煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)在新安煤礦10#煤層的應(yīng)用

周詩(shī)江 董國(guó)安

【摘 要】 為扎實(shí)有效推進(jìn)“通風(fēng)可靠、抽采達(dá)標(biāo)、監(jiān)控有效、管理到位”的瓦斯綜合治理工作體系建設(shè)，全面提升煤礦瓦斯治理水平，有效防范和遏制瓦斯事故發(fā)生，根據(jù)相關(guān)規(guī)定，對(duì)龍煤集團(tuán)雙鴨山分公司新安煤礦10#煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，通過(guò)對(duì)10#煤層瓦斯基本參數(shù)的測(cè)定，掌握了該煤層瓦斯賦存規(guī)律，確定該煤層在-600標(biāo)高以淺不具有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，從而為瓦斯綜合治理方案的制定，以及瓦斯抽放設(shè)計(jì)和綜合利用提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 煤與瓦斯突出 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià) 瓦斯放散初速度 煤的堅(jiān)固性系數(shù)

1 概況

雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)公司新安煤礦位于黑龍江省雙鴨山市友誼縣境內(nèi)，地處雙鴨山煤田東部，井田面積26.89km2，從以往鑒定結(jié)果來(lái)看，該礦屬于瓦斯礦井，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為18.716m3/min，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為5.13m3/t。

10#煤層為新安勘探區(qū)最主要接續(xù)煤層，全區(qū)發(fā)育，隨著礦井向深部開(kāi)采，將進(jìn)入10#煤層，根據(jù)《礦井瓦斯等級(jí)鑒定規(guī)范》和《煤礦瓦斯等級(jí)鑒定暫行辦法》要求，需對(duì)10#煤層進(jìn)行突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，從而做到瓦斯防治工作的有效性和可靠性，確保礦井安全生產(chǎn)。

2 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法

為研究新安煤礦10#煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性，本次評(píng)價(jià)通過(guò)測(cè)定煤層瓦斯壓力、取樣觀測(cè)煤的破壞類型、測(cè)定瓦斯放散初速度和煤的堅(jiān)固性系數(shù)四項(xiàng)瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)，采用煤層突出危險(xiǎn)性鑒定單項(xiàng)指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法，判斷了該煤層是否具有潛在突出危險(xiǎn)性。

3 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)測(cè)定

3.1 煤層瓦斯壓力測(cè)定

煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量的一個(gè)主要因素，當(dāng)煤吸附瓦斯的能力相同時(shí)，煤層瓦斯壓力越高，煤中所含的瓦斯量也就越大。根據(jù)《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》和《煤礦井下煤層瓦斯壓力的直接測(cè)定方法》的要求，確定煤層瓦斯壓力值，結(jié)果如表1所示。

3.2 瓦斯放散初速度指標(biāo)

煤的瓦斯放散初速度（△P）反映了煤在常壓下吸附瓦斯的能力和放散瓦斯的速度，表現(xiàn)了煤的微觀結(jié)構(gòu)，是反映煤層突出危險(xiǎn)性大小的指標(biāo)之一。煤的瓦斯放散初速度越大，煤層的突出危險(xiǎn)性越大。

依據(jù)《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》附錄B，在10#煤層選取有代表性的5個(gè)煤樣測(cè)定，得到的10#煤層瓦斯放散初速度（△P）為6～12，如表2所示。

3.3 煤的堅(jiān)固性系數(shù)

煤體的堅(jiān)固性系數(shù)（f）是表示煤體抵抗外力破壞能力的一個(gè)綜合指標(biāo)，它主要由煤的物理力學(xué)性質(zhì)決定。它反映的是單位質(zhì)量的煤破壞所消耗能量的大小，即煤體是否容易被破壞而發(fā)生突出。

依據(jù)《煤的堅(jiān)固性系數(shù)測(cè)定方法》（MT49-87），在10#煤層選取有代表性的5個(gè)進(jìn)行煤樣測(cè)定，得到10#煤層煤體堅(jiān)固性系數(shù)為0.8～1.33，如表3所示。

3.4 煤的破壞類型

煤的破壞類型是指煤體結(jié)構(gòu)受構(gòu)造應(yīng)力作用后的破壞程度。《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》和《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》將其分為Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類和Ⅴ類共5種類型，煤層破壞程度增高，突出危險(xiǎn)性增大。

通過(guò)井下觀測(cè)，10#煤層巷道中底層煤體顏色為灰黑色、黑色，層狀為主，少量塊狀，堅(jiān)硬，用手難以掰開(kāi)，主要為Ⅱ、Ⅲ類煤體。

綜上，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)測(cè)定值匯總?cè)绫?所示。

4 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

根據(jù)《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》，采用單項(xiàng)指標(biāo)法各指標(biāo)值取鑒定煤層各測(cè)點(diǎn)的最高煤層破壞類型、煤的最小堅(jiān)固性系數(shù)、最大瓦斯放散初速度指標(biāo)和最大瓦斯壓力值，如表4所示，評(píng)價(jià)結(jié)果為無(wú)突出危險(xiǎn)。

根據(jù)綜合指標(biāo)法評(píng)價(jià)結(jié)果如表5所示，評(píng)價(jià)結(jié)果為無(wú)突出危險(xiǎn)。

5 結(jié)論與建議

（1）綜合單項(xiàng)指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法評(píng)價(jià)10#煤層在-600標(biāo)高以淺無(wú)突出危險(xiǎn)性；（2）評(píng)價(jià)無(wú)突出危險(xiǎn)性的煤層，僅表示該煤層發(fā)生突出可能性較小，其結(jié)果可作為礦井設(shè)計(jì)、礦井瓦斯等級(jí)、上級(jí)主管部門監(jiān)管的依據(jù)，在實(shí)際采掘過(guò)程中，仍需采取驗(yàn)證性防突措施；（3）開(kāi)采-600m標(biāo)高以深10#煤層時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。