煤矿东111掘进设计安全预评价报告

中105(一）工作面回采项目安全预评价报告－1－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿东111掘进工作面安全预评价报告（送审稿）芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿中105(一）工作面回采项目安全预评价报告－2－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿东111掘进工作面安全预评价报告报告完成日期：2010年8月中105(一）工作面回采项目安全预评价报告－3－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿评价人员评价组组长：王宁（总工程师）评价组成员：高俊山王克君邵嗣华白凤彪石爱雄古亚丹邵彦雄报告编制人：邵彦雄赵鹏寇德瑞报告审核人：王宁中105(一）工作面回采项目安全预评价报告－4－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿前言鹰石嘴矿在集团公司的正确领导下，以深入学习落实科学发展观为动力，强化现场安全生产管理和监督，全面贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，认真落实集团公司的有关文件精神，并结合鹰石嘴矿实际情况，突出瓦斯治理重点，把“先抽后采、以风定产、监测监控”的瓦斯治理十二字方针和“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的煤矿瓦斯综合治理工作体系落实到各项工作之中，确保回采工作面的安全回采，该项目根据《煤矿安全规程》、《防治煤与瓦斯突出规定》的要求，对东111掘进工作面进行安全预评价。本次安全预评价范围包括调查分析和有效排除可能造成生产安全事故的安全隐患和安全威胁，包括大量积水、煤与瓦斯突出、有害气体积聚、高温火源、地表水渗入、地层水浸入、灌浆水导入、大面积片帮冒顶、大面积破岩开采等。我矿于2010年8月上旬开始实施，于2010年8月下旬完成了这一预评价工作。为有利于加强东111工作面的安全掘进，切实达到安全预评价的目的：贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，提高该工作面本质安全程度，兹提出《东111工作面掘进安全预评价报告》。东111工作面掘进项目安全预评价报告－5－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿安全预评价的工作程序图1-1安全预评价工作程序收集资料法律法规、技术标准技术资料工作面分析自然条件回采方案危险、有害因素辨识及分析划分评价单元、选择评价方法安全预评价提出安全对策措施确定预评价结论及建议编制预评价报告初稿审核与修改报送主管部门评审与修改提出正式安全预评价报告现场调查东111工作面掘进项目安全预评价报告－6－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿1工作面基本情况第一章地质说明书第一节工作面位置及井上下关系东一采区111综放工作面位于1180水平，工作面标高1080~1115m。工作面设计走向长1195m,倾斜宽75/150m,面积155550m2,工业储量226.03万吨，回采煤量185.76万吨。东一采区111工作面以北与现开采的东113工作面回风顺槽以窄小煤柱（净煤柱5米）相邻；南以未开采的109工作面为界；西以东一采区第二回风下山、东一采区运输下山及回风下山为界，且与110工作面相邻；东以DF15断层及井田边界为界。东一采区111工作面地面位于大宝铁路的东侧。宝积山沙河、公路自南向北从该面穿过，工作面西部及中部地表有腰水村民房和旱田沙地，东部主要以荒山沟壑为主。附工作面概况表（表1）工作面概况表表1概况煤层名称一层煤水平名称1180水平采区名称东一采区工作面名称东111地面标高（m）1595~1625工作面标高（m）1080~1115地面位置东一采区111工作面地面位于大宝铁路的东側。宝积山沙河、公路自南向北从该面穿过，工作面西部及中部地表有腰水村民房和、旱田沙地，东部主要以荒山沟壑为主。井下位置及四邻采掘情况东一采区111工作面北与现开采的东113工作面回风顺槽以窄小煤柱（净煤柱5米）相邻；南部为未开采的109工作面为界；西以东一采区第二回风下山、东一采区运输下山及回风下山为界，且与110工作面相邻；东以DF15断层及井田边界为界。走向（m）1195倾斜（m）150/75面积（m2）155550第二节煤层赋存及顶底板情况东111工作面掘进项目安全预评价报告－7－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿一层煤在东一采区111工作面范围内均有分布，煤厚在3~17.8m之间、平均10.4米。煤层结构为单一结构，煤层倾角2~6°之间，平均4°。从整体来看，东111工作面区域范围内褶曲构造发育，腰水背斜及东111向斜、东111背斜构造使工作面煤层呈中部较低，四周较高的不规则盆地状形态分布，受褶曲构造及DF4断层应力作用，工作面区域范围内煤层的厚度变化比较大，从整体来看，煤层中部厚，在17m左右，向东逐渐变薄至3.0米、向西逐渐变薄至6.0米；沿倾斜方向，煤层呈北薄南厚的特点。根据东113工作面回风顺槽掘进地质资料及在其内向东111工作面内施工的地质钻孔资料，结合该区域原有地质资料，区域内煤层的赋存特征、煤厚变化规律及其引起煤厚变化的地质构造资料比较准确。附：煤层特征明细表(表2)煤层顶、底板情况表(表3)综合柱状图（图1）煤层特征明细表表2项目参数项目参数含煤地层J2y正常涌水量（m3/min）0.05煤层编号一层煤地温（.C）正常地区煤层平均厚度（m）10.4煤层结构结构单一煤层倾角（°）2-33煤层稳定程度稳定夹矸层数无变异系数46.2%夹矸厚度（m）0普氏系数（f）0.7东111工作面掘进项目安全预评价报告－8－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿瓦斯绝对涌出量（m3/min）12容重（t/m3）1.41瓦斯相对涌出量（m3/t）5.76自然发火期（月）3—6二氧化碳含量（m3/min）0.9煤尘爆炸指数（%）36.63最大涌水量（m3/min）0.5可采指数99%煤质水份灰份挥发份固定炭发热量含硫量含磷量工业牌号1.58%16.38%32.30%6416卡/克0.87%0.019%弱粘结煤东一采区111工作面煤系地层综合柱状图图1系统组柱状层厚（m）岩石名称岩性描述侏罗J1+2J2y········含砾粗砂岩灰白色，成分以石英为主，长石次之。含白云母碎片及煤线，分选性差，坚硬。………………………1.7~2．3粗砂岩灰色，以石英为主，含白云母碎片，泥质胶结较硬。4.45泥岩灰色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。—◎—◎◎◎◎4．10铝质泥岩灰黑色，含铝质，有滑感，致密结构，块状构造。1.40炭质泥岩灰黑色，含铝质，含炭质，有滑感，致密块状构造。东111工作面掘进项目安全预评价报告－9－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿系10.4一层煤黑色，多为粉沫状。........0.19粉砂岩或碳质泥岩灰黑色，以石英粉砂质为主，含炭质，白云母碎片，炭质、泥质胶结，较硬。·····12.38粗砂岩灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆性差，钙质胶结，致密坚硬。煤层顶、底板情况表表3煤层顶底板情况顶底板名称岩石名称厚度（m）岩性老顶泥岩4.45灰色、紫色、紫红色，松软，具可塑性，团块状构造。直接顶铝质泥岩4.10灰黑色，含铝质，有滑感，致密结构，块状构造。伪顶炭质泥岩1.40灰黑色，含铝质，含炭质，有滑感，致密块状构造。直接底粉砂岩或碳质泥岩0.19灰黑色，以石英粉砂质为主，含炭质，白云母碎片，炭质、泥质胶结，较硬。老底粗砂岩12.38灰白色，以石英为主，次为长石，含白云母碎片，分选性、磨圆性差，钙质胶结，致密坚硬。第三节地质构造情况东一采区111工作面在以往勘探阶段钻探资料的基础上由于开展过高分辨率三维地震勘探，且有东113工作面揭露的地质资料及在东111工作面掘进项目安全预评价报告－10－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿113回风顺槽向东111工作面内施工的地质钻孔资料，故该区域地质资料比较准确。根据东一采区111工作面的设计范围，该面东邻DF15号断层。据该区域地震勘探资料，DF15号断层为DF8断层分支断层，断层落差在10m以上，属正断层，预计该断层附近可能还有小断层存在，限制工作面走向长度。对正常掘进有很大的影响。DF8断层在东115工作面开切眼有揭露，但与高分辨率三维地震勘探资料在平面位置上有一定误差，根据两资料综合分析：DF8断层预计在倾向和走向上对工作面的几何尺寸均有较大限制。DF11断层与工作面走向斜交穿过工作面，断层落差在6—7m之间，小于煤层平均厚度。预计F东115－1断层对工作面掘进影响不大，但也要提前调整巷道掘进坡度，达到最合理化掘进。总体来看：工作面内在东西方向，一层煤煤层底板标高具有西高东低的特点，东西高差达60m左右；在倾斜方向，工作面南高北低，但高差不大，倾角在4°左右。附工作面地质构造表（表4）。工作面地质构造表表4构造名称走向倾向倾角性质落差（m）对采掘活动影响DF8200°ES60°正断层20m限制了工作面倾斜长度。DF11170°NE60°正断层5m对掘进有一定影响。DF15250°SW62°正断层20m煤层完全断开，限制了工作面走向长度。DF4171°NE78°正断层37m煤层完全断开，限制了工作面倾斜宽度。F111158°NE82°正断层16m为工作面内隐伏地质构造，对工作面回采造成极大影响东111工作面掘进项目安全预评价报告－11－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿第四节水文地质情况1、煤层之上有Ⅱ、Ⅲ两个含水层，均为富水性极弱的含水层，加之掘进对顶板的破坏程度较小，对掘进影响不大，由于该工作面与东113工作面以窄小煤柱(5m)相邻，113工作面采空区灌浆水及采空顶板水对工作面掘进及回采工作带来一定危害，掘进期间要加强采空区探放水工作，确保安全生产。其次靠近大断层附近掘进，预计断层裂隙带含水层水，对掘进可能造成一定影响，故掘进期间，必须做好防治水工作。2、瓦斯：2008年抚顺煤科院鉴定为无突出危险区域，预计相对瓦斯涌出量为10m³/t左右，特别是工作面在靠近断层等构造区域，预计瓦斯含量、瓦斯压力较高，且分布不均衡。3、煤尘：煤尘具有强爆炸性，爆炸指数为36.63%。4、煤的自燃：煤层自然发火期3-6个月，但也有21天的发火历史。属自燃煤层。5、地温、地压：均属正常地区。第五节影响开采的其它因素1、东一采区111工作面位于DF4、DF46、DF8、DF15、DF14等断层附近，工作面内，特别是接近F东111、DF15、DF8号断层位置可能存在小型断层，煤层底板受断层的牵引作用会出现一定的起伏变化，对工作面的正常掘进造成一定的影响。建议在今后的生产中加强对地质资料的收集，更好地指导安全生产。2、DF8断层在该工作面由于呈斜交状态存在，建议先掘进111工作面运输顺槽，以便为准确地确定DF8断层的位置，防止回风顺槽、顶板瓦斯抽放巷因资料误差出现巷道报废现象。3、工作面为高瓦斯区域，特别是受大断层影响，瓦斯含量、压东111工作面掘进项目安全预评价报告－12－芙蓉煤业集团公司鹰石嘴矿力较大，故该工作面掘进时必须加强瓦斯的预测预报及其管理工作。4、东111工作面内有F东111断层，该断层落差为0—16m，完全断开煤层，掘进期间必须做好巷道掘进坡度的调整工作，确定合理的掘进参数，为工作面回采提供较好的条件，为今后该面的正常开采及早创造条件。5、根据东一采区已揭露的煤层分析，预计东111工作面煤层较坚硬、破碎、性脆，掘进中应加强顶板管理工作。6、施工东111顶板瓦斯抽放巷时，由于部分地段煤层伪顶为碳质泥岩，厚度在1.4m左右，容易离层，应加强顶板管理工作。7、工作面煤层比较破碎，掘进期间可能会造成区域范围内的抽冒，并造成煤层的自然发火。因此，工作面掘进期间应积极做好防灭火工作和隐蔽工程记录。第四节储量及可采期一、东111工作面设计走向长1195米（平距），倾斜长150m/75m，呈“梯形”布置巷道走向长206米。倾向长由150m逐渐减少至75m。工作面平均煤厚10.4米，煤容重1.41吨/m3。东一采区回风下山需留设保护煤柱：运输顺槽77米，回风顺槽85米，故工作面可采走向长1091米。储量计算表表2-4储量计算块段号走向长（m）倾斜长（m）斜面积（m2）煤厚（m）容重（t/m3）工业储量(万t)回采率（%）可采储量(万t)166150982510.41.4114.4182.011.821001501500010.11.4121.482.017.53100150150008.21.4117.