国家庄煤矿瓦斯地质研究与防治.doc

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1、国家庄煤矿瓦斯地质研究与防治摘　要：国家庄煤矿瓦斯地质研究与防治，通过对矿井瓦斯涌出来源、瓦斯异常涌出情况、矿井瓦斯鉴定资料及煤层瓦斯赋存情况进行详细分析、研究，基本摸清了矿井瓦斯的赋存、运移、涌出规律。重点分析5301运中掘进工作面掘进遇断层时瓦斯异常涌出的治理措施，对掘进迎头遇断层等构造时的瓦斯管理，取得了一定的经验，对今后瓦斯异常涌出的预测预报工作提供了经验值。关键词：瓦斯地质;研究与防治;异常涌出;预测预报1．矿井瓦斯概述　　国家庄煤矿隶属于山东肥矿集团，是一座设计年产45万吨的中型矿井，1975年投产，采用对角式通风，通风方法为抽出式。矿井

2、现有二个开采水平，-70m水平已基本开采结束，-210m水平为主采水平，北翼由于受水威胁，现开采范围主要集中在南翼。矿井总进风量5485m3/min，总回风量5889m3/min，负压1463pa，等积孔3.05m2。井田内地质构造发育、水文条件复杂，有煤层冲刷和岩浆侵入（岩墙）现象，井田内有落差10米以上断层9条，还有两处向斜、三处背斜，背斜构造对瓦斯的富集起了较大的作用。井田内煤种为气煤和气肥煤，属中等变质程度煤种，煤层中的瓦斯含量理论上应该是比较高的，但据历年瓦斯鉴定结果和日常监测情况发现，瓦斯含量并不高，分析原因主要是由于井田内纵横交错的断层

3、切割以及地下水径流活动的影响，造成煤层中瓦斯早期运移与排放。根据历年来瓦斯鉴定资料，CH4在3-7m3/t之间，CO2在8-27m3/t之间，为低瓦斯高二氧化碳矿井，但是在掘进过程中发生过瓦斯异常涌出。　　2．矿井瓦斯涌出来源分析　　为了弄清井田内瓦斯涌出规律，每年的瓦斯鉴定工作中，在设点上实行了准备区、生产区、采空区分别控制和统计分析，基本掌握了各区域瓦斯涌出在矿井瓦斯涌出量中所占的比例，经统计历年来瓦斯鉴定三区含量比例，采空区约占55％，准备区占26％，生产区占19％。2．1采空区瓦斯涌出分析矿井开采已三十多年，采空区面积逐渐增大，通风流程不断加

4、长，通风压力增高，采空区进回风压差变大，加之受动压影响，将封闭采空区的密闭墙压裂、压坏，以及新建密闭质量差等原因，造成密闭墙漏风，导致瓦斯大量外泄。2．2各煤层瓦斯涌出分析借鉴相邻矿井煤层瓦斯涌出规律，通过对所统计的各煤层瓦斯涌出量统计表进行分析表明，煤层瓦斯涌出量以七层煤最高，其次是三层、十层，最低的是八层，五层煤统计的相对涌出量不高，然而已发生异常涌出5-6起，也应列入瓦斯含量较高的煤层管理。统计各煤层瓦斯涌出量情况表如下：各煤层瓦斯涌出量（m3/min）统计表2．3矿井瓦斯异常涌出实例5301运中掘进工作面在掘进过程中，发现迎头炮眼内有声响，经

5、检测3个炮眼内瓦斯浓度均达到10%以上，炮眼内氧气浓度为0，回风流中瓦斯浓度0.08%，二氧化碳浓度0.2%。通过对图纸资料及现场进行分析，发现5301运中掘进迎头前方距GF21断层10米左右，GF21断层为一正断层，落差0-16米。该断层属封闭性正断层，不能对瓦斯进行很好的释通、排放，聚集在断层带附近的瓦斯，通过断层附生裂隙或者受断层附近掘进迎头放炮震动影响等原因，进行释放。由于释放量较小，在正常通风情况下能及时进行稀释、排放，但在施工炮眼且处于煤层裂隙时，炮眼内能听到“嘶嘶”的声响，造成炮眼内瓦斯浓度高。根据矿井以往断层带瓦斯分布的特点，正断层属

6、张扭性断层，煤系中砂页岩石占有较大的比例，而断层带又有断层泥充填，所以断层破碎带内空隙很小，不利于瓦斯集存，但断层附近的附生构造裂隙等，比较发育，有透气性，为瓦斯提供了积存空间，造成断层两侧瓦斯聚集带，但是分布不均匀，因此探放意义不大。经采取炮眼用黄泥封满填实，封堵裂隙，增加风量等措施，保证了安全施工。通过治理5301运中掘进工作面瓦斯异常涌出，掌握了瓦斯异常涌出的一般规律，得出掘进遇断层瓦斯异常区距离为10～20米，为今后对瓦斯异常涌出进行预测预报提供了经验值。　　3．矿井瓦斯涌出的治理　　3.1采空区瓦斯涌出的治理　　针对采空区瓦斯涌出量较大的特

7、点，加强采空区瓦斯管理是一个重要环节。首先要提高密闭的砌筑质量，按标准开帮、挖地槽进行施工，动压大处用料石砌筑。同时要加强闭前瓦斯和密闭质量的检查，发现隐患及时排除。还要注意调整通风系统的管理，特别是大的系统调整，要提前对采空区瓦斯涌出情况进行分析和预测，防止由于风压、风流方向的改变，致使采空区瓦斯大量溢出。特别要注意加强沿采空区掘进施工管理，坚持“有疑必探、先探后掘”的原则，提前打钻探放采空区的瓦斯，防止发生瓦斯事故。　　3.2矿井瓦斯异常涌出的治理　　经过分析，我们发现瓦斯异常涌出主要发生在掘进工作面。分析原因一般采区以较大断层为界，采区的第一个

8、工作面顺槽多数沿断层煤柱线掘进，巷道与断层走向一致，处在受断层影响而形成的瓦斯富集带内；沿断层的走向掘进，由