基于地质勘探和数据分析法的瓦斯赋存规律研究caj.pdf

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1、第28卷第4期矿业工程研究Vol．28No．42013年12月MineralEngineeringＲesearchDec．2013基于地质勘探和数据分析法的瓦斯赋存规律研究＊1222王海涛，荣向东，赵龙刚，于国林(1．黑龙江工业学院资源与环境工程系，黑龙江鸡西158100;2．永锦能源有限责任公司云盖山煤矿一矿，河南禹州461670)摘要:为了解决云盖山煤矿一矿21112运输顺槽掘进区域局部瓦斯含量高的问题，保证矿井安全生产，基于云盖山煤矿一矿21112底板抽放巷对21112运输顺槽掘进区域二1煤层地质勘探孔的煤层厚度、瓦斯含量

2、和压力数据分析总结，结合云盖山煤矿一矿煤层地质构造、煤层厚度变化以及围岩情况影响因素，以概率论为基础运用数理统计法对数据进行分析、研究找出了21112运输顺槽掘进区域瓦斯赋存规律，建立了多元线性回归数学模型，使矿井的瓦斯治理工作做到有的放矢．关键词:地质勘探;数据分析;瓦斯赋存中图分类号:TD714．3文献标识码:A文章编号:1674－5876(2013)04－0027－05［3，4］我国是一个矿产资源大国，蕴藏着丰富的煤矿资正断层分为阶梯状的2块．云盖山正断层和花沟［1］源，煤炭产量占世界煤炭产量的50%左右，但我国正断层组成

3、地垒构造且位于一矿井田的浅部，煤层瓦［2］同时也是世界上煤矿瓦斯灾害最严重的国家之一，斯含量相对较小;而云盖山正断层与下白峪正断层组瓦斯事故引起的灾害事故发生频繁，后果也最为严重．成地堑构造，同时与龙泉寺断层、黑沟断层和石讫节断影响矿井瓦斯含量的因素复杂，如何确定哪些因素是层斜交，构造变得更为复杂，煤层受挤压、剪切的作用影响煤层瓦斯含量的主要因素，是矿井治理解决瓦斯强烈，瓦斯保存条件较好．的关键工作．21112运输顺槽掘进区域煤层直接顶板大多为中本文以云盖山煤矿一矿(简称云煤一矿)为例，利细粒砂岩、粉砂岩，稳定性好，主要成分为石

4、英、长石，用地质勘探孔对21112运输顺槽掘进区域范围内煤层层面富含白云母及炭质薄膜，含大量黑色泥质包体，局厚度和瓦斯含量测定结果，运用数理统计法进行总结部夹黑色泥岩、砂质泥岩，局部有炭质泥岩、泥岩和砂分析，初步找出煤层瓦斯赋存规律，并建立了多元线性质泥岩伪顶．某些地段因滑动构造将顶板砂岩挤入煤回归数学模型．层上部，形成破碎层，破碎层厚0．5m左右，稳定性差．煤层直接底以泥岩为主，局部有炭质泥岩和粉砂岩，稳1地质勘探结果定性一般．老底已细粒砂岩为主．岩层走向NE40°～1．1瓦斯赋存地质特征50°，倾向SE50°～40°，煤层倾

5、角15°～18°，平均云煤一矿被花沟正断层、云盖山正断层和下白峪16．5°，平均厚度2．88m，根据21112底板抽放巷回风收稿日期:2013－07－08＊通信作者:荣向东(1972－)，男，河南永城人，高级工程师，研究方向:企业管理．E－mail:xdrong@sina．com27段掘进揭露情况显示，该地段煤层总体呈单斜状，根据岩、无其他大的地质构造，见表1．截止目前，底板抽放地质资料预知，该地段地质构造简单，无陷落柱、火成巷掘过程中发现3处断层，断层具体情况如表2．表1巷道顶底板情况表Tab．1Theroofandfloor

6、conditions顶底板岩石名称平均厚度/m硬度系数f岩性深灰色粉砂岩和浅灰色细砂岩，黑白相间呈互层出现，微薄层状，构成清老顶粉砂岩4．446．00晰的水平层理及缓波状层理，层面含较多的白云母碎片．浅灰色中厚层状，主要成份为石英长石及岩屑，大片白云母及炭屑顺层直接顶细粒砂岩4．124．00分布，显示水平层理，下部可见菱铁质包体．二1煤层3．45＜0．37黑色粉末状半亮型，煤质较好，含有黄铁矿结核，夹矸为劣煤伪底砂质泥岩0．343．00深灰色，块状，含有少量植物根部化石．直接底粉砂岩0．806．00深灰色块状，含有较多白云母片，

7、下部可见虫穴，并有球状黄铁矿结核．以深灰色粉砂岩为主，夹大量浅灰色细砂岩条带，显波状层理及少量透老底细粒砂岩4．114．00镜状层理，可见较多与层面垂直排列的虫穴．表221112运输顺槽断层统计表Tab．221112transportroadwayfault编号位置(离21112底板抽放巷开口处)/m方位(NE)/(°)倾角/(°)落差/mF21112－1190104754．0F21112－2315115726．5F破碎带370115721．01．2基础数据整理3)根据所作的假设分析对象的因果关系，利用对云煤一矿利用21112底

8、板抽放巷对21112运输顺象的内在规律和适当的数学工具，构造各个量(常量槽掘进区域的二1煤层进行地质超前勘探，探明前方和变量)之间的数学结构模型．地质构造的同时，对煤层取样，利用DGC直接测定法4)借助计算机技术，使用数值计算方法求解测定煤层瓦斯含量，选择性的测