【毕业设计】梧桐庄煤矿瓦斯突出危险性评估

井田范围西隔以两断层形成之地堑与峰峰三矿为界，西南以断层与梧桐庄井田为界。

西北及北均以上述地堑分别与新三矿井田及九龙井田为界，东至断层，南达勘探线。

南北长达千米，东西最宽达千米，形成北狭南宽的近似等腰三角形。

有效面积平方千米。

矿井探明的地质储量为万吨，设计利用地质储量为万吨，其中，上组煤为万吨，下组煤为万吨。

上组煤工业储量为万吨，可采储量万吨，其中号煤可采储量为万吨。

图梧桐庄地理位置图矿井开采基本概况矿井由煤炭工业邯郸设计研究院设计，于年月开始筹建，年月日开工建设，年月日投入试运转，年月日正式投产，是峰峰集团利用国家开发银行专项贷款和自筹资金建设的大型现代化矿井，设计年生产能力万吨，服务年限年。

矿井采用立井石门开拓方式，以两个综采工作面达产。

井下生产采用大功率电牵引采煤机组综掘机组和胶带运输等比较先进的技术装备，并应用煤巷锚网索支护三掘三喷和三小等大量的先进施工工艺。

同时，建成潜水泵站地面注浆站光控水幕瓦斯集中监控安全网络化管理等系统，保证矿井安全生产。

各系统逐步实现了机械化网络化集中控制。

矿井的组建原则是新井新制，建设目标是高产高效。

建成投产以来，围绕素质流，管理流，效益流的争创目标，树立团聚拼搏，求实创新的企业精神，遵循以人为本，安全健康的企业宗旨和水时煤利，物美人和的经营哲学，坚持依靠制度创新管理创新技术创新，走新路创新业，促进矿井实现跨越发展。

年成功实现了当年投产当年达产，矿井质量标准化达到并稳定在行业级水平，企业管理制度化规范化信息化程度不断提高，井上下面貌日新月异，年被授予省级园林式企业煤炭工业双十佳矿井等荣誉称号。

在此基础上，制定了依托资源优势，增产扩能，年年产万吨，年年产万吨，年年产万吨的发展规划，不断做优做大做精做强，不断超越自我，超越同行业先进水平，实现跨越发展。

矿井为立井单水平开拓方式。

水平划分为两个生产水平即主水平，辅助水平。

全矿井原共设计布置八个生产采区，扩能技改优化为个采区。

目前实际生产煤层为号煤，煤质主要为肥煤类，次为焦煤类。

采用走向长臂后退式综合机械化采煤方法，布置二组综采工作面。

通风方式为混合式通风，采用副井主井进风，中央风井西风井回风。

井田采用立井石门开拓，采煤方法为走向长壁后退式综合机械化采煤，以两个综采工作面达产。

矿井地质概况煤层煤层概况井田煤层埋藏较深，般在米之间。

井田含可采煤层层，目前实际可采煤层为大煤，煤厚平均米。

煤层顶底板岩性目前仅开采煤层，煤直接顶板为粉砂岩，厚米，灰白色，不稳定，具波状层理老顶为细粒砂岩，厚米左右直接底为粉砂岩，厚米，灰黑色，含大量植物化石。

煤层厚度平均米。

矿井煤层煤尘具有爆炸性，煤尘爆炸指数。

自燃倾向属于三类不易自燃煤层。

本井田含煤系属于石炭二迭纪，包括本溪太原群及山西组。

地层总厚米，含煤层，共厚米，含煤系数，。

其中可采煤层层，共厚米，含煤系数。

本溪太原群总厚米，共含煤层，含煤系数，其中可采者六层，煤厚米，含煤系数。

山西组总厚米，共含煤层，煤厚米，含煤系数，基中可采者层，煤厚米，含煤系数。

主要可采煤层本溪太原群为海陆交替相沉积，主要煤层易于对比。

同时些煤层的石灰岩顶板也是对比的依据。

山西组虽属于陆相沉积，底部沉积尚保持稳定性，中上部相变趋于频繁。

可靠性差。

全煤系为层组共分为十个编号自上面下为号煤，其中可采者为号煤共七层。

余者均非稳定煤层。

现将可采煤层的主要特征列于表后，并说明如下号煤井田上部主要可采煤层，煤层厚度米，平均米，分布稳定，局部地段含夹石层，分布无定规律，厚米，仅个别点超过米。

岩性为泥岩或粉砂岩，东部线之间有南北向弧形冲刷带，煤层变为不可采或缺失。

此外尚有冲刷影响的地段直接顶板为砂岩，煤层略有变簿的趋势。

号煤由于厚度较大，且有石盒子组底界砂岩控制，对比可靠。

号煤上距号煤米，平均米。

煤厚米，平均米。

为结构简单的仅有四个孔见夹石，厚米不稳定煤层，神岗向斜带可采。

线以南孔煤层尖灭。

本煤层由号煤或座灰岩和野青灰岩控制，对比可靠。

号煤上距号煤米，平均米，煤厚米，平均米。

线以北除孔附近外均达可采厚度。

线以南出现夹石，特别是西南部，由于夹石的变厚最厚可达米。

煤分层达不到可采厚度，孔探明煤层被冲刷。

本煤层顶板为层稳定的石灰岩，厚度般米，对比可靠。

号煤上距号煤米，平均米。

煤厚米，平均米。

煤层稳定。

略呈北厚南簿的趋势，结构复杂，常含层，厚度米，岩性为粉砂岩，在及孔带，煤层被冲刷。

本煤层顶板为石灰岩，间接底板为伏青灰岩，均为对比标志。

号煤上距号煤米，平均米。

煤厚米，平均厚度米，在及孔三点未达可采厚度。

大部地区含夹石层，厚米。

号煤本身标志明显，且有伏青石灰岩与大青石灰岩控制，对比可靠。

号煤上距号煤米，平均米。

煤厚由米，平均米，煤层稳定，结构简单。

顶板为米的大青石灰岩，对比可靠。

号煤为井田最下部可采煤层，上距号煤米，平均米。

煤厚米，平均厚度米。

西北部般超过米算煤样从采集开始至装罐解吸测定前的损失瓦斯量，再利用解吸测定煤样中残存瓦斯量，计算煤层瓦斯含量。

煤样解吸瓦斯量测定利用解吸法测定煤样的解吸瓦斯量是在煤层中打钻孔取煤样，测定煤样瓦斯解吸规律和计算煤层解吸瓦斯量，并根据煤的瓦斯解吸规律来补偿采样过程中损失的瓦斯量。

测定方法测定原理其原理是认为钻孔煤样在刚开始暴露的段时间内，累计解吸的瓦斯量与煤样解吸时间的平方根成正比例，即式中煤样自暴露至解吸测定进行时间时的瓦斯总解吸量比例常数煤样在解吸测定前的暴露时间煤样解吸测定的时间，。

测定方法在施工测压钻孔见煤时开始取样，并记录采样开始时间。

将采集的新鲜煤样装罐，并记录煤样装罐后开始解吸测定的时间，用瓦斯解吸速度测定仪测定不同时间下的煤样累积瓦斯解吸总量，瓦斯解吸速度测定般为个小时，当煤样瓦斯解吸速度小于时，停止解吸测定，拧紧煤样罐以保证不漏气，送实验室测定煤样残存瓦斯量。

如果量管体积不足以容纳解吸瓦斯，可以中途用弹簧夹夹住排气管，重新迅速给解吸仪补足清水，然后打开弹簧夹连通解吸仪继续观测。

同时要记录测定地点的气温与气压。

测定装置如图下图。

解吸瓦斯量按下式换算成标准条件下体积式中标准状况下解吸瓦斯体积解吸量管内解吸瓦斯体积测定地点大气压力测定地点气温测定地点气温下饱和水蒸气压力，。

量管水槽螺旋夹吸气球温度计弹簧夹排气胶管针头密封罐图瓦斯解吸速度测定示意图解吸测定后的煤样送实验室进行称重测定，然后进行结果计算。

损失瓦斯量计算由公式可知，解吸测定出的瓦斯解吸量解吸仅为煤样总解吸量的部分，仅是到那部分解吸量，解吸测定前煤样在暴露时间时已损失的瓦斯量损失，因此损失解吸式中煤样解吸瓦斯的总体积损失解吸损失解吸测定前煤样在暴露时间时已损失的瓦斯量在煤层瓦斯含量测定过程中，记录煤样暴露时间和不同时间的瓦斯解吸量，从而计算得出损失的瓦斯量损失。

测定结果表煤层瓦斯含量测定结果取样地点标号测得瓦斯含量自然组分煤质工业分析标高垂深煤样重原煤可燃基水分灰分挥发分运输巷运输巷回风巷运输巷正前方运输巷右邦四采区轨道坡底四采区胶带巷工作面备注标号为和的数据来源于华北科技学院矿井通风安全参数预测及灾害防治除回风巷外，其余均无或者非常少的瓦斯解析出来。

鉴定结论矿井二煤层突出危险性分析梧桐庄矿井迄今未发生次煤与瓦斯动力现象，依据关于加强煤与瓦斯突出矿井鉴定工作的通知煤安监办字号第四部分第条，采用煤的破坏类型瓦斯放散初速度指标煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力鉴定二煤层的突出危险性。

通过现场测定与实验室试验，梧桐庄煤矿现有瓦斯地质单元和开采水平内二煤层煤的破坏类型瓦斯放散初速度指标煤的坚固性系数和煤层瓦斯压力如表所示。

表预测煤层突出危险性单项指标临界值和梧桐庄矿井实测值煤层突出危险性煤的破坏类型瓦斯放散初速度煤的坚固性系数煤层瓦斯压力突出危险ⅢⅣⅤ梧桐庄煤矿实测值Ⅱ依据关于加强煤与瓦斯突出矿井鉴定工作的通知煤安监办字号第四部分第条，取鉴定煤层各测点的最高煤层破坏类型最小坚固性系数最大瓦斯放散初速度指标最大瓦斯压力值作为该煤层突出危险性判定指标，全部指标值达到或超过预测煤层突出危险性单项指标临界值时，应鉴定为煤与瓦斯突出煤层和煤与瓦斯突出矿井。

由表可见，梧桐庄矿煤层的坚固性系数超出了预测煤层突出危险性单项指标临界值，但煤层瓦斯压力煤的破坏类型瓦斯放散初速度则低于突出临界值。

表中实测的梧桐庄矿瓦斯含量数据以及河南理工大学年冀中能源峰峰集团有限公司梧桐庄矿矿井瓦斯地质图说明书预测的瓦斯含量趋势值均小于煤矿瓦斯抽采基本要求中将瓦斯含量小于始突点瓦斯含量或降到以下，作为突出煤层消突的重要指标之的临界值规定。

梧桐庄矿较为邻近的矿井有新三矿九龙矿黄沙矿，根据年瓦斯等级鉴定结果，以上三对矿井均为非突出矿井。

鉴定结论通过此次梧桐庄矿井二煤层瓦斯参数测定矿井实际采掘资料和临近矿井资料等综合分析，结合上述材料，按照煤矿安全规程防治煤与瓦斯突出规定煤与瓦斯突出矿井鉴定规范和关于加强煤与瓦斯突出矿井鉴定工作的通知等法规的规定，梧桐庄矿井煤层当前生产地区第勘探线与第勘探线之间不具有突出危险性。

建议及措施鉴于梧桐庄矿煤层当前生产地区被评估为非突出煤层，为进步保证矿井安全生产，避免矿井瓦斯突出事故的发生，特提出如下措施和管理建议瓦斯涌出量较大的采掘工作面瓦斯报警浓度下调到，并按高瓦斯矿井标准安设传感器。

加强矿井通风管理，严格掌握风量分配，保证工作地点和机电硐室有足够的新鲜风流。

特别是要做好局部通风管理，严防局部瓦斯积聚。

所有掘进工作面全部使用双风机双电源，并以峰梧号文件形式明确管理制度。

目前全矿共使用双风机双电源装置套，每天必须有专人负责检查自动切换装置的完好情况。

设立盲巷管理台帐，杜绝盲巷排放瓦斯。

当个回采工作面的瓦斯涌出量达到以上或个掘进工作面瓦斯涌出量达到以上时，应采取瓦斯抽放措施。

加强管理人员跟班值班。

值班人员必须坚守工作岗位，亲自布置班前会和收工会，日三班都有领导现场跟班跟班人员与职工同下同上，积极推广手指口述安全确认。

加强瓦斯地质工作，在采掘生产过程中进步测定瓦斯地质参数，对鉴定结论进行验证。

加强井下停风停电的管理，更换局部通风机等有计划停风停电必须制定安全措施，并有领导现场跟班指挥协调。

矿长总工