《（冶金行业）汤桐生采区(西翼)防治煤与瓦斯突出专项设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（冶金行业）汤桐生采区(西翼)防治煤与瓦斯突出专项设计（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、国投新集能源股份有限公司 刘庄煤矿1713采区（西翼） 防治煤与瓦斯突出 专项设计国投新集工程设计有限公司二一三年四月国投新集能源股份有限公司 刘庄煤矿1713采区（西翼）防治煤与瓦斯突出专项设计 院 长： 分管院长： 总工程师： 项目负责人：国投新集工程设计有限公司二一三年四月国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿 1713采区（西翼）防治煤与瓦斯突出专项设计目 录前 言I第一章 采区概况及地质特征1第一节 采区概况1第二节 安全条件1第二章 采区设计的基本情况7第一节 开拓方式和采区巷道布置7第二节 开采计划及采掘工艺8第三节 通风系统9第四节 压风系统10第五节 采区瓦斯抽采系统10第六节 安
2、全监测监控系统12第七节 抽采监控系统13第三章 区域防突措施内容和方法14第一节 区域突出危险性预测14第二节 区域防突措施14第三节 区域验证14第四章 局部防突措施内容和方法17第一节 局部综合防突措施基本程序和要求17第二节 工作面突出危险性预测18第三节 工作面防突措施20第四节 工作面措施效果检验23第五节 安全防护措施24第五章 防突工程计划与物资准备29第一节防突管理29第二节防突工程计划35第三节防突所需设备、器材36前 言一、瓦斯治理理念煤与瓦斯突出是煤在地应力、瓦斯压力及其物理力学性质综合作用下产生的一种复杂动力现象。煤与瓦斯突出灾害随着煤矿开采深度的加大而更加严重，现已
3、成为制约煤矿高产高效开采的主要因素之一。国内外大量的研究结果证实：释放煤体应力、抽采煤中瓦斯和提高煤体强度均能有效地防止煤与瓦斯突出。深部高瓦斯强突出煤层消突技术、强突出煤层揭煤防突技术、保护层开采技术体系等的研究对我国的煤矿开采有重要的现实意义。从发生瓦斯动力灾害的原始条件着手，对瓦斯动力灾害进行区域性预测，可以更好的指导矿井防突工作；通过采取一系列防突措施把突出危险区变为无突出危险区域，从而达到消除瓦斯动力灾害的目的。近年来，国投新集能源股份有限公司全面实施“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理的“十二字方针”和“多措并举、可保必保、应抽尽抽、效果达标”、“将瓦斯作为资源进行抽采”的瓦斯
4、治本战略。对强突出煤层100%实现保护后开采，为安全高效开采和矿井的稳产提供条件。二、设计编制依据 1防治煤与瓦斯突出规定(2009年版)； 2煤炭工业矿井设计规范(2005年版)； 3煤矿安全规程（2011年版）； 4煤矿瓦斯抽采基本指标（AQ1026-2006）； 5中华人民共和国矿山安全法； 6刘庄煤矿提供的地质资料和1713采区西翼补充设计开拓现状资料； 71713采区西翼开采补充设计说明书； 8西三采区（-720m水平）13-1煤层区域突出危险性预测报告。三、采区瓦斯地质概况1713采区范围为：北至13-1煤露头，南至 F1-2断层，西起F4断层，东至F20断层，深部到13-1煤层-
5、740m底板等高线。1713采区又以F8煤层分东西两翼，东翼即F20-F8断层之间块段（即1713采区东翼）已生产，西翼北至13-1煤露头，南至 F1-2断层，西起F4断层，东至F8断层，深部至13-1煤层-720m等高线，为本次设计防突设计区域。据刘庄矿矿井地质报告，瓦斯风化带下限值，以瓦斯含量（2.0m3/t燃）作为分界指标，13-1煤层平均深度594m，瓦斯含量随深度加深而递增的平均梯度为1.33m3/t/百米。刘庄矿井扩建项目初步设计安全专篇（修改版）根据精查地质报告计算得出了13-1煤层瓦斯平均含量，其中13-1煤层分水平平均瓦斯含量-500m水平为1.54m3/t，-600m水平为
6、2.44m3/t，-700m水平为3.34m3/t，-800m水平为4.24m3/t。经煤炭科学研究总院沈阳研究院通过对西三采区(-720m以上)13-1煤层的实测表明13-1煤层透气性系数为0.00327（m/Mpad），百米钻孔自然瓦斯流量衰减系数为0.27(d-1)，属较难抽放煤层。根据刘庄矿区开采的经验，开采未受采动影响煤层，煤层处于原始沉积状态，透气性低，抽采瓦斯难度大，因此，需采取具体的瓦斯灾害防治技术，保证矿井安全、高效开采。四、防突设计的主要内容 （一）突出煤层的突出区域划分刘庄煤矿对突出煤层的突出区域已经进行了划分。矿井的13-1煤层已鉴定为突出煤层，且1713采区西翼13-
7、1煤层中的采掘活动皆在鉴定报告中的西三采区无突出危险区域范围内。 （二）区域综合防突措施根据煤矿安全规程一百七十九条和防治煤与瓦斯突出规定的要求，对有突出危险的新建矿井，突出矿井的新水平、新采区，必须编制防突专项设计，设计应包括开拓方式、煤层开采顺序、采区巷道布置、采煤方法、通风系统、防突设施（设备）、区域综合防突措施和局部综合防突措施等内容。本设计主要内容为：1区域突出危险性预测目前域突出危险性预测已经完成，此设计中只陈述预测结果。2区域防突措施根据区域预测情况，区域防突措施有开采保护层和预抽煤层瓦斯两种方案。但结合本采区实际情况，1713采区为无突出危险区域，不需要采取区域防突措施。3区域
8、验证无突出危险区的煤层进行采煤作业时，必须采用工作面预测方法进行区域验证。根据本矿井配置的防突装备、仪表情况，设计采用钻屑瓦斯解吸指标法对回采工作面进行区域验证。掘进工作面禁止使用区域验证。 （三）局部综合防突措施作为区域综合防突措施的补充，主要包括：1工作面突出危险性预测：采用钻屑解析指标值或和钻屑量S值。2工作面防突措施：煤巷掘进工作面和采煤工作面预测结果有突出危险时，采取超前钻孔（包括超前预抽钻孔和超前排放钻孔）措施；3工作面措施效果检验：采用钻屑瓦斯解析指标法；4安全防护措施：包括避难所、压风自救系统、反向风门、远距离爆破安全防护措施和瓦斯管理措施。II第一章 采区概况及地质特征第一节
9、 采区概况刘庄煤矿1713采区西翼部分位于矿井西部，1713采区西翼采区范围为：北至13-1煤露头，南至 F1-2断层，西起F4断层，东至F8断层，深部到13-1煤层-740m底板等高线。采区东西平均长为2.91km，南北平均长为1.28km，面积约为3.72km。本区地表为淮河冲积平原，地势平坦，村庄较密，沟塘较少，地面标高+24+26m左右。八丈河由西北向东南从本区北部地表流过，为农田灌溉之季节性河流。地表水系不发育。区内交通方便。本采区松散层厚度由东南向西北逐渐增厚，厚度变化为390490m。13-1煤层全区稳定，为本采区及全矿井的主采煤层之一，北部煤层露头与松散层呈角度不整合接触。本采
10、区13-1煤层平均煤厚5.96m，地质储量2183.50万吨，可采储量为1255.28万吨。第二节 安全条件一、地层刘庄井田属于全隐蔽含煤区，本采区钻探所及地层由老到新依次有石炭系、二叠系、新生界等地层。分别简述如下:1石炭系太原组( C3)厚约120140m，由713层灰岩与细砂岩、泥岩相间组成，底部常有含铝泥岩，含薄煤25层，无经济价值，均不可采。本采区钻探揭露该地层厚约2.3910m灰岩中多产海百合茎、腕足类化石，特别蜓科化石甚丰（12灰）。与下伏地层为假整合接触。2二叠系( P)石盒子组。以砂岩、粉砂岩和泥岩为主，含煤30余层，含煤系数4.5。13-1煤层位于上石盒子组下部，全区发育稳
11、定。3新生界第三系（R）在本区南部外围，厚约500m，为粉红、紫红色粉细砂岩，间夹砾岩，与下伏地层为假整合接触。 第四系（Q）本区厚度390450，分布趋势为东南薄、西北厚，南部古潜山处最薄，按岩性组合简述如下：下更新统（Q1） 厚约0115.7m，岩性可分为底砾层：厚038.1m，由椭圆状、角砾状紫红色石英砂岩组成，偶夹灰岩块。粘土层：厚087m，灰红色，致密，可塑性强，含钙质，为不透水层。中更新统（Q2）厚0419m，中细砂间夹粘土层：厚0385.25m；粘土层：厚033.5m，灰色，间夹细砂。上更新统(Q3)厚24.5845.25m。为中细砂层夹砂质粘土，具古河床特征，富水性强，为供水目
12、的层。全新统（Q4）厚约27.1548.20m，为砂质粘土，黄色，夹粉细砂层。二、构造本采区浅部地层走向近东西，倾向南。中深部则围绕褶曲轴转折成弧形，地层倾向南东到东，采区地层倾角710。本区褶曲、断层较为发育，本采区主要断层情况如下：1F4断层：位于本采区西部边界，谢桥向斜转折段与向斜鞍部间，走向NE， 倾向SE ，倾角6467，为正断层，落差045m，延展长度3.6km，南部隐伏于推覆体下，有12条地震测线控制，反映明显，断点可靠。2F4-3断层： F4断层的分支，走向NE，倾向SE ，倾角6972，为正断层，落差016m，延展长度0.3km，查明程度为可靠，穿过层位13-1煤11-2煤。
13、3F8断层：位于本采区东部边界。 为F22断层的分支，正断层，倾角6367，走向近SN，倾向W，落差436m，延展长度3.6km，171303工作面上下切眼已揭露，断层落差为2025m。4F1-2断层，位于本采区南部，为区域性逆冲断层F1断层组的一支。走向NWW，倾向SW，倾角039，延展长度9km，落差变化大，21280m。5F6断层：正断层，倾角6467，走向 NW，倾向SE，落差023m，延展长度2.5km，钻探有139孔（31线）控制，地震有3条测线控制，为查明断层，穿过层位17-1煤1煤。6F6-1断层：为F6断层分支，倾角49，走向 EW，倾向S，落差05m，延展长度0.09km，
14、为可靠断层，穿过层位13-1煤。此外本采区内还发育有FL8、FL9、FL11、FL21、FL27等断层，落差025m间，对13-1煤开采有一定的影响。3、 煤层赋存情况1煤层本井田的煤系地层为石炭、二叠系，其中二叠系的山西组与上、下石盒子组为主要含煤层段。本采区13-1煤层因受断层和褶曲影响，煤层赋存形态起伏变化较大，厚度较稳定，煤厚在5.96m左右，本区大部煤层含夹矸13层，结构较复杂。结合本区及周边钻孔资料，见表1-2-1，本采区13-1煤层全区稳定，为西三采区的主采煤层之一，13-1煤厚度5.266.50m，平均煤厚5.96m，净煤厚5.23m，含13层夹矸，夹矸分布不均，多在煤层的中上部，含一层较稳定的炭质泥岩夹矸，平均厚0.55m。地层倾角一般在710左右，平均8。 结合本区及周边钻孔资料，本采区13-1煤上距16-1煤层平均93.23m，与下伏11-2煤层平均63.50m。间距相对稳定，详见表1-2-2。13-1煤层的顶板以泥岩、砂质泥岩为主，其它为粉、细砂岩，偶夹炭质泥岩，富含植物化石碎片，老顶为厚层粉砂岩。本采区局部地段有伪顶，岩性主要为炭质页岩、含炭泥岩。直接底板为泥岩、砂质泥岩，灰色，致密，性脆，含植物化石碎片。向下为厚层发育的细砂岩。总之，本采区13-1煤厚度变化小，夹13泥岩或
