林华矿井2093工作面区域消突措施效果评价2009-12-9(终稿)

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1、编号： 科学技术研究报告科学技术研究报告 贵州林华矿业有限公司贵州林华矿业有限公司 林华矿井林华矿井 2093 工作面消突评价工作面消突评价 贵州省矿山安全科学研究院贵州省矿山安全科学研究院 贵州林华矿业有限公司贵州林华矿业有限公司 二二九九年年十十 二二月月 贵州林华矿业有限公司贵州林华矿业有限公司 林华矿井林华矿井 2093 工作面消突评价工作面消突评价 研研 究究 报报 告告 院 长： 杨正东 总工程师 ：龙祖根 项目负责人：李绍泉 聂国洪 贵州省矿山安全科学研究院贵州省矿山安全科学研究院 贵州林华矿业有限公司贵州林华矿业有限公司 二二九九年年十十 二二月月 参加参加研究人员名单研究人员

2、名单 单 位姓 名职 务 或 职 称签名 李绍泉所长、研究员 韩真理院副总工程师、副所长 李青松助理工程师 聂国洪工 程 师 马 曙助理工程师 解庆雪助理工程师 贵州省矿山安 全科学研究院 苏恒瑜助理工程师 刘青华矿总工程师 唐德田矿副总工程师 许朝进通防科副科长 林华矿业有限 公司林华矿井 侯玉强通防科副科长 报告审定人员报告审定人员 姓 名职 称职 务签 字 龙祖根研 究 员总 工 程 师 李绍泉研 究 员所 长 周子成高级工程师安 全 顾 问 目目 录录 1 矿井及工作面概况矿井及工作面概况 .1 1.1 矿井概况.1 1.2 矿井开拓方式.5 1.3 工作面概况.5 2 2093 工作

3、面瓦斯防突措施工作面瓦斯防突措施 .8 2.1 区域综合防突措施.8 2.2 局部综合防突措施.8 2.3 工作面顺槽掘进过程中瓦斯突出危险性实录.11 3 2093 工作面消突评价实施方案制定工作面消突评价实施方案制定 .14 3.1 2093 工作面消突评价的必要性.14 3.2 消突评价实施方案制定过程.15 4 2093 工作面消突评价工作面消突评价 .19 4.1 消突评价方法及指标.19 4.2 消突评价现场实施情况.21 4.3 消突措施效果评价参数测定及实验参数.21 4.4 消突效果评价分析33 4.5 结论34 5 建议建议 .35 参考文献参考文献 .36 林华矿井 20

4、93 工作面消突评价 前 言 贵州省矿山安全科学研究院 第 I 页 前前 言言 对于煤矿而言，安全开采是建设安全、高效现代化矿井的前提，也是提高经济效益 的根本途径，为了确保矿井的安全生产，工作面采掘前必须进行突出危险性评价。开展 工作面采掘前消突评价现已纳入国家法律法规要求，同时开展工作面消突评价为完善矿 井消突措施提供了科学依据，因此，对矿井采掘工作面进行消突评价是十分必要的且具 有重要的现实意义。 林华矿井位于贵州省西北部毕节地区金沙县境内的金沙黔西向斜北西翼中段，井 口及工业场地位于新化乡风岩村红岩附近。矿井井口东距金沙县城 13.0km，井田面积 21.8km2，G326 国道从矿井

5、井田中部穿过。矿井共划分为五个采区，首采二采区 9 号煤层， 矿井年设计生产能力 150 万 t/a，服务年限 51a。 根据煤炭科学总院重庆分院 2004 年 5 月提交的贵州林华矿业有限公司二采区瓦斯 基本参数测定及突出性危险评价报告 ，林华矿二采区 9 号煤层鉴定为突出煤层。 20012006 年间在二采区井下施工过程中，共发生过 24 次煤与瓦斯突出动力现象，其中 23 次发生在 9 号煤层。 2093 工作面走向长 850m，倾向长 160m，煤层厚度 0.83.2m，倾角 811。2093 工 作面为矿井首采面，煤层原始瓦斯含量经煤炭科学总院重庆分院测定为 17.006 m3/t，

6、绝对 瓦斯涌出量为 17.6 m3/min。 现 2093 采面已形成，在 2093 采面准备期间，矿井已在该采面运输顺槽和回风顺槽 布置了本煤层顺层预抽钻孔，对 2093 采面范围内煤层实施了区域防突措施。实施区域预 抽防突措施的效果是否满足消突的要求，根据国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安 全监察局下发的防治煤与瓦斯突出规定 、 煤矿瓦斯抽采基本指标中的有关规定， 应对实施防突措施的区域进行消突效果验证和考察。为此，贵州林华矿业有限公司与我 院签订了林华矿井 2093 工作面消突评价合同(合同编号：黔矿安院(2009)咨合字第 10 号)。 本次评价工作遵循的依据是： 1、 煤矿安全规程

7、 ，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009 年； 2、 防治煤与瓦斯突出规定 ，国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局， 2009 年； 3、 煤矿瓦斯抽采基本指标 ， （AQ1026-2006） ； 4、 预抽回采工作面煤层瓦斯防治煤与瓦斯突出措施效果评价方法 ，MT 1037- 2007。 根据合同要求，本评价工作于 2009 年 9 月份开始工作，历经近 4 个多月的时间，在 林华矿井、贵州省矿山安全科学研究院科研技术人员的共同努力、密切配合下，圆满完 成了林华矿井 2093 工作面消突评价的任务。 林华矿井 2093 工作面消突评价 矿井及工作面概 况 贵州省矿山

8、安全科学研究院 第 1 页 1 矿井矿井及工作面及工作面概况概况 1.1 矿井概况矿井概况 1.1.1 交通位置交通位置 林华井田位于贵州省金沙县西南，距县城 10km，地域属新化乡、西洛乡管辖。林华 矿井井口及工业广场位于新化乡风岩村红岩附近，主斜井井口标高 1222.00m，副立井井 口标高 1206.80m，距 G326 国道 1.49km，距金沙电厂 16.0km。 区内公路、铁路运输十分便利，国道 G326 线纵贯井田中部，川黔铁路及川黔公路于 井田东部通过。金沙至黔西 76km，至遵义 9lkm，至川黔线南宫山站 80km。矿井交通位 置详见图 1-1。 1.1.2 井田地质概况井

9、田地质概况 1.1.2.1 井田地质特征 井田及其临近出露地层有：下二叠统茅口组，上二叠统龙潭组、长兴组，下三叠统 夜郎组、茅草铺组，第四系。 下二叠统（P1） 茅口组（P1m）：出露于井田外北及北西侧，井田内钻孔揭露最大厚度为 83m。 上二叠统（P1） 龙潭组（P1l）：出露于井田北部及西部外围。厚 91.54126.91m，平均 106.13m。厚度变化不大，与下伏茅口组呈假整合接触。根据岩性、古生物，可分为上、 下两段： 上段(P2l2)：标三顶界长兴组底界。以粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩为主，夹细砂 岩；上部夹灰岩、泥灰岩 34 层(含标一、标二)，单层厚多在 1m 以下。含煤 514

10、层， 煤层编号为 19 号。含可采煤层 15 层，一般 3 层，其中 4、5、9 号煤层普遍发育较 好，是井田内主要可采煤层。段厚 43.7375.13m，平均 58.02m。 下段(P2l1)：龙潭组底界至标三顶界。以粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩为主，夹细砂 岩、灰质泥岩。底部为灰白、灰红色铝土质泥岩。本段含煤 38 层，煤层编号为 1015 号。含可采煤层 02 层，一般 2 层（13、15 号煤层） 。段厚 39.1259.74m，平均 48.48m。 长兴组（P1c）：为灰、深灰色中厚厚层状燧石灰岩。厚 33.2249.80m，平均 39.20m。与下伏龙潭组呈整合接触。 下三叠统（T1）

11、 夜郎组（T1y）：出露于井田中部，由灰、深灰、紫灰、黄绿色泥岩、钙质泥岩、 粉 林华矿井 2093 工作面消突评价 矿井及工作面概 况 贵州省矿山安全科学研究院 第 3 页 图图 1-1 林华矿井交通位置图林华矿井交通位置图 林华矿井林华矿井 砂岩及灰岩、泥质灰岩组成，厚 364448m。根据岩性、化石分为三段： 沙堡湾段（T1y）：厚 6.2218.19m，平均 14.55m。 玉龙山段（T1y）：厚 199.43240.54m，平均 216.75m。 九级滩段（T1y3）：厚 153.73178.22m，平均 164.46m。夜郎组与下伏长兴组呈 假整合接触 茅草铺组（Tm）：分布于井田

12、东部，井田内出露不全。与下伏夜郎组呈整合接 触。厚 400510m。分上、下两段： 第一段(T1m1)：厚 371546m，一般 431m。 第二段(T1m2)：厚 1560m，一般厚 37m。 第四系（Q）：为残积、坡积、冲积物等，厚 014m。 1.1.2.2 地质构造 井田位于金沙黔西向斜的北西翼，总体呈一向斜构造，断层稀少，并有次一级 褶曲（新华向斜） 。 褶曲 金沙黔西向斜位于井田之东侧，轴长约 20km，走向 NNE20，向斜宽 20 余 km， 其轴线在平面上呈“”形，北面变为北东东向，南面为北东向，为一开阔不对称向斜。 新华向斜位于井田中部，走向 NEE70左右，井田内长约 4

13、km，包括区外其清楚段长约 11km，为金沙黔西向斜北西翼的次一级褶曲，为一宽缓的不对称向斜，轴面倾向北西， 向斜宽约 24.5km。 断层 井田内发现断层 15 条，其中：小于 30m 的断层 6 条，隐伏断层 9 条。井田边界断层 主要有 F61、F62。F61为一倾向逆断层，位于井田南部 16 勘探线的浅部，走向 NNE，倾向 SE，倾角 70。断层由外向内延伸，井田内多为第四系覆盖，延伸长约 0.5km，落差 020m，断层在井田外落差可达 30m。F62为一倾向正断层，位于井田南部边缘，延伸长 1.9km，走向 NE，倾向 NW，倾角 79，落差 30m 左右。该断层对井田内煤层影响

14、不大。 1.1.2.3 水文地质概况 矿井井田含煤地层以间互状弱含水层为主，茅口组、长兴组、玉龙山段灰岩为强含 水层。岩溶水主要靠大气降水通过岩溶漏斗、落水洞及溶隙等渗入补给，其运动方向受 地质构造及地貌等因素控制，往往具有较大面积的补给和较长途径的径流，排泄于当地 林华矿井 2093 工作面消突评价 矿井及工作面概 况 贵州省矿山安全科学研究院 第 5 页 侵蚀基准面之沟谷或溪流中。裂隙水主要靠大气降水通过地表风化裂隙等渗透补给，多 为源排泄，井泉流量一般较小。西洛河上游支流穿过煤系的地段，水文地质条件较复杂。 此外，浅部煤矿和老窑积水是矿床浅部开采的充水隐患，在建设和生产时要严加防 范。

15、1.1.3 煤层赋存特征煤层赋存特征 矿井井田范围内含可采及局部可采煤层 5 层，分别为 4 号、5 号、9 号、13 号、15 号其中全区基本可采 1 层（9 号煤层） ，大部可采煤层 2 层（4 号、5 号煤层） ，局部可采 煤层 2 层（13 号、15 号煤层） 。可采煤层特征详见表 1-1。可采煤层均为低中灰中高灰、 特低硫高硫分、中低特高热值无烟煤。 表表 1-1 可采煤层特征表可采煤层特征表 煤 号 全层厚度 平均(m) 采用厚度 平均(m) 煤层倾 角（） 夹石 层数 对比可 靠程度 稳定 程度 可采 程度 煤层间距 平均(m) 4 0.30-3.88 1.68 0.30-3.88 1.21 812 11 0-3 0-2 较可靠 不 稳定 大部 1.40-13.00 6.00 5 0-3.86 1.43 0-