煤與瓦斯突出危險性評價在新安煤礦10#煤層的應(yīng)用

周詩江 董國安

【摘 要】 為扎實有效推進“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，對龍煤集團雙鴨山分公司新安煤礦10#煤層進行突出危險性評價，通過對10#煤層瓦斯基本參數(shù)的測定，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性，從而為瓦斯綜合治理方案的制定，以及瓦斯抽放設(shè)計和綜合利用提供基礎(chǔ)和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 煤與瓦斯突出 危險性評價 瓦斯放散初速度 煤的堅固性系數(shù)

1 概況

雙鴨山礦業(yè)集團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)果來看，該礦屬于瓦斯礦井，礦井絕對瓦斯涌出量為18.716m3/min，礦井相對瓦斯涌出量為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，隨著礦井向深部開采，將進入10#煤層，根據(jù)《礦井瓦斯等級鑒定規(guī)范》和《煤礦瓦斯等級鑒定暫行辦法》要求，需對10#煤層進行突出危險性評價，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 煤與瓦斯突出危險性評價方法

為研究新安煤礦10#煤層煤與瓦斯突出危險性，本次評價通過測定煤層瓦斯壓力、取樣觀測煤的破壞類型、測定瓦斯放散初速度和煤的堅固性系數(shù)四項瓦斯突出危險性參數(shù)，采用煤層突出危險性鑒定單項指標(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性。

3 煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測定

3.1 煤層瓦斯壓力測定

煤層瓦斯壓力是決定煤層瓦斯含量的一個主要因素，當(dāng)煤吸附瓦斯的能力相同時，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個煤樣測定，得到的10#煤層瓦斯放散初速度（△P）為6～12，如表2所示。

3.3 煤的堅固性系數(shù)

煤體的堅固性系數(shù)（f）是表示煤體抵抗外力破壞能力的一個綜合指標(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)《煤的堅固性系數(shù)測定方法》（MT49-87），在10#煤層選取有代表性的5個進行煤樣測定，得到10#煤層煤體堅固性系數(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?！斗乐蚊号c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，突出危險性增大。

通過井下觀測，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，堅硬，用手難以掰開，主要為Ⅱ、Ⅲ類煤體。

綜上，煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測定值匯總?cè)绫?所示。

4 煤與瓦斯突出危險性評價

根據(jù)《煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范》，采用單項指標(biāo)法各指標(biāo)值取鑒定煤層各測點的最高煤層破壞類型、煤的最小堅固性系數(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，評價結(jié)果為無突出危險。

根據(jù)綜合指標(biāo)法評價結(jié)果如表5所示，評價結(jié)果為無突出危險。

5 結(jié)論與建議

（1）綜合單項指標(biāo)法和綜合指標(biāo)法評價10#煤層在-600標(biāo)高以淺無突出危險性；（2）評價無突出危險性的煤層，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、礦井瓦斯等級、上級主管部門監(jiān)管的依據(jù)，在實際采掘過程中，仍需采取驗證性防突措施；（3）開采-600m標(biāo)高以深10#煤層時，應(yīng)重新進行煤與瓦斯突出危險性評價。