田湾煤矿防治瓦斯突出设计说明书(编辑修改稿)

田湾煤矿防治瓦斯突出设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

， 工况点： Q1=， H2=910Pa， α2=3176。 η=79% 轴功率： 54kW 电动机： YBF250M18 型， 245kW， 740r/min， 380V。 掘进工作面采用局部扇风机压入式供风，利用矿井主扇全压回风，各掘进工作面实行独立通风。 全井共 5 个掘进工作面，其中 3 个半煤巷掘进工作面、 2 个岩巷掘进工作面。 半煤巷掘进工作面配备有对旋轴流局部通风机 2 台， FDⅡ №6 型， 2，风量 285～ 470m3/min，风压 5700～ 650Pa，一台运转，一台备用；岩巷掘进工作面配备有对旋轴流局部通风机， FDⅡ № 型， 215kW，风量 230～ 390m3/min，风压5000～ 550Pa 一台运转，一台备用。 全矿井共配备 10 台局部通风机。 绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 10 2 煤与瓦斯突出的可能性分析 煤层赋存条件 井田内含煤地层为二叠系上统龙潭组（ P3l），含煤 4～ 7 层，其中达可采厚度煤层（ ≥）的共 1 层（ C1），大部可采煤层 1 层（ C4），局部见可采厚度点的煤层 2 层（ C C3）。 可采煤层总厚 ～ ，平均总厚。 C1 煤层：总厚 ～ ，平均厚度 ；煤层的可采性指数为，变异系数为 29%，属稳定型薄至中厚煤层。 C4 煤层：总厚 ～ ，平均厚度。 煤层的可采性指数为 和变异系数为 19%，属较稳定型薄煤层。 C2 煤层：总厚 ～ ，平均厚度 ；属极不稳定型局部可采薄层煤层。 C3 煤层：总厚 ～ ，平均厚度 ；属不稳定型零星可采薄层煤层。 井田内除以上 C1 煤层为稳定全区可采薄至中厚煤层、 C4 煤层为较稳定大部可采薄层煤、 C2 煤层为极不稳定局部可采薄煤层、 C3 煤层为不稳定零星可采薄煤层外，其余煤层均为煤线。 煤层顶底板岩性 C1 煤层的直接顶板为石灰岩，局部地区为泥岩、炭质泥岩；其底板为粘土质硫铁矿，底板为泥岩。 C4 煤层的直接顶板为石灰岩，局部地区煤层之上发育有一薄层泥岩；其底板主要为泥岩，局部为炭质泥岩、粉砂质泥岩。 地质构造与破坏程度 井田为一单斜构造，地层呈单斜产出。 倾向 230176。 ～ 280176。 ，一般为绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 11 250176。 ～ 270176。 井田北部 17～ 25 线间地层倾向 260176。 左右，倾角 20176。 ～ 30176。 ，仅局部地段地表浅部倾角 10176。 ～ 15176。 ，向南至 33 线地层倾向无明显变化，而倾角逐渐变陡，达 40176。 ～ 55176。 联盟井田内断裂构造不发育，地层呈单斜产出，无较大的断裂构造，仅浅表发育落差较小的断层（ F1 F1 F1 F1 F15）： F12 位于联盟煤矿，在探矿权区域外，对井田基本无影响； F15 发育于浅部，靠近煤层风氧化带， F1 F1 F14 断层对煤层有破坏作用，但因断距落差小，对煤层的破坏程度均较小。 井田外围的北部和南部分别发育有 F F5 断层，因距井田较远，采矿一般不会涉及这两条断层。 井田内含煤地层无岩浆岩的破坏作用。 因此，井 田构造复杂程度属中等类型。 瓦斯特征 （ 1）本矿井瓦斯赋存状况 ① 瓦斯含量 勘探时在钻孔中采取瓦斯测试样 13 件，其中 C1 煤层瓦斯样 6 件，C4 煤层瓦斯样 7 件。 C1 煤层瓦斯含量为 ～ ，平均 ；可燃物 ～ ，平均为。 C4 煤层瓦斯含量为 ～ ml/，平均为 ml/；可燃物 ～，平均为。 瓦斯含量及瓦斯成分测试结果见表241。 ② 瓦斯成份 1） 沼气（ CH4）含量： C1 煤层在 ～ %间，平均为 %；C4 煤层在 ～ %间，平均 %；在 6 个钻孔检测样品中仅230 2301 号钻孔 C4 煤层含量大于 80%，其余均其余均小于 80%，表明 CH4 含量不高。 2） 氮气（ N2）含量： C1 煤层在 ～ %间，平均为 %；绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 12 C4 煤层在 ～ %间，平均为 % ；在 6 个钻孔检测样品中，仅 C1 煤层 1904 号孔、 C4 煤层 2504 号孔大于 20%。 3） 瓦斯组分及其含量在 平面上的分布无明显规侓，仅能表明井田大部分面积处在氮气 沼气带中，只在井田中部 23 勘探线两侧局有小面积沼气带。 ③ 瓦斯压力 井田内构造较简单，断层稀少，规模较小，在钻孔煤样中测得瓦斯压力（ MPa）： C1 煤层 ～ （ MPa），平均 （ MPa）； C4 煤层 ～ （ MPa），平均 （ MPa）。 瓦斯压力测试成果见表 242。 井田内瓦斯压力的特点表现为： C1 煤层与 C4 煤层相比， C1 煤层瓦斯压力较低， C4 煤层瓦斯压力较高； C C4 煤层瓦斯压力是随着深度的增深而增高。 ④ 煤的真密度、视密度、孔隙率 煤的真密度、视密度、孔隙率经采样送江苏煤炭地质勘探研究所检测作高压容量吸附试验，检测结果见表 243。 ⑤ 瓦斯放散初速度 (△ P)、坚固性系数 (f) 瓦斯放散初速度（ △ P）、坚固性系数，经江苏煤炭地质勘探研究所对 20xx、 2801 两个钻孔煤样进行检测，检测结果见表 244。 （ 2） 瓦斯含量分布、瓦斯含量梯度 ① 瓦斯含量分布 同一煤层瓦斯含量具有随煤层埋藏深度增加而增高的规侓，并表现出有可能在向斜轴部富集的特征。 ② 瓦斯含量梯度 用井田中部 24 勘探线、 25 勘探线上的 2402 和 2504 号孔的 C4 煤层瓦斯含量测试结果粗约计算瓦斯含量梯度，计算出瓦斯梯度为。 见表 245。 煤层瓦斯的富集、赋存及瓦斯突出，与地质构造、煤层厚度、煤岩绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 13 特征等条件关系密切。 其煤岩类型、特征表现见表 246。 联盟井田在区域构造中处在南北向展布的坟坝向斜中段，坟坝向斜中段东翼较宽缓，断层稀少，规模较小：而西翼岩层极陡，或直立或倒转。 椐井田内地质构造、煤层物性特征的分析，可以认为：坟坝向斜轴部，处于弹 塑性变型 —破坏变型阶段，是良好的封存、蕴藏瓦斯的封闭构 造，加之煤层厚度适宜，煤质较松软，内生节理及裂隙较发育等特征，有利于瓦斯富集、储存。 表 241 瓦斯含量瓦斯成份统计表 煤 层 线 号 孔号 瓦斯含量 瓦斯成份 (%) ml/g 煤 最大 最小 平均 (点数 ) ml/g可燃物 最大 最小 平均 (点数 ) CH4 最大 最小 平均 (点数 ) CO2 最大 最小 平均 (点数 ) N2 最大 最小 平均 (点数 ) C02—C08 最大 最小 平均 (点数 ) C1 19 1904 13． 98 23 2303 13． 36 24 2402 28 2801 23 2302 27 2701 (3) (5) (5) (4) (5) (3) C4 19 1904 23 2303 24 2402 25 2504 28 2801 23 2301 33 3301 (4) (6) (6) (5) (6) (4) 绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 14 表 242 瓦斯压力测试成果表 线 号 孔号 压力测试 煤层 深度 (m) 标高 (m) MPa 煤层 深度 (m) 标高 (m) MPa 20 20xx C1 C4 23 2303 28 2801 31 3101 平 均 243 高压容量吸附试验成果表 孔号 煤 层 深度 标高 (m) 视密度(TCD) (g/cm3) 真密度(TRD) (g/cm3) 孔隙率(RD) (%) 吸 附 试 验 焦渣特征 (18) a b r 20xx C1 2 2303 2 2801 2 3101 37． 434 2 20xx C4 2 2303 2 2801 2 3101 2 244 瓦斯放散初速度、坚固性系数测试成果表 煤层 孔号 深度 (m) 标高 (m) 放散初速度（ △ P） 坚固性系数 (f) C1 20xx 2303 2801 3101 C4 20xx 2303 2801 3101 绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 15 245 瓦斯含量梯度表 煤层 名称 孔号 采样点 标高（ m） 瓦 斯 含 量 瓦 斯 梯 度 ml/ ml/ m/m3/ m/m3/ C4 2404 2505 246 煤层物性特征表 特征煤层 C1 煤层 C4 煤层 厚度 (m) ～ ～ 颜色 褐黑 褐黑 光泽 似金属 似金属 比重 硬度 ～ ～ 脆度 较大，块状，易碎成粉状 较大，块状， 易碎成碎片 结构、构造 单一煤层，宽条带、叶片状结构，参差状断口，内、外生裂隙较发育 包裹体 黄铁矿细晶浸染状分布，方解石薄膜 黄铁矿细晶浸染状分布，方解石薄膜 煤岩成份 镜质组为主（﹤ 60%），惰质组次， 镜质组为主，惰质组次之 煤岩类型 光亮～半光亮型 光亮～半光亮型 煤层破坏类型 非破坏型或破坏型 (Ⅲ ～ Ⅳ ) 非破坏型或破坏型 (Ⅲ ～ Ⅳ ) 放散初速度（ MPa） ～ ～ 坚固性系数 (f) ～ ～ 瓦斯压力（ MPa） ～ ～ 瓦斯含量(ml/gr) ～ ～ 瓦斯突出危险性 突出危险性小 突出危险 247 判定煤层危险性单项指标的临界值表 突出煤层危险性 煤的破坏类型 瓦斯放散初速度 （ △ P） 煤的坚固性 系数（ f） 煤层瓦斯压力（ P）（ MPa） 突出危险 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ ≥10 ≤ ≥ 邻近矿井煤与瓦斯突出情况 绥阳县田湾 煤矿 防治 瓦斯 突出 设计 16 井田内地表浅部有 一个 联盟煤矿生产矿井，开采 C C4 煤层，未发生过 煤与 瓦斯突出及瓦斯爆炸事故。 本矿井煤与瓦斯突出危险性 根据《防治煤与瓦斯突出规定》第 13 条的规定， “突出煤层的鉴定应当首先根据实际发生的瓦斯动力现象进行。 当动力现象特征不明显或者没有动力现象时，应当根据实际测定的煤层最大 瓦斯压力 P、软分层煤的破坏类型、煤的瓦斯放散初速度 △ P 和煤的坚固性系数 f 等指标进行鉴定， 全部指标均达到或者超过 表 1 所列 的 临界值的， 确定为突出煤层 ”。 《防治煤与瓦斯突出规定》 表 1 推荐的临界值见表 247。 依据指标分析 ， 见表 261，C4 煤层有突出危险性， C1 煤层的突出危险性比 C4 煤层的突出危险性小，矿井按 煤与 瓦斯突出矿井 进行设计。 在建井期内矿方应请有资质的单位对矿井各煤层的瓦斯突出危险性进行鉴定，以进一步完善瓦斯防治措施，确保矿井安全生产。 表 261 煤层危险性预测单项指标统计表 突出煤层危险性 煤的破坏 类型 瓦斯放散初速度 （ △ P） 煤的坚固性 系数（ f） 煤层瓦斯压力（ P）（ MPa） 突出危险性临界值 Ⅲ 、 Ⅳ 、 Ⅴ ≥10 ≤ ≥ C1 煤层 Ⅲ ～ Ⅳ ～ ～ ～ C4 煤层 Ⅲ ～ Ⅳ ～ ～ ～ 3 综合防突措施 根据地质勘探部门提供。