興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106-196m突出危險(xiǎn)性預(yù)測報(bào)告

1、國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司織金縣興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測報(bào)告報(bào)告編號：WKY-2017-013-CCRI/AQFY委托單位：國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司織金縣興旺煤礦受檢單位： 國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司織金縣興旺煤礦礦井名稱：國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司織金縣興旺煤礦日 期：2017.052017.06煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司二一七年六月三日國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測報(bào)告報(bào)告編號：WKY-2017-013-CCRIAQFY報(bào)告相關(guān)人員簽字表姓 名職務(wù)/職稱簽 名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：張 浪所

2、長/副研究員參加人員：孫曉軍高級工程師魏 遠(yuǎn)助理研究員張書林助理研究員報(bào)告編制人：魏 遠(yuǎn)助理研究員孫曉軍高級工程師報(bào)告審核人：張 浪所長/副研究員陳金玉副總工/高級工程師報(bào)告批準(zhǔn)人：霍中剛分院院長/研究員煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司二一七年六月三日注 意 事 項(xiàng)1、 本報(bào)告未加蓋“煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司”公章和騎縫章者本報(bào)告無效；2、 本報(bào)告不得局部復(fù)制。復(fù)制報(bào)告未重新加蓋“公章”和騎縫章者無效；3、 本報(bào)告無審核、批準(zhǔn)人簽字或簽字不全的報(bào)告無效；4、 本報(bào)告涂改的無效；5、 煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司負(fù)責(zé)本報(bào)告的最終解釋，對本報(bào)告若有異議，應(yīng)于收到報(bào)告之日起十五日內(nèi)向本單位提出，逾期不予受

3、理。檢測檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)名稱：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司地 址：北京市朝陽區(qū)和平里青年溝路5號郵政編碼：100013聯(lián) 系 人：張浪聯(lián)系電話：（010）84264482傳 真：（010）84262942E-mail：lnzhanglang興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY前 言國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司織金縣興旺煤礦（簡稱：興旺煤礦，下同）原是一個(gè)15萬t/a的在建礦井，根據(jù)貴州省政府黔煤辦字200697號文批復(fù)的畢節(jié)地區(qū)煤礦整合、調(diào)整布局的規(guī)劃方案，興旺煤礦與相鄰的黃汞洞煤礦進(jìn)行整合，整合后生產(chǎn)能力30萬t/a，服

4、務(wù)年限19.97a。2012年9月，煤炭科學(xué)研究總院（現(xiàn)更名為：煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司）提供國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司16號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告（報(bào)告編號為：KTU-2012-018-CCRIAQJD），鑒定結(jié)果為興旺煤礦16煤層有突出危險(xiǎn)性，礦井為突出礦井。其中測定參數(shù)為：興旺煤礦16號煤層最大煤層瓦斯壓力為0.76MPa；最大煤的瓦斯放散初速度p=32；最小煤的堅(jiān)固性系數(shù)f=0.17；最大煤的破壞類型為類。該礦現(xiàn)開采煤層為16號煤層，21606工作面位于礦區(qū)西南部，距離西部礦界約160m，南部礦界400m。21606工作面東部有21604工作面，目前正在回采。21604工作

5、面運(yùn)輸巷標(biāo)高+1467.52+1468.79m，采用沿空留巷工藝，作為相鄰21606工作面回采期間回風(fēng)巷使用。21606工作面運(yùn)輸巷設(shè)計(jì)長度為400m，兼工作面運(yùn)輸和進(jìn)風(fēng)功能，截至2017年5月25日已經(jīng)掘進(jìn)了106m，為了預(yù)測21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)前方106196m區(qū)域的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，指導(dǎo)21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)前方的瓦斯綜合治理，2015年12月興旺煤礦委托煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司（原煤炭科學(xué)研究總院，下同）對21606掘進(jìn)工作面的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測工作。2017年5月至6月期間，煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司通過現(xiàn)場測試、實(shí)驗(yàn)室測試和資料分析相結(jié)合的方式，對21606掘進(jìn)工作面前方10

6、6196m區(qū)域的煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測。在煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司與興旺煤礦的共同努力和密切配合下，對21606運(yùn)輸巷106m處掘進(jìn)工作面前方區(qū)域的16煤層的瓦斯含量進(jìn)行了測定，在工作面前方及兩側(cè)煤體區(qū)域抽放過程中測得瓦斯殘余含量數(shù)據(jù)6個(gè)。煤層殘余瓦斯含量分別為4.0285m3/t、4.3730m3/t、4.0539m3/t、4.5995m3/t、4.2370m3/t和5.5097m3/t。根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定（2009）的相關(guān)規(guī)定第十三條，判定的臨界值為8m3/t和0.74MPa，為了有效控制突出危險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過該礦和煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司共同商議并確認(rèn)，降低了臨界值。根據(jù)殘余

7、瓦斯含量臨界值取值的通知（國電黔興旺煤201534號）文件的要求，抽采后采取測定臨界值按照煤層殘余瓦斯含量6m3/t進(jìn)行加強(qiáng)管理。在21606運(yùn)輸巷106196m區(qū)域范圍內(nèi)，瓦斯含量預(yù)測值不超過6m3/t，瓦斯預(yù)抽達(dá)到了降低煤層瓦斯含量的效果，預(yù)測為突出危險(xiǎn)消除區(qū)；21606運(yùn)輸巷106196m區(qū)域范圍瓦斯含量預(yù)測值大于6m3/t，但不超過8m3/t，為未消除突出危險(xiǎn)區(qū)域，需要進(jìn)一步抽放后才能掘進(jìn)。另外，在測定煤層瓦斯含量取樣鉆孔施工過程中均未出現(xiàn)符合煤礦瓦斯等級鑒定暫行辦法（2011162號）第三十七條中規(guī)定的瓦斯涌出異常、打鉆噴孔、頂鉆和其他典型突出預(yù)兆。本次煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測所依據(jù)的

8、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及其他相關(guān)資料主要有：（1）煤礦瓦斯等級鑒定暫行辦法（2011162號），國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局、國家煤礦安全監(jiān)察局，2011年；（2）煤礦安全規(guī)程，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局，2011年； （3）防治煤與瓦斯突出規(guī)定，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局，2009年；（4）煤礦井下瓦斯含量井下直接測定方法，（GB/T 23250-2009）；（5）興旺煤礦提供的采掘工程平面圖、井上下對照圖、剖面圖及其他相關(guān)資料、委托書和證明；（6）國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司16號煤層21604工作面和21606工作面煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性

9、預(yù)測技術(shù)服務(wù)（合同），國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司，煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，2015年12月28日。（7）殘余瓦斯含量臨界值取值的通知（國電黔興旺煤201534號）項(xiàng)目實(shí)施過程中，得到了興旺煤礦有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的大力支持，在此深表感謝！第3 頁興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY目 錄前 言11 礦井基本情況21.1 礦井地質(zhì)概況21.2 礦井開拓開采81.3 礦井通風(fēng)與瓦斯概況92 21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面概況122.1 21606工作面概況122.2 煤層及瓦斯概況122.3 工作面瓦斯來源及通風(fēng)

10、方式132.4 工作面瓦斯抽放情況133 21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測183.1 預(yù)測方案選擇183.2 鉆孔施工及取樣183.3 煤層瓦斯含量測定203.4 工作面前方煤層瓦斯含量預(yù)測234 結(jié)論255 建議26興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY1 礦井基本情況1.1 礦井地質(zhì)概況1.1.1 交通位置及井田范圍興旺煤礦位于織金縣城關(guān)鎮(zhèn)西部，屬城關(guān)鎮(zhèn)管轄，礦區(qū)地理坐標(biāo)：東經(jīng)106°4106106°4212，北緯26°395126°40 52，位于織金縣城至三塘

11、的公路北面，該礦自建公路約1.5km與織金縣城至三塘的縣級公路相連。井口至織金縣城距離約為10km，至株六復(fù)線安順站為110km，至天龍站為125km，至貴陽站為170km。國家規(guī)劃的隆黃鐵路，黃桶至織金段已開工建設(shè)，織金站至株六復(fù)線黃桶站，線路長度為67km，交通較為方便，詳見交通位置圖1-1。興旺煤礦圖1-1 興旺煤礦交通位置圖興旺煤礦屬于整合礦井，由原興旺煤礦、黃汞洞煤礦兩個(gè)煤礦整合形成，由2008年7月貴州省國土資源廳頒發(fā)的興旺煤礦整合后的采礦許可證（證號：5200000830618）劃定，礦界范圍由11個(gè)拐點(diǎn)確定。井田南北走向長為2.05km，東西傾斜寬為1.10km，礦區(qū)面積為2.

12、2307km2，開采深度為+1690+1375m。礦界拐點(diǎn)坐標(biāo)見表1-1。表1-1 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)表（北京坐標(biāo)系）拐點(diǎn)X（m）Y（m）12950965355700352295109035569945329513253556976542951850355698565295216335569905629525553556948072951408355682008295103535567785929506303556813510295106035568635112950670355691351.1.2 地層情況該礦出露地層由老至新有二疊系下統(tǒng)茅口組、上統(tǒng)龍?zhí)督M、長興組、大隆組，三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組及

13、第四系，詳見綜合柱狀圖1-2。1）茅口組（P1m)該組由石灰?guī)r、燧石灰?guī)r及少量硅質(zhì)巖組成，下段為厚層至塊狀灰?guī)r為主，下部夾白云巖，上段底部為薄至中層狀燧石灰?guī)r夾燧石層，中、上部為石灰?guī)r、生物灰?guī)r。該組位于含煤地層（龍?zhí)督M）底部，厚度為403m。2）龍?zhí)督M（P2l）該組為一套以泥巖至細(xì)粒碎屑巖為主，含少量碳酸鹽和煤巖，淺海至濱海平原沼澤相的海陸交互相含煤沉積巖系。根據(jù)巖性、巖相和含煤特征，以標(biāo)五、標(biāo)七頂為界，分為上、中、下三段。（1）下段（P2l1）該段主要為淺海，瀉湖海灣濱海相砂泥巖、硅質(zhì)巖及碳酸鹽巖含煤沉積，含具有對比意義的灰?guī)r68層，標(biāo)志層有七上、七下、十、十一、十二、十三等6層，含煤層有

14、717層。生物化石以動物化石為主，僅27號煤層附近有保存完整的植物化石。厚度為96132m，一般厚度為112m。（2）中段（P2l2）該段以粉砂巖、細(xì)砂巖為主，夾泥巖及煤層，海相成分極少，僅標(biāo)五為較穩(wěn)定硅質(zhì)菱鐵巖，13號煤層和16號煤層間接頂板等少數(shù)層位含有少量海相動物化石，含煤層有814層，該礦開采的16號煤層位于該段中下部，生物化石為盛產(chǎn)保存完好的植物化石。厚度為96.5122.6m，一般厚度為110m。（3）上段（P2l3）該段以粉砂巖、細(xì)砂巖、泥巖為主，夾石灰?guī)r及煤層，含層位穩(wěn)定的海相灰?guī)r標(biāo)志層數(shù)層，統(tǒng)一編號為標(biāo)三上、標(biāo)三下、標(biāo)四，含煤層有48層。以生物化石以動物化石為主，植物化石多以

15、碎片方式保存。厚度為5073m，一般厚度為65m。3）長興組（P2c）該組位于龍?zhí)督M上部，以海相灰?guī)r為主，上部為深灰色厚層狀石灰?guī)r夾巖屑細(xì)砂巖及泥巖，距頂13m處夾一薄煤層，一般厚度為0.3m。下部為一層厚度約為10m的燧石灰?guī)r，為深灰色，巨厚層狀，堅(jiān)硬，在地表往往形成陡坎。產(chǎn)蜒科、腕足類等化石，厚度為26m。4）大隆組（P2d）該組由黑灰色中厚層狀硅質(zhì)巖組成，夾黃綠色蒙脫石泥巖，產(chǎn)菊石等化石，厚度為5m。5）飛仙關(guān)組（T1f）該組由一套淺海相石灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖、砂質(zhì)泥巖及粉砂巖組成。共分六段，礦區(qū)內(nèi)分布有一段、二段和三段。（1）三段（T1f3）該段為淺灰色，薄中厚層狀灰?guī)r為主，夾泥灰?guī)r及鈣

16、質(zhì)泥巖，厚度為62m。該礦僅礦區(qū)西部邊緣山頂有少量分布，殘留厚度約為30m。（2）二段（T1f2）該段上部為中厚層狀石灰?guī)r，夾白云巖、泥質(zhì)條帶，縫合線發(fā)育；下部為深灰色、綠灰色薄中薄層狀泥灰?guī)r，夾鈣質(zhì)泥巖及石灰?guī)r。厚度為115m。（3）一段（T1f1）該段以淺灰綠色薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖及鈣質(zhì)泥巖為主，夾泥灰?guī)r，向上鈣質(zhì)含量增加，底部常夾深色硅質(zhì)條帶，產(chǎn)王氏、格氏蛤等化石，厚度為90m。第4 頁 共 29 頁興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY圖1-2 綜合柱狀圖第6頁 共29 頁興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶10619

17、6m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY6）第四系（Q）該系主要為坡積、崩積、殘積亞粘土、砂、礫石等松散沉積物，厚度為515m，礦區(qū)內(nèi)僅南部邊緣有成片分布。1.1.3 地質(zhì)構(gòu)造1）褶皺該礦礦區(qū)屬阿弓向斜南段北部，阿弓向斜為軸向北3545°東，為一北西翼陡，南東翼緩的不對稱向斜。地層走向北東南西，南東翼傾角一般210°，北西翼傾角較大，飛仙關(guān)地層425°，煤系地層1845°，軸部出露地層主要為飛仙關(guān)組二段，局部峰頂殘留有飛仙關(guān)組三段地層。2）斷層該礦礦區(qū)斷層有AF4、F31和F32斷層等，以落差小于10m的小斷層較為

18、發(fā)育，對煤礦開采有較大影響的斷層不發(fā)育。煤礦區(qū)為一簡單的不對稱向斜，落差大的斷層為邊界斷層，對區(qū)內(nèi)煤層影響不大，區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，南東翼傾角平緩，沿走向、傾向變化均小，構(gòu)造較簡單，西翼傾角變化較大，但斷層不太發(fā)育，總體來說構(gòu)造復(fù)雜程度中等偏簡單。詳見表1-2。表1-2主要斷層特征表斷層名稱斷層性質(zhì)走向傾向傾角(°)落差(m)AF4正斷層北東南東3770106F31逆斷層北東南東5020F32正斷層北東南東6010F1005-1逆斷層北東南東4958151.1.4 煤層賦存情況該礦可采煤層有4層，分別為6號、16號、27號和30號煤層。（1）6號煤層該煤層厚度為1.734.64m，平均厚

19、度為2.60m，厚度較穩(wěn)定，全區(qū)可采，含夾石02層，為一較簡單結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)定煤層。直接頂板為砂質(zhì)泥巖或泥巖，間接頂板為粉砂巖，底板為泥巖，煤層傾角為330°。（2）16號煤層該煤層厚度為0.822.20m，平均厚度為1.64m，含夾石03層，結(jié)構(gòu)簡單，厚度較穩(wěn)定，全區(qū)可采，為較穩(wěn)定偏穩(wěn)定煤層。頂板為粉砂質(zhì)泥巖，間接頂板為粉砂巖夾薄層菱鐵巖，底板為淺灰色團(tuán)塊狀泥巖，煤層傾角為345°。（3）27號煤層該煤層厚度為0.592.40m，平均厚度為1.59m，25個(gè)見煤點(diǎn)僅2個(gè)點(diǎn)不可采，但均接近可采厚度，且為孤立不可采點(diǎn)，參與高級儲量圈定。含03層夾石，一般23層，屬較復(fù)雜結(jié)構(gòu)的較穩(wěn)

20、定煤層。直接頂板為泥巖，其上為泥質(zhì)或鈣質(zhì)粉砂巖，底板為泥巖，煤層傾角為345°。（4）30號煤層該煤層厚度為0.872.14m，平均厚度為1.35m，含夾石02層，一般含1層，結(jié)構(gòu)較簡單，為較穩(wěn)定煤層。頂板為粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖，有0.70m左右泥巖偽頂，底板為泥巖，含植物根部化石，煤層傾角為330°。各煤層具體數(shù)據(jù)詳見表1-3。表1-3可采煤層特征表煤層編號厚度（m）間距（m）煤層結(jié)構(gòu)頂?shù)装鍘r性煤層穩(wěn)定性煤層可采性最小最大平均最小最大平均夾石層數(shù)夾石厚度（m）頂板底板61.734.642.67512394020.36粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖穩(wěn)定全部可采160.822.201.640

21、10.21粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖穩(wěn)定全部可采629371270.592.41.59030.15粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖穩(wěn)定全部可采9.3519.6814.00300.872.141.35020.28粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖穩(wěn)定全部可采1.2 礦井開拓開采（1）井田開拓與采區(qū)劃分該礦開拓方式為斜井開拓，井筒布置在井田中部，布置有主斜井、副暗斜井和回風(fēng)斜井。采用中央并列式通風(fēng)。主斜井以11°4319傾角一直掘到+1450m井底標(biāo)高，暗斜井以23°傾角一直掘到+1450m井底標(biāo)高。在不同區(qū)段標(biāo)高作運(yùn)輸石門、軌道石門揭穿16號煤層，沿16號煤層走向布置回采工作面。全井田劃分一個(gè)水平、四個(gè)采區(qū)，其中+14

22、50m水平以上16、27、30號煤層聯(lián)合開采為一采區(qū)，+1450m水平以下16號煤層為二采區(qū)，27、30號煤層聯(lián)合布置為三采區(qū)。6號煤層單獨(dú)布置為四采區(qū)。詳見采掘工程平面圖1-3。該礦布置三個(gè)井筒，主井、副井、風(fēng)井。具體數(shù)據(jù)見表1-4。表1-4 井筒特征表名稱主井副暗斜井風(fēng)井井口坐標(biāo)X（m）295185829518722951797Y（m）355687383556875835568999井口標(biāo)高（m）+1588+1588+1646方位角（º）31031036傾角（º）11º431923 º沿16號煤層布置井筒長度（m）680353582斷面(m2)凈斷面

23、(m2)9.17.39.1掘進(jìn)斷面(m2)9.98.19.9支護(hù)方式錨噴錨噴錨噴井筒裝備800膠帶輸送機(jī)1.6m絞車軸流式16號對旋風(fēng)機(jī)用途煤炭運(yùn)輸、進(jìn)風(fēng)輔助運(yùn)輸進(jìn)風(fēng)回風(fēng)（2）開采順序與采煤方法該礦首采層為16號煤層，再依次開采27號煤層和30號煤層，最后待織金電廠開工投產(chǎn)后再開采上部6號煤層，工作面采用走向長壁式采煤法，后退式回采，全部冒落法管理頂板，+1450m水平以下用傾斜長壁采煤法。1.3 礦井通風(fēng)與瓦斯概況1.3.1 礦井通風(fēng)情況興旺煤礦全井田共劃分4個(gè)采區(qū)開采，以一個(gè)采區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，設(shè)計(jì)首先開采一采區(qū)，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，礦井通風(fēng)方法為抽出式。主斜井、副平硐暗斜井進(jìn)風(fēng)，

24、回風(fēng)斜井回風(fēng)。二采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)（21604工作面為例）：新鮮風(fēng)流經(jīng)副平硐軌道下山軌道石門軌道上山輔助運(yùn)輸巷21604運(yùn)輸巷21604工作面21604回風(fēng)巷回風(fēng)斜巷回風(fēng)石門回風(fēng)斜井引風(fēng)道地面（主要通風(fēng)機(jī)）。掘進(jìn)工作面通風(fēng)路線為：新鮮風(fēng)流經(jīng)副平硐軌道下山軌道石門軌道上山輔助運(yùn)輸巷工作面回風(fēng)斜巷回風(fēng)石門回風(fēng)斜井引風(fēng)道地面（主要通風(fēng)機(jī)）。井下水泵房、回采、掘進(jìn)工作面、采區(qū)變電所等均采用獨(dú)立回風(fēng)?；夭晒ぷ髅娌捎谩癠”型通風(fēng)，礦井掘進(jìn)工作面采用局部通風(fēng)機(jī)作壓入式通風(fēng)，均為獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)。該礦選用了FBCDZ-6-16型防爆軸流式風(fēng)機(jī)二臺，一臺工作，一臺備用。電機(jī)功率2×75kW（380V），根據(jù)所選

25、風(fēng)機(jī)的性能指標(biāo)，該風(fēng)機(jī)通過調(diào)整風(fēng)機(jī)葉片角度就能滿足要求。1.3.2 礦井瓦斯抽放情況興旺煤礦已經(jīng)安設(shè)瓦斯抽放系統(tǒng)，進(jìn)行煤層抽放、上隅角及采空區(qū)抽放。煤層抽放包括：掘前順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯（掘前預(yù)抽）、采前本煤層順層鉆孔預(yù)抽采面區(qū)域煤層瓦斯（采前預(yù)抽）和石門揭煤穿層鉆孔預(yù)抽揭煤區(qū)域煤層瓦斯。采空區(qū)抽放主要是對上隅角和采空區(qū)抽采，以減輕工作面的瓦斯治理壓力。1.3.3 近年瓦斯等級鑒定情況根據(jù)興旺煤礦提供的資料，20092011年均被鑒定為高瓦斯礦井，2011年被鑒定為突出礦井。如表1-5所示。表1-5 興旺煤礦瓦斯等級鑒定結(jié)果表年份瓦斯 絕對涌出量（m3/min）相對涌出量（m3/t）礦

26、井瓦斯等級省批鑒定等級200925.0636.45高瓦斯高瓦斯201018.1326.11高瓦斯高瓦斯201119.9628.44突出礦井突出礦井第33頁 共 29頁興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY圖1-3 礦井采掘工程平面圖興旺煤礦21606運(yùn)輸巷條帶106m196m煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測報(bào)告 WKY-2017-013-CCRI/AQFY2 21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面概況2.1 21606工作面概況21606工作面位于礦區(qū)西南部，距離西部礦界約160m，南部礦界400m，東部有21604工作面；21606運(yùn)

27、輸巷自西北向東南掘進(jìn)，沿煤層走向掘進(jìn)，煤層傾角3°，無軟分層，巷道設(shè)計(jì)長度約400m，掘進(jìn)斷面4.2m（寬）×2.4m（高），凈斷面為10m2。無軟分層，掘進(jìn)斷面4.2m(寬)×2.4m(高)，巷道設(shè)計(jì)長度400m，目前已掘106m，與鄰近工作面位置關(guān)系如圖2-1所示。圖2-1 21606工作面鄰近區(qū)域煤層采掘情況示意圖2.2 煤層及瓦斯概況（1）煤層基本情況根據(jù)已開采21604采煤工作面和地質(zhì)資料綜合分析，21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面區(qū)域煤層賦存穩(wěn)定，煤層平均厚度1.5m，煤層頂板為砂巖或泥質(zhì)砂巖，底板為泥巖，地質(zhì)構(gòu)造簡單。（2）瓦斯基本情況根據(jù)礦方提供資料顯示，

28、興旺煤礦16號煤層絕對瓦斯涌出量為18.96m3/min，相對瓦斯涌出量為28.44m3/t，二氧化碳絕對量1.18 m3/min，二氧化碳相對量1.77m3/t 。2007年6月，煤炭科學(xué)研究總院撫順分院對16號煤層+1500m水平以上進(jìn)行了煤與瓦斯突出鑒定，根據(jù)貴州省織金縣興旺煤礦16號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告鑒定結(jié)論顯示，16號煤層+1500m以上區(qū)域無煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性煤層。2012年9月，煤炭科學(xué)技術(shù)研究院有限公司對興旺煤礦16號煤層關(guān)于國電貴州雙龍興旺煤業(yè)有限公司16號煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告的鑒定結(jié)論，16號煤層+1500m水平標(biāo)高以下有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性。（3）煤塵

29、爆炸性及自燃傾向性根據(jù)興旺煤礦提供的煤炭科學(xué)研究總院重慶分院2006年3月出具的煤自燃傾向性等級鑒定報(bào)告表顯示，井田內(nèi)16號煤層的自燃傾向性等級為類，為不易自燃煤。2.3 工作面瓦斯來源及通風(fēng)方式（1）工作面掘進(jìn)期間瓦斯來源由于16號煤層的上下鄰近煤層間距較大，因此認(rèn)為21606運(yùn)輸巷瓦斯來源主要為本煤層瓦斯，工作面在掘進(jìn)過程中，工作面瓦斯來源包括巷道煤壁瓦斯涌出和掘進(jìn)落煤中的瓦斯涌出兩部分。根據(jù)煤礦瓦斯抽采達(dá)標(biāo)暫行規(guī)定規(guī)定，瓦斯涌出量達(dá)3m³/min 以上必須進(jìn)行瓦斯抽放。（2）通風(fēng)方式21606綜掘運(yùn)輸巷掘進(jìn)期間，采用局扇壓入式通風(fēng)。采用FBD6.3型22KW×2對旋式

30、風(fēng)機(jī)，配備600mm膠質(zhì)雙反邊風(fēng)筒（柔性橡膠阻燃風(fēng)筒），局扇安裝在西翼運(yùn)輸巷進(jìn)風(fēng)流中，局扇供風(fēng)量為380-550m³/min。21606綜掘運(yùn)輸巷通風(fēng)情況：新鮮風(fēng)：主斜井、副平硐主井石門（副井石門）材料上山（人行上山）西翼輔助運(yùn)輸巷21606綜掘運(yùn)輸巷。乏風(fēng)：21606綜掘運(yùn)輸巷西翼回風(fēng)巷總風(fēng)井上山地面。2.4 21606綜掘運(yùn)輸巷瓦斯預(yù)抽情況根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第四十五條“預(yù)抽煤層瓦斯可采用的方式有：地面井預(yù)抽煤層瓦斯以及井下穿層鉆孔或順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯、順層鉆孔或穿層鉆孔預(yù)抽回采區(qū)域煤層瓦斯、穿層鉆孔預(yù)抽石門(含立、斜井等)揭煤區(qū)域煤層瓦斯

31、、順層鉆孔預(yù)抽煤巷條帶煤層瓦斯等。”根據(jù)黔安監(jiān)煤礦201612號文省安全監(jiān)管局、貴州煤礦安監(jiān)局、省能源局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)煤與瓦斯突出防治工作的意見中相關(guān)規(guī)定，我礦利用現(xiàn)已形成的21604運(yùn)輸巷作為21606工作面的回風(fēng)巷，采用在21604運(yùn)輸巷向21606綜掘運(yùn)輸巷方向施工順層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯。在21606綜掘運(yùn)輸巷迎頭位置施工順層鉆孔預(yù)抽巷道前方不少于120米（巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15米）條帶煤層瓦斯。（1）21606掘進(jìn)工作面前方煤體順層預(yù)抽為保證順層預(yù)抽鉆孔能夠預(yù)抽21606工作面條帶區(qū)域內(nèi)的瓦斯，在21606綜掘運(yùn)輸巷迎頭位置布置的抽放鉆孔，抽放半徑為1.5m，鉆孔終孔間距3m，共

32、施工28個(gè)順層抽放鉆孔，鉆孔控制范圍為21606綜掘運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面前方120米（巷道兩側(cè)輪廓線外各15米），預(yù)抽時(shí)間不低于7天。各鉆孔布置情況如圖2-2，鉆孔施工參數(shù)見表2-3所示。圖2-2 21606綜掘運(yùn)輸巷順層鉆孔布置圖表2-3 21606綜掘運(yùn)輸巷迎頭位置順層抽放鉆孔參數(shù)21606綜掘運(yùn)輸巷迎頭位置順層抽放鉆孔參數(shù)孔號孔徑（mm）方位角（°）傾角（°）孔深（m）開孔位置 （m）1#94134098巷道中心線距左幫2.1m，距巷道底板1.8m2#941360121巷道中心線距左幫1.76m，距巷道底板1.8m3#941370121巷道中心線距左幫1.44m，距巷道底

33、板1.8m4#941380121巷道中心線距左幫1.12m，距巷道底板1.8m5#941400120巷道中心線距左幫0.8m，距巷道底板1.8m6#941410120巷道中心線距左幫0.48m，距巷道底板1.8m7#941420120巷道中心線距右?guī)?.16m，距巷道底板1.8m8#941440120巷道中心線距左幫0.16m，距巷道底板1.8m9#941450120巷道中心線距右?guī)?.48m，距巷道底板1.8m10#941460120巷道中心線距右?guī)?.8m，距巷道底板1.8m11#941480121巷道中心線距右?guī)?.12m，距巷道底板1.8m12#941490121巷道中心線距右?guī)?.4

34、4m，距巷道底板1.8m13#941500121巷道中心線距右?guī)?.76m，距巷道底板1.8m14#94152098巷道中心線距右?guī)?.1m，距巷道底板1.5m15#94101-123巷道中心線距左幫2.1m，距巷道底板1.5m16#94109-127巷道中心線距左幫1.76m，距巷道底板1.5m17#94115-134巷道中心線距左幫1.44m，距巷道底板1.5m18#94120-141巷道中心線距左幫1.12m，距巷道底板1.5m19#94124-151巷道中心線距左幫0.8m，距巷道底板1.5m20#94128-163巷道中心線距左幫0.48m，距巷道底板1.5m21#94131-179

35、巷道中心線距右?guī)?.16m，距巷道底板1.5m22#94155-179巷道中心線距左幫0.16m，距巷道底板1.5m23#94158-163巷道中心線距右?guī)?.48m，距巷道底板1.5m24#94162-151巷道中心線距右?guī)?.8m，距巷道底板1.5m25#94166-141巷道中心線距右?guī)?.12m，距巷道底板1.5m26#94171-134巷道中心線距右?guī)?.44m，距巷道底板1.5m27#94177-127巷道中心線距右?guī)?.76m，距巷道底板1.5m28#94185-123巷道中心線距右?guī)?.1m，距巷道底板1.5m備注：巷道掘進(jìn)方向方位角143°；鉆桿穿過巖層0.5m回鉆

36、。21606運(yùn)輸巷順層鉆孔抽放鉆孔高負(fù)壓管路標(biāo)況下瓦斯抽放混合量， 21606運(yùn)輸巷抽放鉆孔從5月16日開始抽放，單孔負(fù)壓1824kpa，單孔瓦斯?jié)舛茸钚?.1%，最大22%，最小純流量0.0027m³/min，最小混合流量0.020m³/min，最大純流量0.0861m³/min，最大混合流量0.311m³/min，截止至5月20日，共抽放折合標(biāo)況下瓦斯混合量741377.15m3，瓦斯純量67232.58m3。3 21606運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測興旺煤礦16煤層被鑒定為突出煤層，礦井為突出礦井，根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定第五十九條規(guī)定，興旺煤礦

37、應(yīng)在21606運(yùn)輸巷工作面掘進(jìn)過程中進(jìn)行突出危險(xiǎn)性預(yù)測。3.1 預(yù)測方案選擇按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定第七十四條的規(guī)定，可采用下列方法預(yù)測煤巷掘進(jìn)工作面的突出危險(xiǎn)性：（一）鉆屑指標(biāo)法；（二）復(fù)合指標(biāo)法；（三）R值指標(biāo)法；（四）其他經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)有效的方法。煤層中的瓦是煤與瓦斯突出災(zāi)害發(fā)生的重要動力源，煤層瓦斯含量和壓力不僅是衡量煤層中瓦斯多少的指標(biāo)，同時(shí)也是衡量煤與瓦斯突出發(fā)生能量大小和傾向性的重要指標(biāo)。煤層瓦斯含量大，則煤層瓦斯壓力大，發(fā)生煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性高，否則煤層的突出危險(xiǎn)性較小。因此可以把煤層瓦斯含量作為煤層突出危險(xiǎn)性預(yù)測的判斷指標(biāo)。根據(jù)興旺煤礦21606運(yùn)輸巷工作面實(shí)際情況，確定采用煤層

38、瓦斯含量結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的方法對21606運(yùn)輸巷工作面突出危險(xiǎn)性進(jìn)行預(yù)測。3.2 鉆孔施工及取樣根據(jù)該礦提供資料和現(xiàn)有巷道掘進(jìn)、煤層賦存及揭露及工作面瓦斯抽放情況，雙方技術(shù)人員在對現(xiàn)場進(jìn)行了充分考察的基礎(chǔ)上，通過認(rèn)真分析研究決定對21606運(yùn)輸巷工作面前方煤體采用打鉆取芯的方法進(jìn)行煤層瓦斯含量測試。2017年5月20日2017年6月4日，在工作面前方及兩側(cè)煤體進(jìn)行抽放過程中，采用75mm鉆孔在21604運(yùn)輸巷掘進(jìn)工作面迎頭順層施工瓦斯含量取樣鉆孔三個(gè)，每個(gè)鉆孔取含量測試點(diǎn)2個(gè)，各取樣點(diǎn)位置如圖3-1和圖3-2所示，鉆孔位置及取樣點(diǎn)參數(shù)見表3-1。圖3-1 21606運(yùn)輸巷106m處掘進(jìn)工作面迎

39、頭殘余含量取樣示意圖圖3-2 21606運(yùn)輸巷106m處掘進(jìn)工作面迎頭殘余含量取樣點(diǎn)局部放大圖表3-1 取樣鉆孔參數(shù)及取樣點(diǎn)參數(shù)表鉆孔編號取樣編號傾角（°）方位角（°）孔徑（mm）取芯深度（m）施工時(shí)間是否有煤與瓦斯突出動力現(xiàn)象11-1014375462017.5.24無卡鉆、頂鉆、噴孔等異常情況1-28022-1012975582017.5.25無卡鉆、頂鉆、噴孔等異常情況2-28833-1015775502017.5.26無卡鉆、頂鉆、噴孔等異常情況3-2853.3 煤層瓦斯含量測定根據(jù)煤層瓦斯含量井下直接測定方法（GB/T 23250-2009），測定煤層瓦斯含量有兩

40、種方法（脫氣法和常壓解吸法），本次測定采用常壓解吸法，為確保含量測試結(jié)果準(zhǔn)確，鉆機(jī)在取芯段時(shí)采用風(fēng)排渣方式取得干燥煤樣。煤樣瓦斯含量包括井下瓦斯解吸量、粉碎前自然瓦斯解吸量、粉碎后瓦斯解吸量、損失瓦斯量和不可解吸瓦斯量。（1）井下瓦斯解吸量測定測定煤層瓦斯含量的測定原理：一般認(rèn)為鉆孔煤樣在剛開始暴露的一段時(shí)間內(nèi)，累計(jì)解吸的瓦斯量與煤樣解吸時(shí)間的平方根成正比例，即： (3-1)式中：Vz 煤樣自暴露時(shí)起至解吸測定進(jìn)行時(shí)間t時(shí)的瓦斯總解吸體積，cm3；k 比例常數(shù)，cm3/min1/2；t0 煤樣在解吸測定前的暴露時(shí)間，min；t 煤樣解吸測定的時(shí)間，min。井下測定煤層瓦斯解吸量的測定方法：通過

41、打鉆排渣取得煤芯后，將其裝入煤樣罐中密封。這段時(shí)間應(yīng)控制在2min之內(nèi)。煤芯中如混合有夾矸及雜物時(shí)應(yīng)與剔除。煤樣不得用水清洗，保存原狀裝罐，不可壓實(shí)。煤樣距罐口留10mm的間隙為宜。將煤樣罐與解吸儀連接（見圖3-3）進(jìn)行現(xiàn)場解吸，每隔一定時(shí)間記錄量管讀數(shù)及測定時(shí)間，連續(xù)60120min或解吸量小于2cm3/min為止。開始觀測前30min內(nèi)間隔1min讀一次數(shù)，以后每隔25min讀一次數(shù)。1 排水口；2 量管；3 彈簧夾；4 底塞；5 排氣管；6 穿刺針頭；7 煤樣罐；8 吊環(huán) 圖3-3 煤樣瓦斯解吸速度測定儀解吸瓦斯量按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)條件下體積：式中：V0標(biāo)準(zhǔn)狀況下解吸瓦斯體積，cm3；V量

42、管內(nèi)解吸瓦斯體積，cm3；Pa測定地點(diǎn)大氣壓力，Pa；hw量管內(nèi)水柱高度；mm；t測定地點(diǎn)氣溫，；Ps測定地點(diǎn)氣溫下飽和水蒸氣壓力，Pa。2015年6月3只6月4日，根據(jù)興旺煤礦21604運(yùn)輸巷106m處工作面實(shí)際開拓進(jìn)度與施工條件，在16煤層采共集6個(gè)煤樣進(jìn)行了現(xiàn)場解吸瓦斯量測定，采樣地點(diǎn)與煤樣編號及瓦斯解析量見表3-2所示。表3-2 取樣點(diǎn)井下解析結(jié)果統(tǒng)計(jì)鉆孔編號煤樣編號取樣深度井下解析量（ml）取樣時(shí)間1號2017-70-CCRI/AQJD462202017年5月24日1號2017-71-CCRI/AQJD801862017年5月24日2號2017-72-CCRI/AQJD5896201

43、7年5月25日2號2017-73-CCRI/AQJD882482017年5月25日3號2017-74-CCRI/AQJD501782017年5月26日3號2017-75-CCRI/AQJD851422017年5月26日（2）瓦斯損失量的計(jì)算解吸測定出的瓦斯解吸量V僅為煤樣總解吸量的一部分，僅是t0到t那部分解吸量，解吸測定前煤樣在暴露時(shí)間t0時(shí)已損失的瓦斯量，因此 (3-3)按上式以為橫坐標(biāo)，以實(shí)測瓦斯解吸累計(jì)量為縱坐標(biāo)，根據(jù)煤樣初始一段暴露的時(shí)間內(nèi)，累計(jì)解吸量與煤樣瓦斯解吸時(shí)間的平方根成正比的特性，作圖計(jì)算瓦斯損失量。（3）粉碎前自然解吸瓦斯量、粉碎后解吸瓦斯量和不可解吸瓦斯量的測定將井下自

44、然解吸后的煤樣罐與地面解吸裝置連接，進(jìn)行粉碎前自然解吸瓦斯量測定，并進(jìn)行煤樣稱重。解吸之后，取兩份相等量的二次煤樣，進(jìn)行粉碎自然解吸測定，取兩份煤樣解吸的平均值為粉碎后的解吸量。最后，常壓不可解吸瓦斯量按下式計(jì)算。Xb=0.1ab1+0.1b×100-Ad-Mad100×11+0.31Mad+K1ARD2020 (3-4)式中：Xb煤在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力下的不可解吸瓦斯量，m3/t；a煤的瓦斯吸附常數(shù)，試驗(yàn)溫度下煤的極限吸附量，m3/t；b煤的瓦斯吸附常數(shù)，MPa-1；Ad煤的干基灰分，%；Mad煤的水分，%；K1煤的孔隙體積，m3 /m3；ARD2020煤的相對視密度，t/m3

45、。（4）煤層瓦斯含量測定結(jié)果各煤樣井下解吸瓦斯量、損失瓦斯量、實(shí)驗(yàn)室解析量和不可解吸瓦斯量等參數(shù)匯總情況詳見表3-3。表3-3 21606運(yùn)輸巷106m處前方煤體殘存瓦斯含量匯總表鉆孔編號煤樣編號取樣時(shí)間煤樣重量(g)井下解吸瓦斯量(m3/t)損失瓦斯量(m3/t)可解吸量(m3/t)不可解吸量(m3/t)瓦斯含量(m3/t)12017-70-CCRI/AQJD5月24日422.252200.22482.82052.44995.495212017-71-CCRI/AQJD5月24日459.491860.13034.48612.44997.066322017-72-CCRI/AQJD5月25日435.78960.11920.82342.44993.292522017-73-CCRI/AQJD5月25日4422480.1