3利民煤矿瓦斯防治方案.docx
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3利民煤矿瓦斯防治方案
清镇市流长乡利民煤矿
瓦斯治理方案
利民煤矿
二0一二年度三月
目 录
会审
会审内容：
利民煤矿瓦斯防治方案
会审地点：
矿办公室
会审日期：
2012年月日
会审部门
会 审 意 见
负责人签字
会审日期
矿长
总工程师
安全矿长
生产矿长
机电矿长
审查批复意见
贵州元和天成能源集团
2012年月日
一、概况
（一）矿井概况
1.井田位置
清镇市流长乡利民煤矿（下称“矿山”）位于清镇市西北方向流长乡，隶属清镇市流长乡管辖。
地理极值坐标：
东经106°11′15″--106°12′17″，北纬26°39′05″--26°39′42″。
矿山面积1.0368km2。
矿山所在大园村有一条乡村公路至306省道（清镇—织金）里程为1km,由306省道经321国道至清镇市区，里程为50km，至贵阳市里程为75km，交通方便。
2.矿区地层及构造
（一）地层概况
区域出露地层由老至新依次出露有二叠系上统龙潭组（P3l______________________________________________________________________________________________________________________________）、二叠系上统长兴组（P3C）、三叠系下统夜郎组第一段（T1y1）、三叠系下统夜郎组第二段（T1y2）。
现由老至新分述如下：
1、二叠系上统龙潭组（P3l）
为本区的唯一含煤地层，属海陆交互沉积，厚约300m，岩性由砂岩、粉砂岩、钙质砂岩，砂质粘土岩、燧石灰岩、泥灰岩及煤层等组成，含腕足类、羊齿类、蕨类等动植物化石，含煤10余层，含可采煤层五层，编号M7、M8、M9、M10、M14煤层，本组与下伏的二叠系中统茅口组（P2m）呈平行不整合接触。
2、二叠系上统长兴组（P3C）
主要由灰、深灰色中厚层灰岩，燧石灰岩、泥质灰岩组成，常夹黄色砂岩、泥质粉砂钙质粉砂岩、钙质泥岩，厚约50余米，与下伏的二叠系上统龙潭组呈整合接触。
3、三叠系下统夜郎组第一段（T1y1）
以浅灰、黄绿色、黄褐色钙质泥岩为主，产瓣鳃类，腕足类动植物化石，厚约55m，与下伏的二叠系上统长兴组呈平行不整合接触。
4、三叠系下统夜郎组第二段（T1y2）
以深灰、灰色薄层状隐晶灰岩，微晶灰岩为主，下部为薄层状泥灰岩，本段厚约200m，与下伏的三叠系夜郎组第一段呈整合接触。
（二）、构造
1、区域构造
本区位于老黑山背斜北西流长井田西段上，为一单斜构造，地层连续完整，产状较稳定，倾向300－360°，倾角8－22°，南部露头一带较陡，为22°，往北部逐渐变至8°，一般16°，西部倾向多为300°，往中部及东部逐渐变化为360°。
浅部倾角为20－22°，深部逐渐变化为13°，矿界中部局部地段8－10°。
2、矿区构造
区内无较大断层分布，生产中可能会遇到一些落差＜5米的隐伏小断层，对矿井开采和采掘部署影响不大。
3.煤层赋存状况
利民煤矿龙潭煤系为海陆交互相沉积，由砂岩、钙质砂岩、砂质粘土岩、燧石灰岩、泥灰岩及煤层组成，总后度约300m，含可采煤层五层。
由下至上分为三个岩性段：
下段：
以粉砂岩为主，夹泥质粉砂岩、砂质页岩、钙质页岩、薄层菱铁质及煤线4—5层，本段厚约90.0m。
中段：
以粉砂岩为主，夹页岩、砂质页岩、薄层灰岩，含可采煤层3—4层，本区主要开采的M7、M8、M9、M10号煤层均位于此段，本段厚约110m。
上段：
由粉砂岩、页岩、砂质页岩、薄层灰岩等组成，含薄煤层及煤线4—5层。
龙潭煤系含煤性较好，含煤10余层，由上至下编为M1、M2......M14煤层，根据《贵州省清镇市流长乡勘探区地质勘探报告》地质资料，利民煤矿矿区范围内可采煤层M7、M8、M9、M10、M14五层。
1、M7煤层
位于煤组中段上部，上距标志层灰岩约15米，下距8号煤层约13米。
为黑色块状、粒状光亮—半亮型煤，宽条带状结构，有两组交角80°的垂直解理和一组斜交解理斜交的一组解理面部平正，煤层多沿解理面破碎呈菱形小块。
结构较复杂，一般都含夹矸1-2层多为黑色泥岩，一般夹矸厚0.2m以下，煤层在个别地段分叉，单煤层厚0.82—3.76m，平均厚1.84m。
煤质单一，结构较复杂，煤层厚度有一定的变化，单横向连续较稳定，属全区可采。
2、M8煤层
位于煤组中段中部，下距9号煤层约10米，老窑较多。
上距长兴灰岩底界约130m,煤层0.79—2.54m，一般为1.66m左右。
顶板为粉砂岩或砂质页岩，底板多为粉砂岩，本区可采。
3、M9煤层
位于煤组中段下部，下距10号煤层8米左右。
为黑色鳞片状，粉末状半亮型煤、砂糖状断口，挤压面特别发育，煤厚0.94—3.98m,一般2.36m。
煤层结构较简单有夹石1—2层，多为黑色泥岩与炭质泥岩，顶板多为粉砂岩、底板为粉砂质页岩，本区可采。
4、M10煤层
位于煤组中段底部，下距煤组下段第一层灰岩6米左右，煤层为黑色块状、粒状光亮——半亮型煤组成宽条带状结构，煤岩性硬，阶梯状断口。
煤层在局部地段分为两层独立的煤层，间距2～4m,单层煤地段煤层结构简单，局部有夹石一层。
煤层厚度变化较大，煤厚0.77～1.51m,一般厚1.24m，本区可采。
5、M14煤层
位于煤组下段中部，上距10号煤层75米左右，煤层为黑色块煤，粒度半亮型煤，由亮煤和暗煤组成的宽条带状结构，性硬，结构简单，含夹石1～2层，煤厚0.70～90m，一般0.85m左右，常在临界可采厚度内变化，全区共获得36个见煤点，其中不可采10点，煤层具有变薄和常有不可采的地段出现，结合与区域对比，该煤属不稳定局部临界可采煤层。
但是在利民煤矿区内，煤层稳定，本区可采。
主采煤层特征见表1-2-1。
4.可采煤层特征
表1-2-1主采煤层特征表
煤层
编号
煤层平
均厚度
（m）
层间距
（m）
稳定性
煤层倾角（度）
煤种
煤层结构
顶底板岩性
顶板
底板
M7
0.82—3.76
1.84
13
稳定
8－22
无烟煤
结构较复杂，本区可采
粉砂岩
钙质泥岩
M8
0.79—2.54
1.66
稳定
8－22
无烟煤
结构简单，本区可采
粉砂岩或砂质页岩
粉砂岩
10
M9
0.94—3.98
2.36
稳定
8－22
无烟煤
结构简单，本区可采
粉砂岩
粉砂质页岩
8
M10
0.77～1.51
1.24
稳定
8－22
无烟煤
结构简单，本区可采
细砂岩
页岩
M14
0.70～0.90
0.85
75
稳定
8－22
无烟煤
结构简单，本区可采
钙质粉砂岩
细砂岩
5.矿井生产能力
矿井设计生产能力为9万t/年，服务年限37a。
6.开拓方式、各开拓巷道布置层位
采用斜井开拓，各开拓巷道布置在岩石中。
7.首采区巷道布置及生产系统
首采工作面1702布置在第一采区第M7煤层中
8.通风方式
1.通风方式：
本矿井通风方式为中央并列式。
2.通风方法：
本矿井通风方法为抽出式。
3.通风系统
根据井田煤层赋存条件和矿井开拓部署，矿井通风系统为中央并列抽出式，其通风网络、通风设施详见通系统图。
主通风线路为：
主、副斜井→+1180水平运输大巷、行人大巷→行人上山→1702运输巷→1702采煤工作面→1702回风巷→回风措施巷→回风上山→
+1180水平回风大巷→回风斜井→引风道→地面。
。
9．采掘工艺及开采顺序
采煤方法；
采用的是走向长壁式后退试采煤方法。
循环方式；
1、采用二采一准。
2、循环进度：
1M。
3、工作面斜长：
60M。
4、采高：
1.8~2.0M。
5、移留方式：
采够一个挡整体移留子方式。
控顶距离；
1、最大控顶距5.2米，最小控顶距4.2米，4.5排控顶。
2、放顶步距；放顶步距1米，可采用二采一准，也可以采用边采边准。
四、回采工艺；
1、工作面采用打眼放炮落煤，每平行推进依次1米，分十次爆破作业，防止依次爆破故多瓦斯超限或压溜槽，蹦到支柱。
2、落煤方式；
（1）工艺流程；
检查瓦斯→打眼→移留子→回柱→洒水→检查瓦斯→装药→封泥（包括水泡泥）→连线→检查瓦斯→放炮→挂梁→洒水→攉煤→打柱→拾浮煤
（2）落煤工具；
采用矿用煤电钻，配1米长的麻花煤钻杆，鱼尾式钻头，防爆型放炮器，具体技术特征如下；
煤电钻；型号；MZ—12型，功率1.2W，额定电压127V，额定电流9A，且煤电钻均配有综合保护装置。
放炮器；型号为MFB—100型，发爆能力100发，允许最大电阻120欧姆。
五、放炮布置；
1、采用双排眼布置；
2、布置形式采用对称散花眼部长件图；
3、炮眼深度：
1.2米
一、放炮落煤，根据炮眼布置图，工作面严禁分段或跳放形试打眼。
1、循环进度：
1M。
2、每次放炮顺序要从下往上排列顺序执行，不准跳放。
运轨巷警戒设下出口外50米以外安全地点，上出口用设在中部躲避硐室不少于80—100米。
3、若因顶板破碎时，必须少放，杜绝因放炮发生漏顶和大面积跨顶现象。
4、放炮警戒电。
二、因为7号煤层8011以上为低瓦斯区域，采面出采放炮警戒为工作面两个出口临时压风自救硐室内，放炮时任何人不得在巷道内和自救硐室外侧和自救硐室至工作面的任何巷道。
火工材料消耗表
炮眼位置
雷管
炸药
封泥
名称
位置（cm）
方向（cm）
间距
深度
循环数量
一次放炮个数
类别
循环用量
种类
每孔用药量
循环用药量
杆称
长度
上行眼
70
80°
25
100
120
60
5
瞬发雷管
60
3号煤矿乳化炸药
0.4
24
黄泥和火煤泥
不小于500
下行眼
50
80°
-25
100
120
60
5
60
0.4
24
炮眼
每循环
120
装药总量
（kg）
48
每循环
雷管用量
每循环
120
水炮用量
每循环
120
劳动组织及循环图表
一、循环作业图表
1、循环作业的组织形式
、采用“三、八”制作业，自采自回一个挡，不设准备班。
打眼、放炮移留攉煤，打柱、回柱、维护采面等联合作业。
回采循环推进度1米。
二、循环图表：
早班中班、夜班循环图相同
班次
时间
工序
早班
中班
夜班
12345678
开工前准备
打眼
同
同
装药放炮
早
中
通风
班
班
装煤运输
回柱
交接班
（二）劳动组织出勤表
出勤
工种
职工人数
备
注
出勤人数
在册人数
早
中
夜
合计
早
中
夜
合计
跟班队长
1
1
1
3
1
1
1
3
边
推
边
准
班长
1
1
1
3
1
1
1
3
放炮员
1
1
1
3
1
1
1
3
攉煤工
6
6
6
18
7
7
7
21
打柱工
6
6
6
18
7
7
7
21
溜子司机
1
1
1
3
1
1
2
4
运搬工
2
2
2
6
2
2
2
6
安全员
1
1
1
3
1
1
1
3
瓦检员
1
1
1
3
1
1
1
3
跟班电工
1
1
1
3
1
1
1
3
绞车司机
1
1
1
3
1
1
1
3
摘挂钩工
1
1
1
3
1
1
1
3
合计
23
23
23
69
25
25
26
76
（二）水文、瓦斯概况
清镇市流长乡利民煤矿在区域上处于扬子（Pt）准地台黔北（Z-T32）台隆遵义（D-C）断拱贵阳复杂构造变形区，具体属于马场向斜南段之东翼。
以单斜岩层形式产出，岩层走向近北东20°～65°，倾向北西，倾角8—25°。
倾向和倾角均有一定变化。
区内断裂及其它褶皱构造不发育（图2）。
属简单地质构造类型。
矿区处于一个大的水文地质单元内，但以局部分水岭为界，矿区又处于2个小的不同的Ⅲ级水文地质单元。
水文地质边界相对复杂。
矿区内出露的地层为碳酸盐岩与碎屑岩相间分布，其中，南东部以碎屑岩为主，北西部以碳酸盐岩为主。
碳酸盐岩含水层分别为：
二叠系中统茅口组含水层（在矿区范围内没有出露），二叠系上统长兴组含水层（出露于矿区中部地区并呈近东西向延伸），三叠系下统夜郎组玉龙山段含水层（矿区北西部）,含较丰富的岩溶裂隙水；区内弱透水层分别为二叠系上统龙潭组（分布于矿区南东部大片地区），三叠系下统夜郎组沙堡湾段（分布于矿区中部偏北地区），含基岩裂隙水，富水性弱，地表水呈片流和沟流。
此外，矿区内还有含水性较弱的第四系存在，主要岩性为粘土、亚粘土，砂土、亚砂土及砾石，包括区内的第四系分布区及煤层风氧化带。
分布在沟谷地带及煤层出露线附近。
矿区属乌江水系鸭池河支流，矿区位于鸭池河（南段叫波渡河）东岸，矿区及其附近的地表溪流一般向北流，经地下岩溶管道向北西流入鸭池河。
发源于矿区南部的一条小溪由南向北以回龙从矿区通过。
最终在流长乡东侧流入地下，经岩溶管道流入鸭池河。
该无名小流北部出口处也成为矿区最低排泄基准面，标高为1276.0m。
受地形影响，地表水总体上呈现出由南西向北东流的趋势。
地下水由南向北迳流，局部转向北西，并在低洼处排出地表，注入鸭池河
区域出露地层由老至新依次出露有二叠系上统龙潭组（P3l______________________________________________________________________________________________________________________________）、二叠系上统长兴组（P3C）、三叠系下统夜郎组第一段（T1y1）、三叠系下统夜郎组第二段（T1y2）。
本矿井煤与瓦斯突出及鉴定情况
2008年5月7日，利民煤矿在M8煤层8011运输巷下山掘进工作面施工时，发生煤与瓦斯突出事故，故本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计。
根据中国矿矿业大学（北京）2008年4月提交的清镇市流长乡利民煤矿M7煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告结论：
清镇市流长乡利民煤矿7煤层+1180m水平以上属非突出煤层，无突出危险。
故矿井M7煤层在+1180m水平以可按非突出煤层进行管理；矿井在开采M7煤层+1180m水平以下及其它煤层时，按突出煤层进行设计和管理。
设计根据经验公式计算矿井开采各煤层的瓦斯含量。
开采到深部时预测各煤层瓦斯含量见表3-1-1。
矿井各煤层的煤质特征表为3-1-2。
表3-1-1各煤层瓦斯含量
煤层编号
吸附瓦斯量Wx（m3/t）
游离瓦斯量Wy（m3/t）
瓦斯总含量Wh（m3/t）
M7
10.78
0.01
10.79
M8
11.86
0.01
11.87
M9
13.00
0.01
13．01
M10
12.11
0.01
12.12
M14
10.51
0.01
10.52
二、方案编制原则、目标及瓦斯防治管理机构
按《防治煤与瓦斯突出规定》及贵州省、清镇市上级部门关于瓦斯治理的相关要求，要坚持“应抽尽抽、可保必保、先抽后采、先抽后掘”的瓦斯治理宗旨。
本着区域防突措施先行，局部防突措施补充的原则，做到不采突出面，不掘突出头。
消灭瓦斯突出，消灭瓦斯事故，残余瓦斯压力、矿井瓦斯抽采率、工作面瓦斯抽采率达到“抽采标准”的要求。
（一）组织机构
组 长：
李昌林（矿 长）
职 责：
全面负责矿井防突工作。
副组长：
卢豪（总工程师） 杨启胜（生产矿长）
兰基平（机电矿长）杨朝有（安全矿长）
程品佳（通防工程师）
刁兵（工程师）赵学惠（工程师）田林攀（工程师助理）
职 责：
对防突工作进行安排，落实各项措施。
成 员：
施工队安全员瓦检员防突队机电队运输队地测工程师
职 责：
具体落实防突工作。
2、成立防突办公室：
办公室设在调度室电话：
8000（内部电话）
负责室主任：
胡万春
专业技术人员：
张宏辉、张爱国、赵学惠、刁彬、
“四位一体”防突领导小组成员，要严格按“四位一体”防突工作责任制落实责任，加强领导，定期分析研究日常“四位一体”防突工作中存在问题，有针对性提出矿井“四位一体”防突工作方案，并组织实施。
搞好矿井“四位一体”防突日常技术管理工作，确保矿井的安全生产。
（二）建立健全企业决策层、管理层、执行层、操作层的“四位一体”防突管理主体责任。
三、瓦斯治理技术方案
（一）区域性防突措施
1、区域综合防突措施基本程序和要求
（1）突出矿井应当对突出煤层进行区域突出危险性预测（以下简称区域预测）。
经区域预测后，突出煤层划分为突出危险区和无突出危险区。
未进行区域预测的区域视为突出危险区。
区域预测分为新水平、新采区开拓前的区域预测（以下简称开拓前区域预测）和新采区开拓完成后的区域预测（以下简称开拓后区域预测）。
（2）突出煤层区域预测的范围由煤矿企业根据突出矿井的开拓方式、巷道布置等情况划定。
（3）新水平、新采区开拓前，当预测区域的煤层缺少或者没有井下实测瓦斯参数时，可以主要依据地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行开拓前区域预测。
开拓前区域预测结果仅用于指导新水平、新采区的设计和新水平、新采区开拓工程的揭煤作业。
（4）开拓后区域预测应当主要依据预测区域煤层瓦斯的井下实测资料，并结合地质勘探资料、上水平及邻近区域的实测和生产资料等进行。
开拓后区域预测结果用于指导工作面的设计和采掘生产作业。
（5）对已确切掌握煤层突出危险区域的分布规律，并有可靠的预测资料的，区域预测工作可由矿技术负责人组织实施；否则，应当委托有煤与瓦斯突出危险性鉴定资质的单位进行区域预测。
区域预测结果应当由煤矿企业技术负责人批准确认。
（6）经评估为有突出危险煤层的新建矿井建井期间，以及突出煤层经开拓前区域预测为突出危险区的新水平、新采区开拓过程中的所有揭煤作业，必须采取区域综合防突措施并达到要求指标。
经开拓前区域预测为无突出危险区的煤层进行新水平、新采区开拓、准备过程中的所有揭煤作业应当采取局部综合防突措施。
（7）经开拓后区域预测为突出危险区的煤层，必须采取区域防突措施并进行区域措施效果检验。
经效果检验仍为突出危险区的，必须继续进行或者补充实施区域防突措施。
经开拓后区域预测或者经区域措施效果检验后为无突出危险区的煤层进行揭煤和采掘作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。
所有区域防突措施均由煤矿企业技术负责人批准。
（8）区域防突措施应当优先采用开采保护层。
突出矿井首次开采某个保护层时，应当对被保护层进行区域措施效果检验及保护范围的实际考察。
如果被保护层的最大膨胀变形量大于千分之三，则检验和考察结果可适用于其他区域的同一保护层和被保护层；否则，应当对每个预计的被保护区域进行区域措施效果检验。
此外，若保护层与被保护层的层间距离、岩性及保护层开采厚度等发生了较大变化时，应当再次进行效果检验和保护范围考察。
保护效果检验、保护范围考察结果报煤矿企业技术负责人批准。
（9）突出危险区的煤层不具备开采保护层条件的，必须采用预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行区域措施效果检验。
预抽煤层瓦斯区域措施效果检验结果应当经矿技术负责人批准。
2、区域突出危险性预测
（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进行试验考察。
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，并在试验前由煤矿企业技术负责人批准。
（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）根据已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带有直接关系时，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危险区边缘到构造线的最远距离，并结合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（如图1-1-1）；
（3）在上述
（1）、
（2）项划分出的无突出危险区和突出危险区以外的区域，应当根据煤层瓦斯压力P进行预测。
如果没有或者缺少煤层瓦斯压力资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。
预测所依据的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按表1-1-1预测。
表1-1-1根据煤层瓦斯压力或瓦斯含量进行区域预测的临界值
瓦斯压力P（MPa）
瓦斯含量W（m3/t）
区域类别
P﹤0.74
W﹤8
无突出危险区
除上述情况以外的其他情况
突出危险区
1—断层；2—突出点；3—上部区域突出点在断层两侧的最远距离线；4—推测下部区域断层两侧的突出危险区边界线；5-推测的下部区域突出危险区上边界线；6—突出危险区（阴影部分）
图1-1-1根据瓦斯地质分析划分突出危险区域示意图
（3）采用上述2方法进行开拓后区域预测时，还应当符合下列要求：
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。
利民煤矿为生产矿井，根据《防治煤与瓦斯突出规定》，矿井进行新水平开拓后区域预测，需满足：
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。
利民煤矿未对M9、M10以外的各可采煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，因此在今后矿井生产过程中，金兰煤矿应对未开采的区域、新水平和新采区煤层进行区域预测。
另外、矿井在生产过程中若出现喷孔或其他典型突出预兆时，必须按照《防治煤与瓦斯突出规定》的要求委托有资质的单位
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