煤与瓦斯突出危险性评价在新安煤矿10#煤层的应用

周诗江 董国安

【摘 要】 为扎实有效推进“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的瓦斯综合治理工作体系建设，全面提升煤矿瓦斯治理水平，有效防范和遏制瓦斯事故发生，根据相关规定，对龙煤集团双鸭山分公司新安煤矿10#煤层进行突出危险性评价，通过对10#煤层瓦斯基本参数的测定，掌握了该煤层瓦斯赋存规律，确定该煤层在-600标高以浅不具有煤与瓦斯突出危险性，从而为瓦斯综合治理方案的制定，以及瓦斯抽放设计和综合利用提供基础和依据。

【关键词】 煤与瓦斯突出 危险性评价 瓦斯放散初速度 煤的坚固性系数

1 概况

双鸭山矿业集团公司新安煤矿位于黑龙江省双鸭山市友谊县境内，地处双鸭山煤田东部，井田面积26.89km2，从以往鉴定结果来看，该矿属于瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为18.716m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为5.13m3/t。

10#煤层为新安勘探区最主要接续煤层，全区发育，随着矿井向深部开采，将进入10#煤层，根据《矿井瓦斯等级鉴定规范》和《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》要求，需对10#煤层进行突出危险性评价，从而做到瓦斯防治工作的有效性和可靠性，确保矿井安全生产。

2 煤与瓦斯突出危险性评价方法

为研究新安煤矿10#煤层煤与瓦斯突出危险性，本次评价通过测定煤层瓦斯压力、取样观测煤的破坏类型、测定瓦斯放散初速度和煤的坚固性系数四项瓦斯突出危险性参数，采用煤层突出危险性鉴定单项指标法和综合指标法，判断了该煤层是否具有潜在突出危险性。

3 煤与瓦斯突出危险性参数测定

3.1 煤层瓦斯压力测定

煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量的一个主要因素，当煤吸附瓦斯的能力相同时，煤层瓦斯压力越高，煤中所含的瓦斯量也就越大。根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》和《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》的要求，确定煤层瓦斯压力值，结果如表1所示。

3.2 瓦斯放散初速度指标

煤的瓦斯放散初速度（△P）反映了煤在常压下吸附瓦斯的能力和放散瓦斯的速度，表现了煤的微观结构，是反映煤层突出危险性大小的指标之一。煤的瓦斯放散初速度越大，煤层的突出危险性越大。

依据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》附录B，在10#煤层选取有代表性的5个煤样测定，得到的10#煤层瓦斯放散初速度（△P）为6～12，如表2所示。

3.3 煤的坚固性系数

煤体的坚固性系数（f）是表示煤体抵抗外力破坏能力的一个综合指标，它主要由煤的物理力学性质决定。它反映的是单位质量的煤破坏所消耗能量的大小，即煤体是否容易被破坏而发生突出。

依据《煤的坚固性系数测定方法》（MT49-87），在10#煤层选取有代表性的5个进行煤样测定，得到10#煤层煤体坚固性系数为0.8～1.33，如表3所示。

3.4 煤的破坏类型

煤的破坏类型是指煤体结构受构造应力作用后的破坏程度。《防治煤与瓦斯突出规定》和《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》将其分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类共5种类型，煤层破坏程度增高，突出危险性增大。

通过井下观测，10#煤层巷道中底层煤体颜色为灰黑色、黑色，层状为主，少量块状，坚硬，用手难以掰开，主要为Ⅱ、Ⅲ类煤体。

综上，煤与瓦斯突出危险性参数测定值汇总如表3所示。

4 煤与瓦斯突出危险性评价

根据《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》，采用单项指标法各指标值取鉴定煤层各测点的最高煤层破坏类型、煤的最小坚固性系数、最大瓦斯放散初速度指标和最大瓦斯压力值，如表4所示，评价结果为无突出危险。

根据综合指标法评价结果如表5所示，评价结果为无突出危险。

5 结论与建议

（1）综合单项指标法和综合指标法评价10#煤层在-600标高以浅无突出危险性；（2）评价无突出危险性的煤层，仅表示该煤层发生突出可能性较小，其结果可作为矿井设计、矿井瓦斯等级、上级主管部门监管的依据，在实际采掘过程中，仍需采取验证性防突措施；（3）开采-600m标高以深10#煤层时，应重新进行煤与瓦斯突出危险性评价。