金堂煤矿隐蔽致灾因素普查报告改.docx
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金堂煤矿隐蔽致灾因素普查报告改
四川宜宾天池金堂煤业有限公司金堂煤矿
煤矿致灾因素普查
报告
编写单位:
金堂煤矿
调查时间:
二0一四年十二月二十日
金堂煤矿隐蔽致灾因素普查报告
根据国家《关于开展煤矿隐蔽致灾因素普查的通知》的要求,为从源头遏制事故,夯实安全生产工作基础,提升煤矿安全管理水平,我矿由矿长牵头,组织了总工程师、地质、测量、等专业技术人员,对全矿井进行了隐蔽致灾因素普查工作,现将有关普查情况汇报如下:
一、成立煤矿隐蔽致灾普查领导小组
组长:
田伟
副组长:
汪维清陈刚叶斌
成员:
赵陈雷军唐杰李小健顾海军游长兵刘林张研
职责
组长:
全面负责隐蔽性调查工作的指挥及安排、监督。
负责整改所需资金的落实。
副组长:
协助组长工作,负责组织制定整改方案、安全技术措施,应急救援预案等措施,重点负责隐蔽性调查工作的跟踪、督促检查。
消除一切安全隐患。
成员:
主要根据整改工作的分工,进行检查,同时负责督促落实整改方案及措施,保证整改质量达到规定要求,保证整改工作安全顺利进行。
二、矿井防治水普查
见《水患现状调查报告》
三、瓦斯灾害情况普查
1、瓦斯灾害因素分析及瓦斯赋存状况;
根据四川省煤田地质工程勘察设计研究院和四川华源矿业勘查开发有限责任公司提供的《金堂煤矿(井田)勘探地质报告》,矿区内各煤层瓦斯含量(每克可燃物的瓦斯含量)及成分详见表2-1。
各煤层瓦斯含量,随埋藏深度增加而增高。
设计只针对+130m水平,因此煤层瓦斯钻孔参数只在-50m以上选择。
取样过程中瓦斯得到一定释放,设计根据钻孔取样标高的不同,本着“样品深度小修正系数取小值,样品深度大修正系数取大值”的原则选取较合适的瓦斯含量修正系数,计算结果见表2-2。
金堂煤矿矿区煤层瓦斯含量平均值见表2-2。
矿区内煤层瓦斯压力详见表2-3。
煤层透气性系数为(1.11~5.99)×10-2m2/(Mpa2.d)。
金堂煤矿周围小煤窑开采历史悠久,多分布于煤层露头附近,以平硐或斜井+平硐方式开拓,区内现有生产小煤矿4个,生产规模在9~15万吨/年。
据2007~2008年度矿山储量年报上对区内4个生产矿井的瓦斯评价,各矿的绝对瓦斯涌出量为0.79~3.58m3/min,相对瓦斯涌出量为6.05~19.20m3/t。
汪家沟煤矿、犀牛山煤矿为低瓦斯矿井,马鞍山煤矿和底洞煤矿为高瓦斯矿井据历年该矿段生产矿井的瓦斯鉴定结果,详见表2-4。
据调查,2009年4月12日,马鞍山煤矿在西翼+400m标高工作面开采C1煤层时,发生了煤与瓦斯突出,突出煤量约6吨,影响范围约4000m2,突出最远距离达120m左右,导致3人死亡,10人受伤。
矿井按煤与瓦斯突出矿井设计和煤与瓦斯突出矿井管理。
表2-1金堂煤矿煤层瓦斯含量表
煤层
编号
孔号
埋深
(m)
煤层底板标高(m)
瓦斯含量(ml/g·燃)
瓦斯成分(%)
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
合计
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
C1
27-1
614.94
+336.78
2.20
0.37
17.12
0.04
0.06
19.79
11.12
1.87
86.51
0.20
0.30
27-2
649.71
+224.97
3.06
0.22
16.79
0.07
0.01
20.15
15.19
1.09
83.33
0.34
0.04
30-1
762.95
+297.82
3.38
0.26
16.55
0.01
0.06
20.26
16.68
1.28
81.69
0.05
0.30
30-2
761.82
+172.70
2.99
0.35
16.88
0.02
0.01
20.25
14.77
1.73
83.36
0.09
0.05
30-3
849.45
+26.79
2.94
0.43
19.78
0.05
0.06
23.26
12.64
1.85
85.04
0.21
0.26
最小值
2.20
0.22
16.55
0.01
0.01
19.79
11.12
1.09
81.69
0.05
0.04
最大值
3.38
0.43
19.78
0.07
0.06
23.26
16.68
1.87
86.51
0.34
0.30
平均
2.91
0.33
17.42
0.04
0.04
20.74
14.04
1.59
83.99
0.19
0.19
点数
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
5
B4
27-1
622.58
+329.14
2.64
0.44
18.85
0.06
0.06
22.05
11.97
2.00
85.49
0.27
0.27
27-2
656.04
+218.64
3.31
0.26
16.55
0.04
0.01
20.17
16.41
1.29
82.05
0.20
0.05
16-1
805.80
-16.80
1.21
1.93
23.96
0.18
0.02
27.30
4.43
7.07
87.77
0.66
0.07
30-1
770.30
+290.47
3.47
0.28
16.54
0.01
微量
20.30
17.09
1.38
81.48
0.05
微量
30-2
770.04
+164.48
3.05
0.26
16.79
0.07
0.01
20.18
15.11
1.28
83.20
0.35
0.04
30-3
874.77
+1.47
3.56
0.56
24.23
0.07
0.10
28.52
12.48
1.96
84.96
0.25
0.35
ZK23
728.58
-145.06
0.36
7.28
1.76
0.21
98.03
CK14-2
533.13
+197.28
0.69
0.35
6.22
微量
微量
7.26
9.51
4.82
85.67
微量
微量
最小值
0.69
0.26
6.22
微量
微量
20.17
1.76
0.21
81.48
微量
微量
最大值
3.56
1.93
23.96
0.18
0.10
28.52
17.09
7.07
98.03
0.66
0.35
平均
2.56
0.56
16.30
0.06
0.03
19.79
12.94
2.82
82.36
0.03
0.15
点数
7
8
8
7
7
7
8
8
8
8
7
续表2-1金堂煤矿煤层瓦斯含量表
煤层
编号
孔号
埋深
(m)
煤层底板标高(m)
瓦斯含量(ml/g·燃)
瓦斯成分(%)
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
合计
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
B3
27-1
629.07
322.65
2.50
0.36
17.68
0.06
0.05
20.65
12.11
1.74
85.62
0.29
0.24
27-2
659.04
215.64
3.54
0.31
16.38
0.02
0.02
20.27
17.46
1.53
80.81
0.10
0.10
16-1
811.52
-22.52
2.18
2.47
34.44
0.12
微量
39.21
5.56
6.30
87.83
0.31
微量
30-1
773.68
287.09
3.95
0.23
15.98
0.05
0.01
20.22
19.54
1.14
79.03
0.25
0.04
30-2
777.26
157.26
2.71
0.17
12.73
0.01
微量
15.62
17.36
1.09
81.49
0.06
微量
30-3
880.17
-3.93
4.24
0.68
29.84
0.07
0.10
34.93
12.14
1.95
85.43
0.20
0.28
ZK24
764.68
-239.24
0.221
11.58
4.71
0.37
94.92
0.41
CK14-2
366.19
+192.72
0.95
0.19
4.46
5.60
16.96
3.39
79.65
最小值
0.95
0.17
4.46
0.01
微量
5.60
4.71
0.37
79.03
0.06
微量
最大值
3.95
2.47
34.44
0.12
0.05
39.21
19.54
6.30
94.92
0.31
0.41
平均
2.87
0.58
17.89
0.06
0.03
21.43
13.39
2.71
83.48
0.28
0.14
点数
7
8
8
6
6
7
8
8
8
6
7
B2
27-1
633.12
318.60
2.72
0.38
17.68
0.05
0.06
20.89
13.02
1.82
84.63
0.24
0.29
27-2
661.23
213.45
3.13
0.29
16.78
0.01
0.04
20.25
15.46
1.43
82.86
0.05
0.20
16-1
813.41
-24.41
1.37
1.85
28.69
0.28
0.01
32.20
4.25
5.75
89.10
0.87
0.03
30-3
885.65
-9.41
2.12
0.38
17.32
0.05
0.07
19.94
10.63
1.91
86.86
0.25
0.35
最小值
1.37
0.29
16.78
0.01
0.01
19.94
4.25
1.43
82.86
0.05
0.03
最大值
3.13
1.85
28.69
0.28
0.07
32.20
15.46
5.75
89.10
0.87
0.35
平均
2.34
0.73
20.12
0.10
0.04
23.32
10.02
3.12
86.28
0.42
0.16
点数
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
续表2-1金堂煤矿煤层瓦斯含量表
孔号
埋深
(m)
煤层底板标高(m)
瓦斯含量(ml/g·燃)
瓦斯成分(%)
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
合计
N2
CO2
CH4
H2
C2~C6
B1
30-2
778.38
146.62
3.02
0.31
16.80
0.04
0.04
20.21
14.94
1.53
83.13
0.20
0.20
30-3
893.69
-20.69
2.39
0.37
16.90
0.05
0.08
19.79
12.08
1.87
85.40
0.25
0.40
点数
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
最小值
2.39
0.31
16.80
0.04
0.04
19.79
12.08
1.53
83.13
0.20
0.20
最大值
3.02
0.37
16.90
0.05
0.08
20.21
14.94
1.87
85.40
0.25
0.40
平均
2.71
0.34
16.85
0.05
0.06
20.01
13.54
1.70
84.21
0.25
0.30
B0
16-1
866.24
-27.36
1.31
1.85
19.64
0.08
0.04
22.92
5.72
8.07
85.69
0.35
0.17
27-1
368.00
317.00
1.55
0.23
11.28
0.05
0.05
13.16
11.78
1.75
85.71
0.38
0.38
点数
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
最小值
1.31
0.23
16.85
0.05
0.04
13.16
5.72
1.75
85.69
0.35
0.17
最大值
1.55
1.85
19.64
0.08
0.05
22.92
11.78
8.07
85.71
0.38
0.38
平均
1.43
1.04
18.25
0.07
0.05
20.84
6.86
4.99
87.57
0.34
0.24
表2-2金堂煤矿煤煤层瓦斯含量修正结果表
水平
煤层
编号
原煤灰分含量/平均值
(Ad)%
原煤水分含量/平均值
(Mad)%
煤层瓦
斯含量(最大)
m3/t.r
换算原煤瓦斯含量
(最大)
m3/t
修正
系数
修正后煤
层瓦斯含量(最大)
m3/t
+130m水平上山
C1
41.67
0.93
20.25
11.62
1.4
16.27
B4
30.55
0.95
22.05
15.10
1.4
21.15
B3
30.04
1.1
20.65
14.22
1.4
19.91
B2
32.73
0.98
23.32
15.46
1.4
21.64
B1
33.01
0.91
20.21
13.35
1.4
18.70
B0
45.48
0.92
20.84
11.17
1.4
15.64
+130m水平下山
C1
41.67
0.93
23.26
13.35
1.4
18.69
B4
30.55
0.95
28.52
19.54
1.4
27.35
B3
30.04
1.1
39.21
27.00
1.4
37.80
B2
32.73
0.98
32.2
21.35
1.4
29.88
B1
33.01
0.91
20.21
13.35
1.4
18.70
B0
45.48
0.92
22.92
12.29
1.4
17.20
表2-2金堂煤矿煤煤层平均瓦斯含量修正结果表
煤层
编号
原煤灰分含量/平均值
(Ad)%
原煤水分含量/平均值
(Mad)%
煤层瓦
斯含量(平均)
m3/t.r
换算原煤瓦斯含量
(最大)m3/t
换算原煤瓦斯含量
(平均)
m3/t
修正
系数
修正后煤
层瓦斯含量(平均)
m3/t
C1
41.67
0.93
20.74
13.35
11.90
1.4
16.67
B4
30.55
0.95
19.79
19.54
13.56
1.4
18.98
B3
30.04
1.1
21.43
27.00
14.76
1.4
20.66
B2
32.73
0.98
23.32
21.35
15.46
1.4
21.64
B1
33.01
0.91
20.01
13.35
13.22
1.4
18.51
B0
45.48
0.92
20.84
12.29
11.17
1.4
15.64
表2-3瓦斯压力测试成果统计表
孔号
煤层编号
见/止煤井深
煤层底板标高(米)
压力(Mpa)
备注
27-1
C1
614.18-615.78
336.78
3.69
27-2
C1
655.68-656.88
224.97
3.57
27-1
B4
621.86-623.59
218.64
3.98
27-2
B4
661.70-663.30
218.64
3.82
27-1
B3+2+1
628.06-635.64
318.60
3.98
27-2
B3+2+1
665.65-668.61
213.45
3.93
16-1
煤组
614.18-818.45
-27.36
3.25
表2-4周边矿井瓦斯检测统计表
项目
开采
煤层
绝对瓦斯涌出量(m3/min)
相对瓦斯涌出量(m3/t)
CO2绝对涌出量(m3/min)
CO2相对涌出量(m3/t)
备注
汪家沟煤矿
C1、B3+4、B2
0.84
6.05
0.48
3.46
低瓦斯矿井
犀牛山煤矿
B4
0.79
9.27
0.70
8.24
低瓦斯矿井
底洞煤矿
B4、B3
3.15
14.00
高瓦斯矿井
马鞍山煤矿
C1、B4、B3、B2
3.58
19.20
3.34
17.68
高瓦斯矿井
2、煤与瓦斯突出危险程度预测;
矿区勘探期间在井田内共测试煤层瓦斯压力7层次,浅部生产井C1、B4、B3、B2煤层结构的破坏特征见表2-16,采样测试瓦斯参数结果见表2-17。
根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》(AQ1024-2006),与实测值进行对照。
综合分析,井田内主要可采煤层C1、B4、B3、B2均为突出煤层。
表2-16煤层结构破坏的特征及类型表
煤层
煤岩
类型
构造与构造特征
节理性质
节理面性质
断口
性质
强度
破坏
类型
C1
半暗~半亮
以层状构造为主,局部有挤压痕迹
次生节理发育,且不规则
节理面有方解石充填,面平整
参差棱角状
坚硬,用手难以掰开
Ⅲ
B4
半亮~半暗
以层状构造为主,条带明显,有扭曲错动
次生节理发育,且不规则,与原生节理构成网状
节理面有擦痕、光滑,易掰开
参差状、贝壳状
硬度低,用手捻之成粉末
Ⅳ
B3
半亮~半暗
层状构造,挤压特征明显,呈不规则块状、棱角状
次生节理发育,且不规则
节理面见擦痕,面平整
参差棱角状、贝壳状
硬度低,用手易捏碎
Ⅳ
B2
半亮~半暗
层状构造,条带明显,呈不规则状
次生节理面多,且不规则
节理面有擦痕
参差状,贝壳状
硬度中等,用手极易剥成小块
Ⅲ
表2-17瓦斯参数临界值与实测值对照表
煤层名称
煤的破坏程度
瓦斯放散初速度
坚固性系数(f)
瓦斯压力
P(Mpa)
C1
Ⅲ
11.913
0.4
3.63
B4
Ⅳ
8.486
0.3
3.82
B3
Ⅳ
12.958
0.3
3.93
B2
Ⅲ
13.741
0.2
3.98
临界值
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ
≥10
≤0.5
≥0.74
另根据《防治煤与瓦斯突出规定》,将突出危险程度分为严重突出、一般突出和无突出危险三类。
根据邻近煤矿所测的各项指标,采用本次所测指标对比分析法,选取煤层瓦斯含量、压力、埋深、地质构造、煤厚、煤体坚固性系数、瓦斯放散初速度等指标,对矿井煤与瓦斯突出的危险性进行预测,预测结果见表2-18。
表2-18突出危险程度分级与地质指标对比表
判别指标
突出危险程度分级
各煤层地质指标
严重突出
一般突出
无突出危险
C1
B4
B3
B2
瓦斯含量(m3/t)
>15
15~10
<10
19.79~23.26
20.17~28.52
5.60~39.21
19.94~32.20
瓦斯压力(Mpa)
>1
1~0.74
<0.74
3.57~3.69
3.82~3.98
3.93~3.98
3.93~3.98
地质构造
复杂
中等
简单
中等偏
简单
中等偏
简单
中等偏
简单
中等偏
简单
平均埋深(m)
>300
300~100
<100
>300
>300
>300
>300
煤层厚度(m)
>1
1~0.55
<0.55
0~1.49
0.49~1.89
0.69~3.45
0~1.63
坚固性系数f
<0.3
0.3~0.5
>0.5
0.40
0.30
0.30
0.20
放散初速度
>15
15~10
<10
11.913
8.486
12.958
13.741
各煤层突出危险程度
严重突出
严重突出
严重突出
严重突出
从上表分析来看,各煤层大多数指标在严重突出范围内,故各煤层属于严重突出煤层。
另采用D、K值对瓦斯突出危险程度进行评价,计算公式为:
=(
)(
)
=
式中:
——煤与瓦斯突出判别指标
——先期开采地段煤层埋深(m)
——煤层瓦斯压力(MPa)
——瓦斯放散初速度
——煤层坚固性系数
各主要煤层突出危险性判别临界值计算结果见表2-19。
表2-19主要煤层突出危险程度判别表
危险程度
分级
突出危险
无突出危险
C1
B4
B3
B2
K值
≥15
<15
30
28
43
69
D值
≥0.25
<0.25
24.14
31.81
19.63
66.16
各煤层突出危险程度
有突出危险
有突出危险
有突出危险
有突出危险
由上表看出,井田内C1、B4、B3、B2煤层两项指标
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