1、盘县 XXXX 镇 XXXX 煤矿防治煤与瓦斯突出设计编制单位：盘县 XXXX 镇 XXXX 煤矿编 制 人：XXXX编制日期：2011 年 3 月 10 日会审单位及部门单位或部门 姓名 职务 日期矿 长生产矿长安全矿长机电矿长技术负责人调度室编 制目 录第一章 矿井概况 .- 1 -第二章 矿井瓦斯情况 .- 3 -第三章 防突设计 .- 5 -第一节 区域防突 .- 5 -第二节 区域措施效果检验 .- 14 -第三节 区域验证 .- 17 -第四节 局部综合防突措施 .- 18 -第五节 安全防护措施 .- 43 -第四章 防突管理及培训工作 .- 48 -盘县 XXXX镇 XXXX煤
2、矿防突设计- 1 -第一章 矿井概况一、矿井简介盘县XXXX镇XXXX煤矿位于盘县XXXX镇，矿区位于盘县北东方向,距盘县县城（XXXX镇）约10km，有亦资-乐民公路穿过矿区，为四级碎石路面；矿区距贵昆铁路XXXX站10km，交通方便（图1） 。地理坐标：东经1042607-1042646，北纬253658-253743。二、矿井地质构造及破坏程度盘县XXXX镇XXXX煤矿开采历史久远，自上世纪五十年代就有民采小窑对煤层近地表部分进行小规模采掘，自九十年代开始发展为小窑井下开采。原XXXX镇XXXX煤矿始建于1987年，属小型个体矿山。1993年6月办理采矿登记的各种手续，生产逐步趋于正规，
3、2004年年生产能力达到4万吨左右，后来经技该扩建，逐步改进和完善开采系统，设计规模9万t/年，开采M1、M3 、M5、M12、M17煤层，主采M1、M3煤层。有开拓系统一套。共用一个风井，采用斜井开拓，走向长壁后退式采煤法，放爆落煤回采工艺。原XXXX煤矿始建于1998年，2000年建成投产，年生产能力2-4.5万/年, 2001年以来,矿井进行技改扩建，设计规模6-9万t/年，开采M1、M3 、M5、M12、M17煤层，主采M1、M3煤层。有开拓系统一套，采用平硐和暗斜井开拓，走向长壁后退式采煤法，放爆落煤回采工艺。整合后的XXXX镇XXXX煤矿设计生产规模9万t/年。原 XXXX 镇 X
4、XXX 煤矿矿区范围内 M1 煤层已基本采空，M3 北、北西部已基本采空，M5、 M12、M17 基本未采；原 XXXX 镇 XXXX 煤矿矿区范围内 M1 煤层未采，M3 煤层北、北东边已基本采空，M5、 M12、 M17 尚未开采。2007年 6 月办理新的采矿许可证，矿山名称为盘县 XXXX 镇 XXXX 煤矿，生产能力盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 2 -9 万吨/年，有效期限 1 年，拟开采深度为 19501800m。现在实际生产能力9 万吨/年。截至 2006 年底，盘县 XXXX 镇 XXXX 煤矿共采出原煤 83 万吨。矿山在生产过程中完成沿脉运输辅助平巷、切割巷道及
5、上山、耙矿巷道等工程，现开采煤层为 M1、M3 煤层。区域构造属扬子准地台，普安旋钮构造变形区，矿井属盘县向斜西翼。区内未发现大的断层、褶皱，属于单斜构造。地层倾向北东东，倾角一般28-36，平均34。但节理、裂隙、小褶曲、揉皱等小构造发育，对煤层破坏不大，对矿区开采无甚影响。构造复杂程度为中等三、含煤地层矿区的煤系为二叠系上统龙潭组（P 3l） ，是一套海陆交替相积，由灰色细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粘土岩及煤层组成的韵律层，偶夹灰岩。本区含煤地层总厚度 330m，含煤 34 层，煤层总厚 17.35m，含煤系数 5.26%，可采煤层 11 层。本矿区范围内含可采煤层 5 层，可采总厚度 9
6、.9m，可采厚度含煤率为 4.1%。按煤系岩性特征及含煤情况从上至下分为M1、M3、M5、M12、M17，总计可采煤层 5 层。M1煤层：煤层厚约1.01.6m，平均厚1.3m。局部有夹矸，厚0.040.13m，顶板为灰色薄层状粉砂岩及粘土岩，底板为灰色薄层状粘土质粉砂岩粉砂岩。煤层构造简单,煤层倾向北东东，平均倾角一般34。M3煤层： 上距M1煤层12-40m,厚1.82.6m，平均厚2.2m。局部夹粘土岩矸石，厚0.02-0.04m。顶板为灰、深灰色薄层状粉砂岩夹薄层菱铁矿，底板为深灰色薄层状砂质粘土岩夹薄层菱铁矿。煤层倾向北东东，平均倾角一般34, 煤层构造简单。M5煤层：上距M3煤层2
7、5-40m。厚1.2-1.8m，平均厚1.5m。全区稳定煤层,盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 3 -可采。顶板为灰、深灰色薄层状细砂岩，底板为深灰色薄层状砂质粘土岩。煤层倾北东东，平均倾角34, 煤层构造简单。M12煤层：上距M5煤层20-40m。厚1.6-2.4m，平均厚2.1m。不含夹矸。顶板为灰、深灰色薄层状细砂岩与薄层菱铁矿互层，底板为深灰色薄层状砂质粘土岩。煤层倾北东东，平均倾角34, 煤层构造简单。M17 煤层：上距 M12 煤层之下垂距 20-60m。厚 2.43.2m，平均厚2.8m。不含夹矸，该煤层厚度相对不稳定差。顶板为灰、深灰色薄层状粘土质粉砂岩与薄层菱铁矿互层
8、，底板为深灰色薄层状砂质粘土岩。煤层倾向北东东，平均倾角一般 34, 煤层构造简单。第二章 矿井瓦斯情况一、瓦斯赋存状况1、瓦斯成分瓦斯是一种混合气体，主要成分是甲烷(CH4)和二氧化碳(C02)。甲烷占6070，二氧化碳占 3040，还有少量氢、一氧化碳、硫化氢、氧和氮等气体。2、瓦斯赋存状态瓦斯在煤体中存在的状态有二种：一种叫游离状态，一种叫吸附状态。在自然条件下，煤体中以吸附状态贮存的瓦斯约占 8090%，以游离状态贮存的占 1020%，总体来说，瓦斯绝大多数是以吸附状态存在煤体的。3、瓦斯参数及煤层透气性系数根据抚顺煤研所关于瓦斯风化带的划分方法，以每克可燃物质含 2 毫升可燃气体相对
9、应的深度为准，其上为瓦斯风化带，其下为瓦斯带。依据煤层瓦斯含量推测、瓦斯风化带距地表平均 28.71m 左右。井田内可采煤层的瓦斯含量为 4.65-21.62ml/g，各主要可采煤层瓦斯平均含量在 7.51-19.93ml/g 之间，全区平均含量为 13.43ml/g，为富甲烷煤层。盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 4 -瓦斯梯度：煤层埋藏深度每增加 44.37m 时，其瓦斯含量增加 1 m3/t。瓦斯增长率：煤层埋藏深度每增加 100m 时，瓦斯含量增加 2.25 m3/t。二、矿井瓦斯储量1、瓦斯储量1）瓦斯储量计算范围矿井内所有可采煤层及受采动影响的围岩。2）瓦斯储量矿井瓦斯储量
10、按下式计算： 321ww式中：w矿井地质资源/储量，M m 3;w1矿井可采煤层瓦斯储量，M m 3; niii wAwAA 29C69C53C11A1i矿井 i 可采煤层的地质储量, M t;w1i-矿井 i 可采煤层的瓦斯含量, m 3/t；w2受采动影响后能够向开采空间排放的各不可采煤层的瓦斯储量，M m3; niiiA12A2i受采动影响后能够向开采空间排放的 i 不可采煤层的地质储量，M m3;w2i-受采动影响后能够向开采空间排放的 i 不可采煤层的瓦斯储量， m3/t;因为地质报告没有提供己破坏其它不可煤层的地质储量,因此受采动影响后能够向开采空间瓦斯，按可采煤层总储量的 10%
11、计算w3-受采动影响后能够向开采空间排放的岩层瓦斯储量，M m 3;)(21kk围岩瓦斯储量系数，一般取 K=0.050.20,取 K=0.1。根椐以上公式及计算原则，计算矿井瓦斯储量为 221.41Mm3，见表 2-1-1。表 2-1-1 矿井瓦斯储量计算表盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 5 -煤层瓦斯含量(m 3/t) 可采煤层地质 储量(万吨)可采煤层瓦斯储量(Mm3)不可采煤层的瓦斯储量(Mm3)受采动影响后能够向开采空间排放的岩层瓦斯储量(Mm 3)矿井瓦斯储量1 9.58 281 26.92 0 2.69 29.613 8.76 164 14.37 0 1.44 15.8
12、15 10.1 255 25.76 0 2.58 28.3412 13.9 323 44.9 0 4.49 49.3917 11.96 523 62.55 0 6.26 68.81总计 201.27 0 20.14 221.41三、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险性情况根据贵州省煤炭管理局文件对盘县煤矿 2010 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 。XXXX 煤矿矿井绝对瓦斯涌出量为 5.34m3/min，相对瓦斯涌出量30.3m3/t；鉴定结论本矿井突出矿井。因此必须按突出矿井管理。第三章 防突设计第一节 区域防突一、区域性综合防突措施开采突出煤层必须采取区域性综合防突措施。区域综合防突措施
13、包括区域突出危险性预测；区域防突措施；区域措施效果检验；区域验证等内容。区域防突措施包括开采保护层和预抽煤层瓦斯两类。开采保护层是防治煤与瓦斯突出的主要措施，也是最有效和最经济的一种区域性防突措施，由于保护层的开采，对突出煤层产生保护作用，使之在采掘过程中不再发生突出或降低发生突出的危险性，从而达到防止煤与瓦斯突出的目的。（一） 、开采保护层1、保护层的确定开采保护层是目前最有效、最经济的防突措施。根据保护层与被保层之间的关系，分为上保护层和下保护层。选择保护层必须遵守下列规定：1）在突出矿井开采煤层群时，如在有效保护垂距内存在厚度 0.5m 及以上的无突出危险煤层，除因突出煤层距离太近而威胁
14、保护层工作面安全或可盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 6 -能破坏突出煤层开采条件的情况外，首先开采保护层。有条件的矿井，也可以将软岩层作为保护层开采；2）当煤层群中有几个煤层都可作为保护层时，综合比较分析，择优开采保护效果最好的煤层；3）当矿井中所有煤层都有突出危险时，选择突出危险程度较小的煤层作保护层先行开采，但采掘前必须按本规定的要求采取预抽煤层瓦斯区域防突措施并进行效果检验；4）优先选择上保护层。在选择开采下保护层时，不得破坏被保护层的开采条件。根据以上情况，矿井前期把 5 煤层作为保护煤层。2、开采保护层区域防突措施应当符合下列要求：1）开采保护层时，同时抽采被保护层的瓦斯；
15、2）开采近距离保护层时，采取措施防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层；3）开采保护层时，采空区内不得留有煤(岩)柱。特殊情况需留煤(岩)柱时，经煤矿企业技术负责人批准，并作好记录，将煤(岩)柱的位置和尺寸准确地标在采掘工程平面图上。每个被保护层的瓦斯地质图应当标出煤(岩)柱的影响范围，在这个范围内进行采掘工作前，首先采取预抽煤层瓦斯区域防突措施。当保护层留有不规则煤柱时，按照其最外缘的轮廓划出平直轮廓线，并根据保护层与被保护层之间的层间距变化，确定煤柱影响范围。在被保护层进行采掘工作时，还应当根据采掘瓦斯动态及时修改。3、保护层作用有效范围的确定1）保护层与被保护层之
16、间的最大保护垂距研究表明，在一定的地质条件和开采条件下，保护层作用效果随层间距加大而减小，达到一定临界距离以后，保护作用基本消失。保护层与被保护层的最大保护垂距见表 3-1-1。表 3-1-1 保护层与被保护层的最大保护垂距最大有效垂距（m）煤层类别 上保护层 下保护层急倾斜煤层 60 80盘县 XXXX镇 XXXX煤矿防突设计- 7 -缓倾斜和倾斜煤层 50 100根据煤层赋存情况可知：当开采 1 煤层时，3 煤层得到保护；开采 17 煤层时，19 煤层得到保护； 2）沿走向的保护范围（1）正在开采的保护层采煤工作面，必须超前于被保护层的掘进工作面，其超前距离不得小于保护层与被保护层层间垂距的两倍，并不得小于 100m。（2）对停采的保护层采煤工作面，停采时间超过 3 个月，且卸压比较充分，该采煤工作面的始采线，停采线和所留煤柱对被保护煤层的保护范围可按卸压角 5660划定，并按实际情况进行修改。沿走向的保护范围见图 3-1-2。图 3-1-2 沿走向的保护范围3）沿倾斜的保护范围被保护煤层沿倾斜的保护范围可按卸压角划定，卸压角的大小应采用矿井的实测数据。沿倾斜的保护范围见图 3-1-3。图 3-1-3 沿倾斜的保护范围（二） 、预抽煤层瓦斯区域防突措施
