新密市超化煤矿有限责任公司大磨岭煤矿
二3煤层煤与瓦斯突出危险性评估
报告书
河南理工大学
二〇一一年十一月二十六日
目 录
前 言 ................................................................................................................................ 1 1 矿井概况 ........................................................................................................................ 1 1.1 位置与交通 ............................................................................................................. 1 1.2地形与河流 .............................................................................................................. 1 1.3 煤系地层 ................................................................................................................. 2 1.4 地质构造 ................................................................................................................. 6 1.4.1褶曲构造 ............................................................................................................ 7 1.4.2断裂构造 ............................................................................................................ 7 1.5 矿井水文地质特征 ................................................................................................. 8 1.5.1 含水层 ............................................................................................................... 8 1.5.2 断层控水性 ....................................................................................................... 9 1.5.3 水文地质类型 ................................................................................................. 10 1.6矿井开拓及采区巷道布置 .................................................................................... 10 1.7可采煤层与煤质特征 ............................................................................................ 10 1.7.1可采煤层 .......................................................................................................... 10 1.7.2 煤质特征 ......................................................................................................... 13 1.8煤尘爆炸危险性和煤自燃倾向性 ........................................................................ 21 1.9矿井通风与瓦斯 .................................................................................................... 21 1.9.1通风方式及通风系统的选择 .......................................................................... 21 1.9.2风井数目、位置及服务范围 .......................................................................... 21 1.9.3矿井风量 .......................................................................................................... 22 1.9.4瓦斯涌出量预测 .............................................................................................. 22 1.9.5煤与瓦斯突出危险性情况 .............................................................................. 23 2 二3煤层瓦斯基础参数测定与分析 ........................................................................... 24 2.1取样钻孔（测压孔）布置 .................................................................................... 24 2.2直接法测定煤层瓦斯压力 .................................................................................... 26 2.2.1测定原理 .......................................................................................................... 26 2.2.2测定步骤 .......................................................................................................... 27
2.2.3测定结果 .......................................................................................................... 29 2.3瓦斯含量测定 ........................................................................................................ 30 2.3.1直接法测定原理 .............................................................................................. 30 2.3.2直接法测定步骤 .............................................................................................. 31 2.3.3直接法测定瓦斯含量结果 .............................................................................. 32 2.4煤层工业分析 ........................................................................................................ 35 2.5煤的坚固性系数（F）测定 .................................................................................. 35 2.5.1测定原理 .......................................................................................................... 37 2.5.2测定步骤 .......................................................................................................... 38 2.5.3测定结果 .......................................................................................................... 40 2.6煤的瓦斯放散初速度（△P）测定 ....................................................................... 40 2.6.1测定原理 .......................................................................................................... 40 2.6.2测定步骤 .......................................................................................................... 41 2.6.3测定结果 .......................................................................................................... 42 2.7吸附常数A和B值的测定 .................................................................................... 43 2.8煤的孔隙率 ............................................................................................................ 44 2.9二3煤层破坏类型 ................................................................................................. 44 2.10瓦斯基础参数测定结果 ...................................................................................... 45 2.11煤层瓦斯基本参数测定结果分析 ...................................................................... 45 3地勘瓦斯资料及周边矿井突出情况 ........................................................................... 48 4评估结论 ....................................................................................................................... 51
前 言
瓦斯事故是煤矿的重大灾害和安全隐患之一。对于突出矿井而言，巷道误揭突出煤层具有较大的突出危险性，曾多次发生煤与瓦斯突出事故，对现场作业人员构成极大的威胁。新密市超化煤矿有限责任公司大磨岭煤矿为一在建矿井。矿井于2008年5月1日开工建设，截止到目前，主、副、风井全部贯通，井底车场部分硐室施工完毕，轨道大巷、回风大巷已开始掘进50多米。由于在主、副、风井三井筒施工中超前探二3煤层时，发现煤层缺失，实际揭煤时仅发现部分夹矸和0.25m后极薄煤层，未能获得相关二3煤层赋存情况和瓦斯基础资料。根据矿井初步设计-453水平胶带巷、轨道巷、回风大巷三条巷道均布置在二1煤层顶板砂岩中，由于该区为一向斜构造，其三条巷道均将揭穿二3煤层，鉴于目前矿井不具备煤与瓦斯突出危险性鉴定的条件，二3煤层的瓦斯地质资料掌握较少，更缺乏实测资料，为了保证在今后采掘过程中避免误揭煤层，做到安全可靠和有预见性，需要对二3煤层的瓦斯基本情况有一个准确的把握。根据《煤矿安全规程》第176条规定：“新建矿井的煤层突出危险性应当根据地质勘探部门提供的基础资料进行煤层突出危险性评估……”。根据《防治煤与瓦斯突出规定》第九条：新建矿井在可行性研究阶段，应当对矿井内采掘工程可能揭露的所有平均厚度在0.3m以上的煤层进行突出危险性评估。评估结果作为矿井立项、初步设计和指导建井期间揭煤作业的依据”。为此，大磨岭煤矿应当尽快对二3煤层突出危险性进行科学评估。
本研究将根据《大磨岭煤矿井田地质勘探报告》结合临近矿井二3煤层瓦斯相关情况，并通过井下实测结果对大磨岭煤矿建井期间采掘工程可能揭露的平均厚度在0.3m以上的二3煤层突出危险性进行评估，从而为
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