临涣煤矿煤层瓦斯涌出主控因素分析及研究.pdf

《临涣煤矿煤层瓦斯涌出主控因素分析及研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2011年8月矿业安全与环保第38卷第4期临涣煤矿煤层瓦斯涌出主控因素分析及研究徐瑞(淮北矿业集团，安徽淮北235000)摘要：根据临涣煤矿井田的地质构造资料以及矿井的相关瓦斯参数，研究分析了褶曲、断裂、岩浆岩侵入、煤层埋深、煤变质程度等因素对瓦斯赋存的影响，得出煤层瓦斯赋存主控因素，可为矿井瓦斯治理提供参考。关键词：瓦斯地质；地质构造；瓦斯赋存；控制因素中图分类号：TD712文献标志码：A文章编号：1008—4495(2011)04—0054—03中OH含量低于80％，在瓦斯风化带内开采煤层，1引言瓦斯

2、对生产不构成主要威胁J。确定瓦斯风化带下临涣煤矿为高瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量限深度对预测瓦斯涌出量、掌握瓦斯赋存与运移规为38．31m／min，相对瓦斯涌出量为l0．08m／t。律，以及搞好瓦斯管理具有重要现实意义。随着煤矿开采的深入，煤层瓦斯压力及瓦斯涌出量在瓦斯风化带内开采煤层时，根据相对瓦斯涌将增加，给瓦斯治理工作带来一定难度。为了掌握出量一般不超过2．01TI／t，确定临涣煤矿7煤层的瓦斯涌出规律，探明瓦斯灾害的危险区域，预先治理瓦斯风化带标高为一27513"1，9煤层的瓦斯风化带标瓦斯并防范

3、矿井瓦斯灾害的发生，从而实现超前防高为一330m。治瓦斯的目的，确保矿井安全生产。笔者结合煤矿统计整理了临涣煤矿7、9煤层2004年至今主在勘探和生产期间积累的数据，以及瓦斯含量和压要工作面瓦斯涌出数据，其相对瓦斯涌出量梯度图力实测数据，运用瓦斯地质理论确定瓦斯涌出的主见图1-2控因素，以临涣煤矿7、9煤层为例，研究了煤层埋深、煤变质程度、地质构造、岩浆岩的侵入对7、9煤层瓦斯涌出的控制。吕2煤层瓦斯主控因素分析茁蜒瓦斯含量的大小、矿井开采及管理方式等因素舞影响着矿井瓦斯的涌出，在相同的开采技术条件下，缸

4、瓦斯含量的分布制约着瓦斯涌出量的大小。瓦斯含量受控于多种地质因素，起主导作用的因素控制着瓦斯含量的总体分布，同时也控制着瓦斯涌出规律，其他地质因素影响其局部变化⋯。图17煤层主要回采工作面相对瓦斯涌出量与埋深关系2．1瓦斯风化带下限的确定瓦斯风化带的深度取决于井田地质和煤层赋存由图1可知，7煤层主要回采工作面历年来相对条件。瓦斯风化带区域显著特征就是煤层瓦斯成分瓦斯涌出量与埋深的关系如下：q相=0．014H一2．0267式中：日为埋深，m；q相为相对瓦斯涌出量，m／t。收稿日期：2011—04—10；20

5、11—06一l6修订作者简介：徐瑞(1965一)，男，安徽宿州人，硕士，工程7煤层历年来主要回采工作面相对瓦斯涌出量师，主要从事煤矿瓦斯及火灾防治方面的研究_T-作。梯度为0．014m／(t·m)。·54·2011年8月矿业安全与环保第38卷第4期多的瓦斯。7煤层煤样工业分析及吸附常数测试结果见表2。g表27煤层煤样工业分析及吸附常数测试结果讴蜒舞曰*临涣煤矿东部煤主要由气煤、三分之一焦煤组成，而西部煤由肥煤、焦煤组成，由表2可知，7煤东图29煤层主要回采工作面相对瓦斯涌出量与埋深关系部区域(I11采区运

6、输石门)煤的分析基挥发分为34．18％，西部区域(Ⅱ2采区)煤的分析基挥发分为由图2可知，随着开采深度的增加，9煤层主要26．95％，表明西部区域煤变质程度较东部高。回采工作面相对瓦斯涌出量逐渐增加，其与埋深的7煤层东西部回采工作面瓦斯涌出量对比见表3。关系线性回归方程为由表3可知，由于7煤层西部区域内煤变质程度较q相=0．0149H一3．3742高，导致该区域内的回采工作面相对瓦斯涌出量高9煤层回采工作面相对瓦斯涌出量梯度为于东部区域的回采工作面相对瓦斯涌出量。0．0149m。／(t·m)。表37煤层东

7、西部回采工作面瓦斯涌出量对比2．2煤层埋深对瓦斯涌出量的影响煤层上覆地层对瓦斯的保存与逸散有直接的作用，煤层的埋深被认为是影响瓦斯含量主要的地质因素之一J。煤层埋藏深度的增加不仅会因地应力增高而使煤层和围岩的透气性降低，而且瓦斯向地表运移的距离也增大，这两者的变化均朝着有利于封存瓦斯而不利于逸散瓦斯方向发展，因此考察煤层的埋深对瓦斯涌出量的控制是必要的。7、9煤层2．4地质构造对瓦斯涌出量的影响的瓦斯压力、瓦斯含量、回采工作面瓦斯涌出量与埋煤是力学性质软弱的岩体，在构造应力场中煤深的关系见表1。既是传递应

8、力的介质，又是受应力改造的岩体J。表17、9煤层瓦斯参数与煤层埋深的变化关系汇总在地质构造作用下，最容易产生运动和变形，由此引起煤中瓦斯的运移和变化，因此地质构造对瓦斯的分布起主导作用。2．4．1褶曲构造的控制作用煤层受到构造挤压作用，塑性明显增加，与之相关的是吸附瓦斯的能力大大增强；煤层在受到剪切由表1分析可知，7、9煤层的瓦斯压力、含量、工作用，尤其是受到韧性剪切时，其内部被剪切成大量作面瓦斯涌出量都随着煤层埋深的增加呈现