嘉峰煤矿33041回风顺槽石门揭煤工作面消突.doc

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1、嘉峰煤矿33041回风顺槽石门揭煤工作面消突措施研究摘要：关键字：1.引言对于煤矿井下工程来说，石门揭煤是常见的施工，在岩石巷道施工中经常会遇到揭煤。由于揭煤时发生突出比其它类型的突出破坏性更大，损失严重，甚至造成人员伤亡事故，而特大型突出中绝大多数是在石门揭煤时发生的。所以，准确把握石门揭煤的突出危险性，正确采用突出危险性的测定方法，以及及时制定合适的石门揭煤防突措施和后期应用效果分析工作，可以避免或减少失误所造成的损失，对促进突出矿井的安全生产、提高矿井的经济效益都有重要意义。2.矿井概况山西沁水嘉峰煤业有限公司（简称嘉峰煤矿，

2、下同）位于晋城市沁水县东南部嘉峰镇境内。地理坐标为：北纬35°34′31″～35°34′57″，东经112°29′40″～112°30′32″，矿井东西长1.1km，南北宽0.8km，面积0.9006km2。矿井主体构造形态为单斜构造，地层走向NE，倾向NW，倾角平缓，约3～5°，井田内断层不发育，构造属于简单类。井田内主要含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组。其中，山西组含煤地层厚度48.60m，主要含煤一层（3号煤层），煤层平均厚度6.13m，含煤系数12.35%；太原组含煤地层厚91.42m，共含煤11层，煤层总厚8.35

3、m，含煤系数为9.13%。现矿井开采3号煤层，其主要特征如下：3号煤层位于山西组中下部，煤层平均厚度为6.13m，赋存稳定，结构简单，夹0~3层夹矸，属于稳定可采煤层，是矿井目前唯一开采的煤层。煤层顶板为黑色泥岩，局部为砂质泥岩；底板为粉砂质泥岩或泥岩。原煤水分1.23～7.21%，平均4.10%，灰分14.35～18.93%，平均17.25%，挥发分6.61～8.55%，平均7.71%，为中灰、特低硫、低磷、高熔灰分、高强度的无烟煤，精煤回收率良，为良好的合成氨用煤和气化用煤。嘉峰煤矿始建于1990年，1994年简易投产。原设计生

4、产能力150kt/a，核定生产能力300kt/a。井田内3号煤层共划分为三个采区，分别为北采区、南采区和西采区，其中南采区已采完，北采区大部分已采完，目前正在开采西采区。矿井布置一个回采工作面（33031上分层回采工作面）和两个掘进工作面（33041回风顺槽正、副巷掘进工作面），回采工作面采用走向长壁式布置，分两层进行开采，先采上分层，后采下分层，放炮落煤，全部垮落法管理顶板。矿井采用中央分列抽出式通风，回风井安设两台BDK40－6－№19型主扇，一台运行，一台备用，配备电机功率均为2×110kw；矿井总进风量为3795m3/min

5、，总回风量3950m3/min。2004年之前，矿井批复瓦斯等级均为高瓦斯矿井；2004年4月30日，西采区3300运输巷发生了一次煤与瓦斯突出事故，经国家授权的资质单位鉴定后，矿井升级为煤与瓦斯突出矿井。近年来矿井瓦斯等级鉴定结论见表1-1示。表1-1嘉峰煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果年份绝对瓦斯涌出量（m3/min）相对瓦斯涌出量（m3/t）批复等级200359.2107高瓦斯矿井200453.68101.81煤与瓦斯突出矿井200548.78158.38煤与瓦斯突出矿井200636.3787.29煤与瓦斯突出矿井200768.091

6、08.94煤与瓦斯突出矿井3.区域消突措施及效果检验33041回风顺槽副巷掘进工作面在3300回风大巷开口处为煤巷，掘进40米后遇一正断层，由煤巷变为全断面岩巷，再向前掘进50m后仍为全岩工作面。为了防止误揭煤层，在掘进工作面90m处向前施工探煤钻孔，探测到工作面与煤层垂距为12m；考虑到嘉峰煤矿2004年4月30日发生的煤与瓦斯突出与该断层有关，因此，为了防止33041回风顺槽副巷石门揭煤工作面揭3号煤层时发生煤与瓦斯突出，2008年2月，矿井预先在33041回风顺槽正、副巷联络巷和33031轨道顺槽向33041回风顺槽正、副巷石

7、门附近煤体共施工了24个钻孔进行瓦斯预抽，其中，在33031轨道顺槽共施工14个抽放钻孔，在33041回风顺槽正、副巷联络巷共施工10个预抽钻孔，预抽钻孔布置图见图2-1，布置参数见表2-1和表2-2。项目研究期间，测定了33041回风顺槽正、副巷联络巷和33031轨道顺槽向该区域施工的抽放钻孔自然瓦斯流量，部分测定结果见表2-3。根据抽放钻孔自然瓦斯流量测定平均值和抽放时间计算，33041回风顺槽正、副巷联络巷抽放总量约1.09×105m3，33031轨道顺槽向该区域施工的抽放钻孔总抽放量约2.91×105m3，两者共抽放瓦斯4×

8、105m3。也就是说，33041回风顺槽副巷石门揭煤工作面附近煤体至少被抽出40万m3的纯瓦斯量。抽放最大影响区域图2-133041回风顺槽副巷石门揭煤工作面位置及预抽钻孔布置示意图在已知煤层原始瓦斯含量和预抽量时，煤层瓦斯预抽率由下