赤峪矿井立井井筒揭煤防突方法
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根据各井筒检查孔完井地质报告，井筒有关瓦 斯赋存及参数测定情况如下。井检孔对 2 号、3 号、 4 号煤进行取样，测定了相应煤层瓦斯含量： 2 号煤 层的瓦斯含量为 4. 00 ～ 7. 17 m3 / t； 3 号煤层的瓦斯 含量为 2. 36 ～ 9. 16 m3 / t； 4 号 煤 层 的 瓦 斯 含 量 为 3. 68 ～ 11. 02 m3 / t。2 号、3 号、4 号煤层坚固性 系 数、瓦斯放散初速度和综合指标见表 2。
（ 1） 在工作面断面布置 6 个测压孔，其中 2 号、 3 号和 4 号煤层各 2 个压力孔，为了单独测定每个 煤层的瓦斯压力，3 号和 4 号煤层的瓦斯压力钻孔 封孔时要把其他煤层全部封住。2 号、3 号和 4 号煤 层前探兼测压孔布置如图 1 所示，钻孔参数见表 3。
图 1 煤层前探兼测压孔布置示意
2012 年第 12 期
中州煤炭
总第 204 期
赤峪矿井立井井筒揭煤防突方法
刘文波1，2
( 1． 中国煤炭科工集团 沈阳研究院，辽宁 抚顺 113122; 2． 煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122)
摘要： 赤峪矿井位于晋中煤炭基地西山矿区，在其主井井筒穿过 2 号煤层时，根据矿井的实际情况以及有关
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，区域预测要根 据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行［1］， 结合主井的施工进度情况，确定在距离 2 号煤层法 向距离 10 m 处停止掘进，进行 2 煤层突出危险性预 测。2 号煤层突出危险性预测方法采用单 项 指 标 法，要求对其压力、ΔP、f 进行测定，在工作面向 2 号 煤层施工钻孔、封孔测定压力，同时向 3 号和 4 号煤 层施工钻孔测定其压力； ΔP、f 是从压力测定孔中取 煤样送实验室进行测定。测定压力及取样步骤如 下。
山西省金地煤焦有限公司赤峪矿井位于晋中煤 炭基地西山矿区。矿井设计生产能力为 3. 0 Mt / a， 服务年限为 58. 3 a。
赤峪井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和 二叠系下统山西组，含可采煤层 6 层。其中山西组 含 2 号、3 号、4 号稳定可采煤层； 太原组含 6 号、8 号及 8 + 9 号可采煤层，其中 8 号、8 + 9 号煤层厚度 较大，分布稳定，具有重要工业价值，为主要可采煤 层，6 号煤层局部可采。
在井筒施工至 2 号煤层预计垂距 10 m 左右位 置，设计施工 6 个垂直向下的超前探孔兼做煤层瓦
2012 年第 12 期
刘文波： 赤峪矿井立井井筒揭煤防突方法
总第 204 期
斯压力孔，以准确探明井筒工作面与 2 号、3 号和 4 号煤层的相对位置，掌握煤层赋存条件、地质构造等 基本情况。 2. 2 煤层突出危险性参数测定
表 1 赤峪矿井井筒煤层赋存情况
煤层 煤层 是否编制 埋深 / 情况 厚度 /m 防突措施 m
煤线 1 煤线 2 煤线 3 煤线 4 1 号上 1号
无 无 无 无 0. 45 0. 35
否
无
否
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
无
否
无
否
无
是 627. 91
是 639. 31
煤层 情况
2号 3号 4号 6 号上 6号
煤层 是否编制 埋深 / 厚度 /m 防突措施 m
就达 0. 5 MPa，3 d 后全部达到 4 MPa（ 表的最大量 程） 。
由表 2 可知，赤峪矿井井筒揭露 2 号、3 号和 4 号煤层时应按煤与瓦斯突出煤层对待。
2 安全技术措施
立井井筒揭煤是矿井建井初期瓦斯防治工作中 极为重要的一个环节。本次揭煤是赤峪矿井首次接 触煤层，煤层的瓦斯压力、含量均处于原始状态，揭 煤难度较大。由于 2 号、3 号和 4 号煤层层间距较 小，依据《防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 规 定 》，立 井 揭 煤 要 实 施区域综合防突措施和局部综合防突措施。综合防 突措施要求揭煤工作面距离煤层的最小法向距离为 10 m 时进行前探，7 m（ 在构造破坏带应适当加大距 离） 以前实施综合防突措施［1］，赤峪矿井 2 号、3 号 和 4 号煤层的层间距不满足要求。因此，3 层煤的 前探和预测需合到一起进行。 2. 1 前探钻孔设计
规程，对赤峪矿井 2 号、3 号和 4 号煤层进行了前探、区域揭煤措施和局部揭煤措施的设计，并进行了实际施
工，安全完成了揭煤任务。
关键词： 立井揭煤； 区域防突措施； 局部防突措施； 排放钻孔
中图分类号： TD713
文献标志码： B
文章编号： 1003 － 0506（ 2012） 12 － 0058 － 03
矿井采用立井—集中下山开拓方式，初期建设 5 个立井井筒，即主井、副井、中央回风井和北进风 井和北回风井，本次主要以主井揭穿 2 号煤层为例 阐述赤峪矿井井筒揭煤方法与工艺。
1 井筒施工位置煤层赋存及瓦斯参数情况
通过对井筒预想柱状图的资料进行整理，该矿 井井筒揭穿各个煤层时编制防突措施所需详细情况 见表 1。
表 3 煤层前探孔兼测压钻孔参数
孔号 煤层
1# 2 号 2# 3 号 3# 2 号
倾角 / （ °）
53 30 50
方位角 / （ °）
0 72 144
孔号
4# 5# 6#
煤层
3号 4号 4号
倾角 / （ °）
30 20 0
方位角 / （ °）
216 288
0
注： 倾角为与竖直方向夹角，方位角为与煤层倾斜方向夹角。
煤层
2号 3号 4号
表 2 井检孔煤层瓦斯突出参数
坚固性系数 f 0. 24 ～ 0. 29 0. 21 ～ 0. 27 0. 20 ～ 0. 28
放散初速度 ΔP 9. 54 ～ 10. 20 5. 00 ～ 10. 40 5. 54 ～ 9. 27
突出综合指标 K 32. 90 ～ 42. 50 20. 00 ～ 41. 29 19. 79 ～ 48. 35
1. 65
是 655. 21
1. 70
是 662. 46
4. 25
是 669. 66
0. 35
是 694. 41
1. 31
是 700. 30
注： 4 号煤层包括 1 层煤线。
收稿日期： 2012 － 07 － 10 作者简介： 刘 文 波 （ 1979—） ，男，黑 龙 江 哈 尔 滨 人，工 程 师，硕 士， 2009 年毕业于煤炭科学研究总院，现从事瓦斯治理工作。
根据各井筒检查孔完井地质报告，井筒有关瓦 斯赋存及参数测定情况如下。井检孔对 2 号、3 号、 4 号煤进行取样，测定了相应煤层瓦斯含量： 2 号煤 层的瓦斯含量为 4. 00 ～ 7. 17 m3 / t； 3 号煤层的瓦斯 含量为 2. 36 ～ 9. 16 m3 / t； 4 号 煤 层 的 瓦 斯 含 量 为 3. 68 ～ 11. 02 m3 / t。2 号、3 号、4 号煤层坚固性 系 数、瓦斯放散初速度和综合指标见表 2。
（ 1） 在工作面断面布置 6 个测压孔，其中 2 号、 3 号和 4 号煤层各 2 个压力孔，为了单独测定每个 煤层的瓦斯压力，3 号和 4 号煤层的瓦斯压力钻孔 封孔时要把其他煤层全部封住。2 号、3 号和 4 号煤 层前探兼测压孔布置如图 1 所示，钻孔参数见表 3。
图 1 煤层前探兼测压孔布置示意
2012 年第 12 期
中州煤炭
总第 204 期
赤峪矿井立井井筒揭煤防突方法
刘文波1，2
( 1． 中国煤炭科工集团 沈阳研究院，辽宁 抚顺 113122; 2． 煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122)
摘要： 赤峪矿井位于晋中煤炭基地西山矿区，在其主井井筒穿过 2 号煤层时，根据矿井的实际情况以及有关
根据《防治煤与瓦斯突出规定》，区域预测要根 据煤层瓦斯参数结合瓦斯地质分析的方法进行［1］， 结合主井的施工进度情况，确定在距离 2 号煤层法 向距离 10 m 处停止掘进，进行 2 煤层突出危险性预 测。2 号煤层突出危险性预测方法采用单 项 指 标 法，要求对其压力、ΔP、f 进行测定，在工作面向 2 号 煤层施工钻孔、封孔测定压力，同时向 3 号和 4 号煤 层施工钻孔测定其压力； ΔP、f 是从压力测定孔中取 煤样送实验室进行测定。测定压力及取样步骤如 下。
山西省金地煤焦有限公司赤峪矿井位于晋中煤 炭基地西山矿区。矿井设计生产能力为 3. 0 Mt / a， 服务年限为 58. 3 a。
赤峪井田主要含煤地层为石炭系上统太原组和 二叠系下统山西组，含可采煤层 6 层。其中山西组 含 2 号、3 号、4 号稳定可采煤层； 太原组含 6 号、8 号及 8 + 9 号可采煤层，其中 8 号、8 + 9 号煤层厚度 较大，分布稳定，具有重要工业价值，为主要可采煤 层，6 号煤层局部可采。
在井筒施工至 2 号煤层预计垂距 10 m 左右位 置，设计施工 6 个垂直向下的超前探孔兼做煤层瓦
2012 年第 12 期
刘文波： 赤峪矿井立井井筒揭煤防突方法
总第 204 期
斯压力孔，以准确探明井筒工作面与 2 号、3 号和 4 号煤层的相对位置，掌握煤层赋存条件、地质构造等 基本情况。 2. 2 煤层突出危险性参数测定
表 1 赤峪矿井井筒煤层赋存情况
煤层 煤层 是否编制 埋深 / 情况 厚度 /m 防突措施 m
煤线 1 煤线 2 煤线 3 煤线 4 1 号上 1号
无 无 无 无 0. 45 0. 35
否
无
否
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
无
否
无
否
无
是 627. 91
是 639. 31
煤层 情况
2号 3号 4号 6 号上 6号
煤层 是否编制 埋深 / 厚度 /m 防突措施 m
就达 0. 5 MPa，3 d 后全部达到 4 MPa（ 表的最大量 程） 。
由表 2 可知，赤峪矿井井筒揭露 2 号、3 号和 4 号煤层时应按煤与瓦斯突出煤层对待。
2 安全技术措施
立井井筒揭煤是矿井建井初期瓦斯防治工作中 极为重要的一个环节。本次揭煤是赤峪矿井首次接 触煤层，煤层的瓦斯压力、含量均处于原始状态，揭 煤难度较大。由于 2 号、3 号和 4 号煤层层间距较 小，依据《防 治 煤 与 瓦 斯 突 出 规 定 》，立 井 揭 煤 要 实 施区域综合防突措施和局部综合防突措施。综合防 突措施要求揭煤工作面距离煤层的最小法向距离为 10 m 时进行前探，7 m（ 在构造破坏带应适当加大距 离） 以前实施综合防突措施［1］，赤峪矿井 2 号、3 号 和 4 号煤层的层间距不满足要求。因此，3 层煤的 前探和预测需合到一起进行。 2. 1 前探钻孔设计
规程，对赤峪矿井 2 号、3 号和 4 号煤层进行了前探、区域揭煤措施和局部揭煤措施的设计，并进行了实际施
工，安全完成了揭煤任务。
关键词： 立井揭煤； 区域防突措施； 局部防突措施； 排放钻孔
中图分类号： TD713
文献标志码： B
文章编号： 1003 － 0506（ 2012） 12 － 0058 － 03
矿井采用立井—集中下山开拓方式，初期建设 5 个立井井筒，即主井、副井、中央回风井和北进风 井和北回风井，本次主要以主井揭穿 2 号煤层为例 阐述赤峪矿井井筒揭煤方法与工艺。
1 井筒施工位置煤层赋存及瓦斯参数情况
通过对井筒预想柱状图的资料进行整理，该矿 井井筒揭穿各个煤层时编制防突措施所需详细情况 见表 1。
表 3 煤层前探孔兼测压钻孔参数
孔号 煤层
1# 2 号 2# 3 号 3# 2 号
倾角 / （ °）
53 30 50
方位角 / （ °）
0 72 144
孔号
4# 5# 6#
煤层
3号 4号 4号
倾角 / （ °）
30 20 0
方位角 / （ °）
216 288
0
注： 倾角为与竖直方向夹角，方位角为与煤层倾斜方向夹角。
煤层
2号 3号 4号
表 2 井检孔煤层瓦斯突出参数
坚固性系数 f 0. 24 ～ 0. 29 0. 21 ～ 0. 27 0. 20 ～ 0. 28
放散初速度 ΔP 9. 54 ～ 10. 20 5. 00 ～ 10. 40 5. 54 ～ 9. 27
突出综合指标 K 32. 90 ～ 42. 50 20. 00 ～ 41. 29 19. 79 ～ 48. 35
1. 65
是 655. 21
1. 70
是 662. 46
4. 25
是 669. 66
0. 35
是 694. 41
1. 31
是 700. 30
注： 4 号煤层包括 1 层煤线。
收稿日期： 2012 － 07 － 10 作者简介： 刘 文 波 （ 1979—） ，男，黑 龙 江 哈 尔 滨 人，工 程 师，硕 士， 2009 年毕业于煤炭科学研究总院，现从事瓦斯治理工作。