前  言

為了認真吸取近期瓦斯事故的教訓，全面落實國家煤礦安全監察局、省、市領導作出的關于煤礦瓦斯治理工作的重要指示精神，強化高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井監督管理，有效遏制煤礦重特大瓦斯事故多發勢頭，促進煤礦安全生產。進一步加強煤礦瓦斯治理工作，提高煤礦瓦斯治理水平，實現煤礦安全生產形勢的明顯好轉，根據云南省人民政府、國家煤礦安全監察局、曲靖市、富源縣等地方人民政府相關文件精神：對需進行煤與瓦斯突出危險性鑒定而暫不確定瓦斯等級的礦井(暫按煤與瓦斯突出礦井管理)，各煤礦必須及時與國家授權的瓦斯突出鑒定資質單位聯系，進行煤與瓦斯突出危險性鑒定。在未確定礦井瓦斯等級前，按煤與瓦斯突出礦井對其進行安全檢查、驗收和管理。

為此，我礦特編制《富源縣老廠鎮上廠煤礦瓦斯治理方案》。

一、礦井概況及安全生產現狀

1礦井概況

上廠煤礦位于老廠礦區二勘區的東北部，隸屬于老廠鎮拖竹村委會，隸屬于老廠鄉鎮，地理坐標為：東經104°34′49″，北緯25°14′18″，老廠至黃泥河的公路從該礦北部穿過，煤礦北至富源110公里，接滇黔鐵路支線；東至貴州威舍30公里，接南昆鐵路；南至羅平78公里，外部交通方便。區內水系不發育，以溝谷季節性溪流為主。河水流量隨季節變化，雨季流量猛增，冬季幾乎干枯。經補乃、大河溝、東瓜坡、紅巖腳后注入黃泥河，流入南盤江，屬珠江水系。

其開采范圍：C2煤層已開采至2080米水平，C3煤層已開采至2070米水平為界，C7+8、C9煤層目前未進行采掘活動。北部以F227斷層為界，南部以平慶礦為界，走向長1.4公里，傾斜寬0.9公里，面積約0.68平方公里，開采垂深500米，即1600-2100米之間。

2煤層賦存狀況

根據地質勘探部門提供的資料顯示，在本礦范圍內能夠開采的煤層有C2、C3、C7+8、C9、C13四層，項目核準的批復中上廠煤礦工業儲量375.76萬噸，可采儲量285.32萬噸。

①、C2煤層：賦存于龍潭組第三段（P2l3）之上部，下距C3煤層10—20米，一般為18米，厚度為1.16-2.20米，平均1.5米。煤層結構單一，無夾矸，本層為對比可靠穩定煤層。

2、C3煤層：賦存于龍潭組第三段（P2l3）之上部，上距C2煤層10-20米，一般18米。下距C4煤層10—15.0米，一般為12米，厚度為1.16-2.3米，平均1.8米。本層為對比可靠較定薄煤層。

3、C4煤層：賦存于龍潭組第三段（P2l3）之上部，上距C3煤層10-15.0米，一般12米。下距C7+8煤層23.54—30米，一般為24.80米，厚度為1.16-1.35米，平均1.25米。煤層結構單一，無夾矸，煤層頂板有一層1—2.5米厚含炭泥質粉砂巖，含大量菱鐵礦結核，全區穩定為對比標志。其底板為深灰色中厚層狀粉砂巖，本層為對比可靠較定薄煤層。

4、C7+8煤層：賦存于龍潭組第三段（P2l3）之中上部，上距C4煤層23.54—30米，一般為24.80米，下距C9煤層26.60—34.74米，一般25.14米。煤層厚度為1.69-3.28米，平均2.50米。煤層頂板為粉砂質泥巖與菱鐵巖互層，全區穩定為對比標志，底板為粉砂質泥巖，本層為對比可靠較穩定之厚煤層。

5、C9煤層：賦存龍潭組第三巖性段（P2l3）之中部，上距C7+8煤層20.60—34.74米，一般為25.14米。下距C­13煤層31.82—46.55米，一般為39.20米。煤層厚度為2.06-3.36米，平均2.30米。煤層結構簡單至復雜，一般有1—3層0.01—0.05米夾矸，夾矸巖性為高嶺石粘土巖為對比標志。煤層底板含菱鐵礦及黃鐵礦粉砂質泥巖。其頂板為粉砂質泥巖。本層為對比可靠較穩定之中厚煤層。

6、C13煤層：賦存于龍潭組第三段（P2l3）之下部，上距C9煤層31.82—46.55米，一般39.20米。厚度為1.15-3.46米，平均2.20米，煤中含有1—2層0.02—0.25棕灰色粗晶高嶺石泥巖夾矸為對比標志。頂底板為粉砂質泥巖。本層為對比可靠較穩定之厚煤層。

區內煤層呈黑色，瀝青—玻璃光澤，強玻璃光澤，條痕均為黑色。斷口多呈棱角狀或貝殼狀，條帶狀構造。煤巖類型以亮煤為主，少數為半暗型煤，亮暗煤。

各煤層灰分(Ad)：原煤灰分為15.2%(C19)－24.11%(C2)，以中灰為主，經洗選后一般可降至8.5%－13.04%。

揮發份（Vdaf）：原煤揮發分一般8.23—11.63%，精煤揮發份6.54—7.89%，全為低揮發分煤。

全硫（st,d）： C9、為0.95%，為低硫煤。C4、C7+8、C13煤層分別為2.45%、1.73%、2.19%，為中高硫煤。

發熱量(Qb,ad)：原煤26.72－28.97%MJ/kg，精煤30.63—31.51MJ/kg。

區內各煤層精煤揮發分均＜10%，其煤類屬無煙煤(WY303)

3瓦斯狀況

本井田未作過各煤層瓦斯測試，從老井歷年實測資料分析以及上廠煤礦2009年瓦斯等級鑒定結果，本煤礦屬低瓦斯礦井，瓦斯相對涌出量為8.45m3/t.d。本礦井煤塵無爆炸危險，經鑒定煤層無自燃傾向性。

4 開拓開采方式

4.1 開拓方式

煤礦采用平硐開拓，井筒位于井田西部?，F開采一水平＋2002m為標高，以行人上山及軌道提升上山為界劃分東、西采區，礦井先期開拓開采一水平，采面是走向短壁后退式炮采方法。

4.2 采煤方法及掘進工藝

該礦井為生產礦井，現主采C₂采煤工作面,2011年4月份為110201采面。采用走向短壁布置，炮采工藝。

現掘進工作面有110203運、風巷，110301運、風巷等4個掘進工作面施工。

掘進采用炮掘工藝，煤巷及巖巷均采用煤電鉆及風動鑿巖機打眼，放炮掘進。巷道斷面均為梯形斷面，斷面積4.6m²，采用金屬工字鋼架棚支護。

5“一通三防”現狀

5.1礦井通風狀況

回風井采用拱形斷面，砌碹和錨噴支護，凈斷面7.8m²，凈寬3m，凈高2.9m，承擔全礦井回風任務。

本礦井通風系統為中央分列式通風，通風方法采用主扇抽出式，由主平硐進風，從風井回風。主井進風，新鮮風流經主平硐運輸巷分風進入采區各作業點，乏風從總回風巷排出地面。礦井無串聯通風和風流短路情況。

風井安裝使用的主扇風機型號為FBDZNO16/54防爆抽出式軸流通風機2臺，一臺備用一臺工作，風量為1680-3720m3/min，風壓為702-2600Pa ，電機額定功率為2×75KW，礦井通風巷道斷面均大于5.8㎡，通風設備完好，運轉正常，能滿足達產要求。

煤礦制定了測風制度，規定井下每旬測1次風，測風工作由礦技術人員承擔，檢測數據經校正、計算后填入報表送安全技術負責人審查，風量、風速不能滿足安全生產的巷道或工作面立即進行調風。

主平硐總進風量為2150 m3/min,采煤工作面配風400 m3/min;獨立通風掘進頭配風250m3/min，4個掘進工作面共1000 m3/min；其它巷道風量750 m3/min?？偦仫L量為2260 m 3/min。

局部通風機為FBDNO5.0/2×7.5型，額定功率15kW，額定電660V，風量330-220 m³/min,風壓750-3000Pa。

5.2 抽采系統狀況

礦井地面準備建永久抽放站，抽放泵為2BE1－203型的水環式真空泵(2臺)，極限真空度為3.3kPa，抽放量22m³/min，功率45kW。鉆機型號為ZDY150礦用液壓鉆機，數量為1臺，最大鉆進長度120m，鉆孔傾角0°～360°。敷設抽放主管管徑為300mm，支管管徑為150mm。

5.3  煤塵防治

礦井現開采煤層無煤塵爆炸危險性（2005年經江西煤礦礦用安全產品檢測中心鑒定）。井下鋪設有防塵、灑水管路，地面建有高位水池對井下靜壓供水進行防塵、灑水。

5.4 防滅火

本礦現開采C₂ 、C₃煤層，自燃傾向性鑒定為易自燃（2005年江西煤礦礦用安全產品檢測中心鑒定）。外因火災防治采取消防系統與防塵系統共用一趟管路，在井下設消火栓，井下設置消防材料硐室。

6 安全監控

礦井安裝有KJ73型監控系統，井下各類傳感器與地面主機相連，井下設監控6個，井下配備有甲烷、負壓、風速傳感器、饋電、設備開停、溫度、風門開閉等傳感器。傳感器種類齊全，數量充足。

7供電系統

礦井為雙電源線路供電，主電源來自富源縣老廠鎮變電站，線路長19km；備用電源來自黃泥河電站，線路長20km。電壓均為10kV，采用660V下井。主要通風機、局部通風機和監控系統中心站主機、均為雙回路供電，局部通風機有“三專兩閉鎖”裝置。

二、存在問題

1通風系統

 通風阻力大

礦井總回風平硐巷道斷面小，通風阻力大；風筒距掘進工作面距離遠；礦井未進行每三年一次的礦井通風阻力測定。

2抽采系統未建立

礦井未編制瓦斯抽采設計。地面未建立永久瓦斯抽放站。礦井現已委托有資質的單位進行煤層突出危險性鑒定，并進行煤層瓦斯壓力、瓦斯含量、透氣性系數、鉆孔瓦斯流量衰減系數、瓦斯放散速度和煤層堅固性系數等相關基礎參數測定。

3礦井消防、灑水系統

礦井有井下消防、灑水系統。但水源有限，地面高位水池標高不夠。

4礦井防滅火系統

礦井有防滅火系統。但水源有限，地面高位水池標高不夠。

 

三、瓦斯治理方案

1通風系統整治

1.1完善礦井開拓系統及采區巷道布置

礦井必須進行正規的礦井設計和采區設計。

嚴格按設計規范布置采區巷道，保證采區至少有三條上山(回風上山、軌道上山、人行上山)。確保正規開采、合理開采、有序開采，提高礦井安全生產度；今后必須嚴格按技改擴能設計或采區設計進行施工，保證礦井巷道合理布置。

礦井C2、C3段總回風巷道斷面小，通風阻力大；將小斷面巷道進行刷幫擴巷，減少礦井通風阻力。

1.2優化礦井通風系統

在今后的技改擴能設計或采區設計中的專用回風井和專用回風巷必須嚴格按設計規范設計，并按設計進行施工。

回風井設置安全出口并分別安設2道連鎖的正向風門和2道反向風門，礦井應及時編制通風設計和確定各需風點的供風標準，保證各用風地點的風量充足。

掘進工作面風筒懸掛平直，做到逢環必掛，接頭應雙反邊，距掘進工作面的距離不得大于5m。

2 完善抽采系統

礦井正進行煤層突出危險性鑒定和瓦斯抽采參數（如瓦斯壓力、瓦斯含量、煤層透氣性系數、鉆孔瓦斯流量衰減系數等) 測定。若確定為高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井，則按高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井安全技術管理規定的要求執行。

2.1建立抽采系統

礦井應根據有資質的單位所測定的各項瓦斯參數及時重新編制瓦斯抽采專項設計并按設計完善地面永久抽采系統。采煤和煤層巷道掘進必須實現“先抽后采、先抽后掘”。

礦井必須建立瓦斯治理的機構，配備資料收集、打鉆、抽采專業隊伍，進行瓦斯治理基礎知識培訓，從而提高鉆孔施工技術與封孔工藝及抽采效率。

抽采瓦斯是治理瓦斯災害的根本性措施。必須建立瓦斯抽采消突責任制，加強打鉆、抽采管理，提高抽采效率，避免通風、瓦斯事故的發生。

抽采設備的日常檢修和維護工作，必須嚴格按規定時間進行。凡出現故障的設備必須立即安排檢修，以保證電氣設備和機械設備全部完好，能夠正常運行。

加強抽采系統管理。每旬對所轄區域抽放系統、對全礦抽采系統進行一次全面檢查，查出的問題必須限期整改并作好記錄。

2.2實施防突措施

若鑒定為突出礦井，則必須嚴格按照《防治煤與瓦斯突出規定》的要求，編制防突設計。

1、礦井開拓方式要符合有關防突的規定

主要運輸大巷、總回風巷、采區上山等主要開拓、準備巷道均應布置在煤層底板巖層中，并于煤層底板布置瓦斯抽采巷。

礦井應布置三個區，一個區布置采煤工作面進行回采；一個采區進行瓦斯治理；一個采區進行巷道掘進；并在時間和空間上合理安排掘、抽、采接替，實現 “掘、抽、采”的合理銜接。

2、采取“四位一體”的預防煤與瓦斯突出綜合措施。

3、煤層突出危險性預測：分為區域性預測和工作面預測

(1) 突出煤層中的區域性預測采用瓦斯地質統計法或綜合指標法進行。

(2) 工作面突出危險預測可按《防突規定》進行判斷，在突出煤層中有下列情況之一者，應視為突出危險工作面。

1) 在突出煤層的構造帶，包括斷層，褶曲，火成巖侵入等；

2) 煤層賦存條件急劇變化的區域；

3) 采掘應力迭加區域；

4) 在工作面預測打鉆過程中出現噴孔、頂鉆等動力現象；

5) 工作面出現明顯突出預兆；

(3) 在工作面突出危險性預測中又分以下幾種情況：

1) 石門揭穿煤層突出危險性預測可采用綜合指標法，鉆屑瓦斯解吸指標法或其他經驗證有效的方法；

2) 煤巷掘進工作面突出危險性預測可采用下列方法之一進行：鉆孔瓦斯涌出初速度法、R值指標法、鉆屑指標法、其他經驗證有效的方法(如鉆屑溫度，煤體溫度等)；

3) 采煤工作面突出危險性預測，可按《防突細則》第39條規定采用煤巷掘工作面突出預測方法進行。

4、區域防突措施

該礦所采煤層無保護層可采，只有采用瓦斯抽采作為礦井區域防突措施，即在采區布置底板瓦斯抽采巷（兼區段運輸巷），在底板巖巷中布置鉆場，利用穿層鉆孔進行網格預抽煤層瓦斯。具體操作可按《防突規定》進行。

5、局部防突措施

1） 石門揭煤(即石門自底板或頂板巖柱穿過煤層進入頂或底板的全部作業過程)防突措施。如條件允許，石門應布置在保護區或先掘出石門揭煤地點的煤層巷道，然后再用石門貫通。石門與突出煤層已掘出的巷道貫通時，其煤巷必須必須超前石門貫通位置5m以上，并保持正常通風。

（1) 在石門工作面掘至距煤層10m（垂距）之前，至少打兩個穿透煤層全厚且進入頂（底）板巖石不小于0.5m的前探鉆孔，并詳細記錄巖芯資料。

在地質構造復雜、巖石破碎的區域，石門工作面掘至煤層20m（垂距）之前，必須在石門輪廓線外5m范圍內布置前探鉆孔，以保證確切地掌握煤層的位置、厚度、傾角的變化、地質構造和瓦斯情況等。

（2) 石門工作面距煤層5m（垂距）以外，至少打兩個穿透煤層全厚的測壓鉆孔，測定煤層瓦斯壓力或預測煤層突出危險性（煤的瓦斯放散初速度與煤層堅固性系數、鉆屑瓦斯解吸指標等）。為準確得到煤層的原始瓦斯壓力值，測壓鉆孔應布置在巖層比較完整的地方。

（3) 當巖巷距突出煤層垂距不足5m且大于2m時，為了防止巖巷誤穿煤層，必須及時采取探測措施，確定突出煤層的層位，保證巖柱厚度不小于2.0m（垂距）。

（4) 石門掘進工作面與煤層之間必須保持一定厚度的巖柱，巖柱的尺寸應根據防治突出的措施要求、巖石的性質、煤層傾角等確定。本治理方案采用瓦斯預抽或施工排放鉆孔的措施進行石門揭穿突出煤層，工作面距煤層法線距離的最小值為3m；若采用震動放炮措施，應不小于1.5m。

（5) 石門揭穿煤層應盡量避免在地質構造進行，如因特殊情況不能避免工作面處于地質構造帶，則應采取相應防治措施。

（6) 在石門揭穿突出煤層前，當預測有突出危險時，必須采取瓦斯抽（排）措施，經效果檢驗有效后采取漸進式石門揭煤法揭穿煤層；若檢驗無效，應采取補充防突措施，經措施效果檢驗有效后，再采取漸進式石門揭煤法揭穿煤層。

當預測為無突出危險時，可不采取防治突出措施，但必須采用漸進式石門揭煤法揭穿煤層。

（7) 在安全屏障掩護下，石門工作面四周已消除突出危險，采用0.6m～1.0m循環淺掘淺進，實行光面爆破，巷道周邊齊整，壓力分布均勻，多循環、少裝藥，循環炸藥量控制在單位巖體1.3kg/m³～2.0kg/m³以內。不激化突出煤層，不用震動爆破，用正常掘進揭開與進入煤體。

當石門巷道斷面較大，可以采取先小斷面爆破掘進后刷大的方式施工。

（8) 石門揭煤時應在有預抽條件的地方，按照預抽防突有關規定提前采取預抽措施；若無提前預抽條件，在10m、5m巖柱位置預測超標且突出危險性較大，則在10m～5.0m巖柱位置打預排鉆孔，預排鉆孔布置按石門揭煤防突規定要求進行；在3m、2m（或1.5m）巖柱位置預測超標或過煤門時預測超標，一般情況下在超標部位打排放孔，不打預抽孔；工作面過完煤層進入頂（底）板掘進時，還需用排放鉆孔將2m巖柱投影范圍內的煤層突出危險性消除。

（9) 淺掘淺進期間，永久支護要跟攏掘進工作面迎頭。每循環爆破后，當班要及時永久支護，不得空頂。采取支護方式有礦工鋼架棚或錨網噴。

（10) 建立安全可靠的獨立通風系統，并加強控制通風風流設施的措施。在石門揭穿突出煤層的全部作業過程中，與此石門有關的其他工作面都必須停止工作。放炮揭穿突出煤層時，與此石門通風系統有關地點的全部人員必須撤至地面，井下全部斷電，井口附近地面20m范圍嚴禁有任何火源。

2) 煤巷掘進防突措施

（1）通過布置在底板層中的運輸大巷、采區上山、瓦斯抽采巷（兼區段運輸巷）等巷道施工底板穿層鉆孔進行瓦斯預抽后，按“四位一體”綜合防突措施進行煤層巷道掘進。當掘進中進行效果檢驗仍然具有突出危險時，采取本層超前鉆孔預抽或預排瓦斯做為煤巷掘進的補充防突措施。

（2）四位一體”綜合防突措施

A、進入工作面所有人員必須熟悉煤與瓦斯突出預兆。發現突出預兆必須停止作業。跟班礦長或安全員（瓦檢員）立即組織人員按瓦斯、火災避災路線撤出至安全地點，并匯報調度室。

B、煤與瓦斯突出預兆有：、有聲預兆：頂板來壓，不斷發生掉渣及支架斷裂聲，煤層發生震動，發出悶雷聲，響煤炮等；、無聲預兆：煤層賦存狀態突變，瓦斯涌出量增大或忽高忽低，工作面氣溫降低，煤層層理紊亂，硬度降低，光澤暗淡，煤體干燥，打眼時頂鉆、夾鉆、噴孔等。

C、每小班配備一個專職安全員，安全員嚴格執行瓦斯檢查制度，嚴禁空班漏檢，嚴禁瓦斯超限作業。

D、工作人員進入工作面必須先經安全員檢查工作面瓦斯情況，確認瓦斯不超限和無突出危險后，其他人員才能進入。

（3）嚴格執行“四位一體”的綜合防突措施。

A、由防突隊對工作面進行突出危險性預測。采用鉆屑指標法預測煤巷掘進工作面突出危險性時，應按照下列步驟進行：

在煤巷掘進工作面打2個（傾斜和急傾斜煤層）或3個（緩傾斜煤層）直徑為42mm、孔深8~10m的鉆孔，鉆孔布置與《防突規定》相同

b鉆孔每打1m測定鉆屑量一次，每隔2m測定一次鉆屑解吸指標。根據每個鉆孔沿孔長每米的最大鉆屑量Smax和鉆屑解吸指標K1或Δh2預測工作面的突出危險性。

各項指標的突出危險臨界值，參照下表的數據確定工作面的危險性。

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