芦岭煤矿远距离下保护层开采的瓦斯处理
淮北芦岭瓦斯爆炸事故调查报告
淮北芦岭瓦斯爆炸事故调查报告篇一：淮北芦岭煤矿发生特大瓦斯爆炸事故淮北芦岭煤矿发生特大瓦斯爆炸事故2003年5月13日16时许，安徽省淮北矿业集团公司芦岭煤矿二水平104采区1048工作面发生特大瓦斯爆炸事故，当时井下灾区有作业人员114人，经抢救28人生还，86名矿工遇难。
直接经济损失1940．6万元，影响恶劣，教训极为深刻。
事故发生经过、原因分析：由于通风系统被破坏，1048掘进工作面一氧化碳和瓦斯浓度及温度偏高，与之相邻的1046采煤工作面机巷有积水，抢救工作受阻。
先期赶赴现场的国家安全生产监督管理局副局长赵铁锤批示，全力以赴抢救下落不明人员，并确保受伤人员的及时治疗。
“5·13”矿难，是2003年以来最大的一次煤炭安全特大事故。
目前，我国煤矿事故中80％以上为瓦斯爆炸事故，一次死亡10人以上的特大事故中，瓦斯爆炸事故又占90％以上。
总结经验和教训：一、深刻反思和牢牢记取“5．13”事故的惨痛教训安全第一的思想不牢固，没有真正树立起生命至上、安全为天的责任意识。
这次事故夺去了86名矿工宝贵的生命，面对无可挽回的职工生命和国家财产损失，我们深感愧疚，难以自谅。
近年来，尽管我们对安全生产问题逢会必讲，部署检查也不少；企业的安全设施投入也有所增加，但在思想上“安全责任重于泰山”的观念不够牢固，安全生产这根弦绷得不紧，长期作战、常抓不懈的意识不强，在工作指导上存在着时紧时松的问题。
从根本上讲，还没有真正把人民群众的生命财产安全、人民的利益放在高于一切的位置，与全心全意为人民服务的宗旨存在很大差距。
安全监管不严，部分企业存在着“重生产、轻安全，重效益、轻安全”的错误倾向。
前些年，煤炭行业普遍不景气，历史包袱较重，许多企业在安全生产方面投入欠账较多。
这几年，煤炭市场形势好转后，少数企业片面追求产量和经济效益的思想抬头，出现了大矿超能力突击生产、小矿无视禁令“要钱不要命”拼命生产的现象。
尽管我们也反复强调“安全第一”“不安全不生产”，但在衡量企业的发展时，往往还是看效益的多，看安全投入的少，看政绩的多，看弥补安全欠账的少。
淮北芦岭煤矿构造煤层钻孔瓦斯抽采效果分析
管 路 的效 率 。
四 、 高排水 系统 效率 的措 施 提
一
是 提 高 主 泵 运 行 效 率 。首先 用 泵 站 多 年 平 均 净 扬
（ ，ＰＪ Ｏ Ｐ＋ ｚ ｘｌ ６
—
Ｐ ｇ
＋ ＋ △ｚ
叮 Ｔ
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程复核原泵选型 ， 用泵站最高与最低净扬程进行校核 ： 并 再 根 据 改 造 要 求 ， 定 对 主 泵 进 行 调 节 、 造 或 更 新 。对 确 改
胡德 文
孔 间距 、 孔 孔 径 、 置 方 式 及 封 孔 方 式 的 ４个 钻 孔 的测 钻 布 试 数 据 进 行 分 析 。 中机 巷 选 择 了 ３个 钻 孔 ． １为顺 层 其 测
交 叉孑 ， 径 ｑ ３ Ｌ孔 ｂ ｍｍ， 深 ７ ．ｍ ： ２孔 径 １ ８ ７ 孔 ６５ 测 ０ ｍｍ． 孔 深 ７ ．ｍ ； ３孔 径 ７ ｍｍ 、 深 ７ ．ｍ ， 间 距 ６ ； 巷 １ ２ 测 ３ 孔 ３６ 孔 ｍ 风 选 择 了 测 ４ 孔 径 ７ ｍｍ。 深 ５ ｍ） （ ３ 孔 ０ 。
１钻 孔 瓦 斯 抽 采 随 时 间 的 变 化 规 律 ．
改 变 钻 孔 参 数 。本 文 以 Ｕ８ ５工 作 面为 例 ． 析 不 同 的钻 ２ 分
孔间距 、 孔孔径 、 钻 布置 方 式 及 封 孔 材 料 的钻 孔 瓦 斯 抽 采 效 果 ，为特 厚 构 造 煤 层 顺 层 钻 空 瓦 斯 抽 采 参 数 的 合 理设 计 提 供依 据 。
０Ｏ ２ ｄ 之 间 （ 表 １ 。 ．１ ３ 见 ）
２不 同 钻 孔 间 距 下 预 抽 率 与 时 间 关 系 ．
、
II924 6眼排瓦斯措施
II924 6眼排瓦斯措施编号：2021-07-02【11】淮北矿业（集团）有限责任公司芦岭煤矿排放瓦斯平安措施矿别：芦岭煤矿地点： ii924-6#眼时间： 2021年07月12日淮北矿业集团公司芦岭煤矿排放瓦斯平安措施2021 年07月12日第2021-07-02【11】号1.排放瓦斯地点：ⅱ924-6#眼2.排放缘由：依据矿方案支配，掘进二区将施工ii927-2#眼，施工前需要启封密闭3.巷道及瓦斯状况：巷道长度120米，巷道断面8.0m2，墙内瓦斯浓度3.0％以上，封闭设定时间为2021年04月10日。
4.制定措施依据：依据****生产监督管理局和国家煤矿平安监察局颁发的《煤矿平安规程》第140条及集团公司颁发的《关于恢复停工地点生产，排放积聚瓦斯》的制度，特制订本措施。
5.排放时间10年 07月日点分至点分，瓦斯储存量约240立方约需190分钟。
6.排放瓦斯由矿山抢救队、安监处、瓦斯办、掘进二区、保运二区、通风区等共同进行，排放瓦斯地面总指挥由同志担当，现场总指挥由同志担当；具体分工如下：（1）掘进二区在启封巷道前将水管接到封闭墙前以备启封密闭墙时溼润墙体；在排瓦斯地点四周的新颖风流中设定一门**并保证正常使用；準备好15节风筒和足够长的铁丝；其跟班干部要协作通风区跟班干部共同完成警戒人的安设工作；警戒人负责将警戒区域内的人员和电车全部撤至警戒区域以外，严禁任何人员和电车进入警戒区域以内；警戒人的撤除工作由掘进二区跟班干部负责进行撤除；全部警戒人由掘进二区负责，并且全部警戒人必需要有明显的警戒标誌。
（2）通风区在瓦斯排放前必需确保通风系统合理牢靠；在排放瓦斯前通风区必需在瓦斯排放点全风压混合处设定探头，确保断电灵敏牢靠；在瓦斯排放过程中，如遇积水或漏顶堵实巷道无法连续进行排放时，通风区应准时打好栅栏揭示警标，待巷道疏通后方可另行编制措施进行排放。
（3）在排放瓦斯前1小时，掘进二区负责将ii924-6#联巷内的人员撤至警戒範围之外。
芦岭矿深部远距离下保护层开采数值模拟研究
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·104·2023年第14期文章编号：2095-6835（2023）14-0104-03芦岭矿深部远距离下保护层开采数值模拟研究耿宁，刘旺军（淮北矿业有限责任公司芦岭煤矿，安徽宿州234000）摘要：针对芦岭矿深部远距离下保护层开采对上覆被保护层的卸压效应不明的问题，以淮北矿区芦岭矿Ⅲ1022工作面工程条件为背景，采用数值模拟的方法，研究了10煤开采对于8煤、9煤的卸压保护效应。
研究表明，Ⅲ1022工作面回采期间，结合应力判别法，确定8煤、9煤位于导水裂隙带内，所以10煤的开采可以对8煤、9煤形成良好的卸压保护作用；8煤、9煤区域的变形量可达到0.5m以上，平均膨胀率可达到0.6%以上，平均膨胀影响范围为切眼至煤壁前方140m左右，因8煤距离采空区更远，且8煤厚度较大，所以相比较9煤卸压效果略差。
关键词：深部；远距离；下保护层；数值模拟中图分类号：TD712文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2023.14.031随着煤矿采深逐年增加，保护层开采成为一种预防深部开采煤与瓦斯突出的有效手段[1]。
深部开采伴随着三高、强扰动等特征，目前煤矿动力灾害领域面临着形成机制不清、预报难、防治难等问题，使煤岩瓦斯动力灾害日趋严重[2]。
因此，对下保护层开采的卸压效果进行研究，对于上覆被保护层的安全高效开采具有重要意义。
后续研究人员在钱鸣高等[3]提出的横三区和竖三带的基础上运用数值模拟等手段，较全面地分析了采场覆岩应力场分布特征。
焦振华等[4]、王新丰等[5]、尹嘉帝等[6]对采动应力场、裂隙场进行了分析，得出随着基本顶周期破断，采空区顶板在应力集中和采动效应的叠加影响下逐渐压实，最终呈现周期性动态演化。
林海飞等[7]、张通等[8]构建了“圆角矩形采动巷道围岩”的简化模型，得出其采动应力演化过程，建立因深部采场覆岩破裂而产生裂隙带的空间几何模型。
淮北芦岭煤矿地面瓦斯钻井抽排分析
但高位钻孔 的抽放量下降为 １ ２ｍ／ ｉ，老塘埋管 ３ ｎ ｍ 抽放量为 ２ ３ｍ／ ｉ。工作 面风排瓦斯为 ２ — ｎ ｍ ３ｍ ／ ｍ ｎ Ｉ １４ 工作面瓦斯抽排量统计见下表。 ｉ。 １ ０ ８
表 ２ ¨１ ４ ０ ８工作面累计抽排 甲烷 （ 纯量 ） 统计表（ ０ｍ。 ×１ ‘ ）
井 ；７ 煤顶板至 １ 煤顶板以上 ８ ０ ｍ之间井段采用 １８ ｍ钻头钻井 ， ５ｍ 下入 １２ ｍ筛管并且不固井； ５ｍ 最 后 采用 ９ｍｍ钻 头钻进 到 １ 煤 底板 １ ４ ０ ｍ处终 孔 。 Ⅱ
在四层可采煤层 中，８ 煤和 ９ 煤均为突出危险煤
层 ，煤 层 厚度 大 ，瓦 斯 含量 高 ，瓦 斯含 量 梯 度 ２ ／ ｍ３
ｌＯ 一 ９ｍ标高 （Ｉ Ｏｍ， ５０ Ｉ水平 ） 瓦斯压力 ４ ５ Ｍ ａ ． ． Ｐ。 １ ６ 井 田范围内 ８ 煤在厚度上大部分是构造煤 ， 煤的坚固 性系数ｆ 值介于 ０１ — ． ４ ． ０ １之间。 ３ ６ 根据２０ 年煤炭科 ０２ 学院抚顺分院测定的结果 ， ４ ２ 一９ ｍ标高的８ 煤层瓦斯 压力 ２ ５ Ｐ ，瓦斯含量 ９ ４ｍ／ ．Ｍ ａ ６ ． ８ ３，透气性系数仅为 ７ ｔ
中图分 类号 ：Ｔ ７ ２． Ｄ １＋ ６
文献标识码 ：Ａ
１ 概况
淮 北 矿 业 集 团芦 岭 煤 矿 位 于 皖北 宿 州 市 东 南 ２ｋ ０ｍ处 ，面积 ２．ｋ ；核 定生 产能 力 １０Ｘ １４ａ ９ ｍ２ ５ ８ ０ｔ 。 ／ 本 区属华 北石 炭二叠 系隐伏煤 田， 新地层 厚 １９ ２ ２７ ３ｍ；煤 系地 层含 煤 ２ 层 ， １ 总厚平 均 ２．ｍ； 、 、 、 ３３ ７ ８ ９ １ ０号煤 层 为主 采煤 层 ， 采煤 层 总厚 平 均为 １．７ 主 ８６ ｍ， 其 中 ８ 层为 特厚 极松 软煤 层 。 煤 矿 井采 用竖 井 石 门分水 平 开拓 方式 ； 向长壁 跨 走 上山无煤柱开采 ， 、 ０ ７ １煤层单独布置 ， ／煤层联合 ８ ９
芦岭矿瓦斯治理经验交流材料讲课讲稿
芦岭矿瓦斯治理经验交流材料一、坚持以“零超限”目标为引领，切实把瓦斯治理作为“生命工程”来抓芦岭矿主采的8、9、10煤层均为突出煤层，瓦斯灾害十分严重，建矿以来，先后发生26起煤与瓦斯突出事故，共造成22人死亡，2003年5月13日发生了一起特大瓦斯爆炸事故，造成86名职工兄弟遇难，教训极其惨痛。
异常严重的自然灾害，频发的重特大事故，使芦岭矿人深刻认识到“瓦斯不治，矿无宁日；突出不防，矿毁人亡”。
为此芦岭矿坚持以史为鉴，以“零超限”目标为引领，牢固树立“只有不到位的措施，没有治不了的瓦斯”、“瓦斯事故是可防可控可以避免的”等理念，增强瓦斯治理的信心与决心，同时正确处理生产与瓦斯治理的关系，始终做到“三个服从”,即：“井下一切工作必须服从于瓦斯管理、必须服从于防突管理、必须服从于防火管理”，切实把瓦斯治理作为矿井发展及保障职工生命的“生命工程”来抓。
二、坚持“六个强化”，提高瓦斯治理效果一是强化源头治理。
坚持从设计源头抓起，不断优化生产布局，为瓦斯治理提供更加充足的空间和时间。
矿井采区设计和生产布局坚持做到“四区成套三超前”，即开拓区域、准备区域、抽采区域、回采区域抽采系统成套；开拓区域超前准备区域，准备区域超前抽采区域，抽采区域超前回采区域。
通过优化生产布局，努力实现“一个区段回采、一个区段抽采、一个区段打钻、一个区段准备”的格局。
二是强化保护层开采。
坚定保护层开采决心不动摇，在Ⅲ1采区10煤不具备开采条件的情况下，决定开采软岩作为8、9煤层的保护层。
在上向拦截钻孔和地面采动井抽采的基础上，实施穿煤层强化卸压瓦斯抽采钻孔，对被保护层的卸压瓦斯进行强化抽采。
首个Ⅲ11软岩保护层综采工作面自2015年8月1日回采以来，已安全回采600米，未发生瓦斯超限事故，且回风流瓦斯浓度在0.1%以下，被保护层8、9煤瓦斯抽采率达80%以上。
三是强化穿层钻孔预抽。
芦岭矿8、9煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，传统的底板穿层钻孔抽采难度大，预抽期、钻孔施工期间喷孔现象严重。
下午6.淮北矿业芦岭矿
三、软岩保护层开采技术
二次强化瓦斯抽采
穿煤层强化卸压钻孔瓦斯抽采
平面图
剖面图
穿煤层强化卸压钻孔施工至被保护煤层顶板1m，钻孔覆盖整个被保护层工作 面，间距20m×20m，直径为113mm。
28
三、软岩保护层开采技术
工作面立体瓦斯抽采钻孔工程竣工图
Ⅲ11软岩工作面瓦斯立体抽采图
29
芦岭矿软岩保护层开采瓦斯治理工程实践
问题与对策二 ：优化“三机”配套
设备名称 液压支架 采煤机 运输机 转载机 破碎机 移变 移变 皮带机 乳化泵 喷雾泵 煤机泵 通讯闭锁 组合开关 真空电磁起动器 设备型号 ZY6800-14/28 MG500/1130WD SGZ-800/800 SZZ830/315 PLM2000 KBSGZY—1600／6/3.3 KBSGZY—1000／6/1.14 DSJ100-100 BRW—400／31.5 MRBZ125／31.5 MRBZ200／31.5 KTC—2 8SKC9215 QJZ-4×400/1140 安装数量 69架 1台 1部 1部 1套 2台 1台 1部 2套（一台备用） 2套（一台备用） 2套（一台备用） 1套 4台 1台
坚决做到不采突出面、不掘突出头，杜绝瓦斯灾害事故，实现采掘工 作面瓦斯零超限； 丰富瓦斯治理手段，进一步解放生产力，加大瓦斯综合利用，实现矿 井安全高效发展；
通过技术创新达到瓦斯治理好、快、省，实现瓦斯抽采最大化、规范 化、精细化、信息化。
二、Ⅲ1采区软岩保护层开采必要性
二水平的区域瓦斯治理技术不适应三水平
8煤 9煤
三水平8、9、10是煤层群赋存 条件，10煤层突出危险相对较 小。
10-1 10-2
10煤层可作为8、9煤层的保护 层开采。
芦岭煤矿Ⅱ927综放工作面瓦斯综合治理技术实践
６７ ．８
系 统 组 ２
．
子 １７～ ４． ２
９ ７
砂 质 泥岩 ：灰 ～深 灰色 ，块 状 ， 富 含 植物 化 石碎 片 ，质 硬 ，含 菱 铁结 核 。
合治 理技术 对相似 条件 下的综 放工作 面 瓦斯综合 治 理研究 具有 一定 的借 鉴作 用 。
１ 工作面概 况
Ｓｅｉ ｌＮｏ ５ ６ ｒａ ． ０
现
代
矿
业
总 第５６ ０ 期 ２ １ 年 ６月第 ６期 ０１
Ｊｎ ．０ １ ｕ ｅ ２ １
Ｍ ０ＤＥＲＮ Ｉ ＮＧ Ｍ ＮＩ
芦岭煤 矿 １ ２ 放工作 面 瓦斯综 合 治理技 术 实践 Ｉ ７综 ９
张学文 陈存 强 何 清
（ ． 北 矿 业 股 份 公 司 芦 岭 煤 矿 ；． 炭 科 学研 究 总 院 重庆 研 究 院 ） １淮 ２煤
张学 文 （９ ０ ） 男 ， １６ 一 ， 矿长 ， 级 工 程 师 ，３ １３安 徽 省 宿 州 市 。 高 ２４１
Ｉ９ ７综 放 面位 于矿 井 Ⅱ８ Ｉ２ ２采 区 四区段 ， 向 走 长 ６ ０ｍ， 向长 １７ ｍ。通 过 上 部 ８煤 顶 分 层 Ⅱ ３ 倾 １ ８ ７工 作面 的开采及 底板 穿层 钻 孔抽 采 区域 防突措 ２
图 １ Ｉ９ ７综 放 面综 合 柱 状 图 Ｉ２
施， 在大 幅度 降低 ８９煤层 突 出危 险性 的前提 下 ， 、 Ⅱ
．
淮北 芦岭煤 矿为 瓦斯 突 出矿 井 ，０ ９年 矿 井 的 ２０
— —
绝 对 瓦斯 涌 出量 为 １ ７ ５ ｍ ｎ 相 对 瓦 斯 涌 出 １．３ｍ ／ ｉ，
—
—
下 下
９
淮北矿业集团芦岭煤矿特厚强突出煤层瓦斯灾害综合治理技术
（二）保护层开采与二级卸压瓦斯抽采
一级卸压瓦斯立体抽采之倾斜拦截钻孔
平面图 剖面图
在邻近煤层底板岩巷施 工倾向拦截钻孔，拦截钻 孔终孔位于9煤底板下方5m 钻孔间距20m×20m，钻 孔直径大于113mm
地面钻井向上抽，走向、 倾向钻孔下拦截，保障软 岩保护层工作面开采安全
（二）保护层开采与二级卸压瓦斯抽采
基本流程
一级 二级
双底板岩巷，密集底板穿层钻孔 ，间距5m×5m（以煤层中厚线为 准），抽采时间>12月，含量降 至4-5m3/t。
水力冲孔排煤、卸压，间距 10m×10m（以顶板为准），单孔 冲出煤量3-6吨，冲煤率3‰以上 ，瓦斯含量降至3.0-4.5m3/t。
三级
密集顺层钻孔排煤、卸压、抽采 ，钻孔间距走向2m、垂向2m抽采 1个月，含量降至2.0-3.5m3/t。
生产布局
采用立井—集中大巷—分区石门开拓方式 8、9煤层联合布置，10煤层单独布置
一水平 二水平 三水平 （深部区域）
回采完毕 正在开采，剩余储量4140万t 正在开采，剩余储量5030万t
储备区域，储量7880万t
-400m -590m -800m -1000m
多水平生产的复杂布局
（二）芦岭煤矿瓦斯赋存
单元二，抽采539-698 天，抽采瓦斯91.76万 m3，抽采率81.8%，残 余3.0m3/t
单元四，抽采440583天，抽采瓦斯 20.38万m3，抽采率 79.3%，残余3.4m3/t
单元一，抽采11841670天，抽采瓦斯 量280.79万m3抽采率 74.2%，残余4.2m3/t
单元三，抽采 1135-1605天，抽 采量340.4万m3， 抽采率80.1%，残 余3.2m3/t
推荐-芦岭矿防治煤与瓦斯突出模式 精品
淮北矿业股份有限责任公司芦岭煤矿防治煤与瓦斯突出模式二0一四年九月目录芦岭煤矿防治煤与瓦斯突出模式一、基本情况1、矿井概况矿井位于皖北宿州市东南20余km处，距淮北市（集团公司所在地）82km；井田走向长约8.2km，倾斜宽3.6km，面积29.5km2；矿井1969年建成投产，设计能力为150万t/a，改扩建后为240万t/a，核定生产能力为230万t/a，现实际年产量在220万t左右。
矿井煤炭资源储量丰富，但煤层赋存条件、开采技术条件特别复杂，矿井主采煤层为8、9、10煤层，8煤层为发育稳定的厚煤层，全区可采；9、10煤层为发育较稳定的中厚煤层，大部分可采。
目前矿井剩余可采煤炭储量8500万吨。
矿井采用立井—集中运输大巷—分区石门开拓方式，矿井内有7座井筒，均为立井；全井田划分为三个开采水平，Ⅰ水平-400m，Ⅱ水平-590m，Ⅲ水平-900m，其中Ⅰ水平已基本回采结束，Ⅱ水平为矿井主要生产水平，Ⅲ水平正在准备，预计20XX年二季度投产，采掘工作面均采用综合机械化开采工艺。
2、地质概况（1）煤层赋存矿井主采煤层自上而下为8、9、10三层煤，其中8煤层为特厚煤层，煤层平均厚度为9.16m，可采储量占全矿井可采储量的60.7%，发育稳定，全区可采，但煤层瓦斯含量大，透气性低，对开采极为不利；9煤层平均厚度2.56m，8煤层与9煤层平均间距为3.0m，9煤层可采储量占全矿井可采储量的10.8%，煤层发育不稳定，厚度变化大，向深部多与8煤层合并，煤层顶板裂隙发育，岩石破碎；10煤层平均煤厚为2.2m，距9煤平均间距为70m,10煤层可采储量占全矿井可采储量的15.4%，煤层发育较稳定，厚度变化不大，向深部有变薄趋势，局部发育为2层，开采主要是受断裂构造影响。
8、9煤层为近距离煤层，进行联合开采，10煤单独布置采区进行开采。
（2）地质构造井田内地质构造复杂，尤以断裂构造最为发育。
井田内现有落差10m以上断层累计69条，其中断层落差大于100m的断层9条，落差50～100m的断层8条，落差20～50m的断层22条。
开采下解放层的瓦斯处理
摘
要 ：芦岭 矿 １１ ４ １ ０ ４工作 面的 开 采 ， 开 采 下 解放 层 的 尝 试 ， 是 通过 理 论 分析 及 现 场 瓦斯 的 综
合 治理 ， 保 了工作 面 的安 全 回 采 ， 确 并取得 了预期 的效 果 。
关 键 词 ：开采 下解放 层 ； 瓦斯 ； 综合 治理
１ 以 内达 ４ ５ｍ ％～ １ ％ ， 隅 角也 严 重 超 限 ， 作 ０ 上 工
面被迫停产 。如何解决瓦斯问题成了当务之急 。
２ 瓦斯 的 治理 方 法
（） １ 调整 通 风 系统 ， 增加 工 作 面配 风量 。随着
工作面的瓦斯涌 出量增加 ， 大配风量是直观 的 增
・
１ ： Ｂ
表 １ 现场瓦斯浓度统计 数据
芦 岭矿 年设 计 能力 为 １ ０万 ｔ 竖井 开 拓 ， ５ ， 于
１５ 年始建 ，９ ６年达产 ，９ ７年部 批准扩 建 ， ９９ １７ １８ 扩建 后 年 生产 能力 ２ ０万 ｔ ０ 以上 。该井 田属华 北 型石炭二迭系煤层 ， 主要可采煤层 ４ ， 层 可采储量 １１ ．４亿 ｔ其 中 ８层 煤 属特 厚 煤层 ， ， 平均 厚度 ９５ ．６ Ｉ， 层煤底部相邻 （ Ｔ８ Ｉ 平均层间距 ３ ５ｍ） ９ ． 的 层煤
芦岭 矿 目前 具 备 开 采 条 件 的 １ 煤 工 作 面 ０层
只有 Ｉ １ ４ Ｉ ０ ４面 ， 面 走 向 长 ５ ０ ｍ， 斜 长 １ ０ 该 ５ 倾 ６
表 ２ １月 ｌ ～１ １ ７日的瓦斯浓度数据
ｍ， 在 Ⅱ８ 处 ２采 区 西 翼 下 部 ， Ⅱ８ 而 ２采 区 西翼 的 ８ ９层煤 均 未开 采 。 因此 ， 采 １１４ 作 面 ， ， 开 Ｉ ０ ４工 实
芦岭煤矿瓦斯地质规律分析
从统计资料看，相对瓦斯涌出量与构造的关系 较为密切。
露头为界，深部以一８００ ｎｌ等高线为界。走向长约
８．２ ｋｍ，倾斜宽３．６ ｋｍ。其煤系地层以二叠系下二
叠统山西组及石盒子组为主要含煤段，所含的８，９，
１０煤层为矿井主采煤层，平均可采总厚度３１．７５ ｍ。
８煤层为特厚煤层，含１—２层夹矸，有软硬分层，平
均厚度为９．５６ ｉｎ，赋存稳定；９煤层为中厚煤层，平
（上接第６３页）
［３］周盂然，刘文清．利用激光吸收光谱法测量煤矿瓦斯气
体的研究［Ｊ］．应用激光，：２００４（３）：１６２—１６４
［４］Ｓ．Ｂ．Ｖｅｎｎａ，Ｆ．Ｇ．Ｕｌｌｍａｎ，Ｄ Ｂｉｌｌｅｄｏ∞ｈ，Ｒ．Ｊ．Ｃ］ｅｒｎｅｎｔ，】．Ｋｉｍ，
Ｅ．Ｓ．Ｖｅｒｔｙ．Ｂ［¨岫一Ｌａｙｅｒ ａｎｄ
Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏ日，，１９９２：２８９—
煤层沿走向上呈东部厚，Ⅱ一采区薄，Ⅱ二、Ⅱ四采 区厚，六、八采区相对薄的变化趋势；沿倾向上呈浅 部厚、深部薄的变化规律。尤其是Ⅱ一采区向深部 变薄趋势最为明显，ＩＩ ８１４“（１２’一１０’）机巷约３０ ｍ 段８煤厚度仅为０．３ ｍ。另外，在９线以东局部地区 因夹矸增厚而出现２个分层，而１１～１２线以西深部 与９煤层合并为一层，一４００ ｍ １，２２：部分区域也有合 并现象（见图５）。该煤层属中灰分煤。平均１８％；特 低硫，多小于０．５％；挥发分产率一般为３０％一３１％， 向深部略增。受构造应力的作用，垂向上出现几个 软分层，与硬分层相间分布。软分层以碎粒状和鳞 片状为主，，值一般为０．１６～０．６１４，Ａｐ最大达到 １７．５，按煤体结构分类，８煤软分层为Ⅲ、Ⅳ类构造 煤．即软煤。由于构造煤特别足软煤自身比表面积 大而具有高吸附能力、高瓦斯含量、低渗透性、高瓦 斯解吸速率及低强度等特点，所以煤与瓦斯突出多 发生在有软煤分布的区域。芦岭井田的这种软煤与 较硬夹矸互层的煤体结构容易造成煤与瓦斯突出。
芦岭煤矿瓦斯综合治理途径
目前矿井生产处于一水平向二水平 （ ５０ 一 ９ ｍ） 过 渡时期 。随着 矿井 向深层 延伸 ，瓦斯 综 合治理 难 度明显增大。为确保矿井安全生产 ，采取了瓦斯综 合治 理 ， 取得 了较 好效 果 。
１ １４ 实施防突钻孔的设计、 ． ． 施工、 验收一体化
ｌ ９
作者简 介 ： 张德银 ， 工程 师， ９ ９年毕业干淮南矿 业学 １８ 院， 从事煤矿 技术工 作。
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２０ ０ ２年 ６月
矿 业 安 全 与 环 保
表 １ 监测 情 况 表
第２ ９卷增刊
弦栅上形成一定的水膜。振弦栅在烟气高速流动的
１２ 扩大瓦 斯抽 放 的技术途 径 ． １２ １ 扩大 抽放 范 围 ．．
２０ ０ 多人次 ，提 高了钻工 自 的素质和实际操作能 身 力。还采取有效措施在经济上给予倾斜 ， 制定了激 励 政 策。钻 机 由原 来 的 ３台逐步 增加 到 １ ， ５台 给瓦 斯综合治理会战工作创造了有利条件 。
１９ 年上半年， ８ ９ 完成了二水平瓦斯抽放系统 的 安装工程 ， 并与一水平抽放系统并 网抽放。 对抽放管
路 及 时补充 、 更新 和调整 ， 效地保 证 抽放 质量 ； 有 增 大 抽放管 路管 径 ， 高单 孔 流量 ， 高抽放 效率 。 提 提 １１３ 建 立 瓦斯抽放 监 测 系统 ．． 为 了 实施 对 矿 井 瓦 斯 抽 放 各 种 参 数 的连 续 监
２ ８ １ ｍ ／ ａ ・ ， ．２ ０ ２ＭＰ２ ｄ 属较难抽放的低透气性煤 ｘ
层 。煤 层瓦斯 含 量平 均 为 １ ３ ｔ矿 井绝对 瓦斯 涌 ５ｍ ／，
出量 为 ６ ． ９ｍ ／ ｉ。 １ ２ ｒ ｎ ａ
芦岭“5.13”瓦斯爆炸事故
事故前监测系统对瓦斯异常没有反映。 而该区7个 瓦斯浓度传感器在事故前3h内经过标定调校，性 能是稳定的；通过访问当事人也表明，监测系统 和传感器的使用一直正常。因此说明，产生爆炸 的瓦斯是从采空区瞬间冲出、与风流中空气迅速 混合达到爆炸界限。因为传感器感应时间为30～ 55s，难以检测到瞬间冲出的瓦斯。爆炸发生后， 传感器和分站已遭破坏，导致信号中断。
主要依据:
Ⅱ1048风巷改造切眼以西，有14个通向Ⅱ1046采 煤工作面跳采前老采空区的孔洞，其中有6个孔 洞具有明显的气流冲出的痕迹，尤其是在爆源点 附近的12#、11#、10#气流冲出的痕迹特别明显， 表现为在孔口周围有片帮、对面煤壁有冲击痕迹 和孔口下部有大量的堆积物。
附件 5 Ⅱ1048 风巷改造切眼以西孔洞分布示意图
FD16 <60° H=0～ 20m
深 3米 以 上 ， 在 煤 层 顶 板 ， 影 响 五 架 棚 ， 冒 顶严重，可见断层层面，底板堆积大量煤岩 影 响 4架 棚 ， 一 架 无 棚 梁 ， 一 架 倒 向 东 侧 ， 此 处 有 一 Q C Z -1 2 0 电 磁 启 动 器 ， 其 接 线 腔 绝 缘板及动力电缆有明显过火痕迹，启动器 被落下的煤岩掩埋大半。顶板冒顶，贴近 煤壁形成一向上的孔洞
孔 洞 在 顶 板 斜 向 上 ， 深 度 在 3米 以 上，见白色填充物，可能处于断 层带，破坏严重。外口宽度为两 架 棚 ， 高 度 约 0 .7 米
外 部 破 坏 约 6米 ， 孔 洞 有 高 向 低 ， 深 约 2米 ， 破 坏 顶 板 ， 可 见 断 层 构 造 ， 底 板 堆积大量煤岩 约 3米 深 ， 里 面 宽 约 一 架 棚 ， 外 部宽约两架棚，对面帮柱子倒向 东，棚梁脱落，片帮。底板有煤 及矸石堆积。
芦岭矿瓦斯治理经验交流材料
芦岭矿瓦斯治理经验交流材料一、坚持以“零超限”目标为引领，切实把瓦斯治理作为“生命工程"来抓芦岭矿主采的8、9、10煤层均为突出煤层,瓦斯灾害十分严重，建矿以来，先后发生26起煤与瓦斯突出事故，共造成22人死亡，2003年5月13日发生了一起特大瓦斯爆炸事故，造成86名职工兄弟遇难，教训极其惨痛。
异常严重的自然灾害，频发的重特大事故,使芦岭矿人深刻认识到“瓦斯不治，矿无宁日;突出不防，矿毁人亡”。
为此芦岭矿坚持以史为鉴，以“零超限”目标为引领，牢固树立“只有不到位的措施，没有治不了的瓦斯”、“瓦斯事故是可防可控可以避免的”等理念，增强瓦斯治理的信心与决心,同时正确处理生产与瓦斯治理的关系,始终做到“三个服从"，即:“井下一切工作必须服从于瓦斯管理、必须服从于防突管理、必须服从于防火管理”,切实把瓦斯治理作为矿井发展及保障职工生命的“生命工程”来抓。
二、坚持“六个强化”,提高瓦斯治理效果一是强化源头治理。
坚持从设计源头抓起,不断优化生产布局，为瓦斯治理提供更加充足的空间和时间。
矿井采区设计和生产布局坚持做到“四区成套三超前"，即开拓区域、准备区域、抽采区域、回采区域抽采系统成套；开拓区域超前准备区域,准备区域超前抽采区域，抽采区域超前回采区域。
通过优化生产布局,努力实现“一个区段回采、一个区段抽采、一个区段打钻、一个区段准备"的格局。
二是强化保护层开采。
坚定保护层开采决心不动摇，在Ⅲ1采区10煤不具备开采条件的情况下,决定开采软岩作为8、9煤层的保护层。
在上向拦截钻孔和地面采动井抽采的基础上,实施穿煤层强化卸压瓦斯抽采钻孔,对被保护层的卸压瓦斯进行强化抽采.首个Ⅲ11软岩保护层综采工作面自2015年8月1日回采以来，已安全回采600米，未发生瓦斯超限事故，且回风流瓦斯浓度在0.1％以下,被保护层8、9煤瓦斯抽采率达80%以上。
三是强化穿层钻孔预抽。
芦岭矿8、9煤层瓦斯含量高、瓦斯压力大，传统的底板穿层钻孔抽采难度大，预抽期、钻孔施工期间喷孔现象严重。
芦岭矿放炮着火爆炸事故
指挥员执行命令时，必须考虑自身安全问题，不能盲从。 掘进巷道着火，直接灭火无效时，应该考虑存在爆炸的 可能性，上山巷道更易积聚瓦斯。 在火势没能得到有效控制的情况下，由回风进入救人不 可取，甚至扩大事故。
24h以后开始取样观测，有害气体浓度最大的2号墙 CO从2000ppm逐渐升高5000ppm以上，CH4从无升到2.3 ％，而且呈波动状态。
22日l时左右，两名观测气体的队员，听到火区里有 爆炸声。在3时40分取样时，发现2号墙外木板密闭有6 块大板被震开，3时45分正在电话汇报时，又发生了爆 炸，两名队员撤离。大约9时，正在加固木板密闭时， 又发生了爆炸。此后又发生了三次爆炸。
⑤巷道复杂，且有多条盲巷，如火势继续蔓延，引起 大爆炸，后果是不堪设想的。
7、教训：
①将小队分开，派3人进入抢救遇险人员，又 没携带备用仪器与备用氧气瓶。 ②没携带声能电话无法进行联系（已配备）。 ③控制风流措施不力，使火势迅速扩大。 （当班中队干部指挥水平、应变能力差。对问 题估计不足，对进入人员没有相应的保护措施。 该队队长上任不到半年，尚未进行培训）
该小队加中队指挥员共7人，在机巷烟雾稀薄、能见 度高、温度低的情况下，3人沿机巷进入救人，2人到回 风段救人，2人留下控制火势。
20时5分开始进入机巷，约定40min后返回。 20时20分，芦岭中队二小队赶到，在利用￠50mm压 风管改水管未完成时，该小队准备拆棚控制火势，此时 改造机巷里发生爆炸，火与烟突然外涌，指挥部命该巷 所有人撤出。 约15min后，二小队又进入机巷时，又发生了第二次 爆炸。在规定的20时45分，三名从机巷进入救人的队员 未能返回。
根据以上情况，指挥部加强了钻孔注水和注氮工作， 共向灾区注水7500 m³ 、氮气500 m³ 。至26日CO、CH4急 剧下降，2号墙CO为10～20ppm，CH4为O.2～0.3％。此 后，趋于稳定。
下保护层开采瓦斯综合抽放的研究与实践
下保护层开采瓦斯综合抽放的研究与实践瓦斯由于保护层开采过程中，除本层CH4外，该保护层CH4将向开采空间大量涌出。
因此保护层开采过程中的CH4抽放效果将直接决定保护层开采安全及被保护层CH4卸压程度本项目通过淮北芦岭煤矿下保护层工作面开采过程中的瓦斯来源及涌出量研究针对性采取综合抽放措施，实现安全高效开采。
标签：保护层；卸压瓦斯；综合抽放1 概况在突出矿井开采煤层群时，开采保护层是防止煤与瓦斯突出最有效、最经济的手段。
保护层开采后，围岩向采空区位移，采空区上方岩体冒落并形成新的自然拱，采空区下方岩体因卸压向采空区膨胀形成裂隙，使得稳压上下方产生应力，透气性，位移等变化，被保护层CH4排放能力增强，瓦斯压力降低。
芦岭矿为煤与瓦斯突出矿井，可采煤层为8、9煤和10煤。
8煤层特厚煤层，平均厚度9.6m，9煤平均厚度3.3m。
8煤与9煤层间距仅3.5m，10煤平均煤厚2.2m，与9煤平均层间距50-80m。
8、9煤层联合布置开采，10煤单独布置。
目前矿井在二水平开采，二水平CH4含量21m3/t，瓦斯压力4.54mpa。
煤与CH4突出问题一直困扰这该矿安全生产，以前采取以区域性防突措施主要是预抽煤层CH4。
2000年开始该矿尝试保护层开采技术，所选择的下保护层是出于8、9煤下步的10煤。
首采工作面为II1044工作面，而后是II1046工作面。
在这两个工作面开采过程中，因对上邻近煤层（被解放层8、9煤）卸压CH4的影响考虑不足，抽放措施单一，出现了诸多问题，严重威胁了开采安全。
2004年芦岭吸取上两个面开采教训，采取综合抽放措施成功抽采，实现了II1048工作面的安全开采。
II1048工作面标高-555～-580m，上邻II1046工作面采空区，工作面走向长330～350m，倾斜宽120～220m，倾角5～10°，煤厚1.9～2.6m，直接定位泥岩。
2 瓦斯来源及瓦斯涌出量的分析研究由于一个煤层的先行开采，引起围岩冒落、移动和变形，形成拱形卸压压上覆岩层与煤层发生离层，孔隙和裂隙增加，这种层间空隙不仅是卸压CH4的储存地点，也是良好的流动通道。
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，
１ 概
况
芦 岭 煤 矿 设 计 生 产 能 力 为 ２ ０万 ｔａ 主 采 ４ ／。
８９ １ ，、 ０三 层 煤 ， 均 厚 度 分 别 为 ２ ０ ｎ ９ ５ 平 ． １ｒ、 ． ６ ｒ、 ．５ｒ 煤 层 倾 角 １ 。 ３ ９煤 与 ８煤 间 距 平 ｎ２０ ｎ， ０－ ０ ， 均 为 ３ ５ｒ ， ． ｎ 采用 联 合 布 置 ， ９煤 层 底 板 岩 石 布 在
倾斜宽 １ ５ｍ， 积 ８ ０ ， 层 倾 角 ７ ～ ６ 面 １６ ０ ｍ２ 煤
１ 。平 均 煤 厚 ２ ２ｒ， 层 赋 存 稳 定 ， 构 简 单 ， ２， ． ｎ 煤 结 煤 层 硬 度 系 数 １０ 顶 板 多 为 中 粒 砂 岩 ， 部 为 泥 ．， 局
岩或细砂岩 ， 厚度 ２ ２ ， 般 ３ 上 方 ９ － ０ｒ 一 ｎ ～５ｍ； 煤厚 ３ ０ｒ， 煤 厚 ９ ０ｒ ， ． ８ ｎ ． ７煤厚 ０ ３ ． ７ ｎ ． ～１５ｍ，、
低， 抽放率 不高 ， 能完 全 消除 突 出危 险 。为 此 ， 不
调 整 了煤 层 开 采 顺 序 ， 行 上 行 开 采 ， 采 突 出危 实 先 险性 较 小 的 １ ０煤 层 ， 为 ８ ９煤 层 下 保 护 层 开 作 、
采。
２ 试 采 工作 面 Байду номын сангаас 本 情 况
钻孔抽放瓦斯 流量 大幅 度上 升 ， 孔流 量 由原来 单 的 ０ ０ ４ ２ ｍ３ｒｉ ． ０ ／ ｎ增 加 到 ０ ３ ｍ３ ｍｉ ， 加 近 ａ ． ／ ｎ 增 ７ 倍 。总抽放 瓦斯 量最高达 ８ｍ３ｍｉ。 ０ ／ ｎ
（ ） 板 密 闭 巷 抽 放 。密 闭 巷 原 为 一 水 平 西 ２顶 部轨 道 大 巷 ， 直 走 向 ， 据 生 产 安 排 ， ｌ１４ 垂 根 在 Ｉ０４ 面 回采 期 间 报 废 。 工 作 面 推 进 距 该 大 巷 １０ｍ ６
试 采 工 作 面 为 ｌ１４ Ｉ ０ ４工 作 面 ， 向长 ５ ０ｒ， 走 １ ｎ
芮绍发 ， 韩进 波
（ 淮北矿 业集 团公 司芦岭 煤矿 ， 安徽 宿 县 ２ ４ １ ） ３ １ ３
摘
要 ：介 绍 了芦岭 煤 矿 远 距 离下 保 护 层 １ ４ ０ ４工作 面试 采 情 况 及 上 邻 近 层 卸 压 瓦斯 综 合 抽 放
方 法 ， 出 了卸压 瓦斯 抽 放 的 重要 性 ， 对 瓦 斯抽 放 巷 和 新 采 区巷 道 的 布 置 提 出 了建 议 。 指 并
（）、 １ ８ ９煤 层 底板 穿 层 钻孔 抽 放 。利 用 Ⅱ８ ２ 西延二区 段集 中皮 带 巷 向 ７ ８ ９煤 层 打 穿层 钻 、、 孔 ， ２ ｎ一 组 ， 组 布 置 ４个 钻 孔 ， 深 １５～ 每 ０ｒ 每 孔 ０
１５ｒ。终 孔 均 布 置 在 理 论 计 算 的 卸 压 解 放 范 围 ３ ｎ 之 内 ， 孔 间 距 ２ ｎ 其 中 １个 孔 到 ７煤 ， 终 ０ｒ ， １个 孔 见 ８煤 顶 板 ， ２个 孔 打 到 ８煤 顶 板 岩 石 内 ， 用 另 利 地 面 系统 抽 放 。 工作 面 从 开 切 眼 推 进 到 ４ 后 ， ０ｍ
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第 ３ 卷第 ８ ３ 期
・
煤 矿 安 全
２０ 年 ８ ０２ 月
技 术 经 验 ・
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ３—４ ６ ２ ０ ） ８—０ ０ ９ Ｘ（ ０ ２ ０ ０ ９—０ ２
芦 岭 煤 矿 远 距 离 下 保 护 层 开 采 的 瓦 斯 处 理
置采 区上山和区段双岩巷 。１ ０煤 单 独 布 置 采 区 。
回风 和 上 隅 角 瓦 斯 严 重 超 限 ， 迫 被
停产 ， 采用 抽放 上邻近层 瓦斯 的方法进行 治理 。
３ 瓦斯 抽 放 方 法
煤 层 群 开采 顺 序 为 下 行 ， 煤 方 法 为 走 向长 壁 、 采 倾 斜 （ 层 ） 部 垮 落 法 管 理 顶 板 ， 作 面 主 要 采 用 分 全 工 放 炮 落 煤 ， 几 年 ８煤 采 用 放 顶 煤 回采 工 艺 。 近 矿 井 为 煤 与 瓦 斯 突 出 矿 井 ， 用 底 板 穿 层 钻 采 孔 预 抽 作 为 区域 防 突 措 施 。 由 于 ８ ９煤 层 透 气 性 ，
时 ， 巷 内开 始从 底 板 、 帮 涌 出 瓦斯 并逐 渐 增 大 巷 大 。距 大 巷 ６ ｎ时 ， 巷 风 量 １２ ０ ｒ ｍｉ ， ０ｒ 大 ｏ ／ ｎ 大 ｎ
巷 风 流 瓦 斯 浓 度 达 ０． ％ ， 排 瓦 斯 量 达 ６ ｍ３ ５ 风 ／
ｍｉ ｎ以上 ， 巷 随 即密 闭 ， 管 进 行 抽 放 。 当工 作 大 接 面采至大巷正 下方时 ， 瓦斯 抽 放 量 达 ８ｍ３ｍｉ。 ／ ｎ
关 键 词 ：下 保 护 层 ； 开采 ； 突 ； 防 瓦斯 抽 放
中 图分 类 号 ：Ｔ ７ ２ ６ ２ Ｄ １ ．２
文 献 标 识 码 ：Ｂ ｌ１４ Ｉ ０ ４工 作 面 ２ ０ ０ １年 １月 １ 日投 产 ， １月 １ 日初 放 ，１月 收 作 ， 回 收煤 炭 ２ ０ １ 共 ３万 ｔ 工 作 。 面在初放 以后 ， 斯 涌 出量 逐 渐 增大 ， 瓦 ３月 ２ 日， 最 大 瓦斯 涌 出 量 为 ｌ ．６ｒ ｍｉ， 大 配 风 量 为 ９ ４ ｎ／ ｎ 最
８ ９煤 层 层 间 距 依 次 为 １ ～ ２ ｎ ３ ３ ｎ ６ 、 ８ ４ｒ， ．４ｒ、 ３～ ７ ， 面上下左 右 １ ９ｒ 该 ｎ ０煤 均 未 开 采 。 ｌ１４ Ｉ ０ ４工 作 面 相 对 应 的上 方 ７ ８ ９煤 层 储 量 １０万 ｔ 瓦斯 、、 ４ ，
储 量 ２８ ０万 ｍ３ ０ 。