浅谈龙山矿区煤层瓦斯赋存因素

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1、浅谈龙山矿区煤层瓦斯赋存因素摘要：文章根据龙山矿区煤层瓦斯赋存的特征，探讨了影响该矿区瓦斯突出的主要地质因素，即煤层围岩、埋藏深度、地质构造、区域构造的影响等，这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，对今后矿井的开采具有一定的指导意义。关键词：瓦斯；影响因素；煤层瓦斯作为一种自生自储型的非常规天然气地质体，其成藏过程受到由煤层及其上下岩层所构成的煤岩系统及该系统所经受的多种地质作用等因素的控制。根据Gayer和Harri(1996)的研究成果，制约煤与瓦斯突出的主控地质因素包括以下7个：构造条件；煤层埋

2、深；煤阶；煤层厚度；含气量；渗透率；煤储层压力、解吸压力和水文条件。这些因素的共同作用，影响瓦斯的生成、运移与集散，制约煤与瓦斯的突出。1矿区概况1.1自然地理龙山矿区位于安阳市西25km处，南部紧临善应镇。地处太行山区与华北平原过渡地带，区内地形起伏不平，沟谷纵横，属丘陵地貌。矿区东西宽2650m,南北长3680m,面积约5.1388km2o区内总的地形西高东低，北部东西高差悬殊较大，南部不甚明显。地面高程为+144.50〜+329.80m,一般高程为+200m上下。相对最大高差215.30mo本区属海河流域卫河水系，区内没有

3、河流，东部有善应河自南而北汇入彰武水库，大气降水通过纵横的沟谷排泄。1.2区域构造本井田位于华北地层区的太行山小区东部，区域地层自老到新发育有：太古界〜元古界的前震旦系，古生界的寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系，中生界的三叠系，新生界的新近系及第四系。前震旦系主要出露于淇县境内；奥陶系主要出露于煤田的西部及西南部的山区；石炭、二叠系分布于整个煤田，均被新近系、第四系覆盖；三叠系分布于煤田东部的覆盖区；新近系、第四系广布于整个煤田，厚度特征为东厚西薄。安阳矿区属于太行山造山带东缘高突瓦斯带，全区共有生产矿井27个，其中目前突出矿井6

4、个，高瓦斯矿井5个,髙、突瓦斯矿井占全矿区矿井总数的40.7%。全区先后发生煤与瓦斯突出事故217次，其中瓦斯最大突出量为18万m3（安林煤矿），瓦斯最大突出强度为1070t/次（龙山煤矿），瓦斯最大压力为3.53MPa,最大含量为27.05t/m3o2影响瓦斯赋存的地质因素瓦斯也称煤层气，在煤矿生产中危害极大，严重威胁着矿工的生命。同时它又是洁净的能源。通过对该矿区矿井瓦斯突出特点的分析，认为主要影响龙山矿区瓦斯赋存的因素如以下几点：2.1煤层埋深对瓦斯赋存的影响煤层瓦斯与其埋深呈正相关系，即随着煤层埋藏深度加深瓦斯含量亦随之

5、增加。本矿井由西而东煤层埋深由浅变深，依次出现C02-N2带、N2-CH4带及CH4带，瓦斯含量逐渐增加，且增加幅度较大。2.2煤层瓦斯含量和煤层瓦斯压力煤层瓦斯含量高，则煤层瓦斯压力大，呈现煤层瓦斯压力随煤层瓦斯含量增大而增大的趋势。2.3断层对瓦斯赋存的影响落差较大的张性断层，由于断层带及断层带附近的岩石裂隙发育，为煤层瓦斯的逸散提供了通道，因此，一般情况下该地段瓦斯含量较低。小断层及落差较大断层的尖灭处，其断层带附近的裂隙也较为发育，但由于断层裂隙较为封闭，这不仅不利于瓦斯逸散，还为瓦斯富集提供了场所，因此，该地段瓦斯含量

6、相对较高。2.4岩对瓦斯赋存的影响因素矿区内二1煤层顶板由中细粒砂岩、泥岩及砂质泥岩组成，其顶板岩性稳定，分层少，裂隙不发育，对瓦斯具有较好的封闭作用。2.5煤层瓦斯赋存特征本区二1煤层属沼气带范围，瓦斯含量高，煤层呈粉状、鳞片状、粒状，少许块状，坚固性较差，为松软厚煤层，瓦斯放散初速度大，钻孔测定瓦斯压力高，该矿曾发生过煤与瓦斯突出（为中小型突出），故未来矿井应是高瓦斯矿井。随着开采深度的增加，煤层瓦斯还会进一步增大，现本矿已按煤与瓦斯突出矿井管理。故在未来生产中，瓦斯对矿井的威胁应引起足够的重视，加强瓦斯抽放及观测工作，预防

7、瓦斯事故的发生，以确保矿井安全生产。2.6煤的变质程度对瓦斯赋存的影响煤化作用过程中会不断产生瓦斯，煤化程度越高，生成的瓦斯量越多。即在其它因素恒定条件下，煤的变质程度增高，使煤层瓦斯生成量增大，煤对瓦斯的吸附能力增强。所以，煤变质程度高为煤层瓦斯的生成和富集创造了有利条件。2.7其它地质条件变化对瓦斯赋存的影响因素由于地质条件的变化，可引起煤层瓦斯的不均衡赋存。如地层产状转折地段、煤厚变化地段，断层尖灭端，是瓦斯积聚的有利场所。3矿井瓦斯抽采系统按照《煤矿瓦斯抽采达标暂行规定》，龙山煤矿建立了瓦斯抽采达标评价工作体系，并制定了

8、瓦斯抽采达标评判细则。在回风立井广场建有地面瓦斯抽采系统。并安装地面抽放站装备瓦斯抽放泵。本矿井截止2012年底之前无系统的瓦斯抽采参数数据。底板岩巷施工过程中，必须制定探煤措施，定期探测煤层变化情况，防治误揭煤层引起突出。为保证好的预抽效果,钻孔并网抽放后及时