11191工作面巷防突评价.docx
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11191工作面巷防突评价
六枝特区大用镇黑石头煤矿
11191工作面
防突专项评价报告
二〇一三年四月
评价人员
姓名
职称
专业
签名
评价项目组
负责人
万登伟
注册安全工程师
通风与安全
成员
徐华
工程师
采矿工程
席贵
助理工程师
采矿工程
兰文富
助理工程师
采矿工程
审查人员
姓名
职称
专业
签名
评价项目组
负责人
兰江
总工
采矿工程
成员
胡绍光
工程师
采矿工程
李学仲
矿长
采煤技术
卢廷武
安全矿长
采煤技术
刘吉州
通防矿长
采煤技术
目录
前言2
一、评价范围2
二.评价依据2
三.评价过程简述2
四.评价结论3
第一章基本情况3
第一节工作面基本情况3
一、工作面与周边关系4
二、工作面与地表关系4
三、煤层及瓦斯情况4
四、工作面通风情况4
五、工作面回采情况5
第二节瓦斯情况5
一.矿井瓦斯情况5
二.工作面瓦斯赋存7
第三节矿井瓦斯抽放系统8
第四节其它8
一、防突机构8
二.防突管理8
三.防突培训10
四.突出事故应急预案10
第二章区域综合防突措施10
第一节区域防突预测10
第二节区域防突措施11
一、开采保护层11
二.预抽回采工作面瓦斯11
第三节区域措施效果检验12
一、煤层瓦斯预抽率13
二、残余瓦斯压力19
第三章评价过程及依据16
第四章评价结论19
第五章问题及建议19
附表：
1、黑石头煤矿11191采煤工作面防突专项评价汇总表
DGC实验测试报告单
附件：
1、黑石头煤矿11191采煤工作面防突专项评价报告审查意见
2、11191机巷、11191回风巷抽放统计表
3、化处煤炭分公司实验检测报告单
附图：
1、黑石头煤矿11191采煤工作面抽放取样（测压）钻孔设计图
2、黑石头煤矿11191采煤工作面考察钻孔设计图
3、黑石头煤矿11191采煤工作面排放钻孔设计图
4、黑石头煤矿11191采煤工作面综合钻孔竣工图
前言
一、评价范围
评价范围为11191采煤工作面全部范围。
二.评价依据
根据如下：
1、《煤矿安全规程》（2011版）；
2、《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）；
3、《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）；
4、《防治煤与瓦斯突出规定》。
5、《煤矿瓦斯预测方法》（AQ1018-2006）；
三.评价过程简述
1、项目可行性分析
根据已采取的区域防突措施，其措施的控制范围及经抽放后的残余瓦斯压力达到《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，可进行评价。
2、成立评价组及评审组
黑石头煤矿对11191采煤工作面进行防突专项评价，分别成立了评价组和评审组。
分工负责
评价组：
负责收集整理工作面瓦斯地质资料，落实工作面的布置；负责完善通风系统及防突设施，负责措施落实及贯彻，执行好安全防护措施，局部防突措施的实施，负责监督各项措施的实施；负责报告的审核。
评审组：
负责审查并修改报告，提出并落实报告中未完善的措施及资料，交组长审核后提交终审送审稿。
评价结论
1191采煤工作面采煤方法为走向长壁后退式采煤法，采煤工艺为爆破落煤，采煤工作面采用单体液压支柱配合铰交顶梁支护顶板；采用SGW-420/30A型刮板输送机，运输巷采用SGW-420/30A型刮板输送机至主平硐，采用全部垮落法管理顶板。
本采煤工作面采用上行通风方式，具胡独立可靠的通风系统。
1191采煤工作面在机巷向上施工顺层抽放钻孔和1191回风巷向下施工顺层抽放钻孔预抽煤层瓦斯。
评价范围内瓦斯预抽率为52.7%；最大残余瓦斯压力为0.019Mpa，小于0.74Mpa；残余瓦斯含量为4.2324m3/t，小于8m3/t。
符合《防治煤与瓦斯突出规定》的规定。
所以1191采煤工作面煤壁往外（1191机巷切眼到主平硐向内10m，1191回风巷切眼到回风石门）160m段已消除突出危险。
第一章基本情况
第一节工作面基本情况
根据11191回风巷打钻资料分析，煤层赋存属稳定煤层，该掘进工作面无地质构造影响。
一、工作面与周边关系
该工作面上部为煤矿风氧化带，东面为风井；西面为煤矿矿界,
二、工作面与地表关系
根据黑石头煤矿井上下对照图，该采煤工作面地表无建筑物及其它设施，为山坡地。
三、煤层及瓦斯情况
从已掘露运输、回风顺槽煤层情况分析，11191采煤工作面煤层赋存较稳定,煤层厚度为0.8m，容重1.45t／m3；煤层倾角12°此工作面走向长度为160m,工作面沿倾斜长度为98m。
在1191运输巷：
埋深34m，瓦斯含量1.85m3/t，瓦斯压力0.19MPa，瓦斯含量梯度0.0275m3/t.m，瓦斯压力梯度0.0014MPa/m。
该参数来源于江西省煤矿设计院2010年提供的《六枝特区大用镇黑石头煤矿矿井瓦斯地质图》科学技术报告。
数据真实有效，以此为计算基础。
得出11191采煤工作面煤层瓦斯含量为1.85～1.27m3/t，平均为1.55m3/t；瓦斯压力0.19～0.03MPa，平均为0.11MPa。
11191采煤工作面按98m的走向计算，煤炭储量为3016吨，瓦斯储量4922.112m3。
四、工作面通风情况
11191采煤工作面采用上行通风，具有独立可靠的通风系统。
新鲜风流主平硐进入1191运输巷，经1191采煤工作面，11191回风巷进入回风石门到总回排出地面，具有独立可靠的通风系统。
五、工作面回采情况
根据生产需要1191采煤工作面为一采区一水平首采工作面。
接替工作面为1192采煤工作面。
第二节瓦斯情况
一.矿井瓦斯情况
根据国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯等级鉴定规范》（AQ1025—2007）的规定标准要求，省能源局《关于对六盘水市煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》（黔能源发[2010]802号）黑石头矿属突出矿井；根据中国矿业大学开采与安全教育部重点试验室提供的《六枝特区大用镇黑石头煤矿M19号煤层瓦斯基本参数测定及煤层突出危险性评价》科学技术报告，黑石头矿为煤与瓦斯突出矿井。
2010年矿井瓦斯等级鉴定情况见下表。
矿井瓦斯等级鉴定和二氧化碳测定结果报告
六枝特区大用镇黑石头煤矿2010年8月
气体
名称
观测地点名称
三旬中最大一天涌出量m3/min
月实际工作日（b）
鉴定月产量（t）
鉴定月平均日产量（t/d）
本年度相对瓦斯涌出量（m3/t）
本年度矿井瓦斯等级
上年度矿井瓦斯等级
上年度矿井瓦斯出量
说明
风排量
抽放量
总量
绝对量m3/min
相对量
m3/t
1
2
3
4
5
7
7
8
9
10
11
12
13
14
瓦斯
全矿井（总回风巷）
0.7242
0
0.7242
25
1550
72
17.72
高
瓦
斯
矿
井
未
做
鉴
定
该矿为技改新建矿井，2009年度该矿不具备瓦斯等级鉴定条件。
1191运输巷掘进工作面
0.24
0
0.24
25
550
22
15.27
1191回风巷掘进工作面
0.17
0
0.17
25
500
20
11.20
1175运输巷掘进工作面
0.24
0
0.24
25
500
20
17.80
CO2
全矿井（总回风巷）
0.43
0
0.43
25
1550
72
9.99
1191运输巷掘进工作面
0.07
0
0.07
25
550
22
4.58
1191回风巷掘进工作面
0.07
0
0.07
25
500
20
4.90
1175运输巷掘进工作面
0.09
0
0.09
25
500
20
7.30
二.工作面瓦斯赋存
区域抽放防突措施控制范围内瓦斯赋存量计算
1、煤层原始瓦斯含量
11191采煤工作面煤层瓦斯含量为1.92m3/t。
2、煤层储量：
煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V—储量，单位：
t。
S—面积，单位：
m2。
H—煤厚，单位。
D—视相对密度（容重）：
单位t/m3 取1.45。
则：
V=（32.5×80）×0.8×1.45
＝3016t
根据地质煤炭储量，结合矿井瓦斯地质条件，得出该块段煤层气资源储量。
煤层资源储量乘上该煤层的煤层气含量系数，即得出该块段煤层的煤层气资源储量：
Q气=Q煤×W×K
式中Q气—煤层气资源量（m3）
Q煤—煤层资源储量（t）
W—煤层气含量（m3/t）
k—围岩瓦斯涌出系数,取0.85。
则 Q气=3016×1.92×0.85
＝4922.112m3
第三节矿井瓦斯抽放系统
利用地面抽放系统对该采煤工作面进行预抽,抽放泵型号为2BEA-253型。
瓦斯抽放泵额定参数：
极限压力3300Pa，最大抽转速90m3/min，电机功率75Kw，转速351r/min。
泵站实际抽放负压为0.024MPa，流量29.23m3/min（纯量为1.75m3/min），平均浓度为2.2%。
抽放主管管径DN300mm,支管管径为DN150mm，抽放管路敷设由瓦斯抽放站至11191回风巷的抽放负压为3～9KPa,抽放浓度为0.724～10.2%，抽放纯流量为0.07～0.38m3/min。
第四节其它
一、防突机构
黑石头煤矿成立防突队作为专职的防突机构，共18人。
其中管理人员4人，材料员1人、防突考察工3人、抽放泵工3人、钻探工及封孔工3人、管路安装及杂工4人。
二.防突管理
已建立《黑石头煤矿防治煤与瓦斯突出管理制度》，在制定年度、季度和月度生产作业计划同时制定防突计划，并按计划认真组织落实。
在回采前严格执行考察批掘制度，黑石头煤矿采用钻屑指标法进行防突考察。
具体操作方法为：
1、考察方法
1）、考察孔的布置
考察孔从运输顺槽往上10m和回风顺槽往下10m起沿回采工作面方向开始布置，每隔10m打一个考察孔，若两个考察孔之间的距离大于10m，小于20m,则在两孔之间再加打一个考察孔。
详见（11191采采煤工作面考察孔设计图）。
正头布置三个考察孔。
详见（11191回风巷考察孔设计图）。
2）、考察孔的深度
考察孔的深度为10米，以最浅孔位置在水平上的投影保留5m的超前距离，进行批采。
3）、考察采用钻屑指标法指标
⑴、K1值K1（ml/g*min1/2）,从第2米起测定；
⑵、钻屑量Sa （kg/m），从第1米起测定；
钻屑量
Smax
K1
区域验证结果
Kg/m
ml/g*min1/2
≥7
≥0.5
措施无效，有突出危险。
＜7
＜0.5
措施有效，无突出危险。
4）、需说明的几个问题
⑴、尽量把考察孔布置在软分层内。
⑵、若煤层走向发生变化时，遇地质构造等原因，考察孔参数根据现场的实际情况作相应的调整。
⑶、考察时防突考察工负责布置考察钻孔，收集各项参数并做好记录；采煤工负责施工钻孔；现场必须有安检员和瓦斯员监督整个考察的全过程。
考察结束后所有参与考察及监督人员必须在考察原始记录上签字并对所测参数负责。
（4）、实际掘进过程中，若出现以下三种情况，本次评价范围消突评价无效，必须采取区域、局部综合防突治理措施后重新进行消突评价。
a、考察指标K1值连续两个循环指标超限；
b、连续两个循环炮后瓦斯超过3%；
c、回采过程中有卡钻、喷孔、瓦斯异常涌出等突出预兆情况发生。
三.防突培训
通瓦部管理人员、抽放工、防突考察工均由六枝工矿集团培训中心组织培训。
防突考察工的培训内容包括防突考察操作技能、防突基本知识、防治煤与瓦斯突出的规章制度、突出的危害及规律、区域和局部防突措施及突出预兆等。
现有防突考察工3人，抽放工3人，都经培训考试取得合格证。
四.突出事故应急预案
黑石头煤矿已按《防治煤与瓦斯突出规定》编制了2013年度《防治煤与瓦斯突出专项应急预案》，本预案符合有关规定，适用于本工作面。
第二章区域综合防突措施
第一节区域防突预测
黑石头矿井自投产以来，未发生过煤与瓦斯突出动力现象。
根据煤江西省煤矿设计院2010年提供的《六枝特区大用镇黑石头煤矿矿井瓦斯地质图》科学技术报告。
在1191运输大巷：
埋深20m，瓦斯含量1.85m3/t，瓦斯压力0.19MPa，瓦斯含量梯度0.0275m3/t.m，瓦斯压力梯度0.0014MPa/m为计算基础。
11191回采工作面煤层瓦斯含量为1.85～1.27m3/t，平均为1.55m3/t；瓦斯压力0.19～0.03MPa，平均为0.11MPa。
11191回风巷工作面按80m的走向计算，煤炭储量为3016吨，瓦斯储量4922.112m3。
瓦斯压力和瓦斯含量均小于《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定。
因此，该工作面已消除突出危险。
第二节区域防突措施
一、开采保护层
黑石头煤矿现开采M19号煤层，无保护层开采。
二.预抽回采工作面瓦斯
1、顺层预抽煤层瓦斯设计
在运输顺槽采用向上实施顺层抽放钻孔和在回风顺槽采用向下放施顺层抽放钻孔对回采工作面瓦斯进行抽放，抽放钻孔孔间距为2m，抽放钻孔半径为1m，钻孔采用直径为75mm钻头进行施工。
（详见1191采煤工作面顺层抽放钻孔设计图）
2、顺层预抽实施情况
为保证工作面在回采前消除煤与瓦斯突出危险，在工作面回采前，采取布置在运输巷向上实施顺层抽放钻孔和回风巷向下实施顺层抽放钻孔对回采工作面进行瓦斯抽放，工作面回采前采煤工作面共施工抽放钻孔318个。
抽放半径为1m。
1191回采工作面评价范围内共抽放瓦斯666666.0m³。
瓦斯抽放量根据实际测定所得，并建立观测台账，该数据真实有效。
详见（1191机巷、1191回风巷瓦斯抽放量统计表）
11191回风巷瓦斯抽放情况统计表
序号
观测日期
孔数
浓度（%）
抽放纯流量
评价流量
总孔数
评价孔数
m3/min
m3
m3/min
m3
1
8.28
48
30
11.4
0.17
244.8
0.11
153.0
2
8.29
50
30
6.8
0.16
230.4
0.10
138.2
3
8.30
52
30
7.2
0.18
259.2
0.10
149.5
4
8.31
53
30
8.4
0.19
273.6
0.11
154.9
5
9.1
54
30
6.8
0.17
244.8
0.09
136.0
7
9.2
55
30
9.4
0.15
216.0
0.08
117.8
7
9.3
56
30
8.7
0.15
216.0
0.08
115.7
8
9.4
55.5
30
6.5
0.19
273.6
0.10
144.0
9
9.5
58
30
7.2
0.07
100.8
0.04
52.1
10
9.6
60
30
6.4
0.18
259.2
0.09
129.6
11
9.7
61
30
5.8
0.19
273.6
0.09
134.6
12
9.8
62
30
4.2
0.1
144.0
0.05
69.7
13
14
15
31
合计
2736
1495
第三节区域措施效果检验
经采取区域性瓦斯治理措施后，该回采工作面煤壁向外160m段内无空白带，为确保施工过程中的安全，在回采前必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行区域措施效果检验。
同时为减少工作面回采初期的瓦斯涌出量，在采煤工作面回采期间，本煤层预抽钻孔在回采线前方5m以外必须继续保持抽放，达到消除煤与瓦斯突出危险的目的。
本工作面采用煤层瓦斯预抽率、残余瓦斯含量和残余瓦斯压力进行区域措施效果验证。
一、煤层瓦斯预抽率
11191机巷切眼到主平硐向内10m，1191回风巷切眼到回风石门，经采取抽放措施后煤层瓦斯预率按下式计算。
N=Qc÷Q气×100％
式中：
N——煤层瓦斯预抽率，％
Q气——煤层瓦斯储量，m3
Qc——已抽放、排放瓦斯量，m3
则：
N＝2736÷4922.112×100％
＝55.5％
根据计算：
1191机巷切眼到主平硐向内10m，1191回风巷切眼到回风石门煤层瓦斯预抽率为55.5%，大于《煤矿安全规程》第190条第2款“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027－2006）第4.2条的规定。
二、残余瓦斯压力测定
⑴、残余瓦斯压力现场实际测定
在评价单元内共布置9个测压钻孔
1号测压孔位于1191运输顺槽内
根据《防治煤与瓦斯突出规定》在11191回风巷正头布置1个测压钻孔。
钻孔方位为140°，倾角0°，孔深为75.42m。
详见（11191回风巷取样、测压钻孔设计图；11191回风巷综合钻孔竣工图）
⑵、测压要求
测压钻孔施工前关闭巷道正头抽放管的阀门，使正头处于全部停抽状态，正头停抽8小时后开始施工测压钻孔，钻孔施工结束后立即封孔上压力表观测压力，每天观测压力变化情况。
测定时间为3天以上，如瓦斯压力连续3天无变化，则认为这个稳定的压力值就是煤层瓦斯压力。
具体情况详见（瓦斯压力测定情况表及测压成果表）
根据测压成果，11191回风巷所测最大瓦斯压力为0MPa。
煤层瓦斯压力测定情况详见（11191回风巷测压成果表）。
11191回风巷测压成果表
矿井
黑石头煤矿
测压地点
11191回风巷
煤层名称
19
煤层厚度
0.8m
煤层倾角
12°
开钻时间
2012年9月1日早班
钻毕时间
2012年9月1日早班
封孔时间
2012年8月22日早班
封孔长度
20m
孔号
钻孔参数
煤孔长度
测定的瓦斯压力
方位
（°）
倾角（°）
长度
（m）
（m）
（MPa）
1号
140
0
64
61
0
钻孔瓦斯压力观测参数
观测时期
压力值（MPa）
观测时期
压力值（MPa）
观测时期
压力值（MPa）
2012、8、22
0
2012、8、26
0
2012、8、23
0
2012、8、27
0
2012、8、24
0
2012、8、28
0
2012、8、25
0
2012、8、29
0
三、残余瓦斯含量的计算及测定
1、残余瓦斯含量按下式计算。
Wc=（Q气－Qc）÷G
式中：
Wc——评价单元煤层残余瓦斯含量，m3/t；
Q气——评价单元煤层瓦斯储量，m3
Qc——评价单元煤层抽排瓦斯量，m3；
G——评价单元煤层储量，t；
则：
Wc=（4922.112-2736）÷3016
=0.724m3/t
11191回风巷开口点往东60米至140米段（80米）段的残余瓦斯含量为0.724m3/t。
2、残余瓦斯含量的测定
①、瓦斯含量检测仪器及工作原理
采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测定11191回风巷评价单元内的残余瓦斯含量。
其工作原理为：
通过向煤层施工取芯钻孔，用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出，选取保质性好的煤样及时封入煤样筒中；井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录，利用公式进行瓦斯损失量W1的计算；把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸，测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21，与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2；称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸，并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3，则可解吸瓦斯含量Wm为：
Wm=W1+W2+W3。
采用朗格缪尔公式计算常压残存瓦斯量Wc，则可得出煤层瓦斯含量W＝Wm+Wc。
②、瓦斯含量检测孔的布置
根据11191回风巷的实际情况，在11191回风巷正头布置2个检测钻孔测定评价单元内的残余瓦斯含量。
取1号孔位于11191回风巷上帮，钻孔方位为140°，倾角2°，孔深为68m。
取2号孔位于11191回风巷下帮，钻孔方位为141°，倾角2°，孔深为68m。
详见（11191回风巷取样、测压钻孔设计图；11191回风巷综合综合钻孔竣工图）。
③、瓦斯含量测定要求
取样钻孔施工前关闭采面抽放管的阀门，使采面处于全部停抽状态，采面停抽8小时后开始施工取样钻孔，钻孔施工结束到开始取样不超过40分钟，开始取样到煤样装入煤样筒不超过30分钟。
待取样结束后再恢复采面抽放。
详见（化处煤炭分公司实验测试报告单及瓦斯含量直接测定情况表）
瓦斯含量直接测定情况表
孔号
测定位置
瓦斯含量（m3/t）
瓦斯压力（MPa）
备注
取1号
11191回风巷
3.125
0.043
取2号
11191回风巷
3.241
0.038
在实验过程严格按DGC型瓦斯含量直接测定装置的规定进行操作，所得数据真实有效。
详见（化处煤炭分公司实验测试报告单）
第三章评价过程及依据
经采取预抽措施后，11191回风巷开口点往东60米至140米段（80米）段内无空白带。
一、煤层瓦斯预抽率
11191回风巷开口点往东60米至140米段（800米）煤层瓦斯预抽率为55.5%，大于《煤矿安全规程》第190条第2款“煤层瓦斯预抽率大于30%”及《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027－2007）第4.2条的规定。
二、残余瓦斯压力
经现场实测得残余瓦斯压力为0MPa，采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置得出残存瓦斯压力为0.043MPa。
均小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027－2007）及《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定。
三、残余瓦斯含量
根据采用重庆煤科院生产的DGC型瓦斯含量直接测定装置测得最大残余瓦斯含量为3.241m3/t；采用计算方法计算得残余瓦斯含量为0.724m3/t。
均符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027－2007）及《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款的规定。
第四章评价结论
综合各评价结果，经计算评价范围内瓦斯预抽率为55.5%、残余瓦斯含量最大为0.724m3/t、经实测残余瓦斯含量最大为3.241m3/t；残余瓦斯压力最大为0.043MPa；均符合《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1027－2007）第4.1条、4.2条及《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条第三款、第四十四条的规定。
11191回风巷开口点往东60米至140米段（共80米）已消除突出危险。
第五章问题及建议
1、本次评价报告范围为11191回风巷：
（11191回风巷开口点往东60米至1
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