复杂地质构造条件下的瓦斯分析

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1、复杂地质构造条件下的瓦斯分析林旺(福建省龙岩市新罗区白沙中坂煤矿，364006)摘要t_一通三防”是煤矿安全生产管理的重点，尤其是矿井瓦斯的管理、分析，更是煤矿安全管理的重中之重。准确判断分析矿井复杂地质构造煤层赋存条件下瓦斯积聚地带和涌出的普遍规律，采取积极有效的防范措施，防止瓦斯有害气体事故发生．本文根据福建省天湖山井田构造复杂的特殊性分析．提出预防瓦斯积聚的防范措施。关键词s复杂地质构造褶曲瓦斯瓦斯积聚分析防范措施1．亩瞎南方煤矿大部分为低瓦斯矿井．瓦斯燃烧、爆炸、突出事故极少发生，但随着开采深度增

2、加，煤的变质程度提高，加上地质构造复杂，煤层瓦斯压力及瓦斯含量也随之加大，历年来也曾发生过在废巷、采区独头巷道或独眼等通风不良地段的瓦斯窒息和瓦斯超限未遂事故．多年来的事故教训告诉我们．矿井瓦斯积聚给安全生产带来极大的危害。本文探索分析天湖山井田地质构造复杂条件下产生瓦斯积聚的规律，从而总结、摸索一种科学预测、超前监控、事先防范的积极途径，以达到在生产实践中正确指导煤矿安全生产．2．瓦斯积聚概况根据有关资料表明．煤层中瓦斯赋存的含量与相应的地质构造、开采深度及其他一些因素有关．天湖山井田为低瓦斯矿井，矿井

3、瓦斯相对涌出量为3．5-8．8m3／min．绝对涌出量为1．45—3．67m3／min。其井田地质构造极其复杂．褶皱翻卷，次级褶曲发育，断层纵横，煤层形态剧变等特点．在这种特殊构造的影响下极易形成构造煤，在褶曲轴部或次级褶曲等易形成大型煤包，其周围煤层在应力作用’F压薄。造成对煤包的封闭条件，煤包内的瓦斯难于扩散，易产生瓦斯积聚现象。3．瓦斯积聚区分析3．1矿井瓦斯以两种方式存在于煤体中：一种是游离状态，另一种是吸附状态。游离状态瓦斯是呈自由气体状态存在于煤层的孔隙、裂隙或孔洞中，其赋存量大小取决予自由空

4、间，瓦斯压力及温度的高低；吸附状态瓦斯是在孔隙表面固体粒子分子引力的作用下，瓦斯分子被紧密地吸附丁-孔隙表面上，所形成的一层很薄的吸附层。由于煤休中有丰富的微小孔隙(实验证明：l克煤内的微孔表面积可达150—200m3)所以对瓦斯有很强的吸附能力．3．2天湖山矿区地质构造根据褶皱形态划分为紧密线状、复式和波浪状等三个褶皱区，．3．2．1第一区：紧密的线状褶皱区。在倾向上450米距离内发育4个背斜，4个向斜，褶曲幅度80—150米，两翼地层倾角30。-80。，有时还甚至出现倒转；第二区：复式褶皱区．在倾向上

5、450米距离内发育一个复式背(向)斜，幅度100-150米，复式背(向)斜的一翼由5-6个小背(向)斜组成，小背(向)斜一翼长而缓、另一翼短而陡，在小背(向)斜的两翼也时常发育更次一级小褶曲：第三区：波浪状褶皱区。在上述两种褶皱地段两端约200—400米距离形成波状褶皱，幅度10-40米不等，地层呈飘复波浪起伏状。在这三个构造区内经常发生煤层穿刺现象，以及挤聚形成各种形状的厚煤包。其构造造成煤层在走向上和倾向上表现为弯弯曲曲的现象，如天l湖山井田内的煤层多数以成对的“Z一或“S”字型构造出现，这样造成巷道

6、及小眼上山通风不畅，风量分配不足，加上煤层变厚往往使煤质松软，常常出现“崩崩”响自动放“煤炮”现象。其褶曲轴部往往是瓦斯富聚地带，极容易发生瓦斯突出，在通风不畅的情况下有时瓦斯浓度达O．鳓。因此应及时、准确预测褶曲轴部位置，加强局部通风，对防止瓦斯突出起着至关重要的作用。3．2．2井田内由于受地质构造变动的影响，煤层在倾向上和走向上褶皱幅度大，挤压强烈，背斜西翼煤层倾角大，往往呈直立．局部甚至倒转．煤厚不稳定，倾斜长度火：东翼次级小褶皱发育，褶曲轴部或构造变缓处常见煤层增厚现象，往往聚集成煤包。常出现煤层

7、厚度悬殊和厚度变化交替现象．极不稳定．从0至几十米，且煤层形态各异有倒转、平卧、马鞍状、透镜状、串珠状等压薄、增厚、分叉、尖灭现象频繁出现。在这种煤层变厚或破压见煤地段．瓦斯含量一般会增加，也可形成瓦斯积聚，在作业过程中应特别注意加强局部通风管理，以免发生瓦斯有害气体事故。3．2现场测定分析：+625水平60#采煤工作面，为复式次二级褶曲轴部，呈波浪起伏，煤厚达5米，倾角较平缓．2004年7月15日晚班瓦斯检测员发现在该工作面小眼第二顺槽尾栅栏处右帮上角有二处瓦斯超限，经检测瓦斯浓度达1．5％，为了安全立

8、即停止该工作面作业，撤出下面作业人员。后经过增设一台大功率局部通风机，以冲淡该段瓦斯积聚，并加强工作面巷道的回风，并安排瓦斯检测员现场跟班反复检测，在通风半个小时后，再次检测瓦斯浓度下降到0．26％，符合‘煤矿安全规程》要求。从中可以看出，该区域瓦斯涌出较弱．主要是由于受采动影响和采空区通风不畅，致使该区域构造带的瓦斯通过煤层裂隙缓慢释放，造成局部瓦斯积聚现象。4．防范措施4．1加强瓦斯管理，深入开展瓦斯地质的预防预报T作．地