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1、淮北矿业股份有限公司青东煤矿824里工作面回采区域瓦斯区域治理措施效果评价报告中国矿业大学安全生产检测检验中心淮北青东煤业有限公司2015年6月青东煤矿824工作面回采区域瓦斯区域防突措施效果评价报告审 批 意 见姓 名职 务专 业职 称签 字课题组成员李子明矿地测防突副总地质工程高级工程师汪大全矿通风副总安全工程高级工程师马海鸥矿瓦斯办主任矿建工程师张以奎矿瓦斯办副主任安全工程工程师李健瓦斯办技术员安全工程助理工程师杨永良中国矿业大学安全工程副教授周银波安全工程博士王建清安全工程硕士审核李增华中国矿业大学安全学院副院长安全工程教授凌东启总工程师矿建高级工程师批准张连福矿长矿建正高级工程师报告
2、依据充分、数据真实可靠、论述正确，结论合理。淮北青东煤业有限公司中国矿业大学安全生产检测检验中心二一五年六月青东煤矿824里工作面回采区域瓦斯区域治理效果评价报告前 言青东井田位于安徽省濉溪县李小庙至大刘家一带，距淮北市约为45km，于2011年底顺利投产，矿井设计生产能力为180万吨/年。2010年9月矿井主采的7、8煤层鉴定为突出煤层，首采82采区均位于突出危险区内。根据防治煤与瓦斯突出规定，82采区7煤层大部分可采，在7煤层可采区域，采用7煤上保护层开采区域防突方案，7煤层不可采区，8煤层采用底抽巷穿层钻孔预抽煤巷条带及回采区域煤层瓦斯+工作面顺层钻孔预抽回采区域瓦斯的区域防突方案。而本
3、次评价的824里工作面处于7煤层不可采区域，824里工作面采取了顺层钻孔为主辅以穿层钻孔预抽工作面回采区域煤层瓦斯的区域防突措施。824里工作面位于矿井82采区，地面为农田、沟渠，平均标高+28.5m。工作面上邻82采区边界，下邻826工作面（未准备），东为824外工作面（未准备），西以82-DF16（H=020m）为界。824里工作面走向长260m，面长140，煤层厚度平均为6.3m。目前824里工作面区域治理措施均按按设计施工到位，并按要求对瓦斯进行了预抽。为了认真贯彻中华人民共和国安全生产法、防治煤与瓦斯突出规定（国家安全生产监督管理总局第19号令）、安徽省人民政府办公厅关于印发安徽省煤
4、矿瓦斯综合治理与利用办法的通知（皖政办201162号）、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定等法规和文件精神，受青东煤业委托，中国矿业大学对824里工作面区域瓦斯治理效果进行评价。开展内容如下1)预抽钻孔施工参数进行填图分析，评价预抽钻孔控制范围及均匀程度；2)收集预抽钻孔抽采参数，进行瓦斯抽采达标的评价研究；3)根据防治煤与瓦斯突出规定，现场合理布点，采用直接测定煤层残余瓦斯含量和压力的方法进行区域措施效果检验。4)根据煤层瓦斯含量和压力实测结果结合抽采情况，对824工作面回采区域的区域防突效果进行综合评价。目录1 矿井概况11.1 基本情况11.2 地质概况21.2.1 煤层赋存21.2.2 地质构造
5、21.2.3 水文地质条件31.2.4 火成岩侵入31.3 矿井瓦斯概况31.4煤层自燃倾向性和煤尘爆炸性72 编制依据83 824里工作面评价区域概况93.1 82采区煤层赋存情况93.2 82采区地质构造93.3 82采区瓦斯地质分析103.4 824里工作面概况103.4.1 824里工作面地质构造概况103.4.3 824里工作面水文113.4.3 巷道布置及回采工艺113.4.4 瓦斯赋存情况124 824里工作面区域预抽防突措施设计、实施情况154.1 区域防突措施方案154.2 面内穿层钻孔设计与施工154.2.1面内穿层钻孔的设计154.2.2面内穿层钻孔的施工154.3 工作
6、面顺层钻孔的设计及施工174.3.1工作面顺层钻孔的设计174.3.2工作面顺层钻孔的施工174.4 824里工作面顺层钻孔和穿层钻孔瓦斯抽采情况205 824里工作面瓦斯预抽效果达标评价235.1 瓦斯抽采达标基本条件235.2 瓦斯抽采系统235.3 瓦斯抽采工艺及抽采要求235.4 预抽钻孔填图分析245.5 工作面瓦斯预抽效果达标要求245.6 抽采钻孔有效控制范围及钻孔布孔均匀程度评价245.6.1 顺层预抽钻孔有效控制范围245.6.2 面内穿层钻孔有效控制范围265.6.3 钻孔布孔均匀程度评价265.7 抽采瓦斯效果评判指标测算295.7.1评价区域单元划分295.7.2 抽采
7、计量装置选择和管理345.7.3评价单元瓦斯抽采后煤的残余瓦斯含量计算345.7.4评价单元瓦斯抽采后煤的残余瓦斯压力计算355.7.6可解吸瓦斯量计算365.8 抽采效果达标评判375.8.1抽采效果达标评价标准375.8.2抽采效果达标评判结果386 824里工作面回采区域区域措施效果检验416.1 区域效果检验方法416.2 测定煤层残余瓦斯含量426.3 直接测定煤层残余瓦斯压力466.3.1 测压钻孔设计及施工参数466.3.2瓦斯压力测定方法466.3.3瓦斯压力测定结果486.4 控制范围内冲出煤量统计516.5 824里工作面突出危险性综合评价527 结论及建议547.1 结论
8、547.2 建议558附录55附件1 824里工作面钻孔施工验收台账56附表1：824里工作面顺层钻孔施工参数57附表2：第一轮824里工作面面内穿层钻孔施工参数79附表3：第二轮824里工作面面内穿层钻孔施工参数93附件2：824里工作面校检孔瓦斯含量测试结果97附件3：824里工作面顺层钻孔剖面图1101 矿井概况1.1 基本情况青东井田位于安徽省濉溪县李小庙至大刘家一带，距淮北市约为45km，行政区划隶属濉溪县，地理坐标：东经11625451163445，北纬333630334030。井田范围：东以大刘家断层为界，西止F9断层，南以石炭系太原组一灰隐伏露头为界，北至F19断层和32煤层-
9、1200m水平投影线。东西长约13km，南北宽约3.56.5km，面积约57.85km2。2010年9月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室对青东煤业7、8煤层进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，鉴定结果为7、8煤层均为突出煤层，邻近的临涣矿（7、9（8）煤）、海孜矿（7、8、10煤层）均为突出煤层。矿井设计生产能力1.80Mt/a，矿井服务年限为52.5a。矿井采用立井、分区开拓、分区通风、集中出煤开拓方式。全井田划分为三个水平开采，一水平标高-585m，二水平标高-900m，三水平标高-1200m。本井田一水平东区以F11-1、F11、F12、F14、FS7、F1断层为界划分为西二、西四、东
10、一、东三、东五、东七、西二下、东一下、东三下、东五下、东七下11个块段；西区以F32、F8、F25断层及铁路保护煤柱线为界划分为西四、西六、西八、西十、西四下、西六下、西八下7个开采块段。按不同煤组及开采块段，全井田第一水平共划分37个分煤（层）组采区，其中上山部分24个，下山部分13个。截止2014年底全矿井累计查明资源储量47069.3万吨，保有资源储量46767.5万吨，可采储量为12962.7万吨。矿井通风方式采用中央并列式；副井、主井进风，中央风井回风；通风方法采用抽出式通风。中后期先后增加东回风井和西区进、回风井，通风方式为分区式。矿井已建立地面永久瓦斯抽采系统，配备2台2BEY-
11、67型水环式真空泵（一台工作、一台备用），额定流量460m3/min、电机功率630KW；井下82采区移动瓦斯抽采系统配备2台2BE1-353瓦斯抽采泵。1.2 地质概况1.2.1 煤层赋存该矿井含煤地层为石炭二叠系，主要含煤地层为二叠系的山西组、下石盒子组和上统上石盒子组。自上而下为：上石盒子组含1、2、3三个煤层（组），其中31、32为可采煤层；下石盒子组含4、5、6、7、8等五个煤层（组），含煤612层，其中7、81、82为可采煤层，其中81煤层仅个别点可采，7、82煤层为本采区主采煤层；山西组含10煤层，为单一煤层。82采区主要可采煤层为7煤层及82煤层，现仅对该两层煤层进行叙述。7煤
12、层厚度04.26m，平均厚度1.64m；下距8煤层间距平均为21m。可采性指数(Km)分别为0.74、煤层变异系数()分别为74%。为全区大部可采较稳定煤层。82煤层厚0.6913.23m，平均厚5.56m，下距铝质泥岩17m左右。属中厚厚煤层，以厚煤层为主。可采指数1.0，变异系数73%。为全区大部可采较稳定煤层。1.2.2 地质构造该矿位于淮北煤田的中部，临涣矿区的西部。东以大刘家断层与海孜煤矿相邻，西至F9断层，北有宿北断裂，南有孟集断层，处在近东西向与近南北向断层形成的夹块内，属箕状断块式控煤构造。矿井构造主体表现为一走向北西近东西，局部略有转折，向北、北东倾斜的单斜。地层倾角一般10
13、20，沿走向方向出现较小规模的地层起伏或次级褶曲；矿井内断层均为正断层，以北东向和近东西向为主，发育少量北西向断层。82采区位于矿井的中部，其中82采区地层走向为近东西向，倾向北，局部略有转折，在9-105、09-7和10东6孔附近出现次级褶曲，地层倾角518。82采区内共组合断层56条，均为正断层。落差100m的断层为2条，50m100m的断层为1条，20m50m的断层为9条，10m20m的断层为5条，小于10 m的断层为39条。1.2.3 水文地质条件矿井为新生界第四系、新近系松散层复盖下的全隐蔽矿床，根据地下水赋存介质特征可划分为新生界松散层孔隙含水层（组）、二叠系煤系含水层（段）和煤系
14、下伏石灰岩岩溶裂隙含水层（段）。矿井水文地质类型为中等。1.2.4 火成岩侵入岩浆岩分布范围主要集中在32煤层的东北部79线之间F2断层以北地段及9-10线以西浅部地段。7、8、10煤层仅零星分布。岩性以中性、酸性岩为主。岩浆侵入煤层，对煤层造成一定破坏，使得煤层结构复杂化，致使部分煤层局部变薄或质变为无烟煤、天然焦，甚至被吞蚀。1.3 矿井瓦斯概况1）煤层瓦斯赋存情况瓦斯含量与煤层赋存深度有一定的关系，其等值线走向濒于煤层底板等高线，呈近南北向延伸，东西向分带。2014年瓦斯等级鉴定矿井最大绝对瓦斯总涌出量为22.45m3/min，其中风排总量8.96m3/min，地面永久抽采总量13.49m3/min，地面永久抽采量占矿井总涌出量的60.09%。矿井瓦斯测试成果见汇总表1-1。表1-1 矿井瓦斯测试成果汇总表煤层水平(m)基岩盖层厚度(m)瓦斯成分(%)瓦斯含量(m3/t)CH4+C2H6CO2N2CH4+C2H6CO232-680m以上-680m以下7-680m以上-680m以下81-680m以上
