演马庄矿一月份防突措施计划
一、矿井基本概况
2013年初,为面对严峻的经济形势,鉴于演马庄矿21下山采区、22采区及22下段采区水文地质条件均极端复杂,防治水、瓦斯区域治理周期长、难度大,发生突水和煤与瓦斯突出事故可能性大,安全不可控因素多,经河南能源、焦煤公司论证,放弃了上述地区。
由于煤炭形势持续恶化,为公司和矿井长远利益考虑,焦煤公司安排演马庄矿和公司相关处室,于2013年8~9月对矿井2014~2015年进行采掘接替再优化和技术经济比较,初步确定暂缓27下山采区的开拓和区域治理工程。仅剩余-200水平以上的采掘和区域治理工程。根据上述情况,编制矿井2014年一月份防突措施计划,具体情况如下:
1、矿井瓦斯地质概况
演马庄矿隶属焦作煤业(集团)有限责任公司,位于焦作市东部约20公里,东邻九里山矿井田,西接韩王井田,北起二1煤层隐伏露头线,南到凤凰岭断层。井田走向长4.3~7.5km,倾斜宽0.9~3.1km,井田面积为14.87km2,可采储量4574.42万t。演马庄矿1958年建井,1961年4月投产,设计生产能力45万吨/年,矿井经多次改扩建,2008年核定生产能力120万吨/年。矿井开拓方式为立井多水平上下山,现开采深度为300m,主采煤层为二1煤,该煤层赋存较稳定,结构简单,煤层走向N40°~45°E,倾向SE,倾角4°~15°,煤层平均厚度6.68m。煤层无自燃倾向和煤尘无爆炸性。无地温异常。瓦斯基础参数具体见表1。
表1 演马庄矿瓦斯基础参数表
瓦斯含量 (m/t) 16.1~20.1 13.88~16.45 13.27~18.59 8.27~25.31 3采区名称 瓦斯压力 (MPa) 0.61~0.74 0.61~0.85 0.61~1.22 0.48~1.22 煤层透气性系数(m/MPa·d) 0.2~0.31 0.3~0.457 0.23~0.41 0.23~0.41 22衰减系数( d ) -125采区 27采区 27下段采区 27下山采区 0.0126~0.0258 0.0197~0.0389 0.0202~0.0336 0.0213~0.0356
演马庄矿水文地质条件极复杂,目前矿井涌水量75 m3/min,曾发生大小突水79次,其中淹地区2次,淹井2次,突水量最大一次为320m3/min。
2、矿井通风系统
演马庄矿为中央边界与两翼对角混合式通风方式,抽出式通风方法;主、副井和东四斜井进风,东、西两个风井回风。目前,矿井总进风量12781m3/min,总回风量为13336m3/min,矿井有效风量为11957m3/min,有效风量率93.55%,矿井等积孔5.69m2。东风井安装两台BDK-8-NO28型对旋式通风机,风叶角度均为-3°,双级运转,配备南阳防爆集团公司生产的YBF630-8型400kW电动机,工作风量8697m3/min,负压2400Pa;西风井安装两台FBCDZ-NO28型对旋式通风机,风叶角度均为-3°,双级运转,配备南阳防爆集团公司生产的FBCDZ-NO28型400kW电动机,工作风量4639m3/min,负压1450Pa。
采区通风方式为“两进一回”,即轨道上(下)山和胶带运输上(下)山为进风,回风上(下)山用于专用回风。
3、矿井瓦斯防治概况
建井至今共发生煤与瓦斯突出45次,始突标高-50m,其中顶层煤巷掘
进工作面38次,顶层采煤工作面7次。突出煤量在500吨以上的大型突出2次,其中1975年石门揭煤期间发生的突出,是焦作矿区揭煤期间发生的最大突出,突出煤量1500吨、瓦斯44万m3。突出煤量在100t~499t之间的次大型突出14次,平均突出煤量216t/次,平均突出瓦斯量26757 m3/次。突出点常位于构造应力集中区,一般构造煤发育、煤厚变化明显。
根据2013年矿井瓦斯等级鉴定报告,2013年演马庄矿绝对瓦斯涌出量为41.75m3/min,相对瓦斯涌出量53.54 m3/t,为煤与瓦斯突出矿井。
根据《防治煤与瓦斯突出规定》的要求,本着“区域防突措施先行,局部防突措施补充”的原则,目前已贯通的采煤工作面采取顺层钻孔预抽回采区域煤层瓦斯区域防突措施,顶层掘进工作面采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯的区域防突措施。
二、采掘作业地区计划
回采工作面:2014年一月份计划回采工作面有27131(上)。计划月推进70m、计划产量34100吨。
煤巷掘进工作面:一月份煤巷掘进工作面有东四煤柱联络巷,计划掘进130m。
区域治理巷道:一月份无区域瓦斯治理巷道计划。
瓦斯抽采钻孔:计划瓦斯抽采钻孔进尺5400m。其中27151运输巷顶板瓦斯抽采巷施工穿层钻孔进尺5400m。具体见附表1。
三、区域综合防突措施计划
1、区域突出危险性预测
计划2014年1月在东四煤柱运输巷进行区域突出危险性预测。预测方法是采用直接测定煤层原始瓦斯含量参数进行区域突出危险性预测。
东四煤柱工作面每间隔20~30m布臵一个测点,计划设计4个钻孔,4个测点,设计进尺86m。
2、区域防突措施计划
(1)27151工作面区域防突措施
27151工作面区域防突措施:采取穿层钻孔预抽煤层瓦斯区域防突措施,在27下段轨道开口掘进27151运输巷顶板瓦斯抽采巷,在顶板抽采巷内施工穿层钻孔预抽区段煤层瓦斯。27151运输巷顶板抽采巷施工钻孔段365米,2013年7月已到位,原始瓦斯含量18.59 m3/t,设计钻孔1467个,钻孔总孔长50171.4m,已施工钻孔563个,进尺22355米,剩余钻孔904个,进尺27815.9米,计划2014年1月施工钻孔进尺5400m。预计达标时间2015年3月。27131下段运输巷掘进期间在下帮已施工27151工作面抽采钻孔,共计343个,进尺22438m,累计抽采工作面瓦斯177.72万m3。预计达标时间2015年3月。
(2)27131工作面区域防突措施
27131工作面区域防突措施:27131工作面分为27131工作面上段、27131工作面下段。27131工作面上段经抽采效果评判已达标,目前正在回采。已在27131下段回风巷、运输巷、切眼施工工作面抽采钻孔,截止2013年12月底累计抽采403.95万m3,经计算已抽采达标。计划2014年1月进
行区域防突措施效果检验,预计2014年1月底工作面评价达标。
(3)二七下山底板轨道区域防突措施
二七下山底板轨道采取穿层钻孔预抽条带煤层瓦斯区域防突措施,在二七下山皮带施工穿层钻孔预抽二七下山底板轨道巷过断层附近煤层瓦斯;另外在27下山底板轨道巷正前钻场施工穿层钻孔预抽过断层附近煤层瓦斯;待抽采达标后二七下山底板轨道巷进行掘进过断层。
3、区域防突措施效果检验计划
计划2014年1月在27131(下段)工作面进行区域防突措施效果检验。检验方法是采用直接测定煤层残余瓦斯含量参数进行区域措施效果检验。
27131(下段)工作面每间隔30~50m布臵一个测点,共设计24个钻孔,31个测点,其中27131(下段)工作面12个孔,18个测点,设计总进尺628m;27151回风巷沿空掘巷设计12个孔13个测点,设计总进尺322m。
4、区域验证计划
煤巷掘进工作面区域验证计划
东四煤柱联络巷年久失修,巷道变型严重,东四煤柱联络巷沿老巷修理,且原巷道掘进期间未发生过动力现象,故东四煤柱联络巷修理工作面无突出危险,修理期间不再执行区域措施,直接进行区域验证。在修理砌碹巷道和老巷时无需区域验证,在修理煤巷段进入实体煤时按要求进行区域验证。区域验证采用三参数指标法。
三参数指标法:验证时向前方煤体施工4个直径42mm、控制巷道正前方8m的钻孔,测定钻屑瓦斯解吸指标△h2、钻屑量S和瓦斯涌出初速度q。