桑树坪煤矿煤与瓦斯突出规律分析

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1、桑树坪煤矿煤与瓦斯突出规律分析桑树坪煤矿是一个年产300万t、具有煤与瓦斯突出危险的矿井，1997年矿井建成投产以来，煤与瓦斯突出时有发生，严重影响煤矿生产安全。随着采掘深度的加大和采掘速度的不断提高，煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象日趋严重。因此，进行煤与瓦斯突出规律分析研究，找出影响煤与瓦斯突出的因素，对有效地防治煤与瓦斯突出，消除或降低煤与瓦斯突出事故造成的危害，具有重要的现实意义。1井田概况桑树坪煤矿地处陕西省韩城市北部，属渭北石炭二叠纪煤田东北端，面积63km2。井田为一走向北东、倾向北西的单斜构造，受东部边缘韩城大断层影响，边浅

2、部煤层倾角10°左右，深部3°～5°。井田内中小型褶曲、断层均很发育，断层密度为32.5条/km2。井田含煤地层为二叠系山西组及石炭系太原组，含煤9层（1、2、3、5、7、8、9、11、12），其中3号煤、11号煤为主采煤层，2号煤局部可采。3号煤厚5m，煤层瓦斯含量10.23m3/t；11号煤厚3.3m，煤层瓦斯含量9.27m3/t；2号煤厚1.0m，煤层瓦斯含量8.74m3t。矿井采用联合开拓（平硐-斜井）。平硐矿井绝对瓦斯涌出量20.80m3/min，相对瓦斯涌出量10.35m3/t；斜井矿井绝对瓦斯涌出量4.98m3/min，相对

3、瓦斯涌出量42.28m3/t。平硐采用对角式通风，斜井采用分区式通风。2煤与瓦斯突出类型及突出强度特征桑树坪煤矿1998年至2004年5月共发生强度不同的煤与瓦斯突出48次，按突出类型及突出强度统计分析如下。2.1煤与瓦斯突出类型表1煤与瓦斯突出类型突出类型突出次数/次突出强度/t瓦斯涌出量/m3压出364～22042.36810～280004717.94突出1293～1100478.925600～6678427635.50由表1可以看出，桑树坪煤矿煤与瓦斯压出较多，共36次，占总突出数的75％，突出强度较小，平均突出强度42.36t，平

4、均瓦斯涌出量4717.94m3，突出强度超过100t的仅有3次；煤与瓦斯突出12次，占总突出次数的25％，但突出强度较大，平均突出强度478.92t，平均瓦斯涌出量27635.50m3。从压出和突出次数所占总突出次数百分比看，桑树坪煤矿煤与瓦斯突出多为以地应力主要作用力的压出。2.2煤与瓦斯突出强度表2煤与瓦斯突出强度突出强度/t突出次数/次占总数比例/％＜5050～100100～300300～600600～1000＞1000286543158.312.510.58.36.32.1表2中煤与瓦斯突出强度分布特征显示，小于100t的突出共3

5、4次，占总突出次数的70.8％。因此，桑树坪煤矿煤与瓦斯突出以强度＜100t的突出主为。3煤与瓦斯突出与各种影响因素的关系3.1突出强度及瓦斯涌出量与开采深度的关系表3突出强度及瓦斯涌出量与开采深度的关系开采深度/m突出次数/次突出强度/t瓦斯涌出量/m3＜400400～600600～800202534～22047.343～1100227.4812～549212.67820～280004595.85810～6678413961.604766～4930920173.67从表3中数据可以看出，随着开采深度的加大，突出强度及瓦斯涌出量明显增大。

6、实测资料显示，桑树坪煤矿煤层瓦斯压力梯度平均1.15MPa/hm，当采深大于400mm时，煤与瓦斯突出的频度提高，突出强度增大。例如，采深＞415m的4137回风巷掘进过程中，共发生煤与瓦斯突出6次，其中5次突出强度超过200t，最大强度为810t最大瓦斯涌出量为66784m3。3.2突出强度及瓦斯涌出量与采掘工程类型的关系表4突出强度及瓦斯涌出量与采掘工程类型的关系采掘工程类型突出次数/次突出强度/t瓦斯涌出量/m3平巷石门采面333124～810152.7541～1100540.333～22050.83810～6678413961.6

7、02100～4200023366.67130～280006402.84从表4中突出次数看，平巷突出量多，占总突出次数的68.8％；采煤工作面突出次之，占总突出次数的25％；石门最少，占总突出次数的6.2％。但从突出强度看，石门突出强度最大，平巷突出强度次之，采煤工作面突出强度最小。石门突出强度是采煤工作面突出强度的10.63倍，平巷突出强度是采煤工作面突出强度的3倍。由此可以看出，桑树坪煤矿巷道发生煤与瓦斯突出的危险性远元大于采煤工作面。3.3突出强度及瓦斯涌出量与作业方式的关系从表5中突出次数看，放炮和架棚引发突出并列首位，均占总突出次

8、数的37.5％；采煤机割煤引发突出次之，占总突出次数的18.75％；无作业与打钻引发突出最少。但从突出强度看，无作业突出强度最大，放炮与架棚突出强度相近，采煤机割煤突出强度最小。桑树坪煤矿无作