4煤层赋存状态及保护效果 的考察工作。二C4煤层考察方案的制定在十分有限的开采历史图纸资料与相关人员回忆资料 的基础上，为了进一步掌握+830m+900m标高内C4煤 层赋存状态及其保护效果，泮水煤矿制定了+830m水平C4 煤层考察方案。考察范围采区+830m+900m标高、走向长度430m范围内C4煤层。考察孔施工地点分别在+830m10901回风顺槽与+838m总回风平巷 的南帮施工钻孔。考察孔设计在+830m标高10901回风巷设计4组钻孔在+838m 标高总回风平巷设计5组钻孔，每组2个孔，共计18个钻 孔，钻孔孔径75mm，走向上每组钻孔见煤点间距5

4、0m（第 1组与第2组间距40m ），倾斜上钻孔见煤点间距20m，水 平孔深36.7m60.33m,仰孔深28.93m50.31m，合计钻 孔进尺718.68m。考察孔设计参数详见+830m水平考察孔 设计图。考察孔施工钻具及施工工艺考察孔采用重庆煤科院生产的ZY-750型全液压坑道 钻机，配50哑*76mm钻杆、争75哑直径钻头施工作业。 从钻孔开孔至C4煤层底板前的岩（煤）孔段均采用75哑 PDC复合片三翼钻头全面、湿式钻进，C4煤层钻孔段则采 用争65哑合金钻头配65哑*1000mm普通岩芯管取芯、干 式钻进。考察孔取样方法及参数测试（1）取样方法考察孔全面钻进至距C4煤层底板3m处，退

5、出钻杆换 用取芯管进行取芯作业。岩芯管送达孔底后，调整钻进参数， 进行取样钻进，同时记录起钻时间；钻进至岩芯管装满为止， 记录钻进结果时间；快速退出岩芯管，将所取煤样进行适当 分选，装进煤样筒，记录煤样筒密封时间，取样工作结束； 之后进行下一轮取芯作业。仔细做好以下记录：取芯时间、 取芯位置、取芯位置埋深、取芯人员、钻机及钻头型号、开 孔时间及位置、开孔高度、开孔倾角及方位角、煤样粒度大 小、煤层厚度、取芯深度、钻机钻进到预定深度时停钻时间、 钻杆退出钻孔时间和开始解吸时间。尽可能地减少取样时 间；如实反映打钻过程中的喷孔、顶钻、排粉等情况。（2）参数测试煤层瓦斯含量直接测定方法采用重庆煤科院

6、“DGC型瓦 斯含量直接测定装置技术，该技术方法测定煤层瓦斯含量 W参数由损失瓦斯含量W1 （测定煤样初始瓦斯解吸速度、 损失时间，采用瓦斯解吸模型推算得到）、粉碎前的自然解 吸瓦斯量W2 （常压下井下解吸仪测定井下解吸量和地面解 吸仪测定解吸量）、粉碎自然解吸瓦斯量W3（采用粉碎机粉 碎煤样加速瓦斯解吸，用地面解仪测定在粉碎过程中的瓦斯 解吸量X常压吸附瓦斯量W4 （采用a、b常吸附常数、工 业分析参数等指标应用朗格谬乐方程计算）四部份组成。考察孔施工措施（1）组织措施为了加强对考察工作的领导，确保考察工作顺利开展， 矿成立了以矿长为组长，总工程师、安全矿长、生产矿长、 机电矿长、通瓦副总为

7、副组长，通瓦科长、安全科长、生产 科长、机电科长、地测科长为成员的“+830m水平C4煤层 考察方案实施领导小组气领导小组负责落实并完成考察工 作所需人、财、物的保障配备与供给，技术方案的研究与制 定，施钻现场安全、技术难题的处理与追踪，考察竣工资料的全面收集与整理及上报等方面的工作。（2）安全技术措施为了安全顺利完成考察孔的施钻作业，确保取得煤样达 到相关规定要求，矿制定了+830m水平C4煤层考察孔施 工安全技术措施。三、C4煤层考察方案的实施（一）现场考察孔施工1.完成施钻准备工作在考察孔开钻前，相继完成了 10901回风顺槽与总回风 平巷的风管与水管敷设，上述二平巷施钻地点钻机用动力电

8、 缆的敷设与真空电磁起动器的运输与安装，ZY-750型钻 机、钻杆、钻头、岩芯管的检修与运输，现场钻机钻架的安 装与加固，相关测试仪器的检修、收集资料所用工具等方面 的准备工作。2.完成施钻、取样工作考察孔施工作业期间，为了确保严格按考察孔设计参数 施钻；为了取得符合测试煤层瓦斯含量规定质量与数量的煤 样；为了全面、准确收集钻孔参数及相关资料，为了避免孔 内掉落钻杆、夹死钻杆，钻架松动垮掉，油管接头脱落或爆 裂，人工反车拆卸钻杆误操作，仰孔钻杆下滑射出钻孔， 高压瓦斯或高压煤水喷出钻孔等安全、质量事故的发生，矿 定专人（通瓦副总、通瓦科长、通瓦队长）对施钻作业进行 了全过程跟班，由跟班负责人处

9、理施钻作业中发生安全、质 量、技术等方面的问题，地面及时整理、汇总了考察技术资 料，最终安全顺利的完成了施钻、取样、测试参数等现场考 察工作。（二）竣工考察孔资料考察孔竣工参数在+830m标高10901回风巷施工了 3组钻孔，在 +838m标高总回风平巷施工了 5组钻孔，共计13个钻孔， 钻孔孔径打5mm走向上钻孔见煤点间距38.73m55.18 m，倾斜上钻孔见煤点间距17.23m48.75m （注：9-1# 孔未钻进至C4煤层），仰孔孔深23.8m74.28m，倾角 34.578 ;平孔孔深：19.2m32.8 m，倾角：02 。 各钻孔进入煤孔段均未发生垮孔、顶钻、卡钻、瓦斯喷孔等 瓦斯

10、与应力异常现象，回风瓦斯浓度0.10.2%。考察孔竣 工参数详见+830m水平C4煤层考察孔竣工图。取样实际操作过程及测试参数在考察孔中选择部份进入C4煤层钻孔实施了取样工作， 取样孔号为：1-1#、2-1#、2-2#、3-1#、5-3#、6-3#。取样 孔均是采用湿式钻进至距4#煤层底板3m左右处停钻，在矿 定施钻跟班负责人与南桐矿业公司通瓦部瓦斯实验室取样 技术人员现场监督下，继续采用湿式钻进至遇见C4煤层停 钻，然后用压风经钻杆送入孔底将孔内余水尽可能吹干净， 再更换为取芯钻头与岩芯管后采用干式钻进进入煤层取得 干煤样。取样孔竣工参数详见+830m水平C4煤层考察孔竣 工图。经取样测试C

11、4煤层瓦斯放散初速度 P : 14.332 14.468坚固性系数f 0.791.5综合指标k 9.6518.14 , 煤层瓦斯含量W : 3.75766.1969 m3/t。取样孔测试参 数详见+830m水平4#煤层考察钻孔取样测试参数表。3. C4煤层煤炭赋存情况在+830m标高10901回风巷与+838m标高总回风平 巷共施工的8组13个钻孔中进入C4煤层的有1-1#、2-1#、 2-2#、3-1#、5-3#、6-3#、7-3#、8-3#、9-2#、9-3#共计 10个钻孔。上述钻孔揭露C4煤层真厚：1.28m （分析9-3# 孑L见煤点观察不够准确致煤厚偏低）3.5m ;经剔除煤厚偏

12、薄的9-3#孔与未过完全煤层的钻孔后，利用余下钻孔计算出 C4煤层的平均真厚为2.57moB 9组钻孔揭露C4煤层倾角 59,第9组钻孔揭露C9煤层倾角47,第2组钻孔揭露 C4煤层倾角53 （该组钻孔见煤点距开孔点相对最近，其见 煤点连线构成的煤层倾角最为可信），经对钻孔与C4煤层巷 道掘进揭露资料综合分析C4煤层平均倾角为53o根据本次 考察钻孔（钻孔资料有限）与前期C4煤层巷道掘进揭露煤 层地质资料综合分析表明，C4煤层内无落差较大的断层等地 质构造出现，煤层沿走向与倾向上的变化不是很大，因而总体上C4煤层的煤炭赋存状态是比较正常的。4. C4煤层瓦斯赋存情况13个考察孔中有10个钻孔进

13、入了 C4煤层，凡进入C4 煤层的考察钻孔均未发生瓦斯喷孔等异常现象，打孔回风瓦 斯浓度只有0.10.2% ; 10个进入C4煤层的钻孔中有6个 孔取得煤样，取样测得煤层瓦斯含量W : 3.75766.1969 m3/t。取样孔中2-1#、3-1#、5-3#、6-3#孔C4煤层的见煤 点高程均高于C6煤层保护C4煤层下边界高程，即钻孔c4 煤层段是受到保护的，其煤层瓦斯含量应判定为煤层残余瓦 斯含量，煤层残余瓦斯含量W : 3.76955.2544 m3/t ; 取样孔中1-2#孔 C4煤层的见煤点高程因低于C9煤层保护 C4煤层下边界高程而且又处于C6煤层煤柱内,2-2#孔C4煤 层的见煤点

14、高程因均低于c6、C9煤层保护C4煤层下边界高 程，即钻孔C4煤层段是未受到保护的，其煤层瓦斯含量应 判定为煤层原始瓦斯含量，煤层原始瓦斯含量W :3.7576 6.1969 m3/t。测定参数结果表明煤层原始瓦斯含量大于煤 层残余瓦斯含量，这是符合客观实际的。煤层最大瓦斯含量 W : 6.1969 m3/t这一参数，对接近地表的浅部水平C4煤层 而言，其瓦斯含量是偏高的、瓦斯储量是比较丰富的。详见 +830m水平4#煤层考察钻孔取样测试参数表与+830m水 平c4煤层考察孔见煤点高程与c6、c9煤层分别保护c4煤 层下边界线高程关系表。、各煤层开采历史情况泮水煤矿开采的龙谭煤系含煤共15层，

15、其中只有三层 可采，即由上至下分别为：C4煤层、C6煤层、C9煤层。详 见煤系地层综合柱状图。C9煤层的开采情况井田西边界至西进风井保护煤柱西边界走向长度440m 内的+835m标高以上，西进风井保护煤柱东边界至兰家湾 风井处西边界上山走向长度1150m内的+846m标高以上， 兰家湾风井处西边界上山至泮水镇保安煤柱西边界走向长 度690m内的+753m以上，泮水镇保安煤柱东边界至井田 东边界走向长度520m内的+743m标高以上均已被开采。 目前，一采区的+771m+380m标高内的10901采煤工 作面正在进行试运转生产。C6煤层的开采情况井田西边界至中腾井井口以东181m处走向长度774

16、m 内的+802m标高以上，中腾井以东181m处至泮水镇保安 煤柱西边界走向长度994m内的+753m标高以上，泮水镇 保安煤柱东边界至井田东边界走向长度510m内的+743m 标高以上均已被开采。C4煤层的开采情况兰家湾提升斜井井底及其两侧走向长度290m内的 +850m标高以上，井田东边界往西走向长度340m内的+850m标高以上均已被开采。除C9煤层10901采煤工作面于2013年10月份开始 试运转生产外，+750m水平以上三个煤层的剩余部份均于 2010年以前开采。三个煤层历史开采情况比较可知，在 +750m水平以上C9煤层与C6煤层工业储量均较少，只有 C4煤层基本上未全面开采而储

17、量丰富,C4煤层储量具备增加 采煤、掘进工作面数量及矿井产量的条件。三个煤层开采历 史上均未发生过煤与瓦斯突出现象。详见泮水煤矿1:2000 采掘工程及保护关系平面图。五、C6x气煤层对C4煤层的保护范围划定C4煤层保护范围划定方法由于泮水煤矿及周边矿井开采历史上未开展过被保护 层保护范围相关参数的考察工作，因此无划定被保护层保护 范围相关参数可以借鉴。按防治煤与瓦斯突出规定中附 录D保护层保护范围的确定方法，在煤层综合走向剖面图 上，以卸压角60线再加5m的安全系数（距离）划定出走 向保护范围边界线;在煤层综合倾斜剖面图上，以卸压角70 线划定出倾斜下部保护范围边界线（辅以顶对顶方法），以

18、卸压角90线划定出倾斜上部保护范围边界线（辅以顶对顶 方法）。详见c4、c6、C9煤层综合剖面保护关系图。C4煤层保护范围划定结果井田西边界至以东走向长度245m内的+860.730m标 高线以上，井田西边界以东245m处至以东走向长度592m 内的+834.841m标高线以上，井田西边界以东592m处至 以东走向长度788m内的+871.210m标高线以上，井田西 边界以东788m处至以东走向长度1320m内的+854.283m 标高线以上，井田西边界以东1320m处至以东走向长度 2306m内的+762.875m标高线以上，井田西边界以东 2999m处至以东走向长度3496m（井田东边界处）内的 +770.290m标高线以上，均处于按上述保护范围划定方法 划定出的被保护范围内。详见泮水煤矿1:2000采掘工程及 保护关系平面图。（井田西边界以东2306m处至以东走向长 度2999m内为泮水镇保安煤柱）六、q煤层的被保护效果 4泮水煤矿+750m标高以上、特别是+830m标高以上的 C6. C9煤层采煤工作面分别已开采多年，其对应的C4煤层 受上述两个煤层的采动影响，其瓦斯与应力已得到充分的释 放，而且C4煤层的底板已恢复稳定。根据防治煤与瓦斯 突出规定要求，被保护层的保护效果只能通