《马家田煤矿“一矿一策”瓦斯综合治理方案32320.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《马家田煤矿“一矿一策”瓦斯综合治理方案32320.pdf（71页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 XX 织金马家田煤业 XX“一矿一策”瓦斯综合治理实施方案 2015 年 4 月 1/71 目 录 第一章 矿井概况 3 第一节 交通位置 3 第二节、地形地貌 4 第三节、矿区地质概况 4 第四节、井田境界及资源/储量 9 第五节、矿井设计生产能力及服务年限 11 第六节、煤层各参数鉴定 12 第七节、通风与瓦斯抽采 13 第二章 矿井瓦斯灾害因素分析 13 第一节、矿井瓦斯储量及可抽量 13 第二节 瓦斯涌出来源与构成分析 15 第三章 区域综合防突措施 23 第一节 区域综合防突措施基本程序和要求 23 第二节 区域突出危险性预测 23 第三节 区域防突措施 24 第四节 区域措施效果
2、检验 32 第五节 区域验证 36 第四章 局部综合防突措施 37 第一节 局部综合防突措施基本程序和要求 37 第二节 工作面突出危险性预测 39 第三节 工作面防突措施 43 第四节 工作面防突措施效果检验 46 第五章 安全防护措施 50 第一节 远距离爆破 50 第二节 设置反向风门 51 第三节 紧急避险系统 52 第四节 压风自救系统 58 第五章 技术经济 62 第一节 机构设置及防突管理 62 第二节 技术培训 66 2/71 一、前 言 为认真贯彻落实强化煤矿瓦斯防治十条规定（国家安全监管总局令 82 号）有关规定，全面提升我矿煤与瓦斯防突管理水平，杜绝安全事故的发生，实现“
3、安全、精确、科学、高效”治理瓦斯，有效防 X 和遏制我矿煤与瓦斯突出事故，我矿技术人员根据矿井的地质条件、瓦斯参数、开采技术条件，特制定本矿“一策一矿”实施方案。二、编制设计的依据：1、煤矿安全规程(2011 版)2、煤矿瓦斯抽采达标暂行规定 3、防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局令第 19 号）4、强化煤矿瓦斯防治十条规定（国家安全监管总局令第 82 号）5、XX 地区行政公署关于印发 XX 地区煤矿安全生产禁令的通知(毕署通【2010】18 号)6、关于进一步贯彻落实全区煤矿安全生产专题会议若干问题的通知（毕地安监明电【2011】39 号）7、国家安全监督管理总局第 37 号令 8、X
4、X 市人民政府关于进一步规 X 煤矿安全生产管理工作的通知（毕府通【2014】3 号）9、关 XX 市人民政府办公室关于进一步加强煤矿安全生产工作的实施意见（毕府办发【2014】3 号）10、XX 市人民政府办公室关于印发 XX 市煤矿瓦斯超限事故调查处理暂行办法的通知（毕府办通【2014】38 号）11、XX 市安委会关于加强煤矿安全生产关键环节管控的通知（毕安委20151号）3/71 县级行政中心图1 交通位置图黑土小牛场 白泥鸡场 阿弓镇 16km80比例尺 1：400000普 定 县能家场 五中上坪寨 平坝县少普三塘镇 后寨 实兴珠藏镇 营合猫场镇桂果镇 牛场镇马场镇自然村纳雍县中寨
5、鼠场 三甲绮陌织金县乡道化起镇 矿区位置自强纳雍官寨板桥县 界省 道大坪龙场镇茶店八步镇 以那镇乡、镇大 方 县金龙郭家寨 图 例马家田第一章 矿井概况 第一节交通位置 马家田煤矿位于织金县城南西 267，距织金县城约 45km，行政区划属织金县后寨乡管辖。其地理座标：东经 10530001053300、北纬 263830264000。矿区由 9 个拐点圈定，其形状为一近东西向展布的不规则多边形，矿区面积11.4531km2。矿区有公路经三塘、后寨与织金县城相通。矿区中部马家田至三塘为乡村公路，里程 16km；三塘至织金为县道，里程 32km。织金县有省道通 XX、XX 等地，公路交通相对方便
6、。井田交通位置详见图 111。图 111 井田交通位置图 4/71 第二节、地形地貌 本井田地处构造剥蚀侵蚀低 XX 区，区域地势西高东低，北高南低；井田地势两侧高中间低，受构造和地层岩性影响，北东向脊状山梁与“V“形侵蚀谷地平行相间展布，最高点在井田西部的大尖山，标高+2212.5m，最低点在井田中部长菁河出境处，标高+1800m。北东向脊状山梁和侵蚀沟谷分别构成了本井田的局部分水岭和当地侵蚀基准面，标高分别为+2000+2100m和+1800+1850m。第三节、矿区地质概况 一、地层 井田内出露地层从老至新为二叠系中统茅口组（P2m）、峨眉山玄武岩（P3）、二叠系上统龙潭组（P3l）、二
7、叠系上统长兴+大隆组（P3c+d）、三叠系下统夜郎组（T1y）、第四系（Q）。其分布与岩性特征分述如表 1-3-1。1）二叠系中统茅口组（P2m）出露于井田北部边缘。为灰色厚层至块状细晶灰岩，局部含少量燧石结核及白云质斑块。出露厚度大于30m。目前为止，井田X 围内钻探没有钻孔揭露该组地层。表 1-3-1 井田地层简表 系 统 组 厚度(m)平 均(m)第四系 0.5010.58 三 叠 系 下 统 夜郎组(T1y)0454.58（残厚）二 叠 系 上 统 长兴组（P3c）4.1010.56 7.09 龙潭组(P3l)301.01341.31 317.67 峨眉山玄武岩(P3)钻孔揭露厚度 0
8、.9125.31 中统 茅口组（P2m）出露厚度大于 30m，钻孔未揭露 区域厚度100 其分布与岩性特征由老到新分述如下：2）峨眉山玄武岩组（P3）井田西北部，在龙潭组（P3l）与茅口组（P2m）之间出露有层状峨眉山玄武岩和辉绿岩，与上、下地层间均为假整合接触。出露区厚度平均大于 300m。井田 X 围内钻孔多数揭露了峨眉山玄武岩上部最大揭露厚度 25.31m，物性特征：5/71 视电阻率曲线呈中高阻幅值变化的锯齿状反映，密度变化较小曲线幅值较低，自然伽玛和中子孔隙度曲线幅值较低，低于上部地层，呈明显的台阶变化。3）二叠系上统（P3）本井田二叠系上统地层有龙潭组（P3l）、长兴组（P3c），
9、自下而上叙述如下：（1）龙潭组（P3l）为本井田的含煤地层。该组为一套海陆交互相、多旋迥沉积组成。厚度为 301.01341.31m，平均厚度为 317.67m。出露于本井田西部，出露 X 围内局部为第四系覆盖。本组为一套海陆交互相、多旋迥沉积组成的含煤岩系，由灰深灰、灰黑色泥岩、泥质灰岩、生物碎屑灰岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、灰褐灰色细砂岩、灰黑色炭质泥岩及煤层组成。据本井田资料，本组地层含煤一般 2937 层，M2、M6、M14、M16、M30 煤层为本井田的重要可采煤层，其它煤层均不稳定、零星可采或不可采。根据煤系地层的岩性，岩相组合及含煤性特征，可将含煤地层自下而上划分为第一段（P3l
10、1）、第二段（P3l2）和第二段（P3l3）。第一段（P3l1）从 P3顶界至 B7（标志层）顶界，厚度为 83.00107.61m，平均为 93.61m。上部为浅灰至灰薄层状含铁粉砂岩、含铁细砂岩夹深灰色薄层状粘土岩及煤层；中下部为灰至深灰色薄层状粘土岩、粉砂质粘土岩、粘土质粉砂岩、浅灰色薄层粉砂岩、细砂岩互层夹炭质粘土岩及煤层；下部夹灰色薄至中厚层灰岩；底部为 1.5m 左右厚的灰白色铝土岩、铝土质粘土岩，与下伏地层呈整合接触。全段含煤 10 层。第二段（P3l2）从 B7 顶界至 B4 底界，厚度 134.55164.34m，平均厚度 142.79m。中上部以灰色薄层粉砂质粘土岩为主，夹
11、浅灰色薄层细砂岩、菱铁质细砂岩、菱铁质粉砂岩、灰色厚层状粘土岩及煤层，下部灰色薄层状粘土质粉砂岩为主夹灰白色薄层状粗砂岩及煤层。一般含煤 14 层，其中可采煤层 1 层（M16），局部可采煤层 1 层（M14下）。第三段（P3l3）从 B4 底板至 P3c 底界，厚度 68.8397.41m，平均厚度 81.28m。上部浅灰至灰色薄层状细砂岩、灰至深灰色薄层状粉砂质粘土岩夹灰色薄层状粘土质粉砂岩、灰色中至厚层状细晶灰岩、浅灰色薄至中厚层中砂岩及煤层；下部为菱铁质粉砂岩、菱铁质粘土6/71 岩夹煤层及炭质粘土岩；底部为浅灰至灰色薄层菱铁质中粒砂岩（B4），为 P3l3与 P3l2的分界标志层。含
12、煤 7 层，其中基本全区可采煤层1 层（M6）、大部可采煤层 1 层（M2）。4）长兴组（P3c）出露于井田北部。上部为灰至深灰色薄至中厚层泥晶硅质岩、硅质灰岩、硅质泥岩夹数层蒙脱石粘土岩，产菊石类化石。厚4.1010.56m，平均 7.09m。因井田内大隆组地层不甚发育，以下将长兴组（P3c）与大隆组合并叙述，统称为P3c。5）夜郎组（T1y）该组按岩性特征由下往上分为 5 个岩性段，钻探揭露最大厚度 454.58m。分述如下：（1）三叠系下统夜郎组一段（T1y1）出露于井田中部。由灰、灰绿、兰灰色薄至中厚层状粉砂质粘土岩、细砂岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩及钙质粉砂岩等组成，具水平层理。上部夹1
13、2 层泥灰岩，单层厚 15m 左右，底部夹12 层暗黄色蒙脱石粘土岩，单层厚23m。厚 109.40138.89m，平均 128.47m左右。（2）三叠系下统夜郎组二段（T1y2）出露于井田中南部。灰、浅灰色薄至厚层、块状灰岩，质纯。上部以中厚层至厚层为主，近顶部为厚层至块状鲕粒灰岩。厚度 9.9822.40m；中下部夹一层黄绿色、灰紫色钙质粘土岩及钙质粉砂岩，厚 1226m，顶部一有 13m 厚的泥质灰岩，局部厚可达 8m，其下部的鲕粒灰岩则相应变薄。厚 140m 左右，在 7 线附近增厚至 180m 左右，由东向西变薄的趋势。地貌上表现为陡坡、陡坎。顶部落水洞发育。（3）三叠系下统夜郎组三
14、段（T1y3）分布在井田的南部。灰、灰绿、灰紫色薄至厚层状钙质粘土岩夹泥灰岩。具水平层理。中下部夹泥质灰岩和灰岩34 层，灰岩单层厚 19m，底部为泥灰岩和钙质泥岩。厚 90.00m左右。有西厚东薄趋势，地貌上多呈陡坎。（4）三叠系下统夜郎组四段（T1y4）分布在井田的南部。岩性为灰色薄至中厚层泥晶灰岩。上部一般以块状灰岩为主，质纯；中部夹数层泥灰岩，中下部以泥灰岩为主，夹灰岩及泥质灰岩。厚 100.00m 左右。地貌上多呈陡崖，溶槽、溶沟等发育。（5）三叠系下统夜郎组五段（T1y5）7/71 零星分布在井田南部的较高山顶上。岩性为紫、紫红色薄层状粉砂质粘土岩、钙质粘土岩组成。大部剥蚀，保留厚
15、度大于5m。6）第四系（Q）第四系（Q）：零星分布在较稳定平缓斜坡上或沟谷中，不整合在各地层之上。主要为含碎石土、砂质土、残积土及少量河床相堆积层。厚013.20m。二、构造 1）、井田地质构造特征 本井田位于三塘向斜的西翼，井田构造形态受区域构造影响，井田内地层走向，褶曲轴向和断裂构造走向基本与三塘向斜轴走向一致。全井田总体呈一走向NEE、倾向SSE 的单斜构造，并伴有9 条规模不大走向与地层走向基本一致的断层。井田的南东边缘，发育有次一级褶皱带，由两个较幅度较小的向斜（蜂子岩向斜、公鸡山向斜）和两个幅度较小的背斜（六子塘背斜、杀鸡坡背斜）组合而成，褶曲轴走向近 NE，轴面略向南东倾，两翼地
16、层倾角在一般在 518之间。井田北部煤系地层出露一带倾角较陡，一般2535，向南逐渐变缓，井田中部至南部倾角 616。总体上井田构造复杂程度属简单偏中等类型。2）、褶皱构造 蜂子岩向斜 位于井田东南部，F3 断层以北，轴部沿 X 家冲头轿子山一带展布，轴向近NE，总体向 NE 向倾伏。北翼地层倾角较缓，一般在 48之间，南翼地层倾角较陡且变化较大，一般为 824，井田内延展长度 2.1km。六子塘背斜 位于井田东南部，F3 断层以南，轴部沿陈家坟梁子上附近一带展布，轴向近 NE，总体向 NE 向倾伏。井田 X 围内北翼地层倾角 214，东部地层较为平缓；南翼地层倾角一般 514。井田内延展长度
17、 1km。公鸡山向斜 位于井田东南部，ZK903 孔以南，轴向与六子塘背斜基本一致。井田 X 围内北翼地层倾角 810；南翼地层倾角一般 514。井田内延展长度 1km。杀鸡坡背斜 位于井田东南角附近，公鸡山向斜以南，轴向与公鸡山向斜基本一致。井田X 围8/71 内北翼地层倾角 410；南翼地层倾角一般 47。井田内延展长度 0.5km。3）、断层 根据井田地质报告，井田 X 围内共发现断层 9 条。走向多为 NE 向或 NEE 向，与区域构造形态一致。断层落差一般在 30m 以下。井田内断层情况见表 1-2，井田内断层情况简述如下：F5 断层：位井田内背后寨村西，正断层，走向 NE，倾向 N
18、W，倾角 70，落差 025m，延展长度 0.8km。F1 断层：分布于井田中部，正断层，走向 N45E，倾向 NW，倾角 7075。两端均延出井田外，经大丫口、马家田、小黑冲呈北东南西延伸，走向长大于 4.5km，井田内近 3.0km。断层经过地段，地貌上形成一北东向的沟槽。破碎带宽 1.011.92m，主要由构造角砾岩组成。断层落差 1040m，一般在 25m 左右。F6 断层：位于大寿地村北，走向基本与 F1 断层一致，倾向 NW，倾角 78左右，落差 010m。F7 断层：ZK502 穿过该断层。逆断层，走向与 F1 断层基本一致，倾向 NW，倾角 72，落差 016m。井田内延展长度
19、 0.4km，地表未出露。F2 断层：位于井田南东部，逆断层，走向 N45E，倾向 SE，倾角 80。南西端延出井田外，北东端止于井田内石旮旯附近，走向长约大于 2.3km，井田内约 2.3km。破碎带宽 3.0m 左右，主要由构造角砾岩组成。落差 10m 左右。F3 断层：分布井田南东边缘，正断层，走向 N35E。南西端延出井田外，北东端止于井田内桥子山以东，走向长大于 2.5km，井田内大于 1.3km。落差 25m 左右。F4 断层：位于井田西南角，逆断层，走向 NNE，倾向 NW，倾角 86，井田 X 围内落差 05m，井田 X 围内延展长度小于 0.2km。F8 断层：位于 ZK50
20、4 钻孔附近，正断层，走向 NE，倾向 NW，倾角 80，井田 X围内落差 05m，井田 X 围内延展长度 0.2km。F10 断层：位 ZK401 钻孔附近，正断层，走向 NE，倾向 NW，倾角 70，井田 X围内落差 015m，井田 X 围内延展长度 0.8km。表 1-3-2 断层情况一览表 断层 位置 性质 产状要素 落差 井田内延展 9/71 名称 走向（）倾向（）倾角（）（m）长度(km)F1 分布于井田的中部 正断层 N45E NW 7075 1040 3.0 F2 分布于井田的南东部 逆断层 N45E SE 80 10 2.3 F3 分布井田的南东边缘 正断层 N35E NW
21、64 25 2.5 F4 位于井田西南角 逆断层 NNE NW 86 5 0.2 F5 位于井田内背后寨村西 正断层 NE NW 70 025 0.8 F6 位于大寿地村北 正断层 N45E NW 78 010 0.5 F7 ZK502 附近 逆断层 N45E NW 72 016 0.4 F8 ZK504 附近 正断层 NE NE 80 05 F10 位于 ZK401 钻孔附近 正断层 NE NW 70 015 0.8 4）、岩浆岩 出露于井田北部，为峨眉山玄武岩及辉绿岩。呈似层状覆于茅口组灰岩之上，其上为龙潭组碎屑岩，与上、下地层呈平行不整合接触。岩性为灰绿色块状拉斑玄武岩、间隐玄武岩、杏仁
22、状玄武岩夹凝灰岩。厚薄不一，平均180m 左右。辉绿岩体：呈似层状侵位于茅口组顶界与玄武岩之间。岩性为拉斑玄武质辉绿岩，厚度大于 120m。5）、陷落柱 井田内暂未发现有陷落柱情况。6）、其他构造 井田内暂元其他特殊构造。第四节、井田境界及资源/储量 一、井田境界 井田西部为三塘煤矿（9 万 t/a）、东部为规划的中寨井田（180 万 t/a）、西及深部为规划的三坝井田（300 万 t/a），相邻矿井没有重叠现象。根据马家田煤矿已获得的采矿许可证，马家田煤矿矿区 X 围由 9 个拐点圈定，拐点坐标详见表 14-1。井田平均长约 4.985km，宽约 2.77km，面积为 11.4531km2、
23、开10/71 采深度：+2150+1260m 标高。表 1-4-1 矿井境界拐点坐标表 拐 点 坐标（m）X Y 1 2950846.60 35549774.10 2 2950860.00 35553092.40 3 2949936.70 35553096.30 4 2949943.70 35554755.60 5 2948097.00 35554763.50 6 2948079.80 35550614.70 7 2948385.80 35550170.90 8 2949924.90 35550192.50 9 2949923.20 35549777.70 2、资源储量 1）、矿井地质资源量
24、XX 省织金县马家田煤矿补充勘探地质报告 及备案证明（黔国土资储备字 2008836 号），“备案基准日 2008 年 9 月，马家田煤矿保有资源量 6706 万 t，其中：探明的内蕴经济资源量（331）575 万 t；控制的内蕴经济资源量（332）2124 万 t；推断的内蕴经济资源量（333）4007 万 t。即，矿井地质资源量（331）+（332）+（333）6706 万 t。2）、矿井工业资源/储量 矿井工业资源/储量111b+2M11+122b+2M22+333k 5904.6（万 t）马家田煤矿矿区 X 围内可采煤层 5 层，即 M2、M6、M14、M16、M30 煤层，根据矿井拓
25、布置，经计算评价，马家田煤矿资源/储量分类见表 1-4-2。1-4-2 矿井资源/储量分析表 万 t 序号 煤层 地 质 资 源 量 工业资源量（331)（332）333 333k 111b 2M11 2S11 小计 122b 2M22 2S22 小计 11/71 1 M2 0 0 0 0 0 0 568 454.4 454.4 2 M6 358.5 119.5 478 597.75 199.25 797 906 724.8 1999.8 3 M14 0 0 0 426.75 142.25 569 555 444 1013 4 M16 72.75 24.25 97 464.25 154.75
26、619 1302 1041.6 1757.6 5 M30 0 0 0 104.25 34.75 139 676 540.8 679.8 合计 431.25 143.75 575 1593 531 2124 4007 3205.6 5904.6 k可信度系数，取 0.70.9。地质构造简单、煤层赋存稳定的矿井，k 取 0.9；地质构造复杂、煤层赋存不稳定的矿井，k 取 0.7。本矿井地质构造中等偏简单，k 取 0.8。3、矿井设计资源/储量 矿井设计资源/储量为矿井工业资源量减去设计计算的防水煤柱、断层煤柱、井田境界煤柱、地面建（构）筑物信其它等永久煤柱损失量后的资源/储量。设计资源/储量矿井工
27、业资源/储量永久煤柱损失量 5904.6922.8 4981.8（万 t）4、矿井设计可采储量 矿井设计可采储量 3962.45 万 t。第五节、矿井设计生产能力及服务年限 1、矿井工作制度 根据煤炭工业矿井设计规 X（GB50215-2006）规定，矿井年工作日 330d，井下工作制度“四、六”制，其中综采工作面三班生产、一班检修；掘进工作面采用四班掘进，每班作业时间 6h，每天净提升工作时间 16h。2、矿井设计生产能力 合理的确定矿井生产能力对保证矿井的稳定性、可靠性、节省矿井基建投资和矿井投产、达产至关重要。确定矿井生产能力的综合因素主要有：井田内的资源条件、外部建设条件、开采技术条件
28、、储量、地质构造、瓦斯限产、机械化装备及管理水平等。1）资源量 根据XX 省织金县马家田煤矿补充勘探地质报告及备案证明（黔国土资储备字2008836 号），“备案基准日：2008 年 9 月，马家田煤矿保有资源量6706 万 t，其中：12/71 探明的内蕴经济资源量（331）575 万 t；控制的内蕴经济资源量（332）2124 万 t；推断的内蕴经济资源量（333）4007 万 t。从资源上讲，目前矿井提交的主要可采煤层 5 层，煤层以中厚煤层为主（仅浅部的M2 为薄煤层，平均厚度仅 0.9m，提交的资源量达 6706 万 t，均为（333）以上类型。经计算设计可采储量为 3962.45
29、万 t。从计算的矿井可采储量上讲，该矿井适合一个60万 t/a 的矿井开采。而若矿井定位为 45 万 t/a，则计算服务年限相对较长。又根据XX省织金县煤矿整合、生产结构调整及合理矿权设置方案，该方案已由（黔煤办字200697 号）文批复，织金县马家田煤矿设计规模为 60 万 t/a。3、矿井设计服务年限 矿井设计可采储量 3942.65 万 t，储量备用系数取 1.4，服务年限为：服务年限=可采储量/（井型储量备用系数）=3942.65/（601.4）47.2 a 其中：+1875m 水平以上 8.3a，+1875m 水平以下 38.9a。即织金县马家田煤矿，生产规模按 60 万 t/a 考
30、虑，其服务年限为 47.2a。满足煤炭工业矿井设计规 X（GB50215-2005）服务年限 40 a 的要求。第六节、煤层各参数鉴定 根据中煤科工集团 XX 研究院对我矿现采 M2、M6 煤层的突出鉴定，M6 煤层具有煤与瓦斯突出危险性；埋深增加 100m，瓦斯含量增加 3.8m3/t。M2 煤层在 A-B-C-D-E-F-G-H连线与 M2 煤层露头线圈定 X 围无突出危险性；M2 煤层瓦斯含量整体呈现随埋深增加而增大的相关关系。根据XX 市工业和能源委员会关于下发2014 年高突矿井数据测定报告评审意见的通知2014 年全市高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井的数据的测定报告经市工能委委托XX
31、市地方煤矿勘察设计队组织专家组进行评审，我矿2014 年度瓦斯数据测定结果为高瓦斯矿井。根据 XX 煤矿矿用安全产品检验中心对我矿 M2、M6、M14、M16、M30 煤层自然倾向性及煤尘爆炸性的检测报告，鉴定各煤层煤尘均无爆炸性。M2、M6、M14、M16 煤层最后鉴定为自然倾向性等级为级不易自然煤层；M30 煤层鉴定为自然倾向性等级为级不易自然煤层。13/71 第七节、通风与瓦斯抽采 矿井一分区回风平硐安装 FBCDZ823 型矿用隔爆型对旋轴流式通风机两台，配套 YBFe-8，185KW，660V 隔爆型风机用电动机四台（每台通风机配套两台电动机）；安装瓦斯抽放泵 2 台 2BE3-42
32、0-2BY4 和 2 台 2BE4-420-2BY4。接替采区为中央并列式通风方式，抽出式通风方法。二分区回风斜井安装 FBCDZ65-10-28 型矿用隔爆型对旋轴流式通风机两台，配套 YBFe-8，185KW，660V 隔爆型风机用电动机四台（每台通风机配套两台电动机）；安装瓦斯抽放泵 2BE4420-2BY4 型二台（配套电动机：185kW，660V/1140v）、高负压瓦斯抽采设备 2BEc52 型二台（配套电动机：280kW，660V/1140v）高、低负压管道能满足矿井当前瓦斯抽采情况。各生产工作面通风系统稳定，风量满足生产要求。局部通风机全部实现“双风机、双电源，三专两闭锁，并实
33、现运行风机和备用风机的自动切换。我矿安装有 KJ90NK 型瓦斯监控系统，做到了正常联网运行，上传数据及时准确。同时按要求配备了足够的监测监控人员，并经培训机构培训合格持证上岗；按照有关规程要求，安设瓦斯监测监控传感器，24 小时不间断进行监测监控。监控数据和矿调度室监控电脑联网。并有 24 小时值班人员进行数据分析观察。严格按国家有关规定，定期对瓦斯监测监控设备进行标校实验，做到设施入井能正常使用。第二章 矿井瓦斯灾害因素分析 第一节、矿井瓦斯储量及可抽量 一、瓦斯储量 瓦斯储量是指煤田开发过程中，能够向开采空间排放瓦斯的煤岩层赋存的瓦斯总量。根据煤矿瓦斯抽采规X，其计算公式为：123WW+
34、W+WK 式中：W1可采煤层瓦斯储量的总和，万m3；n1i1ii=1WAX1 A1i矿井每一层可采煤层的煤炭储量，万 t；X1i每一层个可采煤层相应的瓦斯含量，m3/t；W2可采层采动影响 X 围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和，万 m3 14/71 n2i2ii=1WAX2 A2i可采煤层采动影响 X 围内每一层不可采邻近煤层的煤炭储量，万 t；X2i可采层采动影响 X 围内每一层不可采邻近层相应的瓦斯含量，m3/t；W3围岩瓦斯储量，万 m3；12WK(W+W)3 K围岩瓦斯储量系数，取 K0.15。经计算，矿井瓦斯总储量为 135175.22 万 m3，其中：煤层瓦斯储量为 103980
35、.94 万m3，围岩瓦斯储量为 31194.28 万 m3。二、可抽瓦斯量概算 可抽瓦斯量是指瓦斯储量中在当前技术水平能被抽出来的最大瓦斯量，根据煤矿瓦斯抽放规 X，其概算法计算公式为：kckkWW 式中：Wkc可抽瓦斯量，万 m3；Wk瓦斯储量，万 m3；k瓦斯抽放率，%。按照煤矿瓦斯抽采基本指标要求，并结合我国目前抽放瓦斯的实际水平及设计对本矿井煤层瓦斯抽放所采用的方法（综合抽采），矿井各煤层k值均按 60考虑。经计算，马家田煤矿可抽量：81105.13万 m3。瓦斯可抽量计算见表2-1-1。表 2-1-1 马家田煤矿瓦斯储量及可抽瓦斯量表 煤层 各煤层储量（万）各煤层瓦 斯含量（m3/）
36、瓦斯储量（万 m3）抽采率（）可抽瓦 斯量（万 m3）煤层瓦 斯储量 围岩瓦 斯储量 合计 M2 568 13.52 7679.36 2303.81 9983.17 60 5989.90 M6 2181 17.91 39061.71 11718.51 50780.22 60 30468.13 M14 1124 9.38 10543.12 3162.94 13706.06 60 8223.63 M16 2018 16.65 33599.70 10079.91 43679.61 60 26207.77 M30 815 16.07 13097.05 3929.12 17026.17 60 10215
37、.70 小计 6706 103980.94 31194.28 135175.2 81105.13 15/71 2 备注 第二节 瓦斯涌出来源与构成分析 一、矿井瓦斯基础参数取值分析 1、瓦斯平面分布 各煤层在北部均有煤层露头出现，以 M6、M16 煤层为例说明该井田瓦斯平面分布规律。从 M6、M16 煤层煤层气（瓦斯）含量等值线图可以看出：M6、M16 煤层沿北部煤层露头均有一窄条带状二氧化碳氮气带、宽条带状氮气沼气带，随着煤层埋藏深度的增加，瓦斯含量逐渐增大，中部、深部大面积为沼气带。（2）瓦斯赋存因素分析 井田位于三塘背斜的西翼，煤层埋藏较深，断裂构造不发育，且上覆地层较厚，煤层顶板多为致
38、密型炭质泥岩、砂质泥岩、炭质粘土岩，因此，总体上有利于瓦斯保存。瓦斯含量与煤层倾角和露头关系密切。煤层倾角变化大时，瓦斯可沿着一些透气性好的地层向上运移和排放，造成某些地段瓦斯含量低；反之，煤层倾角变化小时，一些透气性差的地层就起到了封存瓦斯的作用，使煤层瓦斯含量相对偏高。平面上，井田东北部露头一带倾角较陡，二氧化碳氮气带、氮气沼气带相对较窄，向西南倾角逐渐变缓，二氧化碳氮气带、氮气沼气带相对较宽。露头存在时间越长，瓦斯排放越多。因此，各煤层北部靠近露头附近钻孔煤层瓦斯含量相对低，中部、南部钻孔煤层瓦斯含量相对高。煤层瓦斯含量与煤层埋藏深度有一定关系。一般随着煤层埋藏深度的增加，上覆地层逐渐加
39、厚，瓦斯的封存作用逐渐增大，不利于瓦斯逸散，从而使煤层瓦斯含量升高。因此，井田内所测煤层瓦斯含量总体上随着深度的增加呈逐渐增大的趋势。ZK102、ZK105钻孔符合此规律。ZK103、ZK501、B302 钻孔基本符合。煤层瓦斯含量与煤层结构密切相关，单一的煤层结构对瓦斯的封存作用大，有利于瓦斯的储存，瓦斯含量偏高；复杂的煤层结构不利于瓦斯的储存，易于瓦斯的逸散瓦斯含量偏低。因此，ZK302 钻孔 M14 煤层（0.34（0.06）0.09（0.09）1.08）比 M6 煤层（2.57m）瓦斯含量偏低。瓦斯赋存与煤层埋深、地质构造、煤层露头、围岩性质、煤层厚度、灰分、煤层结16/71 构等密切
40、相关。因此，煤层瓦斯含量的大小是多种地质条件共同作用的结果。（3）地勘钻孔煤层瓦斯含量 根据 XX 泰山地质勘查公司 2008 年 9 月提交的 XX 省织金县马家田煤矿补充勘探地质报告。矿区各主要可采煤层中甲烷含量变化在 0.00036.205cm3/gdaf（ZK304钻孔 M16 煤层）之间，氮气含量变化在 0.0505.383cm3/gdaf 之间，二氧化碳含量变化在 00.605cm3/gdaf 之间，重烃含量变化在 00.420cm3/gdaf 之间。各煤层瓦斯含量以甲烷最高，M2 煤层甲烷含量相对偏小，平均值小于 4cm3/gdaf；M14 煤层甲烷含量仅 1 个点达 11.41
41、8 cm3/gdaf；M6、M16、M30 煤层甲烷含量高，平均值分别为11.613、17.671、8.416cm3/gdaf。局部可采煤层中甲烷含量变化在 0.50819.940cm3/gdaf 之间，氮气含量变化在0.6646.467cm3/gdaf 之间，二氧化碳含量变化在 0.0090.431cm3/gdaf 之间，重烃含量变化在 00.087cm3/gdaf 之间。通过对各钻孔及煤层瓦斯数据加引分析，同时结合XX 省井田煤层瓦斯含量梯度经验，煤层瓦斯含量随埋深的增加而增加，一般情况下埋深每增加 100m，煤层瓦斯含量梯度增加 5ml/g.r。根据本井田各煤层赋存特征，煤层间距，结合矿
42、井开拓布置，在+1650.0m标高以上各煤层瓦斯含量以下表进行预测矿井瓦斯涌出量。矿井+1650.0m 标高以上主要可采煤层瓦斯含量见表 22-1。表 22-1 +1650m 标高以上主要可采煤层瓦斯含量表 序号 煤层编号 煤层厚度（m）煤层瓦斯含量（ml/g.r）煤层瓦斯含量（m3/）1 M2 1.33 17.402 13.52 2 M6 2.27 23.541 17.91 3 M14 1.60 12.65 9.38 4 M16 1.54 20.167 16.65 5 M30 1.53 21.26 16.07 二、瓦斯涌出来源及瓦斯涌出量估算 矿井瓦斯涌出量的预测目前普遍采用的方法有：矿山统
43、计法、分源预测法、综合法三种。由于矿山统计法、综合法需要实测资料，对于新建矿井不具备条件。因此本矿井17/71 瓦斯涌出量的预测采用分源预测法。1、瓦斯涌出来源 矿井瓦斯涌出量主要来源于采煤、掘进和采空区三大部分，而采煤的瓦斯涌出量主要来源于本煤层、围岩和邻近层的煤层、煤线。采煤工作面瓦斯涌出量是根据煤层瓦斯含量、煤层厚度、采高、工作面产量等参数，考虑采场丢煤、巷道掘进预排瓦斯带、围岩和邻近的煤层、煤线瓦斯涌出及距地表深度等因素综合计算。掘进工作面瓦斯涌出量分为掘进落煤和巷道煤壁两部分，主要根据煤层瓦斯含量、掘进速度、煤层厚度、掘进断面等影响因素进行综合计算。采空区瓦斯涌出量包括采、掘工作面涌
44、出量以外的老塘及其它涌出量。2、瓦斯涌出量估算（1）回采工作面瓦斯涌出量：式中：q采回采工作面相对瓦斯涌出量，m3/t；q1开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；q2邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t。矿井瓦斯涌出构成关系图 其中开采层瓦斯涌出量 q1按下式进行计算（本矿可采煤层均为薄中厚煤层不分层开采）回采工作面瓦斯涌出量预测用相对瓦斯涌出量表达，以 24h 为一个预测圆班，采18/71 用下式计算：式中：q1开采层相对瓦斯涌出量，m3/t；K1围岩瓦斯涌出系数；K1值选取 X 围为 1.11.3；全部陷落法管理顶板，碳质组分较多的围岩，K1取 1.3；局部充填法管理顶板 K1取 1.2；全部充填法管
45、理顶板K1取 1.1。本次设计 K1取 1.3；K2工作面丢煤瓦斯涌出系数，用回采率的倒数来计算，开采 M2 煤层厚度在一分区平均厚度达 1.33m，回采率取 0.95，K2=1.05；K3采区内准备巷道预排瓦斯对开采层瓦斯涌出影响系数，参照AQ1018-2006 标准附录 D 选取。（采用长壁后退式回采时，K3按式（D.1）计算。K3=（L-2h）/L（D.1）式中：L工作面长度，m。K3=（160-211）/1600.86 h掘进巷道预排等值宽度，m，参照 AQ1018-2006 标准表 D.1 取值。AQ1018-2006 表 D.1 巷道预排瓦斯带宽度值 m开采层厚度，m。m1.33m
46、；M工作面采高，m。取 1.33m；W0煤层原始瓦斯含量，m3/t，采用表 2-2-1 数据；Wc运出矿井后煤的残存瓦斯含量，m3/t，参照 AQ1018-2006标准附录 C 选取。19/71 根据本矿煤质情况，换算成原煤瓦斯含量经计算为 5.38m3/t；将以上参数代入公式，计算得+1650m 标高以上开采层瓦斯涌出量为 11.55m3/t。邻近层瓦斯涌出量采用下式计算 式中：q2邻近层相对瓦斯涌出量，m3/t；mi第 i 个邻近层煤层厚度，m；M工作面采高，m；i第 i 个邻近层瓦斯排放率，%,参照 AQ1018-2006 标准附录 D 选取；（AQ1018-2006 标准附录 D.3：
47、邻近层受采动影响瓦斯排放率i）本矿采高小于 4.5m 时，i按 AQ1018-2006 标准图 D.1 选取。W0i第 i 个邻近层煤层原始瓦斯含量，m3/t；Wci第 i 个邻近层煤层残存瓦斯含量，m3/t；M6、M14、M16、M30 均为 M2 的下邻近层，开采 M2 煤层时只有 M6 煤层瓦斯涌出对回采工作面的影响，经计算，邻近层 M6 煤层瓦斯涌出量：20/71 q24.86m3/t。经估算，矿井在未对煤层采取预抽措施时，开采 M2 煤层回采工作面的瓦斯涌出量情况见表 2-2-2。表 2-2-2 矿井开采 M2 煤层回采工作面瓦斯涌出量估算表 一、q1计算 开采煤层 L K3 c K
48、2 M m wo wc K1 q1 M2 160 0.86 0.95 1.05 1.33 1.33 13.52 5.38 1.3 11.55 二、q2计算 邻近煤层 mi M hi L i woi wci q2 下邻近层 M6 2.27 1.33 29.22 160 0.20 17.91 3.68 4.86 采面 瓦斯涌出量 相对瓦斯涌出量（m3/t）绝对瓦斯涌出量（m3/min）16.41 22.79（2）掘进工作面瓦斯涌出量估算 掘进工作面瓦斯涌出量预测用绝对瓦斯涌出量表达，采用式（2）计算。式中：q掘掘进工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min。q3掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量，m3/mi
49、n。q4掘进工作面落煤绝对瓦斯涌出量，m3/min。掘进工作面巷道煤壁绝对瓦斯涌出量按下式计算 式中：q3掘进巷道煤壁瓦斯涌出量，m3/min。D巷道断面内暴露煤壁面的周边长度，m；对于薄及中厚煤层，D=2mo，mo为开采层厚度；开采 M2 煤层（一分区），M2 煤层厚度 1.33m，D=21.332.66mo 巷道平均掘进速度，m/min，对于综掘面，每月掘进速度 250m，0.005787m/min；对于炮掘工程面，每月掘进速度150m，0.003472m/min。L巷道长度，设计均按 1200m考虑。q0煤壁瓦斯涌出强度，m3/（m2min），参考下式计算。21/71 q0=0.0260
50、0.0004（Vr）2+0.16 式中：q0巷道煤壁瓦斯涌出量初速度，m3/（m2min）：Vr煤中挥发分含量，；M2 煤层挥发分 8.7。W0煤层原始瓦斯含量，m3/t，按表 2-2-1 选取。q0=0.02613.520.0004（8.7）2+0.160.067m3/（m2min）对于综掘面：q32.660.0057870.0672（1200/0.005787）1/210.94m3/min。对于炮掘面：q32.660.0034720.0672（1200/0.003472）1/210.73m3/min。掘进巷道落煤的瓦斯涌出量采用下式计算 式中：q4掘进巷道落煤的瓦斯涌出量，m3/min。S