平煤股份四矿瓦斯含量与瓦斯涌出量预测研究.pdf

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1、2015年第4期中州煤炭总第232期平煤股份四矿瓦斯含量与瓦斯涌出量预测研究王彬，田慧玲，王峰(1．平煤股份四矿，河南平顶山467099；2．平顶山工业职业技术学院，河南平顶山467099；3．中国平煤神马集团能源化工研究院，河南平顶山467099)摘要：从瓦斯地质角度出发，研究和分析了平煤股份四矿的井田构造特征和瓦斯地质规律，并以此为基础，分别预测了瓦斯含量分布特点和瓦斯涌出量。回归分析表明，已、已煤层埋藏深度、上覆岩层有效厚度对瓦斯含量大小均影响较大，相关系数较好；煤层底板标高对丁、戊。、戊影响较大，相关系数较好；上覆基岩厚度对己．、已煤层瓦斯涌出量影响较大，相关系数好；煤层底板

2、标高对丁、戊、戊煤层瓦斯涌出量，相关系数较好。关键词：构造特征；构造煤：瓦斯地质规律；瓦斯含量；瓦斯涌出量；煤与瓦斯突出中图分类号：TD712．5文献标志码：B文章编号：1003—0506(2015】04—0026—04大致可分为3个小断层带。1井田地质构造特征南部北西西向小断层带：该断层带己煤层发平煤股份四矿位于平顶山市西北约6km，东与育较好。控制该断层带发育的主要因素是锅底山断一矿、二矿相邻，西与五矿、六矿相邻，南与三矿相层的分支构造小山北正断层，距该断层距离越近，小接。井田位于李口向斜西南翼，由于受区域构造的断层愈发育。控制，尤其是李口向斜及锅底山正断层的影响，总体东部和西部

3、断层带：东部断层带和西部断层带呈一向北缓倾斜的单斜构造，地层走向80。～120。，呈NE向展布，受大中型断层的控制较弱。从统计倾向10。～30。，倾角6。～18。。南部(浅部)较陡资料分析，两断层带内小断层具有以下特征：①部分(12。～18。)，向北部(深部)逐渐变缓(5。～8。)。向小断层在平面上呈之字型，显示追踪早期剪节理的斜轴部易于储集瓦斯，且丁煤层顶、底板岩性多为特征；②小断层的优势方位为NW向和NE向2组，泥岩、砂质泥岩，封闭条件好，更易于储集瓦斯。尤二者夹角在75。左右，同煤系地层中常见岩石剪裂其是压(扭)性构造最易于形成构造煤、应力集中角相近；③NW和NE向断层组平均走

4、向锐角平分带¨。且构造煤可以大量吸附瓦斯，使轴部瓦斯含线大致为NE14。，与李口向斜轴(或者说区域构造线量高，容易受到扰动。开采到深部时，煤层受挤方向)近于垂直；④多数正断层断层面平整光滑，具压、剪切强烈，煤层破坏严重，构造煤发育，有利于瓦剪节理面特征。该组小正断层应属李口向斜形成时斯的储集，易发生煤与瓦斯突出。期(燕山期)，由全区统一的NE—SW向挤压力作用井田内大中型断裂构造较简单，而采掘揭露的下形成的早期x型共轭剪节理进一步发育转化而小断层较发育。大中型断层井田内经勘探与生产揭成。露的大中型断层共3条，断层特征见表1。2矿井瓦斯地质规律研究表1大中型断层特征井田内既发育NWW-

5、NW向的小型正断层、逆断层，又发育NNE-NE向的小型正断层、逆断层，NNE—NE向的小型正断层附近构造煤没有NWW-NW向断层附近发肓，NWW、NW向的小型正断层、逆断层附近构造煤都比较发育，断层面附近构造煤全层发育，逆断层两盘煤体的破坏程度大于通过对井田小断层发育规律与分布特征分析，正断层。四矿南部、西南部发育NW、NWW向的小型正收稿日期：2015—01—19断层、逆断层，该断层带第一期构造应力场为压作者简介：王彬(1974一)，男，河南平顶山人，助理工程师，硕士2009年毕业于电子科技大学，现从事煤矿安全相关工作。(扭)性活动，第二期为张(扭)性活动，第三期(喜山·26·20

6、15年第4期王彬，等：平煤股份四矿瓦斯含量与瓦斯涌出量预测研究总第232期期)仍属于压(扭)性活动，断层附近煤体破坏严重，方程为Y=一0．0209x一4．4974。由于该区各煤层埋藏较浅，有利于瓦斯释放。对于20ry=0深部煤层NW、NWW向小断层，有利于瓦斯保存，小．0283x-15．71716断层附近具有突出危险性。12cn蚰"．·／井田北部、东北部发育NE、NNE向的小断层，：[：构造煤没有NW、NWW断层附近发育，但该区位于06——茹——T商50井田深部，上覆基岩较厚，与上部没有形成通道，且顶板岩性以泥岩、炭质泥岩为主，具有很好的封闭作用，利于瓦斯保存。位于井田浅部的NNE-

7、NE断层，在第三期(喜山期)构造应力场表现为张(扭)性，有利于瓦斯释放-o。四矿各煤层采掘过程中出现的多处瓦斯涌出异常情况，多数是在断层附近一定距离内。根据以往煤层上覆基岩厚度，m(b)上覆基岩所发生过的17次煤与瓦斯突出事故，有16次发生在断层构造附近，1次发生在煤层倾角突然增大区图1己。瓦斯含量回归分析域，说明四矿丁组、己组煤层的突出危险性与地质构造有着明显的关联关系。据矿井采掘生产资料，￡一、删姐丁煤层的小断层数量和密度均高于其他的已采煤层，各煤层东