锦源煤矿1502切眼防突设计

水城县化乐锦源煤矿1502切眼专项防突设计及安全技术措施编制人：卜大勇编制日期：2012年8月26日11502切眼掘进工作面专项防突设计及安全技术措施前言锦源煤矿根据贵州省能源局文件黔能源发[2009]152号关于对《关于对转报〈关于报审〈水城县化乐乡锦源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告〉的报告〉的报告》的批复：2009年8月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提交了《水城县化乐乡锦源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》。鉴定结论为：（1）锦源煤矿2#煤层在鉴定范围（标高+1384m以上的2#煤层）内无突出危险；（2）锦源煤矿31#煤层在鉴定范围（标高+1384m以上的31#煤层）内无突出危险；（3）锦源煤矿5#煤层在鉴定范围（标高+1384m以上的5#煤层）内无突出危险。为认真贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针，杜绝煤与瓦斯事故的发生，由于本矿在国家划定的煤与瓦斯突出矿井范围内，因此，本矿按有煤与瓦斯突出危险性矿井管理。根据《煤矿安全规程》的有关规定，为实现我矿2012年安全生产目标、保证职工的生命安全，结合本矿实际，特制定锦源煤矿1502切眼掘进工作面专项防突设计及安全技术2措施一、防突工作原则防突工作必须坚持区域防突措施先行，局部防突措施补充的原则。采掘工作做到“不掘突出头、不采突出面，做到多措并举、可保必保、应抽尽抽、先抽后揭、先抽后掘、先抽后采、效果达标”。二、工程概况1、位置关系:1502切眼位于1502回风巷东面，由1502回风巷迎头开口。地表无建筑物，地表垂深26-455m。2、巷道设计长度：1502切眼总长度为110米。3、巷道布置位置：布置在5#煤层的中按照设计方位角210、坡度60-100。4、作业方式及巷道规格1502切眼采用炮掘，巷道断面形状为矩形，净宽为2600㎜，净高为2500㎜，S净=6.50m2。5、通风方式：采用2×15KW对旋局部通风机压入式通风。三、锦源煤矿地质概况（一）地质构造1、褶皱：锦源煤矿位于比德向斜西南翼中段的白泥滥坝向斜成煤矿带，为单斜岩面，岩层倾斜北东，倾角8-120，平均100。2、断裂：矿区范围内主要见F6\F7\F9和F10断层。F6断层：走向SW-NE,倾向NW，正断层，断距约40-100m,3倾角50-800，断层面呈缓波形。F7断层：走向NEE-SWW,倾向SE,正断层，断距约20m左右，倾角650左右，在大寨交于F6断层。F9断层：实际落差5m，倾角72-750，在沙地交于F10断层。F10：走向NE-SW,倾向SE,正断层，断距约40m，倾角65-700，在白岩脚交于F7断层。本工作面从以往揭露的断层情况来看，在北侧F7断层，预计有断层伴生，掘进中地质部门作好预测预报。（二）、煤层赋存情况（1）煤层特征矿区内含煤岩系为上二叠统龙潭组（P3l），龙潭组含煤岩系由上至下产煤7层（2#、3-1#、3-2#、5#、6-1#、6-2#、32#煤层），2#、3-1#、5#、6-1#、6-2#煤层厚度变化较小，较稳定，是区内的主采煤层，3-2#、32#煤层不稳定，在本区内属不可采煤层，煤层走向NNW～SSE，倾向NE°，倾角8～12º，平均10º。锦源煤矿现可采煤层为2#、3-1#、5#、6-1#、6-2#煤层,见表。锦源煤矿矿区煤层间距及煤层特征表4序号含煤地层煤层编号煤层平均厚度（m）煤层层间距（m）煤层夹矸数煤层结构稳定性煤层平均倾角（度）顶底板岩性顶板底板1龙潭组21.280～2简单稳定8泥岩细砂岩2龙潭组3-11.10～2简单较稳定8泥质粉砂岩、灰岩泥岩243龙潭组51.40～2简单稳定8泥质粉砂岩泥岩214龙潭组6-11.50～3简单较稳定8粉砂质泥岩泥岩35龙潭组6-20.90～2简单较稳定8粉砂岩泥岩（2）煤岩类型1、煤质根据贵州省煤田地质局地质勘察研究院2004年2月提交的《贵州省六盘水市化乐普查区煤矿普查地质报告》（初稿）煤质分析，矿区2#、3-1#、5#、6-1#、6-2#的煤质资料参见表锦源煤矿煤层煤质分析一览表煤层水分Mad(%)灰份Ad(%)挥发份Vdaf(%)硫份St,d(%)发热量Qnet,d(MJ/kg)21.1321.0517.991.7435.443-11.0426.4117.641.9535.3851.1921.4617.901.5435.456-11.1117.3716.681.2635.476-20.9523.2616.741.6335.392、物理性质2#煤层属贫瘦煤，煤岩一般为灰黑色半亮型，具强玻璃光泽，细条带状结构，层状构造。53-1#煤层属贫瘦煤，煤岩一般为黑色半亮～半暗型，具强玻璃光泽，细～中条带状结构，层状构造。5#煤层属贫瘦煤，煤岩一般为黑色半亮型，具强玻璃光泽，块状及细～中条带状结构，层状构造。6-1#煤层属贫瘦煤，煤岩一般为黑色半亮型，具强玻璃光泽，块状及细～中条带状结构，层状构造。6-2#煤层属贫瘦煤，煤岩一般为黑色、灰黑色半亮～半暗型，具强玻璃光泽，细条带状结构，层状构造。综上所述，矿区内煤层煤的类型属中灰、中低硫、高发热值的贫瘦煤。三、瓦斯、煤尘、煤的自燃性、地温1.瓦斯赋存情况根据业主提供的《贵州省水城县化乐锦源煤矿储量核实报告》，报告中没有煤层瓦斯含量、煤层瓦斯压力、煤层透气性系数、瓦斯涌出量等资料，今后煤矿建设生产过程中业主应委托有资质的单位对煤层进行瓦斯含量、瓦斯梯度、煤层透气性系数、煤层瓦斯压力等有关煤层瓦斯数据的测定工作，并根据瓦斯地质资料，制定矿井瓦斯管理方案及措施，以指导矿井安全生产工作。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。(1)、游离状态（自由状态）6游离状态也称为自由状态，它是以自由气体的形式存在于煤、岩体的孔洞和裂隙之中，并呈现一定的压力，可自由流动。其游离瓦斯数量的多少，主要取决于煤、岩体孔隙和裂隙体积的大小。(2)、吸附状态（包括吸着状态和吸收状态）吸着状态是瓦斯分子在孔隙表面固体分子引力的作用下，在孔隙表面形成紧密的很薄的瓦斯吸附层，吸附状态的瓦斯不能自由流动。吸收状态是瓦斯分子在较高的气体压力作用下，已深入到煤体的分子团的内部，和气体溶解于液体的现象相似。吸附状态瓦斯数量的多少，决定于煤体结构的特点，瓦斯压力，煤的温度和湿度等因素的影响。据分析计算，在自然条件下，煤层中吸附状态存在的瓦斯约占90%，而自由状态存在的瓦斯仅占10%，这说明了绝大多数瓦斯是以吸附状态存在的煤体的。瓦斯在煤体中的存在状态不是固定不变的，在一定条件下，游离状态与吸附状态的瓦斯是处于动平衡状态，即瓦斯分子处于不断交换之中。若在外界条件发生变化时，使原有的平衡遭到破坏，将出现吸附现象和解吸现象。瓦斯含量一般随标高的降低而增加，在垂向上同一钻孔瓦斯含量随深度增加而增长，即随着开采深度的增加，煤层瓦斯含量随之增加；在垂向上同一钻孔瓦斯含量随深度增加7而增长。2.煤层瓦斯含量根据经验公式计算，该矿井各煤层瓦斯含量见表各煤层瓦斯含量煤层编号23-156-16-2矿界内最低开采标高(m)+1282+1273+1248+1232+1229煤层瓦斯含量(m3/t)11.78.169.713.5413.13、煤层瓦斯压力根据2009年8月中国矿业大学矿山开采与安全教育部重点实验室提交的《水城县化乐乡锦源煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定报告》，2#煤层1号测点距地表垂深210m，煤层瓦斯压力为0.3MPa，2号测点距地表垂深184m，煤层瓦斯压力为0.25MPa；3-1#煤层1号测点距地表垂深225m，煤层瓦斯压力为0.36MPa，2号测点距地表垂深200m，煤层瓦斯压力为0.35MPa；5#煤层1号测点距地表垂深236m，煤层瓦斯压力为0.38MPa，2号测点距地表垂深198m，煤层瓦斯压力为0.35MPa。6-1#、6-2#煤层未测定。矿界范围内2#煤层最低开采标高为：1282m，距地表垂深为518m；3-1#号煤层最低开采标高为：1273m，距地表垂深8为527m；5#煤层最低开采标高为：1248m，距地表垂深为552m；6-1#号煤层最低开采标高为：1232m，距地表垂深为568m；6-2#煤层最低开采标高为：1229m，距地表垂深为571m。煤层瓦斯压力梯度为：PM2=（P1-P0）/（H1-H0）=（0.3-0.25）/（210-184）=0.00192MPa/mPM3-1=（P1-P0）/（H1-H0）=（0.36-0.35）/（225-200）=0.0004MPa/mPM5=（P1-P0）/（H1-H0）=（0.38-0.35）/（236-198）=0.00079MPa/m6-1#、6-2#煤层未测定煤层瓦斯压力,其压力梯度按已测定的三层煤中的最大瓦斯压力梯度计算,取0.00192MPa/m。其初始煤层瓦斯压力按瓦斯风化带的瓦斯压力计算,取0.196MPa，该矿煤层瓦斯风带深度取125m。各煤层开采到最低标高时煤层瓦斯压力为：P2=P0+PM（H-H0）=0.3+0.00192（518-210）=0.89MPaP3-1=P0+PM（H-H0）=0.36+0.0004（527-225）=0.48MPaP5=P0+PM（H-H0）=0.38+0.00079（552-236）=0.63MPaP6-1=P0+PM（H-H0）=0.196+0.00192（568-125）=1.05MPaP2=P0+PM（H-H0）=0.196+0.00192（571-125）=1.05MPa9经计算M煤层瓦斯压力见表：各煤层瓦斯压力煤层编号开采标高（m）距地表垂深（m）煤层瓦斯压力（Mpa）212825180.893-112735270.48512485520.636-112325681.056-212295711.054、矿井瓦斯等级根据贵州省能源局文件(黔能源局［2011］833号)对《对六盘水市煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，2011年矿井瓦斯，矿井绝对瓦斯涌出量为18.12m3/min，相对涌出量为29.19m3/t；锦源煤矿为高瓦斯矿井。5、其它有毒有害气体情况根据勘探区资料，井下有害气体主要有：瓦斯其含量以CH4最多，其次为CO2、重烃。地面有害气体主要有：SO2、CO、CO2。主要产生于锅炉燃煤。煤矿直接排放废气影响大气环境，因此必须采取有效措施降低排放浓度，达到《环境空气质量标准》（GB3095～1996）二级标准进行排放。6、煤尘爆炸指数及煤尘爆炸危险性根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室102009年8月26日提供的《煤尘爆怍性鉴定报告》，2#、3-1#、5#、6-1#、6-2#煤层的煤尘有爆炸性。按煤尘有爆炸性进行设计和管理，矿井今后生产中应采取措施加强防尘、洒水等降尘除尘工作，改善职工作业环境。见表煤尘爆炸性鉴定报告结果表煤层编号Mad(%)水份Ad(%)灰份vdaf(%)挥发份火焰长度（mm）抑制煤尘爆炸最低岩粉量（%）鉴定结论20.620.112.265060有爆炸性3-10.6629.313.615060有爆炸性50.620.112.265060有爆炸性6-10.6629.313.615060有爆炸性6-21.2511.415.255060有爆炸性7、煤层自燃发火期及自燃倾向性根据六枝工矿(集团)恒达勘察设计有限公司实验室2009年8月26日提供的《煤炭自燃倾向性鉴定报告》2#、3-1#、5#、6-1#、6-2#煤层的自燃倾向性为三类。按煤炭自燃倾向性为三类进行设计和管理。见表。煤层自燃倾向等级鉴定结果表8本煤层编号St.d(%)全硫Mad(%)水份Ad(%)灰份vdaf(%)挥发份煤吸氧量（cm3/g）干煤鉴定结论20.620.112.26三类3-11.460.6629.313.610.71三类51.850.620.112.260.9三类6-11.460.6629.313.610.71三类6-21.421.2511.415.250.44三类118、地温情况井田属地温正常区，无热害影响。四、突出危险评价根据贵州省能源局文件