礦井瓦斯防治方案

1、白山市振東煤業(yè)有限責(zé)任公司東晉煤礦礦井瓦斯防治方案編制單位：東晉煤礦編制日期：二 0 一二年四月2目錄0編制依據(jù)1礦井概況1.1交通位置1.2礦井地質(zhì)概況1.3煤層賦存情況1.4開拓部署1.5煤層瓦斯，煤塵爆炸性及煤層自燃1.6礦井通風(fēng)1.7瓦斯涌出與抽采2防治設(shè)備、設(shè)施2.1瓦斯抽采設(shè)備2.2瓦斯抽采設(shè)施2.3鉆探設(shè)備及鉆具3區(qū)域綜合防突措施3.1區(qū)域防突措施4局部綜合防突措施4.1工作面防突措施5組織保障措施0編制依據(jù)3本方案編制的主要依據(jù)是 煤礦瓦斯抽放規(guī)范（AQ1027-2006）、煤礦瓦斯抽采基本指標(biāo)（AQ1026-2006煤礦安全規(guī)程、東晉 煤礦-15m-150m水平3#煤層瓦斯基

2、礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定及突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)說(shuō) 明書編制而成的。1礦井概況4.1交通位置白山市振東煤業(yè)有限責(zé)任公司八道江東晉煤礦位于白山市八道 江區(qū)，企業(yè)性質(zhì)為民營(yíng)企業(yè)。礦區(qū)東北5km有國(guó)鐵鴨大線渾江西站， 礦區(qū)西北有四平到白山的一級(jí)公路（北線公路）通過(guò)，交通發(fā)達(dá)，運(yùn) 輸方便，礦井生產(chǎn)煤炭由公司車隊(duì)外運(yùn)。礦區(qū)中心地理坐標(biāo)為東經(jīng)1262359，北緯415255。交通較為方便。4.2礦井地質(zhì)概況4.1.1地層：井田內(nèi)地層主要有：震旦系、寒武系、奧陶系、石炭系、石炭二 疊系、二疊系及第四系組成。現(xiàn)由老至新分述如下：（1）震旦系（Z） 由于受R3號(hào)逆斷層的影響，而覆蓋于二疊系地層之上，覆蓋面 積占井田面積的二分之一左右

3、，巖性及特征詳見綜合柱狀圖。（2）寒武系（E）受R3及R5逆掩斷層影響覆蓋于二疊系及煤系地層之上，井田南 部大橋溝亦有部分出露，巖性及特征詳見綜合柱狀圖。5.1奧陶系(O)由于受構(gòu)造影響， 井田內(nèi)只有少部分出露地表， 主要分布在井田 南部大橋溝及西部R1號(hào)斷層的下盤部位，出露地表的主要為馬家溝 組，灰至深灰色4厚層狀灰?guī)r，其上段巖溶裂隙發(fā)育，井下揭露奧陶系 灰?guī)r3處，分別為-150m水采硐室所揭露的馬家溝組灰至暗灰色厚層 狀灰?guī)r，其巖溶較發(fā)育。5.2石炭系(C)中石炭本溪統(tǒng)，以礫巖、砂巖、砂頁(yè)巖組成，夾有34層薄層透鏡狀海相石灰?guī)r，總厚度148m，本統(tǒng)所含生物化石有：leptdodedron

4、newroptems石燕、海百合莖、有孔蟲類等。本統(tǒng)與上 覆石炭二疊系大崗統(tǒng)呈假整合接觸。5.3石炭二疊系(CP) 為本區(qū)古生代含煤系，稱為大崗統(tǒng)。由泥巖、頁(yè)巖、粉砂巖、砂巖及煤層組成。該統(tǒng)底部以一層暗灰色粗粒砂巖與本溪統(tǒng)平行不整合 接觸，頂部以一層赤灰色致密塊狀鋁土頁(yè)巖與二疊系鐵廠統(tǒng)呈平行不 整合接觸。該統(tǒng)地層厚度在走向、傾向上均變化較大，由074.8m，含煤五層：即一、二、三、四、五層，其中三層煤為井田主要可采煤 層，其余各層為局部發(fā)育。本統(tǒng)所含主要生物化石在：pecotericyarhed sphenophysteum cordaitis lipidodndron。5.4二疊系(P)本區(qū)

5、為鐵廠統(tǒng)， 下部以灰綠色砂巖為主， 夾有赤紫色及黑灰色泥 質(zhì)巖，紫色、灰色鋁土頁(yè)巖，紫色、暗灰色粉砂巖、砂巖，底部夾有石英砂礫巖層。中部以赤紫色砂巖為主夾有赤紫色泥巖粉砂巖暗灰、灰白色砂巖。上部以赤紫色砂巖、綠色砂巖。本統(tǒng)地層厚度0618m與上覆第四系呈不整合關(guān)系接觸。5.5第四系(Q)5以坡積層、殘積層及河谷沖積層為主，厚020m,以不整合關(guān) 系覆蓋于古生界地層之上。4.1.2構(gòu)造井田基本為軸向N50 E左右的不完整向斜構(gòu)造， 向NE向傾伏, 傾伏角10左右。 向斜軸以西煤層傾角較陡,局部近于直立； 向斜 軸以東較緩,一般在725左右。此向斜給開采帶來(lái)較大的影響, 并以此向斜軸進(jìn)行采區(qū)劃分。

6、背斜井田背斜軸為N45E左右,向東北傾伏,傾伏角為7左右, 軸標(biāo)高由野雞背地面+500-250m,背斜軸以東傾角較陡，以西較緩。 背斜的存在對(duì)開采帶來(lái)一定的困難。斷裂井田內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育, 除井田邊界之R1、R5、RH號(hào)斷層做為 井田自然邊界外，井田內(nèi)對(duì)開采影響較大的F14號(hào)斷層，波及到三采區(qū)、九采區(qū),受其影響在九采區(qū)+90m、50m、-15m階段水平產(chǎn)生的 派生斷層比較發(fā)育，落差不大于10m,但給巷道布置和開采帶來(lái)很大 的影響。6表1-1斷層一覽表斷層號(hào)性質(zhì)走向傾向傾角斷距確定依據(jù)控制程度Ri正N20ESE7520-300四條勘探線的部分鉆孔淺部可靠深部可靠RH正N10ENW50-70不詳

7、由鄰區(qū)推斷不可靠F14逆掩N30ESE203058-68鉆孔+150大巷和米空區(qū)實(shí)現(xiàn)較可靠R5逆沖N60ESE75不詳?shù)乇砘鶐r不可靠巖漿巖活動(dòng)井田內(nèi)的巖漿巖經(jīng)歷年來(lái)的開采和實(shí)踐， 已基本得到控制。井田 西部的R13斷層為主要入侵通道、侵入形式以巖床為主，并有巖墻出 現(xiàn)，其巖性為閃長(zhǎng)玢巖，侵入期為燕山后期。經(jīng)已結(jié)束的采區(qū)證實(shí)，井田內(nèi)的巖漿巖在淺部+300m以上局部對(duì) 煤層破壞比較嚴(yán)重，部分煤質(zhì)變質(zhì)成天然焦。巖漿巖侵入及其產(chǎn)狀極 不穩(wěn)定，常以條帶狀侵入，沿走向、傾向均不連續(xù)，厚薄變化較大， 頻繁出現(xiàn)分叉、尖滅、合層現(xiàn)象。+ 150m以下巖漿對(duì)煤層的破壞影響較小，僅在五采區(qū)、九采區(qū)、六采區(qū)+50階段

8、水平見到，常以串珠狀侵入，部分煤層變質(zhì)為天然焦7或輕微變質(zhì)，其變質(zhì)影響、變質(zhì)程度無(wú)明顯規(guī)律。因此井田內(nèi)巖漿活動(dòng)形式，產(chǎn)狀及活動(dòng)范圍已基本控制。4.3煤層賦存情況井田內(nèi)煤系地層厚074.8m,平均厚度為37m。含煤系內(nèi)共含 煤五層，即一、二、三、四、五層，主要可采煤層為三號(hào)層，全區(qū)發(fā) 育,其余各層局部發(fā)育均不可采。關(guān)于煤層對(duì)比仍按原精查報(bào)告的對(duì)比結(jié)果, 但對(duì)3層煤則不做分 層對(duì)比,按一個(gè)層來(lái)計(jì)算儲(chǔ)量、其依據(jù)為：第一,1958年精查報(bào)告 將其分為31、32、33、34四個(gè)分層,1963年省煤田地質(zhì)局對(duì)該報(bào)告 進(jìn)行復(fù)審,對(duì)三層煤不進(jìn)行分煤層對(duì)比,并批準(zhǔn)報(bào)告為合格。第二,1965年精補(bǔ)報(bào)告將三層煤劃分

9、為三上、三下兩個(gè)分層,只做為一個(gè) 煤層計(jì)算儲(chǔ)量進(jìn)行開采, 其依據(jù)為可采煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)比可行性差, 且夾矸厚度和煤層厚度變化大, 煤層中夾石極不穩(wěn)定, 在短距離內(nèi)在 走向、傾向上變化較大,或厚或薄或尖滅。在近三十年來(lái)的開采中, 從未將以煤分層開采過(guò)。二、三層煤是井田唯一可采煤層,全區(qū)發(fā)育,厚度變化較大,一 般厚度為3.36m,最大厚度為29.4m,最小厚度為0.38m,結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 含夾石層最多可達(dá)十余層, 一般34層,夾石層單層厚度最大13.9m, 大部分夾石呈透鏡狀,無(wú)規(guī)律可循,有時(shí)為砂頁(yè)巖互層,三層煤頂板 為中粒石英砂巖，含長(zhǎng)石及黃鐵礦，厚度為020m,局部煤層有時(shí) 直接頂同鐵廠統(tǒng)接觸。

10、煤層底板為泥質(zhì)砂頁(yè)巖, 有時(shí)相變?yōu)榉凵皫r及 細(xì)砂巖,層理發(fā)育。井田內(nèi)可采煤層取三層煤屬不穩(wěn)定煤層。 不論在走向和傾向上厚 度變化均較大，煤層一般厚度為3.36m，屬于中厚煤層，但在向斜和 背斜軸部及兩翼8厚度不均，最厚可達(dá)十余米，最薄僅有0.3m左右。 經(jīng)近三十年的開采實(shí)踐，煤層的厚度與夾石層厚度及層數(shù)成正比關(guān) 系， 即夾石層數(shù)越多， 夾石厚度越大，區(qū)域的煤層較厚，反之煤層則 較薄。由于煤層中的夾石賦存規(guī)律可循，給煤層的變化規(guī)律和穩(wěn)定程 度的研究帶來(lái)極大的困難。4.4開拓部署井下采用暗斜井分區(qū)多水平開拓， 現(xiàn)開拓水平為-25-95m水平。4.5煤層瓦斯，煤塵爆炸性及煤層自燃5.5根據(jù)吉林省煤炭

11、工業(yè)局吉煤安監(jiān)管一字【2007】357號(hào)文 件關(guān)于2007年煤礦瓦斯鑒定結(jié)果的批復(fù) ，東晉煤礦相對(duì)瓦斯涌出 量為18.72m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為4.07m3/min，屬高瓦斯礦井。5.6煤塵該礦2007年9月14日采取三層煤樣委托煤炭科學(xué)研究總院撫順 分院瓦斯通風(fēng)防滅火實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行煤塵爆炸性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下： 火焰長(zhǎng)度為50mm,加巖粉量為15%，煤塵具有弱爆炸危險(xiǎn)性。5.7煤的自燃該礦2007年9月1 4日采取三層煤樣委托煤炭科學(xué)研究總院撫順 分院瓦斯通風(fēng)防滅火實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行煤的自燃趨勢(shì)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如 下：吸氧量0.44cm3/g，自燃等級(jí)為H級(jí)，自燃傾向性質(zhì)為自燃煤層。5.8地溫井田

12、內(nèi)未發(fā)現(xiàn)高溫異常區(qū)，屬無(wú)熱害礦井。1.6礦井通風(fēng)9礦井采用中央對(duì)角式通風(fēng)，通風(fēng)方法為機(jī)械抽出方式，各采區(qū)、各工作面實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，地面安裝了2臺(tái)同型號(hào)主要通風(fēng)機(jī)，主扇型 號(hào)：FBCDZN018/Z110，電機(jī)功率2X 110kw的離心式抽風(fēng)機(jī)。掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式，雙機(jī)雙電源供風(fēng)，采煤工作面為負(fù)壓通風(fēng)。1.7瓦斯抽采瓦斯抽放工作重點(diǎn)是采空區(qū)瓦斯抽放，由于3#煤采用水力采煤方法，采空區(qū)丟煤較多，再加上臨近層及圍巖瓦斯涌出，使采 空區(qū)瓦斯涌出量較大。本方案采用水槍附近插管抽放、上隅角附近埋管抽放和施工高位鉆孔對(duì)冒落拱頂部的瓦斯進(jìn)行抽放。2防治設(shè)備、設(shè)施瓦斯抽采設(shè)備ZWY130/160- G型水環(huán)式真空

13、泵2臺(tái)瓦斯抽采設(shè)施主管采用管徑為355mn的PE管，支管采用管徑為255mmP管 與168mn鐵管，各抽放孔支管與抽放管路用螺栓緊固， 中間加橡膠密 封圈，以保證管路氣密性。鉆探設(shè)備及鉆具鉆機(jī):名稱型號(hào)數(shù)量（臺(tái)）礦用全液壓鉆機(jī)ZDY -12002鉆具:10鉆具鉆桿鉆頭直徑（mm）長(zhǎng)度(mm)型 號(hào)直徑（mm）50800凹凸鉆頭753區(qū)域綜合防突措施區(qū)域防突措施采用底板巷預(yù)抽煤層瓦斯。3.1.1預(yù)抽煤層瓦斯區(qū)域防突措施的要求：穿層鉆孔預(yù)抽區(qū)段煤層瓦斯時(shí)， 區(qū)域防突措施的鉆孔應(yīng)當(dāng)控制區(qū) 段內(nèi)的整個(gè)開采區(qū)域，傾斜、急傾斜煤層巷道上幫輪廓線外至少20米，下幫至少10米，其它為巷道兩側(cè)輪廓線外至少各15

14、米。預(yù)抽煤層瓦斯鉆孔應(yīng)當(dāng)均勻布置，鉆孔瓦斯抽放半徑我 礦暫定為2.5m（根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)取值）。預(yù)抽瓦斯鉆孔封堵必須嚴(yán)密，穿層鉆孔的封孔段長(zhǎng)度不 得小于5m順層鉆孔的封孔段長(zhǎng)度不得小于8m。鉆孔施工時(shí)的方位、角度、孔高由抽放技術(shù)員負(fù)責(zé)，施工完畢后做好每個(gè)鉆孔施工參數(shù)的記錄及抽采參數(shù)的測(cè)定，并完成抽 放鉆孔成果圖。鉆孔孔口抽采負(fù)壓不得小于13kPa,瓦斯?jié)舛炔坏陀?0%預(yù)抽瓦斯?jié)舛鹊陀?0%寸，應(yīng)當(dāng)采取改進(jìn)封孔的措施，以提高 封孔質(zhì)量和瓦斯抽放效果。4局部綜合防突措施工作面防突措施11、采用地面抽放泵邊掘邊抽防突措施進(jìn)行瓦斯卸壓排放。用巖石鉆機(jī)、75mmf占頭開孔、直徑60mM 1500mm勺螺紋鉆桿打 抽放鉆孔，孔數(shù)為15個(gè)，每5個(gè)一排。抽放鉆孔必須大于10m,鉆 孔終孔位置一般應(yīng)控制巷道輪廓方向，頂部、兩幫均在2m以上（或 見頂、底板即可），具體布置見下瓦斯抽放鉆孔布置圖：每個(gè)抽放孔施工完畢后，將直徑40mM 1200mn一根的鐵管連接 長(zhǎng)8m-10m后插入抽放孔內(nèi)，注意鐵管不能插入孔的頂端。然后封孔，封孔材料為聚氨脂，前面的前探鉆孔，預(yù)測(cè)鉆孔都必須堵實(shí)，抽放孔 內(nèi)的封孔長(zhǎng)度不得少于1m,謹(jǐn)防漏氣影響抽放效果。在打抽放孔過(guò)程 中發(fā)生頂鉆、卡鉆