学位论文_演马庄矿煤与瓦斯突出防治关键技术及示范实施方案.docVIP

河南能源化工集团研究院有限公司演马庄矿 深部矿井煤与瓦斯突出防治关键技术及示范 实施方案 河南能源化工集团研究院有限公司 焦作煤业（集团）有限责任公司演马庄矿 中煤科工集团重庆研究院有限公司 2014年4月目 录 1前言 1 1.1研究内容 1 1.2研究目标 2 2演马庄矿基本情况 3 2.1 交通位置 3 2.2 自然地理 3 2.3 地质构造 4 2.4 煤系地层 6 2.5煤层 8 2.6矿井开拓、开采 8 2.7矿井通风、瓦斯 9 3项目实施方案 10 3.1煤与瓦斯突出灾害监控预警技术示范应用 10 3.1.1预警数据库及预警平台升级改造 11 3.1.2突出灾害相关信息在线监测及自动获取技术应用示范 12 3.1.3瓦斯地质图优化更新 18 3.2深孔瓦斯含量快速测定技术及配套管理体系应用示范 23 3.2.1研究内容 23 3.2.2演马庄矿瓦斯基本参数测定 23 3.2.3取样技术研究 37 3.2.4损失量修正 37 3.2.5管理方法 38 3.3钻孔及坑道突出危险区透视技术应用示范 38 3.3.1实验地点选择 38 3.3.2探测方案 38 3.4导向槽定向水力压穿防突技术与装备应用示范 40 3.4.1研究内容 40 3.4.2试验地点概况 41 3.4.3钻孔布置及施工要求 42 3.4.4导向槽定向水力压穿消突技术的工艺流程 43 3.4.5试验效果考察 46 3.4.6安全措施 46 3.5 “两个四位一体”综合防治煤与瓦斯突出技术体系建设示范汇编 51 3.5.1瓦斯突出技术体系建设示范汇编项目内容 51 3.5.2汇编技术途径 51 4项目进度安排 53 1前言 焦作煤业（集团）有限责任公司演马庄矿（以下简称“演马庄矿”）由武汉煤矿设计院设计，1958年建井，1961年投产，设计能力45万吨/年，经过不断的更新改造，2005年核定生产能力90万吨/年，核定通风能力162万吨/年，2004年实际生产原煤85.39万吨。截止2004年底，矿井可采储量7192.2万吨。 自投产以来，历史上演马庄矿曾多次发生瓦斯突出事故，已造成大量人员伤亡和财产损失。多年来，演马庄矿一直十分重视瓦斯灾害的防治工作，从财力、人力和物力方面不断地加大投入，逐步形成了一套适用于矿井的瓦斯灾害治理技术。特别是近几年，演马庄矿对煤矿瓦斯灾害治理新技术及装备的应用，矿井瓦斯治理技术更加趋于成熟，矿井安全生产条件得到进一步的提升。 河南能源化工集团有限公司承担了十二五深部矿井煤与瓦斯突出防治关键技术及示范课题中一个子内容：在河南能源化工集团有限公司演马庄煤矿 1.1研究内容 ⑴ 煤与瓦斯突出灾害监控预警技术示范应用 建立演马庄矿采掘进度监测系统和钻孔轨迹在线监测系统，并对煤与瓦斯突出综合预警系统的综合数据库和信息平台进行升级，借助井下安全监控系统及无线传输技术手段，对瓦斯参数、突出参数、物探信息等信息进行集成，构建起煤与瓦斯突出监控预警系统；同时依据现有演马庄矿二1赋存情况，掌握其瓦斯赋存规律，编绘演马庄矿二1煤层的瓦斯地质图。 ⑵ 演马庄矿深孔瓦斯含量快速测定技术及配套管理体系应用示范 ①二1煤层深孔快速取样技术及装备适用性研究；②二1煤层瓦斯含量损失量计算模型修正；③配套管理体系建设。 ⑶ 钻孔及坑道突出危险区透视技术示范应用 ①探测工作面内隐伏地质异常区域；②结合工作面瓦斯地质资料，综合分析瓦斯异常探测效果，总结无线电波透视异常与瓦斯地质异常两者间的关系；③研发物探设备与监测预警系统数据接口。 ⑷ 导向槽定向水力压穿防突技术与装备示范应用 ①导向槽定向水力压穿技术参数优化及装备的改进；②导向槽定向水力压穿现场施工工艺的确定；③现场应用试验；④成套技术与装备的现场应用示范。 ⑸ 演马庄矿单一煤层“两个四位一体”综合防治煤与瓦斯突出技术体系建设汇编。 1.2研究目标 ⑴ 建立演马庄矿煤与瓦斯突出监控预警系统，实现煤与瓦斯突出灾害多因素全过程监测和超前预警。 ⑵ 实现演马庄矿深孔快速取样符合《煤层瓦斯含量井下直接测定方法》国标要求，使煤层瓦斯含量测定更加准确，同时对瓦斯含量测定进行规范。 ⑶ 通过开展钻孔及坑道突出危险区透视项目研究和攻关，对整个工作面的瓦斯地质异常做整体分析评价，总结电磁波透视异常与瓦斯地质异常的相关性，实现物探成果数据上传预警系统。 ⑷ 开发1套导向槽定向水力压穿防突装备，单孔有效影响范围提高30～50%，单孔瓦斯抽采量提高50%以上，预抽时间缩短20%以上。 2演马庄矿基本情况 演马庄矿隶属焦作煤业（集团）有限责任公司，1958年建井，1961年4月投产，设计生产能力45万吨/年，矿井经多次改扩建，2008年核定生产能力120万吨/年，2011年实际