最终10802运输巷区域预测报告 - 图文

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习水县富星煤矿 10802运输巷区域突出危险性

预 测 报 告

二零一六年三月

目 录

1 前言 ................................................................................................................... 1

1.1 项目内容 ........................................................................................................................ 1 1.2 基本参数测定及突出预测的依据 ................................................................................ 2 1.3 项目技术方案 ................................................................................................................ 3

2 矿井基本情况 ................................................................................................... 4

2.1 交通位置 ........................................................................................................................ 4 2.2 地形地貌及水文地质 .................................................................................................... 6 2.3 煤系地层、煤层及煤质 ................................................................................................ 6 2.4 地质构造 ........................................................................................................................ 8 2.5 开拓开采 ........................................................................................................................ 9 2.6 通风和瓦斯 .................................................................................................................. 11 2.7 其他 .............................................................................................................................. 12

3 煤层瓦斯基本参数测定 ................................................................................. 12

3.1 技术方案 ...................................................................................................................... 12 3.2 煤层瓦斯含量直接测定 .............................................................................................. 13 3.3 煤的破坏类型 .............................................................................................................. 18 3.4 煤样瓦斯基本参数实验室测定 .................................................................................. 18 3.5 煤层瓦斯含量 .............................................................................................................. 19 3.6 煤层透气性系数 .......................................................................................................... 19 3.7 钻孔瓦斯流量及其衰减系数 ...................................................................................... 20 3.8煤层瓦斯基本参数测定结果 21

3.9煤层瓦斯基本参数测定方法及结果评价 22

4 区域突出危险性预测 ..................................................................................... 27

4.1 突出危险性单项指标分析 .......................................................................................... 27 4.2 突出危险性综合分析 .................................................................................................. 28

5 结论及措施 ..................................................................................................... 29

5.1 结论 .............................................................................................................................. 29 5.2 措施 .............................................................................................................................. 30

附1:实验室测定参数报告单(表)

附2:关于成立飞尚能源有限公司安全生产技术专家库的通知 附3:20120820瓦斯防治能力评估批复

附4:习水县富星煤矿C5、C8和C12煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 1 前言

金沙县白坪矿业有限公司(以下简称“白坪煤矿”),距金沙县城北47km,距高坪乡3km。隶属毕节金沙县高坪乡所辖。井田走向长约1.9km、倾向宽约1.6km,呈规则多边形展布,矿区面积为3.0143km2。矿井设计生产能力15万t/a,服务年限78a。现正按贵州省政府煤矿整合要求进行矿井生产能力核定申报工作,拟定为45万t/a。

为了准确掌握白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽是否具有煤与瓦斯突出危险性,以便下一步对矿井的11203回风顺槽及运输顺槽掘进安全进行指导,避免瓦斯综合治理工作的盲目性,做到瓦斯治理工作的有效性、可靠性和预见性,确保矿井安全生产。为此,贵州飞尚能源有限公司于2014年11月开展了《11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告》项目工作。

根据项目要求,飞尚能源有限公司与白坪煤矿有关管理人员共同研究,制定了《11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测实施方案》。根据实施方案的要求,本研究工作于2014年11月开始,通过飞尚能源有限公司与白坪煤矿的共同努力、密切协作,在历时1个月的现场及实验室测试后,完成了项目规定的任务。 1.1 项目内容

(1)11203回风顺槽瓦斯基本参数测定

测定白坪煤矿11203回风顺槽瓦斯基本参数:煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数、煤的孔隙率、煤的工业分析、煤的吸附常数(a、b值)等参数;

(2)11203运输顺槽煤与瓦斯突出参数测定

测定白坪煤矿11203回风顺槽瓦斯基本参数:煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力 、煤层透气性系数、煤的孔隙率、煤的工业分析、煤的吸附常数(a、

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 b值)等参数;

(3)11203回风顺槽及运输顺槽区域煤与瓦斯突出危险性预测 根据白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域煤与瓦斯突出参数的测定结果,按照《防治煤与瓦斯突出规定》(以下简称《防突规定》)和《煤与瓦斯突出矿井预测规范》(以下简称《预测规范》)对白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽煤与瓦斯突出危险性进行预测。 1.2基本参数测定及突出预测的依据

(1)《煤矿安全规程》(2011),国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局;

(2)《防治煤与瓦斯突出规定》(2009),国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局;

(3)《煤与瓦斯突出矿井预测规范》(AQ1024-2006),国家安全生产监督管理总局;

(4)《煤矿井下煤层瓦斯含量的直接测定方法》(AQ1047-2007),国家安全生产监督管理总局;

(5)《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T 23250-2009);中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准管理委员会;

(6)《煤的坚固性系数测定方法》(MT/49-1987),原煤炭工业部; (7)《煤的瓦斯放散初速度指标(△P)测定方法》(AQ 1080-2009),国家安全生产监督管理总局;

(8)《煤的甲烷吸附量测定方法(高压容量法)》(MT/T 752-1997),原煤炭工业部;

(9)《煤的工业分析方法》(GB/T 212-2001),国家质量监督检验检疫总局;

(10)《煤矿瓦斯抽放规范》(Q1027-2006),国家安全生产监督管理总

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 局;

(11)《煤的真相对密度测定方法》(GB/T 217-1996),国家技术监督局; (12)白坪煤矿采掘工程平面图(1:2000),2014年10月;

(13)白坪煤矿煤矿井上下工程对照平面图(1:5000),2014年10月; (14)《白坪煤矿开采方案设计(变更)安全专篇》,江西省煤炭设计院,2013年06月;

(15)《白坪煤矿生产地质报告》,中地地矿建设有限公司,2010年08月;

(16)关于毕节市煤炭局《关于煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量预测结果的报告》的批复,黔能源煤炭﹝2011﹞792号,贵州省能源局;

(17)关于毕节市煤矿2012年度矿井瓦斯等级预测报告的批复,黔能源煤炭﹝2012﹞498号,贵州省能源局;

(18)白坪煤矿瓦斯监控日报表和煤矿瓦斯台账,2014年10月; (19)白坪煤矿测风记录,2014年10月;

(20)白坪煤矿C12煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性预测委托书,中国矿业大学2008年6月;

(21)白坪煤矿采矿许可证(副本)(证号:C5200002011111120121064),贵州省国土资源厅2011年11月3日。 1.3 项目技术方案

根据项目要求,并结合矿井实际采掘部署情况,现场测定11203回风顺槽及运输顺槽的原始瓦斯含量及钻孔自然瓦斯流量,同时采取11203回风顺槽及运输顺槽煤样,采用直接法测定11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯含量;取煤样,实验室测定煤的孔隙率F、吸附常数(a、b值)、工业分析、煤的坚固性系数(f)等指标;现场技术人员根据现场煤层赋存及煤的破坏类型分类特征综合确定煤层的破坏类型;根据现场实测数据和实验室参数

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 测定结果,测算11203回风顺槽及运输顺槽原始瓦斯含量、煤层透气性系数等煤层瓦斯基本参数。依据上述现场测定的11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯突出参数测定结果,按照《防突规定》和《预测规范》对白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽的煤与瓦斯突出危险性进行预测。 2 矿井基本情况

根据贵州国土资源厅2011年11月3号颁发的采矿许可证,(证号:C5200002011111120121064),矿区范围由7个拐点圈定,井田走向长约1.9km、倾向宽约1.6km,呈规则多边形展布,矿区面积为3.0143km2,开采标高+1475~+12500m,其拐点坐标见表1。

根据武汉中南冶勘资源环境工程公司提交的《贵州省习水县富星煤矿储量核实及补充勘探报告》,矿井地质储量2434万吨,设计可采储量1556万吨。

表1 井田境界拐点坐标表 拐点编号 1 2 3 4 5 6 7 井田面积 3.0143km2 X 3016170 3017120 3017430 3017870 3018150 3017450 3016160 开采标高 Y 335639620 35639620 35640160 35640160 35639380 35638050 35638050 +1475m~+1250m 2.1 交通位置

白坪煤矿位于贵州省西北部,隶属贵州飞尚能源有限公司,地理坐标:

东经106°24′06″~106°25′21″,北纬27°15′00″~27°16′04″。行政区划属贵州毕节地区金沙县高坪乡,目前金沙县境内无铁路,交通以公路为主,矿井距金沙县城43公里,至金沙县电厂47Km,矿区经长坝、沙土,于三合镇与贵遵高等级公路相连交通方便。交通位置如图1所示。

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图1白坪煤矿交通位置图

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 2.2 地形地貌及水文地质

矿区属高原、高中山侵蚀剥蚀山地地貌,最高点标高为+1577m(矿区西南部),最低点标高为+1280(北部溪流)。一般标高为+1300~+1500m,相对最大高差297m,一般为50~100m。矿区东南侧河谷标高1050m为矿区最低侵蚀基准面。矿区内山脉走向整体为北东~南西向,主要受区域岩性和构造控制,地势表现为南高北低,西高东低。

矿区区域上属中山侵蚀,剥蚀山地地貌,地形为山峦、斜坡,其间发育有方向各异的冲沟;区域构造以轴向为近南北向的复式褶曲为主;主要地表水体为乌江,总体上由西向东径流。

2.3 煤系地层、煤层及煤质

1、含煤地层

矿区内含煤地层为上二迭龙潭组(P2l),厚134.55~169.01m,平均厚度148.89m。含煤7~12层,一般10层左右,自上而下编号煤层有:C2、C3、C4、C4下、C5上、C5、C6、C6下、C7、C8、C9、C10、C12、C12下。煤层总厚7.52~10.05m,平均总厚9.04m,其含煤系数为4.49~7.50%,含煤系数平均值为6.07%。龙潭组含全区可采煤层1层(C5),分布于龙潭组中上部,大部分可采煤层2层(C10、C12),分布于龙潭组中-底部,局部可采煤层一层(C8),分布于龙潭组中部,具零星可采点煤层4层(C2、C3、C6、C9),分布于龙潭组上部、中下部。其余煤层均未达到可采厚度。

2、煤层特征

C5煤层:位于龙潭组上部,上距B1灰岩16.79~34.71m,距P3C底界42.25~56.45m,平均51.62m。矿区内施工的9个钻孔见煤均达到可采厚度,全层厚度1.00~2.74m,平均厚度1.82m,结构简单,不含夹矸。该煤层厚度变化不大,总体上在2-2′勘探线附近煤层较厚,其东西两侧较薄,为全

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 区可采稳定煤层。顶板多为细砂岩、泥质粉砂岩。

C8煤层:位于龙潭组中部,上距B2灰岩0~27.69m,距C5煤层49.91~55.39m,平均52.56m。矿区内施工的9个钻孔中有6个钻孔见煤厚度达到可采厚度,全层厚度0.5~1.29m。平均厚度0.9m。顶板多为泥质粉砂岩、泥岩、泥质灰岩。底板多为泥质粉砂岩、泥岩、细砂岩。

C10煤层:位于龙潭组中下部,上距C8煤层13.41~18.76m,平均16.56m。矿区内施工的9个钻孔中有7个见煤达到可采厚度,全层厚度0.4~1.30m,平均厚度0.40~1.29m,平均0.98m,9个控矿工程中仅有一个工程点见矸,层数为一层,为炭质泥岩,厚0.2m米,煤层结构简单。该煤层厚度由南、北两侧向中部一线有变薄的趋势,属较稳定的大部分可采煤层。顶板多为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、灰岩。底板多为细砂岩、泥岩、炭质泥岩。

C12煤层:位于龙潭组底部,上距C10煤层25.35~33.30m,平均30.22m。矿区内施工的9个钻孔中7个达到可采厚度,全层厚度0.50~4.18m,平均厚度1.84m,9个控矿工程中有4个工程点见矸,层数为1~3层,多为炭质泥岩,厚0.36~0.80m,一般位于煤层中部,结构较简单,该煤层厚度在西部、南东部厚度变薄,属较稳定的大部可采煤层。顶板多为泥质灰岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,底板多为铝土质粘土岩。

可采煤层特征见表2。

层间 距 最大 最小 平均 (M) 煤层结构 夹矸 总厚 石数 (m) 顶底板岩性 倾 角 顶 板 底 板 (度) 备 注 煤层 编号 C5 2.74m 1.0m 1.82m 52.56 泥质粉砂岩、泥细砂岩、泥质粉岩、泥质灰岩 砂岩 5~10 稳定 贵州飞尚能源有限公司 7

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 C8 1.29m 0.5m 0.85m 泥质粉砂岩、泥泥质粉砂岩、泥岩、泥质灰岩 岩、细砂岩 5~10 较稳定 16.56 泥质粉砂岩、粉C10 1.29m 0.4m 0.98m 0~1 0.2 砂质泥岩、灰岩 30.23 细砂岩、泥岩、炭质泥岩 5~10 结构简单 较稳定 泥质灰岩、粉砂C12 4.18m 0.50m 1.82m 1~3 0.4 质泥岩、泥质粉砂岩 铝土质粘土岩 5~10 结构较简单 较稳定 主采煤层及煤质特征表如表3所示。

煤层 C8 C12 煤层厚度(m) 最小 1.78 2.25 最大 2.0 2.45 平均 1.83 2.35 煤层平均间距 (m) 63 夹矸 层数 0~1 1~3 顶底板岩性 顶板 粉砂泥质岩 泥岩、粉砂泥质岩 底板 灰色粘土岩 粘土岩、泥岩 稳定性 稳定 稳定 10 平均倾角(°) 矿区内C8为低~中硫、低~中灰、特高发热量无烟煤;C12为中~中高硫、低~中灰、高~特高发热量无烟煤;11203回风顺槽及运输顺槽为中中~中高硫、低~中灰、高~特高发热量无烟煤。

2.4 地质构造

矿区总体构造形态为一宽缓向斜。北西翼地层倾角一般10°左右,局部为25°左右。南东翼地层倾角一般为5°-8°。矿区西部主井口附近发育两条走向北北东向逆断层F1及正断层F2。F1断层在区内延伸近2公里,垂直断距约13米,对C8、C12煤层已构造破坏。F2断层在区内延伸近1.5公里,垂直断距约18米,对C8、C12煤层已构造破坏。在矿井中偶见3-5m的小断层。

参照煤炭勘查规范,矿区地质构造复杂程度类型属中等类型。

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 2.5 开拓开采

白坪煤矿采用斜井开拓方式,设主斜井、副斜井和回风斜井,主斜井井口标高+1402.371m,方位角2260,倾角-150,长496m;副斜井井口标高+1412.603m,方位角2200,倾角-180,长450m;回风斜井井口标高+1412.283m,方位角2130,倾角-24.50,长330m。主要运输上山、轨道上山、回风上山均布置在C12煤层中。

井田划分为两个水平四个采区,水平标高分别为;第一水平标高+1350m水平,服务范围+1475m~+1350m;+1350m水平开采C8煤层。第二水平标高+1272m,服务范围+1350m~+1272m。+1272m水平开采C12煤层。

目前矿井仅开采C12煤层,布置一个走向长壁后退式高档普采工作面(11202回采工作面),两个炮掘工作面(11203回风顺槽及运输顺槽)。回采工作面单体配绞接顶梁支护,全部垮落法管理顶板。掘进工艺为爆破落煤,皮带、溜子运输,锚网支护。

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图2白坪煤矿采掘工程平面图

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 2.6 通风和瓦斯 2.6.1 通风

矿井采用中央并列抽出式通风方式,由主斜井、副斜井进风,专用回风井回风,总风量为1740~4800m3/min左右。风井安装2台同等能力主要通风机,其型号与功率为FBDZNO.16/2×75KW,一台工作,一台备用。采煤工作面采用“U”型负压方式通风,掘进工作面采用2×11kw或2×22kw对旋式局部通风机正压供风。

2.6.2矿井瓦斯涌出

根据白坪煤矿2012年瓦斯等级预测报告,白坪煤矿瓦斯相对涌出量为:16.40 m3/t,绝对瓦斯涌出量为:4.05 m3/min,属高瓦斯矿井。

表4 矿井采掘工作面瓦斯涌出情况

巷道名称 11203回风顺槽 11203运输顺槽 11202回采工作面 风机型号 FBD№6.3 FBD№6.3 / 电机功率(KW) 2×22 2×22 / 风量 (m3/min) 280 340 734 回风瓦斯浓度 (%) 0.2 0.1 0.18 绝对瓦斯涌出量(m3/min) 0.56 0.34 1.32 2.6.3 区域及矿井煤与瓦斯突出危险性概况

按照贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字﹝2007﹞345号)《关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见》,该矿所在的金沙县其他矿井曾发生过煤与瓦斯突出事故并有人员伤亡,处于此类区域的矿井暂按突出矿井管理。白坪煤矿位于高坪向斜南翼,白坪煤矿至建井以来,矿井在开拓开采过程中未发生过煤与瓦斯动力现象。

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 2.6.4 矿井瓦斯治理现状

白坪煤矿目前按突出矿井进行管理,主要采用区域四位一体综合防突措施,工作面采用钻屑指标法,其临界值采用《防突规定》推荐临界值:K1=0.5ml/g.min1/2、S=6.0kg/m。11203回风顺槽掘进工作面正常情况下工作面突出预测指标K1值为0.1~0.36 ml/g.min1/2、钻屑量S为1.5~2.5kg/m。11203运输顺槽掘进工作面正常情况下工作面突出预测指标K1值为0.1~0.32 ml/g.min1/2、钻屑量S为1.5~2.2kg/m。

目前,矿井已建立高负压抽采系统,抽放泵型号为2BEC40,电机功率110kw,目前正常使用。

2.7 其他

根据贵州省煤田地质局实验室2010年6月17日提交的《习水县富星煤矿煤尘爆炸性预测报告》,井田内C8和C12煤层无煤尘爆炸危险性。

根据贵州省煤田地质局实验室2010年6月17日提交的《习水县富星煤矿煤尘自燃倾向性预测报告》,井田内C8和C12煤层自燃倾向性属于第Ⅲ类,即为不易自燃煤层。

矿区内未发现冲击地压及地温异常现象。 3 煤层瓦斯基本参数测定

3.1 技术方案

根据《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》(GB/T 23250-2009);中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准管理委员会的有关规定,结合白坪煤矿煤层赋存情况及现有的开拓部署情况,经与矿相关技术管理人员研究,决定在11203回风顺槽及运输顺槽布置取样钻孔,直接测

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 定11203回风顺槽340m及11203运输顺槽20m煤层原始瓦斯含量。

运用现场实测11203回风顺槽340m及11203运输顺槽20m煤层原始瓦斯含量。现场考察11203回风顺槽及运输顺槽的煤的破坏类型,采用深孔取样法采取11203回风顺槽及运输顺槽煤样,在公司实验室对采取的煤样进行煤的孔隙率F、瓦斯吸附常数(a、b值)、工业分析及瓦斯放散初速度(△P)、煤的坚固性系数(f)等参数进行测定。根据现场实测数据和实验室参数测定结果,测算11203回风顺槽及运输顺槽原煤瓦斯含量、透气性系数和钻孔瓦斯流量衰减系数等煤层瓦斯基本参数。

3.2 煤层瓦斯含量直接测定

瓦斯含量是标志煤层瓦斯赋存状态的一个重要参数。在研究矿井煤与瓦斯突出、瓦斯涌出、瓦斯抽放及煤与瓦斯突出危险性预测时,它是一个关键性的基础参数。

瓦斯以游离和吸附状态赋存于煤的微孔隙和裂隙中。一般情况下,瓦斯含量与埋藏深度和局部构造应力等因素有关,与成煤年代、煤的变质程度无关;浅部瓦斯含量较小,随着开采深度的增加,瓦斯含量一般近似线性增加。在地质构造带,强大的构造应力作用可使煤体中的孔隙和裂隙变小,甚至闭合,瓦斯流通性大大减弱,瓦斯占据孔隙减小,出现局部瓦斯含量增高带;在一些开放性构造带,瓦斯运移使瓦斯含量减小。因而,瓦斯含量在煤层中将呈现与埋深的线性相关性和局部的非均匀性。所以在布置测压钻孔时应充分考虑矿井煤层的赋存条件,测点的布置应能充分反应矿井煤层瓦斯含量的分布。

3.2.1 测定方法

煤层原始瓦斯含量的测定主要在井下巷道内施工钻孔直接测定。 1 井下取样及初速度测定

井下取样首先要钻头开孔到预定位置,然后换用取芯管进行煤样的采

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 取。在取样过程中要记录四个时间,分别为:停钻时间(开孔到预定位置时间)、开始取样时间(用取样管钻进开始取样)、取样结束时间(取样管钻进结束时间)和开始解吸时间(与井下解吸仪连接时间)。在井下取样时间要尽量缩短,越短越好,当开始取样到开始解吸这个时间段超过60min时,本样作废。

煤样初速度测定,首先要将井下解吸仪充水,开始解吸前记录初始刻度。然后在煤样筒与解吸连接时打开秒表记录时间,每分钟记录一次数据,直到30min结束。当解吸过程中井下解吸仪需要换水时,不要停止秒表,要关闭阀门,当换水完毕后开启阀门,到整数时间时读数,这样把关闭阀门期间累加解吸量平均到关闭阀门时间段上。

煤样破坏类型描述:

Ⅰ——取出的煤芯为完整棒状; Ⅱ——取出的煤芯为多节棒状;

Ⅲ——取出的煤芯为大块状并混有少量的粉状; Ⅳ——取出的煤芯为块状与粉状混合体; Ⅴ——取出的煤芯为颗粒装与粉状混合体。

井下解吸结束后,关闭煤样筒阀门,直到到达实验室解吸开始解吸时不能打开阀门。

记录井下大气压力、温度。若采用水力排渣,一定要在取芯钻孔附近采取原始煤样用以水分校正。

2 地面解吸

达到地面后,将煤样筒与大量程解吸玻璃管组连接,注意:要检查解吸

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 玻璃管的气密性和读初始刻度。解吸时间约40min,具体视解吸情况而定,若长时间无气体出现可停止解吸,记录终止读数。若在解吸过程中需换水,则关闭煤样筒阀门进行,换水结束后继续解吸。

记录实验室大气压力和温度。 3 煤样称重

当地面解吸结束后要进行煤样重量称量。注意:要将煤样盆去皮。称取二次煤样2份进行粉碎,每份煤样重量约120g左右。

4 粉碎解吸量

前45在进行粉碎前要将小量程解吸玻璃管内充水,并检查气密性。然后将煤样放入粉碎机料钵内,压紧盖子。定时3-5min,开始粉碎。注意:一定要记录初始刻度和终止刻度。当两份煤样粉碎解吸量相差较大时,选用较大数据进行计算。

5 煤样水分测定

首先要进行水平放置的调平,然后进行天平的调平,“0”刻度的校准,煤样的称量(除去砝码用煤样代替),再进行水分测定。

6 数据处理

采用瓦斯含量专用计算软件进行可解吸瓦斯含量计算。 7 瓦斯含量计算

上述操作所测瓦斯含量为可解吸瓦斯含量,煤的瓦斯含量为可解吸瓦斯含量与常压不可解吸量之和,常压不可解吸的计算参考抽才基本指标。

3.2.2钻孔的布置

(1)钻孔布置

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 按照《含量测定方法》中有关钻孔的要求,在具体选择钻孔位置时,应避开地质构造裂隙带、采动等影响范围,测压孔见煤点与地质构造裂隙带、采动影响范围至少要大于50m。

根据《含量测定方法》有关钻孔布置的相关要求以及经井下勘察,结合白坪煤矿煤层赋存条件及巷道工程实际情况,决定在11203回风顺槽340m及11203运输顺槽20m(11203工作面区域最大埋深点)施工顺层钻孔测定煤层原始瓦斯含量。结合矿井前期实际测定含量点3个,布置顺层钻孔6个。

具体布置及钻孔编号如下:

① 在11203回风顺槽,布置4个顺层钻孔,测定11203回风顺槽原始瓦斯含量,钻孔编号为C12-1、C12-2、C12-3、C12-6;

②在11203运输顺槽,布置穿层和顺层钻孔各一个,测定11203运输顺槽原始瓦斯含量,钻孔编号为C12-4、C12-5。

以上钻孔布置如图4所示。 (3)钻孔参数

钻孔开孔和终孔直径均为75mm,本次施工2个钻孔均为顺层钻孔,采样的6个钻孔施工过程中未发生喷孔、顶钻等异常情况,钻孔施工完成后,各钻孔均无水流出。钻孔竣工参数如表5所示。

表5 钻孔竣工参数表 煤层 测压地点 钻孔编号 C12-1 11203回风顺槽 C12 11203运输顺槽 C12-2 C12-3 C12-6 C12-4 C12-5 方位 (°) 353 355 357 78 88 88 钻 孔 参 数 倾角 见煤长 煤孔长 (°) (m) (m) -3 60 60 -2 -3 -4 -16 -6 61 58 38 12.7 45 61 58 38 11 45 孔深 (m) 60 61 58 38 23.7 45 钻情 进况 正常 正常 正常 正常 正常 正常 备注 顺层 顺层 顺层 顺层 穿层 顺层 贵州飞尚能源有限公司 16

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 (4)本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽共采集6个钻孔,各钻孔

均按要求进行了井下解析及原始含量测定。 3.2.3 测定结果

本次现场测定瓦斯含量过程中,共收集钻孔3个,施工钻孔3个,各钻孔均测出了瓦斯含量。各钻孔所测得的瓦斯含量(相对含量)如表6所示。

从表中可得,本次测得的最大瓦斯含量为4.5606m3/t,此处埋深为209.3m。

图3 11203回风顺槽及运输顺槽各钻孔瓦斯含量钻孔布置平面图

.......

表6 煤层瓦斯含量测定结果 煤层 巷道 测压地点 钻孔编号 底板标高 (m) C12-1 11203回风顺槽 C12 C12-2 C12-3 C12-6 C12-4 11203运输顺槽 C12-5 1289.01 1290.24 209.75 4.5606 顺层 1286.73 1284.5 1284.02 1284.02 1290.02 钻孔 见煤标高 (m) 1284.37 1282.75 1281.40 1287.7 1285.60 埋深 (m) 207.03 208.65 209.3 207.21 205.8 瓦斯含量W(m3/t) 4.2814 4.3192 4.4454 4.1928 4.0261 顺层 顺层 顺层 顺层 穿层 备 注 贵州飞尚能源有限公司 17

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 3.3 煤的破坏类型

煤的破坏类型主要通过对煤矿井下煤的赋存情况进行现场考察,直接观察煤体受力破坏情况,通过煤的光泽、构造、节理、断口、手试强度等特征来进行判断,对11203回风顺槽及运输顺槽的现场勘查及分析如下:

主要为半亮型,以块状为主、少量粉粒状,条带结构不明显。煤层有机组分大致由镜质组(88.21%)和惰质组(11.79%)两大类组成,其中镜质组以基质镜质体、均匀镜质体为主,见少量结构镜质体、碎屑镜质体,有的均质镜质体可见到垂直裂纹;惰质组常见半丝质体、氧化丝质体、部分碎屑丝质体、少量微粒体、亦见分泌体、偶见粗粒体。无机主分主要以粘土矿物为主(6.08%)、黄铁矿次之(2.8%)、少量石英(1.24%)。

根据《预测规范》的附录A煤的破坏类型分类表对煤的破坏类型分类特征的描述,可以得出白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽煤的破坏类型为Ⅲ类(强烈破坏煤)。

3.4煤样瓦斯基本参数实验室测定

实验室煤样瓦斯基本参数包括煤的工业分析、真(视)密度、吸附常数(a,b)、瓦斯放散初速度(△P)和煤层的坚固性系数(f)。本次实验室参数测定的样本为6个(1个全层和四个软分层),其中软分层煤样分别取自11203回风顺槽距开门点260m、300m、340m和11203运输顺槽距揭煤点,全层煤样取自11203运输顺槽20m处。其实验结果如表7和表8所示。

表7 瓦斯吸附常数及工业分析指标等实验室参数测定结果

工业分析(%) 煤层 C12 采样地点 Mad 11203运输顺槽20m处 真密度 TRD 1.624 视密度 ARD 1.514 孔隙率F (%) 6.77 瓦斯吸附常数 a 28.6426 b 1.9076 Ad Vdaf 2.41 17.37 8.53 贵州飞尚能源有限公司 18

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 注:吸附实验温度tS=30℃

表8 瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数实验室测定结果

煤层 采样地点 11203运输顺槽20m 瓦斯放散初速度 (△P) 36 坚固性系数 (f) 0.27 C12 注:煤的破坏类型通过井下揭露煤层情况考察所得。

3.5 煤层瓦斯含量

煤层瓦斯含量是指单位质量或单位体积的煤在自然状态下所含游离和吸附瓦斯的总和,瓦斯含量测定方法分为直接法和间接法两种。

直接法就是直接从采集的煤样中解吸瓦斯,确定瓦斯成分和瓦斯含量。该方法的优点是瓦斯量系直接测定的,避免了间接法测定许多参数时的测定误差;缺点是在试样采集过程中难免有部分瓦斯逸散,需建立损失瓦斯量补偿方法。

间接法是在井下实测煤层瓦斯含量的基础上,取煤样在实验室测定煤的孔隙率、吸附等温线等并进行煤的工业分析,然后应用朗格缪尔计算公式出煤层瓦斯含量。该方法的优点是煤样不需解吸、采样方法简单,且如果已知煤层各个不同区域的瓦斯含量,则可根据吸附等温线推算各个不同区域的煤层瓦斯含量;缺点是需要在井下实测煤层瓦斯含量。

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯含量采用直接测定法进行。

3.6 煤层透气性系数

煤层透气性代表煤层瓦斯流动的难易程度,是衡量煤层瓦斯预抽难易程度的重要标志。本次测定是采用井下直接测定煤层透气性系数的方法,其计算基础为径向不稳定流动理论。在钻孔含量直接测定后,根据钻孔瓦

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 斯不稳定径向流动理论,采用公式(5)进行计算:

A=qr/p02-p12, B=4p01.5/αr2 (5) α=x/ p01/2 F0=10-2~1,λ=100A1.61B0.613 F0=10~10,λ=100A1.39B0.389 F0=10~102,λ=109.5A1.25B0.25 F0=102~103,λ=182.8A1.136B0.136 F0=103~105,λ=210.4A1.111B0.111 F0=105~107,λ=313.1A1.07B0.0695

式中:x——原始瓦斯含量,m3/t;

p0、p1——煤层原始瓦斯含量及巷道大气压,MPa; r——钻孔半径,m;

q——钻孔排放时间为t时的煤孔段单位面积的瓦斯流量,q=Q/2πrL Q——钻孔排放时间为t时流量,m3/d; L——煤孔段长度,m。

经测算得出,白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽透气性系数均值为5.256m2/MPa2.d。

详见表9。

3.7 钻孔瓦斯流量及其衰减系数

在测压瓦斯含量后,利用流量计测定钻孔的自然瓦斯流量,并测其随时间的变化值,直到稳定在某一数值为止;根据测定结果,计算钻孔瓦斯流量衰减系数。

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 钻孔瓦斯流量衰减系数可以作为评估开采煤层瓦斯预抽的难易程度的一个标志。钻孔瓦斯流量衰减系数的具体测定方法是:先测定初始流量q0,经时间t后,再测其瓦斯流量qt,然后采用公式(6)回归计算衰减系数β:

qt=q0e-βt (6)

根据不同时间测定的瓦斯流量数据回归计算得出,白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽钻孔瓦斯流量衰减系数均值为0.0043d-1。详见表10

表9 11203回风顺槽及运输顺槽透气性系数测算结果 煤层 孔 号 C12-1 C12-2 埋 深 (m) 207.03 208.65 210.00 205.8 209.75 207.21 透气性系数(m2/MPa.d) 5.156 5.266 5.427 5.045 5.386 5.256 5.256 2平 均 值(m2/MPa2.d) C12 C12-3 C12-4 C12-5 C12-6

表10 11203回风顺槽及运输顺槽钻孔瓦斯流量衰减系数计算结果 煤层 孔 号 C12-1 C12-2 C12-3 C12-4 C12-5 C12-6 埋 深 (m) 207.03 208.65 210.00 205.8 209.75 207.21 流量衰减系数 (d-1) 0.0042 0.0043 0.0045 0.0041 0.0044 0.0043 0.0043 平 均 值 (d-1) C12 3.8煤层瓦斯基本参数测定结果

通过现场和实验室参数测定,测算得出本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽的瓦斯基本参数如表11所示。

表11 11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯基本参数测定成果表 煤层 测定地点 标高 (m) 埋深 (m) 瓦斯压力(MPa) 瓦斯含量 (m3/t) 平均透气性 系数 (m2/MPa2.d) 平均钻孔流量 衰减系数 (d-1) 贵州飞尚能源有限公司 21

金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 C12 11203运输顺槽20m 1284.02 209.75 0.116 4.5606 5.256 0.0043 3.9煤层瓦斯基本参数测定方法及结果评价 3.9.1 测定方法评价

(1)瓦斯含量测定方法

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽原始瓦斯含量的测定,主要通过重庆研究院研制的DGC型瓦斯含量直接测定装置实现井下煤层瓦斯含量的快速直接测定符合《瓦斯含量测定方法》的有关规定。

①测定的原理:

向煤层施工取芯钻孔,将煤芯从煤层深部取出,及时放入煤样筒中密封;测量煤样筒中煤芯的瓦斯解吸速度及解吸量Q21,并以此来计算瓦斯损失量Q1;把煤样筒带到实验室然后在地面解吸仪上测量从煤样筒中释放出的瓦斯量Q22,与井下测量的瓦斯解吸量Q21一起计算煤芯瓦斯解吸量Q2(Q2= Q21+ Q22);然后将煤样筒中的部分煤芯经称量系统称重后装入密封的粉碎系统加以粉碎,测量在粉碎过程及粉碎后一段时间所解吸出的瓦斯量(常压下),并以此计算粉碎瓦斯解吸量Q3;借助水分测定系统、气体成分测定系统和数据计算系统求取可解吸瓦斯含量:瓦斯损失量、煤芯瓦斯解吸量和粉碎瓦斯解吸量之和就是可解吸瓦斯含量,即 Qm=Q1+Q2+Q3。通过测定煤芯的常压吸附量Qa,煤层瓦斯含量等于可解吸瓦斯含量和常压吸附量之和,即Q=Qm+ Qa。

② 仪器、设备

(a)煤样罐:罐内径大于60mm,容积足够装煤样400g以上,在1.5MPa气压下保持气密性;

(b)瓦斯解吸速度测定仪(简称解吸仪):量管有效体积不小于800cm3,最小刻度2cm3;

(c)空盒气压计:80~106kPa,分度值0.1kPa;

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 (d)秒表;

(e)穿刺针头或阀门; (f)温度计:(-30~50)℃;

(g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置; (h)球磨机或粉碎机;

(i)气相色谱仪:符合GB/T 13610 要求; (j)天秤:秤量不小于1000g,感量不大于1g; (k)超级恒温器,最高工作温度(95~100)℃; (L)水分快速测定仪。

③采样深度应按以下两种情况确定:

a)测定煤层原始瓦斯含量时,采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求:(1)在采掘工作面取样时,采样深度应根据采掘工作面的暴露时间来确定,但不应小于12m;(2)在石门或岩石巷道采样时,距煤层的垂直距离应视岩性而定,但不应小于5m。

b)抽采后测定煤层残余瓦斯含量时,采样深度应符合《防治突出规定》的要求。

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯含量测定选点符合上述要求,测点均布置在同一采区,该采区内无明显地质构造分割,属于同一地质单元内。

(2)煤体破坏类型勘察

煤的破坏类型主要通过对煤矿井下煤的赋存情况进行现场考察,直接观察煤体受力破坏情况,通过煤的光泽、构造、节理、断口、手试强度等特征来进行判断煤的破坏类型可分为Ⅴ类。

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽的煤体破坏类型是根据《预

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 测规范》中附录A对煤的破坏类型分类特征的描述,对11203回风顺槽及运输顺槽揭露情况的现场勘查,得出11203回风顺槽及运输顺槽煤体破坏类型为Ⅲ类(强烈破坏煤)。

(3)瓦斯含量测定方法

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯含量的间接法测定是严格按照煤炭行业通用的方法进行的,吸附实验采用容量法确定吸附常数a、

b值。理论与实践表明,计算煤层瓦斯含量时应当考虑水分、灰分、温度、

瓦斯压缩系数的影响,对于一般矿井,特别是浅部开采矿井,瓦斯含量、温度不高,其温度、瓦斯压缩系数的影响较小,可以不考虑;但对于深部开采的高温、高瓦斯含量的矿井,应当考虑温度等因素影响。白坪煤矿属于浅部开采,计算煤层瓦斯含量时,未考虑温度的影响因素。

(4)瓦斯放散初速度测定方法

瓦斯放散初速度△P是反映煤在常压下吸附瓦斯的能力和含瓦斯煤体暴露瓦斯性能的一个指标。在瓦斯含量相同的情况下,煤的放散初速度越大越有利于突出的发生和发展。

采用刻槽取样法采取11203回风顺槽及运输顺槽软分层煤样,在重庆煤科院实验室进行测定。从采样、制样、测定和计算均按《煤的瓦斯放散初速度指标(△P)测定方法》(AQ 1080-2009)和实验室相关操作规程规定的方法进行。

(5)煤的坚固性系数测定方法

煤的坚固性系数f反映煤的力学破坏性质,它实质上反映的是破坏单位质量的煤所消耗能量的大小,是标志煤体抵抗破坏能力的一个指标。 采用刻槽取样法采取11203回风顺槽及运输顺槽软分层煤样,在重庆煤

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 科院实验室进行测定。从采样、制样、测定和计算均按《煤的坚固性系数测定方法》(MT/49-1987)和实验室相关操作规程规定的方法进行。

(6)钻孔瓦斯流量测定方法

采用目前通行的方法,即利用流量表测定钻孔瓦斯流量及其随时间的变化关系。测定时流量表工作正常,且采用流量表人工读数情况下,能满足测试精度要求。

(7)煤层透气性系数的测定方法

国内外测定煤层透气性方法不尽相同,其结果也不相同。在井下直接测定煤层透气性的方法常用的有:P·M克里切斯基法、马可尼瓦斯含量恢复曲线法和中国矿院法,它们均以径向不稳定流为计算基础。

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽透气性系数的测算方法采用中国矿院法,该方法是我国煤炭行业普遍采用的通用方法。煤层透气性系数容易受应力状态,瓦斯排放等因素影响(前苏联东方煤矿安全研究所研究表明:λ=ae-(bp+c)σ,其中a、b、c为经验系数;p、σ分别为瓦斯含量、应力垂直分量,MPa),但本次测定地点基本不受开采等集中应力和瓦斯排放因素影响,为原始赋存区域。

3.9.2测定结果评价

(1) 瓦斯含量测定结果评价

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯含量测定地点及其设计施工的测压钻孔符合《测压方法》的相关规定,各钻孔选点、布孔、封孔工艺、测定过程等符合《测压方法》的要求。

本次白坪煤矿直接测定的瓦斯含量从测算结果可以看出瓦斯含量总体上是埋深相近时瓦斯含量相近且随埋深的增加而增加,符合瓦斯含量与埋

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 深的相关关系,同时测得的最大瓦斯含量为4.5606m3/t,因此说明本次瓦斯含量测定结果是真实可靠的。

(2) 煤体破坏类型结果评价

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽的煤体破坏类型是根据《预测规范》中附录A对煤的破坏类型分类特征的描述,对11203运输顺槽揭露11203回风顺槽及运输顺槽揭露情况的现场勘查,得出11203回风顺槽及运输顺槽煤体破坏类型为Ⅲ类(强烈破坏煤)。

(3)瓦斯压力结果评价

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯压力的测算按照间接法进行。间接测定法所涉及的瓦斯含量,其测定过程满足《测压方法》的相关规定;各煤层煤样严格按照刻槽法采取;实验室吸附常数(a、b值)、工业分析以及孔隙率F等参数的测定严格按照相关标准和实验室操作规程进行,因而根据DGC瓦斯含量测定装置及相应实验室参数测算的煤层瓦斯压力值(即间接法测定值)是真实可靠的。

(4)透气性与瓦斯流量衰减系数测定结果评价

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽所测得的煤层透气性系数和瓦斯流量衰减系数,首先两者对应关系吻合较好,符合煤层透气性与瓦斯流量衰减系数的关系规律;其次,测得的煤层的透气性系数与瓦斯含量曲线后期上升趋势基本相符,因此,说明本次的测定结果是真实可靠的。

(5)实验室参数测定结果评价

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯放散初速度(△P)和煤的坚固性系数(f)的测定严格按照规定的测定方法进行测定。

瓦斯放散初速度(△P)的测定依据为《煤的瓦斯放散初速度指标(△P)测定方法》;煤的坚固性系数(f)的测定依据为《煤的坚固性系数测定

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 方法》的规定。

本次实验室参数测定,其实验方法、过程均严格按仪器操作规程和相关标准进行测定。本次测定的11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯放散初速度(△P)和煤的坚固性系数(f)与矿井所揭露煤层的瓦斯涌出特征和煤的硬度、强度相符,说明本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯放散初速度(△P)和煤的坚固性系数(f)的测定结果是准确可靠的。 4 区域突出危险性预测

根据《防突规定》第十三条:突出煤层预测应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。当动力现象特征不明显或者没有动力现象时,应当根据实际测定的煤层最大瓦斯含量(P)、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度(△P)和煤的坚固性系数(f)等指标进行预测。

表12 突出煤层预测的单项指标临界值

瓦斯放散初速度 煤层 煤体破坏类型 (?P) (坚固性系数 瓦斯压力 (f) p)(MPa) ≥0.74 临界值 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥10 ≤0.5 根据金沙县煤与瓦斯突出情况的调研和对矿方相关管理人员的访谈,白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽在掘进过程中未发生过瓦斯动力现象,因此,本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测,主要依据现场实测的煤与瓦斯突出参数以及对相关资料的综合分析确定。 4.1 突出危险性单项指标分析

通过现场测定和实验室测试,白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性单项指标如表13所示。表中各值为11203回风顺槽及运输顺槽最高煤层破坏类型、最小坚固性系数、最大瓦斯放散初速度和最大瓦斯

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 含量值。

表13 11203回风顺槽及运输顺槽突出危险性单项指标 煤层 煤的破坏类型 Ⅲ 煤的瓦斯放散初速度 (△P) 36 煤的坚固性系数 (f) 0.27 瓦斯压力 (p)(MPa) 0.116 C12 注:煤的破坏类型通过井下揭露煤层情况考察所得。

表14中的数据表明,白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标(△P)和煤的坚固性系数(f)达到或超过了《防突规定》规定的临界值。瓦斯压力(P)、瓦斯含量(W)未达到临界值。

根据《防突规定》第十三条规定:预测白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域不具有煤与瓦斯突出危险性。

4.2 突出危险性综合分析

按照贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件(黔安监管办字﹝2007﹞345号)《关于加强煤矿建设项目瓦斯突出防治工作的意见》,该矿所在的金沙县其他矿井曾发生过煤与瓦斯突出事故并有人员伤亡,处于此类区域的矿井暂按突出矿井管理。白坪煤矿位于高坪向斜南翼,白坪煤矿至建井以来,矿井在开拓开采过程中未发生过煤与瓦斯动力现象。

白坪煤矿自开采以来,11201工作面(已回采)、11202工作面(回采中)、11203回风顺槽及运输顺槽从未发生过煤与瓦斯动力现象,在11203回风及运输顺槽掘进工作面打卸压孔时没有喷孔现象。因此白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽应评测为不具有煤与瓦斯突出危险性。

根据本次测定的白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽突出危险性单项

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 指标分析:白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽煤的破坏类型、瓦斯放散初速度指标(△P)和煤的坚固性系数(f)达到或超过了《防突规定》规定的临界值。瓦斯压力(P)未达到临界值。根据《防突规定》第十三条规定:预测白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域不具有煤与瓦斯突出危险性。

综上所述,根据白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽突出危险性单项指标,矿区区域突出危险性划定情况及探钻孔过程中突出预兆等方面综合分析得出:白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽区域内不具有煤与瓦斯突出危险性。 5 结论及措施

5.1 结论

本次白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯基本参数测定及突出危险性预测工作中,共收集及施工钻孔6个,全部钻孔均按要求施工,其中C12-5钻孔的瓦斯含量最大,同时采用刻槽取样法,采取了11203回风顺槽及运输顺槽全层煤样和软分层煤样,进行了实验室相关参数的测定。

根据所测得的11203回风顺槽及运输顺槽最大瓦斯含量、钻孔自然瓦斯流量以及煤样的实验室参数的测定结果,计算了煤层的瓦斯含量、透气性系数和钻孔流量衰减系数等煤层瓦斯基本参数,并对11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯突出参数、井下煤层赋存情况以及矿井瓦斯等级预测结论进行了综合分析,对白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽进行了突出危险性预测。

通过综合分析,可得出如下结论:

(1)白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽在掘进区域内不具有煤与瓦

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 斯突出危险性。

(2)白坪煤矿本次11203回风顺槽及运输顺槽实验室参数测定结果如下表所示。

表14 瓦斯吸附常数及工业分析指标测定结果 煤层 C12 采样地点 11203运输顺槽20m处 工业分析(%) Mad Ad Vdaf 真密度 TRD 1.624 视密度 ARD 1.514 孔隙率F (%) 6.77 瓦斯吸附常数 a 28.6426 b 1.9076 2.41 17.37 8.53 注:吸附实验温度tS=30℃

(3)白坪煤矿本次11203回风顺槽及运输顺槽煤与瓦斯突出参数测定结果如下表所示。

表15 煤与瓦斯突出参数测定结果 煤层 煤的破坏类型 Ⅲ 煤的瓦斯放散初速度 (△P) 36 煤的坚固性系数 (f) 0.27 瓦斯压力P (MPa) 0.116 C12 (4)白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽瓦斯基本参数测定结果如表17所示。

表16 瓦斯基本参数测定结果 煤层 测定地点 标高 (m) 1284.02 埋深 (m) 209.75 瓦斯含量(MPa) 0.116 瓦斯含量 (m3/t) 4.5606 平均透气性 系数 (m2/MPa2.d) 5.256 平均钻孔流量衰减系数 (d-1) 0.0043 C12 11203运输顺槽20m (5)11203回风顺槽(340m~746m)及11203运输顺槽(20m~730m)在掘进区域过程中取消采用顺层钻孔预抽煤巷条带的防突措施。

5.2 措施

白坪煤矿11203回风顺槽及运输顺槽被预测为不具有煤与瓦斯突出危险性,11203回风顺槽(340m~746m)及11203运输顺槽(20m~730m)在掘进区域过程中取消采用顺层钻孔预抽煤巷条带的防突措施,采用局部四位一体综合防突措施。并建议做好如下工作:

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金沙县白坪矿业有限公司11203回风顺槽及运输顺槽区域突出危险性预测报告 (1)在11203回风顺槽和运输顺槽掘进过程中,一旦出现考察指标K1值超过临界值现象,必须立即停止掘进,采取局部防突措施,并严格验证措施是否有效,再次进行工作面校检不超标,方可进行掘进。

(2)若11203回风顺槽及运输顺槽掘进过程中出现瓦斯涌出异常或有煤与瓦斯突出征兆时,应停止作业,采取相应补充防突措施,经确认消除突出危险后,方可进行采掘作业。

(3)完善矿井安全生产“六大系统”:① 煤矿安全监测监控系统;② 井下人员管理定位系统;③ 井下紧急避险系统;④ 压风自救系统;⑤ 供水施救系统;⑥ 通信联络系统。

(4)矿井必须完善11203回风顺槽及运输顺槽掘进工作面各项安全防护措施,严格落实远距离撤人放炮要求,加强炮后瓦斯浓度数据收集管理,对出现瓦斯浓度变化较大的现象由矿总工程师组织分析,并查明原因形成分析记录。

(5)矿井应建立满足防突工作需要的专业防突队伍,加强对井下作业人员的安全知识和防突知识培训,提高全矿人员的防突意识。

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