织金县绮陌乡兴荣煤矿防治煤与瓦斯突出专项设计说明书（设计生产能力：9万吨/年）二〇一三年七月目录第一章矿井基本概况 (3)1.1矿山交通位置、井田围 (3)1.2地质概况 (4)1.2.1 地层构造 (4)1.2.2 煤层赋存情况 (6)1.2.3 煤质 (9)1.3矿床开采技术条件 (11)1.3.1 水文地质条件 (11)第二章矿井防治煤与瓦斯突出技术措施 (20)2.1开采保护层 (20)2.2采用预抽煤层瓦斯的区域性防治突出措施 (21)第三章区域防突技术措施设计 (22)3.1保护层开采设计 (22)3.2保护层回采期间被保护层瓦斯抽放设计 (26)3.2.2 底板岩巷穿层结合本煤层顺层钻孔抽放卸压瓦斯 (27)1、前期预抽瓦斯 (27)3.2.3 底板穿层孔方案设计 (30)3.2.4 预抽效果考察 (36)3.3顺层钻孔预抽煤层瓦斯防突设计 (37)3.3.1瓦斯抽采消突原理及实施方法 (37)3.3.2效果验证 (37)第四章区域防突措施效果检验 (39)4.1开采保护层的效果检验 (39)4.2保护围及保护效果考察方法 (40)4.2.1 走向和倾向保护围考察 (40)4.2.2 被保护层原始瓦斯压力和残余瓦斯压力考察 (41)4.2.3 被保护层原始瓦斯含量和残余瓦斯含量考察 (42)4.2.4 被保护层卸压瓦斯抽采量考察 (42)4.2.5 被保护层工作面采掘作业中消除突出危险性的效果检验考察 (43)4.3预抽煤层瓦斯区域防突措施效果检验 (43)4.5区域验证 (49)第五章局部防突措施设计 (52)5.1采煤工作面浅孔卸压抽放 (52)5.2回采工作面局部防突措施效果检验 (57)5.3掘进工作面局部防突措施 (58)5.4局部防突措施效果检验 (65)第六章石门揭煤的防突设计 (66)6.3距煤层法距20M的技术方案 (70)6.4突出危险性预测 (71)7.3距煤层法距5M的技术方案 (73)6.4防突措施效果检验 (73)6.5揭开煤层 (74)6.6安全防护措施 (74)第七章工作面回采时瓦斯治理方案设计 (75)7.1高位钻孔 (75)7.1.1 高位钻孔瓦斯抽放技术原理 (75)7.1.2 设计方案 (75)7.2采空区埋管 (76)7.2.1 采空区埋管抽采上隅角瓦斯的原理 (76)7.2.2 设计方案 (76)第八章保障措施与建议 (78)8.1组织机构、队伍保障 (78)8.2技术与装备保障 (78)8.3建立完善瓦斯抽采系统 (78)8.4建议 (79)附表1 石门揭煤工作面突出危险性预测记录表 (80)附表 2 防治突出技术措施效果检验报告单 (81)附表 3：煤与瓦斯突出矿井基本情况调查表 (82)附表 4：煤与瓦斯突出记录卡片 (83)附表 5：矿井煤与瓦斯突出汇总表 (84)附表6：防治煤与瓦斯突出基本流程参考示意图 (85)附录一煤层瓦斯压力测定方法 (86)附录二钻屑指标法 (87)附录三防突措施有效半径的测定方法 (88)第一章矿井基本概况1.1 矿山交通位置、井田围一、交通、位置：织金县绮陌乡兴荣煤矿属织金县技改扩能矿井之一，位于织金县城北东，行政区划属织金县绮陌乡管辖。
地理坐标：东经105°49′13″～105°49′48″，北纬26°42′57″～26°43′39″。
织（金）—贵（阳）公路（为三级公路）经过矿区旁侧，矿井至该公路仅2.5km左右（为碎石路面），距绮陌乡3.2km，距织金县7.1km交通较为方便。
交通位置详见图1-1-1。
兴荣煤矿图1-1-1：兴荣煤矿交通位置图二、井田围根据省国土资源厅2012年1月颁发的织金县绮陌乡兴荣煤矿《采矿许可证》（副本，证号C19333），井田围由4个拐点坐标圈定（80坐标，拐点坐标见表1-1-1），面积0.9553k㎡，开采深度由1450m至870m。
井田呈不规则多边形，走向长1.28km，倾斜宽0.74km。
表1-1-1 井田围拐点坐标表1.2 地质概况1.2.1 地层构造1、地层井田出露地层有第四系、三叠系下统飞仙关组(T1f)、二叠系上统大隆组、长兴组、龙潭组，二叠系中统茅口组。
从老至新描述如下：（1）茅口组(P2m)：分布于矿界以区。
为一套浅灰、灰色中厚层、厚层至块状生物屑灰岩，夹少量白云质灰岩，上部夹燧石灰岩或燧石团块，未见底，出露厚度大于lOOm。
（2）龙潭组(P31)：分布于矿界家裸以南一带，是矿区含煤岩系。
根据岩性组合和标志层的分布情况，可划分为三个岩性段。
上段(P3l3)：为以海相为主的海陆交互相沉积，岩性由灰色中厚层灰岩、深灰、灰黑色薄—中厚层粘土岩、炭质粘土岩、细—粉砂岩、粘土质粉砂岩、煤层(线)等组成，其中以灰岩为主。
一般含6层煤，其中仅6号煤层可采。
厚55～72m，一般厚63m。
中段(P3l2)：以陆相为主的海陆交互相沉积，岩性由灰色、深灰、灰黑色薄—中厚层细砂岩、粉砂岩、泥岩、钙质细砂岩、钙质粉砂岩、煤层及少量泥灰岩组成。
一般含12层煤，其中14、16、18、21号煤层可采。
14、18为大部可采煤层。
厚84～119m，一般厚93m。
下段(P311)：为以海相为主的海陆交互相沉积，岩性由灰色、深灰、灰黑色薄—中厚层细砂岩、粉砂岩、泥岩、钙质粉砂岩、煤层及少量灰岩组成。
一般含12层煤，其中23、27、28号煤层可采。
23号、28为大部可采煤层。
厚84～109m，一般厚95m，与下伏地层为假整合接触。
（3）长兴组(P3c)：上部岩性为深灰色中厚～厚层泥晶灰岩夹燧石灰岩、生物屑灰岩，产中华古纺垂蜒等化石。
中部岩性为灰—深灰色钙质粉砂岩夹薄层灰岩，顶部为一煤线。
下部为灰、深灰色中厚层至厚层状含燧石细晶灰岩。
产海登贝、蜒等化石，厚18～33m，一般厚26m，与下伏地层整合接触。
（4）大隆组(P3d)：岩性为深灰、黑灰色薄至中厚层硅质灰岩，夹多层浅灰、黄绿色钙质泥岩和蒙脱石粘土岩。
产假提罗菊石、肋瘤菊石等化石。
一般厚4.8m，与下伏地层整合接触。
（5）飞仙关组(T1f)：分布于把那—木梨冲等地。
岩性为浅灰、灰、黄绿色薄层、中厚层微细晶石灰夹白云质灰岩、泥灰岩、页岩夹浅灰色粉砂质条带厚度大于170m，末见顶，与下覆地层呈假整合接触。
（6）第四系(Q)：主要分布在木梨冲等地低洼地带，另外在一些岩溶洼地、谷地和缓坡地带亦有分布有残坡积粘土、耕植土及冲洪积砂砾、砂土组成，厚O—lOm。
与下覆地层呈角度不整合接触。
2、矿区构造与断层情况井田位于关寨向斜南端西翼，为单斜构造，地层走向5～15°，倾向南东，倾角25～40°，矿区地质构造复杂程度属于简单类型。
（1）、褶皱区发育的主要向、背斜有：阿弓向斜、地贵背斜、关寨向斜、白果寨向斜、平桥向斜等（2）、断层兴荣煤矿矿界围边缘共出露两条断层，东侧为F28断层、北面为F32断层。
其中F28断层为三甲勘探区的边界断层。
位于把那—木梨冲一线，走向近南北，倾向东，倾角80°，断距10～15m。
地表出露破碎带宽2～5m，破碎带为角砾岩充填，两盘出露岩性均为飞仙关组，为逆断层。
F32断层位于矿区北端家裸西侧，走向近南北，倾向东，倾角70°，断距20m，断于P3l2地层中，为一逆断层。
根据已施工钻探情况，在矿区南部J19勘探线附近存在FJ191-1、FJ192-1两个隐伏正断层，FJ191-1倾向东，走向近南北，落差分别为16m。
FJ192-1倾向东走向南北，落差9m。
1.2.2 煤层赋存情况1、含煤性龙潭组是矿区的含煤沉积建造，为浅海过渡相沉积，沉积厚度稳定。
区龙潭煤组地层厚242～265m，一般厚251m；含煤层25～38层，一般为30层，总厚度22m左右。
其中全区可采煤层为6号、16号、21号、27号四层，总厚度一般为7.80m，大部可采煤层有14号、18号、23号、28号四层，总厚度一般为4.50m；两者厚度一般为12.30m，可采含煤系数4.78%。
煤组分为上、中、下三段。
上段含一层可采煤层(6号煤层)；中段含两层可采煤层(16号、21号煤层)，两层大部可采煤层（14号、18号煤层）；下段含两层可采煤层(23、27煤层)，一层大部可采煤层(28煤层)，(详见煤层特征表1-1-2)。
2、可采煤层及煤层结构（1）全区可采煤层1）6号煤层该煤层位于上煤组中部，距长兴-大隆组26m左右，以标三下为真顶，底板为泥岩。
厚度最小0.73m，最大4.05m，一般厚2.30m。
区大部在2m左右，个别有达3m以上的；煤层一般不含夹矸，局部含泥岩夹矸。
总之，该煤层的厚度有一定变化，但绝大部分均在1m以上，含夹矸属局部或个别的现象。
6号煤层属稳定的煤层。
2）16号煤层：位于中煤组的中下部。
顶板为一层深灰色、棕灰色粉砂岩或细砂岩；底板一般为含粘土质的泥岩，其下为细砂岩或粉砂岩。
煤层最小厚度0.56m，最大2.28m，一般是1.50m左右，区大部在1～2m；该煤层一般结构较简单，厚度中等，属较稳定煤层。
3）21号煤层位于中煤组的底部，顶为夹菱铁薄层的粉砂岩或细砂岩，底板一般有0.2m 左右的泥岩，其下为细砂岩。
煤层厚度为0.66～1.67m，一般为1.10m左右，多在1～2m间变化。
该层厚度变化不大，属较稳定的煤层。
4）27号煤层位于下煤组中部，顶板为含菱铁质薄层的粉砂岩。
底板一般为泥岩，其上部含粘土质和植物根部化石，局部见其顶部有0．50m灰色粘土泥岩，其下为黑色泥岩。
煤厚由0.83～1.44m，一般为1.20m左右，该煤层结构复杂、合夹石的厚度、层数的变化较大，属稳定煤层。
（2）大部可采煤层1）14煤层位于中煤组中下部。
顶板一般有一层约0.60m的黑色泥岩为直接顶板，其上即为泥质细砂岩。
底板一般有0.50m左右的泥岩，其下为细砂岩。
煤层最小厚度为0.44m，最大为2.51m，一般是1.20m左右，厚度一般是深部比浅部好，区的东部比西部好。
煤层中一般不含夹矸，局部含1～2层泥岩夹石；该煤的结构比较简单，局部有分叉现象，煤层厚度变化较大，有局部变薄和尖灭现象，可采围占区的大部，属较稳定煤层。
2)18号煤层位于下煤组中下部。
煤层最小厚度0.64m，最大2.11m，一般1.20m左右。
区的西部比东部稍好，在东部中段有不可采现象。
该煤层是以偏薄为主的煤层，有局部不可采、结构比较简单。
属较稳定煤层。
3)23号煤层位于下煤组上部．以标七下为真顶，区的东西两端一般有厚约1～5m左右的泥质粉砂岩或泥岩为伪顶，区的中部无伪顶，底板为泥岩。
煤层最小厚度0.55m，最大2.26m，一般1.20m左右。
在南部有不可采现象。
煤层结构与厚度有关，薄的点一般不含夹矸，厚的一般含l～2层夹矸。