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[摘 要]振兴煤矿为高瓦斯矿井，矿现阶段开采区域为南部区3号层，该煤层为本矿首采煤层，由于相邻的南山、益新和兴山煤矿为突出矿井，振兴煤矿对3号煤层所规划开采的块段开展了瓦斯压力测定工作，对上述煤层进行瓦斯基础参数测定，包括3号煤层的瓦斯压力、瓦斯含量、煤吸附常数及工业分析等。现场收集各煤层地质概况、瓦斯涌出量等资料，结合瓦斯参数测定结果，对3号煤层现阶段生产区域进行突出危险性鉴定。
[关键词]煤层 瓦斯 压力测定
中图分类号：T69 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0356-01
1、矿井概况
1.1 井田范围与交通位置
振兴煤矿位于鹤岗矿区的东北部，鹤岗市向阳区的东部和东山区的西部，距鹤岗火车站4km，行政区划属鹤岗市向阳区管辖。南邻南山煤矿，北和东邻益新煤矿，西邻原兴山煤矿六井区。地理坐标：东经130°18′34″，北纬47°18′48″。
1.2 矿井地质概况
振兴煤矿井田内的煤层主要集中在中生界白垩系下统鸡西群城子河含煤组，地层厚度平均为1035m，共含煤33个层组，多为厚及中厚煤层，煤层总厚度72.78m，含煤系数7%。
本区域位于三水平南部区，北部以F53断层为界，南部以F46为界，东部以F2断层与-250等高线为界，西部以F5断层与F30断层为界。煤层主要集中在石头河子含煤组，地层厚度为940m左右，共含煤9个层组，多为厚及中厚煤层，煤层总厚度32.42m，含煤系数3.44%。可采和局部可采煤层10层：3号、7-1号、7-2号、8-2号、9-1号、9-2号、11号、13号、15号、30号煤层，采区走向长1040m，倾斜约616m，面积640640m2。
1.3 矿井通风与瓦斯
矿通风方法为压入式通风，通风方式为混合式，主扇型号为：BDK-8-NO28、450KW×2两台节能对旋主扇，一台在用，一台备用，额定风量4600—16000 m3/min，额定水柱压力174-478mmH2O.电机型号YBF560Mz-8；额定电流：55.5A，额定电压：6000V，转速：743r/min。根据我矿实际用风需要，我矿把主扇叶片角度安装为Ⅰ级35°、Ⅱ级30°（使用与备用相同）。现在使用的是一号主扇。
两条入风井筒总断面17.6m2：北部老风井断面5.6m2，井长1260m，北部新风井断面12m2，井长1060m。三条回风井总断面28.4m2：南部主井断面12m2，井长1080 m；北部皮带井断面11m2，井长1080 m；北部付井断面5.4m2，井长1000 m。
根据矿井2012～2013年的瓦斯鉴定报告：2012年瓦斯绝对涌出量16.17 m3/min，相对瓦斯涌出量17.44m3/t；2013年瓦斯绝对涌出量 13.88 m3/min，相对瓦斯涌出量14.4 m3/t；2013年瓦斯绝对涌出量11.97m3/min，相对瓦斯涌出量12.91m3/t；2010瓦斯绝对涌出量17.69m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量19.08m3/t，2011瓦斯绝对涌出量18.27m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量16.48m3/t，2012瓦斯绝对涌出量19.83m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量17.11m3/t，根据《煤矿安全规程》规定，本矿为高瓦斯矿井。
本矿目前没有突出煤层，最大瓦斯压力为0.4 MPa，在各地点施工地质、预抽钻孔期间没有顶钻和瓦斯异常涌出现象。
本区虽然位于鹤岗矿区的东北部，但岩浆活动只在益新煤矿的北扩地区剧烈，本区目前还没有发现岩浆岩对煤层的侵入破坏。
邻矿新兴煤矿已开拓至三水平-100m标高，于2009年11月21日发生过突出事故，突出煤层为15层。邻矿益新煤矿的下部18、30煤层发生过突出，其突出的最上部标高为-11m。南邻南山煤矿18层为突出煤层，始突标高为-110m。
2、煤层（3号层）瓦斯基础参数测定
2.1 方案制定
按照《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047-2006）的要求，根据南部区现有开拓巷道布置情况，选取瓦斯压力测定地点及取样钻孔。
南部3#层新区计划开采6个块段，为超前做好瓦斯含量鉴定工作，为顺利开采做准备，矿组织对各块段进行测压取样工作，并委托兴山煤矿防突实验室对各块段进行了瓦斯含量鉴定工作。
同时在工作面煤掘期间，在上下两巷严倾向布置施工验证钻孔，进行瓦斯含量测定工作，于上述测定瓦斯基础参数进行比照，超前做好瓦斯治理工作，确保新区瓦顺利投产。
2.2 煤层瓦斯压力测定
瓦斯压力测定方法有直接法、间接法两种。直接法是由煤层顶（底）板向煤层打钻孔，然后用封孔器或其它材料封孔后直接用压力表读数；间接法是通过瓦斯压力和其它参数的联系来推断瓦斯压力值。此次采用直接法测定3号煤层的瓦斯压力。
2.2.1 钻孔设计与施工
测压钻孔施工地点应根据矿井实际开采、生产情况选择在不受采动影响的岩巷，现场地点需要一个能容纳钻机以及便于操作观测的空间，测量地点要满足如下条件：
a.测压地点应避开褶曲、断层和地质构造带，选择较完整、均质、层厚合适的稳定岩层的地方开孔，开孔点距终孔点的法线距离（岩石段）最好不小于20m；
b.测压应未采动影响和工程影响，测压孔见煤点50m范围内不应有揭露点；
c.测压点距断层、裂隙、火成岩的距离不小于100m；
d.测压孔仰角应控制在10～50°之间，便于用水泥浆封孔；
e.测压孔的开孔直径为75或89mm；
f.仰角孔没有条件情况下，也可考虑下向孔测压；
g.测量地点应接水、接电方便。
根据测压钻孔的选择要求，选择基本符合条件的地点施工测压孔，各测压钻孔设计施工参数见表。
2.2.2 封孔工艺
封孔方式：采用水泥砂浆混合封孔，封孔深度视煤层顶、底板岩性而定，但最小封孔深度不低于10m。
封孔工艺：在测压孔内插入带有压力表接头、挡板和集气管的″铁管和一节注浆用″铁管，铁管在孔口外端安装球形阀门，测压铁管每节长度为1.5m，为保证其气密性，管接头部分采用密封胶带缠绕，测压室管端头用细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路。将带有压力表接头、挡板和集气管的测压管和注浆管穿过木塞插入钻孔内，然后将木塞外缠棉纱牢牢打入孔口固牢。将注浆泵与注浆管联接，将500#硅酸盐水泥、砂子按一定比例倒入搅拌筒，充分搅拌均匀，至呈粘稠状为止；由注浆泵将搅拌好的水泥砂浆注入孔内，待测压管见浆液溢出立即停泵，同时关闭设置在注浆管孔口的球阀。
封孔完成后，经过24小时水泥砂浆固化后，安装压力表；每天派工作人员定时观察煤层瓦斯压力变化，读压力表示值一次，并准确记录读数值；当压力表示值不再发生变化，再继续观察7天，如未再发生变化，则认为压力表示值即为所测煤层瓦斯压力。
2.2.3 读数
封孔完成24小时后，水泥砂浆固化达到一定强度。测压管端头装上阀门，再装上压力表。刚开始几个小时读数一次，稍稳定后每隔1天读数一次。初步预测瓦斯压力值较小，选择量程0.6MPa压力表，当压力表量程不够时，关闭压力表接头上的阀门，更换压力表。当读数稳定达到1周没有变化时，这个读数即为最终的煤层瓦斯压力。
结论
根据煤层赋存特点、实验数据和瓦斯鉴定结果，证明振兴煤矿三水平南部区3#层不是煤与瓦斯突出煤层。
[关键词]煤层 瓦斯 压力测定
中图分类号：T69 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）13-0356-01
1、矿井概况
1.1 井田范围与交通位置
振兴煤矿位于鹤岗矿区的东北部，鹤岗市向阳区的东部和东山区的西部，距鹤岗火车站4km，行政区划属鹤岗市向阳区管辖。南邻南山煤矿，北和东邻益新煤矿，西邻原兴山煤矿六井区。地理坐标：东经130°18′34″，北纬47°18′48″。
1.2 矿井地质概况
振兴煤矿井田内的煤层主要集中在中生界白垩系下统鸡西群城子河含煤组，地层厚度平均为1035m，共含煤33个层组，多为厚及中厚煤层，煤层总厚度72.78m，含煤系数7%。
本区域位于三水平南部区，北部以F53断层为界，南部以F46为界，东部以F2断层与-250等高线为界，西部以F5断层与F30断层为界。煤层主要集中在石头河子含煤组，地层厚度为940m左右，共含煤9个层组，多为厚及中厚煤层，煤层总厚度32.42m，含煤系数3.44%。可采和局部可采煤层10层：3号、7-1号、7-2号、8-2号、9-1号、9-2号、11号、13号、15号、30号煤层，采区走向长1040m，倾斜约616m，面积640640m2。
1.3 矿井通风与瓦斯
矿通风方法为压入式通风，通风方式为混合式，主扇型号为：BDK-8-NO28、450KW×2两台节能对旋主扇，一台在用，一台备用，额定风量4600—16000 m3/min，额定水柱压力174-478mmH2O.电机型号YBF560Mz-8；额定电流：55.5A，额定电压：6000V，转速：743r/min。根据我矿实际用风需要，我矿把主扇叶片角度安装为Ⅰ级35°、Ⅱ级30°（使用与备用相同）。现在使用的是一号主扇。
两条入风井筒总断面17.6m2：北部老风井断面5.6m2，井长1260m，北部新风井断面12m2，井长1060m。三条回风井总断面28.4m2：南部主井断面12m2，井长1080 m；北部皮带井断面11m2，井长1080 m；北部付井断面5.4m2，井长1000 m。
根据矿井2012～2013年的瓦斯鉴定报告：2012年瓦斯绝对涌出量16.17 m3/min，相对瓦斯涌出量17.44m3/t；2013年瓦斯绝对涌出量 13.88 m3/min，相对瓦斯涌出量14.4 m3/t；2013年瓦斯绝对涌出量11.97m3/min，相对瓦斯涌出量12.91m3/t；2010瓦斯绝对涌出量17.69m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量19.08m3/t，2011瓦斯绝对涌出量18.27m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量16.48m3/t，2012瓦斯绝对涌出量19.83m3/min（包括地面抽放与风排），相对瓦斯涌出量17.11m3/t，根据《煤矿安全规程》规定，本矿为高瓦斯矿井。
本矿目前没有突出煤层，最大瓦斯压力为0.4 MPa，在各地点施工地质、预抽钻孔期间没有顶钻和瓦斯异常涌出现象。
本区虽然位于鹤岗矿区的东北部，但岩浆活动只在益新煤矿的北扩地区剧烈，本区目前还没有发现岩浆岩对煤层的侵入破坏。
邻矿新兴煤矿已开拓至三水平-100m标高，于2009年11月21日发生过突出事故，突出煤层为15层。邻矿益新煤矿的下部18、30煤层发生过突出，其突出的最上部标高为-11m。南邻南山煤矿18层为突出煤层，始突标高为-110m。
2、煤层（3号层）瓦斯基础参数测定
2.1 方案制定
按照《防治煤与瓦斯突出规定》及《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》（AQ/T1047-2006）的要求，根据南部区现有开拓巷道布置情况，选取瓦斯压力测定地点及取样钻孔。
南部3#层新区计划开采6个块段，为超前做好瓦斯含量鉴定工作，为顺利开采做准备，矿组织对各块段进行测压取样工作，并委托兴山煤矿防突实验室对各块段进行了瓦斯含量鉴定工作。
同时在工作面煤掘期间，在上下两巷严倾向布置施工验证钻孔，进行瓦斯含量测定工作，于上述测定瓦斯基础参数进行比照，超前做好瓦斯治理工作，确保新区瓦顺利投产。
2.2 煤层瓦斯压力测定
瓦斯压力测定方法有直接法、间接法两种。直接法是由煤层顶（底）板向煤层打钻孔，然后用封孔器或其它材料封孔后直接用压力表读数；间接法是通过瓦斯压力和其它参数的联系来推断瓦斯压力值。此次采用直接法测定3号煤层的瓦斯压力。
2.2.1 钻孔设计与施工
测压钻孔施工地点应根据矿井实际开采、生产情况选择在不受采动影响的岩巷，现场地点需要一个能容纳钻机以及便于操作观测的空间，测量地点要满足如下条件：
a.测压地点应避开褶曲、断层和地质构造带，选择较完整、均质、层厚合适的稳定岩层的地方开孔，开孔点距终孔点的法线距离（岩石段）最好不小于20m；
b.测压应未采动影响和工程影响，测压孔见煤点50m范围内不应有揭露点；
c.测压点距断层、裂隙、火成岩的距离不小于100m；
d.测压孔仰角应控制在10～50°之间，便于用水泥浆封孔；
e.测压孔的开孔直径为75或89mm；
f.仰角孔没有条件情况下，也可考虑下向孔测压；
g.测量地点应接水、接电方便。
根据测压钻孔的选择要求，选择基本符合条件的地点施工测压孔，各测压钻孔设计施工参数见表。
2.2.2 封孔工艺
封孔方式：采用水泥砂浆混合封孔，封孔深度视煤层顶、底板岩性而定，但最小封孔深度不低于10m。
封孔工艺：在测压孔内插入带有压力表接头、挡板和集气管的″铁管和一节注浆用″铁管，铁管在孔口外端安装球形阀门，测压铁管每节长度为1.5m，为保证其气密性，管接头部分采用密封胶带缠绕，测压室管端头用细铜纱网包裹，以防煤屑及杂物进入堵塞管路。将带有压力表接头、挡板和集气管的测压管和注浆管穿过木塞插入钻孔内，然后将木塞外缠棉纱牢牢打入孔口固牢。将注浆泵与注浆管联接，将500#硅酸盐水泥、砂子按一定比例倒入搅拌筒，充分搅拌均匀，至呈粘稠状为止；由注浆泵将搅拌好的水泥砂浆注入孔内，待测压管见浆液溢出立即停泵，同时关闭设置在注浆管孔口的球阀。
封孔完成后，经过24小时水泥砂浆固化后，安装压力表；每天派工作人员定时观察煤层瓦斯压力变化，读压力表示值一次，并准确记录读数值；当压力表示值不再发生变化，再继续观察7天，如未再发生变化，则认为压力表示值即为所测煤层瓦斯压力。
2.2.3 读数
封孔完成24小时后，水泥砂浆固化达到一定强度。测压管端头装上阀门，再装上压力表。刚开始几个小时读数一次，稍稳定后每隔1天读数一次。初步预测瓦斯压力值较小，选择量程0.6MPa压力表，当压力表量程不够时，关闭压力表接头上的阀门，更换压力表。当读数稳定达到1周没有变化时，这个读数即为最终的煤层瓦斯压力。
结论
根据煤层赋存特点、实验数据和瓦斯鉴定结果，证明振兴煤矿三水平南部区3#层不是煤与瓦斯突出煤层。