21210工作面瓦斯抽采评价报告(新)

金沙县新化乡金凤煤矿
21210回采工作面
瓦斯抽采评价报告
工作面名称：21210回采工作面
编制日期：2013 年09月7日
时间：2013年月日矿会审人员签字表
审查意见
目录
前言 (1)
1 矿井概况 (3)
1.1 矿井生产概况 (3)
1.2 矿井地质 (3)
1.3 C12煤层瓦斯赋存情况 (5)
2 二1煤突出临界指标的确定 (8)
3 21210工作面瓦斯地质分析 (10)
3.1 工作面概况 (10)
3.2 工作面地质条件 (11)
3.3 工作面瓦斯 (11)
4 21210工作面综合消突措施 (14)
4.1 工作面瓦斯现状 (14)
4.2 工作面突出危险性预测 (14)
4.3 工作面防突措施 (15)
4.4 工作面措施效果检验 (16)
4.5 工作面安全防护措施 (17)
5 工作面消突评价结论与建议 (19)
5.1 结论 (19)
5.2 建议 (19)
前言
新化乡金凤煤矿位于贵州省金沙县新化乡五星村，行政区域属金沙县新化乡管辖。

是朗月矿业集团下属煤矿。

矿井于2010年底通过了联合试运转、煤炭生产许可证、安全生产许可证等验收，为六证齐全的生产矿井，实际生产能力15万吨，现开采C12煤层，井田面积0.9319km2，开采深度＋1350～＋1100m，矿区范围地理坐标：东经106°08′20″～106°09′27″，北纬27°22′18″～27°22′51″。

根据开采方案设计，设计可采煤层2层，自上而下分别为C9、C12号煤层，C9距C12煤层间距平均30～40m。

矿井设计＋1280m、＋1230m 两个开采水平。

+1280m标高以下C9煤层布置为一采区。

根据《防治煤与瓦斯突出规定》第四十条规定“区域防突措施应当优先采用开采保护层”。

C9煤层＋1296m以上经鉴定无突出危险性，作为C12煤层区域防突措施保护层先行开采，目前C9煤层井底车场以下已基本采空。

鉴于本矿煤层C9煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定和采空区分布状况，首采C9煤层。

由于煤层间距不大，上部C9煤层采空区较大，有利于煤层瓦斯释放。

矿井采用斜井开拓。

三个井筒均从C9煤层顶板穿层进入C12煤层底板，在C12煤层底板布置井底水仓、井底车场，形成系统。

C12煤层为矿井唯一后续可采煤层。

金凤煤矿为瓦斯矿井。

C12煤层属不易自燃煤层，煤尘无爆炸性。

矿井斜井开拓方式，一水平标高+1280m，二水平标高+1230m，采用走向长壁后退式采煤法，全部跨落法管理顶板。

原煤采用刮板机和胶带输送机接力连续运输后至地面，辅助运输采用轨道运输。

矿井设计两水平下
山开拓。

矿井现在+1280m水平进行C12煤层开采生产，生产采区为二采区。

本次评价的21210工作面位于二采区回风上山南翼，采面东翼为21208备采面，西翼21212采空区，南翼为繁星煤矿井田原煤未开采。

根据煤炭科学研究总院重庆研究院2010年6月提交的《金沙县新化乡金凤煤矿C12煤层煤与瓦斯突出参数及煤层突出危险性鉴定报告》鉴定结论和省能源局批复文件（黔能源发[2010]407号）：金凤煤矿C12煤层在开采井田范围内＋1219m标高以上时不具有煤与瓦斯突出危险性；根据2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复，金凤煤矿鉴定为瓦斯矿井。

2010、2011、2012三年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复结果详见表
金凤煤矿瓦斯等级情况
按照安全专篇设计，首采C9煤层为保护层，在开采C12煤层在开采＋1219m水平以上时，按无突出危险性区域设计。

2013年4月，我矿实测煤层瓦斯压力对21210工作面进行消突评价，评价认为21210工作面没有瓦斯突出危险性。

此次评价在收集了工作面瓦斯地质相关资料、实测煤层瓦斯残存含量资料、工作面防突措施资料以及瓦斯涌出量资料等的基础上，对该工作面瓦斯突出危险性进行评价，并编制《金凤煤矿21210工作面瓦斯抽采评价报告》。

1 矿井概况
1.1 矿井生产概况
新化乡金凤煤矿位于贵州省金沙县新化乡五星村，行政区域属金沙县新化乡管辖。

是朗月矿业集团下属煤矿。

矿井于2010年底通过了联合试运转、煤炭生产许可证、安全生产许可证等验收，为六证齐全的生产矿井，实际生产能力15万吨，现开采C12煤层，井田面积0.9319km2，开采深度＋1350～＋1100m。

矿井现开采水平为二水平，标高+1280m，目前在二水平布置有21208备用工作面和21210生产工作面。

21210工作面位于二采区回风上山南翼，采用走向长壁后退式采煤法，炮采采煤工艺，全部垮落法管理顶板。

1.2 矿井地质
1.2.1 煤层、煤质及矿井地质构造
该矿区的C5、C9、C12煤层均赋存于上二迭统龙潭组（P3l)地层中，矿区范围处在局部的穹隆褶皱部位，煤层产状与地层产状一致，倾角2°～6°，除C5煤层为局部可采煤层外，C9、C12层煤均为全区可采煤层，它们分布在长（走向）约1500米，宽约650米的矿区范围内。

C12煤层最大埋深标高为1200米。

C5煤层
产在龙潭组上部，上距长兴组灰岩29～31m，一般为30m。

煤层产状与地层产状一致。

煤层展布不稳定,属结构简单煤层。

C5号煤层为区域内为局部可采煤层，在本矿井内为不可采煤层。

煤层顶板为深灰色泥质
粉砂岩，底板为砂质泥岩。

C9煤层
产在龙潭组中上部，上距C5煤层21～24m，一般为22m。

煤层产状与地层产状一致。

据采掘巷道、老硐控制，煤层真厚度1.50～1.62m，平均1.58m，为稳定煤层，无夹矸。

煤层顶板为深灰色泥质粉砂岩，底板为砂质泥岩。

C12煤层
产在龙潭组下部，上距C9煤层36～39m，一般为38m。

下距茅口灰岩顶界4.20～5.10m，一般为4.50m，煤层产状与地层产状一致，煤层顶板为泥质灰岩，底板为灰白色粘土岩，岩性稳定，厚度较稳定，煤层特征见表1-3-1。

可采煤层特征表
主采煤层煤质特征表（原煤）
金凤煤矿区，所处区域构造位置为，扬子准地台——黔北台隆——遵义断拱——毕节北东向构造变形区，禹谟复向斜北西翼中的微波穹隆
状褶皱部位，该构造变形区内，大多数褶皱呈向南东方向凸出的弧形，北段轴向近南北，南段轴向近东西，既有排列轴近于南北的纵排，也有排列轴近东西的横排。

展示为一“多”字型区域构造图象，该矿区就是属于纵排的穹隆形微波状褶皱，岩层产状变化大，倾角平缓一般3～6度，矿区中部偏北西处，岩层产状为450/20、南西方向处产状为150/20，矿区东部岩层产状为1100/50。

煤层与岩层产状一致，未发现断层等断裂构造，无岩浆岩活动和变质作用，矿区地质构造简单。

矿区内构造复杂程度属简单类型。

1.2.3 通风、瓦斯情况
金凤煤矿采用中央并列机械抽出式通风。

新鲜风流由主斜井、副斜井进入，乏风通过回风斜井排出。

主要通风机采用FBCDZ-6-№18型防爆对旋轴流式风机两台，一台运行，一台备用。

配套电机：YBF-315L1-6，电机功率2×90KW，叶片安装角度44°/36°，风量范围26～86m3/min，风压范围172～24037Pa。

掘进工作面采用局部通风机压入式通风，局扇为FBD№5.6/2×11型对旋式局部通风机，供风风量为230～360m3/min，使用长距离通风的抗静电、阻燃性能风筒，采用双风机双电源和“三专两闭锁”（专用变压器、专用开关、专用回路，风电闭锁、瓦斯电闭锁）。

21210采煤工作面为主要通风机全负压U型通风，工作面有独立的进回风系统，无串联通风。

井下各机电设备硐室等处于新鲜风流中。

21210采煤工作面通风线路为：主、副斜井→井底车场→二采区轨道上山及皮带运输上山→21210运输巷→21210采面→21210回风巷→二采区回风上山→回风斜井→引风道(风机)→地面。

根据煤炭科学研究总院重庆研究院2010年6月提交的《金沙县新化乡金凤煤矿C12煤层煤与瓦斯突出参数及煤层突出危险性鉴定报告》鉴定结论和省能源局批复文件（黔能源发[2010]407号）：金凤煤矿C12
煤层在开采井田范围内＋1219m标高以上时不具有煤与瓦斯突出危险性，根据安全专篇，21210采面在鉴定的无突出危险区域内，按无突出危险区进行设计。

根据煤炭科学研究总院重庆研究院提供的“金沙县新化乡金凤煤矿C12煤层煤与瓦斯突出参数测定及突出危险性鉴定报告”，C12煤层瓦斯基本突出参数测定详见下表
突出参数测定结果表
据2012年12月26日贵州省能源局《关于毕节市工业和能源委员会〈关于请求审批毕节市2012年度煤矿瓦斯等级鉴定的报告〉的批复》（黔能源煤炭〔2012〕498号），矿井瓦斯相对涌出量6.30m3/t，二氧化碳相对涌出量1.0m3/t。

金凤煤矿属瓦斯矿井。

21210回采工作面自2012年12月布置完成至今，在布置过程中未发生过符合《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》（AQ1024-2006）5.1.1中煤与瓦斯突出基本特征的瓦斯动力现象。

通过查瓦斯监控记录，21210运输巷、回风巷放炮最大一次瓦斯浓度为0.4%，采面风量为540m3/min，按瓦斯浓度0.4%计算，则21210采面瓦斯涌出量最大为2.16m3/min。

正常情况下，21210回风瓦斯浓度稳定在0.2%，则采面正常瓦斯涌出量为
1.08m3/min左右。

即便是按放炮最大瓦斯浓度计算的采面瓦斯涌出量
2.16m3/min也未达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）一个采
煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min则必须抽采的条件。

矿井总回风量2900m3/min，总回瓦斯浓度0.14%，则矿井瓦斯涌出量为4.66 m3/min，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）年产量等于或小于0.4Mt，矿井绝对涌出量大于15m3／min则必须抽采的规定要求。

21210采面风速1.52m/s，回风瓦斯浓度放炮最大为0.4%，用通风方法完全可以合理解决瓦斯问题。

2 C12煤层突出临界指标的确定
依据《防治煤与瓦斯突出规定》，金凤煤矿21210工作面预测预报措施、效果检验的临界值指标为：钻屑瓦斯解吸指标K1＝0.5；钻屑量S ＝6kg/m。

两个指标均小于临界值指标，即判定为无突出危险性。

金凤煤矿煤层预测预报和区域措施效果检验的临界值指标为：瓦斯含量W＝8m3/t。

瓦斯含量小于临界值指标，即判定为无突出危险区。

2．1区域措施实施情况
此区域C9煤层（上保护层）已开采。

2.2区域措施效果检验
一、区域措施效果检验结果
1、检验点设计布置
为确保施工过程中的安全，在采面推进中前必须严格按照《防治煤与瓦斯突出规定》进行预测预报，采用实测瓦斯含量或瓦斯压力进行评价是否采取高负压抽放。

由于21210工作面上保护层已开采，区域内瓦斯和地应力均已得到释放，已进行了区域消突，但为了防止保护层开采区域内存在标注不明煤柱或其它情况，沿煤层走向在采面运输巷每50m设置一测定点，采样深度不小于30m，检测煤层残余瓦斯含量，若最大煤层残余瓦斯含量小于8m3/t，即判定为无突出危险区，根据取样钻孔控制里程，预留超前距20m，作为效果检验批采推进距离（测定点布置见附图）。

2、下井前的准备工作
井下取芯系统除打钻工人外要配备至少2名人员，一人操作，一
人记录；取芯系统主要为取芯管和井下解析系统操作过程中的仪器及物品，下井前要进行清点以及防遗漏。

需将充气后的密封装置侵入清水中检查气密性。

3、2013年9月5日早班首先在21210运巷运1#测定点作安设650钻机准备工作，准备20根钻杆（每棵长0.75m).直径65mm。

4、2013年9月6日早班上午7：45防突队长骆开能带着3名防突队员到达21210运巷运1#测定点，准备工作完成后9：25开始施钻，打钻结束时间为9:40，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为10:16.取芯结束时间10：39，开始解析时间10:56，解析时长26min，井下解析得知：W1为53ml。

14：12防突队运钻机至运2#测定点开始施钻，打钻结束时间为14:30，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为14:56.取芯结束时间15：18，开始解析时间15:34，解析时长24min，井下解析得知：W1为49ml。

19：15防突队运钻机至运3#测定点开始施钻，打钻结束时间为19:31，钻孔深度为30m；取芯结束开始时间为20:13.取芯结束时间20：28，解析时长26min，井下解析得知：W1为58ml。

当日下午煤样送到公司瓦斯实验室进行试验，通过实验室试验结果得知：瓦斯含量最大为4.0419m³/t，试验结果详见（金凤煤矿瓦斯含量测定记录表）
3 21210工作面瓦斯地质分析
3.1 工作面概况
21210工作面位于二采区回风上山南翼，工作面上順槽与回风上山相连，下順槽与皮带上山相连；工作面倾斜长105m，走向长634m（剩余），开采标高+1268m～+1275m，面积66570m2，煤厚1.4～1.8m，平均1.6m，煤层倾角3～6°，容重1.45t/m3，煤炭资源储量15.44万吨，预计可采10个月。

工作面对应地面标高约110m；该工作面开采的煤层为C12煤层，煤尘无爆炸性，为不易自燃煤层。

对应地表为丘陵地带，无重要建筑设施。

21210工作面采用走向长壁采煤法，全部垮落法管理顶板。

工作面上、下顺槽采用锚网支护，巷道沿煤层底板布置。

工作面采用DW18-300/100外注式单体液压支柱，支撑高度为1.0～1.8m，工作阻力为30t/根，选用HDJA-1000型金属铰接顶梁配合单体液压支柱支护顶板。

顶板管理采用全部陷落法管理顶板，采用“三、四”排控顶，最小控顶距 3.2m，最大控顶距 4.2m，柱距0.8m，排距 1 m。

工作面采用SGD-420/30A40KW可弯曲刮板输送机和DTL-800可伸缩带式输送机接力运煤。

工作面通风路线：地面→主斜井→井底车场→二采区轨道上山→21210下顺槽→工作面→21210上顺槽→二采区回风上山→总回上山→风井→地面。

3.2 工作面地质条件
3.2.1 工作面地质构造特征
C12煤层产在龙潭组下部，上距C9煤层36～39m，一般为38m。

下距茅口灰岩顶界4.20～5.10m，一般为4.50m，煤层产状与地层产状一致，煤层顶板为泥质灰岩，底板为灰白色粘土岩，岩性稳定，厚度较稳定。

煤层倾角：3—6°
根据工作面掘进过程中揭露煤层情况分析，煤层变化存在有增厚或变薄现象，规律不明显，多与原始沉积有关，总体属较稳定型煤层。

根据地质资料和上下顺槽掘进中所揭露的地质情况，该工作面为单斜构造,有小型褶曲，无断层。

3.2.2 工作面顶底板情况
工作面煤层顶、底板岩性主要为粘土岩、砂质粘土岩、细砂岩、石英砂岩等。

煤层直接顶、底板均为簿—中厚层粘土岩，均为软质岩组，遇水易软化。

此外，顶、底板岩层中发育有多组裂隙，岩体结合力差，岩层稳固性差。

3.3 工作面瓦斯
3.3.1 工作面煤层瓦斯涌出量
21210回采工作面自2012年12月布置完成至今，在布置过程中未发生过符合《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》（AQ1024-2006）5.1.1中煤与瓦斯突出基本特征的瓦斯动力现象。

通过查瓦斯监控记录，21210运输巷、回风巷放炮最大一次瓦斯浓度为0.4%，采面风量为540m3/min，按瓦斯浓度0.4%计算，则21210采面瓦斯涌出量最大为2.16m3/min。

正
常情况下，21210回风瓦斯浓度稳定在0.2%，则采面正常瓦斯涌出量为
1.08m3/min左右。

即便是按放炮最大瓦斯浓度计算的采面瓦斯涌出量
2.16m3/min也未达到《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min则必须抽采的条件。

矿井总回风量2900m3/min，总回瓦斯浓度0.14%，则矿井瓦斯涌出量为4.66 m3/min，小于《煤矿瓦斯抽采基本指标》（AQ1025-2006）年产量等于或小于0.4Mt，矿井绝对涌出量大于15m3／min则必须抽采的规定要求。

21210采面风速1.52m/s，回风瓦斯浓度放炮最大为0.4%。

3.3.2 工作面区段C12煤层残存瓦斯含量
根据2013年9月6日对21210工作面测定结果，21210工作面残存瓦斯含量为4.0419m3/t。

1、煤层原始瓦斯含量
根据安全设施设计，C12煤层＋1200m标高原始煤层瓦斯含9.55m ³/t
2、煤层储量：
煤层储量按下式计算
V=S·h·d
V：储量，单位：万t。

S：面积，单位：m2。

h：煤厚，单位。

d：视相对密度（容重）：单位t/m3取1.45。

则：21210工作面V=634×105×1.6×1.45
＝154442.4吨
根据地质煤炭储量，得出该煤层的煤层气资源储量：
Q气=Q煤×W×K
式中Q气—煤层气资源量，m3
Q煤—煤层资源储量，t
W—煤层气含量，m3/t
k—围岩瓦斯涌出系数,取1.15。

则21210工作面Q气= 154442.4×9.55×1.15
＝1696163.66m3
3、煤层残余瓦斯含量
根据地质煤炭储量，得出该煤层的残余煤层气资源储量：Q CY=Q煤×W×K
式中Q CY—煤层气资源量，m3
Q煤—煤层资源储量，t
W—残余煤层气含量，m3/t
k—围岩瓦斯涌出系数,取1.15。

则21210工作面Q CY=154442.4×4.0419×1.15
＝717876.85m3
4 21210工作面综合消突措施
4.1 工作面瓦斯现状
（1）21210工作面早在2012年底形成，其范围内的瓦斯在渗透和扩散的作用下，通过上、下顺槽的暴露煤壁已部分放释放瓦斯。

（2）根据该矿以前二采区北翼工作面及南翼21212工作面的开采的实践表明：没有发生过煤与瓦斯突出现象。

（3）根据2013年9月6日对21210工作面煤层取样测定结果，工作面煤层残余瓦斯含量为4.0419m3/t，对照《防治煤与瓦斯突出规定》标准，21210工作面没有瓦斯突出危险性。

（4）金凤煤矿针对21210工作面实际状况和条件，制定有区域验证即局部综合防突措施。

4.2 工作面突出危险性预测
（1）预测预报孔沿采煤工作面倾斜方向每10～15m布置一个，孔深8m。

（2）预测预报指标及临界值为：K1=0.5，S=6kg/m。

（3）当预测工作面没有突出危险时，采取安全防护措施后方可进行回采作业。

（4）当预测工作面有突出危险时，采取打排放钻孔措施。

当措施效果检验不超临界值时，采取安全防护措施后方可进行回采作业。

21210工作面预测预报钻孔布置详见下图。

预测预报钻孔布置图
4.3 工作面防突措施
当预测地点有瓦斯突出危险性时，采用超前排放钻孔防突措施，必要时附加采用其它防突措施。

4.3.1 超前排放钻孔
当预测有瓦斯突出危险性时，采用超前排放钻孔作为工作面防突措施。

排放钻孔设计为上、下两排，上排放钻孔距顶梁0.5m处开孔，垂直于煤壁，倾角为+3°。

下排放钻孔距上排放钻孔0.5m，垂直于煤壁，
倾角为0°。

各排相邻孔间距为3～5m，孔深10m以上，孔径φ75㎜。

21210工作面超前排放钻孔见下图。

超前排放钻孔布置图
4.4 工作面措施效果检验
该矿采用钻屑瓦斯解吸指标法对21210工作面突出危险性进行工作面措施效果检验，措施效果检验方法与工作面突出危险性预测方法相同。

4.4.1措施效果检验方法采用钻屑指标法，若效果检验结果工作面无突出危险，经总工程师批准后，方可向前最多推采6m，保留不少于2m的检验孔超前距。

若两参数检验指标中任一指标大于或等于临界值时，工作面判定为有突出危险性。

4.4.2防突措施效果检验后，检验人员要及时做出报表，报矿总工程师审批后送达各有关单位、科室和领导。

施工区队必须严格执行总工程师审批意见，严禁超指标和超范围采煤。

4.5 工作面安全防护措施
（1）避难硐室
21210采煤工作面下顺槽与二采区轨道上山连通，二采区轨道上山设有避难硐室，服务于二采区所有工作面，避难硐室内安装有压风自救装置、供水施救装置、隔离式自救器、直通矿调度室的电话机等。

（2）安全监控
21210工作面回风顺槽已安装有工作面瓦斯传感器、上隅角便携式瓦斯报警仪、回风巷瓦斯传感器、风速传感器、温度传感器、一氧化碳传感器；运输顺槽已安装有进风巷瓦斯传感器和风速传感器。

瓦斯传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围及安装位置符合要求。

这些传感器能够准确、及时地对21210工作面瓦斯、CO、温度、风速等参数进行动态检测。

（3）压风自救装置
21210采煤工作面上下顺槽均安设有压风自救装置，其中上顺槽中安设20个压风自救袋，下顺槽中安设15个压风自救袋，其数量满足工作面一班工作人员使用。

（4）通讯系统
21210工作面运输顺槽及回风顺槽分别装有本安型电话机，电话与调度室连通。

（5）隔爆设施
21210下顺槽已设置隔爆水棚11架33袋，每袋40L；21210上顺槽已设置隔爆水棚11架33袋，每袋40L。

（6）瓦斯检测
21210工作面开采时，配备专职瓦斯检查工使用光学瓦斯检测仪检测瓦斯，21210工作面队长、班组长配备便携式甲烷检测报警仪检测瓦斯。

5 工作面消突评价结论与建议
5.1 结论
（1） 21210工作面早在2012年底形成，其范围内煤层的瓦斯在渗透和扩散的作用下，通过上、下顺槽的暴露煤壁已部分释放瓦斯。

（2）2013年4月，我矿实测煤层瓦斯压力对21210工作面进行消突评价，及本次对21210工作面煤层瓦斯测定结果，该工作面煤层残存瓦斯含量为4.0419m3/t。

对照《防治煤与瓦斯突出规定》标准，评价认为21210工作面无瓦斯突出危险性。

（3）针对21210工作面实际状况和条件，制定有区域验证即工作面局部综合防突措施。

经鉴定21210工作面已经消除了煤与瓦斯突出危险性。

采煤工作面及其邻近层可不采取高负压抽采措施，通过采面通风完全可以解决回采工作面瓦斯问题；但为防止采煤工作面邻近层瓦斯涌出造成上隅角瓦斯超限，仍需采取上隅角瓦斯抽采措施或采空区瓦斯抽采措施，并在工作面回风顺槽必须配备沙袋、风障、木板等埋管抽放所需材料，安排专人进行采面的通风、瓦斯及抽放管理。

5.2 建议
（1）21210工作面开采过程中，仍应坚持采用区域验证即工作面局部综合防突措施，包括工作面突出危险性预测、工作面防突措施、工作面措施效果检验、安全防护措施。

（2）工作面生产过程中若遇效检指标超标或有突出预兆时，应采
取工作面局部防突措施，并进行措施效果检验，不超临界值后方在安全防护措施下可继续生产。

21210采面残余瓦斯含量测定结果表
附件：
1、金凤煤矿瓦斯含量测定记录表
2、21210采面抽采评判汇总表；
3、通风系统图；
4、避灾线路图
5、21210工作面取芯钻孔设计图；
6、防突措施区域效果检验井下采样机煤样中气体解析速度测定记录
7、钻孔原始记录表；。