煤與瓦斯突出危險性評估報告

1、六盤水市鐘山區(qū)大河鎮(zhèn)XX煤礦XX煤層煤與瓦斯突出危險性評估報告書XXXXXXX有限公司二一四年二月目 錄前 言1第一章 礦井概況1第一節(jié) 地理概況1第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造、煤層及煤質(zhì)2第三節(jié) 水文地質(zhì)條件10第四節(jié) 其他開采技術(shù)條件12第二章 瓦斯地質(zhì)規(guī)律預(yù)測14第一節(jié) 斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯賦存的影響14第二節(jié) 頂、底板巖性對瓦斯賦存的影響14第三節(jié) 煤層埋深對瓦斯賦存的影響14第四節(jié) 瓦斯含量分布及預(yù)測15第三章 XX煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定與分析18第一節(jié) 鉆孔布置18第二節(jié) 瓦斯含量測定19第三節(jié) 煤層破壞類型22第四節(jié) 瓦斯壓力23第五節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)測定結(jié)果分析24第四章 防治煤與瓦斯突出

2、對策措施及建議26第一節(jié) 開拓開采防范措施26第二節(jié) 通風防范措施27第三節(jié) 防治瓦斯防范措施27第五章 評估結(jié)論30附件：1、委托書2、2012年瓦斯等級鑒定批復文件3、瓦斯含量測定記錄表附圖：1、采掘工程平面圖2、XX煤層瓦斯含量檢驗鉆孔布置成果圖前 言XX煤礦位于六盤水市鐘山區(qū)大河鎮(zhèn)，設(shè)計規(guī)模15萬噸/年，于2011年取得安全生產(chǎn)許可證。目前，礦已基本完成井田內(nèi)C605、C409等煤層的回采。正布置114076工作面，鑒于114076工作面由于周邊煤層已部分開采或揭露，已不具備煤與瓦斯突出危險性鑒定的條件。但是，為提前掌握114076工作面所處煤層XX的突出危險性，應(yīng)煤礦委托，由XXXX

3、XXX有限公司組織有關(guān)工程技術(shù)人員對XX煤礦XX煤層煤與瓦斯突出危險性進行評估，特編制本報告。8第一章 礦井概況第一節(jié) 地理概況一、礦井所在地理位置及交通情況礦區(qū)位于六盤水市鐘山區(qū)大河鎮(zhèn)，地理坐標為：東經(jīng)104°4928104°4945，北緯26°400726°4232。有汪水公路從礦區(qū)外南側(cè)約150m處經(jīng)過，距裕民火車站4公里，交通十分方便。詳見圖111。XX煤礦圖111 XX煤礦交通位置圖二、地形地貌礦區(qū)地形呈近東西走向排列，礦區(qū)屬侵蝕剝蝕地貌，其地貌景觀受地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造控制比較明顯，地勢北低南高，海撥高程2372.81652m，相對高差720.

4、8m，屬高原山地地貌。三、水系及主要河流烏江上游以乃河從礦井外北側(cè)最近處約8m處通過，河流標高1653m，礦山開采最低標高為1400m，河流標高高于煤層最低開采標高253m。礦區(qū)內(nèi)無大型河流及水庫等大的水體，但井田內(nèi)有季節(jié)性小溪溝，降雨時，水沿山坡流向小溪溝，通過小溪溝排入以乃河。溪溝水流量變化幅度大，流量變化受大氣降雨的控制。四、氣象礦區(qū)氣候?qū)俦眮啘貛Ц咴瓪夂?，每?7月為雨季，降雨量約占全年降雨量的60%，59月天氣較熱(月平均氣溫22.826)，11月中旬開始降雪，至次年4月為霜凍期，最低氣溫在零下10以下。五、地震根據(jù)中國地震力參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001）, 地震力峰值加速度為

5、0.5g，頻率周期0.35s，屬區(qū)域地殼穩(wěn)定區(qū)，未發(fā)現(xiàn)新構(gòu)造活動現(xiàn)象，區(qū)域穩(wěn)定性好。按照建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112001），區(qū)內(nèi)地震烈度為VI度。六、環(huán)境狀況區(qū)內(nèi)山巒起伏，少有平地。區(qū)內(nèi)及其附近居民多為漢族，雜居彝族、苗族。居民多從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)作物以玉米、馬鈴薯為主，另種植有少量水稻、小麥，糧食基本能自給。除此居民尚從事以雞、豬、牛、馬為主導的養(yǎng)殖業(yè)。第二節(jié) 地質(zhì)構(gòu)造、煤層及煤質(zhì)一、地層礦區(qū)出露地層有上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖組（P3）、上二疊統(tǒng)宣威組（P2xn）、下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）、下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）及第四系（Q）?，F(xiàn)按地層由老至新的層序描述如下：上二疊統(tǒng)峨嵋山玄武巖組

6、（P3）：黑色或綠色具杏仁狀構(gòu)造的晶質(zhì)玄武巖，致密堅硬，節(jié)理發(fā)育，中間夾有紫色、黃色或白灰色的凝灰?guī)r，偶夾有含植物化石的黑色泥巖、炭質(zhì)頁巖和煤線。頂部為紫紅色或黃白色層狀凝灰?guī)r，顆粒極細，成分不易辯認。本組厚220-260m。該地層分布在礦區(qū)外的南部地帶。上二疊統(tǒng)宣威組（P2xn）：本組為主要的含煤地層，總厚度200-260m，平均240m。按巖性、聚煤情況和動植物化石的分布，可分為下、中、上三段。分布在礦區(qū)南部。下段（P2xn1）： 平均厚度110m。多為不厚的砂巖、砂質(zhì)泥巖、粘土巖組成。近底部夾有6-23m厚的二次噴發(fā)玄武巖。本組只有一層可采煤層（C101b）。產(chǎn)植物化石多而完整，主要有大

7、羽羊齒。中段（P2xn2）： 平均厚度50m。主要由灰色粘土質(zhì)砂巖、深灰色泥巖和富含鮞狀菱鐵質(zhì)結(jié)核的粘土巖組成。含煤6-8層，可采和局部可采煤層2層，煤層編號為XX、C409。砂巖中產(chǎn)植物化石，主要有大羽羊齒。上段（P2xn3）： 平均厚度80m。主要由黑灰色鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖、灰色細砂巖和褐灰色粘土巖組成。這些巖石作有規(guī)律更迭，粒度韻律十分明顯，在泥巖和粉砂巖中夾有薄層泥灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r等。含煤十余層，可采煤層及局部可采煤層4層，煤層編號分別為C504、C601、C603、C605，煤層頂板產(chǎn)大量動物化石，主要為腕足類、菊石等，在薄層泥灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r中產(chǎn)莛科化石，砂巖中還產(chǎn)植物化石。三疊

8、系下統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）： 本組以細砂巖、粉砂巖為主?？偤穸?40-550m。一般可分為三段，其下段為灰綠色、紫色細粉砂巖和砂巖組成，最底部（C605煤層頂板）為淺灰色和藍灰色薄層灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥質(zhì)粉砂巖組成，俗稱卡以頭層。中部為紫色、紫灰色夾黃綠色中厚層狀的細砂巖、粉砂巖及泥巖組成，以細砂巖為主。上部為紫色、暗灰色紫色細砂巖、粉砂巖組成，以強細砂為主，常夾透鏡狀灰?guī)r。分布在礦區(qū)中部及北部。下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）：厚層、中厚層狀灰?guī)r與砂巖泥巖呈不等厚互層?？偤?60-290m。本組是煤系頂部的主要含水層。分布在礦區(qū)外北部。第四系（Q）：浮土、粘土、砂質(zhì)粘土，表層為腐植層，厚015m。分布

9、在平緩及低洼地帶。二、構(gòu)造本礦井位于大河邊向斜中部，汪家寨井田南部邊緣。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，無影響開采的斷層。地層走向東西，傾向北，傾角37-40度，平均38度。三、煤層地質(zhì)特征上二疊統(tǒng)宣威組（P2xn），是以陸相和海陸交互相為主的含煤建造，沉積的物質(zhì)主要由碎屑巖及煤組成，平均厚為240m，含煤28-29層，礦區(qū)內(nèi)含可采或局部可采煤層7層，即C605 、C603、C601、C504、C409、XX、C101b，現(xiàn)將各可采或局部可采煤層地質(zhì)特征自上而下敘述如下：1、C605煤層：上距下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組2025m ,22m左右，煤層厚0.89-1.44m,平均1.17m，頂板巖性為淺灰色、蘭灰色生物碎屑

10、灰?guī)r，致密堅硬，底板多為粘土巖或泥巖。黑色,以暗淡型和半暗型為主，夾少量半亮型，條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性較堅硬，內(nèi)生裂隙發(fā)育；階梯狀或綾角狀斷口、條帶狀結(jié)構(gòu)，由暗煤、亮煤、少量絲炭及鏡煤組成。煤層上部含兩層0.02-0.03米厚的黑褐色高岑巖夾矸，下部常含兩層斷續(xù)分布的黃鐵礦凸鏡體。屬較穩(wěn)定煤層。2、C603煤層：上距C605煤層1015m，平均12m，煤層厚1.07-1.07m,平均1.07m，頂板巖性為灰深灰色泥巖，底板巖性為黑色粘土巖。黑色,以暗淡型和半暗型為主，夾少量半亮型，條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性較堅硬，裂隙發(fā)育；斷口參差不齊。條狀、片狀結(jié)構(gòu)，由暗煤、亮煤

11、、少量絲炭及鏡煤組成。煤層上部含兩層0.02-0.03米厚的黑褐色高岑巖夾矸，下部常含兩層斷續(xù)分布的黃鐵礦凸鏡體。屬較穩(wěn)定煤層。3、C601煤層：上距C603煤層2025m，平均23m，煤層厚1.12-2.36m,平均1.74m，頂板巖性為灰黑色泥巖及粉砂巖，底板巖性為黑色粘土巖。黑色,以暗淡型和半暗型為主，夾少量半亮型，條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性較堅硬，內(nèi)生裂隙發(fā)育；階梯狀或綾角狀斷口、條帶狀結(jié)構(gòu)，由暗煤、亮煤、少量絲炭及鏡煤組成。煤層上部含兩層0.02-0.03m厚的黑褐色高岑巖夾矸，下部常含1-2層斷續(xù)分布的黃鐵礦結(jié)核，煤層有時分叉，其間夾矸由粘土巖逐漸變?yōu)榉凵皫r以致變?yōu)榧毶?/p>

12、巖或中粗粒砂巖。屬較穩(wěn)定煤層。4、C504煤層：上距C601煤層510m，平均7m，煤層厚0.79-1.45m,平均1.12m，頂板巖性為灰黑色泥巖及粉砂巖，底板巖性為灰色粘土巖。黑色,以暗淡型和半暗型為主，夾少量半亮型，條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性較堅硬，內(nèi)生裂隙發(fā)育；階梯狀或綾角狀斷口、條狀、片狀、層狀結(jié)構(gòu)，由暗煤為主；次為亮煤，少量鏡煤，煤層中部含一層厚0.2-0.25m的高灰分劣質(zhì)，下部為一層厚0.03-0.25m的粘土巖夾矸或軟煤，上部普通含有少量黃鐵礦小凸鏡體及顆粒。本范圍內(nèi)較薄最大1.45m，最小0.79m，平均1.12m，屬不穩(wěn)定煤層。5、C409煤層：上距C504煤

13、層4550m，平均47m，煤層厚8.31-10.90m,平均9.29m，頂板巖性為深灰色泥巖，含似層狀菱鐵礦質(zhì)結(jié)核；底板巖性為灰色粘土巖。黑色，暗淡型夾部分半量型，少量暗淡型。條痕黑褐色，油脂光澤-弱玻璃光澤，巖性軟松-堅硬。內(nèi)生裂隙不甚發(fā)育-較發(fā)育，斷口不平坦-參差不齊。粒狀及條帶狀、厚層狀結(jié)構(gòu)。以暗煤、亮煤為主、少量鏡煤，下部含絲炭較多。頂部含有較多黃鐵礦小凸鏡體及顆粒，底部含兩層棕色高岑巖夾矸，厚0.030.04m。其中第二層粘土巖夾矸距煤層頂板1.802.40m，往往是煤層分叉位置，分叉后間距可達1020m，其間巖性由粘土巖變化到細砂巖或中粒砂巖，而且這種變化在100200m之間發(fā)生。

14、屬較穩(wěn)定煤層。6、XX煤層：上距C409煤層36m，平均4m，煤層厚2.343.36m,平均2.84m，頂板巖性為黃綠色砂質(zhì)頁巖、粉砂巖；底板巖性為灰色粘土巖。黑色,半暗型，部分暗淡型。條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性堅硬。內(nèi)生裂隙發(fā)育，菱角狀斷口，條帶及片狀、薄層狀結(jié)構(gòu)。以暗煤、亮煤為主、少量絲炭及鏡煤組成。煤層常夾1-2層粘土巖矸。煤層往往有分叉、變薄及尖滅現(xiàn)象。屬較穩(wěn)定煤層。7、C101b煤層：上距XX煤層3447m，平均42m，煤層厚0.99m,頂板巖性為泥巖，底板巖性為粘土巖。黑色,半暗型，部分暗淡型。條痕黑褐色，光澤暗淡或弱玻璃光澤，巖性堅硬。內(nèi)生裂隙發(fā)育，菱角狀斷口，條帶及

15、片狀、薄層狀結(jié)構(gòu)。以暗煤、亮煤為主、少量絲炭及鏡煤組成。煤層常夾12層粘土巖矸。煤層往往有分叉、變薄及尖滅現(xiàn)象。屬不穩(wěn)定煤層。以上各煤層特征詳見下表。可采煤層特征表 順序區(qū)域組煤層名稱煤層厚度(m)層間距（m）煤層夾矸（m）穩(wěn)定性可采程度煤種頂?shù)装鍘r性最小最大平均最大最小平均頂板底板飛仙關(guān)組20251宣威組上段C6050.891.441.17220.040.08較穩(wěn)定可采QM灰?guī)r粘土巖泥巖10152C603b1.071.071.07120.020.04較穩(wěn)定可采QM泥巖粉砂巖粘土巖20253C6011.122.361.74230.020.08較穩(wěn)定可采QM泥巖粉砂巖頁巖粘土巖5104C5040

16、.791.451.1270.030.25不穩(wěn)定局部可采QM泥巖粉砂巖粘土巖45505宣威組中段C4098.3110.909.29470.200.29較穩(wěn)定可采QM泥巖粘土巖366XX 2.343.362.8440.100.40較穩(wěn)定可采QM頁巖粉砂巖頁巖粘土巖1301407宣威組下段C101b0.990.990.991350.010.08不穩(wěn)定局部可采QM、FM砂巖頁巖粘土巖四、煤種、煤質(zhì)及用途經(jīng)樣品化驗分析表明:礦區(qū)內(nèi)C605 、C603、C601、C504、C409、XX、C101b煤層根據(jù)中國煤炭分類國家標準（GB/T152242004），煤類均為煙煤（Y），其工業(yè)用途為用于治金、鑄造工

17、業(yè)，也可用來生產(chǎn)合成氨及其它化工原料。C605煤層：灰份23.55%，揮發(fā)份41.92%，硫份1.30%，發(fā)熱量26.2 MJ/kg，屬低硫中灰高熱值煙煤，多為民用煤。C603煤層：灰份18.5028.70%，揮發(fā)份36.9338.47.%，含硫2.012.14%，發(fā)熱量23.9026.20 MJ/kg，屬中硫中灰高熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。C601煤層：灰份17.39%，揮發(fā)份38.22%，含硫1.23%，發(fā)熱量24.70MJ/kg，屬低硫中灰高熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。C504煤層：灰份24.62%，揮發(fā)份36.26%，含硫2.15%，發(fā)熱量24.5MJ/kg，屬中硫中灰高

18、熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。C409煤層：灰份13.8018.50%，揮發(fā)份36.0142.66%，含硫0.780.82%，發(fā)熱量30.0030.20MJ/kg，屬特低硫低中灰高熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。XX煤層：灰份17.5119.47%，揮發(fā)份34.9935.88%，含硫0.160.19%，發(fā)熱量27.527.8MJ/kg，屬特低硫中灰高熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。C101b煤層：灰份13.23%，揮發(fā)份34.53%，含硫0.16%，發(fā)熱量26.7MJ/kg，屬特低硫低灰高熱值煙煤，可作治金、鑄造工業(yè)用煤。各煤層煤質(zhì)特征詳見下表：煤質(zhì)特征表工程編號序號煤層編號樣長(真厚

19、)(m)化驗分析成果備注灰份(Ad)%揮發(fā)份(Vdaf)%硫份(Std)%發(fā)熱量(Qnet.d)MJ/kgCK151C6050.8923.5541.921.3026.22C6031.0728.7036.932.1423.93C6012.3617.3938.221.2324.74C5040.7924.6236.262.1524.55C4099.4213.8042.660.7830.26XX2.3217.5134.990.1627.87C101b0.9913.2334.530.1626.7CK168C6031.0726.6138.472.0126.29C40910.918.5036.010.823

20、0.010XX3.3619.4735.880.1927.5第三節(jié) 水文地質(zhì)條件一、含水層基巖裂隙含水巖組：由宣威組及飛仙關(guān)組的砂巖、灰?guī)r、泥灰?guī)r等組成，含淺部風化裂隙水，有泉水點出露，愈往深部含水性愈微弱。井下煤層巷道中，頂板常見淋水現(xiàn)象。松散巖類孔隙水：主要為第四系坡積物、殘坡積物等組成，厚度一般0-15m，透水性強，含水性中等，主要受大氣降水的控制。二、隔水層主要是含煤巖組及上覆地層中的頁巖和粘土巖。三、地表水烏江上游以乃河離礦井最近邊界外北側(cè)約8m處通過，地表水體對礦山采煤活動基本無影響。四、地下水主要為煤系地層含水，從煤系地層自身來分析，以弱裂隙承壓水為主，除被第四系含水層覆蓋有一定的

21、補給關(guān)系外，與上伏或下伏較強含水層（永寧鎮(zhèn)組灰?guī)r）之間有厚約500m的飛仙關(guān)砂泥巖和厚200多米的峨眉山玄武巖隔開，一般情況下無水力聯(lián)系，但是由于采動塌陷裂隙的影響，煤系上覆隔水層條件發(fā)生變化，其采動塌陷裂隙成為上覆含水層中地下水潰入礦井的良好通道。更主要的是大氣降水也可以通過地表的采動塌陷裂隙滲入礦井，使礦井涌水量驟然上升。五、礦坑充水條件分析礦坑充水水源有3種，其中大氣降水（地表水）、老窯積水是礦井充水的主要因素，次為地下水。地表水：地表水補給來源為大氣降雨，地表水通過巖土體孔隙、裂隙滲透到地下，對礦井開采有一定影響。老窯積水：礦區(qū)附近有老窯分布，由于老窯垮塌且無泄水通道，貯有大量積水，直

22、接或間接地增大礦井涌水量，另外個別老窯井巷較深，開采年限較長，采空區(qū)較亂，老窯積水較多，礦山開采時，對老窯了解不夠，探水困難，易引發(fā)井下突水事故，因此老窯積水對礦區(qū)威脅較大地下水：地下水是礦坑的直接充水水源。當?shù)V山主井揭露或通過含水層時，地下水就會立即涌入礦坑。同時由于采動塌陷裂隙的影響，煤系上覆隔水層條件發(fā)生變化，其采動塌陷裂隙成為上覆含水層中地下水潰入礦井的良好通道。更主要的是大氣降水也可以通過地表的采動塌陷裂隙滲入礦井，使礦井涌水量驟然上升。根據(jù)以上情況分析，該礦區(qū)水文地質(zhì)條件中等。六、礦坑涌水量調(diào)查根據(jù)本礦及礦山周邊礦井涌水量的調(diào)查，礦井坑道涌水量一般為310m3/h。七、礦坑涌水量預(yù)

23、測根據(jù)對礦井充水條件的分析，礦井充水主要因素為大氣降水通過采動塌陷裂隙滲入礦井。并考慮小煤窯在淺部充分開采的因素，參考礦井原初步設(shè)計正常涌水量19m3/h，同時根據(jù)汪家寨煤礦多年來實測正常涌水量為最大正常涌水量的三分之一，故預(yù)測本礦涌水量如下：最小涌水量為最：3m3/h最大涌水量為最：57m3/h正常涌水量為最：19m3/h第四節(jié) 其他開采技術(shù)條件一、瓦斯等級根據(jù)貴州省能源局文件黔能源煤炭2012484號（關(guān)于六盤水市能源局關(guān)于上報我市六枝、水城、鐘山2012年度地方煤礦瓦斯等級及二氧化碳涌出量鑒定報告的批復），鐘山區(qū)XX煤礦2012年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果為高瓦斯礦井。二、煤與瓦斯突出危險性

24、2010年6月由中國礦業(yè)大學開采與安全教育部重點實驗室提交了貴州六盤水鐘山區(qū)大河鎮(zhèn)XX煤礦C605煤層煤與瓦斯突出危險性鑒定報告，鑒定結(jié)論為：XX煤礦開采標高+1400m以上的C605煤層無突出危險。根據(jù)2007年10月17日貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件（黔安監(jiān)管辦字【2007】345號）關(guān)于加強煤礦建設(shè)項目煤與瓦斯突出防治工作的意見要求，該地區(qū)被劃定為煤與瓦斯突出區(qū)域，因此，該礦井按煤與瓦斯突出礦井進行設(shè)計和管理。三、煤層自燃傾向性根據(jù)煤炭科學研究總院重慶研究院2010年10月提供的煤炭自燃傾向等級鑒定報告，礦井C603、C605煤層自燃傾向分類屬III

25、類不易自燃煤層；C601、C504、XX煤層自燃傾向分類屬II類自燃煤層；C409煤層自燃傾向分類屬I類容易自燃煤層。四、煤塵爆炸性根據(jù)煤炭科學研究總院重慶研究院2010年10月提供的煤炭自燃傾向等級鑒定報告，礦井C605、C603、C601、C504、C409、XX煤層均具有煤塵爆炸危險性。五、地溫井田內(nèi)無地溫異?，F(xiàn)象，屬地溫正常礦井。六、沖擊地壓區(qū)內(nèi)無沖擊地壓現(xiàn)象。第二章 瓦斯地質(zhì)規(guī)律預(yù)測第一節(jié) 斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯賦存的影響礦井位于大河邊向斜中部，為單一構(gòu)造，地層走向東西，傾向北，傾角3740度，平均38度。礦界內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大斷層，井下也未發(fā)現(xiàn)有斷層。XX煤層的連續(xù)性和封閉性較好，因此在深

26、部瓦斯富集，礦井瓦斯含量具有隨著煤層埋深的增大而升高的變化趨勢。第二節(jié) 頂、底板巖性對瓦斯賦存的影響煤層圍巖的透氣性好壞，直接影響著煤層瓦斯的賦存、運移或富集，透氣性好的砂巖頂板，有利于煤層瓦斯的逸散，煤層瓦斯含量相對較低，透氣性差的泥巖、砂質(zhì)泥巖頂板，對煤層瓦斯的逸散起阻礙作用，含量則相對較高?？紫杜c裂隙發(fā)育的砂巖、礫巖和灰?guī)r的透氣系數(shù)非常大，一般比致密而裂隙不發(fā)育的頁巖、泥巖等巖石透氣系數(shù)高出千倍以上。XX煤礦XX煤層頂板巖性為黃綠色砂質(zhì)頁巖、粉砂巖，底板巖性為灰色粘土巖，對瓦斯含量分布影響不大。第三節(jié) 煤層埋深對瓦斯賦存的影響一般出露于地表的煤層，瓦斯容易逸散，并且空氣也向煤層滲透，導致

27、煤層中的瓦斯含量小，甲烷濃度低。隨著煤層埋藏深度的增加，地應(yīng)力增高，圍巖的透氣性降低，瓦斯向地表運移的距離相應(yīng)也增大，這種變化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。所以，在瓦斯風氧化帶以下，瓦斯含量、涌出量及瓦斯壓力主要隨煤層埋藏深度增加而變大。由于該礦井勘探程度較低，資源量核實報告未提供XX煤層瓦斯賦存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關(guān)瓦斯資料。因此，XX煤層瓦斯含量及瓦斯涌出量只能根據(jù)經(jīng)驗公式預(yù)測。第四節(jié) 瓦斯含量分布及預(yù)測一、XX煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)由于礦井未提供XX煤層瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相關(guān)瓦斯地質(zhì)資料，在此根據(jù)瓦斯含量經(jīng)驗公式和礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ10182006），預(yù)測XX煤

28、層瓦斯含量及瓦斯壓力。二、XX煤層瓦斯含量、壓力預(yù)測根據(jù)煤層瓦斯含量經(jīng)驗公式：式中：Wx在P、t條件下的吸附瓦斯含量，m3/t；Wy在P、t條件下的游離瓦斯含量，m3/t；Af煤中灰分，；Wf煤中水分，；Vr煤中揮發(fā)分，；溫度系數(shù)；自然對數(shù)底；或查表8713；或查表8713；fn煤的空隙率，%，查表8710；K煤的孔隙體積，m3/m3（PM取0.07）；煤的容重，t/m3（XX號煤層為1.4，C605號煤層為1.5）；ky相當于煤層瓦斯壓力下的瓦斯壓縮系數(shù)，查表8714；t溫度，取20；P煤層瓦斯壓力，Mpa，P（2.0310.13）H，H為垂深(m)，kpa；采用P4H進行預(yù)測。計算如下：X

29、X煤層瓦斯壓力表 埋深（m）瓦斯壓力（MPa）1330.42000.62470.743000.9由煤層瓦斯含量經(jīng)驗公式可得：XX號煤層不同的埋深所對應(yīng)的瓦斯含量為：煤層埋深106m處的瓦斯含量趨勢值是5m3/t；煤層埋深235m處的瓦斯含量趨勢值是8m3/t；煤層埋深300m處的瓦斯含量趨勢值是9.61m3/t；根據(jù)瓦斯含量經(jīng)驗公式和礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ10182006），預(yù)測煤層瓦斯含量及瓦斯壓力。預(yù)測結(jié)果如下：XX煤層+1486m標高以上，煤層瓦斯含量未超過8m3/t、瓦斯壓力未超過0.74Mpa；XX煤層+1486m標高以下瓦斯含量接近或超過8m3/t。按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定第

30、四十三條規(guī)定，XX煤層+1486m標高以上屬無突出危險區(qū)，XX煤層+1486m標高以下屬突出危險區(qū)。第三章 XX煤層瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測定與分析煤層瓦斯基本參數(shù)測定是礦井了解煤層瓦斯賦存情況、預(yù)測和評估煤與瓦斯突出危險性的基礎(chǔ)資料。由于XX煤層的地質(zhì)鉆孔資料缺乏，瓦斯成果資料較少，本次評估將根據(jù)2013年12月煤炭科學研究總院重慶研究院提交的瓦斯含量測定記錄為主要依據(jù)，并參考預(yù)測的XX煤層瓦斯含量及瓦斯壓力等情況進行綜合評估。第一節(jié) 鉆孔布置根據(jù)2013年12月煤炭科學研究總院重慶研究院提交的瓦斯含量測定記錄得，本次殘余瓦斯含量取樣工作在114076回風巷、114076運輸巷內(nèi)共布置16個檢驗鉆孔（

31、該鉆孔的布置范圍見“XX煤層瓦斯含量檢驗鉆孔布置成果圖”）：其中在114076回風巷布置10個檢驗鉆孔，114076運輸布置5個檢驗鉆孔。鉆孔參數(shù)見附件“瓦斯含量測定記錄表”。32 第二節(jié) 瓦斯含量測定根據(jù)2013年12月煤炭科學研究總院重慶研究院提交的瓦斯含量測定記錄得，該礦采用直接測定法測定XX煤層114076回采工作面瓦斯含量。一、直接法測定原理該方法是首先在現(xiàn)場利用鉆孔取樣裝罐，記錄煤樣脫離煤體到裝罐時間，然后現(xiàn)場測定煤樣的解吸瓦斯量；其次，根據(jù)其解吸規(guī)律及煤樣脫離煤體至裝罐解吸測定前暴露于空氣之中的時間推算在此時間內(nèi)損失的瓦斯量；最后將經(jīng)過解吸測定的裝罐煤樣密閉后送到實驗室進行粉碎、

32、真空脫氣，氣體組分分析等煤樣的殘存瓦斯含量（即粉碎前脫氣量，粉碎后脫氣量）。將解吸瓦斯量、損失的瓦斯量和殘存瓦斯量這三部分相加后即為煤層原始瓦斯含量。二、直接法測定步驟1、按照設(shè)計要求采用直徑89mm金剛石復合片鉆頭施工鉆孔，鉆孔見煤前通知采樣人員到達采樣現(xiàn)場，做好采樣前的準備工作。鉆孔見煤后，換用外徑為73mm、內(nèi)徑65mm，長度為800mm單層取芯管配備直徑為75mm金剛石復合片倒臺階取芯鉆頭開始鉆取煤芯。2、當煤樣提到孔口時，盡快地從煤芯管中取出煤芯，采取中間完整部分，裝入罐中密封。這段時間應(yīng)控制在2分鐘之內(nèi)。煤芯中如混合有夾矸及雜物時應(yīng)與剔除。煤樣不得用水清洗，保存原狀裝罐，不可壓實。

33、煤樣距罐口留有10mm左右的間隙。3、將HFJ2型瓦斯速度解吸儀針頭插入煤樣罐（見下圖）進行現(xiàn)場解吸。開始觀測頭30min內(nèi)，間隔2分鐘讀數(shù)一次，以后每隔3分鐘讀數(shù)一次；第二個小時內(nèi)，每隔5分鐘讀數(shù)一次。4、現(xiàn)場解吸完成后，拔出針頭，將取樣罐擰緊，泡在水中檢查是否有漏氣現(xiàn)象，若有滲漏應(yīng)及時處理。然后送到實驗室進行再次解吸和脫氣。5、在上述采樣和解吸過程中詳細記錄了采樣時間、采樣地點、采樣深度，并記錄了鉆孔見煤時間，鉆進時間，起鉆時間，鉆具提到孔口時間，煤樣裝罐時間，開始解吸測定時間，以及解吸測定時的氣溫，水溫和大氣壓力。瓦斯解吸速度測定儀與煤樣罐連接示意圖瓦斯解吸量計算之前首先對瓦斯解吸觀測中

34、得出的每次量管讀數(shù)換算為標準條件下的體積。三、直接法測定瓦斯含量結(jié)果1、瓦斯損失量計算圖解法是以煤總解吸時間的平方根()為橫坐標，以瓦斯解吸量（V0）為縱坐標，將全部測點V0，繪制在坐標紙上，將測點的直線關(guān)系延長與縱坐標軸相交，直線在縱坐標上的截距即為所求的瓦斯損失量。2、井下瓦斯解吸量計算為16個孔（煤樣）在井下瓦斯解吸觀測記錄結(jié)果。3、殘余瓦斯含量計算煤樣送到實驗室之后，要經(jīng)過兩個步驟來測定煤樣的殘余瓦斯含量。即打開密封罐之前進行的真空加熱脫氣，及煤樣粉碎后的真空加熱脫氣，加熱溫度為95。將實驗室兩次真空脫氣得出瓦斯量通過體積校正和計算得出殘余瓦斯含量。煤樣脫氣是利用FH4型脫氣儀進行的。

35、見下圖所示。（1）取樣。采取新鮮煤芯或碎煤約200g，裝入特制密封容器（真空罐）中加以密封。（2）試驗室脫氣與氣體分析。試樣送到試驗室后脫氣，加熱至95度真空抽出氣體進行色譜分析。 （3）煤樣粉碎。煤樣脫氣結(jié)束后，打開真空罐取出煤樣，放進密封球磨罐進行粉碎。要求粉碎后煤樣絕大部分（80%以上）的粒度在0.25mm以下。（4）粉碎后脫氣與氣體分析。將裝有已粉碎煤樣的密封球磨罐進行加熱和真空脫氣，方法同步驟（2），直到基本上無氣體解吸為止。（5）煤中殘存瓦斯量計算。根據(jù)2個階段脫氣的氣體分析結(jié)果中的氧含量，扣除混入的空氣成份，即換算出了無空氣基的煤層氣體成分，再根據(jù)兩次脫氣抽出的氣體體積和成份、煤

36、樣重量和煤質(zhì)分析結(jié)果，就很容易算出單位重量煤（或可燃質(zhì)）中含有的瓦斯量，即煤的殘存瓦斯含量。真空脫氣裝置4、直接法測定煤層瓦斯含量計算結(jié)果礦井在114076運輸巷+1416標高測得檢驗鉆孔最大殘余瓦斯含量為3.0918m3/t。第三節(jié) 煤層破壞類型根據(jù)2013年12月煤炭科學研究總院重慶研究院瓦斯含量測定記錄得，XX煤層呈細小的粒狀，顏色暗淡，無節(jié)理，成粘塊狀，呈現(xiàn)粉碎煤或全粉煤的特性，屬于類破壞煤。第四節(jié) 瓦斯壓力煤層瓦斯壓力是指原始煤體孔隙中所含游離瓦斯的氣體壓力，即氣體作用于孔隙壁的壓力。煤層瓦斯壓力測定方法有兩種，其一為直接法，即利用巖石巷道打穿層鉆孔穿透煤層，封孔直接用壓力表測定煤層

37、瓦斯壓力；其二為間接法，即利用新鮮煤樣，直接測定煤層瓦斯含量，然后利用它與煤層瓦斯壓力之間的關(guān)系反推煤層瓦斯壓力。一般來說，優(yōu)先采用直接法，但由于礦井目前不具備直接測定XX煤層瓦斯壓力的條件，所以采用間接法測定煤層殘余瓦斯壓力。間接法測定煤層殘余瓦斯壓力，即利用測定的煤層殘余瓦斯含量，a、b吸附常數(shù)值，孔隙率等參數(shù)，根據(jù)煤礦瓦斯抽采基本指標（AQ1026-2006）規(guī)定，煤層瓦斯壓力與煤層瓦斯含量的換算關(guān)系，公式如下： 式中：X為煤層瓦斯含量，m3/t；a、b吸附常數(shù)，單位分別為m3/t和MPa-1；P煤層原始瓦斯壓力，MPa；Aad煤的灰分，%；Mad煤的水分，%；煤的孔隙率，m3/m3；

38、r煤的視密度，t/m3并整理為：將測定的工業(yè)分析及瓦斯吸附常數(shù)和井下實測得的煤層瓦斯含量等參數(shù)帶入上式，即可以直接計算出煤層的殘余瓦斯壓力，見附件“瓦斯含量測定記錄表”。礦井采用間接法在114076運輸巷+1416標高測定檢驗鉆孔最大殘余瓦斯壓力為0.2543Mpa。第五節(jié) 煤層瓦斯基本參數(shù)測定結(jié)果分析煤與瓦斯突出（簡稱瓦斯突出，下同）是地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤層物理力學特性共同作用形成的復雜動力現(xiàn)象。國內(nèi)外研究結(jié)果表明，根據(jù)煤層地應(yīng)力、瓦斯壓力和煤層物理力學特性等指標的大小可以實現(xiàn)對煤層瓦斯突出危險性評估與分析。以下根據(jù)實測瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)和打鉆情況，應(yīng)用單項指標法對XX煤層煤與瓦斯突出危險性進行評

39、估：根據(jù)防治煤與突出規(guī)定第十三條規(guī)定，當動力現(xiàn)象特征不明顯或者沒有動力現(xiàn)象時，應(yīng)當根據(jù)實際測定的煤層最大瓦斯壓力P、軟分層煤的破壞類型、煤的瓦斯放散初速度p和煤的堅固性系數(shù)f等指標進行鑒定。全部指標均達到或者超過下表所列的臨界值的，確定為突出煤層。煤層突出危險性的單項指標臨界值，見下表所示。判定煤層突出危險性單項指標的臨界值突出煤層危險性煤的破壞類型瓦斯放散初速度p煤的堅固性系數(shù)f瓦斯壓力p（相對壓力）Mpa突出危險、100.50.74根據(jù)前面測定得：XX煤層瓦斯突出危險性單項指標實測表埋深深度H（m）PfP/Mpa煤的破壞類型298/0.2543注：礦井未開展P、f測定工作。根據(jù)上表得：礦井

40、XX煤層在+1416m標高以上區(qū)域內(nèi)殘余瓦斯壓力為0.2543 Mpa，小于0.74Mpa，未達到防治煤與突出規(guī)定第十三條規(guī)定中的突出危險性單項指標臨界值。初步判定XX煤層在+1416m標高以上區(qū)域內(nèi)無突出危險性。但根據(jù)臨近礦井及XX煤礦的實際，礦井在今后生產(chǎn)過程中，遇到地質(zhì)構(gòu)造帶或瓦斯涌出異常時，必須采取“四位一體”綜合防突措施。第四章 防治煤與瓦斯突出對策措施及建議防止煤與瓦斯突出要采取綜合治理措施，瓦斯綜合治理的基本思想是：貫徹“先抽后采、監(jiān)測監(jiān)控、以風定產(chǎn)”的方針，樹立“瓦斯事故是可以預(yù)防和避免的”意識，實施“可保盡保，應(yīng)抽盡抽”的戰(zhàn)略，堅持“高投入、高素質(zhì)、嚴管理、強技術(shù)、重責任”，

41、變“抽放”為“抽采”。以完善通風系統(tǒng)為前提，以瓦斯抽采和防突為重點，以監(jiān)測監(jiān)控為保障，區(qū)域治理與局部治理并重。以抽定產(chǎn)，以風定產(chǎn)；地質(zhì)保障，掘進先行；技術(shù)突破，裝備升級；管理創(chuàng)新，落實責任；實現(xiàn)煤與瓦斯共采，建設(shè)安全、高效、環(huán)保礦區(qū)。突出煤層采掘作業(yè)過程中，必須采取“四位一體”綜合防突措施。首先經(jīng)區(qū)域預(yù)測，將突出礦井的煤層劃分為突出煤層和非突出煤層，再通過區(qū)域預(yù)測把突出煤層劃分為突出危險區(qū)和無突出危險區(qū)，最后通過工作面突出危險性預(yù)測把工作面劃分為突出危險和無突出危險工作面。經(jīng)預(yù)測有突出危險的工作面必須采取防治突出措施，且在措施執(zhí)行后進行防突效果檢驗。經(jīng)預(yù)測在無突出危險的煤層進行采掘施工，也必須

42、采取安全防護措施，且采掘工作面每推進30100m，還應(yīng)采用工作面突出危險性預(yù)測方法，進行驗證其突出危險性；預(yù)測有突出危險時，該區(qū)域即改劃為突出危險區(qū)。按上述綜合措施防突更加有的放矢，能更好地提高措施的防突效果，提高突出煤層的施工作業(yè)的安全可靠性，進一步提高突出礦井的經(jīng)濟效益。第一節(jié) 開拓開采防范措施一、開拓布置1、井筒、大巷布置盡可能避開突出煤層。2、一個采區(qū)內(nèi)同一煤層不得布置2個（含2個）以上回采工作面和4個（含4個）以上掘進工作面同時作業(yè)。二、開采1、選擇合理、先進的采煤方法。2、采煤過程中不得留設(shè)煤柱。3、嚴禁使用風鎬落煤。第二節(jié) 通風防范措施1、井巷揭穿突出煤層前，必須形成獨立、可靠的

43、通風系統(tǒng)；突出礦井、有突出煤層的采區(qū)，突出煤層工作面都必須形成獨立的回風系統(tǒng)；采區(qū)回風巷是專用回風巷。2、主要通風機必須裝有反風設(shè)施，并能在10min內(nèi)改變巷道中的風流方向。3、突出煤層掘進工作面的回風系統(tǒng)與其它巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道需構(gòu)建完善防突風門。第三節(jié) 防治瓦斯防范措施1、采掘工作面應(yīng)避開集中布置。2、防突工作堅持區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充的原則。突出礦井采掘工作做到不掘突出頭、不采突出面。未按要求采取區(qū)域綜合防突措施的，嚴禁進行采掘活動。區(qū)域防突工作應(yīng)當做到多措并舉、可保必保、應(yīng)抽盡抽、效果達標的要求，必須做到區(qū)域防突措施先行、局部防突措施補充。3、在不能進行保護層開采時，必須加強本煤層和鄰近層瓦斯預(yù)抽，確保預(yù)抽時間和抽放達標，降低煤體中瓦斯壓力和瓦斯含量，真正實現(xiàn)先抽后采，在保證突出煤層被消突的前提下（或在解突區(qū)域內(nèi)），并按“煤礦瓦斯抽采基本指標（AQ10262006）”執(zhí)行：突出煤層在采、掘作業(yè)前必須將瓦斯含量降到8m3/t以