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1、煤矿采煤工作面消突目 录1 矿井及工作面概况21.1 矿井概况21.2 工作面概况72 110101采煤工作面防突措施92.1 区域综合防突措施92.2 局部综合防突措施152.3 工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录173 110101采煤工作面消突评价实施方案制定223.1 110101采煤工作面消突评价的必要性223.2 消突评价实施方案制定过程234 110101采煤工作面消突评价264.1 消突评价方法及指标264.2 残余瓦斯压力测定284.3 间接法测定314.4 工作面瓦斯抽排效果检验324.5 消突效果评价分析334.6 结论345 其他要求35前 言对于煤矿而言,安全开采
2、是建设安全、高效现代化矿井的前提,也是提高经济效益的根本途径,为了确保矿井的安全生产,工作面采掘前必须进行突出危险性评价。开展工作面采掘前消突评价现已纳入国家法律法规要求,同时开展工作面消突评价为完善矿井消突措施提供了科学依据,因此,对矿井采掘工作面进行消突评价是十分必要的且具有重要的现实意义。柏坪煤矿位于盘县柏果镇团结村境内,2005年开始建设,设计生产能力为15万t/a。2008年3月通过15万t/a生产规模的竣工验收。且获得相关证照,为“六证”齐全的生产矿井,矿井服务年限29.6年。准许开采煤层9层(M1、M5、M6、M9、M10、M12、M17、M18、M19号煤层),均为急倾斜中厚煤
3、层,煤层赋存较稳定,构造属中等类型,目前开采的煤层为1#煤层。柏坪煤矿未发生过煤与瓦斯突出现象,但是,该矿相邻的周边矿井月亮田煤矿在开采M10、M18煤层的过程中,曾发生过煤与瓦斯突出动力现象。而且,根据黔安监管办字2007345号文关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见,盘县地区划定为煤与瓦斯突出区域,矿区内各煤层未进行鉴定前,均有煤与瓦斯突出的可能性。因此,矿井内各煤层在未鉴定为无突出危险煤层之前,必须按突出煤层进行设计和管理。110101采煤工作面为柏坪煤矿一采区1号煤层首采工作面,工作面走向长400m,倾向长80m,煤层平均厚度1.8,倾角55.0。现110101采煤工作面已形
4、成,在该采面运输顺槽每隔5.0m孔间距施工1个本煤层顺层预抽钻孔,对110101采煤工作面回采范围内煤层实施了区域防突措施。实施区域预抽防突措施的效果是否满足消突的要求,根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局下发的防治煤与瓦斯突出规定、煤矿瓦斯抽采基本指标中的有关规定,应对实施防突措施的区域进行消突效果验证和考察。为此矿井组织相关工程技术人员对110101采煤工作面采区区域防突措施后的效果进行消突评价研究,为矿井的安全生产提供消突效果检验参数及生产指导依据。本次评价工作遵循的依据是:1、煤矿安全规程,国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,2010年;2、防治煤与瓦斯突出规定,
5、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局,2009年;3、煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ1026-2006);4、预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法(MT 1037-2007)。1 矿井及工作面概况1.1 矿井概况1.1.1 交通位置盘县柏坪煤矿位于盘县西北部柏果镇境内。距柏果火车站2.5Km,距盘县政府所在地红果镇50Km,距六盘水市90Km,距贵州省省会贵阳市366Km,距云南省省会350Km。两水(两河六盘水)公路从井田西部界外通过。地理坐标为: 东经10430181043109;北纬255844255938。交通运输便利。1.1.2 矿井开采现状目前正在生产过程中,
6、主要可采煤层有1#、6#、10#煤层。目前仅开采1#煤层,现布置1个回采工作面:110101回采工作面;一个掘进工作面:110104运输巷。1.1.3 矿井地质概况1.1.3.1 地层井田及外围出露地层由老至新为:上二叠统峨嵋山玄武岩组(P3),上二叠统龙潭组(P3l),下三叠统飞仙关组(T1f)及第四系(Q),现自下而上分述如下:(1)上二叠统峨嵋山玄武岩组(P3):本组为一套岩性较复杂的火山岩组。下部为暗灰色、灰黑色玄武岩。上部为灰绿、淡紫色玄武质凝灰岩,含白色、淡紫色、浅黄色等火山碎屑。厚度不详。(2)上二叠统龙潭组(P3L):受F25断层影响地面仅出露上段。由泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、
7、细砂岩及煤层组成。富含带羊齿、大羽羊齿、细羊齿、鳞木等植物化石。含少量腕足类及腹足类动物化石。含煤50余层,含煤系数9.0%。含可采煤层M1、M5、M6、M9、M10、M12、M17、M18、M19等九层,该组总厚度289米。根据岩性组合可分下、中、上三段:1)上二叠统龙潭组下段(P3l1):凝灰岩顶界至24号煤顶界,厚度61米。以灰色、灰黑色薄至中厚层状粉砂岩、泥岩为主,次为灰色细砂岩、粉砂质泥岩。泥岩中富含黄铁矿结核。2)上二叠统龙潭组中段(P3l2):24号煤层顶界至M12号煤层顶界,厚度129米。以灰至深灰色粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩为主,次为细砂岩。含丰富的植物化石和少许动物化石。含可
8、采及局部可采煤层4层,即M12、M17、M18、M19,其它煤层对比困难。3)上二叠统龙潭组上段(P3l3):12号煤层顶界至1号煤顶界,厚度99米。灰至灰绿色粉砂岩、细砂岩,夹深灰色粉砂质泥岩及薄层泥岩。含腕足类、瓣鳃类、腹足类、头足类及介形虫动物化石,亦含丰富的植物化石。含可采及局部可采煤层5层,其中M1、M5、M6、M9、M10煤层可以对比,其它煤层对比不可靠。(3)下三叠统飞仙关组(T1f):出露于井田大部,厚563米,分上、下两段。1)飞仙关组下段(T1f1):厚度151米。上部为灰绿色薄至中厚层状细砂岩,其顶部夹暗紫色细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩;下部为灰绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩。1
9、号煤顶板含腕足类、瓣鳃类动物化石。2)飞仙关组上段(T1f2)上段(T1f2):厚度412米。按岩性分五个亚段。A第一亚段(T1f2-1)厚度74米。以紫色泥岩为主,夹粉砂岩及泥质粉砂岩。B第二亚段(T1f2-2)厚度60米。以紫色粉砂岩为主,夹泥岩、粉砂质泥岩。C第三亚段(T1f2-3)厚度132米。紫色粉砂岩、细砂岩,含大量克氏蛤、翼蛤等动物化石。D第四亚段(T1f2-4)厚度34米。紫红色泥岩及粉砂质泥岩。E第五亚段(T1f2-5)厚度112米。浅紫色、黄紫色细砂岩、粉砂质泥岩、夹泥质灰岩。(4)第四系(Q):厚度020m。仅见全新统,覆盖较广,但厚度不大,以坡积、残积的粘土、砂土、冲积
10、、洪积的卵石、碎石亚砂土为主。1.1.3.2 煤系地层及含煤性1#煤层:上距飞仙关组0至3米,为最上一层可采煤层,全区可采,全层厚0.98-2.62米,平均1.80米,厚度有一定变化,但变化化规律较明显,属稳定煤层。含夹矸0-1层,位于龙潭组第三段顶部,顶板为灰绿色薄至中厚层粉砂质泥岩,底板为灰、灰黑色薄至中厚层粉砂质泥岩、泥岩。煤层产状与地层一致,结构较简单。1.1.3.1 地质构造区内地层整体属单斜构造,走向大体一致,倾角大,局部近直立。断层发育,断层走向与地层走向斜交的和大体一致的占大部分。据现有资料分析,对开采存在一定程度的影响。区内构造复杂程度为复杂类型。矿井内共发现断层8条,叙述如
11、下: 断层情况一览表断层名称长度(米)断层产状落差(米)描 述走向倾向倾角F39斜向正断层全长600井田内230米北230东南东83050位于井田西部边缘。地面3个人工点和2个天然点控制F25走向正断层井田内1650北500西北东63-750铅垂地层断距180井田西南部边界断层。地面断裂线清楚:深部有901、1101两钻孔控制。东稍有变小趋势,断层倾角自西向东稍有变小趋势,11勘探线63,近于煤层倾角。F34走向逆断层1000自西向东北200-北400西北东700100位于井田西部。地面有3个人工点控制。深部901号钻孔9号煤层及其顶板重复,地层断距约40米;2001号钻孔18号煤-19号煤重
12、复,地层断距40米F24走向逆断层800北370西北东700铅垂地层距100位于井田西部。地面有一个天然点和2个人工点控制。深部2001号孔重复17号煤层顶板-19号煤层顶板,地层断距约60米F86斜向正断层150北240西北东70060位于井田西部。地面有1个人工点控制。深部2001号孔断失12号煤层及其顶板,地层断距25米。北端交于F24F38斜向正断层130北220东南东85010位于井田西部,距地面1个天然点推断F37斜向正断层150北690东北西61010位于井田西部。地面有2个天然点和1个人工点,推测对深部煤层无影响F36正断层500北30600西北东70015位于井田中西部,对1
13、号煤层有影响1.1.4煤层及煤质1.1.4.1煤层赋存情况简述如下:各可采煤特征见表1-1-1。可采煤层特征表煤层编号煤层厚度煤层间距(m)煤层结构煤层稳定性倾角顶底板岩性顶板底板M10.982.621.8121613夹矸稳定55粉砂质泥岩粉砂质泥岩、泥岩M51.22.852.03夹矸稳定55粉砂质泥岩粉砂质泥岩、粉砂岩81210M60.951.381.17夹矸稳定55粉砂质泥岩、粉砂岩粉砂质泥岩92215.5M91.142.852无夹矸稳定55细砂岩细砂岩68.47.2M100.853.82.33无夹矸稳定55细砂岩泥岩30.537.534M121.142.852无夹矸稳定55粉砂岩细砂岩、
14、泥岩132117M170.731.591.16无夹矸稳定55泥质粉砂岩、细砂岩细砂岩、泥岩27.538.533M180.781.751.27无夹矸稳定55泥岩、细砂岩细砂岩、泥质粉砂岩9.816.213M191.091.781.44无夹矸稳定55泥质粉砂岩、细砂岩泥质粉砂岩、细砂岩1.1.4.2煤层顶、底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律位于龙潭组第三段顶部,顶板为灰绿色薄至中厚层粉砂质泥岩,底板为灰、灰黑色薄至中厚层粉砂质泥岩、泥岩。煤层产状与地层一致,结构简单。1.1.4.3 煤层露头(含隐露头)及风化带情沉1、煤层露头可采煤层露头沿地表显现连续清析,少量隐露头也呈连续性。2、风化带
15、矿区未采风、氧化带煤层样,根据矿区原生产窑及老窑开采情况,煤层风、氧化带为煤层露头往下垂深20m,本次工作风、氧化带下界定为煤层露头往下垂深20m。1.1.4.4煤质及煤种各可采煤层均属低中灰中灰、中硫高硫分、特高热值的无烟煤,煤质特征见表1-1-2。根据贵州省煤田地质局实验室检测报告及储量核实报告:各煤层原煤煤质分析结果及煤类见表1-2-3表1-1-2 煤质特征表煤层编号煤种类别工 业 分 折Qgr, ad(MJ/kg)Mad(%)Ad(%)Vdaf(%)St.d(%)M1烟煤1.7328.2836.440.7135.77M5烟煤1.7222.3434.660.5435.55M6烟煤1.41
16、27.0836.440.9235.68M9烟煤1.3322.6238.650.5435.62M10烟煤2.1024.7136.640.2835.02M12烟煤1.818.2131.960.2435.38M17烟煤2.118.7835.960.2335.19M18烟煤1.8118.2538.670.2535.37M19烟煤1.7925.6135.571.4135.091.1.5 矿井通风及瓦斯涌出情况1.1.5.1 矿井通风情况矿井的通风方式为中央并列抽出式,通风方法为抽出式,矿井设计风量为42m3/s,回采工作面采用上行式U型通风方式,掘进工作面采用压入式局部通风机风筒通风。矿井以一个采煤工作
17、面、两个掘进工作面达产,采煤工作面为全风压通风。矿井设计选用FBCZN11/55型号隔爆对旋轴流风机2台,一台工作,一台备用。风量12852142 m3/min,负压6982660Pa。电机功率N=255kw,型号YBFe280M-6。1.1.5.2 矿井瓦斯涌出及抽放情况根据贵州省能源局文件黔能源发(2010)802号“关于六盘水市煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复,柏坪煤矿相对瓦斯涌出量23.12 m3/t,绝对瓦斯涌出7.13 m3/min,矿井为煤与瓦斯突出矿井。矿井目前瓦斯抽放站设有高、低负压抽放系统各一套(高负压抽放系统正在安装过程),低负选用2BEA-303型水环式真空抽
18、放泵二台, Q503m3/min、H33hPa;耗水量7.8m3 /h。配套的YB315L1-4型隔爆电动机,75kW,380-660V,抽放主管选用8寸。高负压选用2BEC-42型水环式真空抽放泵二台, Q80m3/min、H160hPa;耗水量7.8m3 /h。配套的YB315L1-4型隔爆电动机,110kW,660V,抽放主管选用12寸。1.1.6 煤尘爆炸危险性、煤层自然发火及地温情况根据贵州省煤田地质局实验室2007年9月19日提供的盘县柏果镇柏坪煤矿煤尘爆炸性鉴定报告,该矿M1、M6、M10煤尘有爆炸性;其它煤层未作鉴定,本设计按煤尘有爆炸性进行设计。根据贵州省煤田地质局实验室20
19、08年9月29日和2007年9月19日鉴定,M1、M6、M10煤层的自燃性倾向为类自燃煤层,其余煤层自燃倾向性未作鉴定,该矿井的煤层自燃倾向性等级按一类自燃煤层进行设计。矿井地温正常。1.1.6 矿井开拓开采情况根据贵州丰顺矿山安全生产技术咨询服务有限公司二00九年六月编制的盘县柏果镇柏坪煤矿(技改)开采方案设计,柏坪煤矿为斜井开拓,沿煤层的倾斜方向划分三个水平(一水平1400m标高、二水平1225m标高,三水平1050m标高)、五个采区开采,以F34断层为界,断层北部为一、二、三采区,断层南部为四、五采区,共设计三条井筒,主斜井、副斜井均利用已施工的主、副井,回风井为新建。主斜井位于矿区西部
20、煤层露头处,井口坐标:(X=2875293,Y=35450770,Z=+1565m,=240,=25),垂直于煤层走向,穿煤层6、10、9号煤层后至+1400m标高落平,然后施工井底车场及中央水泵房、中央水仓。副斜井位于主斜井东侧30m左右,井口坐标:(X=2875283,Y=35450819,Z=+1568m,=240,=25)垂直于煤层走向,初期穿煤层掘至一水平+1400m标高后落平与井底车场连通;回风井为新建,井口位置选择在副斜井东部约30m处,井口坐标:X=2875379,Y=35450996,Z=+1601m,=238,=32,施工至一水平标高后与井底车场贯通形成系统。在1250m标
21、高和1255m标高分别作一条1250m水平运输大巷和1255m标高回风大巷主要作为开采四采区和五采区的运输和回风之用。1.2 工作面概况1.2.1 110101采煤工作面巷道布置及煤层赋存情况110101采煤工作面是柏坪煤矿首采面,该煤层未作煤与瓦斯突出鉴定,在掘进及回采过程中均按突出煤层进行管理,110101采煤工作面标高为+1511.8m+1552.8m,工作面走向长度400m,倾斜长度80m,煤层厚度1.8m。于2008年9月20日贯通形成工作面,构造不明显,没有发现较大构造,可采煤炭8.7万吨。110101采煤工作面工程平面图详见图1-2-1。2 110101采煤工作面防突措施柏坪煤矿
22、在110101运输巷、110101回风巷、110101切眼掘进期间,即110101采煤工作面开采前,按照国家颁布的相关规程和规范,采取了区域综合防突措施和局部防突措施。区域综合防突措施工艺流程为“区域突出危险性预测区域防突措施区域措施效果检验区域验证”;局部综合防突措施工艺流程为“工作面突出危险性预测工作面防突措施工作面措施效果检验安全防护措施”。在此基础上,柏坪煤矿为保障其生产更加安全,又加强了管理措施,即又追加了一项“组织管理措施”。2.1 区域综合防突措施2.1.1 区域综合防突措施的选择2.1.1.2 区域本煤层钻孔预抽煤层瓦斯针对110101采煤工作面的具体情况,矿井区域性防突措施采
23、取在110101采煤工作面运输巷和回风巷内,每隔5m施工一个本煤层顺层钻孔,预抽1号煤层回采区域煤层瓦斯。2.1.1.2.1 具体措施如下1、在110101采煤工作面运输巷和回风巷沿巷道每隔5m施工1个孔深75米覆盖整个采面的顺层预抽瓦斯钻孔。2、施工过程中所有本层钻孔均按照设计的倾角、偏角、孔深施工。施工的钻孔真实可靠,未发现施工假钻现象。3、钻孔施工完成后已立即进行了封孔抽放,封孔深度均未小于8m,抽放负压大于13MPa。4、每天安排有专职测试人员对抽放钻孔瓦斯浓度进行测试,加强了抽放系统巡视、放水、堵漏等管理,随时进行清孔管理工作,确保了钻孔的正常抽放。2.1.3 工作面瓦斯抽采情况根据
24、1号煤层赋存、工作面巷道布置情况,采用在110101采煤工作面运输巷和回风巷施工本煤层顺层钻孔预抽110101采煤工作面煤层瓦斯的综合消突技术。一采区110101采煤工作面共布置130个预抽钻孔(其中不包括没有上图或记录参数丢失的钻孔),预抽钻孔孔径68mm,孔间距5m,孔深75m,钻孔布置如图2-1所示。预抽钻孔封孔材料为玛丽散,封孔深度8m,钻孔角度与煤层倾角一致,抽放负压194195 mmHg。110101采煤工作面自2011年6月份开始预抽,截止到2011年4月份,累计抽采量46.2万m3,累计风排瓦斯量12.5万m3。图2-1-4 110101采煤工作面本煤层钻孔成果图2.2 局部综
25、合防突措施2.2.1 瓦斯突出危险性预测煤巷掘进工作面突出危险性预测和防突措施效果检验采用瓦斯解吸指标(K1)和钻屑量(S)。各指标预测煤与瓦斯突出危险性的临界值如表2-2-1所示。表2-2-1 瓦斯突出危险性预测与消突措施效检指标临界值S(kg/m)K1(ml/g.min0.5)突出危险性60.4突出危险60.4无突出危险采用钻屑解吸指标、钻屑量指标法预测110101运输巷、110101回风巷掘进工作面、110101切眼和110101采煤工作面突出危险性,预测步骤如下:1、 在煤巷掘进工作面布置3个直径为42mm、长度为10m的钻孔,中间孔平行于掘进工作面,两侧孔距巷帮0.30.5m,终孔控
26、制巷帮轮廓线外3m,钻孔布置见图2-2。2、预测孔每钻进1m测定一次钻屑量S、每钻进2m测定一次钻屑瓦斯解吸指标K1值。3、 测定钻屑量S、钻屑瓦斯解吸指标K1的三个预测孔中,任何一个预测孔的任何一个测定长度的单项参数超过或等于临界值时,判定该工作面为突出危险工作面;如果所测参数均小于临界值时,判定该工作为无突出危险工作面。图2-2-1 煤巷掘进工作面突出危险性预测钻孔布置示意图4、采用煤巷掘进工作面突出危险性预测,沿工作面运输巷每隔30m布置一个预测钻孔,孔深10m。当测定的最大钻屑量Smax和钻屑解吸指标K1超过表2-1确定的临界值时,该工作面预测为突出危险工作面。反之工作面无突出危险性。
27、预测为无突出危险工作面时,每预测循环应预留2m的超前距离。2.2.2 掘进工作面消局部突措施针对1号煤层煤巷掘进还在局部危险区域采取了相应的局部防突措施,按照设计要求施工抽放孔预抽煤层条带瓦斯,抽放孔超前最短投影孔深为60m且能控制掘进巷道工作面两帮轮廓巷20m,抽放孔每施工成功一个立即封孔连管抽放,封孔深度不小于8m且抽放的单孔负压必须保证。钻孔孔径为68mm,钻孔布置见图2-2-2。图2-2-2 110101掘进工作面局部预抽钻孔布置成果图2.2.3 效果检验效果检验方法与煤与瓦斯突出危险性预测方法相同。检验孔一般布置在措施孔与措施孔或预测孔与措施孔之间,若所有检验孔的所有检验指标均小于临
28、界值时,则认为措施有效;否则,需要继续对钻孔进行瓦斯预抽,直至效果检验有效为止。2.2.4 安全防护措施110101采煤工作面巷道掘进过程采取的安全防护措施有:1、如果在掘进过程中因地质构造因素导致前方落差超过煤层厚度的断层时,立即停止施工,然后严格按照石门揭煤的措施进行。2、放炮过程中必须使用好水泡泥,严格执行好“一炮三检查”和“四人连锁放炮”制定。4、按要求在掘进过程中施工避难硐室且距掘进工作面不超过300m、避难硐室有向外开启的隔离门,隔离门标准按照反向风门要求施工,室内净高不得小于2m,同时有通往矿调度的电话。避难硐室内必须安设压风自救系统且每人供风量不小于0.3m3/min。5、在距
29、工作面回风巷不小于10m处施工两道反向风门,人员进入工作面时必须把反向风门打开并顶牢,工作面放炮和无人时,必须把反向风门关闭。6、放炮前必须撤出巷道内的全部人员和回风系统中的人员,同时切断掘进工作面及回风系统中的电源,关闭好反向风门和溜子孔反向防突装置。7、距工作面2540m巷道区域、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置设置压风自救系统,每组压风自救系统装置可供58人使用,且每人供风量不小于0.1m3/min。8、掘进过程中均采取远距离放炮的安全防护措施,放炮地点设置在进风侧反向风门外的全风压通风的新鲜风流中或距工作面300m以上的且完好的放炮硐室内,其他人员必须全部撤到进风侧反向风门外的全
30、风压通风的新鲜风流中。9、井下作业人员必须配带隔离式自救器。10、作业人员必须经过防突知识培训并学习经过考试合格后方可参与生产。2.3 工作面巷道掘进过程中瓦斯突出危险性实录根据收集的资料分析:110101运输巷的钻屑量、钻屑解吸指标有38组;110101回风巷有32组数据,切眼5组分析工作面顺槽掘进过程中消突前的瓦斯突出危险性如下。2.3.1 钻屑量指标实测结果110101运输巷、回风巷掘进及切眼工作面掘进过程中预测(效检)指标钻屑量Smax在巷道掘进期间变化见图2-3-12-3-3,实测值见表2-3-1;1.9522.052.12.152.22.256月6日6月26日7月16日7月6日7月
31、26日8月16日掘进日期Smax值(kg/m)图2-3-1 110101运输巷掘进期间Smax变化图00.511.522.55月6日5月16日5月26日6月6日6月16日6月26日7月6日7月16日7月26日掘进日期Smax值(kg/m)图2-3-2 110101回风巷掘进期间Smax变化图00.511.522.57月26日8月6日8月16日8月26日9月6日9月16日9月26日掘进日期Smax值(kg/m)图2-3-3 110101切眼掘进期间Smax变化图从图2-3-12-3-3及表2-3-1可以看出,统计的110101采煤工作面掘进期间全部钻屑量S预测突出危险性指标均未超标。2.3.2
32、钻屑瓦斯解吸指标(K1)实测结果110101运输巷、回风巷掘进及切眼掘过程中预测(效检)指标钻屑瓦斯解吸指标K1值变化见图2-3-42-3-6,1291工作面切眼有5组钻屑瓦斯解吸指标。00.10.20.30.40.50.60.76月6日6月26日7月16日7月26日8月6日8月16日8月26日掘进日期K1值【ml/(gmin1/2)】图2-3-4 110101运输巷掘进期间K1值变化图00.050.10.150.20.250.30.355月6日5月16日5月26日6月6日6月16日6月26日7月6日7月16日7月26日掘进日期K1值【ml/(gmin1/2)】图2-3-5 110101回风巷
33、掘进期间K1值变化图00.050.10.150.20.250.30.350.40.457月26日8月6日8月16日8月26日9月6日9月16日9月26日掘进日期K1值【ml/(gmin1/2)】图2-3-6 110101切眼掘期间K1值变化图 综上所述,自以上数据分析,并不能确定这两个指标对柏坪煤矿预测突出危险性敏感,为更好的检验评价110101采面采取开采上保护层和施工本煤层钻孔预抽煤层瓦斯的消突措施后的消突效果如何,更引入了工作面排放率、残余瓦斯含量、残余瓦斯压力等指标及考察检验孔打孔过程中动力现象进行综合考察表2-3-1 校检实测数据表110101运输巷110101回风巷110101上切
34、眼时间K1值ml/(gmin0.5)Smax kg/m时间K1值ml/(gmin0.5)Smax kg/m时间K1值ml/(gmin0.5)Smax kg/m6月1日0.242.15月17日0.021.48月5日0.212.16月2日0.0606月3日0.1628月15日0.222.16月4日0.062.26月5日0.152.28月28日0.192.16月5日0.222.16月6日0.152.29月1日0.371.86月6日0.292.26月7日0.072.19月20日0.362.36月7日0.1526月8日0.182.16月8日0.1926月10日0.182.16月9日0.152.16月12
35、日0.1426月10日0.232.26月13日0.222.26月12日0.1326月14日0.192.16月13日0.082.16月15日0.332.16月14日0.092.16月16日0.162.16月15日0.1926月17日0.092.26月16日0.162.16月18日0.322.26月17日0.1626月19日0.12.26月18日0.1926月20日0.322.16月19日0.1926月22日0.32.16月20日0.1826月23日0.2826月21日0.232.16月24日0.2226月22日0.232.16月27日0.2926月23日0.1926月28日0.312.16月24
36、日0.252.17月1日0.2326月26日0.22.17月2日0.22.16月27日0.232.17月3日0.212.16月28日0.1727月4日0.1826月29日0.2927月5日0.262.16月30日0.152.17月6日0.242.16月31日0.2127月7日0.1627月1日0.372.27月9日0.2727月3日0.22.27月12日0.232.27月4日0.182.27月13日0.122.17月6日0.1627月14日0.282.17月7日0.2127月15日0.311.97月10日0.242.17月17日0.2127月12日0.482.17月18日0.222.17月13
37、日0.372.17月20日0.242.17月15日0.242.17月17日0.6128月2日0.252.1从图2-3-423-6及表2-3-1分析可得知,统计的110101采煤工作面掘进期间瓦斯解吸指标K1值预测突出危险性指标均未超标。综上所述,自以上数据分析,并不能确定这两个指标对柏坪煤矿预测突出危险性敏感,为更好的检验评价110101采煤工作面采取消突措施后的消突效果如何,更引入了工作面排放率、残余瓦斯含量、残余瓦斯压力等指标及考察检验孔打孔过程中动力现象进行综合考察。3 110101采煤工作面消突评价实施方案制定3.1 110101采煤工作面消突评价的必要性110101采煤工作面为一采区
38、下煤组被保护工作面,除开采上保护层外还在工作面巷道掘进前和掘进过程中均对工作面煤层瓦斯实施了预抽,抽出了大量的瓦斯,降低了瓦斯危害程度。但是,由于一采区28号煤层原始瓦斯含量高,瓦斯压力大,虽然开采了上保护层和经过一定时间的预抽,但110101采煤工作面的煤体是否已经消除了煤与瓦斯突出危险性、是否满足煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)的要求需要进一步验证和考察,开展110101采煤工作面采前评价的必要性具体如下: 开展工作面采前消突效果评价是国家法律法规的要求。采用煤层预抽作为消突措施时,按照煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)要求,突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤
39、层的瓦斯含量降低到煤层始突深度的瓦斯含量以下或瓦斯压力降低到煤层始突深度的瓦斯压力以下,若没有考察出煤层始突深度的瓦斯含量或压力,则必须将煤层瓦斯含量降到8m3/t以下,或将煤层瓦斯压力降到0.74MPa以下。我国2009年颁布的防治煤与瓦斯突出规定第5条规定,突出矿井需进行区域措施效果检验以及工作面措施效果检验,也即明确要求了突出矿井在开采前应对采掘面进行消突效果评价,只有在各项指标均满足煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)后方可允许采掘。柏坪煤矿为煤与瓦斯突出突出矿井,且28号煤层具有突出危险性,工作面采掘前必须对瓦斯抽采效果进行评价,检验工作面是否消除了突出危险性,只有在工作面已
40、经消除了突出危险性,且各项指标满足煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)要求的情况,方可进行采掘。 开展工作面采前消突效果评价是建设高效安全矿井的需要。高效安全矿井建设是国有煤炭企业转变经济增长方式、提高经济效益的根本途径。而建设高效安全矿井,首要问题就是建设高效安全的回采工作面,技术装备和煤矿灾害是制约工作面能否高效安全的主要因素。柏坪煤矿一采区在打钻过程中也曾发生喷孔、夹钻、顶钻等动力现象。因此,在工作面采前进行瓦斯突出危险性评价,判断各项指标是否满足煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)的要求,在不满足安全生产条件的区域补充消突措施,直至整个工作面煤体已完全消除瓦斯突出危险性
41、,且各项指标均满足煤矿瓦斯抽采基本指标(AQ10262006)的要求,才能实现工作面高效安全。因此,建设高效安全矿井,工作面采前必须进行突出危险性评价。 开展工作面采前消突效果评价是保证矿井安全生产的必然要求。安全生产关系着国家经济发展和社会的稳定,是煤矿工作的头等大事,而瓦斯治理又是安全工作中的重中之重。因此,为确保矿井安全生产,工作面采掘前必须进行瓦斯参数测定和采前突出危险性评价,只有采掘工作面煤体消除突出危险性,各项指标小于限定值,在采掘过程中才能保证不发生煤与瓦斯突出事故。因此,为确保矿井安全生产,矿井应树立“不掘突出头、不采突出面”的理念,即在工作面采掘前进行突出危险性评价,只有在消
42、除突出危险的情况下,方可进行采掘作业。 开展工作面采前消突效果评价为完善矿井消突措施提供科学依据。突出矿井为了避免发生煤与瓦斯突出事故,在工作面采掘前均实施了消突措施,但是,仅仅执行了消突措施是不够的,还要保证消除措施切实使煤层消除了突出危险性,只有各项指标满足要求后方可进行采掘活动,未消除突出危险性的煤层不得进行采掘活动。因此,开展工作面采前突出危险性评价是对消突措施消突效果的检验,通过瓦斯突出危险性评价,查找消突措施存在的问题和不足,并在以后工作面执行消突措施时进行改善,使消突措施能在短时间内有效的消除突出危险性。因此,开展工作面采前突出危险性评价对矿井完善消突措施具有重要的现实意义。3.2 消突评价实施方案制定过程1、统计分析110101采煤工作面区域防突措施执行现状资料;2、统计分析110101运输巷和110101回风巷掘进期间防突措施执行现状资料;3、评价单元划分及合理分布测点;4、根据预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法(MT/T1037-2007)和防治煤与瓦斯突出规定中区域性预抽煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出消突效果评价方法,严格按照AQ及MT相关技术标准进行瓦斯基础参数测试,采用煤层残余瓦斯含量(压力)、预抽率、综合指标法等一些指标,对110101采煤工作面区域防突措施消突效果进行评价,为保证工作面安全回采和掘