煤与瓦斯突出危险性评估报告.doc

1、六盘水市钟山区大河镇 XX 煤矿XX 煤层煤与瓦斯突出危险性评估报告书XXXXXXX 有限公司二一四年二月目 录前 言 1第一章 矿井概况 1第一节 地理概况 .1第二节 地质构造、煤层及煤质 .2第三节 水文地质条件 .10第四节 其他开采技术条件 .12第二章 瓦斯地质规律预测 14第一节 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响 .14第二节 顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响 .14第三节 煤层埋深对瓦斯赋存的影响 .14第四节 瓦斯含量分布及预测 .15第三章 XX 煤层瓦斯基础参数测定与分析 18第一节 钻孔布置 .18第二节 瓦斯含量测定 .19第三节 煤层破坏类型 .22第四节 瓦斯压力 .2

2、3第五节 煤层瓦斯基本参数测定结果分析 .24第四章 防治煤与瓦斯突出对策措施及建议 26第一节 开拓开采防范措施 26第二节 通风防范措施 27第三节 防治瓦斯防范措施 27第五章 评估结论 30附件：1、委托书2、2012 年瓦斯等级鉴定批复文件3、瓦斯含量测定记录表附图：1、采掘工程平面图2、XX 煤层瓦斯含量检验钻孔布置成果图1前 言XX 煤矿位于六盘水市钟山区大河镇，设计规模 15 万吨/ 年，于2011 年取得安全生产许可证。目前，矿已基本完成井田内 C605、C409 等煤层的回采。正布置114076 工作面，鉴于 114076 工作面由于周边煤层已部分开采或揭露，已不具备煤与瓦

3、斯突出危险性鉴定的条件。但是，为提前掌握 114076 工作面所处煤层 XX 的突出危险性，应煤矿委托，由 XXXXXXX 有限公司组织有关工程技术人员对 XX 煤矿 XX 煤层煤与瓦斯突出危险性进行评估，特编制本报告。1第一章 矿井概况第一节 地理概况一、矿井所在地理位置及交通情况矿区位于六盘水市钟山区大河镇，地理坐标为：东经 10449281044945，北纬 264007264232。有汪水公路从矿区外南侧约 150m 处经过，距裕民火车站 4 公里，交通十分方便。详见图111。XX 煤矿图 111 XX 煤矿交通位置图二、地形地貌矿区地形呈近东西走向排列，矿区属侵蚀剥蚀地貌，其地貌景观

4、受地层岩性和地质构造控制比较明显，地势北低南高，海拨高程2372.81652m，相对高差 720.8m，属高原山地地貌。2三、水系及主要河流乌江上游以乃河从矿井外北侧最近处约 8m 处通过，河流标高1653m，矿山开采最低标高为 1400m，河流标高高于煤层最低开采标高253m。矿区内无大型河流及水库等大的水体，但井田内有季节性小溪沟，降雨时，水沿山坡流向小溪沟，通过小溪沟排入以乃河。溪沟水流量变化幅度大，流量变化受大气降雨的控制。四、气象矿区气候属北亚温带高原气候，每年 67 月为雨季，降雨量约占全年降雨量的 60%，59 月天气较热(月平均气温 22.826)，11 月中旬开始降雪，至次年

5、 4 月为霜冻期，最低气温在零下 10以下。五、地震根据中国地震力参数区划图 （GB183062001）, 地震力峰值加速度为 0.5g，频率周期 0.35s，属区域地壳稳定区，未发现新构造活动现象，区域稳定性好。按照建筑抗震设计规范 （GB500112001） ，区内地震烈度为 VI 度。六、环境状况区内山峦起伏，少有平地。区内及其附近居民多为汉族，杂居彝族、苗族。居民多从事农业生产，农作物以玉米、马铃薯为主，另种植有少量水稻、小麦，粮食基本能自给。除此居民尚从事以鸡、猪、牛、马为主导的养殖业。第二节 地质构造、煤层及煤质3一、地层矿区出露地层有上二叠统峨嵋山玄武岩组（P 3）、上二叠统宣威

6、组（P 2xn）、下三叠统飞仙关组（T 1f）、下三叠统永宁镇组（T 1yn）及第四系（Q）。现按地层由老至新的层序描述如下：上二叠统峨嵋山玄武岩组（P 3）：黑色或绿色具杏仁状构造的晶质玄武岩，致密坚硬，节理发育，中间夹有紫色、黄色或白灰色的凝灰岩，偶夹有含植物化石的黑色泥岩、炭质页岩和煤线。顶部为紫红色或黄白色层状凝灰岩，颗粒极细，成分不易辩认。本组厚 220-260m。该地层分布在矿区外的南部地带。上二叠统宣威组（P 2xn）：本组为主要的含煤地层，总厚度 200-260m，平均 240m。按岩性、聚煤情况和动植物化石的分布，可分为下、中、上三段。分布在矿区南部。下段（P 2xn1）：

7、平均厚度 110m。多为不厚的砂岩、砂质泥岩、粘土岩组成。近底部夹有 6-23m 厚的二次喷发玄武岩。本组只有一层可采煤层（C101b）。产植物化石多而完整，主要有大羽羊齿。中段（P 2xn2）： 平均厚度 50m。主要由灰色粘土质砂岩、深灰色泥岩和富含鲕状菱铁质结核的粘土岩组成。含煤 6-8 层，可采和局部可采煤层 2 层，煤层编号为 XX、C409 。砂岩中产植物化石，主要有大羽羊齿。上段（P 2xn3）： 平均厚度 80m。主要由黑灰色钙质粉砂岩、泥岩、灰色细砂岩和褐灰色粘土岩组成。这些岩石作有规律更迭，粒度韵律十分明显，在泥岩和粉砂岩中夹有薄层泥灰岩，生物碎屑灰岩等。含煤十4余层，可采

8、煤层及局部可采煤层 4 层，煤层编号分别为C504、 C601、C603、C605，煤层顶板产大量动物化石，主要为腕足类、菊石等，在薄层泥灰岩和生物碎屑灰岩中产莛科化石，砂岩中还产植物化石。三叠系下统飞仙关组（T 1f）： 本组以细砂岩、粉砂岩为主。总厚度 440-550m。一般可分为三段，其下段为灰绿色、紫色细粉砂岩和砂岩组成，最底部（C605 煤层顶板）为浅灰色和蓝灰色薄层灰岩、泥灰岩及泥质粉砂岩组成，俗称卡以头层。中部为紫色、紫灰色夹黄绿色中厚层状的细砂岩、粉砂岩及泥岩组成，以细砂岩为主。上部为紫色、暗灰色紫色细砂岩、粉砂岩组成，以强细砂为主，常夹透镜状灰岩。分布在矿区中部及北部。下三叠

9、统永宁镇组（T 1yn）：厚层、中厚层状灰岩与砂岩泥岩呈不等厚互层。总厚 160-290m。本组是煤系顶部的主要含水层。分布在矿区外北部。第四系（Q）：浮土、粘土、砂质粘土，表层为腐植层，厚 015m。分布在平缓及低洼地带。二、构造本矿井位于大河边向斜中部，汪家寨井田南部边缘。矿区内构造简单，无影响开采的断层。地层走向东西，倾向北，倾角 37-40 度，平均38 度。三、煤层地质特征上二叠统宣威组（P 2xn），是以陆相和海陆交互相为主的含煤建造，5沉积的物质主要由碎屑岩及煤组成，平均厚为 240m，含煤 28-29 层，矿区内含可采或局部可采煤层 7 层，即 C605 、C603 、C601

10、、C504、C409、XX、C101b，现将各可采或局部可采煤层地质特征自上而下叙述如下：1、C605 煤层：上距下三叠统飞仙关组 2025m ,22m 左右，煤层厚 0.89-1.44m,平均 1.17m，顶板岩性为浅灰色、兰灰色生物碎屑灰岩，致密坚硬，底板多为粘土岩或泥岩。黑色,以暗淡型和半暗型为主，夹少量半亮型，条痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性较坚硬，内生裂隙发育；阶梯状或绫角状断口、条带状结构，由暗煤、亮煤、少量丝炭及镜煤组成。煤层上部含两层0.02-0.03 米厚的黑褐色高岑岩夹矸，下部常含两层断续分布的黄铁矿凸镜体。属较稳定煤层。2、C603 煤层：上距 C605 煤层 10

11、15m，平均 12m，煤层厚 1.07-1.07m,平均 1.07m，顶板岩性为灰深灰色泥岩，底板岩性为黑色粘土岩。黑色,以暗淡型和半暗型为主，夹少量半亮型，条痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性较坚硬，裂隙发育；断口参差不齐。条状、片状结构，由暗煤、亮煤、少量丝炭及镜煤组成。煤层上部含两层 0.02-0.03米厚的黑褐色高岑岩夹矸，下部常含两层断续分布的黄铁矿凸镜体。属较稳定煤层。3、C601 煤层：上距 C603 煤层 2025m，平均 23m，煤层厚 1.12-2.36m,平均 1.74m，顶板岩性为灰黑色泥岩及粉砂岩，底板岩性为黑色6粘土岩。黑色,以暗淡型和半暗型为主，夹少量半亮型，条

12、痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性较坚硬，内生裂隙发育；阶梯状或绫角状断口、条带状结构，由暗煤、亮煤、少量丝炭及镜煤组成。煤层上部含两层0.02-0.03m 厚的黑褐色高岑岩夹矸，下部常含 1-2 层断续分布的黄铁矿结核，煤层有时分叉，其间夹矸由粘土岩逐渐变为粉砂岩以致变为细砂岩或中粗粒砂岩。属较稳定煤层。4、C504 煤层：上距 C601 煤层 510m，平均 7m，煤层厚 0.79-1.45m,平均 1.12m，顶板岩性为灰黑色泥岩及粉砂岩，底板岩性为灰色粘土岩。黑色,以暗淡型和半暗型为主，夹少量半亮型，条痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性较坚硬，内生裂隙发育；阶梯状或绫角状断口、条状

13、、片状、层状结构，由暗煤为主；次为亮煤，少量镜煤，煤层中部含一层厚 0.2-0.25m 的高灰分劣质，下部为一层厚 0.03-0.25m 的粘土岩夹矸或软煤，上部普通含有少量黄铁矿小凸镜体及颗粒。本范围内较薄最大 1.45m，最小 0.79m，平均 1.12m，属不稳定煤层。5、C409 煤层：上距 C504 煤层 4550m，平均 47m，煤层厚 8.31-10.90m,平均 9.29m，顶板岩性为深灰色泥岩，含似层状菱铁矿质结核；底板岩性为灰色粘土岩。黑色，暗淡型夹部分半量型，少量暗淡型。条痕黑褐色，油脂光泽-弱玻璃光泽，岩性软松-坚硬。内生裂隙不甚发育- 较发育，断口不平坦-参差不齐。粒

14、状及条带状、厚层状结构。以暗煤、亮煤为主、少量镜煤，7下部含丝炭较多。顶部含有较多黄铁矿小凸镜体及颗粒，底部含两层棕色高岑岩夹矸，厚 0.030.04m。其中第二层粘土岩夹矸距煤层顶板1.802.40m，往往是煤层分叉位置，分叉后间距可达 1020m ，其间岩性由粘土岩变化到细砂岩或中粒砂岩，而且这种变化在 100200m 之间发生。属较稳定煤层。6、XX 煤层：上距 C409 煤层 36m，平均 4m，煤层厚2.343.36m,平均 2.84m，顶板岩性为黄绿色砂质页岩、粉砂岩；底板岩性为灰色粘土岩。黑色,半暗型，部分暗淡型。条痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性坚硬。内生裂隙发育，菱角状断

15、口，条带及片状、薄层状结构。以暗煤、亮煤为主、少量丝炭及镜煤组成。煤层常夹 1-2 层粘土岩矸。煤层往往有分叉、变薄及尖灭现象。属较稳定煤层。7、C101b 煤层：上距 XX 煤层 3447m，平均 42m，煤层厚 0.99m,顶板岩性为泥岩，底板岩性为粘土岩。黑色,半暗型，部分暗淡型。条痕黑褐色，光泽暗淡或弱玻璃光泽，岩性坚硬。内生裂隙发育，菱角状断口，条带及片状、薄层状结构。以暗煤、亮煤为主、少量丝炭及镜煤组成。煤层常夹 12 层粘土岩矸。煤层往往有分叉、变薄及尖灭现象。属不稳定煤层。以上各煤层特征详见下表。8可采煤层特征表 煤层厚度(m) 层间距（m） 顶底板岩性顺序区域组煤层名称 最小

16、 最大 平均 最大最小平均煤层夹矸（m）稳定性 可采程度 煤种顶板 底板飞仙关组 2025221 C605 0.89 1.44 1.1710150.040.08 较稳定 可采 QM 灰岩 粘土岩 泥岩122 C603b 1.07 1.07 1.07 2025 0.020.04 较稳定 可采 QM泥岩粉砂岩 粘土岩233 C601 1.12 2.36 1.74 510 0.020.08 较稳定 可采 QM泥岩粉砂岩页岩粘土岩74宣威组上段C504 0.79 1.45 1.12 4550 0.030.25 不稳定 局部可采 QM 泥岩粉砂岩 粘土岩475 C409 8.31 10.90 9.29

17、36 0.200.29 较稳定 可采 QM 泥岩 粘土岩46宣威组中段XX 2.34 3.36 2.84 130140 0.100.40 较稳定 可采 QM 页岩粉砂岩 页岩粘土岩7 宣威组下段 C101b 0.99 0.99 0.99 135 0.010.08 不稳定 局部可采 QM、FM 砂岩 页岩粘土岩四、煤种、煤质及用途经样品化验分析表明:矿区内 C605 、C603 、C601、C504 、C409、XX、C101b 煤层根据中国煤炭分类国家标准（GB/T152242004），煤类均为烟煤（Y），其工业用途为用于治金、铸造工业，也可用来生产合成氨及其它化工原料。C605 煤层：灰份

18、23.55%，挥发份 41.92%，硫份 1.30%，发热量 26.2 MJ/kg，属低硫中灰高热值烟煤，多为民用煤。C603 煤层：灰份 18.5028.70%，挥发份 36.9338.47.%，含硫 2.012.14%，发热量 23.9026.20 MJ/kg，属中硫中灰高热值烟煤，可作治金、铸造工业用煤。C601 煤层：灰份 17.39%，挥发份 38.22%，含硫 1.23%，发热量 24.70MJ/kg，属低硫中灰高热值烟煤，可作治金、铸造工业用煤。C504 煤层：灰份 24.62%，挥发份 36.26%，含硫 2.15%，发热量 24.5MJ/kg，属中硫中灰高热值烟煤，可作治金、

19、铸造工业用煤。C409 煤层：灰份 13.8018.50%，挥发份 36.0142.66%，含硫0.780.82% ，发热量 30.0030.20MJ/kg，属特低硫低中灰高热值烟煤，可作治金、铸造工业用煤。XX 煤层：灰份 17.5119.47%，挥发份 34.9935.88% ，含硫0.160.19% ，发热量 27.527.8MJ/kg，属特低硫中灰高热值烟煤，可作治金、铸造工业用煤。C101b 煤层：灰份 13.23%，挥发份 34.53%，含硫 0.16%，发热量 26.7MJ/kg，属特低硫低灰高热值烟煤，可作治金、铸造工业用煤。各煤层煤质特征详见下表：10 煤质特征表化验分析成果

20、工程编号序号煤层编号样长(真厚)(m)灰份(Ad)% 挥发份 (Vdaf)%硫份(Std)%发热量(Qnet.d)MJ/kg备注1 C605 0.89 23.55 41.92 1.30 26.22 C603 1.07 28.70 36.93 2.14 23.93 C601 2.36 17.39 38.22 1.23 24.74 C504 0.79 24.62 36.26 2.15 24.55 C409 9.42 13.80 42.66 0.78 30.26 XX 2.32 17.51 34.99 0.16 27.8CK157 C101b0.99 13.23 34.53 0.16 26.78 C

21、603 1.07 26.61 38.47 2.01 26.29 C409 10.9 18.50 36.01 0.82 30.0CK16 10 XX 3.36 19.47 35.88 0.19 27.5第三节 水文地质条件一、含水层基岩裂隙含水岩组：由宣威组及飞仙关组的砂岩、灰岩、泥灰岩等组成，含浅部风化裂隙水，有泉水点出露，愈往深部含水性愈微弱。井下煤层巷道中，顶板常见淋水现象。松散岩类孔隙水：主要为第四系坡积物、残坡积物等组成，厚度一般 0-15m，透水性强，含水性中等，主要受大气降水的控制。二、隔水层主要是含煤岩组及上覆地层中的页岩和粘土岩。三、地表水乌江上游以乃河离矿井最近边界外北侧约

22、8m 处通过，地表水11 体对矿山采煤活动基本无影响。四、地下水主要为煤系地层含水，从煤系地层自身来分析，以弱裂隙承压水为主，除被第四系含水层覆盖有一定的补给关系外，与上伏或下伏较强含水层（永宁镇组灰岩）之间有厚约 500m 的飞仙关砂泥岩和厚 200 多米的峨眉山玄武岩隔开，一般情况下无水力联系，但是由于采动塌陷裂隙的影响，煤系上覆隔水层条件发生变化，其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的良好通道。更主要的是大气降水也可以通过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井，使矿井涌水量骤然上升。五、矿坑充水条件分析矿坑充水水源有 3 种，其中大气降水（地表水）、老窑积水是矿井充水的主要因素，次为地下水。

23、地表水：地表水补给来源为大气降雨，地表水通过岩土体孔隙、裂隙渗透到地下，对矿井开采有一定影响。老窑积水：矿区附近有老窑分布，由于老窑垮塌且无泄水通道，贮有大量积水，直接或间接地增大矿井涌水量，另外个别老窑井巷较深，开采年限较长，采空区较乱，老窑积水较多，矿山开采时，对老窑了解不够，探水困难，易引发井下突水事故，因此老窑积水对矿区威胁较大地下水：地下水是矿坑的直接充水水源。当矿山主井揭露或通过含水层时，地下水就会立即涌入矿坑。同时由于采动塌陷裂隙的12 影响，煤系上覆隔水层条件发生变化，其采动塌陷裂隙成为上覆含水层中地下水溃入矿井的良好通道。更主要的是大气降水也可以通过地表的采动塌陷裂隙渗入矿井

24、，使矿井涌水量骤然上升。根据以上情况分析，该矿区水文地质条件中等。六、矿坑涌水量调查根据本矿及矿山周边矿井涌水量的调查，矿井坑道涌水量一般为 310m3/h。七、矿坑涌水量预测根据对矿井充水条件的分析，矿井充水主要因素为大气降水通过采动塌陷裂隙渗入矿井。并考虑小煤窑在浅部充分开采的因素，参考矿井原初步设计正常涌水量 19m3/h，同时根据汪家寨煤矿多年来实测正常涌水量为最大正常涌水量的三分之一，故预测本矿涌水量如下：最小涌水量为最：3m 3/h最大涌水量为最：57m 3/h正常涌水量为最：19m 3/h第四节 其他开采技术条件一、瓦斯等级根据贵州省能源局文件黔能源煤炭2012484 号（关于六

25、盘水市能源局关于上报我市六枝、水城、钟山 2012 年度地方煤矿瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告的批复） ，钟山区 XX 煤矿 2012年度矿井瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井。13 二、煤与瓦斯突出危险性2010 年 6 月由中国矿业大学开采与安全教育部重点实验室提交了贵州六盘水钟山区大河镇 XX 煤矿 C605 煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告 ，鉴定结论为：XX 煤矿开采标高+1400m 以上的 C605 煤层无突出危险。根据 2007 年 10 月 17 日贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局文件（黔安监管办字【2007】345 号） 关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突

26、出防治工作的意见要求，该地区被划定为煤与瓦斯突出区域，因此，该矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计和管理。三、煤层自燃倾向性根据煤炭科学研究总院重庆研究院 2010 年 10 月提供的煤炭自燃倾向等级鉴定报告 ，矿井 C603、C605 煤层自燃倾向分类属 III类不易自燃煤层；C601、C504、XX 煤层自燃倾向分类属 II 类自燃煤层；C409 煤层自燃倾向分类属 I 类容易自燃煤层。四、煤尘爆炸性根据煤炭科学研究总院重庆研究院 2010 年 10 月提供的煤炭自燃倾向等级鉴定报告 ，矿井C605、 C603、C601、 C504、C409、XX 煤层均具有煤尘爆炸危险性。五、地温井田内无地温

27、异常现象，属地温正常矿井。六、冲击地压14 区内无冲击地压现象。15 第二章 瓦斯地质规律预测第一节 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响矿井位于大河边向斜中部，为单一构造，地层走向东西，倾向北，倾角 3740 度，平均 38 度。矿界内未发现较大断层，井下也未发现有断层。XX 煤层的连续性和封闭性较好，因此在深部瓦斯富集，矿井瓦斯含量具有随着煤层埋深的增大而升高的变化趋势。第二节 顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响煤层围岩的透气性好坏，直接影响着煤层瓦斯的赋存、运移或富集，透气性好的砂岩顶板，有利于煤层瓦斯的逸散，煤层瓦斯含量相对较低，透气性差的泥岩、砂质泥岩顶板，对煤层瓦斯的逸散起阻碍作用，含量则相对

28、较高。孔隙与裂隙发育的砂岩、砾岩和灰岩的透气系数非常大，一般比致密而裂隙不发育的页岩、泥岩等岩石透气系数高出千倍以上。XX 煤矿 XX 煤层顶板岩性为黄绿色砂质页岩、粉砂岩，底板岩性为灰色粘土岩，对瓦斯含量分布影响不大。第三节 煤层埋深对瓦斯赋存的影响一般出露于地表的煤层，瓦斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透，导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。随着煤层埋藏深度的增加，地应力增高，围岩的透气性降低，瓦斯向地表运移的距离相应也增大，这种变化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。所以，在瓦斯风氧化带以下，瓦斯含量、涌出量及瓦斯压力主要随煤层埋藏16 深度增加而变大。由于该矿井勘探程度较低， 资源量核实报告

29、未提供 XX 煤层瓦斯赋存、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关瓦斯资料。因此，XX 煤层瓦斯含量及瓦斯涌出量只能根据经验公式预测。第四节 瓦斯含量分布及预测一、XX 煤层瓦斯基础参数由于矿井未提供 XX 煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯梯度等相关瓦斯地质资料，在此根据瓦斯含量经验公式和矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018 2006） ，预测 XX 煤层瓦斯含量及瓦斯压力。二、XX 煤层瓦斯含量、压力预测根据煤层瓦斯含量经验公式： rPWbpaAWyx kfevynfnrffh 8.910)3.()(098.(105.646. 式中：Wx在 P、t 条件下的吸附瓦斯含量，m 3/t；Wy在 P、t 条件下

30、的游离瓦斯含量，m 3/t；Af煤中灰分，；Wf煤中水分，；Vr煤中挥发分，；温度系数；en自然对数底； Ptn07.93.217 或查表 8713；rVa21.04或查表 8713；rbfn煤的空隙率，% ， 查表 8710；K煤的孔隙体积，m 3/m3（PM 取 0.07） ；煤的容重，t/m 3（XX 号煤层为 1.4，C605 号煤层为 1.5） ；ky相当于煤层瓦斯压力下的瓦斯压缩系数，查表 8714；t温度，取 20；P煤层瓦斯压力，Mpa，P（2.0310.13）H，H 为垂深(m)，kpa；采用 P4H 进行预测。计算如下：XX 煤层瓦斯压力表 埋深（m） 瓦斯压力（MPa）1

31、33 0.4200 0.6247 0.74300 0.9由煤层瓦斯含量经验公式可得：XX 号煤层不同的埋深所对应的瓦斯含量为：煤层埋深 106m 处的瓦斯含量趋势值是 5m3/t；煤层埋深 235m 处的瓦斯含量趋势值是 8m3/t；煤层埋深 300m 处的瓦斯含量趋势值是 9.61m3/t；根据瓦斯含量经验公式和矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ10182006） ，预测煤层瓦斯含量及瓦斯压力。预测结果如下：XX 煤层+1486m 标高以上，煤层瓦斯含量未超过 8m3/t、瓦斯压力18 未超过 0.74Mpa；XX 煤层+1486m 标高以下瓦斯含量接近或超过8m3/t。按照防治煤与瓦斯突出规定第

32、四十三条规定，XX 煤层+1486m 标高以上属无突出危险区，XX 煤层 +1486m 标高以下属突出危险区。19 第三章 XX 煤层瓦斯基础参数测定与分析煤层瓦斯基本参数测定是矿井了解煤层瓦斯赋存情况、预测和评估煤与瓦斯突出危险性的基础资料。由于 XX 煤层的地质钻孔资料缺乏，瓦斯成果资料较少，本次评估将根据 2013 年 12 月煤炭科学研究总院重庆研究院提交的瓦斯含量测定记录为主要依据，并参考预测的 XX 煤层瓦斯含量及瓦斯压力 等情况进行综合评估。第一节 钻孔布置根据 2013 年 12 月煤炭科学研究总院重庆研究院提交的瓦斯含量测定记录得，本次残余瓦斯含量取样工作在 114076 回

33、风巷、114076 运输巷内共布置 16 个检验钻孔（该钻孔的布置范围见“XX煤层瓦斯含量检验钻孔布置成果图” ）：其中在 114076 回风巷布置10 个检验钻孔，114076 运输布置 5 个检验钻孔。钻孔参数见附件“瓦斯含量测定记录表” 。第二节 瓦斯含量测定根据 2013 年 12 月煤炭科学研究总院重庆研究院提交的瓦斯含量测定记录得，该矿采用直接测定法测定 XX 煤层 114076 回采工作面瓦斯含量。一、直接法测定原理该方法是首先在现场利用钻孔取样装罐，记录煤样脱离煤体到装罐时间，然后现场测定煤样的解吸瓦斯量；其次，根据其解吸规律及煤样脱离煤体至装罐解吸测定前暴露于空气之中的时间推

34、算在此时间内损失的瓦斯量；最后将经过解吸测定的装罐煤样密闭后送到实验室进行粉碎、真空脱气，气体组分分析等煤样的残存瓦斯含量（即粉碎前脱气量，粉碎后脱气量） 。将解吸瓦斯量、损失的瓦斯量和残存瓦斯量这三部分相加后即为煤层原始瓦斯含量。二、直接法测定步骤1、按照设计要求采用直径 89mm 金刚石复合片钻头施工钻孔，钻孔见煤前通知采样人员到达采样现场，做好采样前的准备工作。钻孔见煤后，换用外径为 73mm、内径 65mm，长度为 800mm 单层取芯管配备直径为 75mm 金刚石复合片倒台阶取芯钻头开始钻取煤芯。2、当煤样提到孔口时，尽快地从煤芯管中取出煤芯，采取中间完整部分，装入罐中密封。这段时间

35、应控制在 2 分钟之内。煤芯中如混合有夹矸及杂物时应与剔除。煤样不得用水清洗，保存原状装罐，不可压实。煤样距罐口留有 10mm 左右的间隙。21 3、将 HFJ2 型瓦斯速度解吸仪针头插入煤样罐（见下图）进行现场解吸。开始观测头 30min 内，间隔 2 分钟读数一次，以后每隔 3 分钟读数一次；第二个小时内，每隔 5 分钟读数一次。4、现场解吸完成后，拔出针头，将取样罐拧紧，泡在水中检查是否有漏气现象，若有渗漏应及时处理。然后送到实验室进行再次解吸和脱气。5、在上述采样和解吸过程中详细记录了采样时间、采样地点、采样深度，并记录了钻孔见煤时间，钻进时间，起钻时间，钻具提到孔口时间，煤样装罐时间

36、，开始解吸测定时间，以及解吸测定时的气温，水温和大气压力。瓦斯解吸速度测定仪与煤样罐连接示意图22 瓦斯解吸量计算之前首先对瓦斯解吸观测中得出的每次量管读数换算为标准条件下的体积。三、直接法测定瓦斯含量结果1、瓦斯损失量计算图解法是以煤总解吸时间的平方根( )为横坐标，以瓦斯解t0吸量（V 0）为纵坐标，将全部测点V 0， 绘制在坐标纸上，将测点的直线关系延长与纵坐标轴相交，直线在纵坐标上的截距即为所求的瓦斯损失量。2、井下瓦斯解吸量计算为 16 个孔（煤样）在井下瓦斯解吸观测记录结果。3、残余瓦斯含量计算煤样送到实验室之后，要经过两个步骤来测定煤样的残余瓦斯含量。即打开密封罐之前进行的真空加

37、热脱气，及煤样粉碎后的真空加热脱气，加热温度为 95。将实验室两次真空脱气得出瓦斯量通过体积校正和计算得出残余瓦斯含量。煤样脱气是利用 FH4 型脱气仪进行的。见下图所示。（1）取样。采取新鲜煤芯或碎煤约 200g，装入特制密封容器（真空罐）中加以密封。（2）试验室脱气与气体分析。试样送到试验室后脱气，加热至 95 度真空抽出气体进行色谱分析。 （3）煤样粉碎。煤样脱气结束后，打开真空罐取出煤样，放进密封球磨罐进行粉碎。要求粉碎后煤样绝大部分（80%以23 上）的粒度在 0.25mm 以下。（4）粉碎后脱气与气体分析。将装有已粉碎煤样的密封球磨罐进行加热和真空脱气，方法同步骤（2） ，直到基本

38、上无气体解吸为止。（5）煤中残存瓦斯量计算。根据 2 个阶段脱气的气体分析结果中的氧含量，扣除混入的空气成份，即换算出了无空气基的煤层气体成分，再根据两次脱气抽出的气体体积和成份、煤样重量和煤质分析结果，就很容易算出单位重量煤（或可燃质）中含有的瓦斯量，即煤的残存瓦斯含量。真空脱气装置4、直接法测定煤层瓦斯含量计算结果矿井在 114076 运输巷+1416 标高测得检验钻孔最大残余瓦斯含量为 3.0918m3/t。24 第三节 煤层破坏类型根据 2013 年 12 月煤炭科学研究总院重庆研究院瓦斯含量测定记录得，XX 煤层呈细小的粒状，颜色暗淡，无节理，成粘块状，呈现粉碎煤或全粉煤的特性，属于

39、类破坏煤。第四节 瓦斯压力煤层瓦斯压力是指原始煤体孔隙中所含游离瓦斯的气体压力，即气体作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力测定方法有两种，其一为直接法，即利用岩石巷道打穿层钻孔穿透煤层，封孔直接用压力表测定煤层瓦斯压力；其二为间接法，即利用新鲜煤样，直接测定煤层瓦斯含量，然后利用它与煤层瓦斯压力之间的关系反推煤层瓦斯压力。一般来说，优先采用直接法，但由于矿井目前不具备直接测定 XX 煤层瓦斯压力的条件，所以采用间接法测定煤层残余瓦斯压力。间接法测定煤层残余瓦斯压力，即利用测定的煤层残余瓦斯含量，a、b 吸附常数值，孔隙率等参数，根据煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1026-2006）规定，煤层瓦斯压力

40、与煤层瓦斯含量的换算关系，公式如下：rPMAbpaPXadad103.1)01( 式中：X为煤层瓦斯含量，m 3/t；a、b吸附常数，单位分别为 m3/t 和 MPa-1；P煤层原始瓦斯压力，MPa；Aad煤的灰分，%；25 Mad煤的水分，%；煤的孔隙率，m 3/m3； r煤的视密度，t/m 3并整理为：0)103.1)01(102 XPbrMAabPr adad将测定的工业分析及瓦斯吸附常数和井下实测得的煤层瓦斯含量等参数带入上式，即可以直接计算出煤层的残余瓦斯压力，见附件“瓦斯含量测定记录表” 。矿井采用间接法在 114076 运输巷+1416 标高测定检验钻孔最大残余瓦斯压力为 0.2

41、543Mpa。第五节 煤层瓦斯基本参数测定结果分析煤与瓦斯突出（简称瓦斯突出，下同）是地应力、瓦斯压力和煤层物理力学特性共同作用形成的复杂动力现象。国内外研究结果表明，根据煤层地应力、瓦斯压力和煤层物理力学特性等指标的大小可以实现对煤层瓦斯突出危险性评估与分析。以下根据实测瓦斯基础参数和打钻情况，应用单项指标法对 XX 煤层煤与瓦斯突出危险性进行评估：根据防治煤与突出规定第十三条规定，当 动 力 现 象 特 征 不明 显 或 者 没 有 动 力 现 象 时 ， 应 当 根 据 实 际 测 定 的 煤 层 最 大 瓦 斯 压力 P、 软 分 层 煤 的 破 坏 类 型 、 煤 的 瓦 斯 放 散

42、 初 速 度 p 和 煤 的 坚固 性 系 数 f 等 指 标 进 行 鉴 定 。 全 部 指 标 均 达 到 或 者 超 过 下 表 所 列的 临 界 值 的 ， 确 定 为 突 出 煤 层 。 煤层突出危险性的单项指标临界26 值，见下表所示。判定煤层突出危险性单项指标的临界值突出煤层危险性煤的破坏类型瓦斯放散初速度p煤的坚固性系数f瓦斯压力 p（相对压力）Mpa突出危险 、 10 0.5 0.74根据前面测定得：XX 煤层瓦斯突出危险性单项指标实测表埋深深度H（m）P f P/Mpa 煤的破坏类型298 / / 0.2543 注：矿井未开展P、f 测定工作。根据上表得：矿井 XX 煤层在+1416m 标高以上 区域内残余瓦斯压力为 0.2543 Mpa，小于 0.74Mpa，未达到 防治煤与突出规定第十三条规定中的突出危险性单项指标临界值。初步判定 XX 煤层在+1416m 标高以上区域内无突出危险性。但根据临近矿井及 XX 煤矿的实际，矿井在今后生产过程中，遇到地质构造带或瓦斯涌出异常时，必须采取“四位一体”综合防突措施。