礦井綜采放頂煤開采采放比超1：3可行性技術(shù)論證石湖煤礦二0一六年目錄TOC\o"1-2"\h\z一、礦井概況 ④加強(qiáng)工作面放煤工藝管理，制定合理的放煤步距，提高頂煤回收率。四、回采工作面通風(fēng)方式及合理性分析51000綜放工作面為全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)，采用一進(jìn)一出的通風(fēng)方式，即布置進(jìn)風(fēng)順槽、回風(fēng)順槽，兩順槽均沿5#煤層底板布置。根據(jù)相鄰周邊礦井和本礦實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，我礦采用此通風(fēng)方式布置是合理的。瓦斯災(zāi)害因素分析及防治根據(jù)安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《礦井與其涌出量預(yù)測(cè)方法》（AQ1018*2016），采用分析預(yù)測(cè)法對(duì)本礦礦井瓦斯涌出量進(jìn)行預(yù)測(cè)。1.1根據(jù)礦井歷年瓦斯資料統(tǒng)計(jì)石湖礦井屬于單獨(dú)保留礦井，根據(jù)礦井提供的歷年瓦斯涌出資料及2010-2014年實(shí)地采集資料，最低2010瓦斯涌出量為1.17m3/min,最高2014年1.76m3/min。1.2礦井瓦斯涌出資料分析井田內(nèi)現(xiàn)采5#煤層，根據(jù)收集5#煤層巷道瓦斯涌出量資料及歷年與其涌出量結(jié)果確定，該礦井全部處于低瓦斯區(qū)。分析原因，這是由于該礦井開采煤層處于煤層瓦斯風(fēng)氧化帶所致。瓦斯涌出量預(yù)測(cè)結(jié)果分析法預(yù)測(cè)礦井瓦斯涌出量，以煤層與其含量，煤層開采技術(shù)作為基礎(chǔ)，根據(jù)各基本瓦斯涌出源的瓦斯涌出規(guī)律，計(jì)算回采工作面、掘進(jìn)工作面、采區(qū)及礦井瓦斯涌出量。礦井實(shí)際生產(chǎn)能力按210*84%＝176萬噸/年，5#煤層平均日產(chǎn)6376t/d?；夭晒ぷ髅嫱咚褂砍隽堪ㄩ_采煤層（包括圍巖）瓦斯涌出量及鄰近層瓦斯涌出量。2.1開采煤層瓦斯涌出量Q=k1k2k3kf(x0-xc)=1.3*1.075*0.7*1.018*(0.95-0.805)=0.144煤層K1K2K3Kf瓦斯含量殘存量相對(duì)涌出量5#1.31.0750.701.0180.950.8050.1442.2回采工作面鄰近層瓦斯涌出量回采工作面鄰近層瓦斯涌出量，根據(jù)鄰近層埋藏情況，根據(jù)公式計(jì)算，其計(jì)算公式為5#煤層開采時(shí)，回采工作面最大相對(duì)瓦斯涌出量為0.82m3/t，最大絕對(duì)瓦斯涌出量為3.62m3/min。3、煤與瓦斯區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》第四十三條規(guī)定，根據(jù)煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的區(qū)域預(yù)測(cè)方法應(yīng)當(dāng)按照要求進(jìn)行：A、煤層瓦斯風(fēng)化帶。B、根據(jù)開采區(qū)域、地質(zhì)條件。C、無突出危險(xiǎn)區(qū)和突出危險(xiǎn)區(qū)以外的區(qū)域。D、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)預(yù)測(cè)等。石湖煤礦一般不會(huì)發(fā)生煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性。但在加強(qiáng)煤與瓦斯突出的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作，以防止發(fā)生煤與瓦斯突出事故的發(fā)生。瓦斯防治：我礦為低瓦斯礦井，經(jīng)過多年綜放開采實(shí)踐，瓦斯從未出現(xiàn)過超限，但我們?cè)谏a(chǎn)過程中，仍必須加強(qiáng)瓦斯防治。綜放工作面實(shí)現(xiàn)獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)，按工作面配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)合理配風(fēng)。保護(hù)通風(fēng)設(shè)施，加強(qiáng)通風(fēng)設(shè)施維護(hù)管理，杜絕風(fēng)門同時(shí)打開，通風(fēng)巷道冒頂、漏頂堵塞通風(fēng)。加強(qiáng)日常瓦斯檢查，每班設(shè)專職瓦檢員對(duì)綜放工作面多點(diǎn)位、多次進(jìn)行檢查，尤其是上隅角、高冒區(qū)。在加強(qiáng)瓦斯檢查的同時(shí)，利用瓦斯監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隨時(shí)掌握瓦斯變化情況。嚴(yán)格明火管理，杜絕引爆瓦斯。嚴(yán)格機(jī)電防爆管理。嚴(yán)防設(shè)備撞擊和摩擦火花。六、煤層、自燃發(fā)滅火災(zāi)害因素分析及防治1、石湖礦5#煤層屬自燃發(fā)火煤層，發(fā)火主要由于采空封閉不良和浮煤堆積引起火源。煤層引起火災(zāi)的火源有內(nèi)因火源和外因火源。其外因火源：機(jī)電設(shè)備失爆、機(jī)電設(shè)備發(fā)熱、明火等。內(nèi)因火源：浮煤自壓進(jìn)入氧氣而自燃。但我礦未出現(xiàn)煤層自燃和著火現(xiàn)象。2、防治采取灑水降溫，杜絕電氣失爆，不使用明火等措施。開拓開采方面采取少丟煤加快推進(jìn)度。通風(fēng)方面減少采空區(qū)漏風(fēng)率且通風(fēng)設(shè)施應(yīng)設(shè)置在地壓穩(wěn)定的地點(diǎn)。①我礦配置一套KSS-200型束管色譜微機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在易發(fā)火地點(diǎn)設(shè)置采樣點(diǎn)，埋設(shè)檢測(cè)探頭和束管。②防滅火方法我礦采用噴灑阻化劑和氮?dú)鈦眍A(yù)防和控制采空區(qū)著火，實(shí)踐過程中起到一定效果，是切實(shí)可行的防滅火措施。水文地質(zhì)災(zāi)害因素分析及防治充水條件及充水因素地表水及大氣降水對(duì)礦井開采的影響本井田，大部分地帶在山梁地帶，故地表水對(duì)礦井影響不大。B、含水層對(duì)礦井的影響井田內(nèi)含水層中，風(fēng)化殼含水層受巖性、地形、植被等因素影響，厚度變化大，富水性有很大差異，第四系沖洪積物含水層分布面積不大且厚度薄，僅在井田西南部賦存，厚度變化大，富水性中等--弱，對(duì)礦井開采的影響??；二疊系碎屑裂隙含水層組在井田范圍內(nèi)大面積出露，主要接受大氣降水補(bǔ)給，富水性中等，為井田內(nèi)2#煤層的主要充水含水層，但2#煤層已開采，因此對(duì)礦井開采影響較小，石炭系太原組碎屑巖裂隙含水層為井田內(nèi)2、3、5號(hào)煤層的主要充水含水層，但因其富水性較弱，故對(duì)礦井開采影響較小，井田內(nèi)奧灰水位為1106.251080.75米，5#煤層最底標(biāo)高為1160米，奧灰水對(duì)煤層開采無影響。C、采空區(qū)對(duì)煤層開采的影響本井田因我礦2#煤層在5#煤層上方，層間距60米左右，每一工作面在開采前都要對(duì)2#煤層進(jìn)行探放水，且上覆2#煤層古空積水較少，故本井田開采5#煤層以及51000工作面上覆2#層采空區(qū)積水影響水大。相鄰老窯溝煤業(yè)2#層存在1外采空區(qū)積水，總面積約1056m2，總積水量1126m3，但距現(xiàn)開采的51000工作面遠(yuǎn)不會(huì)影響此工作面。相鄰莊旺煤業(yè)有限公司5#煤層存在1處采空積水，總面積1643m2，總積水量2736m3，神達(dá)朝凱煤業(yè)有限公司的5#煤存在2處采空積水，總面積1302m2、總積水量2054m3；此兩相鄰煤礦積水地帶距我礦較遠(yuǎn)對(duì)我礦無影響。D、冒落帶、導(dǎo)水裂隙對(duì)煤層開采的影響根據(jù)《煤礦防治水規(guī)定》，關(guān)于煤層開采冒落帶和導(dǎo)水裂隙帶計(jì)算公式，結(jié)合井田批采各可采煤層頂板堅(jiān)硬程度來確定。井田內(nèi)2#、5#煤層頂板以砂質(zhì)泥巖、泥巖、砂巖為主，根據(jù)頂板巖性，采用下列公式計(jì)算其5#煤冒落和導(dǎo)水裂隙帶高度，H＝20+10＝98.657，導(dǎo)水裂縫98.657米，超過與2#煤層層間距60米，就會(huì)有上覆砂巖裂隙水或采空積水沿塌陷裂縫，裂隙向下滲透進(jìn)入5#煤層工作面，給下部煤層采掘帶來較大的威脅。E、構(gòu)造對(duì)煤層開采的影響井田受區(qū)域構(gòu)造的控制，呈單斜構(gòu)造，井田范圍內(nèi)發(fā)育兩條斷層，斷距規(guī)模較大，現(xiàn)尚未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱。2#、5#煤層井下采掘揭露斷層時(shí)，一般僅局部滲水，隨著地下煤層的開采，對(duì)地應(yīng)力的進(jìn)一步破壞，F(xiàn)1斷層橫跨石湖河，增加了井田內(nèi)上下含水層之間的水力聯(lián)系，又破壞了隔水層隔水性能。F、地裂縫，地面塌陷對(duì)煤層開采的影響經(jīng)調(diào)查，井田現(xiàn)狀條件下，地表發(fā)現(xiàn)3處地裂縫，2處地面塌陷，所有新老地裂縫均是導(dǎo)通上部各水層的導(dǎo)水通道，并與大氣降水，部分季節(jié)性地表水或第三系、四系松散層含水層發(fā)生聯(lián)系，同時(shí)向井下工作面充水，故對(duì)地表裂縫的定期調(diào)查、填埋、壓實(shí)工作必須隨時(shí)間回采進(jìn)度差異式進(jìn)行，且成為礦井綜合防治水工作中的一項(xiàng)重要點(diǎn)工作抓緊抓好。G、其余人為通道對(duì)煤層開采的影響除導(dǎo)水裂縫帶之外，礦井充水的其余人為通道為井筒，巷道、工作面、封閉不良的鉆孔，這些通道可溝通大氣降水，地表水及地下水，應(yīng)引起高度重視。防治措施2.1技術(shù)措施地面防治水、矸石和爐渣等固體廢物不得棄于溝谷中，以免淤塞河道，造成行洪不暢，在雨季前組織人員踏勘井田是否有采空塌陷裂隙、裂縫、塌陷洞，并用黃土粘土，碎石及時(shí)填封，用粘土夯實(shí)高出地表。井下防治水，掘進(jìn)工作面接近斷層時(shí)必須按礦井設(shè)計(jì)留設(shè)防水煤柱，發(fā)現(xiàn)透水預(yù)兆必須停止作業(yè)，采取措施，并向調(diào)度室報(bào)告。在巷道掘進(jìn)的前方，需再次對(duì)老空區(qū)、采空積水區(qū)進(jìn)行調(diào)查清楚，并采取必要的勘查手段，物探和鉆探相結(jié)合。經(jīng)常清挖井下水倉，保證水倉有足夠容量，加強(qiáng)全礦井防治水的安全技術(shù)培訓(xùn)，在井下明顯標(biāo)記出礦井防治水避災(zāi)路線，并保證暢通。要做到“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探、先探后掘、有采必探、先探后采、先防后治”原則進(jìn)行。2.2管理措施平時(shí)加強(qiáng)防訊宣傳，建立探放水管理制度，做好防治水計(jì)劃，成立“雨季三防”指揮部，組織雨季前“三防”大檢查，加強(qiáng)職工培訓(xùn)，保證安全生產(chǎn)。主要突水點(diǎn)、突水量處理措施通過近幾年來的開采經(jīng)驗(yàn)，井田內(nèi)的斷層裂隙水影響較小，主要是在開拓、采掘過程中，發(fā)現(xiàn)多處頂板淋頭水，但水量不大?；夭晒ぷ髅骓敯宄醮蝸韷簳r(shí)，頂板砂巖垮落后，頂板含水層導(dǎo)入工作面形成突水。但突水量并不大，根據(jù)5#煤幾個(gè)回采工作面開采過程分析，突水量最大不超過25m3/h。目前，突水處理一般采用工作面運(yùn)回順提前鋪設(shè)排水管路2--3趟，一般為運(yùn)、回順各一趟2吋、一趟4吋，安設(shè)潛水泵和固定泵進(jìn)行排水，能夠滿足突水點(diǎn)排水，從未影響過正常生產(chǎn)。結(jié)束語我礦從2008年5#煤層采用放頂煤開采已近10年，礦井初設(shè)為分層放頂煤，但我礦考慮分層放頂煤開采巷道系統(tǒng)復(fù)雜，巷道掘進(jìn)率高，人工假頂頂板難于管理，開采難度較大，而且5#煤層易自燃，防滅火及瓦斯管理困難，最后確