仟祥煤矿影响瓦斯含量的地质因素分析.pdf

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1、2013年第6期中州煤炭总第210期仟祥煤矿影响瓦斯含量的地质因素分析杨武，杨欢，牛杰(1．河南省煤田地质局四队，河南平顶山467000；2．平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467000)摘要：运用瓦斯地质学理论，从地质构造情况、煤层变质程度、煤层厚度、顶板岩性、煤层埋深5项地质因素出发，以仟祥煤矿的实际生产勘探资料为研究对象，通过系统分析，得出仟祥煤矿瓦斯赋存规律及影响瓦斯赋存的主要地质因素。关键词：瓦斯含量；地质因素；赋存规律中图分类号：TD712．2文献标志码：B文章编号：1003—0506(2013)06—0l15—0

2、3瓦斯富集区的探测对于煤炭安全开采、煤层气形态总体为一走向北东、倾向南东的单斜构造；区内的开发、有害气体的治理均有重要意义。国内瓦斯地层倾角平缓，沿走向、倾向煤层的起伏变化均不地质规律研究表明，地质历史演化控制瓦斯生成，地大，仟祥煤矿井田构造纲要如图1所示。矿区内的质构造作用控制瓦斯地质条件，构造逐级控制瓦斯断层发育较为规律，主要以正断层为主，走向北西分布范围。因此，地质作用和地质因素在瓦斯富西、倾向北北东。矿区内的主要断层为小阳坡断层、集区分析中起到重要作用，如构造、煤厚、煤体结构、胡家沟断层、闫家沟断层及庄沟断层，这4条断层

3、将顶底板岩性、裂隙、煤层压力等。区内的二煤层切割成以北西、南东向的阶梯状排经过一定的地质作用、瓦斯相对含量较高的区列。域称为瓦斯富集区，其富集特征、富集规律与富集条件受到多方面因素的制约。①煤层的生气能力对瓦斯含量的影响，如在煤的热演化阶段；②煤层储存气的能力对瓦斯含量的影响，煤层中瓦斯主要以吸附态储存于煤层孔裂隙中，约占煤层中瓦斯总量的80％以上；③制约瓦斯保存的条件，瓦斯一旦在煤层中形成原始存储后，后期的地质演化对瓦斯的富集、保存具有重要的意义，如煤层顶底板的封盖能力、区域性构造活动、煤层顶底板水动力环境等条图1仟祥煤矿井田

4、构造纲要件。1矿区基本情况2矿井瓦斯概况及其影响因素分析登封市仟祥煤矿位于禹州煤田西北部，地层划2．1矿井瓦斯含量统计分属华北地层区嵩箕小区。矿区面积6．421km，仟祥煤矿2009年7月经鉴定，矿井绝对瓦斯涌开采二煤层，开采标高一7l0～+320m，生产规模出量8．72m／min，相对瓦斯涌出量l2．56m／t，属60万t／a。矿井采用斜立井混合开拓方式，全矿区高瓦斯矿井。依据《河南省工业和信息化厅2010年采用中央并列抽出式通风。度郑州市矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定审批该矿区地质构造复杂程度为中等，其基本构造结果》，瓦斯

5、绝对涌出量3．73m／min，二氧化碳绝对涌出量0．80m／min，批复为高瓦斯矿井。通过对矿区勘探时期的钻孔数据(表1)进行整理分收稿日期：2013—03—29析，可以看出，二。煤层由于煤厚、煤层埋深、顶底板作者简介：杨武(1985一)，男，陕西咸阳人，助理工程师，2010年毕业于河南理工大学，现从事煤田地质勘查与研究工作。岩性等原因，不同区域的瓦斯含量变化较大。煤层·115．2013年第6期中州煤炭总第210期特征：煤的原生结构遭到破坏，煤体组织疏松，构造煤层厚度及其变化与瓦斯生成量有一定的关镜面发育，以粉状及鳞片状为主。系

6、。一般来说，煤层越厚，瓦斯生成的物质基础越充沛，存储空间越大。通过对仟祥煤矿钻孔资料进行表1仟祥煤矿二。煤层钻孔统计成果线性回归分析可知煤层厚度与煤层中瓦斯含量为正相关，即在一定条件下煤层厚度越大，煤层中瓦斯含量越高(图2)。煤层厚度，m图2瓦斯含量与煤层厚度回归曲线2．2煤层瓦斯赋存影响因素2．2．4煤层顶板岩性2．2．1地质构造煤层围岩对瓦斯赋存的影响，决定于围岩的隔地质构造对煤层瓦斯的影响主要为成煤后所发气、透气性能，煤层围岩的性质主要影响煤层中生的地质构造，其中以断层和褶皱对其影响最大。瓦斯的运移和逸散。相对于透气性较差

7、的泥岩、页断层对瓦斯的影响不仅表现在断层面的性质(封闭岩、砂质泥岩、粉砂岩，煤层中的瓦斯含量比透气性性或开放性)，在断层的影响下，煤层、岩层的完整较好的砂岩要高。根据仟祥煤矿钻孔资料，其顶板性遭到破坏，使煤层、岩层的裂隙更为发育，这就有以泥岩、砂质泥岩为主，透气性较差，有利于煤层中利于瓦斯的运移和逸散。根据断层的性质，正断层瓦斯的保存。除去断层影响，对矿区内煤层顶板泥上盘(逆断层下盘)地层下降，煤层相对埋藏深度较岩、砂质泥岩、粉砂岩厚度与煤层中瓦斯含量进行线正断层下盘(逆断层上盘)要深。这就使得正断层性回归，可知两者之间为正相关

8、(图3)，即顶板泥岩上盘(逆断层下盘)有利于煤层瓦斯的存储。褶皱越厚，瓦斯越容易保存，煤层中的瓦斯含量越大。对瓦斯的影响主要表现为背斜有利于瓦斯存储，向斜有利于瓦斯逸散。仟祥煤矿由于受到后期构造的影响，矿区内煤碟110层瓦斯赋存出现分区分带现象。主要表现在235