鸭口煤矿瓦斯地质规律研究-论文.pdf

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1、能源技术与管理2014年第39卷第3期EnergyTechnologyandManagementVol_39No．3doi：10．3969／j．issn．1672—9943．2014．03．016鸭口煤矿瓦斯地质规律研究巫修平，何也，杜志强(1．中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安710054；2．徐州长城基础工程有限公司，江苏徐州22l006)[摘要]瓦斯地质规律研究是瓦斯预测、治理的基础。瓦斯富集的必要前提是生成、储集、封盖、保存等条件及其动态发展过程的有利配置，是构造因素控制之下诸多地质因素综合作用的结果。以鸭I：7煤矿为例，分析了该煤矿构造、煤层煤质特征及瓦斯含量等资料

2、，并逐一研究了该区煤级、构造、顶底板岩性特征、基岩厚度、煤厚等因素对瓦斯赋存的影响，进而对该煤矿瓦斯赋存的主要控制因素与瓦斯含量进行了定量研究，揭示了该区瓦斯赋存规律。[关键词]鸭口煤矿；瓦斯含量；构造；赋存规律[中图分类号]TD712[文献标识码]B[文章编号]1672_9943(2014)03046_O3煤带，处于第二演化阶段，镜质组最大反射率在1地质条件1．3％～2．8％之间，包括焦煤、瘦煤、贫煤和无烟煤1．1地质构造初期阶段。随煤级增高，最大瓦斯含量从18m3／t鸭口煤矿位于鄂尔多斯盆地南端、渭河地堑缓慢增至20m3／t左右。国内其他矿井的同煤级现北缘。煤矿基本构造形态为一

3、走向NE—NEE，倾向存煤层瓦斯含量平均8m3／t，按其同煤级演化过NW—NNW的单斜构造，平均角度5。一9。，在单斜程中产生的瓦斯量应相当，然而开采过程中总回构造的基础上发育了次级不同方向的褶皱、断裂风巷道中平均绝对瓦斯涌出量2．94m3／min，甚至和层间滑动构造。该矿井继承了区域构造的形迹，相对瓦斯涌出量最大值仅为4．41ma／t，属于低瓦呈NEE走向，由南向北倾斜，总体为单斜构造展斯矿井。究其原因，这与后期的构造或沉积等因素布，倾角南陡北缓，浅部达20。左右，一般3。～15。，的作用有关(该矿井南部常见煤层露头等)。在单斜的构造上发育一系列的倾斜波状起伏及顺2．2断层、褶皱

4、构造对瓦斯赋存的影响煤层露头较大的开阔背向斜等，其构造表现为褶地质构造是影响煤层瓦斯赋存的重要因素。曲、断裂及层间滑动，其方向主要为EW、NE向，目前总的认为，封闭型地质构造有利于封存瓦斯，彼此相互穿插与交接，其中断层以正断层为主，落开放型地质构造有利于瓦斯排放E。差一般不超过3m，在东北部开采揭露陷落柱一如前所述，该矿井在单斜的构造上有一些倾个，总体来说该煤矿构造简单。斜波状起伏及顺煤层露头较大的开阔背向斜，构1．2煤层造简单，受这些构造影响，推测往往在向斜构造的煤矿内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠轴部瓦斯含量一般较两翼高，而背斜的轴部瓦斯系下统山西组，其5—2煤为主要可采煤层

5、，全区发含量一般低于两翼；在正断层附近，由于断层面的育、厚度较稳定，为0～5．72m，平均2．63m；煤层开放性，瓦斯气体运移散失，造成含量降低。该矿结构复杂，含夹矸l～4层，一般2层，夹矸多为泥井内发育的正断层多，往往断层面附近的这些煤岩或炭质泥岩，厚为0．1～0．4In，个别达0．6m。煤层中瓦斯含量较小，不利于瓦斯的保存，如8719层厚度与煤层结构自西向东、由浅至深有厚度增孔瓦斯含量为0．035m3／t，然而煤厚、基岩厚度及大、结构趋向较复杂的现象。属于全区可采的较稳泥岩厚度均较其他钻孔要大，这与此钻孔位于一定煤层。正断层附近有关，导致瓦斯逸散，含量较小。2．3顶底板岩性对瓦

6、斯赋存的影响2瓦斯地质规律研究煤层顶、底板岩层的透气性控制煤层瓦斯的2．1煤级对瓦斯生成的影响运移和赋存条件，煤层与围岩的透气性好，有利于该矿井煤级主要为瘦煤，在36钻孔以北为贫瓦斯的运移和排放，因此，瓦斯含量就小；反之，煤2014年6月Feb．，2014巫修平，等鸭口煤矿瓦斯地质规律研究47层与围岩的透气性差，则有利于瓦斯的保存。一般越长[4]。进一步分析可知，煤储层本身就是一种高来说，当煤层顶板岩性为致密完整的岩石，如泥度致密的低渗透性岩层，上部分层和下部分层对岩、页岩、油页岩时，煤层中的瓦斯容易被保存下中部分层有强烈的封盖作用，煤储层厚度越大，中来；而当顶板多为空隙或者脆性裂

7、隙发育的岩石，部分层中瓦斯向顶底板扩散的路径就越长，扩散如砾岩、砂岩时候，瓦斯就容易逸散。此外，一定范阻力就越大，对瓦斯的保存就越有利，这也许就是围内的岩性组合以及形变特点对于瓦斯赋存也有一些地区煤厚与含气量之间具有正相关趋势的根影响[2]。本原因。据矿井钻孔及生产资料揭示，5-2煤层底板该矿井5—2煤层厚度0～5．72m，平均2．63m，一般为铝土泥岩或粉砂岩，厚约2．5m，结构致密，自西向东，由浅至深厚度增大，可能某些地区瓦斯节理不甚发育。总体来说，鸭口矿井5—2