岩浆岩侵蚀区域瓦斯赋存规律研究.pdf

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1、2015年第40卷第5期能源技术与管理V01．40No．5EnergyTechnologyandManagement49doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2015．05．018岩浆岩侵蚀区域瓦斯赋存规律硼究郭玉帅，闫冬冬，赵先凯，梁超(安徽恒源煤电有限公司卧龙湖煤矿，安徽淮北2351O0)[摘要]卧龙湖煤矿煤层受岩浆岩侵蚀严重，岩浆岩侵入对煤的连续性、厚度及煤质均有较大影响，同时岩浆岩侵蚀造成煤与瓦斯赋存变化。通过在南翼采区岩浆岩侵蚀区域布置大量测点，测定侵蚀煤层的瓦斯含量、煤质变化，研究该矿井1O煤层岩浆岩侵蚀区域瓦斯赋存规律

2、，发现岩浆岩侵蚀边界外80m范围及标高一420m为明显分界点，瓦斯含量递增梯度明显增加，煤与瓦斯突出危险性大大增强，为卧龙湖煤矿今后对岩浆岩侵蚀区域煤层瓦斯治理提供了理论依据。[关键词]岩浆岩侵蚀；煤与瓦斯突出；瓦斯赋存[中图分类号]TD712~．2[文献标识码]B[文章编号]1672943(2015)050492深的区域为突出危险区域。0引言2．1瓦斯含量与埋深关系岩浆岩侵入对煤的连续性、厚度及煤质均有在施工1010机巷区域防突措施钻孔过程中，较大影响，同时岩浆岩的侵人为煤层提供了一个对10煤取煤样测定其瓦斯含量，当施工至标高高压、高温的环境，岩浆岩

3、的烘烤作用加快了煤体一420m附近时，煤样瓦斯含量降至4．8581m3／t，内的有机质发生热解成烃，使煤层中瓦斯含量增低于突出危险临界值8m3／t[11。与划分的一340m大，侵入的岩浆岩在煤层周围形成致密的圈闭层，无突出危险区域标高相差80m。后根据1010机形成天然的赋存箱，使瓦斯得到保存和积累。岩浆巷揭露情况来看，标高在一360400m之间受岩浆岩侵入造成煤层瓦斯赋存不规律，对煤矿安全生岩侵蚀。南一采区10煤瓦斯含量测定结果如表1产构成威胁，在煤与瓦斯突出矿井中尤甚。所示。表1南一采区10煤瓦斯含量测定结果1采区概况安徽卧龙湖煤矿为煤与瓦斯突出矿

4、井，矿井可采煤层6煤、7煤、8煤、10煤，均为突出煤层，南翼采区6煤、7煤、8煤均受岩浆岩侵蚀，不具有可采性，仅l0煤部分块段可采。工作面岩浆岩产状是，采区内岩浆活动普遍，采区内岩浆岩侵人产状多为岩床，少量为岩脉，其往往顺断层破碎带及煤层侵入煤系地层。由于岩浆侵入煤系地层或煤层，导致本区煤层变质程度普遍提高，煤的硬度和视密度加大，挥发分减小，粘结性减弱，发热量降低。2瓦斯赋存规律对表1瓦斯含量值进行线性拟合，得到10煤卧龙湖煤矿10煤层为突出煤层，中国矿业大瓦斯含量梯度回归曲线如图1所示。学矿山开采与安全教育部重点实验室《卧龙湖煤通过分析瓦斯含量大小和

5、标高的分布矿南一(翼)采区1O煤层剩余块段煤与瓦斯突出关系，分别对岩浆岩侵蚀区域煤层和正常煤层进危险区域划分报告》指出，南一采区10煤层剩余行考察，得到瓦斯含量大小与标高之间的块段瓦斯风化带的下限为一340m，标高一340m线性关系[2-3]：以浅的区域为无突出危险区域，标高一340m及以正常煤层：W一0．3284日一106．72015年lO月50郭玉帅，等岩浆岩侵蚀区域瓦斯赋存规律研究Oct．，2015I．．一340m，瓦斯含量递增；标高⋯34032013，瓦斯二}递减；岩浆岩边界向深部延伸80in范围至标高I／．一420m，瓦斯含量递增，但小于突出

6、危险临界值8m3／t；楚I____一_III辛____l罄受岩浆岩的接触变质作用影响，煤的变质程度增高，挥发分降低，吸附能力降低，煤体瓦斯含’f—繁翁一量小，且随煤体距岩浆距离越远，此影响越弱。距岩浆岩80m范围内不论向浅部还是深部延伸，煤薰嚣罴善曩莩喜莩荨霉IlIIlIIIII样与距岩浆岩距离越远，瓦斯含量越大，验证了上采样标高，m·标高一420m以深岩浆岩侵蚀煤层·过渡区域述观点。标高-420~一340Ill岩浆岩侵蚀煤层正常煤层标高一420In附近过渡区域内瓦斯含量由·标高一340nl以浅岩浆岩侵蚀煤层弛勰加4O4．78m3／t跃增到12．79m

7、S／t，且随着埋深瓦斯含量图1南一采区10煤瓦斯含量测定情况递增，最大瓦斯含量达28．57m3／t。岩浆岩侵入边岩浆岩侵蚀区域标高一420nl以深煤层：弛勰加界80in范围外瓦斯煤体受岩浆岩快速增温的热W=-0．434H一168．57(Ⅲ＼演化作用和深成变质作用相互叠加，“叠加生烃”岩浆岩侵蚀区域标高⋯420340in风氧化作用下煤层必然再次产气，“叠加生烃”不仅气量带：W=0．0144H+9．516大而且成烃速度快，在煤层顶底板火成岩的圈闭标高一420ITI过渡区域：=一1．0601H一438．23作用下更易造成瓦斯聚集。从图1中可以看出，岩浆岩侵蚀

8、区域煤层瓦斯含量梯度为O．4m3／m，正常煤层瓦斯含量梯度3结论为0．3m3／m，瓦斯含量随埋