九里山煤礦瓦斯突出案例-【礦井瓦斯防治】課件

焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司九里山礦“10.27”

煤與瓦斯突出重大事故技術分析

2011年10月27日0時36分，焦作煤業(yè)（集團）有限責任公司九里山礦16采區(qū)16031回風巷掘進工作面發(fā)生一起煤與瓦斯突出事故，突出煤（巖）量為3246t，瓦斯量29.12萬m3，造成18人遇難。

九里山礦是焦煤集團骨干礦井之一，設計生產能力90萬噸/年，核定生產能力100萬噸/年。主采二1煤層，煤厚在0～12.93ｍ之間，平均5.13m，煤層傾角11～18°。礦井采用立井多水平上下山開拓方式，中央并列與對角混合抽出式通風，礦井有5個井筒，主井、副井、西進風井，東回風井、南回風井。采煤方法為傾斜分層走向長壁全部垮落法。井現(xiàn)有14、15、16三個生產采區(qū)。礦井為瓦斯突出礦井，絕對瓦斯涌出量48.57m3/min，相對瓦斯涌出量24.17m3/t，原始瓦斯含量15.15～33.19m3/t，瓦斯壓力0.76～2.08MPa，煤塵爆炸指數11.04%，無爆炸性，煤層無自燃發(fā)火傾向。一、礦井概括16031工作面區(qū)域措施實鉆圖

16031回風巷掘進200~260m抽采鉆孔布置圖

殘余瓦斯含量測點布置圖

16031回風巷3號抽采鉆場局部防突措施排放鉆孔布置圖

二、事故概況

2004年10月27日0時36分，安全監(jiān)控系統(tǒng)16031回風巷瓦斯傳感器報警，T2里達到99.25%，T2外達到99.25%，T回達到69.05%，隨后16采區(qū)回風、西翼總回風、16輔助回風上下段、16051底抽巷、16041備采面等多處瓦斯傳感器報警，調度室初步判斷16031回風巷發(fā)生了煤與瓦斯突出事故，并造成16采區(qū)大部分區(qū)域風流逆轉現(xiàn)象。后經核實，在16031回風巷掘進工作面3號上幫鉆場發(fā)生了煤與瓦斯突出事故，有18名礦工遇難。。16031上風道突出煤堆積素描圖16031上風道突出煤堆積素描圖三、事故原因

10月26日零點班安排人員施工上幫鉆場排放孔，當班共施工40個，孔深15m；八點班在上幫鉆場進行局部措施效果檢驗合格后，當班從通尺230m處開口向上掘進，進尺0.7m；四點班掘進一排，進尺0.7m，清理鉆場浮煤支護一棚。

27日零點班接班后不到40分鐘就發(fā)生了煤與瓦斯突出。三、事故原因

在具有突出危險性的16031回風巷掘進工作面，盡管已經按照《防治煤與瓦斯突出規(guī)定》，實施了區(qū)域和局部綜合防突措施；但受該區(qū)域特殊、復雜地質條件的影響，尤其是馬坊泉斷層帶的影響，煤層結構、地應力發(fā)生異常變化，采動引起的集中應力區(qū)范圍的變化，區(qū)域綜合防突措施還沒有完全消除突出危險；16031回風巷3號上幫抽采鉆場掘進工作面前方煤巖體受多種應力疊加作用，積聚的能量超過了其抵抗極限，導致發(fā)生了特大型煤與瓦斯突出。三、事故原因

（1）具備激發(fā)突出的能量該區(qū)域突出點區(qū)域標高-267m，埋藏深度達364m，距馬坊泉斷層垂直距離90m左右。自重應力9.8MPa，水平應力25.4MPa,再加上馬坊泉斷層帶形成的構造應力，具備激發(fā)突出的能量。突出點距馬坊泉斷層垂直距離90m左右三、事故原因

（2）瓦斯地質條件復雜、煤體松軟、突出危險性嚴重據實測，該區(qū)瓦斯壓力1.74MPa，瓦斯含量20.34m3/t，瓦斯放散初速度為28。突出地點二1煤層受到了嚴重的擠壓、揉搓破壞，煤層層理紊亂，16031回風巷通尺153~230m煤層厚度從2.8~6.2m，軟分層厚度達到0.7m，為IV~Ⅴ類破壞煤體，顏色黯淡，煤的堅固性系數為0.17～0.19，硬度極低。

16031回風巷2#鉆場、進風巷4#、5#鉆場的上幫鉆場為該區(qū)域進行區(qū)域消突的83個鉆孔中，有25個鉆孔在事故點附近出現(xiàn)不出渣、頂鉆、煤軟、瓦斯大等異常情況，表明該區(qū)域煤與瓦斯突出危險性比較嚴重。三、事故原因

（3）區(qū)域綜合防突措施存在薄弱環(huán)節(jié)

該區(qū)域煤層和地質構造具有特殊性和復雜性，盡管采取了遞進掩護順層鉆孔、煤巷條帶鉆孔預抽等區(qū)域防突措施，但由于受施工設備、鉆進控制技術、空白帶判識技術等因素的制約，區(qū)域鉆孔的終孔段存在薄弱地帶，難以實現(xiàn)該區(qū)域整體卸壓和充分排放煤體中的瓦斯，存在局部區(qū)域應力的不均衡性，不足以整體緩解煤層、圍巖的地應力，未能實現(xiàn)煤層瓦斯的均勻抽采。三、事故原因區(qū)域鉆孔的終孔段存在薄弱地帶（空白區(qū)）三、事故原因

（4）懸頂面積大，集中應力高，安全屏障防護能力降低采用巷幫鉆場實施區(qū)域防突措施和局部防突措施思路是正確的，但是在地質構造復雜地區(qū)其做法值得商榷。掘進工作面、上下幫鉆場及大量排放瓦斯鉆孔造成懸頂面積大，煤體內部集中應力高。此外，在掘進工作面、上下幫鉆場正前方打60個15m長的瓦斯排放鉆孔和防瓦斯超限鉆孔，造成措施超前距內煤體再次破碎、松散，