下载文档原格式
晋城煤业集团寺河煤矿瓦斯治理经验介绍晋城煤业集团寺河煤矿一、矿井基本情况寺河煤矿是国家“九五”期间重点建设项目，是目前晋城煤业集团的主力矿井。
矿井位于山西省晋城市西偏北，行政区划属山西省晋城市，跨沁水、阳城、泽州三县，位于沁水煤田东南边缘，工业场地位于沁水县嘉峰镇嘉峰村与殷庄村之间，距沁水县城53km，距晋城市区70km，矿区西侧紧邻侯月铁路，距候月铁路嘉峰车站1公里，距阳城电厂20余公里，并有铁路专用线直接相连。
矿井于1996年12月30日开工建设，2002年11月8日通过国家验收正式投产；寺河井田南北走向长平均12km，东西倾斜宽平均14.4km，面积为173.2km2。
目前开采的3#煤层煤种为低硫、低灰、低磷、高发热量优质无烟煤。
矿井采煤方法为综合机械化大采高综采工艺，掘进方面主要采用连采和连掘施工工艺。
矿井辅助运输采用无轨胶轮车，主运系统有1.4M胶带机连续运输直至地面选煤厂。
井田划分为东井和西井两个井区分别进行开拓建设。
二、煤层瓦斯赋存及瓦斯涌出情况1、煤层及煤质情况矿井井田煤系地层主要为石炭——二叠系，可采煤层有3层，3、15号为主要可采煤层，9号为局部可采煤层（东区大部可采，西区局部可采），其余为不可采煤层。
3#煤层厚度平均5.5—6.3m。
伪顶为炭质泥岩，直接顶一般为砂质泥岩，老顶为砂岩。
底板多为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部细粒砂岩，下距9#煤平均47m。
9号煤层厚度平均1.3m，其中东区平均1.47ｍ，西区平均0.91m。
属较稳定局部可采煤层，其中东区大部可采，直接顶板一般为粉砂岩，局部见泥岩，老顶为泥质灰岩，底板多为泥岩或粉砂岩，下距15#煤平均35m。
15号煤层煤层厚度平均2.6m，结构属较简单～复杂。
直接顶板为石灰岩（K2），局部见含炭泥岩或炭质泥岩伪顶，底板多为泥岩或含炭泥岩。
2、煤层瓦斯赋存及基本参数寺河井田含煤地层为二叠系下统山西组、石炭系上统太原组，含煤11～21层，煤层平均总厚度为11.49～13.87m。
寺河矿瓦斯的治理措施由于工作面及回风段的瓦斯涌出量大，3#煤层的透气性较好，瓦斯在自然状态下其释放时间较长，为保证在与其治理过程中，不影响巷道的正常施工，采纳局部通风机通风，加速巷道成巷与瓦斯抽放综合治理的措施。
1 工作面的瓦斯治理由于巷道工作面肯定瓦斯涌出量达8m3/min，为保证工作面能正常生产，其瓦斯浓度不得超过1%，因此巷道风量为：Q=8÷1%×1.7=1360m3/min 选用2台2×30kW局部通风机和2台28kW局部通风机配直径800mm的风筒对工作面进行通风，其总供风量可达1500m3/min。
2 回风段的瓦斯治理由于巷道回风段的肯定涌出量达5m3/min，巷道的掘进断面又只有12.5m3，只利用局部通风机通风已不能保证巷道的回风畅通和满意生产的需要，故实行将回风段的瓦斯抽放到全风压巷道中，且加快巷道成巷，以降低工作面及回风风流中的瓦斯浓度。
（1）瓦斯泵的选择。
巷道回风段瓦斯肯定涌出量达5m3/min，在安上瓦斯抽放泵后，瓦斯的抽放量估计可达6～7m3/min。
在抽放过程中，由于巷道围岩的裂隙和巷道底板的漏风，预防抽放的瓦斯浓度初期在50%左右，由此可得：瓦斯泵的抽出速率为：7÷50%=14m3/min 依据瓦斯抽出速率选用YWB-15型瓦斯抽放泵，其最大抽出量可达15.1m3/min。
（2）钻空布置。
首先从回风段距全负压通风口5m处向工作面方向的巷道两帮钻孔，由于该段巷道初喷已经完成（喷厚为60mm），巷道内的瓦斯主要来自巷道的底板（底板煤层还有2.5m 左右），故钻孔口布置在距底板上0.5m处，这样可防止钻孔大量被堵塞，便于封孔。
钻孔角度与巷道中线成60°夹角。
依据巷道底板有2.5m厚的煤层，钻孔浓度确定为4.0m，这样既可打透煤层，又有利于采纳7655型风钻打眼，钻孔直径为72mm。
该段巷道围岩破裂，煤层的透气性较好，瓦斯排放范围预防每孔为4m，故钻孔间距确定为4m，这样能有效地抽放出围岩的瓦斯。
寺河矿矿井防灭火灌浆系统的研究与探讨摘要：通过对山西寺河煤矿的地质条件以及它的赋存情况的分析，结合矿井概况，探讨对寺河煤矿利用注浆防灭火的方法对采空区进行防灭火。
最终达到确保工作人员安全，提高矿井生产效益的可行性进行分析研究。
关键词：注浆防灭火；安全技术；工艺前言我国是化石能源煤炭生产大国，煤炭产业是国民经济的基础产业。
煤炭作为国家主要应用能源，中国的煤炭行业，现如今为了能够实现可持续发展，因此需要我们根据我国的能源现状，走出一条可持续发展的能源之路。
矿井概况：寺河煤矿地处晋城新区东南部，跨晋城市和阳城、沁水两县。
矿井煤炭将由侯（月）马（山）铁路外运，侯月线由南同蒲线侯马站经沁水、端氏、嘉峰、阳城顺沁河南下至河南省沁阳县，与焦枝铁路月山站接轨公路运输北至长治、太原，南至焦作，西至侯马；各县乡之间均有简易公路，交通条件十分方便。
煤层特征：寺河井田含煤地层，由煤层、石灰岩、黑色泥岩及粉砂岩组成。
厚度5.09m，含有1 个煤层。
水文地质:本矿区属于黄河水系，在河南省陟县进而流入黄河，全长450km。
嘉峰主工业场地100a一遇设计洪水位为534.5m、300a一遇洪水位535.3m。
长河是沁河的支流，发源于晋城市的上河章村，流经井田东缘，在神头注入沁河，全长约20km，是间歇性河流。
井田东部有寺河水库和沙河水库，水库容量分别为206、160万m3，主要用于农田灌溉。
瓦斯状况：寺河煤矿的瓦斯相对涌出量为7.08m³/t，属瓦斯矿井（高瓦斯矿井：相对量>10m³/t，或绝对量>40m³/min，或任一个掘进面绝对涌出量>3m³/min，采煤工作面>5m³/min）。
煤的自燃：煤尘自燃倾向性2014年经山西省煤炭工业局综合测试中心鉴定，矿井的自燃倾向等级为Ⅱ类，自燃倾向性是容易自燃，自燃发火期是6～10个月，自燃矿井管理等级为Ⅱ级。
防灭火灌浆系统：注浆的主要作用就是隔绝氧与降温，利用浆液覆盖煤体表面，防治氧气与煤体的接触，防止煤的进一步氧化。
收稿日期:2017-06-21作者简介:王海柱(1986-),男,内蒙古赤峰人,硕士,工程师,从事矿井通风技术工作。
doi:10.3969/j.issn.1005-2798.2017.11.011寺河煤矿二号井瓦斯治理技术实践王海柱(晋煤集团寺河煤矿二号井,山西晋城 048019)摘 要:针对高瓦斯矿井采煤工作面上隅角和回风巷瓦斯治理困难,出现瓦斯超限现象,使生产过程存在安全隐患。
寺河煤矿二号井通过长期的实践、摸索,采用多种方式联合抽放,探索出了一套行之有效的瓦斯治理方法。
关键词:瓦斯治理;顶板高位钻孔;穿层钻孔中图分类号:TD712 文献标识码:B 文章编号:1005-2798(2017)11-0031-021 工作面概况94313综采工作面所采煤层为9号煤,煤层底板标高为494~564m,设计倾斜可采长度为195.8m,走向可采长度1870m,平均采高1.3m,东边为94102西巷、南边为94311工作面采空区、西边北边为实体煤,上部3号煤为寺河矿2305和2306工作面采空区,原始瓦斯含量为6.5m 3/t,瓦斯压力0.22MPa。
2 瓦斯来源根据邻近94311工作面瓦斯来源分析及瓦斯治理经验,预计94313工作面瓦斯主要来源于上邻近层和采空区[1],预计上邻近层和采空区绝对瓦斯涌出总量为35m 3/min,开采层落煤绝对瓦斯涌出量为5m 3/min。
根据以往经验,九四盘区平均百米巷道瓦斯涌出量0.07m 3/hm,94313回风巷长1920m,巷道瓦斯涌出量为3.6m 3/min,则工作面正常回采期间瓦斯总涌出量为43.6m 3/min。
3 瓦斯综合治理技术措施3.1 通风系统94313工作面为三巷布置,采用两进一回的通风方式,943133巷、943131巷为工作面进风巷;943132巷为工作面回风巷[2],风排瓦斯量13.6m 3/min。
如图1。
3.2 抽放系统94313采煤面主要采取顶板高位抽放钻孔进行邻近层瓦斯抽放,瓦斯抽放总量30m 3/min,其中,943132巷高浓度瓦斯抽放系统抽放18m 3/min,低浓度抽放系统抽放4m 3/min;943133巷高浓度抽放系统抽放7m 3/min;943131巷低浓度抽放系统抽放1m 3/min。
基于现场测试及数值分析的坚硬顶板巷道支护参数设计王志玉【摘要】以山西晋煤集团寺河煤矿二号井为工程背景,采用水压致裂法进行地应力原位测试,得到σH为9.29MPa, σh为5.14MPa, σv为7.65MPa, σH由东南至西北方向呈减小趋势.底板岩石矿物成分分析得出,巷道直接底板为铝质泥岩,黏土矿物占比达到36.5%,遇水易膨胀.基于上述测试结果,利用FLAC软件建立数值模型并进行多方案比较,模拟结果表明锚杆合理排距为1.4m.选择典型巷道进行现场试验,围岩变形以底鼓形式为主,建议对此类有膨胀性围岩巷道应采取有效的控水措施.【期刊名称】《煤矿开采》【年(卷),期】2018(023)002【总页数】5页(P49-52,56)【关键词】现场测试;数值分析;坚硬顶板;参数设计;地应力【作者】王志玉【作者单位】山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河煤矿二号井,山西晋城048019【正文语种】中文【中图分类】TD353在地下开采中，坚硬顶板是指赋存在煤层上方或厚度较薄的直接顶上方厚而坚硬的砾岩、石灰岩等岩层[1]。
此类顶板具有以下特点：岩石强度和弹性模量高、节理裂隙不发育、厚度大、整体性强、自承能力高[2]。
山西晋煤集团寺河矿二号井15号煤直接顶为K2石灰岩，平均厚度9.8m，节理裂隙较发育，单轴抗压强度为109.65MPa，属于典型的强度高、整体性强的坚硬顶板。
15号煤层平均厚度2.3m，单轴抗压强度为10～13MPa，煤层中一般含1～2层不稳定夹矸。
直接底板为铝质泥岩，矿物成分主要为黏土矿物，遇水易膨胀，抗压强度16.4MPa。
由于顶板坚硬，煤层、直接底板相对较软，随着采深加大和地质条件日益复杂，巷道围岩出现较大变形，安全系数降低。
针对“一硬两软”的围岩条件，进行相关力学参数原位测试，结合理论分析及数值模拟结果，优化巷道支护参数[3-6]。
选择典型巷道进行井下试验，对巷道掘进整个过程进行围岩表面位移、锚杆工作阻力监测，为正确选取支护方式和合理优化支护参数提供更加真实、全面的反馈信息，为以后同类条件下巷道支护提供借鉴[7-8]。
关于寺河矿申报2007年度行业一级安全高效矿井的请示集团公司：寺河矿在2007年安全生产过程中，企业管理、生产经营、文化建设等都取得了一定成绩，各项指标均达到了中煤协会下发的行业一级安全高效矿井标准要求，为此特申请参加申报行业一级安全高效矿井，望批准。
2007年主要生产经营指标完成情况为：——原煤产量1037万吨；——商品煤外运量945 万吨；——掘进进尺41606 米；——瓦斯抽放进尺112万米；——瓦斯抽放纯量1.8 亿立方米；——销售收入39.6亿元；——经营利润10.8亿元；——全员工效19.76吨/工；——人均收入55920元；——百万吨死亡率0.2——原煤生产人数2437人。
望集团公司和中煤协会认真审核批复附：寺河矿2007年度行业一级安全高效矿井申报材料及附表二零零八年二月六日附件一：二OO七年度寺河矿行业一级安全高效矿井申报材料晋煤集团寺河矿是《国家煤炭工业“九五”计划和2010年远景目标》中重点建设的八大矿井之一。
设计能力为年产400万吨，1996年12月开工建设，2002年11月8日正式投产；2006年生产能力复核为1080万吨/年。
一、矿井基本情况1、矿井地理位置寺河矿井位于山西省晋城市西偏北，行政区划属山西省晋城市所辖，跨沁水、阳城、泽州三县。
地理坐标：北纬35°30′51″～35°36′11″，东经112°27′07″～112°40′54″。
寺河矿井工业场地位于沁水县嘉峰镇嘉峰村与殷庄村之间，距沁水县城53km，距晋城市区70km。
2、地质赋存条件井田主要煤系地层为二叠系下统山西组（P1s）和石炭系上统太原组（C3t），平均厚136.02m。
含煤15层，煤层总厚14.67m，含煤系数10.8%，其中可采和局部可采煤层3层，总厚度10.32m，可采含煤系数7.6%。
目前，寺河矿3#煤的开采深度为450m左右，不属于深部矿井。
井田煤系地层共含煤15层，其中3、15号为主要可采煤层，9号为局部可采煤层（东区大部可采），其余为不可采煤层。
寺河煤层气区块3号煤储层物性分析周雷雷【摘要】基于寺河煤层气区块矿井开采资料和煤层气开发资料,采用煤层气地质理论及数理统计方法,对研究区3号煤储层物性进行了分析.结果表明:3号煤层为厚-特厚煤层,煤层气富集程度、含气量和甲烷纯度高,具有良好的含煤性和含气性;煤孔隙以过渡孔和微孔为主,大孔次之,中孔不甚发育.煤孔隙吸附甲烷性能强、吸附量大、储集甲烷空间良好;煤中裂隙发育较密,为煤层气的高效渗流产出提供了良好通道,煤层渗透率较高;煤储层压力为欠压状态,地层能量和驱动煤层气产出的动能较弱;煤对甲烷吸附时间相对较长,煤层气解吸速率较慢.研究成果以期为研究区后续煤层气开发和矿井瓦斯治理提供理论和技术支撑.【期刊名称】《煤》【年(卷),期】2018(027)010【总页数】5页(P4-8)【关键词】寺河煤层气区块;3号煤层;煤储层物性【作者】周雷雷【作者单位】山西蓝焰煤层气集团有限责任公司,山西晋城 048006【正文语种】中文【中图分类】P618.11 研究区概况寺河煤层气区块隶属晋煤集团煤炭和煤层气矿权区，位于沁水复式向斜盆地的南端东翼[1]，隶属于沁水煤层气田，行政区划上属山西省晋城市沁水、阳城和泽州辖区。
区块内煤系地层和煤层发育，仅二叠系下统山西组和石炭系上统太原组含煤17层，自上而下依次为1、2、3、4、5、6、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、13下、15、16号煤层。
煤层总厚14.67 m，含煤系数10.8%。
其中，3、9、15号煤层为区内可采煤层，特别是3号煤层在区块内展布极为稳定，属厚-特厚煤层，为当前矿井主力开采煤层。
由于3号煤层富集煤层气，煤层含气量在国家煤矿开采安全限8 m3/t以上，且回采该煤层过程中矿井瓦斯涌出量大，时显异常，仅靠井下通风解决瓦斯已难以实现。
为解决上述瓦斯难题，晋煤集团首次在该区开展了地面煤层气抽采和井下钻孔抽采瓦斯联合治理瓦斯技术模式，很好地实现了煤与煤层气安全、高效、绿色共采和协同开发。
