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PAGE49/NUMPAGES49大方縣德興煤礦區(qū)域防突治理技術(shù)措施編制:技術(shù)負(fù)責(zé)人:礦長(zhǎng):日期:目錄第一節(jié)、礦井概況第二節(jié)、礦井水文第三節(jié)、區(qū)域地質(zhì)及井田地質(zhì)第四節(jié)、煤層賦層情況第五節(jié)、礦井瓦斯情況第六節(jié)、防突技術(shù)措施第一節(jié)、礦井概況大方縣德興煤礦行政區(qū)劃隸屬貴州省大方縣瓢井鎮(zhèn)管轄,距大方縣城約45公里,礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為15萬(wàn)噸/年,設(shè)計(jì)開采煤層為M1和M5煤層,首采面布置在M1號(hào)煤層內(nèi)。煤礦是新建礦井,現(xiàn)還在建井期,現(xiàn)為全巖巷掘進(jìn),還未揭露設(shè)計(jì)開采煤層,也未作瓦斯等級(jí)鑒定和煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定工作,現(xiàn)按高突礦井設(shè)計(jì)和治理。煤礦還未揭露煤層,未作突出危險(xiǎn)性鑒定,現(xiàn)已與重慶煤科院聯(lián)系,待揭露煤層前30米時(shí),請(qǐng)重慶煤科院專家對(duì)我礦進(jìn)行突出危險(xiǎn)性鑒定工作,并托付其編制《防突專項(xiàng)設(shè)計(jì)》?,F(xiàn)我礦已編制了《揭煤措施》,并已報(bào)天府總公司和大方縣工能局和安監(jiān)局審批備案。井下已按要求安設(shè)了“六大系統(tǒng)”安全設(shè)施和防突風(fēng)門,入井工人必須攜帶隔離式化學(xué)氧自救器。第二節(jié)、礦井水文2011年9月,四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊(duì)提交了大方縣德興煤礦礦井水文地質(zhì)報(bào)告:一、地形地貌大方縣德興煤礦位于貴州高原西北部,地勢(shì)中部高,四周低。中部最高處是老鷹巖,標(biāo)高1937.40m,北部于礦區(qū)外花底河河谷,最低標(biāo)高980.00m,為礦區(qū)最低侵蝕基準(zhǔn)面。相對(duì)高差857.40m,地形坡度,緩坡地帶8o~15o,北部及東部邊緣坡度25o~30o,中部老鷹巖以下坡度45o以上或直立陡巖。地貌為侵蝕、溶蝕中山區(qū)地貌。二、氣象水文礦區(qū)所處氣候?yàn)閬啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候。年平均氣溫15.1oC,一月最冷平均氣溫4.2oC,極端最低氣溫-6.8oC,七月最熱平均氣溫25oC,極端最高溫度38.4oC。無(wú)霜期264天。年平均降雨量1057mm,平均相對(duì)濕度78%,年平均蒸發(fā)量1382.9mm。春秋兩季以東北風(fēng)為主,夏季以東南風(fēng)為主,冬季以東風(fēng)為主。平均風(fēng)速1m/s。季節(jié)性災(zāi)難有春旱、洪澇、冰雹等災(zāi)難性天氣。礦區(qū)處于赤水河南岸補(bǔ)給區(qū),位于赤水河一級(jí)支流馬路河的上游延伸河至花底河西側(cè)?;ǖ睾佑傻V區(qū)東側(cè)1Km處向北徑流。礦區(qū)地表水沿地表分水嶺東西兩側(cè)分流,東側(cè)直接進(jìn)入花底河,西側(cè)至谷底轉(zhuǎn)向北3Km外進(jìn)入花底河?;ǖ缀雍铀昙竟?jié)流量大于500l/s。三、含(隔)水層特征礦區(qū)出露的地層由新至老有第四系(Q);三疊系下統(tǒng)夜郎統(tǒng)九節(jié)灘段(T1y3)、玉龍山段(T1y2)、沙堡灣段(T1y1);二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P3c)、龍?zhí)督M(P3l);二疊系中統(tǒng)茅口、棲霞組(P2m+q)。1、第四系(Q)松散巖類含孔隙水巖性要緊為坡積、殘積和沖溝沖積物。以褐色粘土、亞粘土含碎石、角礫。要緊分布在地勢(shì)低洼地帶、斜坡中下部及沖溝兩側(cè)。覆蓋各出露地層之上。厚度0~10m,富水性,透水性強(qiáng)。該層無(wú)泉水出露。2、三疊系下統(tǒng)夜郎統(tǒng)九節(jié)灘段(T1y3)巖性要緊為薄層狀紫紅色泥巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖,層中夾少量薄層狀泥質(zhì)、灰?guī)r條帶,要緊分布在礦區(qū)東側(cè),分布面積已延伸出礦區(qū)外,厚度大于200m。該層有兩個(gè)泉點(diǎn)出露,調(diào)查時(shí)流量分不為0.221l/s和0.240l/s。7月份取水樣時(shí)兩泉水均干涸,長(zhǎng)期干旱(無(wú)補(bǔ)充源)該層含風(fēng)化裂隙水,富水性弱,為礦區(qū)隔水層。3、三疊系下統(tǒng)夜郎統(tǒng)玉龍山段(T1y2)巖性為中厚層灰?guī)r夾薄層灰?guī)r或泥灰?guī)r。出露區(qū)地形多為陡巖和山脊。無(wú)地表泉水出露。據(jù)訪問(wèn),在老鷹巖西南側(cè)陡巖上有三個(gè)溶洞,洞高1.3m,可進(jìn)深度13m,沿層石到里面去10m可見到水,而能夠聽到水流的聲音。據(jù)有關(guān)該層的水質(zhì)分析資料,水之類型為HCO3—Ca,礦化度0.18g4、三疊系下統(tǒng)夜郎統(tǒng)沙堡灣段(T1y1)巖性要緊為薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖偶夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r條帶。要緊出露于陡巖中部,厚度40m~50m。無(wú)泉水出露,富水性弱,為礦區(qū)隔水層。5、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P3c)巖性為灰?guī)r,含燧石結(jié)核、團(tuán)塊。該層在礦區(qū)分水嶺西側(cè)呈條帶狀出露,出露面積小,局部地段形成陡巖和小山脊。礦區(qū)只有一個(gè)泉水點(diǎn)出露,即油沙村3號(hào)泉,流量0.513l/s。因有6個(gè)引水管將水引走至少有0.50l/s。該泉水總流量應(yīng)在1.00l/s以上。取水樣分析,水質(zhì)類型為HCO3—Ca型,PH值7.13。該層與三疊系下統(tǒng)夜郎統(tǒng)玉龍山段(T1y2)兩層抽水試驗(yàn),水位下降36.74m,涌水量0.091l/s,單位涌水量0.025l/s.m,經(jīng)72小時(shí)恢復(fù)水位觀測(cè),水位只恢復(fù)到70.46m2。由于長(zhǎng)期天干,沒(méi)有降水補(bǔ)給,因此水位無(wú)法恢復(fù)到正常水位。抽水試驗(yàn)取水樣分析,水質(zhì)類型為SO4—HCO3—Ca型水,PH值為7.56。6、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)巖性為薄層狀至中厚層狀細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖、炭質(zhì)泥巖及煤層組成。層間夾泥質(zhì)和硅質(zhì)灰?guī)r。要緊出露在分水嶺北西側(cè)陡巖腳緩坡地帶,受水面積相對(duì)較大。該層出露泉水點(diǎn)5個(gè),流量0.114~0.544l/s,依照老硐8號(hào)和泉水點(diǎn)8號(hào)取水樣分析,水質(zhì)類型分不為HCO3—Ca型和SO4—Ca型,PH值分不為8.01mg/L和7.65mg/L??偟膩?lái)講該層含風(fēng)化節(jié)理、裂隙水,富水性弱。厚度150m。該層與下伏強(qiáng)含水層茅口組(P2m)揭穿50m后混合抽水試驗(yàn)(茅口組地下水位專門深,實(shí)際應(yīng)為龍?zhí)督M單層),水位降深28.08m,涌水量0.014l/s,單位涌水量?jī)H0.0005l/s.m。取水樣分析,水質(zhì)類型為HCO3—Ca型。PH7.50。由于長(zhǎng)期未降雨,地下水位恢復(fù)觀測(cè)72小時(shí),僅恢復(fù)至13.98m7、二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m)巖性為淺灰至灰白色厚層灰?guī)r,偶見燧石結(jié)核。出露礦區(qū)北西角,地表溶洞、落水洞、漏斗巖溶發(fā)育。富水性強(qiáng),但不均勻。為礦區(qū)要緊含水層。地下徑流深度大,要緊以管道流、伏流、暗河形式運(yùn)移。盡管ZK09號(hào)孔揭露該層50m,但巖溶該段不發(fā)育,未造成鉆孔龍?zhí)督M地下水跌落。因而龍?zhí)督M混合抽水時(shí)流量只代表龍?zhí)督M,水位也只代表龍?zhí)督M。該層地下水類型據(jù)區(qū)域資料為HCO3—Ca型,排泄流量50~200l/s。四、地下水補(bǔ)、徑、排特征大氣降水是地下水的要緊補(bǔ)給源??煞秩N不同的徑流、排泄特征:1、孔隙水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征孔隙水在同意大氣降水后,在松散堆積物中滲透,一部分滲入基巖裂隙,補(bǔ)給基巖地下水,另一部份則在低洼處以散狀流的形式排出地表,具就地補(bǔ)給就地排泄的特征。2、基巖裂隙水的補(bǔ)給、徑流、排泄特征大氣降水是基巖裂隙水的要緊補(bǔ)給源,在碎屑巖分布地帶地形相對(duì)較平緩,但其風(fēng)化裂隙密度小,張裂性差,同意補(bǔ)給量有限,因此富水性弱。其徑流趨勢(shì)決定地勢(shì)高低,在重力作用下,在裂隙中由高向低處徑流流量小,流速慢,在地勢(shì)低的切割較深之處以泉水的方式排泄,補(bǔ)給地表沖溝。3、巖溶水補(bǔ)給、徑流、排泄特征礦區(qū)巖溶水要緊有玉龍山(T1y2)灰?guī)r、長(zhǎng)興灰?guī)r(P3c)和茅口灰?guī)r(P2m)。玉龍山組(T1y2)灰?guī)r地下水要緊順層發(fā)育的巖溶管逕流,在地形切割較低處以溶洞泉的形式排泄。礦區(qū)內(nèi)無(wú)排泄點(diǎn),據(jù)當(dāng)?shù)匕傩战榻B,在礦區(qū)東邊排泄補(bǔ)給花底河。長(zhǎng)興組(P3c)灰?guī)r在同意補(bǔ)給后,地下水沿南西向北東逕流在油沙村地勢(shì)切割較低的地點(diǎn),以泉水(A8)方式排泄出地表,供當(dāng)?shù)卮迕耧嬘茫嘤嗖糠盅氐乇頉_溝流走補(bǔ)給花底河。茅口組(P2m)灰?guī)r地表發(fā)育大量落水洞、漏斗,最易同意大氣降水補(bǔ)給,順巖溶裂隙、漏斗、落水洞補(bǔ)給地下水,向豎向進(jìn)入地下暗河、管道,徑流路線長(zhǎng),水位埋深大,最終在赤水南岸排泄,補(bǔ)給赤水河。五、構(gòu)造水文地質(zhì)特征及對(duì)礦床充水的阻礙礦區(qū)位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)次級(jí)構(gòu)造單元黔北臺(tái)隆、遵義斷拱畢節(jié)北向構(gòu)造變形區(qū),礦區(qū)位于北東向石寶向斜北西翼,走向近南西向至北東向單斜構(gòu)造,產(chǎn)狀傾向南東,傾角10o~38o,一般傾角為20°左右,區(qū)內(nèi)無(wú)斷裂構(gòu)造,構(gòu)造復(fù)雜程度可確定為簡(jiǎn)單類型。對(duì)礦床充水無(wú)阻礙。六、地表水、地下水相互關(guān)系及動(dòng)態(tài)特征礦區(qū)內(nèi)無(wú)地表水體,要緊發(fā)育季節(jié)性小溪溝及東西向呈樹枝狀小沖溝,大氣降水為要緊補(bǔ)給來(lái)源。由于天氣長(zhǎng)時(shí)刻干旱,干旱季節(jié)小溪溝差不多無(wú)水,沖溝干涸。本次共進(jìn)行4處地表長(zhǎng)觀點(diǎn),其中泉點(diǎn)3處(A01、A03、A08),地表水1處(H03)。七、礦床水文地質(zhì)勘查類型礦區(qū)內(nèi),大部分資源量位于地下水位以下,“P3l”為直接充水含水層,富水性弱,“T1y2+P3c”為間接頂板充水含水層,富水性較弱~中等,無(wú)地表水體山塘水庫(kù),無(wú)構(gòu)造斷裂導(dǎo)致的礦床充水問(wèn)題;底板“P2m”為強(qiáng)含水層,富水性強(qiáng),地下水位深,對(duì)M11、M12以上煤層開采無(wú)阻礙。地表季節(jié)性沖溝對(duì)礦床充水阻礙小,依照現(xiàn)行的《煤、泥炭地質(zhì)勘查規(guī)范》中水文地質(zhì)勘查類型的劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)煤系地層而言,礦床水文地質(zhì)勘查類型為二類二型,即以裂隙含水層為主、水文地質(zhì)條件中等的裂隙充水礦床。八、礦井涌水量礦井最大涌水量為600.0m3/d,正常涌水量為240.0m3/d。第三節(jié)、區(qū)域地質(zhì)及井田地質(zhì)2011年9月,四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊(duì)提交了大方縣德興煤礦礦井水文地質(zhì)報(bào)告:一、區(qū)域地層區(qū)域內(nèi)出露的地層由老至新有:寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系;區(qū)域地層特征見表。區(qū)域地層系統(tǒng)簡(jiǎn)表系統(tǒng)組(群)地層代號(hào)及接觸關(guān)系礦產(chǎn)第四系Q第三系下第三系E侏羅系上統(tǒng)遂寧組J3sn中統(tǒng)上沙溪廟組J2s銅下沙溪廟組J2x油頁(yè)巖、鐵中下統(tǒng)自流井群J1-2zl三疊系上統(tǒng)二橋組T3e中統(tǒng)法郎組獅子山組T2T2sh關(guān)嶺組T2松子坎組T2s下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組茅草鋪組T1ynT1飛仙關(guān)組夜郎組T1T1y二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組P3龍?zhí)督MP3煤峨眉山玄武巖組P3β中統(tǒng)茅口組P2棲霞組P2q下統(tǒng)梁山組P1煤石炭系下統(tǒng)大壙組C1奧陶系中統(tǒng)寶塔組O2b十字鋪組O2sh下統(tǒng)湄潭組O1紅花園組O1h桐梓組O1t寒武系中-上統(tǒng)婁山關(guān)群∈2-3ls中統(tǒng)高臺(tái)組∈2下統(tǒng)清虛洞組∈1q金頂山組∈1j明心寺組∈1震旦系上統(tǒng)燈影組Zbd2Zbd1二、區(qū)域構(gòu)造礦區(qū)大地構(gòu)造地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆的遵義斷拱畢節(jié)北西向構(gòu)造變形區(qū)的西部,區(qū)域褶皺構(gòu)造為一北東向的寬緩向斜構(gòu)造——茅壩向斜,軸向北東。北西翼巖層傾角一般10~30°,南東翼巖層傾角一般6~36°。核部地層要緊為三疊系下統(tǒng)茅草鋪組(T1m)、三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y),兩翼依次為二疊系上統(tǒng)大隆組(P3d)、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P3c)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)、二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m區(qū)域斷裂構(gòu)造不發(fā)育,要緊為北東向的正斷層或逆斷層,斷面傾向北西為主,地層斷距數(shù)米至上百米。三、礦區(qū)地層礦區(qū)內(nèi)出露地層從新至老為第四系(Q)、三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興(P3c)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)、二疊系中統(tǒng)茅口組(P1、第四系(Q)零星分布在較穩(wěn)定平緩斜坡上或溝谷中,不整合在各地層之上。要緊為含碎石土、砂質(zhì)土、殘積土及少量河床相堆積層。厚0~10.20m。2、三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)依照巖性特征自上而下又分為三個(gè)巖性段:(1)三疊系下統(tǒng)夜郎組九級(jí)灘段(T1y3):分布于礦區(qū)中部和南東部。巖性為紫紅色、灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)粘土巖、鈣質(zhì)粘土巖組成。未出露完全,厚度大于200m。(2)三疊系下統(tǒng)夜郎組玉龍山段(T1y2):分布在礦區(qū)的中南部?;摇\灰色薄至厚層、塊狀灰?guī)r,質(zhì)純。上部以中厚層至厚層為主,近頂部為厚層至塊狀鮞?;?guī)r。中下部夾一層深灰色泥灰?guī)r,厚3~5m。厚約70~72m,.地貌上表現(xiàn)為陡坡、陡坎。巖溶發(fā)育。(3)三疊系下統(tǒng)夜郎組沙堡灣段(T1y1):分布在礦區(qū)的中部。由灰、灰綠、蘭灰色薄至中厚層狀粉砂質(zhì)粘土巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖及鈣質(zhì)粉砂巖等組成,具水平層理。上部夾1~2層泥灰?guī)r,單層厚1~5m左右,底部夾1~2層暗黃色蒙脫石粘土巖。厚度80~85m。3、二疊系上統(tǒng)長(zhǎng)興組(P3c分布在礦區(qū)的中部?;疑⑸罨疑又林泻駥訝钌锼樾蓟?guī)r,生物碎屑為小殼類化石,多方解石化,要緊分布在暗質(zhì)條帶中,巖石具縫合線構(gòu)造。中部夾粘土巖,局部含燧石團(tuán)塊。產(chǎn)菊石類化石,該組厚度55~62m。。4、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l(1)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M上段(P3l3):上部淺灰至灰色薄層狀細(xì)砂巖、灰至深灰色薄層狀粉砂質(zhì)粘土巖夾灰色薄層狀粘土質(zhì)粉砂巖、淺灰色薄至中厚層中砂巖及煤層;下部為菱鐵質(zhì)粉砂巖、菱鐵質(zhì)粘土巖夾煤層及炭質(zhì)粘土巖;底部為淺灰至灰色薄層菱鐵質(zhì)中粒砂巖(B1標(biāo)志層),為P3l3與P3l2的分界標(biāo)志層。該段一般含煤4層(M1、M2、M3、M4),僅M1局部可采,M2、M3、M4均不可采。依照9個(gè)鉆孔資料統(tǒng)計(jì),全段厚度39.04~61.46m(2)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M中段(P3l2):中上部以灰色薄層粉砂質(zhì)粘土巖為主,夾淺灰色薄層細(xì)砂巖、菱鐵質(zhì)細(xì)砂巖、菱鐵質(zhì)粉砂巖、灰色厚層狀粘土巖及煤層,下部灰色薄層狀粘土質(zhì)粉砂巖為主夾灰白色薄層狀粗砂巖及煤層。該段一般含煤4層(M5、M6、M7、M8),其中M5、M7、M8煤層可采,M6不可采。依照9個(gè)鉆孔資料統(tǒng)計(jì),全段厚度17.40~54.75m(3)二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M下段(P3l1):頂部為淺灰色厚層狀含鐵硅質(zhì)巖,為P3l1與P3l2的分界標(biāo)志層(B2);上部為淺灰至灰薄層狀含鐵粉砂巖、含鐵細(xì)砂巖夾深灰色薄層狀粘土巖及煤層;中下部為灰至深灰色薄層狀粘土巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粘土質(zhì)粉砂巖、淺灰色薄層粉砂巖、細(xì)砂巖互層夾炭質(zhì)粘土巖及煤層;下部夾灰色薄至中厚層灰?guī)r;底部為2.6m左右厚的灰白色鋁土巖、鋁土質(zhì)粘土巖,與下伏地層呈整合接觸。該段一般含煤4層(M9、M10、M11、M12),其中M11、M12煤層可采,M9、M10煤層不可采。依照11個(gè)鉆孔資料統(tǒng)計(jì),全段厚度24.15~59.據(jù)9個(gè)鉆孔揭露資料統(tǒng)計(jì),龍?zhí)督M(P3l)厚度113.39~139.13m在龍?zhí)督M(P3l)與茅口組(P25、二疊系中統(tǒng)茅口組(P2m分布在礦區(qū)北部邊緣。為灰色厚層至塊狀細(xì)晶灰?guī)r,局部含少量燧石結(jié)核及白云質(zhì)斑塊。出露厚度大于100m。四、礦區(qū)構(gòu)造1、褶皺構(gòu)造礦區(qū)位于茅壩向斜之北西翼上,為單斜巖層,地層走向北東~南西向,傾向南東,傾向一般95~150°,巖層傾角一般為10~38°,傾角在北部、東部一帶地層較陡,22~38°,向西逐漸變緩,在中部至西部?jī)A角10~22°。在礦區(qū)的南東邊緣,有一次級(jí)褶曲帶,由兩個(gè)較緊密的向斜和背斜組合而成,褶曲走向45度左右,軸面略向南東傾,兩翼地層傾角在5~18°之間,褶曲波高35m左右。2、斷裂構(gòu)造區(qū)域上斷裂構(gòu)造為北東向正斷層或逆斷層,為走向斷層。礦區(qū)內(nèi)無(wú)斷層。3、節(jié)理構(gòu)造礦區(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙較發(fā)育,要緊為北東向及北西向兩組。北東向組最發(fā)育,與褶皺軸向差不多一致,以壓性、壓扭性為主,節(jié)理面平直、光滑、緊閉,一般無(wú)充填物,節(jié)理密度較大,間距較密集。北西向組與巖層的傾向大致一致,以張性為主,節(jié)理面不平坦,一般附著有鐵質(zhì)或鈣質(zhì)充填物。節(jié)理密度相對(duì)較小,間距較稀疏。五、巖漿巖礦區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖分布,含煤地層未受巖漿巖的阻礙。第四節(jié)、煤層賦層情況一、含煤性礦區(qū)內(nèi)含煤巖系為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l),系海陸交互相沉積含煤地層。要緊由灰、深灰色,薄~中厚層狀粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層組成,中夾細(xì)砂巖、鈣質(zhì)泥巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。依照礦區(qū)施工的11個(gè)鉆孔統(tǒng)計(jì),該煤巖地層總厚度為113.39~135.36m,平均厚度為125.89m,含煤10~20層,一般12層,含煤總厚度9.72~14.69m,平均12.二、可采煤層礦區(qū)要緊可采煤層六層,其中M1煤層為大部可采煤層,其余五層煤(M5、M7、M8、M11、M12)均為全區(qū)可采煤層,可采煤層總厚度6.52~9.01m,平均7.66煤層煤層厚度(m)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度穩(wěn)定程度最小值-最大值平均(測(cè)點(diǎn)數(shù))變化規(guī)律夾矸變化規(guī)律M10.58-2.901.18(16)煤層大部可采,往東北部有明顯變薄趨勢(shì)0本煤層普遍不含夾矸。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定M50.80-2.751.57(16)煤層全區(qū)可采,礦區(qū)中部厚、四周有明顯變薄趨勢(shì)0-1本煤層為單一煤層或二層一矸結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定M70.80-1.261.01(14)煤層全區(qū)可采,煤層厚度無(wú)較大變化0-1本煤層結(jié)構(gòu)要緊為單一煤層,偶含1層夾矸。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定M80.85-1.501.19(14)煤層全區(qū)可采,往西北部有變薄趨勢(shì)0-2本煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,有單一及二層一矸或三層二矸結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定M110.81-1.741.21(12)煤層全區(qū)可采,往中部有明顯變薄趨勢(shì)0-1本煤層要緊為單一煤層,偶含有1層夾矸。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定M120.80-2.591.44(12)煤層全區(qū)可采,往西北部有變薄趨勢(shì)0-2本煤層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,有單一及二層一矸或三層二矸結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單較穩(wěn)定德興煤礦要緊可采煤層特征一覽表三、不可采煤層煤層鉆孔M2煤層厚度(m)M3煤層厚度(m)M4煤層厚度(m)M6煤層厚度(m)M9煤層厚度(m)M10煤層厚度(m)ZK010.140.380.380.570.290.35ZK020.380.380.400.380.470.56ZK03缺失缺失0.380.490.681.26ZK04缺失缺失缺失0.800.861.00ZK05地表含煤地層已剝蝕,鉆孔未揭露0.42缺失0.32ZK060.400.361.160.601.070.69ZK070.620.500.410.290.32缺失ZK080.48缺失0.470.280.63缺失ZK092.340.560.520.660.33缺失ZK10地表含煤地層已剝蝕,鉆孔未揭露缺失缺失ZK110.390.390.580.390.840.52平均值(m)0.430.230.390.410.500.43第五節(jié)、礦井瓦斯情況一、瓦斯自然成分礦區(qū)M1、M5、M7、M8、M11、M12煤層瓦斯自然成分分不見表德興煤礦M1煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK06-M1采樣日期:2011年5月試驗(yàn)時(shí)期解吸損失粉碎前脫氣(常溫+粉碎前加熱)破裂總含量氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))112.03ml22.82ml34.81ml475.55ml645.21ml成分濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)N272.840.3672.840.0772.840.1177.431.642.19CO29.300.059.300.019.300.010.880.020.09CH417.280.0917.280.0217.280.0321.530.460.58C2H60.330.000.330.000.330.000.160.000.01C3H80.250.000.250.000.250.000.000.000.00備注煤樣質(zhì)量G:297.00(g);Gdaf:224.38(g)煤樣分析Mad:1.78(%);Aad:23.08(%)德興煤礦M5煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK08-M5采樣日期:2010年8月12日測(cè)試日期:2010年8月19日~8月14日成分解吸損失常溫加熱破裂總含量濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g%mL/g%mL/g%mL/g%mL/g%mL/gN26.070.176.070.1711.630.069.070.1812.150.571.15CO24.850.144.850.144.480.054.740.104.680.220.65CH488.632.5588.632.5181.780.9084.441.7280.853.7911.47H20.01微量0.01微量0.01微量未檢出微量0.03微量微量C2~C60.440.010.440.010.41微量0.350.010.370.020.05備注煤樣質(zhì)量G:367.00(g);Gdaf:319.84(g)煤樣分析Mad:1.49(%);Aad:11.36(%)德興煤礦M7煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK08-M7采樣日期:2010年8月12日測(cè)試日期:2010年8月19日~8月14日成分解吸損失常溫加熱破裂總含量濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g%mL/g%mL/g%mL/g%mL/g%mL/gN28.510.278.510.5411.630.039.070.1012.150.791.56CO23.840.123.840.253.670.015.070.054.550.290.66CH486.952.7586.955.5683.060.3483.850.8981.135.2513.7H20.05微量0.05微量0.05微量0.03微量0.02微量微量C2~C60.640.020.640.040.61微量0.43微量0.370.020.08備注煤樣質(zhì)量G:375.00(g);Gdaf:319.88(g)煤樣分析Mad:2.17(%);Aad:12.53(%)德興煤礦M8煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK11-M8采樣日期:2011年6月16日試驗(yàn)時(shí)期解吸損失粉碎前脫氣(常溫+粉碎前加熱)破裂總含量氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))24.12ml9.06ml385.99ml842.63ml1261.80ml成分濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)N250.610.1050.610.0450.611.6374.045.226.99CO22.430.002.430.002.430.080.390.030.11CH446.820.0946.820.0446.821.5125.361.793.43C2H60.130.000.130.000.130.000.210.010.02C3H80.010.000.010.000.010.000.000.000.00備注煤樣質(zhì)量G:214.00(g);Gdaf:119.63(g)煤樣分析Mad:0.93(%);Aad:43.58(%)德興煤礦M11煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK09-M11采樣日期:2011年8月28日試驗(yàn)時(shí)期解吸損失粉碎前脫氣(常溫+粉碎前加熱)破裂總含量氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))29.78ml29.78ml108.70ml587.45ml755.71ml成分濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)N265.140.0965.140.0965.140.3264.061.692.18CO24.430.014.430.014.430.020.670.020.05CH430.140.0430.140.0430.140.1535.090.931.15C2H60.280.000.280.000.280.000.180.000.01C3H80.010.000.010.000.010.000.000.000.00備注煤樣質(zhì)量G:333.00(g);Gdaf:222.64(g)煤樣分析Mad:1.00(%);Aad:32.46(%)德興煤礦M12煤層煤樣中氣體成分含量測(cè)定報(bào)告煤樣編號(hào):ZK09-M12采樣日期:2011年8月30日試驗(yàn)時(shí)期解吸損失粉碎前脫氣(常溫+粉碎前加熱)破裂總含量氣體體積(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))80.67ml80.67ml357.83ml1269.71ml1788.88ml成分濃度含量濃度含量濃度含量濃度含量mL/g(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)(v/v)%mL/g(daf)N254.080.1454.080.1454.080.6447.982.022.95CO22.690.012.690.012.690.030.640.030.07CH443.120.1243.120.1243.120.5151.142.152.89C2H60.100.000.100.000.100.000.230.010.01C3H80.010.000.010.000.010.000.010.000.00備注煤樣質(zhì)量G:349.00(g);Gdaf:302.23(g)煤樣分析Mad:0.62(%);Aad:12.86(%)二、瓦斯分帶:在取樣深度范圍內(nèi),自然瓦斯成分CH4濃度為17.28-88.63%,平均為52.16%,依照煤田地質(zhì)報(bào)告編制提綱中關(guān)于瓦斯分帶標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,CH4含量介于10-80%之間,屬氮?dú)?沼氣帶(此瓦斯分帶僅限于以所采瓦斯樣為準(zhǔn))。三、瓦斯風(fēng)化帶依照撫順煤研所關(guān)于瓦斯風(fēng)化帶的劃分方法,以每克可燃物質(zhì)含2毫升可燃?xì)怏w相對(duì)應(yīng)的深度為準(zhǔn),其上為瓦斯風(fēng)化帶,其下為瓦斯帶。依據(jù)煤層瓦斯含量推測(cè),瓦斯風(fēng)化帶距地表平均32m左右。四、瓦斯含量及其變化規(guī)律 區(qū)內(nèi)可采煤層的瓦斯含量為0.58-13.70ml/g.r,其中:M1煤層為0.58ml/g.r、M8煤層為3.43ml/g.r、M11煤層為1.15ml/g.r、M12煤層為2.89ml/g.r,為貧甲烷煤層;M5煤層為11.47ml/g.r、M7煤層為13.70ml/g.r,為富甲烷煤層。瓦斯梯度:煤層埋藏深度每增加54.64m時(shí),其瓦斯含量增加1ml/g.r瓦斯增長(zhǎng)率:煤層埋藏深度每增加100m時(shí),瓦斯含量增加1.83ml/g.r其變化規(guī)律為:煤層瓦斯含量隨深度的增加而增高,同一煤層厚度增大,瓦斯含量亦增高。在煤層淺部露頭處及斷層處瓦斯含量相對(duì)偏低。其變化規(guī)律為,煤層瓦斯含量隨深度的增加而增高;同一煤層厚度增大,瓦斯含量亦增高;煤層露頭處瓦斯含量偏低。五、瓦斯等級(jí)鑒定六、瓦斯樣增項(xiàng)測(cè)試結(jié)果分析德興煤礦屬在建礦井,目前尚未建成投產(chǎn),一直未開展煤礦煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定及瓦斯等級(jí)鑒定,然而本次礦區(qū)資源儲(chǔ)量核實(shí)及勘探工作中,對(duì)ZK09鉆孔進(jìn)行了2件瓦斯樣增項(xiàng)測(cè)試,分不測(cè)試了煤對(duì)瓦斯放散初速度指標(biāo)(ΔP)、煤的牢固性系數(shù)(f)、煤樣瓦斯吸附常數(shù)(a、b)、煤樣工業(yè)分析及密謀等項(xiàng)目。測(cè)試結(jié)果見表7-9:瓦斯增項(xiàng)測(cè)試成果表。表7-9瓦斯增項(xiàng)測(cè)試成果表煤層編號(hào)采樣編號(hào)孔隙率F煤的牢固性系數(shù)瓦斯放散初速度K等溫吸附試驗(yàn)%f值△P△P/fabM11ZK09—11#13.691.46251738.58461.2873M12ZK09—12#13.711.22282343.21231.4864從試驗(yàn)結(jié)果可知,該礦區(qū)可采煤層的孔隙率:M11煤層為13.69%;M12煤層平均為13.71%??梢娒旱目紫对酱?,則以游離態(tài)充填于滲透裂隙中的甲烷(CH4)也越多。第六節(jié)、防突技術(shù)措施煤與瓦斯突出是一種復(fù)雜的礦井瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象,到目前為止,對(duì)各種地質(zhì),開采條件下突動(dòng)身生的規(guī)律還沒(méi)有完全掌握。因此,突出礦井各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部都必須把防治突出作為一項(xiàng)重要工作來(lái)抓,全體職工都必須嚴(yán)格執(zhí)行《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》。開采突出煤層時(shí),必須采取的措施包括:1、突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè);2、防治突出措施;3、防治突出措施的效果檢驗(yàn);4、安全防護(hù)措施四位一體的綜合措施。(一)突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)1、區(qū)域性突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)礦井目前未進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定,設(shè)計(jì)按具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性來(lái)考慮。2、工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)(1)石門(或斜巷)揭煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)石門揭開煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性煤層前,采納鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)工作面突出危險(xiǎn)性。具體操作步驟和方法為:在石門工作面距突出危險(xiǎn)性煤層最小垂距3~10m時(shí),打兩個(gè)直徑為75mm的預(yù)測(cè)鉆孔(可利用探煤鉆孔),在其鉆進(jìn)煤層時(shí),用1~3mm的篩子篩分鉆屑,測(cè)定其瓦斯解吸指標(biāo)K1和△h2值。具體方法為1)鉆屑量采納重量法:每鉆1m鉆孔,收集全部鉆屑,用彈簧秤稱重。2)鉆屑解吸指標(biāo)的測(cè)定方法:(1)鉆屑解吸指標(biāo)△h2的測(cè)定:打鉆時(shí)在預(yù)定的位置取出鉆屑,用孔徑1和3mm的篩子篩分鉆屑(φ1mm的篩子在下,φ3mm的篩子在上),將篩分好的φ1~3mm粒度的試樣裝入MD-2型解吸儀的煤樣瓶中,試樣裝至煤樣瓶刻度線水平(10g左右),自鉆孔打至該采樣段起經(jīng)3min后,啟動(dòng)秒表,轉(zhuǎn)動(dòng)三通閥,使煤樣瓶與大氣隔離,在2min時(shí)記錄解吸儀的讀數(shù),該值即為△h2,單位為Pa。(2)鉆屑解吸指標(biāo)K1的測(cè)定:使用ATY型突出預(yù)測(cè)儀,每鉆進(jìn)2m,取一次鉆屑作特征測(cè)定,取樣時(shí),把秒表、篩子預(yù)備好(φ1mm的篩子在下,φ3mm的篩子在上),鉆孔鉆到預(yù)定深度時(shí),用組合篩子在孔口接鉆屑,同時(shí)啟動(dòng)秒表,一面取樣,一面篩分,當(dāng)鉆屑量許多于100g時(shí),停止取樣,并接著進(jìn)行篩分,最后把已篩分好的φ1~3mm的煤樣裝入到ATY儀器的煤樣罐內(nèi),蓋好煤樣罐,預(yù)備測(cè)試。當(dāng)秒表走到t0(1~2min)時(shí),啟動(dòng)儀器采樣鍵進(jìn)行測(cè)定,經(jīng)5min后當(dāng)儀器顯示t0時(shí),用鍵盤輸入t0,按監(jiān)控鍵,儀器顯示L0,輸入L0,按監(jiān)控鍵,儀器進(jìn)行計(jì)算并顯示Fi,此值即為K1值。鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)的臨界值,以礦上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。目前,礦上無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),依照《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》提供的數(shù)據(jù),參照表所列指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。當(dāng)指標(biāo)超過(guò)表中的任一臨界值指標(biāo)時(shí),該石門工作面就為突出危險(xiǎn)工作面,反之為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面。石門揭煤工作面突出危險(xiǎn)性臨界值表鉆屑種類鉆屑解吸指標(biāo)臨界值△h2(Pa)K1(mL/g·min1/2)干煤2000.5濕煤1600.4(2)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)在未作煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定前,各煤巷掘進(jìn)工作面,采納鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)法預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。操作步驟和方法為:在煤巷掘進(jìn)工作面打3個(gè)直徑為42mm、孔深9m的鉆孔,鉆孔布置見圖,鉆孔每鉆進(jìn)1m測(cè)定一次鉆屑量,每隔2m測(cè)定一次鉆屑解吸指標(biāo)。依照每個(gè)鉆孔沿孔長(zhǎng)每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標(biāo)K1(或△h2)預(yù)測(cè)工作面的突出危險(xiǎn)性。鉆屑瓦斯解吸指標(biāo)預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)的臨界值,應(yīng)依照現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定資料確定。目前,礦井無(wú)實(shí)測(cè)資料,參照《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》提出的所列指標(biāo)臨界值預(yù)測(cè)突出危險(xiǎn)性。當(dāng)實(shí)測(cè)到的任一指標(biāo)值K1值或△h2值等于或大于臨界值時(shí),該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面。當(dāng)預(yù)測(cè)為無(wú)突出危險(xiǎn)工作面時(shí),每預(yù)測(cè)循環(huán)應(yīng)留2m的預(yù)測(cè)超前距離。在掘進(jìn)工作面附近、爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)必須設(shè)有直通礦調(diào)度室的電話,并設(shè)置有供給壓縮空氣設(shè)施的避難硐室或壓風(fēng)自救系統(tǒng)。煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆孔布置圖預(yù)測(cè)煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性臨界值表△h2(Pa)最大鉆屑量(Smax)K1危險(xiǎn)性kg/mL/mmL/(g·min1/2)≥200≥6≥5.4≥0.5突出危險(xiǎn)工作面<200<6<5.4<0.5無(wú)突出危險(xiǎn)工作面(3)回采工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)采納煤巷掘進(jìn)工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)方法,沿采煤工作面每隔15m布置一個(gè)直徑為42mm的預(yù)測(cè)鉆孔,孔深不小于9m,且沿工作面運(yùn)輸巷每隔一定距離也布置一個(gè)預(yù)測(cè)鉆孔(鉆孔必須位于抽放鉆孔的中間),孔深18m。鉆孔布置見圖。最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標(biāo)K1(或△h2)超過(guò)表確定的臨界值時(shí),該工作面預(yù)測(cè)為突出危險(xiǎn)工作面,反之工作面為無(wú)突出危險(xiǎn)性。在采煤工作面附近、爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)必須設(shè)有直通礦調(diào)度室的電話,并設(shè)置有供給壓縮空氣設(shè)施的避難硐室或壓風(fēng)自救系統(tǒng)。工作面回風(fēng)系統(tǒng)中有人作業(yè)的地點(diǎn),也應(yīng)設(shè)置壓風(fēng)自救系統(tǒng)。采煤工作面突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)鉆孔布置圖(二)防治煤與瓦斯突出措施礦井防治煤與瓦斯突出措施包含區(qū)域性防治突出措施和局部性防治突出措施。1、區(qū)域性防治突出措施區(qū)域性防治突出措施有開采愛(ài)護(hù)層和預(yù)抽煤層瓦斯措施。(1)開采愛(ài)護(hù)層A、愛(ài)護(hù)層有效范圍確定礦區(qū)內(nèi)要緊可采煤層2層,由上至下分不為1#和5#,層間距為15m,本礦未作煤與瓦斯突出鑒定,本礦為聯(lián)合開采,1#煤層的開采可作為下面5#煤層的上愛(ài)護(hù)層,開采愛(ài)護(hù)層時(shí),采空區(qū)內(nèi)不得留有煤(巖)柱,專門情況須留煤(巖)柱時(shí),應(yīng)通過(guò)縣煤炭局批準(zhǔn),并將煤(巖)柱的位置和尺寸準(zhǔn)確地標(biāo)在采掘平面圖上。每個(gè)被愛(ài)護(hù)層的瓦斯地質(zhì)圖上,應(yīng)標(biāo)出煤(巖)柱的阻礙范圍,在那個(gè)范圍內(nèi)進(jìn)行采掘工作時(shí),必須采取防治突出的措施。a)傾斜解放范圍的確定解放層(即愛(ài)護(hù)層)開采以后,巖層沿斜方向的移動(dòng)是沿著最大下沉角θ0方向進(jìn)展的,因此傾斜方向的解放范圍,按卸壓角δ劃定。卸壓角的大小應(yīng)采納礦井實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),如無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),參照設(shè)計(jì)資料確定,本礦煤層傾角為α=11-24°為緩傾斜煤層,1#煤層到5#煤層的間距平均為H1=15m,故經(jīng)查表后得到愛(ài)護(hù)層開采后沿傾斜方向的卸壓角δ3=75°,δ4=75°,如圖所示。沿傾斜愛(ài)護(hù)范圍圖中:L1為6號(hào)煤層(愛(ài)護(hù)層)傾斜長(zhǎng)L2為7號(hào)煤層的傾斜方向解放范圍由于1#煤層到5#煤層間距為15m,符合上愛(ài)護(hù)層與危險(xiǎn)層間距H1<50m,因此愛(ài)護(hù)層開采有效。b)愛(ài)護(hù)層與被愛(ài)護(hù)層之間的有效垂直距離見表愛(ài)護(hù)層與被愛(ài)護(hù)層之間的有效垂直距離名稱上愛(ài)護(hù)層(m)下愛(ài)護(hù)層(m)急傾斜煤層<60<80緩斜及傾斜煤層<50<100由于井田內(nèi)可采1#和5#煤層間距小于50m,因此順序開采,5#煤層在有效愛(ài)護(hù)范圍之內(nèi)。c)正在開采的愛(ài)護(hù)層開采工作面,必須超前于被愛(ài)護(hù)層的掘進(jìn)工作面,其超前距離不得小于愛(ài)護(hù)層與被愛(ài)護(hù)層之間法線距離的2倍,并不得小于30m。本礦為分煤層開采,回采和掘進(jìn)均在同一層煤層。今后關(guān)于5#煤層的掘進(jìn)工作面,應(yīng)避開本煤層采煤工作面的應(yīng)力集中范圍。d)對(duì)停采的愛(ài)護(hù)層采煤工作面,停采時(shí)刻超過(guò)3個(gè)月、且卸壓比較充分,該采煤工作面的始采線、采止線及所留煤柱對(duì)被愛(ài)護(hù)層沿走向的愛(ài)護(hù)范圍可暫按卸壓角56O~60O劃定。如圖所示。愛(ài)護(hù)層工作面始采線、采止線和煤柱的阻礙范圍1—愛(ài)護(hù)層;2—被愛(ài)護(hù)層;3—煤柱;4—采空區(qū);5—被愛(ài)護(hù)范圍;6—始采線、終采線e)礦井首次開采愛(ài)護(hù)層時(shí),必須進(jìn)行愛(ài)護(hù)層愛(ài)護(hù)效果及范圍的實(shí)際考察,并不斷積存、補(bǔ)充完善資料,以便盡快得出確定本愛(ài)護(hù)層有效作用范圍的參數(shù)。(2)預(yù)抽煤層瓦斯措施礦井預(yù)抽煤層瓦斯方法及方案詳見本章第五節(jié)“礦井瓦斯抽放”內(nèi)容。2、局部性防治突出措施(1)石門揭煤工作面防治突出措施在石門揭穿突出煤層前,必須打鉆孔操縱煤層層位、測(cè)定煤層瓦斯壓力,預(yù)測(cè)石門工作面的突出危險(xiǎn)性。具體實(shí)施步驟和方法為:a、在石門工作面掘至煤層10m(垂距)之前,打兩個(gè)穿透煤層全厚且進(jìn)入頂(底)板不小于0.5m的前探鉆孔,詳細(xì)記錄巖芯資料,準(zhǔn)確掌握煤層層位、厚度、傾角變化等情況,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,巖石破裂的區(qū)域,石門工作面掘至距煤層20m(垂距)之前,必須在石門斷面四周輪廓線外5m范圍煤層內(nèi)布置一定數(shù)量的前探鉆孔。b、在石門工作面距煤層5m(垂距)以外,打2個(gè)穿透煤層全厚的測(cè)壓(預(yù)測(cè))鉆孔,測(cè)定煤層瓦斯壓力和鉆屑瓦斯解吸指標(biāo);c、為了防止誤穿煤層,在石門工作面距煤層垂距5m時(shí),在石門工作面頂(底)部?jī)蓚?cè)補(bǔ)打3個(gè)小直徑(42mm)超前鉆孔,其超前距離不得小于2m;d、石門揭煤工作面與煤層之間必須保持不小于2m的巖柱。石門揭煤工作面防治突出措施可采納抽放瓦斯、排放鉆孔、金屬骨架等措施。設(shè)計(jì)結(jié)合該礦區(qū)域性預(yù)抽煤層瓦斯情況,首先安排對(duì)石門揭煤位置進(jìn)行抽放。經(jīng)抽放工作面仍未消突時(shí),再實(shí)施排放鉆孔防突措施。操縱范圍必須操縱到巷道輪廓線外8m以上(底部或下幫為5m以上),鉆孔必須穿透煤層頂(底)板0.5m以上。增加采納鉆孔排放瓦斯措施時(shí),排放鉆孔的布置要求為:排放鉆孔布置在石門周界外8m的煤層內(nèi),排放鉆孔直徑為Φ75mm,鉆孔間距依照實(shí)測(cè)的有效排放半徑確定,目前,礦井無(wú)實(shí)測(cè)有效排放半徑數(shù)據(jù),孔底間距按2m考慮,石門揭煤工作面排放鉆孔布置見圖4—4—2。石門揭煤工作面排放鉆孔布置圖石門揭煤時(shí),在進(jìn)風(fēng)側(cè)必須設(shè)置兩道連鎖的正、反向風(fēng)門。石門掘進(jìn)工作面與煤層之間必須保持一定厚度的巖柱。巖柱的尺寸應(yīng)依照防治突出的措施要求、巖石的性質(zhì)、煤層傾角等確定。(2)煤巷掘進(jìn)工作面防治突出措施采納超前鉆孔作為防治突出的措施。在第一次執(zhí)行防治突出的措施或無(wú)措施超前距時(shí),必須采納淺孔排放或其他防治突出的措施,在工作面形成5m的執(zhí)行措施的安全屏障后,方可進(jìn)入正常防突措施施工,確保執(zhí)行措施的安全。超前鉆孔直徑一般為75~120mm,地質(zhì)條件變化劇烈地帶也可采納直徑42mm的鉆孔。鉆孔超前于掘進(jìn)工作面的距離不得小于5m,若超前鉆孔直徑超過(guò)120m時(shí),必須采納專門的鉆進(jìn)設(shè)備和制定專門的施工安全措施。鉆孔盡量布置在煤層的軟分層中,超前鉆孔的操縱范圍應(yīng)操縱到巷道輪廓線外2~4m(包括巷道斷面內(nèi)煤層)。超前鉆孔的孔數(shù)應(yīng)依照鉆孔的有效排放半徑確定,鉆孔的有效排放半徑必須經(jīng)實(shí)測(cè)確定。煤層賦存狀態(tài)變化時(shí),應(yīng)及時(shí)探明情況,再重新確定超前鉆孔的參數(shù)。超前鉆孔施工前應(yīng)加強(qiáng)工作面支護(hù)、打好迎面支架,背好工作面。超前鉆孔有效半徑測(cè)定方法,鉆孔流量法:1)沿工作面軟分層打3~5個(gè)相互平行的測(cè)量鉆孔,孔徑42mm,孔長(zhǎng)5~7m,間距0.3~0.5m;2)對(duì)各測(cè)量鉆孔進(jìn)行封孔,封孔時(shí)應(yīng)保證測(cè)量室長(zhǎng)度為1m;3)鉆孔密封后,立即測(cè)量鉆孔瓦斯涌出量,并每隔2~10min測(cè)定1次,每一測(cè)量孔測(cè)定次數(shù)不得少于5次;4)在距離最邊緣測(cè)量孔孔中心0.5m處,打一個(gè)平行于測(cè)量孔的超前鉆孔(直徑是待考察超前鉆孔有效排放半徑的鉆孔直徑),在打超前鉆孔過(guò)程中,記錄鉆孔長(zhǎng)度、時(shí)刻和各測(cè)量孔中的瓦斯涌出量變化;5)超前鉆孔打完后,每隔2~10min測(cè)定各測(cè)量孔中的瓦斯涌出量;6)打超前鉆孔打完后測(cè)定2h;7)繪制出各測(cè)量孔的瓦斯涌出量的變化圖;8)假如連續(xù)3次測(cè)定測(cè)量孔的瓦斯涌出量都比打超前鉆孔增大10%,即表明該測(cè)量孔處于超前鉆孔有效排放半徑之內(nèi)。符合測(cè)量孔距排放鉆孔的最遠(yuǎn)距離,即為超前鉆孔的有效排放半徑。(3)回采工作面防治突出措施有突出危險(xiǎn)的采煤工作面可采納超前鉆孔或松動(dòng)爆破等防治突出措施。采煤工作面若采納松動(dòng)爆破防治突出的措施,適用于煤質(zhì)較硬、圍巖穩(wěn)定性較好的煤層。松動(dòng)爆破孔沿采煤工作
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