平岗煤矿区域防治煤与瓦斯突出专项设计说明书
软件名称: | 平岗煤矿区域防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 | |
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整理时间: | 2012-10-24 | |
软件简介: | 黑龙江龙煤矿业集团股份有限公司鸡西分公司 平岗煤矿区域防治煤与瓦斯突出专项设计说明书 (东一、东三、下延采区) 平岗煤矿 二○一二年二月 公司批示: 总工程师: 生产技术部 开拓部 安全监察部 机电装备部 通风技术部 矿批示: 总工程师: 生产 开拓 安全监察 机电 通风 目 录 前言 1 第一章 概 况 4 第一节 矿井概况 4 第二节 地质概况 7 第三节 矿井瓦斯情况 20 第四节 采区及区域概况 21 第二章 煤与瓦斯突出情况及防治对策 25 第一节 煤与瓦斯突出危险性评估 25 第二节 煤与瓦斯突出防治对策 25 第三章 开拓及开采 29 第一节 矿井开拓 29 第二节 采区布置 29 第三节 矿井通风 31 第四章 突出危险性预测方法 31 第一节 区域突出危险性预测方法 32 第二节 局部突出危险性预测方法 32 第五章 区域性防治突出措施 34 第一节 开采保护层 36 第二节 预抽煤层瓦斯 39 第六章 局部防治突出措施 43 第一节 石门(井巷)揭煤局部防治突出措施 43 第二节 掘进工作面局部防治突出措施 47 第三节 回采工作面防治突出措施 50 第七章 防突措施效果检验 50 第八章 安全防护措施 57 第一节 远距离放炮 57 第二节 反向风门 57 第三节 避难所 58 第四节 安全避险系统 59 第九章 突出矿井管理 62 第一节 防突组织管理 62 第二节 防突技术管理 63 第十章 防突仪器、装备及投资概算 64 第一节 防突仪器、装备 64 第二节 投资概算 64 前 言 黑龙江龙煤矿业集团股份公司鸡西分公司平岗煤矿位于鸡西市西南部,距鸡西市区28公里,距梨树区9公里,鸡图公路穿过平岗矿中心,矿区内公路畅通。矿区工业广场有铁路沿凤山河西岸南至梨树火车站相距6公里与国铁接轨,交通便利。 平岗煤矿正常生产矿井,矿井原设计生产能力72万t/a,1993年改扩建设计生产能力为120万t/a,2008年批复核定生产能力120万t/a。 矿井采用斜井开拓,走向长壁后退式采煤法,矿区内可采煤层为下白垩统鸡西煤群穆棱组和城子河组,其中穆棱组有1#、3#、5#、6#四个煤层,城子河组14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#八个煤层。二水平开采城子河组煤层,可采煤层总厚度8.19m,煤层厚度一般在0.8~2.2m之间。矿区现有工业储量11226.68万吨,可采储量7252.38 万吨,矿井服务年限为61年。矿区内资源较为可靠,煤层稳定,地质构造及水文地质条件简单,开采技术条件好,外部协作条件优越,用户可靠,市场潜力 大。本矿所产原煤煤种主焦煤煤,适用于电厂燃料、动力、工矿和民用等。煤炭经选矸后直接销售原煤,销售情况及经济效益校好。具有良好的开发价值,能促进地方经济的发展。该矿已于2009年编制《开采方案设计(修改)》、《安全专篇(修改)》设计。 据煤炭科学研究总院沈阳研究院在矿井的下延水平14#煤层进行过简单的瓦斯压力、瓦斯含量测定,测得煤层瓦斯压力为7.2MPa,煤层瓦斯含量达到15.93m3/t,瓦斯散放初速度(△P)为10,煤层坚固性系数f值为0.31,这几项指标均达到或超过突出规定中的单项指标临界值,14#煤层应具有突出危险倾向性,具体还要等有相关资质单位对其正式的鉴定后再定(现已委托有关单位进行瓦斯突出危险性鉴定)。该区按煤与瓦斯突出管理,为确保矿井在建设和生产过程中的安全生产,编制平岗煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计。本专项设计主要针对14#煤层,矿井在开采其它煤层时,根据矿井及采区设计另作防治煤与瓦斯突出的专项设计。 一、设计依据 1、平岗煤矿开采设计方案; 2、平岗煤矿安全专篇; 3、依据的有关法律、条例、规程、规范、细则 ⑴《煤矿安全规程》(2010); ⑵《煤矿瓦斯抽放规范》(AQ1027-2006); ⑶《防治煤与瓦斯突出规定》; ⑷《煤矿瓦斯抽采基本指标》(AQ1026-2006); ⑸《煤矿瓦斯综合治理技术手册》; ⑹《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006); ⑺《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ1024-2006); 5、国家煤矿安全监察局安监总煤矿字[2007]167号文《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知》; 6.龙煤矿业集团公司于2011年编制的平岗煤矿开采方案设计(修改)和平岗煤矿安全专篇(修改); 二、设计原则 1、坚持“安全第一,预防为主、综合治理”的方针和“管理、装备、培训并重”的原则; 2、按照《防治煤与瓦斯突出规定》采取综合防治煤与瓦斯突出的措施,即实行区域、局域突出危险性预测、防治突出措施、防治突出措施的效果检验、安全防护措施的综合防治煤与瓦斯突出措施; 3、依靠科技进步,结合本矿井的实际情况,采用比较成熟的技术、设备、仪器、仪表提高矿井的综合防突能力。 三、主要技术经济指标 1、设计年生产能力:120万t/a; 2、矿井配备专职防突机构人员:10人; 3、防突总投资:平岗煤矿防突工程估算总投资为503.73万元(不含瓦斯抽放系统);防突仪器、仪表和设备投资,机构设置及人员培训费。 四、存在问题建议 1、由于本矿防治煤与瓦斯突出基础工作比较薄弱,瓦斯压力值P、K1值和Smax的临界值暂按《防治煤与瓦斯突出规定》的规定执行。矿井在建设、生产过程中应进行大量的实测,并对实测数据进行整理分析,最后确定符合矿井实际情况的煤层瓦斯压力值P、K1值和Smax值的临界值。 2、该区地质勘探工作较薄弱,目前,尤其是瓦斯地质,故应加强瓦斯地质工作。建议补作好14煤层及深部各煤层的瓦斯参数测定,为下一步的瓦斯治理提供科学的基础技术资料。 3、严格按突出矿井进行管理。加强培训,提高管理人员和从业人员的防突意识和防突操作技能。 4、建议矿井请有资质的单位补作14煤层的煤与瓦斯突出危险性鉴定和深部各煤层的瓦斯参数,并根据鉴定结果采取相应的安全技术防范措施,以确保矿井安全生产。 5、建议在开采14煤层以下煤层时,将大巷、采区上下山等主要巷道布置在煤层的底板岩层中。 第一部分 煤矿基本状况 第一章 概 况 第一节 矿 井 概 况 位置及交通: 平岗煤矿隶属于龙煤矿业集团股份有限公司鸡西分公司(以下简称平岗煤矿),位于鸡西市西南部,距鸡西市区28km,距梨树区9km,鸡图公路穿过矿区,矿区铁路与梨树火车站相距6km与国铁接轨,交通便利。平岗煤矿交通位置图见图1-1-1所示: 图1-1-1 平岗煤矿交通位置图 井田境界及储量: 井田境界:北以F16断层与老达矿相邻,南以F9、F15、F凤15断层与原穆棱矿四井、七井、九井相邻,西部以城子河组基底砾岩和F21断层为界,东南部南段以F19~F凤5断层间、F30断层和穆棱组5#层-550m标高铅直投影为界。矿区南北7.5km,东西长6.76km,面积49.0km2。开采深度570~780m。 2、资源储量:截止至2009年末平岗煤矿采矿许可证批准范围内保有煤炭资源量15356.63万吨。 探明的经济储量(111b)12237.82万吨(1/3焦煤2965.34万吨;焦煤6266.44万吨;瘦煤3006.04万吨)。 控制的次边际经济资源量(2S22)692.1万吨(1/3焦煤511.38万吨;焦煤48.55万吨;瘦煤132.17万吨)。 推断的内蕴经济资源量(333)2426.71万吨(1/3焦煤598.28万吨;焦煤1407.67万吨;瘦煤420.76万吨)。 矿井“三超前”最低控制指标表 序号 项 目 最低超前时间 一 掘进超前 1 开拓煤量可采期(年) 6 2 准备煤量可采期(月) 36 3 回采煤量可采期(月) 6 4 用于穿层抽放施工点的巷道抽放前形成时间(月) 4 5 用于采面本层抽放施工点的巷道采前形成时间(月) 6 6 不作采面本层抽放的回采巷道开采前形成时间(月) 3 二 抽放超前 1 突出薄煤层巷道掘前掘进条带预抽放时间(月) 6 2 突出薄煤层采面采前预抽放时间(月) 3 3 突出中厚煤层巷道掘前掘进条带预抽放时间(月) 12 4 突出中厚煤层采面开采前本层预抽放时间(月) 6 5 突出煤层揭煤点的预抽放时间(月)(包括大直径孔) 6 三、设计生产能力和服务年限 平岗煤矿始建于1970年,1972年正式投产,原为片盘斜井群开拓,1978年开始对斜井群进行矿井集中改造,1984年形成了皮带斜井集中生产,1993年进行了二水平开拓,2001年二水平正式投产。目前矿井生产在二水平。根据矿井设计,目前矿井主采煤层为14#煤层,全矿井有生产采区2个:东一采区、东三采区;准备采区1个:下延采区;开拓采区1个:东二采区。现有2个综采工作面、12个掘进工作面,采用长壁后退式回采方法。矿井原设计生产能力72万t/a,1993年改扩建设计生产能力为120万t/a,2008年批复核定生产能力120万t/a。平岗煤矿可采煤层共有1#、3#上、3#下、5#、6#、14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#层13个煤层 。-600米以上矿井资源储量9708.3万吨,矿井工业储量5861.3万吨,核实后可采6934.5万吨。2008年矿井 核定能力为120万吨/年,2010年原煤产量89.6万吨。服务年限41年。 四、开拓方式 双暗斜井布置,多水平开拓。分三个水平进行,第一水平运输标高为+100m,第二水平运输标高为-250m,第三水平运输标高为-600m。 采区布置方式:采区划分尽可能利用断层、可采边界等自然边界作为采区边界,先采上山后采下山。 平岗煤矿现有3个生产采区(东一采区、东三采区、下延采区),一个准备采区(中部层采区)一个开拓采区(东二采区)。矿井现有2个综采工作面,均采用走向长壁后退式采煤方法,12个掘进工作面。采区巷道布置情况:采区均布置了皮带运输巷、材料运输巷及专用回风巷。 五、井下开采: 开采煤层厚度1.3---2.2米,煤层倾角5—25°,目前回采煤层有14#、23##层两个煤层。 (1)、采煤方法 采用走向长壁后退式采煤法,工作面采用综采落煤,全部垮落法管理顶板,设计采用2个综采工作面达到120万t/a 设计生产能力,工作面采用采综采支架顶板,采煤工作面采用刮板运输机运输,运输顺槽采用胶带运输机、矿车运输。 (1)、掘进方法 掘进工艺为放综掘机和炮掘掘进,正常生产时为12个掘进工作面。 六、矿井通风 矿井通风系统为对角抽出式通风,有一台(备用一台)运转主扇,型号为:GAF31.5-20-1GZ轴流式通风机,担负一、二水平供风任务,目前,矿井总入风量10251m3/min,排风量10371m3/min,矿井负压2900Pa,通风最大流程9260m。 矿井总入风量10532 m3/min,总排风量10811m3/min其中:南风井总排风量7996 m3/min,负责首采区、东一采区、下延采区、中部层采区通风任务;(其中首采区778 m3/min、东一采区2636 m3/min、下延采区3033 m3/min、中部层采区1549m3/min);西风井总排风量2815 m3/min负责东三采区通风任务。 分水平通风概况见下表: 序号 矿井 名称 总需风量m3/min 总入风量m3/min 有效风量m3/min 有效风量率% 总排风量m3/min 外部漏风率% 负压mmH2o 等级孔m2 1 南风井 6500 7850 7293 91.2 7996 1.5 290 2.9 2 西风井 2400 2682 2504 89.0 2815 4.1 240 1.2 矿井有五条进风道:新风井、一斜绞车道、皮带井和东风井、一水平一斜风道;二条排风道:南风井、西风井。详见下表: 矿井总入风道情况: 序号 入、回风井筒名称 风量m3/min 条数 断面m2 长度m 备注 失修情况 1 新风井 5270 1 12 600 入 良好 2 一斜绞车道 2783 1 6 900 入 良好 3 皮带井 1726 1 7 1000 入 良好 4 东风井 320 1 8 810 入 良好 5 一水平一斜风道 441 1 4.2 1100 入 良好 矿井总排风道情况: 序号 入、回风井筒名称 风量m3/min 条数 断面m2 长度m 备注 失修情况 6 西风井 2815 1 10 600 排 良好 7 南风井 7996 1 19.6 460 排 良好 第二节 地 质 概 况 一、地质 (A)地层: 平岗矿区位于鸡西煤田南部条带西端,地层由老到新分述如下: (一)元古界麻山群: 麻山群是本区最古老的地层,也是煤系基盘,主要有花岗片麻岩、片岩、石墨大理岩、白云岩等,在F16断层以北出露。 (二)下白垩统鸡西群城子河组: 本组为山麓河流湖泊沼泽成煤环境,分上、中、下三个层段。 上段:自穆棱组与城子河组分界中砂岩起到19#层下部的细砾岩止。全段岩石组合反应为湖泊沼泽成煤环境,岩石以细砂岩、粉砂岩、泥岩为主。可采煤层有14#、15#煤层。 中段:自细砾岩下的20#煤层到28#煤层,标志层凝灰岩,可采煤层有22#、23#、25#煤层。 下段:自28#煤层凝灰岩到砾岩,本段岩石组合反应为山间河流湖泊沼泽成煤环境。可采煤层有32#、33#、35#煤层。 (三)下白垩统鸡西群穆棱组: 本组为内陆湖泊沼泽相沉积环境。岩石粒度细,以灰色、灰绿色粉砂岩、细砂岩、页岩、凝灰岩为主。含煤及煤页岩10余层。可采四层,其中5#煤层全矿区可采,分上、中、下三个层段。 上段:火山碎屑岩段,本段是伴随火山灰沉积的广泛深水湖泊相沉积环境,无可采煤层。 中段:主要含煤段,浅水湖泊沼泽泥炭沼泽环境,岩石为灰—灰黑色细砂岩、粉砂岩、泥岩、煤页岩、煤。薄层凝灰岩或作为独立层或作为煤层夹层出现,具有明显的对比意义。可采煤层有1#、3#、5#、6#煤层。 下段:下部含煤段,浅水湖泊沼泽环境,岩石为深灰色、灰黑色粉细砂岩、页岩、煤页岩、薄煤和薄层凝灰岩,不含可采煤层。 (四)上第三系上新统玄武岩: 岩石呈黑色、黑绿色、暗绿色,具有气孔构造和杏仁构造。玄武岩最大厚度100m,北西厚东南薄。 (五)第四系沉积: 第四系沉积是山谷洪积层、沉积不成岩,沉积厚度15—20m。 (B)、构造条件: 平岗矿区位于鸡西煤盆地西南端,属于穆棱—平岗断裂构造单元的一部分。近于南北向东倾的单斜地层,为不对称的向背斜复杂化,地层被两条近于南北向的断层切割成三大构造块段。在这些块段里,相对下降的块段构造简单,地层倾角小(15°—25°);相对上升的块段构造复杂,地层倾角大(20°—40°)。一组北45°—55°西贯穿全区的主断裂体系又将全矿区进一步分割成几大构造单元。各构造单元其构造形态各异,地层产状各异,构造复杂程度各异。 位于矿区中央的玄武岩喷涌通道的存在又增加了矿区的构造复杂性。全区编号大断层62条,断层小于30m的不计。属矿区边界断层7条(F16、F9、F15、F风5、F30、F20、F21)。分割不同构造区断层6条(F25、F15、F22、F17、F风11及F风15)。逆断层3条(F50、F40、F61)。其余为构造分区内断层46条。其中落差大于100米的断层23条,落差50~100米的断层12条,落差30~50米的断层11条,落差小于30米的断层16条,可靠断层39条,较可靠的断层17条,不可靠的断层6条。全矿区向背斜共分为:凤山背斜、北部向斜、 6、火成岩侵入及对煤层的影响: 平岗矿区内火成岩侵入情况较少,二水平生产至今共在东一采区发现有两处火成岩侵入情况。一处为14#右O巷,另一处为14#右一巷,表现为0.5—0.8m的岩墙,岩墙两侧3m内的煤层都变为天然焦。在岩墙附近瓦斯量增大。 7、矿井水文地质及开采技术条件: 矿井水文地质: 平岗矿区处于海拔370—500m的高台山谷类型的单元上。沿鸡图公路一线是全矿自然水系统的分水岭,分水岭以西有大、小弯沟自北向南流入穆棱河,大小弯沟是山间季节性水流,流量在0-0.5m3/s。凤山河长年有水,水量在0.03-2.0 m3/s,上游洪水位标高312m,中游洪水位标高296m,下游洪水位标高272m。 平岗矿区的地下水赋存的形式有四种:⑴第四系潜水;⑵下白垩统风化裂隙水;⑶凝灰岩层间水;⑷第三系玄武岩裂隙水和孔隙水。 (1)第四系潜水 凤山河流域第四纪以卵石、砾石-中粗砂为主的沙砾层沉积,渗透系数15m/a,地下水位波动幅度在1m左右,潜水与地表水之间联系密切,它是白垩系岩石裂隙水的主要补给来源,对矿井涌水影响较大。 (2)下白垩统风化裂隙水 全矿区受风化裂隙水影响的范围占全矿区的2/5,主要分布的是穆棱组地层和城子河组上段地层,这些地层中砂岩为主,岩石较硬,易于破碎,风化裂隙比较发育,一般在垂深100m内岩石透水性好,渗水系数介于1-3m/a,向下为0.126m/a和0.018m/a,单位涌水量在0.080L/s·m,在井田浅部是矿井涌水的直接补给,同时它又是层间水的主要补给源。它是矿井涌水的主要因素。 (3)凝灰岩层间承压水 穆棱组地层上段的凝灰岩碎屑岩段中含有多层凝灰岩,其中有些凝灰页岩,尤其IX号标志层中较厚的页岩凝灰岩和黑色页岩和其中夹的薄层凝灰页岩,它们都是良好的隔水层。在隔水层之间的砂岩保存在由潜水裂隙水等补给的承压水层,当承压水层受到构造阻隔就形成了承压水集聚区。在这特定的部位上,当钻孔穿过隔水层,承压水就从钻孔上涌。沿F19断层一线由13、19、21、18号孔都有涌水现象,涌水长年不止,最初观测到涌水量10m3/h,经过封孔涌水量在3-4 m3/h。东沟的41号钻孔涌水量更大,可达到15 m3/h。 层间水很可能通过钻孔或构造带对矿井涌水有所影响。 (4)第三系玄武岩裂隙水和孔隙水 平岗矿区内有1/2的地域被玄武岩覆盖,第三系玄武岩中的气孔和裂隙中含水,含水量极低,受季节影响很大,它们在地表时而出露形成上升泉、小水泉、湿地泉,水量在0.5-5L/s,在玄武岩层中有结构致密层和火山层,因而这种地下水对矿井涌水量影响很小,同时它对大气降水对矿井的影响还有个天然的保护作用。 从以上水文地质条件可以看出,平岗矿是个水文地质条件简单型地区。 矿井涌水量:平岗矿区矿井涌水主要补给来源是大气降水,风化裂隙水和构造裂隙水所导通的层间水。 穆棱组矿井涌水主要来源于垂深100米内的井巷涌水。 城子河组可采煤层的露头多在玄武岩覆盖区内,玄武岩中的孔隙水及裂隙水是矿井涌水的直接补给,由于这一水量很小,因而矿井涌水不大。 构造导水带是矿井深部涌水的主要形式。 平岗矿区内的原一井、二井、四井、五井一斜、五井二斜采空区的涌水都流至+120米标高主运道,流至平岗矿中央水仓。这部分涌水是矿井涌水的主要部分,涌水流量在180—240m3/h。平岗矿二水平投产后,二水平涌水主要为构造裂隙水,涌水量较小,往深部有进一步减少的趋势。二水平涌水量在60—90m3/h之间。二水平涌水也抽至中央水仓。平岗煤矿矿井涌水量在240—330m3/h。 总之平岗矿矿井水文地质条件比较简单,对煤层开采影响较小。 煤层 1、含煤性:平岗矿区开采穆棱组和城子河组的煤层。穆棱组含煤6-8层,1层全区可采,3层局部可采,从上至下可采煤层依次为1#、3#上、3#下、5#、6#,其中1#、3#上、3#下、6#局部可采。城子河组含煤30层,可采8层,从上至下可采煤层为14#、15#、22#、23#、25#、32#、33#、35#。33#煤层稳定,全区可采,其它为局部可采煤层。 主要可采煤层发育较稳定,煤层本身的煤岩特征明显,煤层结构稳定,岩煤层物性特征明显,煤层间距较为稳定。横向上变化规律性强,煤层自身分叉尖灭现象极少,全区内煤层对比清楚。煤层发育属于较稳定型(二型)。 可采煤层总厚度为14.4m,含煤系数1.11%。 2、可采煤层:各组煤层情况分述如下: 1)穆棱含煤组: 1#煤层:为平岗矿区内最上部的可采煤层,单一结构,煤厚0.68—0.92m,顶板为含豆状包裹体的凝灰岩或凝灰砂岩,底板为粉砂岩,F17-F20断层之间可采,深部好于浅部。 3#煤层:距1#煤层48—50m,一般分上、下两层,上、下分层均在0.59—0.89m之间,平均0.78m,上、下分层间距不稳定,大体在2—4m之间,顶板为灰白色细砂岩,底板为0.3m的黄灰色凝灰岩。3#煤层在凤山背斜轴以南可采。在凤山背斜轴以北3#上沉积尖灭,3#下变为0.5-0.65m的页岩、煤页岩、煤互层,不可采。 根据勘探及邻近矿井的开采资料,3#下煤层向深部煤厚变薄至不可采。邻近的九采区一井煤厚从0.9米变至0.5米不可采约向下1200米。 5#煤层:距3#煤层35m,5#煤层为复合煤层。顶部分层总厚度在1.05—1.35m之间,以煤、煤页岩、页岩及灰褐色凝灰岩互层的复杂结构,中部分层煤厚在0.65—0.85m之间,为半亮型镜煤和亮煤。底部分层总厚度为0.25m。 5#煤层全区大部分可采,在深部F30断层的东部及矿区北部边缘有变薄的趋势。煤层顶板为细砂岩,底板为粉砂岩。 6#煤层:距5#煤层间距12—15m,6#煤层为复合结构煤层,煤层全厚约1.55m,顶部0.3m暗淡型煤,中部有0.35m煤页岩、凝灰岩互层夹矸,底部0.8m亮煤,顶底板皆为灰白色细砂岩,较坚硬。 6#煤层只在矿区北部向斜两侧局部可采。 2)城子河含煤组: 14#煤层:单一结构煤层,煤层为光亮型块状镜煤,平均煤厚1.24m,顶板为灰色细砂岩,底板为粉砂岩。本层可采范围大,矿三井和403000经线以东可采,煤层向东南方向有变厚的趋势,平均每500米增厚0.20米,最大厚度为2.30米。 15#煤层:距14#煤层平均间距15m。15#煤层为单一结构煤层,平均煤厚1.02米,煤质好,煤为光亮型镜煤,顶底板皆为致密块状灰色细砂岩。 15#煤层可采范围不大,403000经线以西至露头部分可采,向深部变薄为0.35米厚的煤线。 22#煤层:距15#煤层间距188m,22#煤层为复合结构煤层,煤层厚度在0.53—1.36m之间,煤层可分为三个分层。顶分层为煤页岩,煤层间的夹层大多为页岩、粉砂岩,部分地段为凝灰岩,中下两个分层间夹石小,可以合并计量。顶板为泥岩,底板为粉砂岩。 22#煤层大体在F22断层以北可采,以南不可采。22#煤层的可采性深部好于浅部。原平岗矿四井开采部分22#煤层, 22#煤层主要为煤与煤页岩互层,原煤灰分在40%以上,煤质差。大湾沟22#层小井、穆棱矿北山二井也部分开采22#煤层,也因灰分高、煤质差而停采。 23#煤层:距22#煤层间距19m,单一结构,煤质好,平均煤厚1.33m左右,顶板为白色中细砂岩。 23#煤层在F17断层以北可采,F17断层以南不可采,在可采范围内深部与浅部变化不大。 25#煤层:距23#煤层间距20m,单一结构,平均煤厚0.89m顶板为泥岩及煤页岩互层,底板为泥岩。本层可采范围小,只在F22断层以北可采,沿北部向斜组两侧可采性好。 32#煤层:距25#煤层间距112m,平均煤厚1.27m,单一结构占主导,部分地区为带有煤页岩、页岩夹层的复合结构,顶板为粉细砂岩、底板为页岩和煤页岩的复合层。基本全区可采,只在北部单元的浅部小范围不可采。 33#煤层:距32煤层间距20m。单一结构或两分层结构。两分层结构中间夹层0.3m左右,为页岩、凝灰岩、煤页岩的混合层,平均煤厚1.8m,顶底板皆为灰色细砂岩。基本上全区可采。 35#煤层:距33#煤层间距33m,单一结构煤层煤厚0.5-0.82m,平均煤厚0.80m。顶底板皆为灰色粉砂岩,在北部构造单元局部可采。 煤质: 各煤层煤质分析指标,据矿山收集的《鸡西平岗矿井田详查地质报告》及《鸡西梨树矿井田精查地质报告》资料。根据分析结果,参照GB/T15224-2004,按本矿井各煤层平均值,14煤层为低灰、中高硫、特高热值无烟煤;21煤层为中灰、中高硫、特高热值无烟煤;23煤为低灰、中高硫、特高热值无烟煤;23煤层为低灰、中高硫、特高热值无烟煤;27煤层 为中灰、中高硫、特高热值无烟煤;30煤为中灰、中高硫、特高热值无烟煤;32煤为 中灰、中高硫、特高热值无烟煤。 1、煤层物理性质: 1)、穆棱组煤层:肉眼观察多呈光亮和半光亮形,煤层油质光泽和玻璃光泽,块状构造,断口参差不齐,内生裂隙发育,煤层多以凝胶化基质为主,镜煤、亮煤占煤岩总比例的75-90%,丝质组和稳定组占5-20%,岩矿杂质占总量的5%左右,硫磷含量特低。 2)、城子河组煤层:肉眼观察上部层段14#、15#为块状亮煤和镜煤,玻璃光泽内生裂隙密集,中部层段22#、23#、25#多为具有条带状的亮煤和半亮煤,夹有暗煤,光泽暗淡,下部层段为条带状的亮煤和半亮煤,镜煤多为条带状夹于其中,夹有粉状和鳞片状暗煤和少量的丝碳,暗煤质软,煤岩中以凝胶化基质为主,稳定组份中偶尔能见到一些小孢子,矿物中杂质多石英长石粘土矿物。下部层段中S、P含量较高,尤其是34#、35#层,煤岩中硫的含量以有机硫为主,有机含量占75-95%,无机盐含量占25-5%,其中与有机质有联系的杂质含量比较高,占总量的4-12%。 2、煤层化学性质、工艺性能、可选性及煤类: 平岗矿区各煤层组均为中等变质程度的烟煤。各煤层组、各含煤段的变质程度不一,煤层的有机质含量较多,有害杂质少,精煤灰分低,可选性强。是可贵的炼焦用煤。 根据中华共和国国家标准煤炭质量分级的煤炭灰分分级(GB/T15224.1-94)、煤炭硫份分级(GB/T15224.2-94)、煤炭发热量分级(GB/T15224.3-94)、煤中磷分分级(MT/T562-1996)、煤炭的分类(GB5751-86)。 1)、穆棱组煤层:煤灰分含量在20%--30%之间,精煤灰份在7-10%之间,挥发份平均在31%左右,胶质层厚度14—24mm之间,粘结指数GR.I在85—95之间,精煤硫含量在0. 3—0. 4%,原煤磷含量在0.086%左右,原煤高位分析基发热量在25.08MJ/Kg。煤种单一为特低硫、低磷、中灰份、可选性好,高热值的 1/3焦煤。 2)、城子河组煤层:化学性质分层各异,说明各分层段煤的变质程度各异。 上段14#、15#层,单一结构,原煤灰分15—27%之间,精煤灰分5—10%。煤的挥发份在25—27%之间,胶质层厚度在17mm,粘结指数GR.I在90—95之间,精煤硫含量在0. 4—0. 3%,磷含量在0.1%左右。原煤高位分析基发热量在29.26MJ/Kg。 城子河组上段煤是特低硫、中磷、中低灰分、特高热值、可选性好的1/3焦煤或焦煤。 中段22#、23#、25#煤层灰份比较高,一般在15—38%之间,其中22#更高一些。挥发份18—23%,胶质层厚度6—18mm,粘结指数55—65%,精煤的硫含量0.03%,磷含量0.016%,原煤发热量24.24MJ/Kg,中部段煤类主要是中灰、特低硫、低磷、高热值的焦煤和瘦煤。 下段32#、33#煤层原煤灰分一般为23%上下,精煤灰分比较小,可选性好,挥发份8—25%,一般在20%左右,胶质层厚度2—15,粘结指数变化较大,在23—75之间,精煤硫为0.03%,磷为0.005%,原煤发热量在24.24-29.68MJ/Kg。城子河下段主要可采层32#、33#是特低硫磷,中等灰分、高热值的瘦煤和少量焦煤。 水文地质 平岗矿区内水文地质条件比较简单,矿井涌水主要补给是大气降水、风化裂隙水和构造裂隙水导通层间水,地层内没有含水层。矿井涌水量不大,一般在220~300m3/h,在汛期最大涌水量可达340m3/h。在雨季到来以前,由地测科抽调人员巡视检查地面有无塌陷坑,并及时回填,防止地面水流入井下。 对安全生产有影响的积水区,含水钻孔调查、治理措施 小井采空区大都在浅部,在+100标高以上,对平岗煤矿安全生产无影响。 现在对平岗煤矿安全生产有影响的积水区只有建矿以来平岗煤矿矿井自身生产行为产生的采空区和邻近的穆棱矿四井采空区。 平岗煤矿才空区积水情况调查如下 1、报废采区采空区积水情况 一水平南采区主运道+127标高以下,五采区主运道+107标高以下,北采区主运道+110标高以下,至开采最深标高间的采空区都有积水。 (1)、平岗煤矿报废的一井,开采22#、23#、25#、33#煤层,开采最深标高为+98米,采空区水面标高为+144米左右,积水量约12520立方米。 (2)、平岗煤矿报废的二井,开采14#、15#煤层,开采最深标高为-80米,采空区水面标高为+104米左右,积水量约152300立方米。 (3)、平岗煤矿报废的三井,开采14#、15#煤层,开采最深标高为-30米,采空区水面标高为+300米左右,积水量约465700立方米。 (4)、平岗煤矿报废的四井,开采15#、23#、25#煤层,开采最深标高为-30米,采空区水面标高为+110米左右,积水量约1117100立方米。 (5)、平岗煤矿报废的南采区,开采22#、23#、25#、33#煤层,开采最深标高为-30米,采空区水面标高为+127米左右,积水量约120000方米。 (6)、平岗煤矿报废的五井二斜采区,开采1#、5#、6#煤层,开采最深标高为-70米,采空区水面标高为+107米左右,积水量约150000方米。 2、现生产采区采空区积水情况 (1)、二水平一采区:开采14#煤层,二水平一采区采空区只有一采区14#层右一采面采空区有积水,水面标高为-135米,水底标高为-142米左右,积水量约2600立方米。 (2)、二水平二采区:开采14#、15#煤层,现二水平二采区采空区只有二采区14#层右三、右四采面采空区有积水,水面标高分别为-110米,-152米左右,积水量约3600立方米。将来二水平二采区采空区-110米标高以下都将有积水。 (3)、东三采区14#右一采面水面标高为-90米,水底标高为-137米左右,积水量约67010立方米。 (4)东三采区14#右二采面水面标高为-98米,水底标高为-150米左右,积水量约92182立方米。 (5)东三采区里部14#右一采面水面标高为-98米,水底标高为-150米左右,积水量约13902立方米。 (6)下延采区14#左一采面采空区有积水,水面标高为-407米,水底标高为-420.5米,积水量约5775立方米。 (7)中部层采区暂时无积水区。 3、相邻矿井采空区积水情况 穆棱矿四井与平岗煤矿东三采区相邻,空区内有积水,水面标高为+300米,水底标高为-70米左右,积水量约1000000立方米,已留设防水煤柱。 4、积水钻孔情况 通过开采证实平岗煤矿生产采区内的钻孔未发现封闭不良而积水的钻孔,88-89年施工的钻孔封孔资料清楚,封孔情况良好 5、断层带含水、导水情况 通过开采证实平岗煤矿无含水层、生产采区内的断层带都不含水,也不导水 6、矿井井田范围内生产和报废小井的水患情况 见表 7、已知重点水患的措施落实情况 报废的穆棱矿四井与平岗煤矿东三采区相邻,空区内有积水,水面标高为+300米,水底标高为-70米左右,积水量约1000000立方米,已留设防水煤柱。 治理措施:对于积水区和积水钻孔,主要采取留设防水煤柱或打钻防水的治理措施。 空区积水情况调查表 表-1 序号 积水地点 水位标高(m) 水底标(m) 积水量(m3) 积水类型 与现生产关系 安全措施 备注 1 平岗煤矿一井 +144 +98 12520 采空区积水 不影响 2 平岗煤矿二井 +104 -80 152300 采空区积水 不影响 3 平岗煤矿三井 +300 -30 465700 采空区积水 不影响 4 平岗煤矿四井 +110 -30 1117100 采空区积水 不影响 5 平岗煤矿南采区 +127 -30 120000 采空区积水 不影响 6 平岗煤矿五井二斜 +107 -70 15000 采空区积水 不影响 7 二水平一采区 -132 -142 2600 采空区积水 不影响 8 二水平二采区 -110 -152 3600 采空区积水 不影响 9 穆棱矿四井与东三采区相邻 +300 -70 1000000 采空区积水 影响 留设防水煤柱 10 东三采区14#右一采面 -90 -137 67010 采空区积水 影响 留设防水煤柱 11 东三采区14#右二采面 -98 -150 92182 采空区积水 影响 留设防水煤柱 12 东三采区里部14#右一采面 -98 -150 13902 采空区积水 影响 留设防水煤柱 平岗煤矿积水区情况调查表1 矿别 序号 小井名称 开采煤层 积水量 与大井关系 备注 平 岗 煤 矿 1 张新井 15# 不详 与平岗煤矿三区相邻 已报废 2 力生力煤矿 14#、15# 不详 与平岗煤矿已报废南采区相邻 生产 3 宏达煤矿 14#、15# 不详 与平岗煤矿后石门采区相邻 生产 4 穆棱公司北山井 15#、23# 不详 与平岗煤矿北采区相邻 生产 5 南凤煤矿 5# 不详 不相连,相距上下500米 生产 6 铁达煤矿 23# 不详 不相连,平距3500米 生产 7 平岗煤矿公司一井 3# 不详 不相连,相距上下535米 已报废 8 平岗煤矿公司二井 5#、 不详 不相连,相距上下500米 已报废 9 平岗煤矿公司三井 1#、3# 不详 不相连,相距上下535米 已报废 10 三发煤矿 1# 不详 与平岗煤矿已报废五井二斜二段1#层采区,相邻 生产 平岗煤矿积水区情况调查表2 序号 积水地点 积水时间 积水性质 水面标高 底标高 积水量(m3) 备 注 1 五井三斜6#层小井 2000 采空区积水 +283 +270 19200 2 多经公司二井5、6层采空区 1998 采空区积水 不详 +359 150000以上 该采空区同其它层不连通,定有积水,但水面不详 3 五井三斜5#层右O采面 1993 采空区积水 +339 +324 33280 4 五井三斜5#层右一斜下采面 1993 采空区积水 +315.6 300 50400 5 五井三斜5#层右三斜下采面 1994 采空区积水 +306 295.2 32400 6 五井三段采区 2002 采空区积水 +90 -110 351276 五井三段+90标高以下都已积水 7 五井二段5#、6#采空区 1992 采空区积水 +105 -64 607200 五井二段+105标高以下都已积水 8 一井23#、25#层采空区 1980 采空区积水 +140 +80 40350 一井通过南采石门与南采区相连,连接处标高为+140 9 三井14#、15#层采空区 1980 采空区积水 +438 -27 467500 该采空区同其它层不连通,定有积水,预计水面标高已近井口门。 10 四井22#、23#、25#层采空区 1989 采空区积水 108.0 -21 127320 11 二井14#、15#层采空区 1994 采空区积水 110 -76 200000 12 穆棱矿四井采空区 1995 采空区积水 +330 -69 100万吨以上 该井井口门以下都已积水 13 二采区14#右三采面 2006 采空区积水 -152 -160 9500 14 二采区14#右四采面 2007 采空区积水 -154 -200 43500 序号 积水地点 积水时间 积水性质 水面标高 水底标高 积水量(m3) 备 注 15 二采区14#左三付下巷 2006 采空区积水 -104 -106 500 16 一采区14#右一采面 2002 采空区积水 -135 -142 26000 17 一采区14#右三付巷切下 2003 老巷积水 -162.8 -170.9 400 18 大湾沟22#层井采空区 2005 采空区积水 不详 不详 不详 该井无开采资料 19 平岗矿四井二斜15#层井 2000 采空区积水 +350 不详 10000 88-73钻孔位置即该井立井位置,其它资料不详 20 矿务局运销处平岗一井(1#层) 2001 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它层不连通,开采时涌水较大,定有积水,但积水情况不详。 21 平岗多经公司四井15#采空区 1995 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它井不连通,开采时涌水较大,定有积水,但积水情况不详。 22 穆棱矿北山二井22#、23#、25#层采空区 1998 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它井不连通,开采时涌水较大,定有积水,但积水情况不详。 23 东风井5#层采空区 1998 采空区积水 5#右O巷门子口 不详 50000以上 24 平岗多经公司五井四斜井3#层采空区 1998 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它层不连通,定有积水,但积水情况不详。 25 梨树煤炭公司平岗井33#层采空区 2002 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它层不连通,开采时涌水较大,定有积水,但积水情况不详。 26 张新井15#层采空区 2000 采空区积水 不详 不详 不详 该采空区同其它层不连通,开采时涌水较大,定有积水,但积水情况不详。 五、工程地质条件: (1)瓦斯:从平岗煤矿30年来的开采史看,在穆棱组和城子河组各可采煤层的浅部,即+100m标高以上,煤层中瓦斯含量较低,往深部瓦斯含量逐渐增大,该矿井为高瓦斯矿井,二水平14#煤层瓦斯绝对涌出量为42.6m3/min,相对涌出量36.4m3/t为高瓦斯煤层。 瓦斯因素已成为影响矿井生产的重要因素之一。瓦斯防治工作已成为矿井生产的重要工作。 (2)煤尘:区内各开采煤层煤尘都具有爆炸性,煤尘爆炸指数在20—60%之间。消防尘工作已成为保证矿井安全的重要工作之一。 (3)煤层自然发火倾向:区内各煤层无自燃然发火现象。 (4)地温:在平岗矿区的勘探中,勘探钻孔均未做井温测试。现平岗煤矿生产标高在+50~-300m之间,深度在350-650m间,地温在14°C-15°C。地温梯度变化不明显。 (5)煤层顶板岩性结构情况:平岗煤矿自1972年建矿以来,12个主要可采煤层都有不同程度地揭露,各个采掘巷道所见的各个煤层顶、底板岩性与原地质报告提供的资料基本相符。根据矿山生产资料,现将平岗煤矿各煤层顶、底板岩性、厚度、节理发育情况说明如下表: 各煤层顶、底板岩性情况表 煤层号 顶板岩性 底板岩性 顶板厚度(米) 节理发育情况 1# 凝灰砂岩 粉砂岩 0.4-1.8 不发育 3#上 细砂岩 粉砂岩 3.0-6.0 不发育 3#下 细砂岩 凝灰岩 0.3-3.0 不发育 5# 凝灰岩 粉砂岩 0.15-0.35 不发育 6# 细砂岩 粉砂岩 3.0-5.0 不发育 14# 粉砂岩 粉砂岩 3.0-8.0 较发育 15# 粉砂岩 粉砂岩 1.2-8.5 较发育 22# 砂页岩 粉砂岩 1.5-3.0 发育 23# 细砂岩 细砂岩 1.8-12.0 不发育 25# 页岩 粉砂岩 1.0-2.0 发育 32# 粉砂岩 粉砂岩 2.0-5.0 较发育 33# 粉砂岩 粉砂岩 3.0-4.0 较发育 35# 细砂岩 细砂岩 5.0-8.0 不发育 第三节 矿井瓦斯情况 一、煤层瓦斯情况及瓦斯涌出量情况 平岗煤矿为高瓦斯矿井,煤层透气性较差,透气性系数0.023~0.026m2/MPa2.d,钻孔流量衰减系数0.0243~0.1306d-1,煤的孔隙率为0.083 m3/m3,煤层抽放难易程度为可以~较难抽放煤层。 根据煤炭科学研究总院沈阳研究院对平岗下延采区14#左一巷测定煤层瓦斯压力7.2MPa,煤层瓦斯含量为15.93m3/t,14#煤层软分层厚度为0.1m,坚固性系数为0.31,同时平岗煤矿在下延石门揭煤处测定瓦斯压力为7.2MPa。2009年度瓦斯鉴定绝对量45.3m3/min,相对量为25.3m3/t,煤尘爆炸指数为19.1~53.1 %。 矿井瓦斯涌出量会随着开采深度的增加而增加,因此矿井在生产时应做好瓦斯检查工作,加强安全管理,预防瓦斯事故。(瓦斯等级鉴定批文见附件)。 表1-2-4 瓦斯等级鉴定结果 年度 瓦斯 二氧化碳 鉴定结果 绝对(m³/min) 相对(m³/t) 绝对(m³/min) 相对(m³/t) 2010 119.2 41.1 0.65 3.18 高瓦斯 矿井 二、历年突出灾害情况(无) 三、瓦斯参数情况 2009年度瓦斯鉴定绝对量45.3m3/min,相对量为25.3m3/t,煤尘爆炸指数为19.1~53.1 %。 2010年度瓦斯鉴定绝对量119.2m3/min,相对量为41.1m3/t,煤尘爆炸指数为19.1~53.1 %,高瓦斯矿井。 1、根据中国抚顺煤科院2009年10月提交的《平岗煤矿14#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》,矿井瓦斯参数详见下表。 煤与瓦突出鉴定成果表 测定煤层 煤的破坏类型 煤的坚固性系数(f) 瓦斯放散初速度(△P) 煤层的瓦斯压力(Mpa) 突出鉴定结论 14 Ⅲ 0.32 7.4 15.93 2、煤层可抽性综合评价 由于矿井瓦斯参数测定不全,未作钻孔瓦斯流量衰减系数、煤层透气性系数等测定工作,因此,在今后开采过程中应进行这项工作,以确定煤层进行预抽的可能性。 钻孔瓦斯流量衰减系数是表示钻孔瓦流量随时间延长而呈衰减变化的系数,其流量按负指数函数规律衰减,衰减系数越大,则表示抽放困难;衰减系数越小,则表示抽放容易 煤层瓦斯抽放难易程度分类表 指标 难易程度 钻孔流量衰减系数(a)(d-1) 煤层透气性系数(λ) (m2Mpa2d) 容易抽放 <0.003 >10 可以抽放 0.003—0.05 10—0.1 较难抽放 >0.05 <0.1 四、防治突出及瓦斯灾害防治情况 1、煤与瓦斯突出 根据中国矿业大学(北京)2007年10月提交的《鸡西平岗煤矿14#煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》的鉴定结论:平岗煤矿14煤层无煤与瓦斯突出危险性,故14煤层鉴定范围内可按无突出性进行管理,但14煤层深部及其它煤层未作煤与瓦斯突出鉴定,根据【2007】345号《关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见》中煤与瓦斯突出区域划分,平岗矿为具有煤与瓦斯突出区域,因此矿井前按突出煤层进行设计和管理。 2、煤的自燃倾向性 2006年经沈阳研究院对平岗煤矿各煤层进行自燃倾向性鉴定。测定结果:6#煤层挥发份33.03%,干煤吸氧量0.41ml/g,为自燃煤层。14#煤层挥发份29.11%,干煤吸氧量0.54ml/g,为自燃煤层。但该矿从开采至今,生产矿井各煤层均无自然发火史。虽然试验表明全区范围内煤尘无爆炸性,但该矿按煤与瓦斯突出矿井进行设计,矿井应该采取必要的防爆措施。 第四节 采区及区域概况 一、 采区及区域概况 1、采区范围:二水平采区可分为4个自然采区:下部采区、东一采区、东三采区、中部层采区。 ◆下部采区 1、下部采区范围:上部境界为F19断层、下部境界为F20断层和采矿证边界、右部为F30断层、左部至14#煤层0.7可采边界线。采区上部开采标高为-米,下部开采标高为-600,采区面积2011010平方米。 2、储量:下延采区可采煤层只有城子河组14#煤层,煤层厚度0.70~1.90米,容重1.39、采区资源/储量万吨、工业资源/储量万吨、可采储量储量万吨。 3开拓布置:暗斜井片盘开拓,开采程序为两翼由上至下开采。 ◆东一采区: 1、东一采区范围:上部境界为F19断层、下部境界为F30断层和采矿证边界、右部为F30断层、左部至一采区边界线。采区上部开采标高为-50米,下部开采标高为-350,采区面积1586510平方米。 2、储量: 东一采区可采煤层只有城子河组14#煤层,煤层厚度1.85~2.20米,平均2.0米,容重1.39、采区资源/储量万吨、工业资源储量万吨、可采储量储量万吨。 3开拓布置:暗斜井片盘开拓,开采程序为两翼由上至下开采。 ◆东三采区: 1、东三采区范围:东三采区上部境界为东三采区与穆棱矿四井采空区防水煤柱线、下部境界为F60断层、右部为F15断层、左部至F11A断层。采区上部开采标高为-110米,下部开采标高为-450,采区面积1271082平方米。 2、储量:可采煤层只有城子河组14#煤层,煤层厚度1.40~2.00米,平均煤厚1.60米,容重1.39、采区资源/储量338.39万吨、工业资源/储量325.45万吨、可采储量储量260.36万吨。 二、可采煤层情况 下部采区、东一采区、东三采区为单一煤层可采,可采煤层为14#煤层。 三、区域设计的通风系统情况 下部采区、东一采区由东风井担负通风任务,东三采区由西风井担负通风任务,采区均有独立的通风系统。 1、下部采区两入一回(两入:绞车道、皮带道,一回:回风道),有3个掘进队组(503队施工下延右三车场及反接风道、506队施工下延二段避灾硐室、103队施工下延右二高抽巷),一个采煤队:1207综采队(下延14#左一副)。总入风量:3033 m3/min,采区通风情况见下表: (1)掘进配风情况: 队组 施工地点 局扇 KW Q 设 M3/min Q 回 M3/min Q工 M3/min CH4 % 鉴定 绝对量M3/min 503 下延右三车场及反接风道 18.5×2/18.5×2 160 218 170 0.3 0.7 506 下延避灾硐室 18.5×2/18.5×2 140 240 195 0.1 0.2 103 下延右二高抽巷 18.5×2/18.5×2 160 282 221 0.5 1.4 (2)采煤配风情况 队组 施工 地点 风 量 m3/min 流 量 m3/min 回风 尾排 抽排 瓦斯 鉴定 设计 配风 回风 尾排 高位 仰角 下巷本层、 高抽巷 上巷本层 高抽巷 CH4% m3/min 1 2 0 7 下延采区14# 左一 1050 1148 712 436 139 39 40 0.7 2.4 32 65.9 11 17 (3)硐室配风情况 下延变电所:72m3/min,下延绞车:77m3/min,消防器材库:40m3/min, 抽排泵站:83 m3/min,配电点:58m3/min 2、东一采区两入两入一回(两入:绞车道、皮带道,一回:回风道),有3个掘进队组(503队施工下延右三车场及反接风道、506队施工下延二段避灾硐室、103队施工下延右二高抽巷),一个采煤队:1207综采队(下延14#左一副)。总入风量:3033 m3/min,采区通风情况见下表: 一回(两入:绞车道、皮带道,一回:回风道)东一采区:2个掘进队组(519队施工东一上部皮带道,101队施工东一上部右三回风巷),一个采煤队:1202综采队(东一14#右二)。总入风量:2636 m3/min,采区通风情况见下表: (1)掘进配风情况: 队组 施工地点 局扇 KW Q 设M3/min Q 回 M3/min Q工 M3/min CH4% 鉴定 绝对量M3/min 519 东一上部皮带道 18.5×2/18.5×2 200 260 215 0.3 0.8 101 东一上部右三回风巷 18.5×2/18.5×2 180 228 192 0.6 1.4 (2)采煤配风情况 队组 施工 地点 风 量 m3/min 流 量 m3/min 回风 尾排 抽排 瓦斯鉴定 设计 配风 回风 尾排 高位 下巷本层 仰角上巷本层 CH4% m3/min 1202 东一上部14#右二 1050 1195 842 352 139 39 40 0.7 1.7 25 51.8 3 10 (3)硐室配风情况 变电所:80m3/min、抽排泵站:60m3/min 3、东三采区:一入一回(两入:机柜合一,一回:回风道),有4个掘进队组(501、507、508、510),总入风量:2815 m3/min,采区通风情况见下表: (1)掘进配风情况 队组 施工地点 局扇KW Q 设 m3/min Q回 m3/min Q工 m3/min CH4% 鉴定 q绝 m3/min 501 东三中部左一切眼 30×2/30×2 240 336 290 0.5 1.7 507 东三中部左二回风巷 18.5×2/18.5×2 150 212 168 0.3 0.6 508 东三中部瓦斯专用巷 18.5×2/18.5×2 165 220 187 0.3 0.7 510 中部左一反接切眼 18.5×2/18.5×2 180 243 195 0.3 0.7 (2) 硐室配风情况: 泵站:48m3/min;变电所:71m3/min;配电点1 :35m3/min;配电点1个 :38m3/min 四、瓦斯情况及突出指标预测情况 平岗煤矿为高瓦斯矿井,煤层透气性较差,透气性系数0.023~0.026m2/MPa2.d,钻孔流量衰减系数0.0243~0.1306d-1,煤的孔隙率为0.083 m3/m3,煤层抽放难易程度为可以~较难抽放煤层。 根据煤炭科学研究总院沈阳研究院对平岗下延采区14#左一巷测定煤层瓦斯压力7.2MPa,煤层瓦斯含量为15.93m3/t,14#煤层软分层厚度为0.1m,坚固性系数为0.31,同时平岗煤矿在下延石门揭煤处测定瓦斯压力为7.2MPa。2010年度瓦斯鉴定绝对量119.2m3/min,相对量为41.1m3/t,煤尘爆炸指数为19.1~53.1 %。 第二章 煤与瓦斯突出情况及防治对策 第一节 煤与瓦斯突出危险性评估 一、突出危险性评估指标 我矿对各采区14#煤层的坚固性系数(f)、瓦斯放散初速度(△P)、煤层的瓦斯压力(Mpa)、煤的破坏类型等指标取样分析鉴定,各项指标均等于或超过煤层突出危险性指标的,14#煤层为突出煤层。 二、区域预测及煤与瓦斯突出危险性评估 煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析法、多指标综合预测法,严格按防突要求进行预测,并聘任有资质的单位进行煤层突出危险性鉴定。 煤层突出危险性单项临界指标值及预测情况 煤层 采区 煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 ΔP 煤的坚固性系数 f 煤层瓦斯 压力 P(MPa) 煤层瓦斯 含量 W(m3.t-1) 预测结论 14煤层 Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ ≥ 10 ≤ 0.5 ≥ 0.74 ≥8 下延 Ⅳ 15.93 0.32 7.4 突出 东一 Ⅳ 正在取样鉴定 东三 Ⅳ 正在取样鉴定 第二节 煤与瓦斯突出防治对策 根据我矿目前情况,对14#采煤分别进行分区域煤层突出危险性单项临界指标预测。防突工作正在有序进行,矿成立了防突科,配备专业技术人员、防突人员及检查设备。 采掘部署 针对防治煤与瓦斯突出工作提出了合理的采掘部署,队设计或已有开拓开采巷道布置、开采顺序、回采工作面开采方式等作出调整。在可能的情况下,首先开采解放层、在15#煤层中施工低抽巷、穿层钻孔等防突措施。 二、突出危险性预测 突出危险性预测采取区域和局部方法预测。区域突出危险性预测有两项指标:煤层瓦斯压力和瓦斯含量;局部突出危险性预测方法有:钻屑指标法、复合指标法、R值指标法。 三、防治防突措施 区域突出措施采用穿层钻孔和顺层钻孔;局部防突措施顺层钻孔,严格执行防突规定。 四、防突措施效果检验 1、区域防突措施效果检验:采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时,以预抽区域的煤层残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量为主要指标或其他经试验(应符合本规定第四十二条要求的程序)证实有效的指标和方法进行措施效果检验。其中,在采用残余瓦斯压力或者残余瓦斯含量指标对穿层钻孔、顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽石门揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时,必须依据实际的直接测定值,其他方式的预抽煤层瓦斯区域防突措施可采用直接测定值或根据预抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等参数间接计算的残余瓦斯含量值。在确定前可以按照如下指标进行评判:可采用残余瓦斯压力指标进行检验,如果没有或者缺少残余瓦斯压力资料,也可根据残余瓦斯含量进行检验,并且煤层残余瓦斯压力小于074mpa或残余瓦斯含量小于8m3/t的预抽区域无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效;也可以采用钻屑瓦斯解吸指标对穿层钻孔预抽石门揭煤揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验,如果所有实测的指标值均小于表4的临界值则为无突出危险区,否则,即为突出危险区,预抽防突效果无效。 2、工作面防突措施效果检验:在实施钻孔法防突措施效果检验时,分布在工作面各部位的检验钻孔应当布置于所在部位防突措施钻孔密度相对较小、孔间距相对较大的位置,并远离周围的各防突措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持措施钻孔或尽可能与周围各防突措施钻孔保持等距离。在地质构造复杂地带应根据情况适当增加检验钻孔。 工作面防突措施效果检验包括以下两部分内容: (1、)检查所实施的工作面防突措施是否达到了设计要求和满足有关的规章、标准等,并了解、收集工作面及实施措施的相关情况、突出预兆等(包括喷孔、卡钻等),作为措施效果检验报告的内容之一,用于综合分析、判断; (2、)各检验指标的测定情况及主要数据。 以石门和其他揭煤工作面进行防突措施效果检验时,应当选择本规定第七十一条所列的钻屑瓦斯解吸指标法或其他经试验证实有效的方法,但所有用钻孔方式检验的方法中检验孔数均不得少于5个,分别位于石门的上部、中部、下部和两侧。 如检验结果的各项指标都在该煤层突出危险临界值以下,且未发现其他异常情况,则措施有效;反之,判定为措施无效。 煤巷掘进工作面执行防突措施后,应当选择本规定第七十四条所列的方法进行措施效果检验。检验孔应不少于3个,深度应当小于或等于防突措施钻孔。 如果煤巷掘进工作面措施效果检验指标均小于指标临界值,且未发现其他异常情况,则措施有效;否则,判定为措施无效。 当检验结果措施有效时,若检验孔与防突措施钻孔向巷道掘进方向的投影长度(简称投影孔深)相等,则可在留足防突措施超前距并采取安全防护措施的条件下掘进。 对采煤工作面防突措施效果的检验应当参照采煤工作面突出危险性预测的方法和指标实施。但应当沿采煤工作面每隔壁10-15m布置一个检验钻孔,深度应当小于或等于防突措施钻孔。 如果采煤工作面检验指标均小于指标临界值,且未发现其他异常情况,则措施有效;否则,判定为措施无效。 检验结果措施有效时,若检验孔与防突措施钻孔深度相等,则可在留足防突措施超前距(见本规定第六十条)并采取安全防护措施的条件下回采。当检验孔的深度小于防突措施钻孔时,欧式孔则应当在留足所需的防突措施超前距并同时保留有2m检验孔超前距的条件下,采取安全防护措施后实施回采作业。 五、安全防护措施 有突出煤层的采区必须设置采区避难所。避难所的位置应当根据实际情况确定。 避难所应当符合下列要求: (一)避难所设置向外开启的隔离门,隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m ,深度满足扩散通风的要求,长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定,但至少能满足15人避难,且每人使用面积不得少于0.5m2。避难所内支护保持良好,并设有与矿(井)调度室直通的电话; (二)避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施,每人供风量不得少于0.3m3/min 。如果用压缩空气供风时,设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴; (三)避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。 在突出煤层的石门揭煤和煤巷掘进工作面进风侧,必须设置至少2道牢固可靠的反向风门。风门之间的距离不得小于4m。 反向风门距工作面的距离和反向风门的组数,应当根据掘进工作面的通风系统和预计的突出强度确定,但反向风门距工作面回风巷不得小于10m ,与工作面的最近距离一般不得小于70m,如小于70m时应设置至少3道反向风门。反向风门墙垛可用砖、料石或混凝土砌筑,嵌入巷 道周边岩石的深度可根据岩石的性质确定,但不得小于0.2m;墙垛厚度不得小于0.8m。 在煤巷构筑反向风门时,风门墙体四周必须掏槽,掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。通过反向风门墙垛的风筒、水沟、刮板输送机道等,必须设有逆向隔断装置。 人员进入工作面时必须把反向风门打开、顶牢。工作面爆破和无人时,反向风门必须关闭。 为降低爆破诱发突出的强度,可根据情况在炮掘工作面安设挡栏。挡栏可通知金属、矸石或木垛等构成。金属挡栏一般是由槽钢排列成的方格框架,框架中槽钢的间隔为0.4m,槽钢彼此用卡环固定,使用时在迎工作面的框架上再铺上金属网,然后用木支柱将框架撑成45的斜面。一组挡栏通常由两架组成,间距为6--8m。可根据预计的突出强度在设计中确定挡栏距工作面的距离。 井巷揭穿突出煤层和突出煤层的炮掘、炮采工作面必须采取远距离爆破安全防护措施。石门揭煤采用远距离爆破时,必须制定包括爆破地点、避灾路线及停电、撤人和警戒范围等的专项措施。 煤巷掘进工作面采用远距离爆破时,爆破地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内,爆破地点距工作面的距离由矿技术负责人根据曾经发生的最大突出强度等具体情况确定,但不得小于300 m;采煤工作面爆破地点到工作面的距离由矿技术负责人根据具体情况确定,但不得小于100m 。 远距离爆破时,回风系统必须停电、撤人。爆破后进入工作面检查的时间由矿技术负责人根据情况确定,但不得少于30min 。 煤巷掘进工作面采用远距离爆破时,爆破地点必须设在进风侧反向风门之外的全风压通风的新鲜风流中或避难所内?? |
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