水井头煤矿瓦斯地质规律及突出临界值确定.pdf

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1、煤矿现代化2015年第5期总第128期水井头煤矿瓦斯地质规律及突出临界值确定王启字。司韶文(陕西秦安煤矿安全评价事务有限公司，陕西西安710000)摘要水井头煤矿为煤与瓦斯突出矿井，瓦斯灾害严重，掌握瓦斯赋存规律是进行瓦斯防治的基础。以地质构造控制理论为基础，运用线性拟合回归的方法，得到地质构造对瓦斯赋存的影响。以及瓦斯含量、瓦斯压力与埋深的关系，煤层埋深为瓦斯含量的主控因素。水井头煤矿瓦斯压力偏高，在消突措施中，瓦斯含量易低于8mft，压力不易低于0．74MPa。煤与瓦斯突出的危险性主要是由于瓦斯压力造成的，因此用O．74MPa瓦斯压力反演得到5．03m3／t的瓦斯含量，只有同时满

2、足压力低于0．74MPa和含量低于5．03mTt的突出临界值，可以确定为无突出危险区域。关键词突出；瓦斯赋存；瓦斯压力；瓦斯含量；I临界值中图分类号：TD712．2文献标志码：A文章编号：1009—0797(2015)05—0031—03瓦斯灾害是矿井的重大灾害，瓦斯爆炸和煤与瓦2．1地质构造对瓦斯赋存的影响斯突出等灾害已经成为制约生产、威胁人员安全的重水井头煤矿位于牛马司向斜东南翼，东翼地层大问题，往往造成严重损失。分析和掌握水井头煤矿倾角较陡，为30。～70。，西翼较平缓，倾角20。～的瓦斯地质规律，为水井头煤矿瓦斯防治提供依据和5O。，深部倾角变陡，局部出现直立或倒转现象。地参

3、考；水井头煤矿为煤与瓦斯突出矿井，且瓦斯压力层沿走向亦有波状起伏，形成西冲倾伏背斜、高桥紧异常偏高，在消突效果检验中瓦斯含量容易降到规定闭向斜、寨子山倾伏背斜次一级褶皱。矿井内断层以临界值8m3／t以下，但是瓦斯压力仍然超出规程规定正断层为主，对采掘影响较大的断层有大粟山、西的临界值0．74MPa，突出危险性仍然没有消除，所以冲、五厢塘等正断层，落差浅部大、深部小，一般在根据瓦斯压力的临界值0．74MPa反演得到瓦斯含量lO0m左右，小型斜交断层比较发育，落差一般4～的临界值5．03m3／t，当矿井的瓦斯压力和瓦斯含量均20m。西翼⋯500540m、东翼⋯540700m进入矿小于这两

4、个临界值时，达到消除突出危险的目的，区主向斜轴部，轴部构造比浅部更为复杂。且为瓦斯压力异常偏高的类似矿井提供技术参考。地质构造既可改变煤层赋存形态及煤体结构，又可改变煤层围岩透气性能。断裂构造对瓦斯形成l矿井概况后的运移、赋存与分布起着直接控制作用。张性、张水井头煤矿位于湖南省邵东县境内，地理坐标扭性断裂一般为开放性断层，对煤层瓦斯的流动起为东经111。40，北纬27。18。水井头煤矿2006到排放作用，当接近此类断层时煤层瓦斯含量明显年核定生产能力为13万，矿井采用立井开拓，布下降；压性与压扭性断层一般属于封闭性断层，对煤置一对主、副立井，全矿井划分三个水平，分别为层瓦斯起到封闭作

5、用，不利于瓦斯逸散，在此类断层一50m水平、一300m水平和一500m水平。水井头煤矿区域内的煤层瓦斯含量明显增大【3J。围岩条件直接影为煤与瓦斯突出矿井，历年来发生多次煤与瓦斯突响瓦斯含量的大小，当为透气性较好的围岩时，瓦斯出事故。易于逸散，瓦斯含量较小，反之，瓦斯含量较高。矿井现开采2号煤层，煤层厚度0-3～3．5m，平高桥向斜对水井头煤矿的影响最为明显，受压均1．9m，倾角0。～80。，局部为急倾斜煤层，煤层赋应力的作用，向斜两翼及轴部瓦斯含量较高，尤其是存不稳定。工作面采用走向长壁炮口采煤法，全部垮在向斜轴部，矿井内发生的突出事故也多集中于此。落法管理顶板。矿井范围内次一级褶

6、皱和断裂发育，对煤层产状有较大影响，根据地质资料，煤层倾角变化范围大，局2瓦斯地质规律部出现直立或者倒转的现象，这都不利于瓦斯在煤瓦斯是伴随着煤层生成的，存在于煤层中，所以层中的运移，而且煤层在这些局部的高应力作用下瓦斯赋存与地质之间有一定的关系，瓦斯地质对于解遭到破坏，使得瓦斯吸附量更高。另外，矿井内落差释瓦斯的赋存规律有重大的指导作用I1l。煤层影响煤较小的断层占主要部分，而2号煤层顶底板多为泥层瓦斯含量的主要因素有煤层埋藏深度、煤层和围岩岩，因此，断层处煤层所接触的岩层也多为泥岩，不的透气性、地质构造、岩浆岩和水文地质条件等翻。利于瓦斯的放散。·31·煤矿现代化2015年第5期

7、总第128期2．2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响当顶底板岩石孔隙率较大，透气性好，瓦斯容易运移，反之当孔隙率较小时，透气性较差，瓦斯容易被保存下来。水井头煤矿2号煤层顶板为炭质泥岩或泥岩，厚0～0．1m，质软，随采随落，直接顶为砂质泥岩，有时过渡为粉砂岩，局部缺失，厚0～10m，一般为3m。底板大多为中粒长石英砂岩，局部为砂质泥岩，厚埋深【mJ0．5～5m，一般厚3m左右。由2号煤层赋存条件可以图12号煤层瓦斯压力与埋深关系图看出，顶底板多为泥岩，在煤层的长期