从事故案例看瓦斯抽采的意义(九里山煤矿)

矿井采用立井多水平上下山开拓方式，中央并列与对角 混合抽出式通风，矿井有5个井筒，主井、副井、西进风井， 东回风井、南回风井。采煤方法为倾斜分层走向长壁全部垮 落法。井现有14、15、16三个生产采区。
矿井为瓦斯突出矿井，绝对瓦斯涌出量48.57m3/min，相 对瓦斯涌出量24.17m3/t，原始瓦斯含量15.15～33.19m3/t， 瓦斯压力0.76～2.08 MPa，煤尘爆炸指数11.04%，无爆炸性， 煤层无自燃发火倾向。
-239.6
一
一
8 1 9 2 10 3 11
12
13
14
15
11
12 4
5
6 14 13
15
1
8
9
10 3
2
7
六
12°15'
六 -252.7 回
-257.8
皮 -259.8 T-272.6
T-2726.2.4T-276.22.1 31
11
补1补1 2 5
10
5.4 15
6 20
25
20
1
1 10
7 8 49 5 10
补15
X40 S40
5
4 17
5
5
带 10
15
风
5.0
-267.7 -278.8
X35 S35
X30 S30
补 X25 X24
S25
10 15
-280
18
6
19
7
20
112
11 2136 9 2
20
62t
0.79万m3
-288.6
2009.03.27 25
突
30 -290.9
下 35
2
2 90
945.7
3
10 5
98 1343 72
3 4
61
100 105
186781902102345
2
15
14
4
5
16
16 130
135
125
补115
16105.3 115 7
17
4
20
8 19
9
27
26
15
4
25
25
14
3
1
24 140
18 20
2
3
30
28
29
4 18
17
6
5
16
634 11
14
9 205 10 6
13
5
补5
6
14
2补6
1
2
3 4
6
15
7
57 8
9
15 16 8
7 17
16
10
9
8
18
17
-270
16 7 8
49 5 10
补15
9
18
1
5
13
1
14 2 15 3 16
4 17
5
18
-280
6
10
19
7
15
20
112
11
2136 9 2
1 12
8
22 10
13 3 4
23153211124124
据实测，该区瓦斯压力1.74MPa，瓦斯含量20.34m3/t， 瓦斯放散初速度为28。突出地点二1煤层受到了严重的挤压、 揉搓破坏，煤层层理紊乱，16031回风巷通尺153~230m煤层 厚度从2.8~6.2m，软分层厚度达到0.7m，为IV~Ⅴ类破坏煤 体，颜色黯淡，煤的坚固性系数为0.17～0.19，硬度极低。
通尺：216m
通尺：230m
方向34°
通尺：8. 5m
通尺：26m
通尺：44m
通尺：58m
通尺：74m
通尺：90m
通尺：107m
通尺：121m
通尺：136m
通尺：153m
通尺：163m
通尺：180m
通尺：195m
通尺：216m
通尺：230m
倾向N125°E，倾角 12°
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 7m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光，层理较清晰
上帮钻场
下帮钻场
16031 回 风 巷
16031回风巷3号抽采钻场局部防突措施排放钻孔布置图
2、事故概况
2004年10月27日0时36分，安全监控系统16031回风 巷瓦斯传感器报警，T2里达到99.25%，T2外达到99.25%， T回达到69.05%，随后16采区回风、西翼总回风、16辅助 回风上下段、16051底抽巷、16041备采面等多处瓦斯传感 器报警，调度室初步判断16031回风巷发生了煤与瓦斯突 出事故，并造成16采区大部分区域风流逆转现象。
10.21m3/t
10.16m3/t
10.53m3/t
-270
2 9.11m3/t
5.26m3/t
9.62m3/t
-280
9.85m3/t
5
10.05m3/t
下2T-292.3
9.88m3/t
5.1 4.2
下6T-290.2
2
11.52m3/t
下4T-291.6
下5T-291
8.69m3/t
5.3
43.7
10.89m3/t
4.9
11.59m3/t
2 10.54m3/t
4
4 9.98m3/-t290
9.33m3/t
5.8
3.3
16031 3.3
下风道 10.65m3/t
-300
残余瓦斯含量测点布置图
5 6 13 14 15 1 2 3 4 1617 7 8 9 10 11 12 18 19 20 31 32 33 34 35 36222324252627282930 21 37 38 39 40 51 52 53 54 55 41424344454647484950 56 57 58 59 60
314 4
15
8
7
5
46
5
16 3
2 1
6
13
5
补5
14
17 7
12 4 18 81319 9
14
6
15
205 10 7
6 12
补6
1
6
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ15
7
2
2
3 4
6
57
8
9
16 8
17
T-271.9 5.3 5.6
2.8
12
6
1234819510
16
10
8
17
9
18
1
9 18
13 1 14
X45 S45
1
7
2 15 3 16
2 11
10
3
16
16031上风T-2道71.3 -270 112213 314
415 5
16 6 17
7 18
2 8
17 19
9
8
202 10 39
135 1
41410 2 11
15
21 11 22 3 16 4 17
5 18
1 10
9
6
19 7 20 8 12 4
21
29
221130231124 12 111 12213
2011年10月27日0时36分，焦作煤业（集团）有限责任公司 九里山矿16采区16031回风巷掘进工作面发生一起煤与瓦斯突出事 故，突出煤（岩）量为3246t，瓦斯量29.12万m3，造成18人遇难。
1、矿井概括
九里山矿是焦煤集团骨干矿井之一，设计生产能力90万吨 /年，核定生产能力100万吨/年。主采二1煤层，煤厚在0～ 12.93ｍ之间，平均5.13m，煤层倾角11～18°。
16031回风巷2#钻场、进风巷4#、5#钻场的上帮钻场为 该区域进行区域消突的83个钻孔中，有25个钻孔在事故点附 近出现不出渣、顶钻、煤软、瓦斯大等异常情况，表明该区 域煤与瓦斯突出危险性比较严重。
坡度
方向
观测日期 观测距离 测点
地 质 素 描 图
横及 断柱 面状
产状
地质及水文 地质描述
坡度
方向
倾向N125°E，倾角 13°
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 1、0. 3m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石
2、0. 7m厚软煤，黑色成粉末状
2、0. 6m厚软煤，黑色成粉末状
2、0. 6m厚软煤，黑色成粉末状
3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光,层理较乱。
3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光,层理较乱。
3、2. 2m厚中硬煤，黑色无光,层理紊乱。
倾向N125°E，倾角 12°
倾向N125°E，倾角 11°
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 7m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光,层理紊乱。
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 7m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光，层理较清晰
倾向N125°E，倾角 12°
倾向N125°E，倾角 12°
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 6m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 1m厚中硬煤，黑色无光
3、事故原因
（1）具备激发突出的能量 该区域突出点区域标高-267m，埋藏深度达 364m，距马坊泉断层垂直距离90m左右。 自重应力9.8MPa，水平应力25.4MPa,再加上 马坊泉断层带形成的构造应力，具备激发突出的能 量。
突出点距马坊泉断层垂直距离90m左右
3、事故原因
（2）瓦斯地质条件复杂、煤体松软、突出危险 性严重
5
2 90
11
10 5
2
下6T-290.2 4 9 8
1343
72
3 4
14 5
补115
下5T-291 3
61 100 105
16105.3 115
7
16
417
15
945.7
186781902102345
8
9 25
1
16 130
135
125
20 -290
19
27
26
15
4
25
14
3
5 24 140 18
27日零点班接班后不到40分钟就发生了煤与瓦 斯突出。
3、事故原因
在具有突出危险性的16031回风巷掘进工作面，尽管已 经按照《防治煤与瓦斯突出规定》，实施了区域和局部综合防 突措施；但受该区域特殊、复杂地质条件的影响，尤其是马坊 泉断层带的影响，煤层结构、地应力发生异常变化，采动引起 的集中应力区范围的变化，区域综合防突措施还没有完全消除 突出危险；16031回风巷3号上帮抽采钻场掘进工作面前方煤 岩体受多种应力叠加作用，积聚的能量超过了其抵抗极限，导 致发生了特大型煤与瓦斯突出。
上帮钻场
下帮钻场
16031 回 风 巷
3、事故原因
10月26日零点班安排人员施工上帮钻场排放孔， 当班共施工40个，孔深15m；八点班在上帮钻场进行 局部措施效果检验合格后，当班从通尺230m处开口 向上掘进，进尺0.7m；四点班掘进一排，进尺0.7m， 清理钻场浮煤支护一棚。
20
2
3
30
29
28
4 18
17
6
5
16
23
634 11
71 8 2
8
33 10
22
4
9 21 32
31 8
19
20
7
13
10 2
16031上风道
T-272.1 3
T-271.9 5.3 5.6
6.2
1
T-271.3 2.8 9.54m3/t
9.89m3/t 10.23m3/t
9.38m3/t 2
-287.6
风口T-299.7
19
2 12 1
11
8 18
7
6 17
16
15 5
4
14
3
13
15 16
17
9 9
5
6 7
19 10 3
10
-310
断层防水保护煤柱边界
16031工作面区域措施实钻图
马坊泉断层
14-18
89.20 -292.78 8.10
200~260m
16031
回 风 巷 掘 进 抽 采 钻 孔 布 置 图
后经核实，在16031回风巷掘进工作面3号上帮钻场发 生了煤与瓦斯突出事故，有18名矿工遇难。。
1 6 0 3 1 上 风 道 突 出 煤 堆 积 素 描 图
16031上风道突出煤堆积素描图
5 6 13 14 15 1 2 3 4 1617 7 8 9 10 11 12 18 19 20 31 32 33 34 35 36 2223242526272829 30 21 37 38 39 40 51 52 53 54 55 41 4243444546474849 50 56 57 58 59 60
8 1 9 2 10 3 11
12
13
14
15
-260 11
12 4
5
6 13
14
15
1
8
9
10 3
2
7
1 10
10
2 113
1 10
9
2 6
19 7 20 8 12 4
21
29
221130231124 12 111 12213
314 4
15
8
7 5 46
5 16 3 2 1
6
17 7
12 4 18 81319
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 6m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 2m厚中硬煤，黑色无光
1、0. 3m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 7m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 0m厚中硬煤，黑色无光
1、0. 2m厚伪顶，炭质泥岩，黑色较软，含植物化石 2、0. 6m厚软煤，黑色成粉末状 3、2. 2m厚中硬煤，黑色无光
40
45
下
-275.7
-279.2 -289.1
6.1
X5 S5
5
X10 S10
10
X20 S20
X15 S15
X1 S1
10 5 9 4
8
下2T-292.3 6273
70
75
805.1
4.2
1 12 11
8
5
22 10
13 3 4
23153211124124
23
5
2
下4T-291.6 下下5T6-T2-92190.2 -290 4.9
71 8 2
8
33 10
22
4
9 21 32
31 8
19
20
7
13
10
50
下1T-293.6
40
45 5.8
50
535.3
60 21
36.53
10
30 355.9
55
25
-298.2 11
5.1
20
山
20
16031下风道 5
17 104 9
238
30 35
2
山
9
10
45
40
-300
-303.6 -279.0
观测日期 观测距离 测点
地 质 素 描 图
横及 断柱 面状
产状
地质及水文 地质描述
方向35°
通尺起点
通尺：8. 5m
煤下山
通尺：26m
通尺：44m
通尺：58m
通尺：74m
16031上风道素描图
通尺：90m
通尺：107m
横贯
通尺：121m
通尺：136m
通尺：153m
通尺：163m
通尺：180m
通尺：195m