前 言
煤與瓦斯突出是一種復雜的礦井瓦斯動(dòng)力現象，到目前為止，國內外對各種地質(zhì)、開(kāi)采條件下突出發(fā)生的規律還沒(méi)有完全掌握。吉源煤業(yè)有限公司是一個(gè)新建礦井，在建設過(guò)程中，煤巷掘進(jìn)、井巷穿過(guò)煤層時(shí)，曾有K1值超過(guò)0.5和炮后瓦斯涌出量大等情況存在。為響應黨和國家 “安全第一，預防為主、綜合治理”的安全生產(chǎn)方針，根據《防治煤與瓦斯突出規定》、《煤礦安全規程》等相關(guān)規定，結合本礦實(shí)際情況，特編制本措施。
第一章 概況
1.1井田概況
位置：吉源煤礦位于水城縣南東，直距約20公里，地理坐標為：東徑105°02′34″—105°03′34″，北緯26°03′52″—26°05′10″屬于阿戛井田東部。
礦井境界總體呈不規則形狀，走向一般長(cháng)2.3km，傾向寬1.3km，面積約2.0609km2。
1.2地質(zhì)構造
礦區位于揚子準地臺黔北臺隆六盤(pán)水斷陷或威寧北西向構造變形區，礦區位于格目底向斜南翼東端仰起處，總體為一單斜構造。
地層產(chǎn)狀：傾向290—330°，傾角6—35°，一般在10—30°之間。由一系列北東向傾沒(méi)的緊密不對稱(chēng)褶皺及與地層走向斜交(或一致)的北東向逆斷層組(36條)構成，剖面上呈迭瓦狀，平面上呈“入”安形的構造形態(tài)。其中較大的逆斷層有6條，分別是F30、F53、F46、F55、F63、F66、另有正斷層13條，其中F58、F70、F79較大。因此，礦區構造復雜。
1.3煤層情況
1.3.1含煤地層特征
礦區煤系地層含煤多達80余層，一般67層，總厚52米，可采和局部可采26層，厚28.94米，其中本次參加儲量計算的10層，厚14.45米。主要集中在煤系上部I、II煤段，其次是底部VII煤段?？偟膩?lái)說(shuō)，可采煤層變化不大，比較穩定，煤系共有標志層37個(gè)，50%分布于I、II煤段中，D煤段灰巖標志層是確定各煤層的依據：II煤段的高嶺石泥巖是主要標志層，黃鐵礦和原煤硫份也是此段重要對比標志。
1.3.2可采煤層
全區和基本全區可采者10層，厚14.45米，其一般特征見(jiàn)表1-3-2、表1-3-3)?，F將各煤層的對比依據，主要特點(diǎn)及變化規律分述如下：
1、I煤段煤層
本煤段有1、3、5、10、16等5個(gè)可采煤層，總厚4.26米。煤層以厚度薄、結構簡(jiǎn)單、穩定性好、間距變化小(表4-3)為特征。各煤層確定的主要依據是灰巖標志層，灰巖除宏觀(guān)特征易于識別外，在物探測井視電阻率曲線(xiàn)上也有特殊形態(tài)，現將此段煤層分述如下：
1#煤層
1#煤層的確定依據是(1)、(2)兩個(gè)標志層。
煤層厚一般0.75米，中上部有2-3層高嶺石泥巖夾矸，夾矸自上而下，一、二層厚0.01—0.08米，隱品質(zhì);第三層厚0.01米，粗品質(zhì)，煤層比較穩定，厚度、結構變化不大。
3#煤層
3#煤層位于(2)、(3)標志之間，距(3)標志層之上1.5—5.5米，間距確定，據此可確定3煤層。
從目前資料看，2煤層與3煤層可能有分叉、合并的關(guān)系。當兩層合并時(shí)，煤厚1.3米左右，有兩層夾矸，普遍有一層細晶高嶺石泥巖;當兩層分離時(shí)，煤分層厚0.90米左右，一般沒(méi)有夾矸，兩層厚度之和與兩層合并厚度相當。因此兩層之間變化較大，由0.8—5.4米，在煤層下1米左右，有時(shí)有一薄煤或炭質(zhì)泥巖，極不穩定。
5#煤層
5#煤層位于(4)、(5)標志之間，距(4)標志層3米左右，由(4)、(5)兩個(gè)標志層間可以確定5煤層。
煤厚一般0.74米，結構簡(jiǎn)單，靠頂部有一層0.01米的隱晶質(zhì)高嶺石泥巖夾矸，煤層變化不大，是較穩定煤層。
10#煤層
10#煤層位于(5)、(6)標志層之間，根據(6)標志層可以確定10#煤層。而根據10#煤層頂板巖性較細有豐富的小腹足類(lèi)運輸化石，結構單一，煤的灰分較低，煤層在物探測井視電阻率曲線(xiàn)上反映高翼常等特征區別于9煤層，同時(shí)結合(5)標志層就可以確定9煤層。
10#煤層一般厚0.83米。11線(xiàn)—6線(xiàn)厚1米左右，其變化與9#煤層相似，5線(xiàn)—2線(xiàn)厚度變化不大，0.80米左右，均屬較穩定煤層。
16#煤層
16#煤層是1煤段最末一層煤，也是18煤層以上第一層硫份高的煤層，其頂板是(11)標志層，據此可以確定16煤層。
煤層厚度一般0.68米，中深部一般可采，淺部一般不可采，單一結構，個(gè)別點(diǎn)頂部見(jiàn)一層0.01—0.02米隱晶質(zhì)高嶺石泥巖或泥巖夾矸，煤層變化不大，是較穩定煤層。
ZK東13厚度1.54米，其直接底有斷層通過(guò)，可能受擠偏，厚度變薄。
2、Ⅱ煤段煤層
本段有18#、21#、24#、26#、29#等5個(gè)可采煤層，總厚10.19米，煤層以厚度大、結構復雜、硫份低，高嶺石泥巖夾矸多為特征。此段巖性、巖相、煤層及其間距有一定的變化(表4-3)，但主要煤層變化不大，而且有比較穩定的標志層，18#、24#、29#煤層的高嶺石泥巖夾矸是對比的主要標志，黃鐵礦有時(shí)26煤層底板開(kāi)始出現，煤的硫份偏高，現將各煤層的對比依據及變化情況分述如下：
18#煤層
東部煤層頂板(12)標志層是確定煤層的重要依據之一。全區煤層中部常見(jiàn)2—3層致密堅硬高嶺石泥巖夾矸，其特征自上而下：上層灰黑色顯微團塊，厚0.01—0.02米;中層灰色粗晶質(zhì)，這也是確定煤層的重要標志，此外，本層是16號煤層以下第一個(gè)低硫份煤層，據上述三點(diǎn)可確定18煤層。
煤層厚一般0.9米夾矸情況如上述，煤層分布全區，除6線(xiàn)以東淺部有些鉆孔不可采外，其余均可采，煤層變化小，是較穩定煤層。
個(gè)別鉆孔厚度特別薄(ZK52)和特別厚(ZK34、ZK91)，主要是構造擠壓關(guān)系。
21#煤層
本煤層厚度大為最突出的特點(diǎn)，是礦區內主要可采煤層，煤的灰份比18#煤層低，回收率56%，是II煤段回收率最高的煤層，這也是對比依據。
煤層厚一般西部薄東部厚。西部1—2.7米，東部2.5—4.5米為多，往1—東線(xiàn)2線(xiàn)深部有逐漸增厚的趨勢，結構西部較簡(jiǎn)單，東部較復雜。西部有時(shí)單一結構，有時(shí)有兩層夾矸，3—4層也常見(jiàn)，最多達6層，5—6線(xiàn)淺部見(jiàn)有0.6—1.5米夾矸，此時(shí)下分層厚度大于上分層。
綜上所述，煤層變化不大，屬穩定煤層。
24#煤層
對比24#煤層的主要依據是(14)標志層，若(14)標志層找不到時(shí)，則根據煤層底板有豐富的鮞菱鐵礦結核;煤的灰份高于21#、26#煤層而低于23煤層及21與24煤層之間夾的1—3層含豐富的石英鮞粒的硬質(zhì)薄煤(即23煤層位)等組合特征確定24#煤層。
煤層厚西薄東厚。西部0.5—1.0米，東部1.0—3.0米或更厚些。結構復雜，一般有兩層夾矸，3—4層也常見(jiàn)，最多達7層，夾矸厚度不大， 0.01—0.02米為多，煤層變化不大，屬穩定煤層。
26#煤層
11線(xiàn)—1線(xiàn)以及4線(xiàn)以東中深部根據(15)標志層確定煤層，4線(xiàn)以東淺部?jì)H依據上下層位組合特征而定，依據不夠十分充分。
煤層5線(xiàn)西穩定，厚度2—3米，淺部薄深部厚，靠頂部有1—2層泥巖夾矸，厚度0.20—0.40米，5線(xiàn)以東穩定性較差，中深部厚度1.3—2.3米，有一層泥巖夾矸，淺部3線(xiàn)—東2線(xiàn)不可采，ZK22、ZK23未見(jiàn)26#煤層，可能是被沖刷。
ZK61煤層厚度5.03米，以受構造擠壓，厚度不可靠。
29#煤層
29#煤層的粗品晶高嶺石泥巖(即(18)標志層)位于煤層頂部，并且29#、30#煤層底板普通有大量的鮞狀鐵礦結核，根據(18)標志層及煤層一般較厚、結構較復雜等特征區別于30#煤層。
煤層厚度一般1.40米，厚度變化沒(méi)有明顯的規律性，3線(xiàn)淺部不可采，其余地區可采，有1—3層夾矸，厚多為0.01—0.06，個(gè)別達0.44米，巖性一般為高嶺石泥巖，少數為泥巖。5—6線(xiàn)附近有時(shí)分叉，其夾矸厚1.70米(見(jiàn)插圖1-3)。ZK42厚5.41米、ZK34厚0.08米是因為構造擠壓影響。
總的看來(lái)，煤層變化不大，是較穩定煤層。
1.4礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃及地溫
1.3.1瓦斯
本礦新建礦井，未進(jìn)行瓦斯等級鑒定，瓦斯涌出量參照相鄰阿戛鄉潘家寨煤礦資料。
依據貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]514號)“對六盤(pán)水市煤礦2007年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”、貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2007]67號)“對六盤(pán)水市煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”、貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2005]246號)“對六盤(pán)水市煤礦2005年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”和貴州省煤炭管理局文件(黔煤行管字[2005]25號)“對六盤(pán)水市煤礦2004年度礦井瓦斯等級鑒定報告的批復”，吉源煤礦2007年度批準瓦斯等級為煤與瓦斯突出礦井，周邊礦井2004、2005、2006年度瓦斯等級結果均為高瓦斯礦井，。
各煤礦2004、2005、2006、2007年度礦井瓦斯等級鑒定情況見(jiàn)下表。
1.3.2煤塵爆炸性
根據六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實(shí)驗室2009年1月23日出具的水城縣阿戛鄉吉源煤礦1、3、5、10、16、18、21、24、26、29號煤層煤塵爆炸性鑒定報告：各煤層均有爆炸危險性各煤層均按煤塵有爆炸性進(jìn)行設計和管理。
1.3.3自燃傾向性
根據六枝工礦(集團)恒達勘察設計有限公司實(shí)驗室2009年1月23日出具的水城縣阿戛鄉吉源煤礦1、3、5、10、16、18、21、24、26、29號煤層煤炭自燃傾向性鑒定報告：1、5、18、21、24、29號煤層自燃傾向等級為Ⅱ類(lèi)(自燃煤層)，3、10、16、26號煤層自燃傾向等級為Ⅲ類(lèi)(不易自燃煤層)。
1.3.4地溫
本井田屬地溫正常區，無(wú)熱害影響。
1.5地質(zhì)構造、煤層賦存情況對瓦斯涌出的影響
根據建井期間揭露資料分析，礦井瓦斯涌出有以下特點(diǎn)：
1、斷層帶附近(從揭露斷層前3米開(kāi)始)瓦斯涌出量急劇增大，不論斷層大小，只要揭露斷層，瓦斯涌出量就會(huì )急劇增大，過(guò)完斷層即可恢復正常。
2、掘進(jìn)工作面進(jìn)入褶皺轉折端(軸)時(shí)瓦斯涌出量逐漸增大。
3、煤厚增加、軟分層增厚時(shí)，瓦斯涌出量急劇增大。
4、掘進(jìn)工作面炮后T1值急劇升高又急劇下降。
綜上所述，由于礦井瓦斯涌出異常點(diǎn)和異常因素難于準確控制，因此必須加大瓦斯抽放力度，提高抽放效果，確保礦井安全和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
第二章 開(kāi) 拓 開(kāi) 采
2.1礦井開(kāi)拓方式
全礦井分兩個(gè)水平(+1400m水平和+1260m水平)，每個(gè)水平一個(gè)采區，總共設計兩個(gè)采區。
首采區利用現有工業(yè)場(chǎng)地，利用主、副斜井、回風(fēng)斜井，利用+1400m標高井底車(chē)場(chǎng)、水倉和采區運輸石門(mén)、采區軌道石門(mén)、采區回風(fēng)石門(mén)、回風(fēng)大巷;三條采區石門(mén)從井底車(chē)場(chǎng)穿層施工到達礦區邊界，首采區以三條采區石門(mén)兼作一采區準備巷，形成一采區通風(fēng)系統。從一采區的采區石門(mén)施工區段石門(mén)進(jìn)入16號煤層，在兩翼布置回采工作面。
采煤方法為走向長(cháng)壁采煤法(炮采工藝)。
2.2采區巷道布置
采區內煤層采用集中布置。
2.3采掘方法
1、采煤方法
根據《吉源煤礦開(kāi)采設計變更》，設計采用走向長(cháng)壁炮采法采煤，后退式開(kāi)采，全部陷落法管理頂板。
2、掘進(jìn)方法
掘進(jìn)方法包括炮掘。目前炮掘的裝載方式主要是人工扒裝上溜子和鋼絲繩牽引耙斗機上溜子、皮帶、礦車(chē)運輸方法相結合。
第三章 區域綜合防突措施
我國各突出礦井執行的是“區域防突措施先行，局部防突措施補充”的原則，做到不掘突出頭，不采突出面，不采取區域防突綜合措施的不掘進(jìn)。
3.1區域預測
在今后的采掘中，為解放生產(chǎn)力，加快采掘進(jìn)度，降低防突成本，建議礦井對煤層進(jìn)行區域突出危險性預測工作。根據預測結果，可以把突出煤層分別劃分為突出危險區和無(wú)突出危險區。目前，本礦未進(jìn)行該項工作，故所有采掘區域都必須按突出危險區進(jìn)行技術(shù)管理。
3.2區域防突措施
目前我國普遍采用的區域性防突措施是開(kāi)采保護層和預抽煤層瓦斯，其中開(kāi)采保護層是最有效的一種防突措施。在突出礦井，無(wú)保護層可采的條件下，一般采用預抽瓦斯作為區域性防突措施。
3.2.1開(kāi)采保護層
根據《貴州省水城縣阿戛井田吉源煤礦(東1-4線(xiàn))儲量核實(shí)報告》知：井田范圍內煤層皆具有突出危險性，吉源煤礦擬采范圍內1、5、10、16、18、21、24、26及29號煤層，首采煤層為16號煤層，其中瓦斯含量高的有3、21、24、26煤層。根據《防治煤與瓦斯突出規定》中保護層的選擇要求，并參照《水城縣阿戛鄉吉源煤礦開(kāi)采方案設計(變更)》知：礦井首采面布置在16煤層中。
3.2.2超前鉆孔預抽
1、采煤工作面
根據本礦開(kāi)拓方式和巷道布置情況，本礦擬采用順層鉆孔抽放。在回采巷道掘進(jìn)的同時(shí)，在運輸巷和回風(fēng)巷進(jìn)行本煤層鉆孔的施工，并相繼投入抽放，對煤體瓦斯進(jìn)行超前抽放。
2、煤巷掘進(jìn)工作面
根據采掘安排，本礦擬采用掘進(jìn)工作面順層鉆孔預抽和兩幫鉆場(chǎng)夾抽的方法相結合。具體施工要求根據現場(chǎng)實(shí)際情況決定，但嚴禁違反《防治煤與瓦斯突出規定》。
3、石門(mén)(含立井、斜井等)揭煤工作面
根據采掘安排，本礦擬采用掘進(jìn)工作面順層鉆孔預抽的方法。具體施工要求根據現場(chǎng)實(shí)際情況決定，但嚴禁違反《防治煤與瓦斯突出規定》。
3.3區域措施效果檢驗
3.3.1必要性
為了確定區域防突措施是否達標，本礦必須進(jìn)行區域措施效果檢驗。
3.3.2效檢方法
1、采煤工作面
(1)開(kāi)采保護層的保護效果檢驗
開(kāi)采保護層的保護效果檢驗主要采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量、頂底板位移量及其他經(jīng)試驗證實(shí)有效的指標和方法，也可結合煤層的透氣性系數變化率等輔助指標。
當采用殘余瓦斯壓力、殘余瓦斯含量檢驗時(shí)，應根據實(shí)測的最大殘余瓦斯壓力或者最大殘余瓦斯含量對預計被保護區域的保護效果進(jìn)行判斷。若檢驗結果仍為突出危險區，保護效果為無(wú)效。
根據本礦實(shí)際情況，建議由具有資質(zhì)的單位進(jìn)行該項工作。
(2)預抽煤層瓦斯效果檢驗
采用預抽煤層瓦斯區域防突措施時(shí)，應以預抽區域的煤層殘余瓦斯壓力或者殘余瓦斯含量為主要指標進(jìn)行措施效果檢驗。
根據本礦實(shí)際情況，建議由具有資質(zhì)的單位進(jìn)行該項工作。
2、煤巷掘進(jìn)工作面
方法一：
根據預抽前的瓦斯含量及抽、排瓦斯量等參數間接計算的殘余瓦斯含量值。目前本礦尚無(wú)完整的瓦斯參數等基礎資料，建議盡快安排有資質(zhì)的單位進(jìn)行煤層瓦斯參數等鑒定工作。
方法二：
采用直接測定煤層殘余瓦斯壓力或者殘余瓦斯含量為主要指標進(jìn)行措施效果檢驗。
3、石門(mén)(含立井、斜井等)揭煤工作面
方法二：
采用直接測定煤層殘余瓦斯壓力或者殘余瓦斯含量為主要指標進(jìn)行措施效果檢驗。
方法二：
采用鉆屑瓦斯解吸指標進(jìn)行措施效果檢驗。
3、效檢注意事項
(1)檢驗期間還應觀(guān)察、記錄在煤層中進(jìn)行鉆孔等作業(yè)時(shí)發(fā)生的噴孔、頂鉆及其他突出預兆。
(2)在相應措施中明確效檢方法、效檢的允許掘進(jìn)距離。
(3)所有效檢方法必須符合相關(guān)規定。
3.4區域驗證
根據本礦實(shí)際情況，采煤工作面、煤巷掘進(jìn)工作面、石門(mén)(含立井、斜井等)揭煤工作面的突出危險性預測選用鉆屑瓦斯解吸指標法的方法進(jìn)行，具體要求不得違反《防治煤與瓦斯突出規定》。
第四章 結語(yǔ)
本礦區域綜合防突措施必須嚴格執行，其余未涉及部分根據實(shí)際情況決定，但不得違反相關(guān)規定。
