山西吕梁付家焉煤业10#鉴定方案

煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司1山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司10#煤煤与瓦斯突出危险性鉴定［实施方案］煤炭科学研究总院沈阳研究院山西吕梁中阳付家焉煤业有限公司二○一四年十月煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司2一．主要研究内容1、10号煤层瓦斯基础参数测定，包括瓦斯压力、煤的瓦斯放散初速度ΔP、煤的坚固性系数f；2、煤层的煤与瓦斯突出危险性鉴定；二．项目研究技术方案1．现场调研（1）矿井地质精查报告、矿井设计说明书；（2）矿井生产概况：开拓方式、开采顺序、巷道布置、采煤方法、顶板管理方法、生产水平标高与垂深等资料；矿井通风方式与通风量、已采煤层的瓦斯涌出资料、瓦斯压力、瓦斯含量等；矿井及相邻矿井瓦斯动力现象。（3）试验地点采掘工程平面图、剖面图等相关图纸。2．瓦斯基础参数测定：实测10号煤层瓦斯压力、工业分析、吸附常数、煤的瓦斯放散初速度ΔP、煤的坚固性系数f等瓦斯基础参数。1）煤层瓦斯压力P煤层瓦斯压力是指煤孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，也是判断煤与瓦斯突出危险性的主要参数之一，当煤的吸附瓦斯能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含瓦斯量也就越大。瓦斯压力测定方法有直接法、间接法两种。直接法是由煤层顶（底）板向煤层打钻孔，然后用封孔器或其它材料封孔后直接用压力表读取煤层瓦斯压力；间接法是通过瓦斯压力和其它参数的联系来推断瓦斯压力值。一般来说如果条件允许，则优先采用直接法。根据鉴定暂行规定要求，本次测定选择直接法测定煤层压力。直接法测定煤层瓦斯压力：即在现场选取合适岩巷打钻穿透煤层实测煤瓦斯压力，为了确保压力测定的可靠性，测定地点的煤层应为未受采动影响的原始煤体，测定地点的岩柱应较致密且距煤层垂直厚度不小于10m，钻孔见煤点与石门揭煤点的直线距离不小于20m，从岩巷内向测压煤层打钻孔并穿透测压煤层顶（底）板不小于0.5m，孔径为75mm，钻孔应尽量垂直煤层，记录钻孔设计参数，如表1。清除完孔内钻屑后，按图1所示的方式封孔测压，当压力表指示值稳定不变时，即为煤层瓦斯压力。煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司3图1瓦斯压力测定封孔示意图钻孔具体位置及钻孔参数由沈阳院与煤矿通防科共同商榷确定。根据付家焉煤业目前采掘现状，本方案拟对首采面具备鉴定条件的区域进行煤与瓦斯突出危险性鉴定，鉴定工作分两个时期进行，鉴定第一期以目前首采面顺槽掘进现状布置测定对+580标高以深区域进行鉴定，测点布置按照鉴定暂行规定要求，需掘顶板钻场或地板钻场，在钻场内布置俯角或仰角岩石钻孔测定10号煤层瓦斯压力，并对该区域是否具有突出危险性得出结论，出具鉴定报告。鉴定第二期需在第一期工作后具备布置测压点时及时布置测点测试，届时根据鉴定结过对首采面是否具有突出危险性得出鉴定结论并出具报告。钻孔布置及参数设计如表1所示。煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司表1测压钻孔设计参数煤层钻孔编号（测压）钻孔施工点方位(°)倾角(°)预计见煤长度(m)实际见煤长度(m)封孔长度（m）见煤点标高(m)备注10#孔1-1胶带顺槽731米处50孔1-2胶带顺槽731米处80孔2-3进风顺槽776米处230孔2-4进风顺槽776米处270孔3-5胶带顺槽518米处260孔3-6胶带顺槽518米处45孔4-7胶带顺槽117米处孔4-8胶带顺槽117米处孔5-9回风顺槽308米处孔5-10回风顺槽308米处孔6-11轨道顺槽68米处孔6-12轨道顺槽68米处煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司钻孔施工位置图示D4C6D3钻场5M1C7钻场2C8D7D4C6D3钻场5M1C7800082008400860088009000920094006.5486595.49Y2'Y4'Y5G1H4运煤联络巷胶带顺槽进风顺槽回风顺槽轨道顺槽P1P2'P3'J3J4H5J5P4P5J6J7G2'R1G3P6G4P7C8C11D7D11西轨道大巷503957.25C8D7北回风西大巷D4C6D3钻场5M1C7J8J9J10仰角孔1-1仰角孔1-2仰角孔2-3仰角孔2-4仰角孔3-5仰角孔3-6仰角孔4-7仰角孔4-8俯角孔5-9俯角孔5-10俯角孔6-11俯角孔6-12煤样1煤样3煤样220002200煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司8000820084008600D4C6D3钻场5M1C7钻场2P5J6J7G2'R1G3P6G4P7J8J9J10仰角孔1-1仰角孔1-2仰角孔2-3仰角孔2-4仰角孔3-5仰角孔3-6仰角孔4-7仰角孔4-8俯角孔5-9俯角孔5-10俯角孔6-11俯角孔6-12煤样1煤样3煤样2C8C11D7D11西轨道大巷503Y2'Y4'Y5G1H4运煤联络巷胶带顺槽进风顺槽回风顺槽轨道顺槽P1P2'P3'J3J4H5J5P4C8D7北回风西大巷D4C6D3钻场5M1C7C8D7D4C6D3钻场5M1C720002200胶带顺槽进风顺槽回风顺槽轨道顺槽957.2588009000920094006.5486595.49煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司具体方法如下：1）施工完测压钻孔后，在该孔插入带有压力表接头、挡板和导气管的6″无缝镀锌钢管和一节注浆用6″无缝镀锌钢管，注浆管在孔口外端安设球阀，导气管每节长2m，中间用管箍连接，在连接前将丝扣用生料带缠好，以确保其气密性，测压室为1m，管四周打上导气孔，测压室管端头用1mm的细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路；将木楔外缠棉布后牢牢打入孔口内；封孔深度视钻孔岩石段具体情况确定，应进入煤层顶（底）板并超过岩石裂隙带，本次封孔深度不得小于5m；2）封孔前必须用压风将孔内水排净，同时严禁岩粉渣掉入孔内，采用水泥砂浆和早强剂并添加膨胀剂进行封孔，如钻孔向下，对所采水泥砂浆要有防淋水设施，以确保封孔质量；水泥砂浆经搅拌充分搅拌均匀成粘稠状，采用注浆泵将预先拌好的预定量水泥砂浆经由注浆管注入孔内，钻孔为上向孔时，当发现测压管内有水流出，则应关闭设置在注浆管孔口的球形阀。3）钻孔封好后在24小时后安装压力表，在封孔结束后最初的几天内应每天观察记录压力表数据，以后也应至少隔一天就记录压力表数据间接法测定煤层瓦斯压力：间接法测定煤层瓦斯压力，即利用新鲜煤样，测定煤钻屑瓦斯解吸指标△h2。在实验室进行钻屑瓦斯解吸指标△h2与充气瓦斯压力模拟实验，测定煤钻屑瓦斯解析指标△h2在不同充气瓦斯压力下的测定结果，对测定结果进行线性回归分析得出瓦斯压力值。或利用新鲜煤样，测定瓦斯含量，然后用郎格缪尔方程反推煤层瓦斯含量。2)吸附常数及工业分析：在工作面取煤样，密封后带回实验室测定。3）煤的瓦斯放散初速度ΔP、煤的坚固性系数f测定：在工作面取煤样，带回实验室测定。三．时间及进度安排起止时间：2014年10月15日~2014年11月30日。进度安排：1、2014.10.15—2014.10.20乙方到甲方所在地进行现场调研，收集资料，制定项目实施技术方案；进行瓦斯赋存基础参数测试，采取煤样，在沈阳研究院瓦斯实验室进行实验室测定；2、2014.10.21--2014.11.20月测压钻孔数据观察，编制研究报告；3、2014.11.21—2012.11.30数据处理，提交研究报告。煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司四．设备材料付家焉煤矿准备以下设备、材料：1.所需仪器编号名称型号规格单位数量备注一需西合煤矿准备的设备1液压钻机150（或250、300）台460m配套钻杆Φ94mm钻头、Φ75mm取芯钻头2煤电钻1.2KW台1配备16m可接连钻杆3矿用封孔泵（泥浆泵）1.5MPa以上(3m3/h～15m3/h)台1煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司2.封孔所需材料编号名称型号单位数量备注1测压气室6″个10（组件1）2无缝铁管6″m500需加工成2m/根（组件2）管两端需加工连接螺口3管接头6″个150管箍4变头4″变6″个104″口为母口，用来接压力表的4″公口5变头6″变Ф19个2用来连接Ф19的注浆胶管和6″的钻孔注浆钢管6球阀6″（DN15/16）个15丝扣7闸阀6″个15铸铁8水泥425#以上袋159速凝剂25kg/袋袋210马丽散A、B剂桶各一桶（也可用聚氨酯）11棉纱干净无水kg2512镀锌铅丝14#m20013细铜/尼龙纱网18目m25用来防护测压气室被水泥浆堵塞14注浆空气胶管Ф19m50用来加长注浆泵出浆管15生料带盒1516管钳300把217扳手375*43把218手钳200mm把219螺丝刀6*150把2“一”字改锥20搅拌桶Ф600*900个1拌浆水泥浆用21压力表Φ100×2MPa(2~3MPa)，4″接头个10由沈阳院提供煤炭集团沈阳研究院有限公司付家焉煤业有限公司附件1封孔材料加工示意图瓦斯压力测定记录表矿井测压地点煤层名称煤层厚度煤层倾角见煤标高见煤埋深开钻时间见煤时间钻毕时间封孔时间封孔长度孔号钻孔参数岩孔长度(m)煤孔长度(m)测定的瓦斯压力(MPa)方位(度)倾角(度)长度(m)时间压力(MPa)备注时间压力(MPa)备注测试人：陪同人：批准人：