煤矿石门揭煤防突专项设计Word文档下载推荐.docx

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1.65m。

矿井划分一个水平、五个采区，水平标高为：

+1252m。

首采区布置在7号煤层之中，以一个采区、一个炮采工作面达到设计能力。

矿井采用中央对角抽出式通风，工作面采用走向长壁后退式开采，全部垮落法管理顶板。

矿井瓦斯等级经鉴定历年为低瓦斯矿井，7、8、9、10号煤层自燃倾向性均为Ⅲ级，属不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。

经有资质的部门鉴定，本矿7号煤层+1248米标高以上、8号煤层+1228米标高以上、9号煤层+1214米标高以上、10号煤层+1205米标高以上均无煤与瓦斯突出危险。

首采区范围开采的各煤层均在鉴定标高以上，属非突出区域。

矿井目前首采区范围开采的各煤层均在鉴定标高以上，属非突出区域，但必须做好区域性验证，因此在巷道石门揭煤过程中必须严格按照《防突规定》上的要求进行区域性预测。

如果区域性验证结果具有突出危险性必须采取区域性防突措施，如果区域性验证结果无突出危险性，可不采用区域性防突措施，但必须做好局部防突措施和安全防护措施，并对采掘工作面都要进行预测预报。

一、石门揭煤区域煤层、瓦斯、地质构造及巷道布置情况：

（一）石门揭煤区域煤层情况：

1、含煤性

矿井范围内含煤地层为二叠系上统龙潭组，含煤12～18层，其中可采煤层5层，含煤系数为3.8%。

2、可采及局部可采煤层

矿区可采煤层为7、8、9、10、14煤层，由上到下叙述如下：

（1）7煤层：

位于龙潭组第二段（P3l2）上部。

见煤点6个（钻孔见煤点3个），可采点6个，厚1.20～3.88m，平均1.77m，厚度较稳定。

煤层结构较简单，一般含夹石0～2层，多为黑色泥岩，夹石厚0.04～0.38m。

（2）8煤层：

位于龙潭组第二段（P3l2）中部。

见煤点8个（钻孔见煤点3个），煤层厚0.49～2.55m，平均1.56m，除矿界外3号孔断薄为0.49m外，其余7个点均可采，厚度较稳定。

结构较简单，局部含0.10m泥岩或炭质泥岩夹石1层。

（3）9煤层：

位于龙潭组第二段（P3l2）下部。

见煤点7个（钻孔见煤点3个），可采点7个，煤层厚0.93～1.92m，平均1.48m，厚度较稳定。

煤层结构较简单，夹石0～1层，多为黑色泥岩或炭质泥岩，夹石厚约0.05～0.29m。

（4）10煤层：

位于龙潭组第二段（P3l2）近底部。

见煤点8个（钻孔见煤点3个），煤层厚0.77～1.94m，平均厚1.11m，除矿界外6号孔为0.77m不可采外，其余7个点均可采，厚度较稳定。

煤层结构较简单，含夹石1～2层，多为泥岩，夹石厚0.05～0.10m。

（5）14煤层：

位于龙潭组第一段（P3l1）中部。

见煤点8个（钻孔见煤点3个），可采点8个，煤层厚度0.98—1.23m，平均1.09m，厚度较稳定。

结构较简单，含夹石0—1层，多为泥岩，夹石厚0.15—0.20m。

综上所述，7、8、9、10、14煤层结构较简单，厚度及层位较稳定，煤层稳定类型属较稳定型煤层。

可采煤层特征详见表1-2。

表1-2可采煤层特征表

煤层

名称

煤层厚度

夹矸

间距

顶板

底板

结构

稳定性

倾角

最小

（m）

最大

平均

7

1.20

3.88

1.77

0～2

17

粉砂岩

泥岩

较简单

较稳定

16°

8

0.49

2.55

1.56

1

18

9

0.93

1.92

1.48

0～1

灰岩、粉砂岩

10

0.77

1.94

1.11

1～2

75

14

0.98

1.23

1.09

泥岩或

（二）石门揭煤区域瓦斯情况：

1、矿井瓦斯

根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字[2007]517号）“对贵阳市煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，贵阳市清镇市流长乡金利煤矿绝对瓦斯涌出量0.68m3/min，相对瓦斯涌出量3.67m3/t，荆红煤矿关闭。

根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字[2008]1540号）“对贵阳市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，贵阳市清镇市流长乡金利煤矿绝对瓦斯涌出量0.67m3/min，相对瓦斯涌出量9.05m3/t。

根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤行管字[2009]517号）“对贵阳市煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复”，贵阳市清镇市流长乡金利煤矿绝对瓦斯涌出量0.68m3/min，相对瓦斯涌出量3.67m3/t。

根据贵州省煤炭管理局文件（黔能源发[2010]835号）关于贵阳市工业和信息化委员会《关于审批贵阳市2010年度煤矿瓦斯等级鉴定报告的请示》的批复”，矿井属于低瓦斯，煤尘无爆炸性、煤层自然倾向性位三类，属于不易自然煤层。

矿井瓦斯等级为低瓦斯矿井。

本矿2007年～2010年瓦斯等级鉴定结果见表1-5。

表1-52007～2010年瓦斯等级鉴定结果表

序号

年度

煤矿名称

相对瓦斯涌出量（m3/t）

绝对瓦斯涌出量（m3/min）

矿井瓦斯等级

2007年度

金利煤矿

3.67

0.68

低瓦斯矿井

2

2008年度

9.05

0.67

3

2010年度

1.39

2、煤尘爆炸性

该矿共有5层可采煤层，煤层编号从上往下依次为7、8、9、10、14。

根据贵州省煤田地质局实验室2008年4月17日出具的煤尘爆炸性鉴定报告，7、8、9、10号煤层的煤尘没有爆炸性。

根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月2日出具的煤尘爆炸性鉴定报告，14号煤层的煤尘没有爆炸性。

矿各煤层无煤尘爆炸性，在建设期间矿井未发生煤尘爆炸事故。

3、煤的自燃性

根据贵州省煤田地质局实验室2008年4月17日出具的煤炭自燃发火倾向性鉴定报告，7、8、9、10号煤层属Ⅲ类不易自燃煤层。

根据贵州省煤田地质局实验室2010年8月2日出具的煤炭自燃发火倾向性鉴定报告，14号煤层属Ⅲ类不易自燃煤层。

矿井在建设过程中未发生煤层自燃现象。

4、煤与瓦斯突出危险性

根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、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煤与瓦斯突出防治工作的意见”，清镇市流长乡金利煤矿在该文件划定为煤与瓦斯突出区域内。

根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤生产字［2008］472号）《关于贵阳市煤炭局<

关于我市福星、新桥等六家煤矿煤与瓦斯突出鉴定结果上报备案的报告>

的批复》：

金利煤矿在鉴定开采标高+1248m以上范围内的7号煤层无突出危险；

鉴定标高+1228m以上范围内的8号煤层无突出危险；

鉴定标高+1214m以上范围内的9号煤层无突出危险；

鉴定标高1205m以上范围内的10号煤层无突出危险。

矿界范围内7号煤层最低开采标高为+1200m；

8号煤层最低开采标高为+1183m；

9号煤层最低开采标高为+1165m；

10号煤层最低开采标高为+1155m；

14煤层未作煤与瓦斯突出危险性鉴定。

该矿共5层可采煤层，煤层编号自上而下依次为7、8、9、10、14号煤层，7号煤层下距8号煤层17m，8号煤层下距9号煤层18m，9号煤层下距10号煤层10m，10号煤层下距14号煤层75m，划分为上、下二个煤组，7、8、9、10煤层划分为上煤组联合布置开采，14号煤层划分为下煤组单独布置开采。

全矿井按一个水平上下煤组划分为5个采区，水平标高为+1252m。

一采区联合布置开采+1252m标高以上的7、8、9、10号煤层，均处于7、8、9、10号煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定标高以上。

矿井在建设期间按要求进行设计和管理，未发生重大瓦斯事故。

（三）石门揭煤区域地层、地质构造

1、地层

矿区及周边出露地层由老到新有：

二叠系中统茅口组（P2m）、上统峨嵋山玄武岩组（P3β）、龙潭组（P3l）、长兴组（P3c），三叠系下统夜郎组（T1y），第四系（Q）。

分述如下：

（1）二叠系中统茅口组（P2m）

岩性为浅灰、灰色灰岩，细晶结构，厚层状，含少量燧石结核，顶部富产蜓类动物化石。

出露于井田外，厚度约200m。

（2）二叠系上统峨嵋山玄武岩组（P3β）

出露于井田外。

岩性为绿、灰黑色致密块状玄武岩，具豆状、气孔状构造，二组交角70°

的垂直节理发育，顶部为灰黑色硅质灰岩，厚20～60m，一般厚40m左右。

假整合于茅口组地层之上。

（3）二叠系上统龙潭组（P3l）

出露于区内，为本区含煤地层，属海陆交互相沉积。

主要由浅灰、灰、深灰色薄层状细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩，夹中厚层状灰岩、燧石灰岩、泥质灰岩。

含煤12～18层，其中组内可采煤层5层，位于龙潭组中部及下部，含腕足类及瓣鳃类动物化石，产大量植物及植物根部化石。

井田内本组厚270～300m，平均288.87m。

与下伏地层呈假整合接触。

（4）二叠系上统长兴组（P3c）

以滨海相沉积为主，上部和下部为厚约20m深灰色中厚层～厚层状细晶燧石灰岩，顶部为1～3m薄层状硅质灰岩与粘土岩互层，中部为深灰色薄层状粉砂岩，组厚43.99～55.79m，一般厚50m。

与下伏地层呈整合接触。

（5）三叠系下统夜郎组（T1y）

由灰绿、黄绿、紫灰色泥岩、钙质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩及灰、浅灰色灰岩、泥质灰岩等组成，产克氏蛤等动物化石。

根据岩性组合分为沙堡湾段、玉龙山段、九级滩段。

1）沙堡湾段（T1y1）：

岩性为灰、灰黄、灰绿色，薄层状泥岩、钙质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩，上部夹泥质灰岩薄层，下部为泥质灰岩与泥岩互层，含黄铁矿结核，产克氏蛤等动物化石。

本段厚21～30m，一般厚25m。

2）玉龙山段（T1y2）：

出露于井田外，岩性主要为灰色薄层状～中厚层状灰岩，具缝合线构造，上部夹鲕粒灰岩，下部夹浅灰色泥质灰岩，底部夹钙质泥岩薄层，含瓣腮类动物化石。

本段厚约300m。

（6）第四系（Q）

主要分布于井田南部，为灰、褐灰、黄灰色粉质土、砂质土、砾石等，厚约0～12m。

与下伏地层呈不整合接触。

2、地质构造

矿井位于马场向斜南东翼北段，区内地层呈北东～南西走向，倾向北西，倾角11～25°

，一般16°

左右，局部产状有起伏性变化。

地表发现断层1条（F1），未发现次一级褶曲，构造形态总体为单斜构造。

F1断层位于井田西部，呈NNE—SSW走向，延伸长度大于600m，区内延伸长度350m，倾向南东，地表出露较清楚，切割井田西部边界附近8、9、10、14煤层，地层断距约10—20m，为推测正断层。

综上，井田总体为单斜构造，地层产状局部有起伏性变化，发育断层1条，未发现褶曲，区内构造复杂程度属中等类型。

二、建立安全可靠的独立通风系统以及加强控制通风风流设施的措施

1、建立完善、可靠的通风系统。

按照“缩短通风流程、扩大通风断面、减少通风阻力、增加通风能力、提高抗灾能力”的原则，优化井下通风系统，做到网络简单、风流稳定、系统可靠、风量充足、风速风质符合要求。

切实保证矿井总风量富余系数应当在1.8以上。

矿井井下通风系统还应该做到以下几点：

1）井巷揭穿突出煤层前，必须具有独立、可靠地通风系统；

2）突出矿井、有突出煤层的采区、突出煤层的工作面都必须要具有独立的回风系统。

采区回风巷是专用回风巷。

3）在突出矿井中严禁任何两个采掘工作面之间串联通风；

4）煤与瓦斯突出采掘工作面的回风侧不得安设调节风量的设施。

容易自燃的煤层采煤工作面需要安设调节风量的设施，必须经过煤矿技术负责人批准。

5）必须在采区回风巷道和总回风巷道安设高低浓度甲烷传感器。

6）严禁在井下安设辅助通风机；

7）突出煤层掘进工作面必须采用压入式进行通风。

三、控制突出煤层层位、准确确定安全岩柱厚度的措施，测定瓦斯压力的钻孔等工程布置、实施方案

1、控制方法：

在石门掘进至距离煤层最小法向距离10米前，应当至少打2个穿透煤层全厚且顶（底）板不小于0.5米的前探取芯钻孔，并详细记录岩芯资料。

当需要测定瓦斯压力的时候，前探钻孔可作为测定钻孔；

如果二者不能共用时候，则测定钻孔应布置在该区域各钻孔见煤点间距最大的位置。

在地质构造复杂、岩石破碎的区域，石门揭煤工作面掘进至距离煤层最小法向距离20米前必须布置一定数量的前探钻孔，以保证确切掌握煤层厚度、倾角变化、地质构造和瓦斯情况。

也可用物探等手段探测煤层的层位、赋存形态和底（顶）板岩性致密性等情况。

2、测定瓦斯压力的方法：

测定瓦斯压力采用TWY突出测定仪进行测定。

3、岩芯资料的记录：

岩芯资料的记录包括岩石的性质、结构、致密性等情况。

4、超前前探钻孔的起始点位置：

该石门掘进的超前前探钻孔的起始点位置从该掘进开门20米处开始前探。

前探起始点位置如下图所示：

8m

起始点位置

20m

前探起始点位置从巷道开门向内20米处开始，与原巷道成23度的夹角，切实保证起始点的位置距离原巷道的法向距离不得大于10米，其法向距离为8米。

5、取芯和测定瓦斯压力钻孔的布置如下图：

0.5m

8号煤层

7号煤层

0.5m

四、两个“四位一体”综合防突措施

石门巷道揭煤必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》上的要求，坚持两个“四位一体”的综合防突措施。

顺序为：

（一）先进行石门揭煤区域性预测（分为开拓前区域性预测和开拓后区域性预测）

1、区域预测一般根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行，也可以采用其他经试验证实有效的方法。

根据煤层瓦斯压力或者瓦斯含量进行区域预测的临界值应当由具有突出危险性鉴定资质的单位试验考察。

在试验前和应用前应当由煤矿企业技术负责人批准。

区域预测新方法的研究试验应当由具有突出危险性鉴定资质的单位进行。

2、根据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的区域预测方法应当按照下列要求进行；

1）煤层瓦斯风化带为无突出危险区域；

2）根据己开采区域确切掌握的煤层赋存特征、地质构造条件、突出分布的规律和对预测区域煤层地质构造的探测、预测结果，采用瓦斯地质分析的方法划分出突出危险区域。

当突出点及具有明显突出预兆的位置分布与构造有直接关系时，则根据上部区域突出点及具有明显突出预兆的位置分布与地质构造的关系确定构造线两侧突出区边缘到构造线的最远距离，并根据下部区域的地质构造分布划分出下部区域构造线两侧的突出危险区；

否则，在同一地质单元内，突出点及具有明显突出预兆的位置以上20m（埋深）及以下的范围为突出危险区域。

3、采用开拓后区域预测时，应当符合下列要求:

（1）预测所主要依据的煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数应为井下实测数据；

（2）测定煤层瓦斯压力、瓦斯含量等参数的测试点在不同地质单元内根据其范围、地质复杂程度等实际情况和条件分别布置;

同一地质单元内沿煤层走向布置测试点不少于2个，沿倾向不少于3个，并有测试点位于埋深最大的开拓工程部位。

（3）在揭煤前沿煤层至少打三个孔，进行测定煤层瓦斯压力及煤层瓦斯含量，按表3－2－1区域预测的临界值，判断煤层的突出危险性。

在向其它采区开拓时，按上述方法在石门处对煤层进行突出危险性区域预测。

表3-2-1根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值

区域类别

瓦斯压力p

瓦斯含量w

（m3/t）

无突出危险区

<

0.74

在以上区域预测的临界值达到或超过时，为突出危险区

对不同标高的煤层区域判断其突出危险性，经区域预测为突出危险的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。

经区域预测为无突出危险的煤层进行采区准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。

（三）区域性防突措施

预测结果分为两个：

1、预测结果为无危险区域，那么接下来在石门揭煤和每掘进10—50米进行区域性验证，区域性验证也就是工作面防突措施的预测预报工作。

2、、预测结果为危险区域，那么接下来，就必须采区区域性防突措施，采区瓦斯抽放的办法进行，对揭穿煤层区域的瓦斯进行抽放，采用穿层钻孔预抽石门揭煤区域的瓦斯。

穿层钻孔预抽石门（含立、斜井等）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施应当在揭煤工作面距煤层的最小法向距7m以前实施（在构造破坏带应适当加大距离）。

钻孔的最小控制范围是；

石门和立井、斜井揭煤处巷道轮廓线外12m（急倾斜煤层底部或下帮6m），同时还应当保证控制范围的外边缘到巷道轮廓线（包括预计前方揭煤段巷道的轮廓线）的最小距离不小于5m，且当钻孔不能一次穿透煤层全厚时，应当保持煤孔最小超前距15m。

如下图:

3、预抽钻孔其它要求

（1）预抽瓦斯钻孔封堵必须严密。

穿层钻孔的封孔段长度不得小于5m，顺层钻孔的封孔段长度不得小于8m。

（2）应当做好每个钻孔施工参数的记录及抽采参数的测定。

钻孔孔口抽采负压不得小于13kPa。

预抽瓦斯浓度低于30%时，应当采取改进封孔的措施，以提高封孔质量。

（三）区域措施效果检验

执行煤层区域措施后，对煤层的突出危险性，需进行区域措施效果检验，确定措施有无效果，以采取对应措施。

开采保护层的保护效果检验主要采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量、顶底板位移量及其他经试验方法。

1、当采用残余瓦斯压力、残余瓦斯含量检验时，应当根据实测的最大残余瓦斯压力或者最大残余瓦斯含量按上第二节第3条的方法对预计被保护区域的保护效果进行判断。

若检验结果仍为突出危险区，保护效果为无效。

2、采用预抽煤层瓦斯区域防突措施时，应当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（应符合上第二节第1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（斜井）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。

对穿层钻孔预抽石门（斜井）揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施也可以参照第四章第五节的方法采用钻屑瓦斯解吸指标进行措施效果检验。

检验期间还应当观察、记录在煤层中进行钻孔等作业时发生的喷孔、顶钻及其他突出预兆。

3、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，应当根据经试验考察（应符合第二节第1条要求的程序）确定的临界值进行评判。

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0.74MPa或残余瓦斯含量小于加8m3/t的预抽区域为无突出危险区，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、斜巷等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4-2-2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。

但若检验期间在煤层中进行钻孔等作业时发现了喷孔、顶钻及其他明显突出预兆时，发生明显突出预兆的位置周围半径100m内的预抽区域判定为措施无效，所在区域煤层仍属突出危险区。

当采用煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量的直接测定值进行检验时，若任何一个检验测试点的指标测定值达到或超过了有突出危险的临界值而判定为预抽防突效果无效时，则此检验测试点周围半径100m内的预抽区域均判定为预抽防突效果无效，即为突出危险区。

4、对预抽煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，均应当首先分析、检查预抽区域内钻孔的分布等是否符合设计要求，不符合设计要求的，不予检验。

5、采用直接测定煤层残余瓦斯压力或残余瓦斯含量等参数进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求：

1）对穿层钻孔或顺层钻孔预抽区段煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若区段宽度（两侧回采巷道间距加回采巷道外侧控制范围）未超过120m，以及对预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时若回采工作面长度未超120m，则沿回采工作面推进方向每间隔30~50m至少布置1个检验测试点；

若预抽区段煤层瓦斯区域防突措施的区段宽度或预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施的回采工作面长度大于120m时，则在回采工作面推进方向每间隔30~50m，至少沿工作面方向布置2个检验测试点。

当预抽区段煤层瓦斯的钻孔在回采区域和煤巷条带的布置方式或参数不同时，按照预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施和穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施的检验要求分别进行检验；

2）对穿层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔30~50m至少布置1个检验测试点；

3）对穿层钻孔预抽石门、斜井等揭煤区域煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，至少布置4个检验测试点，分别位于要求预抽区域内的上部、中部和两侧，并且至少有1个检验测试点位于要求预抽区域内距边缘不大于2m的范围；

见下图3-4-1

4）对顺层钻孔预抽煤巷条带煤层瓦斯区域防突措施进行检验时，在煤巷条带每间隔20~30m至少布置1个检验测试点，且每个检验区域不得少于3个检验测试点:

5）各检验测试点应布置于所在部位钻孔密度较小、孔间距较大、预抽时间较短的位置，尽可能远离测试点周围的各预抽钻孔或尽可能与周围预抽钻孔保持等距离，且避开采掘巷道的排放范围和工作面的预抽超前距。

在地质构造复杂区域适当增加检验测点。

6、采用间接计算的残余瓦斯含量进行预抽煤层瓦斯区域措施效果检验时，应当符合下列要求；

1）当预抽区域内钻孔的间距和预抽时间差别较大时，根据孔间距和预抽时间划分评价单元分别计算检验指标；

2）若预抽钻孔控制边缘外侧为未采动煤体，在计算检验指标时根据不同煤层的透气性及钻孔在不同预抽时间的影响范围等情况，在钻孔控制范围边缘外