平寨煤矿区域防突措施选择说明.docx
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平寨煤矿区域防突措施选择说明
青利集团有限公司荔波分公司
平寨煤矿区域防突措施选择说明
编制:
李相志
总工:
孔令生
矿长:
蔺珍忠
2011年11月
第一章概况
一、矿井概况
平寨煤矿是贵州青利集团股份有限公司荔波分公司下属的一对生产矿井,井田面积约8.469平方公里,属煤与瓦斯突出矿井,目前尚拥有地质储量1159万吨,可采储量1009万吨;矿井核定生产能力15万吨/年,矿井采用斜井开拓,主要运输大巷为+400水平大巷,目前有两个采区,分别为四采区和十采区。
矿井配备足够的安全管理人员,现有职工327人,设有矿长一人,副矿长3人,总工程师一人,副总工程师一人,矿井设置采、掘、机、运、通、安检、生产、机电、调度、供应、劳资等部门及专业机构,各类管理人员68人,特种作业人员126人,从业人员每年进行一次培训,全部持证上岗。
2010年8月25日贵州省煤矿安全监察局林东分局会同重庆煤科院防突专家组对我矿进行了防治煤与瓦斯突出灾害的诊断,并作了诊断报告,提出了存在问题16条,重点是我矿未落实区域防突措施,经荔波分公司及平寨矿有关人员研究决定进行区域防突措施选择。
二、开采技术条件
平寨煤矿采用斜井开拓,串车提升,+400主要运输大巷蓄电池电机车运输;分区抽出式通风方法;四采区采煤工作面采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护形式,爆破落煤,人工攉煤,30型刮板运输机运煤;全部垮落法管理顶板;主要巷道采用锚网索、锚网索喷浆及锚网索U型钢棚联合支护,回采巷道采用锚网支护。
三、交通位置及隶属关系
平寨煤矿为股份制企业,该矿在贵州省荔波县东部立化镇平寨村,行政区划属荔波县所辖,地理坐标为东经108°04′50″~108°06′46″,北伟25°19′48″~25°22′12″。
矿井距立化镇16km,立化至荔波39km。
交通位置示意图
平寨煤矿井田境界为:
东以煤层露头为界,西以0m水平煤层底板等高线为界,北以F12断层为界(即更班斜井为界),南以F35断层为界(即与十二索井田相邻)。
矿井为一不规则的多边形,井田走向长度4km,面积约8.469km2,见井田范围拐点坐标表1-1:
平寨矿《采矿许可证》批准的矿区范围拐点坐标
拐点号
X
Y
拐点号
X
Y
1
2803631.973
36510734.94
20
2804976.981
36510976.945
2
2803306.972
36510283.936
21
2804506.978
36511186.945
3
2802606.968
36510297.935
22
2804091.976
36511015.943
4
2802776.971
36509321.929
23
5
2803049.974
36508740.926
24
6
2803516.979
36508056.923
25
7
2804051.982
36508121.924
26
8
2805856.992
36508841.933
27
9
2806614.996
36509124.937
28
10
2807041.999
36509282.939
29
11
2806884.997
36509486.94
30
12
2806626.994
36509966.942
31
13
280519.993
36510278.944
32
14
2805737.988
36510278.942
33
15
2805531.985
36510926.946
34
第二章瓦斯赋存及煤层
一、瓦斯
根据2011年1月中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室进行的《平寨煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定》报告,平寨井田Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤层瓦斯压力最大为0.70Mpa;根据《贵州省荔波县茂兰煤田补充勘探地质报告》,平寨井田Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤层瓦斯含量最大为8.55m3/t,瓦斯含量梯度0.02m3/t.m,瓦斯压力梯度0.0046MPa/m。
二、煤矿瓦斯等级鉴定
根据贵州省能源局《对黔南州煤矿2010年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,(黔能源发[2010]831号)青利平寨煤矿全矿井绝对瓦斯涌出量为7.26~11.97m3/min,相对瓦斯涌出量为30.73~51.92m3/t;绝对二氧化碳涌出量为1.57~4.57m3/min,相对二氧化碳涌出量为6.78~19.82m3/t。
平寨煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果表
年度
绝对量瓦斯
相对量二氧化碳
矿井瓦斯等级
m3/min
m3/t
绝对量
相对量
绝对量
相对量
m3/min
m3/t
m3/min
m3/t
2008年度
11.97
51.92
4.57
19.82
煤与瓦斯突出矿井
2009年度
7.26
30.73
1.60
6.78
煤与瓦斯突出矿井
2010年度
8.92
44.55
1.57
7.86
煤与瓦斯突出矿井
三、煤与瓦斯突出鉴定
2010年,平寨煤矿委托中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室进行煤与瓦斯突出危险性鉴定,2011年1月提交《贵州省荔波县平寨煤矿I、II、III煤层煤与瓦斯突出危险性》鉴定报告:
平寨煤矿I、II、III煤层煤与瓦斯突出基本参数测定表
煤层
编号
煤层破
坏类型
瓦斯压力
(MPa)
瓦斯放散
初速度
△p(mmHg)
煤体坚固
性系数
F20-30
初始瓦斯
释放膨胀能
(mj/g)
III
III
0.65
46.50
0.224
53.46
II
III
0.70
35.40
0.233
73.18
I
III
0.56
33.90
0.284
56.33
由于初始瓦斯释放膨胀能大于临界值42.98mj/g,煤层有突出危险性,因此根据以上测定结果,平寨煤矿的I、II、III煤层均为突出煤层,具有突出危险性。
即:
①、平寨煤矿I煤层在鉴定范围(标高+200m以上)有突出危险性。
②、平寨煤矿II煤层在鉴定范围(标高+200m以上)有突出危险性。
③、平寨煤矿III煤层在鉴定范围(标高+200m以上)有突出危险性。
针对平寨煤矿煤层具有突出危险性,矿井在今后的生产建设中,必须加强矿井瓦斯地质工作,进一步探明煤层的瓦斯赋存情况和地质构造情况,密切关注煤层或软分层厚度的变化情况,以便采取相应的防范措施。
矿井采掘工程施工时,必须加强瓦斯监测,做好防突工作,杜绝瓦斯事故发生。
四、煤层
平寨煤矿位于茂兰向斜南东东翼中段,为一倾向100——300的单一构造,地层倾角平均200左右,矿区内主要发育F4、F11、F12、F35断层;井田划分:
北部与更班井田相邻,南与十二索井田为界,东部为煤层露头,西部以0水平划定;井田内可采煤层三层,自下而上为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤,寺门段二分层含煤6-17层,总厚3.85-4.29米,含煤系数4.45-5.71%,主采煤层Ⅰ、Ⅱ煤可采,可采厚1.51-2.95米。
Ⅲ煤局部可采。
Ⅰ煤:
较为稳定,一般为单一煤层,仅ZK152具0.1米夹矸。
煤层厚0.5-0.7米,井田平均厚0.65米。
地表于45、47线两侧煤层不可采,厚0.2-0.4米,深部在42-47线于450-200米标高地段也不可采,厚0.2-0.47米,不可采段呈南宽北窄的三角形,面积约3平方公里,与南部十十索井田相应不可采地段连成一片。
目前控制的可采面积6.05平方公里。
Ⅱ煤:
煤层稳定,结构单一,井田平均厚度1.61米。
据平寨生产坑道(坑口高程627米,斜巷已掘至200米标高)按一定间距选100个见煤点进行厚度统计,平均厚1.76米。
深部5002孔控制的煤层标高为负498米,厚1.73米,说明煤层沿走向和倾向均很稳定。
可采面积11.75平方公里。
Ⅲ煤:
一般厚0.3-0.6米,平均厚0.55米,为单一煤层。
地表45线以北可采,42-45线局部可采;深部在井田北端250-400米标高,南端于250-600米标高变薄不可采,煤层厚仅0.27-0.48米。
不可采地段呈南宽北窄,平面形态如楔形,可采面积3.26平方公里。
(茂兰煤田补充勘探地质报告18页)
2010年1月中地地矿建设有限公司编制的资源量复核报告的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤含煤地层中各煤层特征如下:
平寨煤矿煤层特征表
煤层编号
与下部主煤层间距
厚度
稳定程度
倾角(度)
顶板
岩性
地板岩性
地表
深部
地表
深部
地表
深部
Ⅲ
6.6-12.1
一般
7-10
6.09-13.61
一般
7-10
0-0.8
一般
0.3-0.6
0-0.69
一般
0.27-0.65
较
稳
定
12-35
一般
15-20
10-17
一般
10-17
砂岩夹薄层粘土岩
砂岩
Ⅱ
14-20.8
一般
14-19
13.39-25.51
一般
13.4-19
1.1-2.5
一般
1.4-1.7
1.04-1.96
一般
1.1-1.6
稳
定
12-31
一般
12-22
7-26
一般
17-22
粘土岩夹砂岩
砂岩
Ⅰ
0.2-1.4
一般
0.5-0.7
0-1.85
一般
0.5-0.7
较
稳
定
10-41
一般
15-24
8-22
一般
17-22
粘土岩夹砂岩
砂岩
表1-5平寨煤矿可采煤层特征一览表
煤层编号
煤层一般
厚度(L/m)
煤层结构
构造煤类型
煤层稳定性
可采性
煤层类型
Ⅲ
0.55~0.70
较简单
碎粒煤
不稳定
局部可采
薄煤层
Ⅱ
1.40~2.00
较简单
碎粒煤
较稳定
全部可采
薄至中厚煤层
Ⅰ
0.60~1.00
较简单
碎粒煤
不稳定
部分可采
薄煤层
勘探线及钻孔资料见下表:
勘探线
钻孔号
Ⅲ煤
Ⅱ煤
Ⅰ煤
49号勘探线
ZK4902
0.61米
1.15米
0.56米
ZK152
0.45米
0.79米
0.52米
47号勘探线
ZK4702
0.63米
1.45米
0.74米
ZK147
0.33米
1.53米
0.57米
45号勘探线
ZK144
0.69米
1.16米
0.62米
ZK142
0.27米
1.53米
0.37米
ZK143
0.48米
1.79米
0.57米
43号勘探线
ZK139
断失
钻失
0.26米
ZK138
断失
断失
断失
综合以上结果,平寨矿为煤与瓦斯突出矿井。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤均为突出煤层,Ⅲ煤局部可采,具体位置是井田西北部,+250m水平以下,49号勘探线以南,45号勘探线以北可采,其余各处均不可采。
Ⅱ煤全区可采。
Ⅰ煤部分可采,具体位置是井田45号勘探线以北可采,井田45号勘探线以南不可采。
第三章区域防突措施选择
1、我矿井田北部四采区设计开采标高+260-+400m水平,南部十采区设计开采标高+200-+400m水平。
按《防治煤与瓦斯突出规定》第46条规定,并结合我矿的实际情况,自上而下开采,在矿井北部+250m以上选择Ⅱ煤层预抽瓦斯区域防突措施。
工作面回风巷沿采空区卸压带送巷,在回风巷打下行顺层抽放孔抽放瓦斯,在抽放区布置机巷。
2、在矿井北部+250m水平以下选择Ⅲ煤为保护层开采。
在开采保护层时采取预抽煤巷条带瓦斯区域防突措施。
3、我矿南部十采区Ⅰ、Ⅲ号煤均不可采,为Ⅱ号煤单一煤层开采,选择Ⅱ煤层预抽瓦斯区域防突措施。
回风巷沿空送巷,在回风巷打下行顺层抽放孔抽放瓦斯,在抽放区布置机巷。
在没有采空区区域处掘顶板抽放巷打穿层钻孔抽放条带瓦斯,抽放消突后掘进回风巷,在回风巷打下行顺层抽放孔,在抽放区布置机巷。
附图:
47、45号勘探线剖面图
平寨煤矿Ⅲ煤储量估算平面图
平寨煤矿Ⅱ煤储量估算平面图
平寨煤矿Ⅰ煤储量估算平面图
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