普安县楼下镇久丰煤矿11724工作面区域防突措施效果评价报告

久丰煤矿11724工作面区域防突措施效果评价报告久丰煤矿11724工作面区域防突措施效果评价专家组二O一目录前言 1一．评价范围 1二．评价依据 1三．评价过程简述 1四．评价结论 2第一章根本情况 3第一节概况 3一．地质简况 3二．煤层赋存简况 3三．矿井瓦斯赋存 4四．开拓开采 5五．矿井通风 6六．其他平安条件 6第二节矿井瓦斯抽放系统 6第三节11724工作面情况 7一．11724工作面位置及邻近情况 7二．11724工作面与地表关系 7三．11724工作面瓦斯赋存 7四．11724工作面瓦斯抽放 8五．11724工作面通风情况 9六．11724工作面地质 9第四节其他 9一．防突机构 9二．人员配备 9三．防突管理 9第二章区域综合防突措施 11第一节区域防突预测 11第二节区域防突措施 11一．开采保护层 11二．预抽采煤工作瓦斯 12第三节区域措施效果检验 12一．检验单元划分 12二．检验方法确定 13三．检验的实施 13〔一〕DGC瓦斯含量直接测定装置工作原理 13〔二〕检验前的准备 13〔三〕检验钻孔布置 14〔四〕检验过程 14〔五〕检验结果 15第三章综合评价 16第一节突出危险性评价 16一．区域防突措施的实施 16二．突出预兆 16三．地质构造影响 16四．剩余瓦斯含量 16五．剩余瓦斯压力 17第二节评价结论 18第四章主要问题与建议 19附件 20前言应普安县楼下镇久丰煤矿邀请，我等具有防突工作经验的同志组成专家组，到现场实际了解、调查和收集资料，并对11724采煤工作面〔长270米、宽196米，定义为270米评价范围本次评价范围为11724工作面270米〔+1354至+1365范围内走向长270米、倾向196米评价依据1.?煤矿平安规程?〔2021版〕；2.?煤矿瓦斯抽采根本指标?〔AQ1025-2006〕；3.?预抽采煤工作面煤层瓦斯防治与瓦斯突出措施效果评价方法?〔MT/T1037-2007〕；4.?防治煤与瓦斯突出规定?。三．评价过程简述1.工程可行性分析根据该矿提供资料，该工作面无特殊地质构造，已采取的区域防突措施及其控制范围根本符合规定，可进行评价。2.评价简要过程专家组于2021年3月7-8日到该矿进行了解、调查和收集资料，并对11724工作面270米段现场布置测点，取样到六枝采用DGC瓦斯含量直接测定装置〔重庆煤科院产〕进行化验，10-18日编制、审查、修改并印制本报告。四、评价结论11724工作面采用主通风机负压抽风，通风系统可靠。11724工作面运输及回风巷打顺层抽放钻孔预抽煤层瓦斯，但钻孔参数及抽放数据等记录不全，不能计算瓦斯预抽率和剩余瓦斯含量。经现场布点时间打钻取样，并经DGC瓦斯含量直接测定装置化验，11724工作面剩余瓦斯含量为6.62m3/t，剩余瓦斯压力为0.238MPa，满足?防治煤与瓦斯突出规定?区域防突措施效果已消除突出危险性的规定，同时在检验过程中未发生顶钻、卡钻及喷孔等任何动力现象。因此，评价结论为：11724工作面270米段〔+1354m至鉴于该矿有关资料缺乏，尤其是对11724工作面地质情况不能完全掌握，因此，本报告仅对该矿实际提供资料和场实测数据负责。该矿在以后实际回采过程中要严格安照?防治煤与瓦斯突出规定?采取区域验证，只有在区域验证无突出危险性时方可回采；回采过程中如有地质构造或局部瓦斯异常，必须采取局部防突措施及其措施效果检验，同时必须严格按照?防突规定?落实好平安防护措施。根本情况概况地质简况久丰煤矿位于牛角山向斜东翼，主要由P212、P313、T1f1、T1f2、T1f3组成单斜构造。底层走向NE-NW，倾向一般为310～330°，岩层倾角平缓而稳定，一般为8～12°。矿区内次级褶皱及断裂构造不发育，构造单一，仅在评估区龙潭组中见一些小断裂及挠曲，对矿区内煤层无破坏作用。区内总体构造复杂程度类型属简单。煤层赋存简况本矿煤层呈缓倾斜层状产出，底层倾向北西，倾角8～12°。可采煤层分别为C17、C18、C19号三层〔详见可采煤层特征表〕，以+135可采煤层特征表序号区域组煤层名称煤层平均厚度〔m〕煤层间距〔m〕煤层夹矸数稳定性煤层倾角〔度〕煤种顶底板岩性顶板底板1龙潭煤组C172.5～4.03.1518.511.8含夹矸10cm稳定6～10°，平均8°无烟煤钙质砂岩、粉砂岩粉砂岩、砂岩2C181.39～1.401.86含夹矸20cm稳定6～10°，平均8°无烟煤钙质砂岩、粉砂岩粉砂岩、砂岩3C191.79～2.21.95含夹矸3稳定6～10°，平均8°无烟煤钙质砂岩、粉砂岩粉砂质泥岩从可采煤层特征表可知，煤层可采总厚度6.05m，C17号煤层与C18煤层层间距18.5m，C18与C19号煤层层间距为11.8m，各煤层间距离均在煤层采动形成的顶板冒落带、断裂带及弯曲变形带三带范围之内。矿井瓦斯赋存矿井未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定和煤层瓦斯参数测定，业主不能提供煤层原始瓦斯含量及其梯度、煤层瓦斯压力及其梯度、煤层透气性系数等参数。根据贵州省能源局?关于黔西南州煤炭局<关于上报黔西南州2021年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告>的批复?〔黔能源煤炭[2021]790号〕，久丰煤矿绝对瓦斯涌出量为7.46m3/min，相对瓦斯涌出量为23.14m3/t，绝对二氧化碳涌出量0.93m3根据贵州省平安生产监督管理局、贵州省煤矿平安监查局、贵州省煤炭管理局?关于加强煤矿建设工程煤与瓦斯突出防治工作的意见?〔黔安监管办字【2007】345号〕，本矿井处于煤与瓦斯突出危险性区域。根据贵州铸安矿山科技股份2010年6月20日提供的?贵州省普安县久丰煤矿瓦斯地质图编制说明书?，17号煤层在埋深503米的瓦斯含量14.96m3/t，埋深407米的瓦斯含量为9.72m3/t，埋深309米的瓦斯含量为8.29m3/t。11724工作面上口标高+1365m，下口标高+1354m，与地表最大高差为49该矿附近煤矿在开采C17号煤层的过程中曾经发生过煤与瓦斯突出，且该矿没有请有资质机构进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，必须按具有煤与瓦斯突出危险性的矿井进行管理。建议久丰煤矿尽快请有资质机构进行煤与瓦斯突出危险性鉴定和煤层瓦斯参数测定，掌握煤层原始瓦斯含量及其梯度、煤层瓦斯压力及其梯度、煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度△P、煤的巩固性系数f和煤层透气性系数等参数及突出危险性敏感指标，以指标防突实际工作。开拓开采矿井开拓平硐安斜井，划分为两个水平，+1350m以上为一水平，一水平划分为为2个采区即一采区和二采区；+1200m～+矿井全区范围内可采煤层3层：采区内煤层间开采顺序为从上至下，先开采C17#煤层，在开采C18#和C19#煤层；区段开采顺序为由上至下，先开采上区段后开采下区段。矿井可开采煤层C17、C18、C19煤层层间距分别为18.5m和11.8m。根据矿区范围煤层的露头情况、煤层顶板底板围岩情况以及煤岩的产状，C17、C18和C19煤层，煤层间距比拟小，适合煤层群联合开采，矿井采区间的开采顺序、采区内煤层间的开采顺序及区段开采顺序均符合防突规定要求。矿井通风矿井采用中央并列抽出式机械通风，主斜井、副平硐进风，回风斜井回风。矿井地面通风机房安装有FBCZNO18/90型防爆轴流式高效节能轴流式通风机2台〔1台工作，1台备用〕。主要通风机额定风量47.5m3/s，负压2684Pa，配套电机功率90kw，反风方式为风机反转反风；目前矿井实际总进风量2640m其他平安条件久丰煤矿2004年7月委托煤炭科学研究总院重庆分院采样化验了该矿C17、C18、C19煤层的自然倾向性和煤尘爆炸危险性，根据煤炭科学研究院总院重庆分院实验室出具的检测检验报告，C17、C18、C19煤层均无煤尘爆炸性；C17、C18、C19煤层均属不易自然煤层。第二节矿井瓦斯抽放系统该矿地面建有瓦斯抽放系统，抽放泵型号为2BE1-253型2台〔1台在用1台备用〕，其额定参数为：极限真空33KPa，最大抽速35.1m3/min，电机功率55kw。泵站实际抽放负压为28KPa，流量23.2m3/min〔纯量为1.47m3/min〕，平均浓度为6.25%。抽放管管径均为6寸(DN159mm放站一总回风巷。目前全井共安装抽放管2580m。第三节11724工作面情况一．11724工作面位置及邻近关系该采煤工作面位于矿井下部，11724工作面北邻矿井边界线及主水仓，南邻能通煤矿〔矿井边界线〕及11722采空区，西部为矿井边界及保安隔水煤柱．东部为11722采空区。二．11724工作面与地表关系’根据l：2000井上下对照图，该采面地表无建筑物及其它设施．为高山地及少量耕地，地表标高为+1836.8～+1858.4m。上口标高+1365m，下口标高+1354三．11724工作面瓦斯赋存区域预抽防突措施控制范围内瓦斯赋存最计算。1．煤层原始瓦斯含量根据贵州锗安矿山科技股份2010年6月20日提供的?贵州省普安县久丰煤矿瓦斯地质图编制说明书?，11724工作面煤层原始瓦斯含量为14．2．区域预抽措施应有控制范围的原煤储量：V=S·h·dV—储量，万t。S—面积，270×〔196+15〕=56970H—煤厚，3.6D—煤的容重，1.45t/m3。那么V＝56970×3.6×1.45＝297383.4t3、区域预抽措施应有控制范围的煤层瓦斯储量Q气＝Q煤×W×K式中Q气—区域预抽措施应有控制范围的煤层瓦斯储量〔m3〕Q煤—区域预抽措施应有控制范围的原煤储量〔t〕W—煤层瓦斯原始含量〔m3/t〕K—围岩瓦斯涌出系数，取1.15。那么Q气＝297383.4×14.86×1.15＝5081984.9211724工作面270m段的走向计算，加上9米以外措施控制范围〔上口9m以下和下口9m以上已分别在巷道排放瓦斯有效范围，未列入11724工作面区域预抽控制范围〕，煤层储量为297383.4吨，瓦斯储量为5081984.92m11724工作面瓦斯抽放在运输巷、回风巷打顺层抽放钻孔对采煤工作面进行瓦斯抽放，评价时，11724工作面270m的抽放负压为16-19KPa，流量21m3/min〔纯量为1.4m3/min11724工作面通风情况11724工作面采用全负压通风，11724工作面270m段位于矿井边界范围内，在打钻期间该矿严格配备监控系统，氧气检测便携仪，当总回风瓦斯浓度超过0.75%或氧气浓度不够，做到及时断电撤人措施，保证平安正常施工，打钻期间矿井提供的瓦斯检查台账资料显示，最高瓦斯浓度0.32%，平均瓦斯浓度为0.22%，总回风巷抽风量30.5m3/s。六．11724工作面地质根据该矿上口打钻资料以及在以前掘进过程中的资料分析，该采面范围内无大的地质构造影响。第四节其它防突机构根据普安县久丰煤矿?关于成立防突领导机构的通知?〔普久煤[2021]18号〕，久丰煤矿成立了矿防突领导小组，并由通风队具体负责瓦斯抽放和防突日常工作。人员配备根据矿方提供证件，该矿配有防突工8人，并经考试取得了合格证，根本满足防突预测和措施效果检验需要。防突管理制度建设公司已建立?防治煤与瓦斯突出管理制度?普久煤[2021]066号，制度存在一定不完整性，需要尽快安照最新?防突规定?修改完善。防突培训防突工经由黔西南州煤矿平安技术培训中心培训，并通过考试取得合格证。区域综合防突措施区域防突预测根据“关于黔西南州煤炭局2021年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告?批复〞〔贵州省能源局文件黔能源发[2021]276号〕，普安县久丰煤矿属高瓦斯。但该矿未进行煤与瓦斯突出危险性鉴定及煤层瓦斯参数测定。根据贵州省平安生产监督管理局、贵州省煤矿平安监察局、贵州省煤炭管理局文件“黔安监管办字[2007]345号?关于加强煤矿建设工程煤与瓦斯突出防治工作的意见?〞，本矿井处于煤与瓦斯突出危险性区域；同时，久丰煤矿周边临近煤矿在开采C17号煤层过程中曾经发生过煤与瓦斯突出。本矿按煤与瓦斯突出矿井管理。该11724工作面今后回收之前没有进行区域防突危险性预测，按有突出危险性直接采取区域预抽煤层瓦斯区域防突措施。区域防突措施开采保护层本矿可采煤层3层，分别是C17、C18、C19煤层，三层煤的相互间距为18.5m和11.8m，煤层间距比拟小，适合煤层群联合开采和采取开采保护层区域防突措施。本矿首采C17煤层，以保护18号层和19号层，但11724工作面为首采层，未采取开采保护层区域防突措施。区域预抽11724工作面瓦斯该矿为了保证11724工作面在回采以前消除煤与瓦斯突出危险，在回采前，采取了在运输巷、回风巷打顺层抽放钻孔对11724工作面瓦斯进行抽放的区域防突措施。钻孔施工情况据了解，11724工作面270段区域预抽钻孔于2012年10月28日开始施工，2012年12瓦斯抽放情况该矿缺乏瓦斯抽放管理经验，未正常开展定期测试，无抽放报表和台账，抽放参数记录和有关资料不全不详。区域措施效果检验本次检验采取现场布置测点并施钻取样，通过DGC型瓦斯含量直接测定装置实际测定C17号11724工作面煤层剩余瓦斯含量及压力，以最大值判定预抽煤层瓦斯区域防突措施是否已消除煤与瓦斯突出危险。检验单元划分11724工作面区域防突措施效果检验应根据11724工作面层赋存不同、防突措施的不同、采取防突措施的时间不同、地质构造及其他特殊情况进行检验单元划分，在每个单元内检验钻孔应分别布置。11724工作面以上事项根本相同且无地质构造，本次评价按一个单元进行措施效果检验。二．检验方法和指标确实定本次评价采用实际测定法，以11724工作面煤层剩余瓦斯含量和剩余瓦斯压力实测最大值为区域措施效果检验主要指标。三．检验的实施本次评价采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置实际测定11724工作面煤层剩余瓦斯含量和剩余压力。(一)DGC瓦斯含量直接测定装置工作原理通过向煤层施工取芯钻孔，用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出，选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中；井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录，利用公式进行瓦斯损失量Wl的计算；把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸，测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21，与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2；称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸，并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3，那么可解吸瓦斯含量Wm为：Wm=W1+W2+W3。采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc，那么可得出煤层瓦斯含量W=Wm+Wc。(二)检验前的准备取样钻孔施工前关闭11724工作面的抽放支管的阀门，使11724工作面处于全部停抽状态，8小时后开始施工取样钻孔。〔三〕检验钻孔布置按照?防突规定?采煤工作面〔11724工作面〕区段宽度(两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围)未超过120m沿推进方向每间隔30～50m至少布置1个测点的要求，11724工作面长度为270m，每隔30～50m至少布置1个测点的要求，结合考虑17号煤层11724工作面270m段周围情况，本次评价设计布11钻孔设计位置、方位、倾角及孔深钻孔编号设计倾角〔°〕设计方位角〔°〕孔深〔m〕钻孔位置备注1-62926011724回风巷切眼向外25米2-62924011724回风巷切眼向外65米3-62925011724回风巷切眼向外90米4-62925011724回风巷切眼向外130米5-62926011724回风巷切眼向外170米651665011724运输巷切眼向外240米751666011724运输巷切眼向外190米851666011724运输巷切眼向外150米951665011724运输巷切眼向外110米1051667011724运输巷切眼向外70米1151666511724运输巷切眼向外30米详见“11724工作面取样钻孔设计图〞(附件)。在检验钻孔施工过程中，由于该工作面煤层局部地段存在顶板淋水，煤层较湿，大局部都是干煤层；在湿煤层段施工困难，存在一定的差异，大局部钻孔都按设计全部取出，钻孔竣工位置、深度、方位、倾角如下表：钻孔竣工位置、方位、倾角及孔深钻孔编号设计倾角〔°〕设计方位角〔°〕孔深〔m〕钻孔位置备注1-629255.611724回风巷切眼向外24米2-629243.211724回风巷切眼向外66米3-62925511724回风巷切眼向外90米4-62924211724回风巷切眼向外131米5-62925111724回风巷切眼向外174米651665011724运输巷切眼向外245米751666511724运输巷切眼向外192米851666011724运输巷切眼向外155米951665011724运输巷切眼向外110米1051665311724运输巷切眼向外68米1151666811724运输巷切眼向外27米详见“11724工作面取样钻孔成果图〞(附件)。有几个检验钻孔实际孔深虽然未到达设计要求，但该工作面煤体比拟湿润，煤层透气性较好，钻孔实际深度也根本可以满足本区段区域检验的需要。(四)检验过程按照DGC瓦斯含量直接测定装置说明书的要求，在采煤工作面瓦斯抽放支管关闭8小时后，方可施工取样钻孔。因此，该矿于2021年3月6目下午18:00关闭11724工作面抽放总管闸阀，14个小时后的7日早班8：30—16：20共施工了5个钻孔，8日早班8：30—16：20共施工了6个钻孔，两天完成全部钻孔的取样工作，每个钻孔施工结束40分钟内完成取样装入煤样筒，装煤样过程不超过30分钟。9日早上9：00将煤样送到六枝工矿(集团)化处矿瓦斯含最测定实验室，由化处矿DGC专职化验员按照操作规程进行化验。(五)检验结果1．剩余瓦斯含量1号孔瓦斯含量6．134m3／t，2号孔瓦斯含量6．3424m3／t，3号孔瓦斯含量6.365m3／t,4号孔瓦斯含量6.432m3／t,5号孔瓦斯含量6.62m3／t,6号孔瓦斯含量6.2．剩余瓦斯压力1号孔瓦斯压力0.192MPa，2号孔瓦斯压力0.204MPa，3号孔瓦斯含量0.207MPa，4号孔瓦斯压力0.214MPa，5号孔瓦斯压力0.238MPa，6号孔瓦斯压力0.206MPa，7号孔瓦斯压力0.207MPa，8号孔瓦斯压力0.197MPa，9号孔瓦斯压力0.215MPa，10号孔瓦斯压力0.218MPa，11号孔瓦斯压力0.201MPa。剩余瓦斯含量及压力测定数据，详见“重庆煤科院瓦斯含量直接测定装置实验测试报告单〞(附件)。综合平均第一节突出危险性平均区域防突措施的实施11724工作面目前还没有编制防突专项设计或区域预抽钻孔设计，也没有及时绘制抽放钻孔竣工图，无法判定实际施工的钻孔是否符合设计要求，也无法判定是否存在措施空白带。突出预兆据矿长、总工程师介绍，11724工作面以前两巷道掘进期间，回采周边采面时，无论是施工抽放钻孔，还是打眼、放炮、移支柱等作业，均未发生煤与瓦斯突出预兆或瓦斯特殊涌出现象；检验钻孔施工过程中也未发生煤与瓦斯突出预兆或瓦斯特殊涌出现象。地质构造影响据矿长、总工程师介绍和查阅