14采區(qū)專項(xiàng)防突設(shè)計

新化蘆茅江礦業(yè)有限公司蘆二井

14采區(qū)專項(xiàng)防突設(shè)計

（修改版）

編制：通防部

編制日期：二o一八年一月

修改日期：二。一八年三月

目錄

修改前言..............................................................................1

第一章采區(qū)概況及地質(zhì)特征...........................................................2

第一節(jié)采區(qū)概括...................................................................2

一、采區(qū)位置和范圍...............................................................2

二、鄰區(qū)情況及采區(qū)現(xiàn)狀...........................................................2

三、井上、下對照關(guān)系.............................................................3

第二節(jié)地質(zhì)特征......................................................................2

一、煤層賦存情況及煤質(zhì)...........................................................3

二、地質(zhì)構(gòu)造...................................................錯誤!未定義書簽。

三、煤層頂?shù)装?..................................................................5

四、水文地質(zhì)條件.................................................................5

五、其他開采技術(shù)條件............................................................10

第三節(jié)瓦斯地質(zhì)...................................................................10

一、瓦斯.........................................................................10

二、瓦斯壓力.....................................................................10

三、煤層透氣性...................................................................10

四、堅(jiān)固性系數(shù)...................................................................11

第四節(jié)儲量.......................................................................11

第二章采區(qū)巷道布置及回采工藝......................................................12

一、開拓方式和采區(qū)巷道布置......................................................12

二、采區(qū)區(qū)段及工作面劃分........................................................12

三、首采面（1436工作面）布置...................................................12

四、采掘作業(yè)方法................................................................13

第三章采區(qū)通風(fēng)、抽采及及監(jiān)控系統(tǒng)................................................13

第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)...................................................................13

一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)...............................................錯誤!未定義書簽。

二、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計............................................................13

三、首采面（1436工作面）通風(fēng)系統(tǒng)..............................................14

四、采區(qū)瓦斯涌出量計算..........................................................15

五、采區(qū)配風(fēng)量..................................................................20

第二節(jié)瓦斯抽采系統(tǒng)..............................................................22

一、礦井瓦斯抽采系統(tǒng)............................................................22

二、采區(qū)瓦斯抽采系統(tǒng)............................................................23

三、首采面（1436工作面）瓦斯抽采系統(tǒng)..........................................27

四、采區(qū)抽采系統(tǒng)附屬裝置及抽采管網(wǎng)計量檢測裝置安裝............................28

第三節(jié)安全監(jiān)控系統(tǒng)..............................................................37

一、礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)............................................................37

二、14采區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置.........................................................38

第四章防突設(shè)計....................................................................41

第一節(jié)煤層突出危險性鑒定.........................................................41

第二節(jié)區(qū)域綜合防突措施...........................................................42

一、區(qū)域突出危險性預(yù)測..........................................................42

二、區(qū)域防突措施................................................................43

三、區(qū)域防突措施效果檢驗(yàn)........................................................48

四、區(qū)域驗(yàn)證.....................................................................53

第三節(jié)局部綜合防突措施..........................................................57

一、工作面突出危險性預(yù)測........................................................57

二、工作面防突措施..............................................................61

三、工作面防突措施效果檢驗(yàn)......................................................64

四、安全防護(hù)設(shè)施................................................................64

第四節(jié)防突設(shè)備、器材............................................................65

一、現(xiàn)有防突設(shè)備、器材..........................................................71

二、裝置購置計劃................................................................71

第五節(jié)防突工程計劃及明細(xì)........................................................73

一、14采區(qū)工作面突出危險性預(yù)測預(yù)報鉆孔工程量..................................73

二、14采區(qū)工作面超前排放鉆孔工程量............................................76

三、14采區(qū)開拓工程量防誤穿煤層地質(zhì)前探鉆孔工程量...........錯誤!未定義書簽。9

四、14采區(qū)主石門揭煤次數(shù)及石門防突鉆孔工程量..................................81

五、14采區(qū)底板巷穿層（消突）鉆孔工程量........................................81

六、14采區(qū)本煤層順抽放鉆孔工程量..............................................82

第五章應(yīng)急救援預(yù)案..............................................................85

第一節(jié)總則.......................................................................85

一、編制目地.....................................................................85

二、編制依據(jù).....................................................................85

三、工作原則....................................................................85

第二節(jié)應(yīng)急指揮體系及職責(zé)........................................................85

一、組織機(jī)構(gòu).....................................................................85

二、應(yīng)急組織機(jī)構(gòu)職責(zé)............................................................85

第三節(jié)預(yù)防預(yù)警機(jī)制............................................8錯誤!未定義書簽。

第四節(jié)應(yīng)急演練...............................................8錯誤!未定義書簽。

一、演習(xí)目地....................................................................89

二、應(yīng)急演練.....................................................................89

三、搶險救災(zāi)中的決策與指揮......................................................89

修改前言

一、采區(qū)現(xiàn)狀

14采區(qū)設(shè)計（12輔助采區(qū)設(shè)計）于2014年4月23日經(jīng)公司審

批完畢，采區(qū)共設(shè)計一條-50運(yùn)輸大巷、一條+65回風(fēng)巷和三條采區(qū)

上山，分別為采區(qū)軌道上山、采區(qū)回風(fēng)上山、采區(qū)皮帶（溜煤）上

山（布置在3煤底板中），采區(qū)皮帶（溜煤）上山未能掘進(jìn)到位。

一條-50運(yùn)輸大巷、一條+65回風(fēng)巷和二條上山于2018年1月份全

部施工到位已形成采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。采區(qū)首采面1436工作面設(shè)計7條

巷道，分別為-50石門、+25石門、1436風(fēng)巷、機(jī)巷、切眼及-50底

板瓦斯抽放巷、+25底板瓦斯抽放巷，截止到2月底+25底板瓦斯抽

放巷施工140m,-50底板瓦斯抽放巷施工10m,-50石門施工25m。

二、修改原因

2018年3月15-16日湖南煤礦安全監(jiān)察局及婁底監(jiān)察分局，對

我礦進(jìn)行“一通三防”專項(xiàng)檢查時指出：采區(qū)防突設(shè)計不符合《煤

與瓦斯突出規(guī)定》的相關(guān)要求，并針對采區(qū)防突設(shè)計缺陷提出了寶

貴的修改意見，因此需按此次“一通三防”專項(xiàng)檢查意見來修改原

設(shè)計。

三、修改內(nèi)容

1、原《12采區(qū)防突設(shè)計》名稱更改為《14采區(qū)專項(xiàng)防突設(shè)計》。

2.原《12采區(qū)防突設(shè)計》沒有對采區(qū)抽采巷道布置、管路選

型、鉆場鉆孔布置、封孔材料及工藝等進(jìn)行設(shè)計編制。

3、原《12采區(qū)防突設(shè)計》沒有對采區(qū)的防突工程計劃進(jìn)行詳

細(xì)說明和布置。

4、原《12采區(qū)防突設(shè)計》沒有對采區(qū)的防突設(shè)施（設(shè)備）進(jìn)

行編制。

5、原《12采區(qū)防突設(shè)計》對兩個“四位一體”的綜合防突措

施編制內(nèi)容空洞，沒有細(xì)化到每一個防突環(huán)節(jié)，可操作性和指導(dǎo)性

不強(qiáng)，對采區(qū)的防突管理指明不了方向。本次修改根據(jù)省局吳衛(wèi)龍

局長和專家組領(lǐng)導(dǎo)提出的寶貴意見，對照采區(qū)巷道布置及開采順序

進(jìn)行了采區(qū)防突管理上的詳細(xì)規(guī)劃和仔細(xì)布置，讓此設(shè)計成為14采

區(qū)防突管理的好幫手。

1

第一章采區(qū)概況及地質(zhì)特征

第一節(jié)采區(qū)概況

一、采區(qū)位置和范圍

1、井下位置

14采區(qū)位于蘆二礦一水平北翼3煤采區(qū)，東至井田+100水平邊

界，西至井田北翼-40水平煤層底板等高線，南到12采區(qū)1236、1234

工作面切眼，北至井田北翼邊界垂直投影線。

2、范圍、上下限標(biāo)高：

采區(qū)上限標(biāo)高：+100m3煤底板等高線附近，下限標(biāo)高：-40ni3煤

底板等高線附近。

采區(qū)走向長（m）：292.-440.0m,平均3701n

采區(qū)傾斜長斜）:180.4?200m,平均190m

采區(qū)面積：約7.03萬m,

二、鄰區(qū)情況及采區(qū)現(xiàn)狀

14采區(qū)南鄰12采區(qū)及各開拓巷道，目前14采區(qū)軌道上山、14

采區(qū)運(yùn)煤上山均已施工結(jié)束，1436工作面正在圍面。該采區(qū)南與12

采區(qū)相鄰；北為井田北翼邊界3煤組未動用區(qū)；該煤層3煤層尚未回

采。14采區(qū)鄰近礦井北翼邊界，南與1234、1236工作面接壤，北至

井田邊界線。為確保12采區(qū)的正常接替，礦著手開發(fā)14采區(qū)。

14采區(qū)相鄰采區(qū)為12采區(qū)，目前該采區(qū)只有最后一個工作面

（1236工作面）在進(jìn)行回采活動。該工作面回采結(jié)束后，對該采區(qū)

進(jìn)行封閉。

目前，14采區(qū)1436工作面正在圍面，設(shè)計開兩個運(yùn)輸石門，分別

為12-50石門、+25石門;兩個底板抽放巷，分別為12-50、+25底板抽

放巷；三條煤巷，分別為1436風(fēng)巷、機(jī)巷、切眼。截止到3月底，+25

底板抽放巷已施工到位，施工穿層鉆孔預(yù)抽1436風(fēng)巷條帶煤層瓦斯的

區(qū)域防突措施已于17年9月底完工，聯(lián)網(wǎng)抽采工作習(xí)慣于17年12月30

2

號前結(jié)束，抽采時間歷時3個月，經(jīng)效檢后抽采達(dá)標(biāo)。+25石門于2017

年安全揭開煤層。現(xiàn)今年準(zhǔn)備-50石門、+65石門揭煤和12-50、+65

底板抽放巷的施工。

三、井上、下對照關(guān)系

14采區(qū)對應(yīng)地表范圍：位于n線和12線之間，采區(qū)范圍內(nèi)地表為

上梅鎮(zhèn)三灣村，屬低山陵地形，山勢平緩開闊，農(nóng)田少，多為旱土；

無河流、水庫。采區(qū)東距礦區(qū)公路約250m,北距大洋江河段最短距離

約232m,西距桃林江最短距離約210m。地面標(biāo)高+198?+232m。

第二節(jié)地質(zhì)特征

一、煤層賦存情況及煤質(zhì)

1、煤層賦存情況

本采區(qū)地質(zhì)報告中提交可采煤層為3上、3煤層。煤層均位于石炭

系測水組下段。其中3上煤層屬極不穩(wěn)定型局部可采煤層，3煤層屬

不穩(wěn)定大部分可采煤層?，F(xiàn)分別詳述如下：

3上煤層：為灰色細(xì)粒塊狀，為復(fù)煤層，含夾訐3?4層，夾訐單

層厚0.02~0.30m,夾石干不易剔除。鉆孔及巷道見煤厚度0.0?5.32m,

平均厚0.80m,屬極不穩(wěn)定型局部可采煤層。但建井以來見煤處均不

可采。

3煤層：灰黑色條帶狀、塊狀，為復(fù)煤層，含夾訐0?9層，一

般為「4層，夾訐單層厚度0.02?0.4m.,不易剔除。鉆孔及巷道見

煤厚度0.10?7.05m,平均厚1.82m,屬不穩(wěn)定大部分可采煤層。

2、煤質(zhì)

3上、3煤層從煤巖特征上不易區(qū)分，現(xiàn)一并敘述：3上、3煤層

呈灰黑色，似金屬光澤，具貝殼狀、參差狀斷口，以粒狀結(jié)構(gòu)為主，

條帶狀、塊狀結(jié)構(gòu)次之，火焰試驗(yàn)無煙、無焰。綜合評定蘆二井根據(jù)

化驗(yàn)結(jié)果，蘆二煤礦3上為中灰、中硫、特低磷、中高發(fā)熱量無煙煤;

3煤層為低灰、中硫、特低磷、高發(fā)熱量無煙煤。均可作動力用煤和

民用煤等。

3

二、地質(zhì)構(gòu)造

由于受長崗嶺向斜構(gòu)造應(yīng)力的影響和控制，采區(qū)內(nèi)3煤、3上煤

為總體傾向NNE的單斜構(gòu)造，煤層傾角在20?40。之間，平均傾角

28-30°,局部受構(gòu)造影響傾角可能變化較大。由于本采區(qū)特別是北

部距高車邊斷層較近，受斷層影響，采區(qū)內(nèi)地層傾角變化較大，次一

級褶皺構(gòu)造、中小斷層及小褶曲較為發(fā)育，煤層厚度及產(chǎn)狀可能會有

一定的變化；另外，根據(jù)鉆孔資料和實(shí)際揭露的地質(zhì)資料分析：采區(qū)

范圍內(nèi)小斷層、褶曲等構(gòu)造較為發(fā)育。在ZKH01孔及井田邊界附近

區(qū)域內(nèi)3煤組煤層受沖刷作用影響，造成3煤變薄甚至缺失，局部3

煤變薄，3上煤缺失區(qū)域內(nèi)煤層頂板巖層較破碎，穩(wěn)定性差；且由于

受構(gòu)造和沖刷作用的影響，3煤、3上煤在采區(qū)范圍內(nèi)產(chǎn)狀及厚度變化

較大。由于對3上煤缺失區(qū)的范圍控制不清，采區(qū)內(nèi)的中小斷層、褶

曲等構(gòu)造不詳，都很有可能給掘進(jìn)和回采帶來較大的影響，施工時需

進(jìn)一步進(jìn)行探測，以便更好的指導(dǎo)生產(chǎn)。建井期間查明主要斷層統(tǒng)計

見下表。

斷層產(chǎn)狀影響程

編號斷層名稱性質(zhì)斷距(m)查明程度

走向傾向傾角度(m)

1F43正近EW285°70-20°10>500查明

2F48正30°20°75°5.0450查明

3F50正42.5°250°62°5.0360查明

F5173°

4正30.7°65°6.0279查明

F7243°

5正22.5°125°15.0212查明

F7478°

6正87.5°300°11.0167查明

F7643°

7正45°205°19.0830查明

F7712°

8正14°130°7.0170查明

F7935°

9逆32°70°4.033查明

10F81正25°230°45°1.558查明

4

三、煤層頂?shù)装?/p>

1.頂板巖性和物理力學(xué)性質(zhì)

根據(jù)14采區(qū)內(nèi)鉆孔揭露3煤、3上煤頂板巖性綜合資料、14采區(qū)已

掘巷道及14采區(qū)運(yùn)煤、軌道上山等實(shí)揭資料可知，3煤組偽頂一般不

發(fā)育，3煤（組）頂板：偽頂為黑灰色炭質(zhì)泥巖及粘土質(zhì)泥巖，質(zhì)軟

易碎，隨采隨落。全區(qū)絕大部分均有，厚0?0.5m,一般厚0.2m。直

接頂板為泥巖及細(xì)粒砂巖。泥巖較薄，一般1m左右。而細(xì)粒砂巖則節(jié)

理發(fā)育、性脆。一般厚亦為Im左右。其上為易破碎的泥巖，厚約10m

左右。一般來說組成直接頂板的巖層均為易脫落巖石。為較軟弱一半

堅(jiān)硬巖類，中等冒落頂板。

工程地質(zhì)條件為軟弱一半堅(jiān)硬巖類中等類型。

綜合來看3煤層組頂板主要為砂巖，中厚層狀，強(qiáng)度高（RC=78.5?

132.6Mpa,Rt=5.98?9.65Mpa）,穩(wěn)定性好，總體弱富水性，以靜

儲量為主，易疏干。

2.底板巖性和物理力學(xué)性質(zhì)

3煤層組直接底板：一般為細(xì)粒砂巖，次為砂質(zhì)泥巖，一般無底

鼓現(xiàn)象。但3上煤與3煤之間為炭質(zhì)泥巖或泥巖，開采3上煤時，炭質(zhì)

泥巖或泥巖遇水膨脹引起底鼓。砂質(zhì)泥巖單項(xiàng)抗壓強(qiáng)度27.5?

58.OMpa,抗拉強(qiáng)度2.02~3.2^^2之間；同時，該煤組底板距石磴子

組上段灰?guī)r含水組平均距離18m左右，因此在局部地段有發(fā)生底鼓和

突水的可能。

四、水文地質(zhì)條件

（一）水文地質(zhì)條件

14采區(qū)上覆含水層自上而下分別為地表水體、新生界松散含水

層、櫬門橋灰?guī)r裂隙含水層、寒武系灰?guī)r巖溶裂隙含水層、、櫬門橋

灰?guī)r裂隙巖溶含水層、原地二疊系3煤層組頂板砂巖裂隙含水層及3

煤層組底板石磴子組灰?guī)r巖溶裂隙含水層、奧陶系石灰?guī)r巖溶裂隙含

水層。

1.地表水體

14采區(qū)上部地表水體主要有汝溪（桃林江）和大洋江。汝溪（桃

5

林江）最高水位14.85m,沿河兩岸三江口有常年積水洼地，雖然地

表水體積水量豐富，但與14采區(qū)工作面最小間距約560m,不會對采

區(qū)采掘活動產(chǎn)生影響，但在汛期要重點(diǎn)加強(qiáng)防洪，確保地表水不會潰

入井下而影響礦井安全生產(chǎn)。

2.新生界松散含水層

14采區(qū)上覆新生界松散層厚約81?141m,由砂層、砂質(zhì)粘土及

粘土層等組成，屬湖泊、河流相交替沉積，含潛水?承壓水，分為一、

二、三3個含水層組，其中以第二含水層為主，富水性中等?較強(qiáng)。

新生界松散含水層與3煤層組間距385?715m,兩者之間有外來系統(tǒng)

老地層及煤系地層相隔，不會對該采區(qū)工作面直接充水。

3.壺天群裂隙含水層

采區(qū)范圍內(nèi)該含水層厚0?250m,與3煤層組最小間距156m,由

灰綠色角閃片麻巖、肉紅色花崗片麻巖及雜色混合片麻巖組成，巖層

風(fēng)化程度高，大都風(fēng)化成為泥狀，富水性較弱；中下部巖層裂隙比較

發(fā)育，富水性較上部要強(qiáng)一些?？傮w富水性弱且不均，只是局部富水,

補(bǔ)給量不足，以靜儲量為主。由于該含水層與1煤層組之間被飛來峰

地層所隔，且最小間距156m,因此該含水層不會對采區(qū)開采產(chǎn)生影

響。

4.壺天群灰?guī)r巖溶裂隙含水層

根據(jù)地面勘探資料，14采區(qū)南部11-12線及其附近上覆有該含

水層，且中間為原地二疊系地層所隔。采區(qū)范圍內(nèi)該含水層厚。?

256m,與3煤層組最小間距382m,寒武灰?guī)r富水規(guī)律具有明顯的垂

直分帶性，其頂部受風(fēng)化作用影響，巖溶裂隙較發(fā)育，水蝕現(xiàn)象明顯,

富水性較強(qiáng)；中部裂隙相對較少、富水性弱；底部由于受高車邊逆沖

斷層影響，巖溶裂隙發(fā)育，水蝕現(xiàn)象亦較明顯，富水性較上部稍強(qiáng)。

由于該含水層與3煤層組之間被原地二疊系地層所隔，且最小間距

382m,因此該含水層不會對采區(qū)開采產(chǎn)生影響。

5.壺天群溶洞裂隙巖溶含水層

14采區(qū)上覆壺天群地層厚0m?178m,該含水層直接與3煤層組

及其下伏灰?guī)r接觸，巖性主要為石炭二疊系的砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖

6

和煤及石炭系石磴子組灰?guī)r、奧陶系灰?guī)r；其中n勘探線以西采區(qū)

上覆飛來峰地層主要由奧陶系灰?guī)r組成。綜合以上資料分析，飛來峰

灰?guī)r地層富水性弱?中等，局部地段巖溶裂隙發(fā)育，富水性強(qiáng)，特別

是n勘探線以西范圍內(nèi)上覆飛來峰地層主要由奧陶系灰?guī)r組成，連

通性好、富水性較強(qiáng)。

通過目前井上下勘探資料未發(fā)現(xiàn)該含水組與3煤底板灰?guī)r存在

直接水力聯(lián)系，一般在留設(shè)80m防水煤（巖）柱情況下，工作面可以

安全開采，但通過12采區(qū)3煤實(shí)際試采驗(yàn)證，該含水組水體存在通

過采動裂隙向工作面間接充水的可能。

6.斷層的富水性和導(dǎo)水性

礦區(qū)內(nèi)除正斷層（FQ、正斷層（F12）未切割煤層、其余（儲）?

（儲。）斷層對3煤開采均有一定影響。

7、梓門橋組中等巖溶裂隙含水層：灰黑色中厚層狀隱晶?細(xì)晶

泥質(zhì)灰?guī)r，其上部夾灰?深灰色灰?guī)r，下部多為灰色泥巖，層厚110m,

鉆孔中未發(fā)現(xiàn)溶洞，下部泥灰?guī)r富水性較中上部泥質(zhì)灰?guī)r差。隨著泥

質(zhì)成分增加，愈往下富水性愈弱。底部有15-20m厚的泥灰?guī)r與鈣質(zhì)

巖為相對隔水層。

本層出露面積窄，巖溶洼地較發(fā)育。地表涇流條件好，泉水較少，

多沿沖溝出露，受大氣降水影響，流量0.014?0.15L/s；水質(zhì)類型為

HC03“-Ca?+型水。為巖溶裂隙水含水層、富水性中等；未見礦床充水

的間接充水含水層。

測水組砂巖裂隙弱含水層：主要為石英砂巖，次為中細(xì)粒砂巖組

成裂隙含水層；節(jié)理、裂隙較發(fā)育，含水層厚約15m,厚度薄，地面

分布窄，大氣降水補(bǔ)給面積有限，故泉水出露少，流量小，最大流量

0.46L/s,水質(zhì)屬HC01Ca?+-N-型或HCO*-Na+型水。說明本層為富水

性弱的裂隙承壓水，為礦床的直接充水含水層。

石磴子組弱?中等巖溶裂隙含水層：本層為黑灰色中厚層狀細(xì)晶

質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，常夾泥灰?guī)r，含方解石脈，局部夾薄層灰?guī)r見溶蝕現(xiàn)象,

頂部有3?5m鈣質(zhì)泥巖，為隔水層，全層厚200nl以上。本含水層泉

水出露少，流量：0.01-0.15L/S,水質(zhì)為HC0*-C廣富水性中等，為

7

弱?中等溶裂隙巖含水層。

孟公坳組弱?中等裂隙、溶隙含水層：主要為泥灰?guī)r、灰?guī)r和砂

巖組成；其灰?guī)r局部見溶蝕現(xiàn)象，砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育。偶有泉水出

露；富水性弱?中等裂隙，為弱?中等裂隙、溶隙巖含水層。分布在

礦區(qū)外圍，對礦井五充水影響。

隔水層

I號隔水層：有梓門橋組底部厚約15?20m的鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r

及及測水組上部厚約56m的砂質(zhì)泥巖等組成煤層上覆隔水性能良好

的頂板隔水層。根據(jù)“三下開采規(guī)程”最大導(dǎo)水裂縫帶高度計算公式,

計算3及3上煤層最大導(dǎo)水裂縫帶高度Hf為38.05m,尚未波及梓門

橋組中等巖溶裂隙含水層。說明本區(qū)I號隔水層可阻隔測水組上覆巖

層水進(jìn)入礦坑，隔水性能良好。

II號隔水層：有測水組3煤組底板以下的砂巖、砂質(zhì)泥巖等（厚

度23.02m）至石磴子組頂部薄?中厚層狀的鈣質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r（厚

約27.80m）組成巖石軟弱，遇水軟化、膨脹、隔水性能好的隔水層

的隔水層；其隔水性能經(jīng)用《煤礦防治水規(guī)定》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督

管理總局2009年9月21日）中的突水稀疏計算公式，計算3煤層底

板突水系數(shù)為0.098MPa/m；因此，煤礦區(qū)3煤層底板隔水層隔水性

能良好，安全可靠，能有效的隔止石噎子組巖溶水進(jìn)入礦坑。

8.3煤層組頂板砂巖裂隙含水層

3煤層組頂板80m范圍內(nèi)砂巖以中?細(xì)砂巖為主，平均厚度約

45m,其中3煤頂板26.6m范圍基本為中?細(xì)砂巖?？傮w看來該采區(qū)

3煤層組頂板砂巖南部比北部略厚；巖性特征上部以灰色巨厚層狀砂

巖為主，砂巖局部含細(xì)礫，層面含豐富的大片狀白云母，近煤層頂板

含較多泥質(zhì)包體。根據(jù)目前資料分析，該砂巖含水層總體弱富水性，

以靜儲量為主，易疏干。但該含水層裂隙發(fā)育不均一，存在局部富水

的可能，是采區(qū)開采的直接充水水源。根據(jù)14采區(qū)上山掘進(jìn)及采區(qū)

工作面采掘期間實(shí)揭資料，遇構(gòu)造發(fā)育段頂板淋、滴水現(xiàn)象可能較為

明顯。

9.采空區(qū)水

8

由于14采區(qū)開采3煤層組距老窯開采3煤層間距較大在110?

120m,遠(yuǎn)大于采區(qū)開采導(dǎo)水裂隙帶波及高度范圍，因此不存在上部老

空水的影響。

10.鉆孔水

14采區(qū)采掘期間將揭露1個地面鉆孔，為地質(zhì)孔，已進(jìn)行全孔

封閉，且均通過驗(yàn)收；因此采掘接近時，基本不會影響生產(chǎn)，但采區(qū)

工作面采掘期間過鉆孔時仍需加強(qiáng)水情觀測，及時完善排水系統(tǒng)，確

保采掘安全。

另外，區(qū)內(nèi)部分水文長觀孔位于采區(qū)工作面開采沉降影響范圍

內(nèi)，工作面開采前，需提前進(jìn)行注漿封孔。

綜上所述，14采區(qū)3煤層組開采在留設(shè)足夠的防水煤（巖）柱

的情況下，上覆飛來峰含水層對采區(qū)工作面開采基本不會產(chǎn)生影響，

影響采區(qū)開采的主要充水水源為3煤層組頂板砂巖水及3煤層組底板

灰?guī)r水；根據(jù)采區(qū)南翼12采區(qū)3煤層實(shí)際采掘情況，礦井采區(qū)北翼

水文地質(zhì)條件復(fù)雜，在該區(qū)域進(jìn)行采掘活動時，需進(jìn)一步查明上覆飛

來峰含水層及3煤層組底板灰?guī)r含水層富水性特征。

（二）采區(qū)涌水量預(yù)計

1、在留設(shè)足夠防水煤（巖）柱的情況下，采區(qū)涌水量構(gòu)成

主要為3煤層組頂板砂巖水及3煤底板灰?guī)r水。分別采用以下公

式進(jìn)行預(yù)計。

2、礦井核定生產(chǎn)能力為15萬t/a,依據(jù)調(diào)查實(shí)際最大涌水量為

147m3/d,正常平均涌水量22m3/d,按一年330天工作日計算，采區(qū)

平均日產(chǎn)煤454噸。

A=454t,富水系數(shù)Kp=0.1687-0.225m3/d.t

礦井涌水量：

公式：Q=KpXA

Q正常=Kp.A=0.1687X454=76m3/d

Q最大=Kp,A=0.225X454=102m3/d

9

五、其它開采技術(shù)條件

1、煤塵爆炸性：3煤層無爆炸危險性。

2、煤的自燃性：3煤層無自然發(fā)火傾向。

3、地溫情況：根據(jù)埋深推測，原始狀態(tài)下地溫為202―252。

4、地壓情況：受構(gòu)造應(yīng)力、埋深及采掘動壓影響，地壓較大。

5、沖擊地壓情況：3煤組頂板大部分為砂巖，堅(jiān)硬穩(wěn)定，開采

時預(yù)測周期來壓明顯。

第三節(jié)瓦斯地質(zhì)

一、瓦斯

根據(jù)歷年礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果，我礦屬煤與瓦斯突出礦井。

2017年鑒定礦井絕對瓦斯涌出量為6.37m7min,相對瓦斯涌出量為

21.238m7to但是，從礦井開采情況來看，桃林江以南開采的H、13

采區(qū)煤層瓦斯含量及瓦斯涌出量都比較小，開采直今從未出現(xiàn)過瓦斯

動力現(xiàn)象，桃林江以北10、12采區(qū)掘進(jìn)過程中出現(xiàn)過瓦斯動力現(xiàn)象，

但在采掘過程中從未發(fā)生過煤與瓦斯突出事故。

14采區(qū)屬于長崗嶺井田，根據(jù)鄰近12采區(qū)采掘揭露煤層的實(shí)際數(shù)

據(jù)分析；隨著往北開采，已經(jīng)到達(dá)礦井開采邊界，其瓦斯含量及瓦斯

涌出量相應(yīng)減少，煤與瓦斯突出的危險性也減少。

二、瓦斯壓力

根據(jù)湖南省煤炭科學(xué)研究院《新化蘆茅江礦業(yè)有限公司ni煤層瓦

斯基本參數(shù)測定》學(xué)術(shù)報告在北翼12-50底板巷中所測原始瓦斯壓力

IH煤:0.81Mpa,超出突出危險臨界值0.74Mpa。

三、煤層透氣性

根據(jù)煤礦瓦斯抽采規(guī)范(AQ1027-2006)對煤層瓦斯抽采難易程

度的分類標(biāo)準(zhǔn)：

10

煤層瓦斯抽采難易程度表

類另U鉆孔流量衰減系數(shù)(『)煤層透氣性系數(shù)(m2(MPa%))

容易抽采<0.003>10

可以抽采0.003-0.0510~0.1

較難抽采>0.05<0.1

該采區(qū)HI煤層透氣性系數(shù)為0.3030m2/MPa2.d,屬于可以抽放煤

層；鉆孔流量衰減系數(shù)為0.5373d-1,屬于較難抽放煤層；綜上可知

蘆二井3煤層屬于可以抽采煤層。

四、堅(jiān)固性系數(shù)

根據(jù)湖南省煤炭科學(xué)研究院《蘆二井ni煤層瓦斯基本參數(shù)測定》

結(jié)果，礦井HI煤層堅(jiān)固性系數(shù)f為0.96。

五、瓦斯儲量

根據(jù)湖南省煤炭科學(xué)研究院《新化蘆茅江礦業(yè)有限公司ni煤層

瓦斯基本參數(shù)測定》學(xué)術(shù)報告在北翼12-50底板巷中所測原始瓦斯

壓力HI煤：0.81Mpa,最大原始瓦斯含量為14.04m3/t,我礦在14-50

石門10米法線距離時進(jìn)行區(qū)域防突預(yù)測時測得最大最大原始瓦斯

含量為9.19m3/t,根據(jù)瓦斯含量賦存隨煤層深度增加而增大，14采

區(qū)開采最高標(biāo)高+100,最低標(biāo)高度50,所以14采區(qū)煤層原始含量

綜合按9.5m7t,則14采區(qū)煤層瓦斯原始含量W=采區(qū)地質(zhì)儲量x采

區(qū)煤層原始瓦斯含量=29.64x9,5=281.58萬m7to

第四節(jié)儲量

14采區(qū)的3煤層位于蘆二礦北翼3煤采區(qū)，煤層儲量估算范圍：東

至井田邊界+100m煤層底板等高線，西至一水平-40m煤層底板等高

淺部

北

煤

東

南

西

業(yè)

厚

下部工

采

開東西

水

走

向

平

平

儲

量

煤層開采開采均容重回采可采儲量

高

標(biāo)斜長

距

編號標(biāo)IWJ長面積m*1(t/m3)1率觥)(t)

(m)(m)(m)

(m)(m)rn)t)

3100-50370220266984202.031.480223767.7

279709.

線，南至1236、1234工作面切眼開采線，北至井田邊界垂直投影線。

采儲量計算表

11

第二章采區(qū)巷道設(shè)計及開采工藝

一、開拓方式和采區(qū)巷道布置

根據(jù)3煤組賦存條件，采區(qū)準(zhǔn)備方式實(shí)行采區(qū)上山布置，單一煤

層單翼開采方式。

在14采區(qū)南端（即12采區(qū)北部未端）沿3煤煤層底板一石磴子

組灰?guī)r中布置一條軌道上山、一條通風(fēng)上山和一條溜煤上山，分別擔(dān)

任提升和行人、通風(fēng)、溜煤任務(wù)。運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷均布置在石磴

子組灰?guī)r中，運(yùn)輸大巷標(biāo)高一50m,總回風(fēng)巷標(biāo)高+65m。

采區(qū)上山布置：上山布置為三條，即軌道上山、回風(fēng)上山、溜煤

上山：其層位選定在巖性較好的在煤層底板石磴子灰?guī)r中，軌道上山

傾角為28。，軌道上山長277m作為采區(qū)，集中提升和進(jìn)風(fēng)用；回風(fēng)

上山專作為回風(fēng)，溜煤上山溜煤用。兩上山相距20m,為半園拱斷

面，支護(hù)形式為錨噴支護(hù)。

二、采區(qū)區(qū)段及工作面劃分

采區(qū)各區(qū)段開采順序：由于12采區(qū)工作面頂、底板有少量淋水,

影響工作面采煤。故14采區(qū)采用自下而上的開采順序，該采區(qū)為單

翼工作面，首采工作面為1436工作面，即1436工作面一1434工作

面，區(qū)段內(nèi)采用后退式開采。

三、首采面（1436工作面）布置

設(shè)計14采區(qū)首采工作面布置在首采區(qū)段工作面編號為1436。工

作面平均走向長215m,平均傾斜寬80m。首采面采用上行通風(fēng)方式，

工作面布置在14采區(qū)軌道上山的北翼。工作面走向與采區(qū)上山方向

夾角90°,工作面風(fēng)、機(jī)巷及底板瓦斯抽放巷均相互平行布置；+25

底板巷、-50底板瓦斯抽放巷近似布置在工作面的上、下部，切眼自

機(jī)巷里端與切眼夾角104°,風(fēng)巷設(shè)計長度239nl（+25運(yùn)煤石門開門

算起）；機(jī)巷設(shè)計長度191nl（-50運(yùn)煤石門開門算起），切眼設(shè)計長

度80.2m,風(fēng)、機(jī)巷、切眼均沿3煤跟頂掘進(jìn)，+25石門底抽巷設(shè)計

長度140m,-50石門底抽巷設(shè)計長度140m,底抽巷布置在3煤層的

底板巖層中。

12

四、采掘作業(yè)方法

1、采煤作業(yè)方法

14采區(qū)可采煤層為緩傾斜中厚煤層，設(shè)計采用走向長壁后退式

采煤法，炮采工藝。

2、掘進(jìn)作業(yè)方法

采用鉆爆法掘進(jìn)，巖巷采用光面爆破，同時作業(yè)的掘進(jìn)工作面為

2個。巖巷采用風(fēng)動鑿巖機(jī)和風(fēng)動煤電鉆打眼，人工裝載，礦車裝運(yùn)

第三章通風(fēng)、抽采及監(jiān)控系統(tǒng)

第一節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)

一、礦井通風(fēng)系統(tǒng)

礦井采用分區(qū)式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法，風(fēng)流路線為新鮮風(fēng)

流自主斜井主進(jìn)風(fēng)、副井輔助進(jìn)風(fēng)、井底大巷車場、南、北運(yùn)輸大巷

至各采區(qū)軌道上山、采區(qū)石門，經(jīng)運(yùn)輸巷或電平巷到各采煤工作面。

污風(fēng)經(jīng)工作面回風(fēng)巷進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門，經(jīng)采區(qū)回風(fēng)上山進(jìn)入總回風(fēng)

巷，經(jīng)12風(fēng)井(或15號風(fēng)井)排出地面。主斜井和副井為進(jìn)風(fēng)井，

12風(fēng)井和15風(fēng)井為回風(fēng)井。本采區(qū)回風(fēng)利用原地面設(shè)置的12風(fēng)井，

12風(fēng)井在地面主扇風(fēng)機(jī)房安裝FBCZ—No：17*55隔爆軸流式風(fēng)機(jī)2

臺，一臺運(yùn)轉(zhuǎn)，一臺備用。二臺風(fēng)機(jī)配電機(jī)55KW,電壓380V,額定

風(fēng)量15.7?47.7m3/s,額定風(fēng)壓355?1301Pa,反風(fēng)方式為利用電

機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，采用雙回路供電，構(gòu)成礦井完整的通風(fēng)系統(tǒng)。12風(fēng)井

承擔(dān)14采區(qū)通風(fēng)。采煤工作面采用U型通風(fēng)，掘進(jìn)工作面采用壓入

式通風(fēng)。

二、14采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

1.采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要求

(1)采區(qū)、采掘面必須有獨(dú)立的進(jìn)、回風(fēng)巷道，工作面回風(fēng)側(cè)不

應(yīng)設(shè)置風(fēng)窗;

13

(2)滿足采掘面和碉室所需風(fēng)量；

(3)具有簡單、穩(wěn)定和可調(diào)的特點(diǎn)；

(4)通風(fēng)阻力盡可能小，風(fēng)流通過能力大，漏風(fēng)小，進(jìn)風(fēng)流被

污染和加熱的程度??；

(5)通風(fēng)系統(tǒng)要有利于瓦斯排放和防止采空區(qū)煤炭自然發(fā)火；

(6)通風(fēng)系統(tǒng)具有適應(yīng)災(zāi)變的能力；

(7)采掘工作面回風(fēng)側(cè)不得設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)量的設(shè)施。易自燃煤層

的回采工作面確需設(shè)置調(diào)節(jié)設(shè)施的，須經(jīng)煤礦企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)。

2.采區(qū)通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)

14采區(qū)軌道上山、14采區(qū)溜煤上山負(fù)責(zé)各采掘面及碉室進(jìn)風(fēng)，

14采區(qū)回風(fēng)上山負(fù)責(zé)采掘工作面及碉室回風(fēng)；掘進(jìn)工作面采用壓入

式局部通風(fēng)。

3.采掘工作面通風(fēng)

采煤工作面采用上行通風(fēng)，“U”型通風(fēng)方式。采煤工作面設(shè)專

用回風(fēng)巷，工作面回風(fēng)經(jīng)專用回風(fēng)巷進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)上山及主要回風(fēng)

巷。

各掘進(jìn)工作面利用局扇及風(fēng)筒將新鮮風(fēng)流壓入到掘進(jìn)面迎頭，回

風(fēng)經(jīng)回風(fēng)聯(lián)巷直接排入采區(qū)回風(fēng)上山及主要回風(fēng)巷。

各掘進(jìn)工作面選擇局扇主要考慮巷道巖性、長度、斷面、瓦斯涌

出量等參數(shù)，通過綜合考慮以上參數(shù)，合理選型，以滿足通風(fēng)降溫、

排出有害氣體的需要。

三、首采面(1436工作面)通風(fēng)系統(tǒng)

1.生產(chǎn)準(zhǔn)備期間：

(1)1436風(fēng)巷(1436+25底板抽放巷)

-50m底板運(yùn)輸大巷一14采區(qū)軌道上山―14+25運(yùn)輸石門一掘進(jìn)

面迎頭一+25回風(fēng)下山一14采區(qū)回風(fēng)上山-14+65底板運(yùn)輸專用回風(fēng)

大巷一14+65回風(fēng)下山一12米區(qū)+65m總回風(fēng)巷一12米區(qū)+100ni總回

風(fēng)巷一風(fēng)井一地面。

14

工作面通風(fēng)線路：主、副井--北運(yùn)輸大巷一14采區(qū)一機(jī)巷進(jìn)風(fēng)

石門一工作面機(jī)巷一工作面切眼一工作面風(fēng)巷一風(fēng)巷回風(fēng)石門一14

采區(qū)專用回風(fēng)巷一+100總回風(fēng)巷一12風(fēng)井一地面

伍總：這有兩種，請選擇一種。

(2)1436機(jī)巷(1436-50底板抽放巷)

-50m底板運(yùn)輸大巷一掘進(jìn)面迎頭一14采區(qū)回風(fēng)上山―14+65底

板運(yùn)輸專用回風(fēng)巷一14+65回風(fēng)下山―12采區(qū)+65m總回風(fēng)巷一12采

區(qū)+100ni總回風(fēng)巷一風(fēng)井一地面。

2.回采期間：

-50m底板運(yùn)輸大巷--50m運(yùn)輸石門一1436機(jī)巷一1436工作面一

1436風(fēng)巷—14+25回風(fēng)下山一14采區(qū)回風(fēng)上山―14+65m底板運(yùn)輸專

用回風(fēng)大巷一14+65回風(fēng)下山―12米區(qū)+65m總回風(fēng)巷一12米區(qū)+1001H

總回風(fēng)巷一風(fēng)井一地面。

四、采區(qū)瓦斯涌出量計算

1.礦井瓦斯等級鑒定情況

2017年鑒定結(jié)果見下表：

礦井絕對礦井相對采面最大絕對掘進(jìn)面最大絕對

瓦斯涌出量瓦斯涌出量瓦斯涌出量瓦斯涌出量審定結(jié)果

m3/minm3/1m3/minm3/min

6.3721.380.360.14突出礦井

2.采區(qū)內(nèi)煤層瓦斯賦存情況

根據(jù)礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果，我礦屬煤與瓦斯突出礦井。但是，

從礦井開采情況來看，桃林江以南開采的n、13、15采區(qū)煤層瓦斯

含量及瓦斯涌出量都比較小，開采直今從未出現(xiàn)過瓦斯動力現(xiàn)象，桃

林江以北10采區(qū)掘進(jìn)過程中出現(xiàn)過瓦斯動力現(xiàn)象，但在采掘過程中

從未發(fā)生過煤與瓦斯突出事故。

(1)開拓后實(shí)測煤層瓦斯參數(shù)

15

蘆二井3煤層瓦斯參數(shù)測定數(shù)據(jù)成果匯總表

序號參數(shù)名稱單位3煤層數(shù)值

1煤的堅(jiān)固系數(shù)f一0.96

2瓦斯放散初速度4PmmHg24

3水分Mad%3.48

3灰分Aad%26.96

4揮發(fā)分Vdaf%11.18

5真密度TRDt/m31.68

6視密度ARDt/m31.60

7孔隙率F%4.76

4瓦斯吸附常數(shù)am3/140.9182

5瓦斯吸附常數(shù)bMPa-11.2316

6煤層透氣性系數(shù)入m2/MPa2.d0.9386

7鉆孔流量衰減系數(shù)10.5373

90d2.15

抽采影響半徑（理論計算）180d2.78

8

270d3.23

360d3.59

m3/t北翼：14.04（實(shí)測）

9煤層瓦斯含里X（max）

南翼：4.04（實(shí)測）

MPa北翼：0.81（實(shí)測）

10煤層瓦斯壓力P（max）

MPa南翼：0.38（實(shí)測）

（2）采區(qū)內(nèi)各工作面瓦斯含量預(yù)計

通過比對地勘時期、開拓期間瓦斯含量實(shí)測數(shù)據(jù)及分析瓦斯地質(zhì)

圖，可以看出3煤層北翼瓦斯含量具有埋藏深度增加而加大的整體趨

勢（詳見3號煤層瓦斯地質(zhì)圖編制說明書）。14采區(qū)各工作面布置

在-50?+100m之間，設(shè)計中根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)推測14采區(qū)各工作面的平

均原始瓦斯含量，具體見下表：

工作面瓦斯含量（m7t）工作面瓦斯含量（m7t）

1436

1434

3.回采面瓦斯涌出量預(yù)計

（1）回采面瓦斯涌出量計算方法

16

采區(qū)內(nèi)各回采面瓦斯主要來源于采落煤炭、采場丟煤、圍巖瓦斯

涌出。根據(jù)AQ1018-2006《礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法》，計算各工作

面回采期間的瓦斯涌出量。

①回采面相對瓦斯涌出量計算

q本二一k2k3(m/M)(Xo-Xc)

式中：

kl---圍巖瓦斯涌出系數(shù)；

k2——工作面殘煤瓦斯涌出系數(shù)；

k3——掘進(jìn)工作面預(yù)排瓦斯影響系數(shù)，取值二(L-2b)/L,式中

L為工作面長度，b為巷道寬度；

M、m——回采高度與煤層厚度(m)；

X、Xc——本煤層的原始、殘存瓦斯含量(m3/t)；

②回采面相對瓦斯涌出量計算

3

q^=kik2k3(m/M)(Xo—Xc)=9.61m/to

式中：-k2k3

kl---圍巖瓦斯涌出系數(shù)，取1.3；

k2——工作面殘煤瓦斯涌出系數(shù)，取值=1/工作面回采率

=1/0.95=1.05；

k3——掘進(jìn)工作面預(yù)排瓦斯影響系數(shù)，取值=(L-2b)/L,式中

L為工作面長度180m,b為巷道寬度2.0m,經(jīng)計算k3=0.97；

M、m---回采高度與煤層厚度(m)；M為1.8m,m為2.0m；

Xo、Xc——本煤層的原始瓦斯含量=14.04(m3/t)；Xc預(yù)抽措施

評價合格后的瓦斯含量Xo=7.5m3/to

Xo.Xc——本煤層的原始(預(yù)抽后)、殘存瓦斯含量(m3/t)；

預(yù)抽率取40%,預(yù)抽措施評價合格后的瓦斯含量Xo=7.5X(1-0.4)

=4.5m3/t；Xc根據(jù)AQ標(biāo)準(zhǔn)取2n?/t；

(2)1436回采面相對瓦斯涌出量q==3.52mYt。工作面日產(chǎn)量150t,

3

絕對瓦斯涌出量，0.36m/mino

4.掘進(jìn)巷道瓦斯涌出量計算

17

(1)掘進(jìn)巷道瓦斯涌出量計算方法

q掘=口壁+q落

①煤壁瓦斯涌出量

q^=DXvX