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文檔簡介

1、礦井瓦斯地質(zhì)圖編制說明書目 錄前言21礦井概況21.1交通位置及隸屬關(guān)系21.2井型、開拓方式及生產(chǎn)能力21.3瓦斯31.4煤層31.5煤質(zhì)特征41.6巖漿巖41.7水文地質(zhì)特征42地質(zhì)構(gòu)造及控制特征研究52.1礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征52.2井田地質(zhì)構(gòu)造及分布特征52.3構(gòu)造煤發(fā)育及分布特征82.4地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯賦存的控制93礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究93.1斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯賦存的影響93.2頂?shù)装鍘r性對瓦斯賦存的影響103.3巖漿巖分布對瓦斯賦存的影響103.4煤層埋深及上覆基巖厚度對瓦斯賦存的影響103.5巖溶陷落柱對瓦斯賦存的影響123.6瓦斯含量分布及預(yù)測研究124礦井瓦斯涌出量預(yù)測

2、124.1礦井瓦斯涌出資料統(tǒng)計及分析124.2礦井瓦斯抽采資料統(tǒng)計及分析134.3礦井回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測145煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預(yù)測205.1煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測定及統(tǒng)計205.2煤與瓦斯突出危險性影響因素分析245.3煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預(yù)測266煤層氣資源量計算316.1資源量計算方法316.2資源量計算及參數(shù)的確定326.3資源量計算結(jié)果及評價327礦井瓦斯地質(zhì)圖編制337.1編圖資料337.2 編圖內(nèi)容和表示方法338結(jié)論和建議34前言礦井瓦斯地質(zhì)圖,是瓦斯地質(zhì)規(guī)律和瓦斯預(yù)測成果的直觀表達(dá)和高度概括。瓦斯地質(zhì)圖,內(nèi)容豐富、區(qū)帶分明;層次清晰、一目了然;直觀簡明、使用方便

3、。使得各級領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員進(jìn)行瓦斯綜合治理有了共同語言,它直接用于安全生產(chǎn)管理、瓦斯(煤層氣)抽采利用和煤礦規(guī)劃,是煤礦安全生產(chǎn)必不可少的技術(shù)和圖件。隨著渝陽煤礦開采深度的日趨增加和地質(zhì)條件的復(fù)雜性,礦井瓦斯地質(zhì)圖的編制工作越來越顯得重要。根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖編制方法行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,渝陽煤礦特編制礦井瓦斯地質(zhì)圖編制說明書,具體內(nèi)容如下。1礦井概況1.1交通位置及隸屬關(guān)系渝陽煤礦地處重慶市綦江縣安穩(wěn)鎮(zhèn)羅天村,北距重慶市區(qū)174km,距綦江縣城83km,位于渝黔鐵路和渝黔高速公路旁。礦區(qū)交通十分方便,210國道渝黔段和渝黔高速公路從礦區(qū)北端安穩(wěn)鎮(zhèn)附近通過,距渝黔鐵路趕水站約20km,從趕水車站沿羊

4、叉河已建成礦區(qū)鐵路直達(dá)渝陽煤礦金雞巖主、副斜井口。由礦部至公司所在地打通鎮(zhèn)約15km,打通鎮(zhèn)距重慶174km。渝陽煤礦為松藻煤電公司下屬子公司。該礦位于重慶市南部,鄰重慶市與貴州省之交界。行政屬綦江縣石壕鎮(zhèn)和安穩(wěn)鎮(zhèn)所轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng)106°40106°46,北緯28°3428°40。1.2井型、開拓方式及生產(chǎn)能力礦井位于松藻礦區(qū)中部,井田東以兩河口向斜軸線與逢春煤礦和同華煤礦分界,南以9#勘探線和羊叉河與逢春和石壕煤礦分界,西以羊叉河與打通一礦分界,北以-200m標(biāo)高為開采技術(shù)邊界。井田略呈三角形,面積30.6km2。采用斜井階段石門開拓方式,工業(yè)廣場

5、及主、副斜井和回風(fēng)平硐建在金雞巖;在陽地灣設(shè)副工業(yè)廣場,建有副井一對(供人行及提矸石用)和310總回風(fēng)斜井。運(yùn)輸大巷設(shè)在距M12煤層之下約40米的茅口組灰?guī)r中。開采方式為傾斜長壁式布置;中厚煤層、薄煤層均為綜采;機(jī)械通風(fēng),水泵排水,膠帶輸送機(jī)連續(xù)運(yùn)煤,電機(jī)車運(yùn)矸,絞車提升,礦燈照明。礦井于1966年開始建設(shè),1971投產(chǎn),原設(shè)計生產(chǎn)能力45萬噸/年,1983年達(dá)產(chǎn),1990年進(jìn)行4590萬噸/年擴(kuò)建,2004年礦井核定生產(chǎn)能力90萬噸/年。 1.3瓦斯瓦斯含量以1999年我礦修改地質(zhì)報告中計算的瓦斯含量為準(zhǔn)(見表8),瓦斯壓力是根據(jù)我礦統(tǒng)計的煤層瓦斯壓力與煤層底標(biāo)高H之間的關(guān)系,建立起函數(shù)關(guān)系

6、:煤層瓦斯壓力P(Mpa)=5.686689509×0.0108569H (米)根據(jù)此關(guān)系計算出各煤層在各標(biāo)高的煤層綜合瓦斯壓力值(見下表)表1.3-1 瓦斯含量和瓦斯壓力數(shù)據(jù)標(biāo)高(m)瓦斯壓力(MPa)瓦斯含量(m3/t)7號煤層8號煤層+3002.4330.2133.45+2003.5233.0736.28+1004.6035.0538.1605.6936.6339.611.4煤層本井田的含煤地層為上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M,含煤地層屬海陸過渡帶潮坪瀉湖碳酸鹽臺地內(nèi)側(cè)海沉積體系成煤環(huán)境。井田煤層整體傾向北,煤層傾角515°,屬緩傾斜煤層。采區(qū)內(nèi)煤系地層含煤一般89層,其可采煤層有6

7、#、7#、8#、11#煤層。6#煤層局部可采,7#煤層絕大部分可采,8#煤層全區(qū)可采,11#煤層大部分可采。6#煤層:黑色半型煤,厚度0-1.36米,6#煤層平均煤厚0.68米,煤層中部常含有0-2層矸石,其矸石多為泥巖,偶為炭質(zhì)泥巖;6#煤層為簡單復(fù)雜結(jié)構(gòu)。7#煤層:為黑色半亮至半暗型煤,厚度0.681.84米;7#煤層為簡單結(jié)構(gòu)煤層。8#煤層(B2標(biāo)志層):半亮至亮型煤,下分層厚2.363.27米,下分層平均厚2.64米,夾矸0.3米,上分層厚0.3米。8#煤層為復(fù)雜結(jié)構(gòu)。11#煤層:黑色半暗型煤層,厚度0.280.72米,平均0.65米,11煤層在北三區(qū)邊界部位煤厚最薄,最薄為0.28米

8、,11煤層中部常夾有0-2層厚度在0.050.2米泥巖矸石,含有較多的黃鐵礦晶粒和結(jié)核;11#煤層為簡單較簡單結(jié)構(gòu)。1.5煤質(zhì)特征礦井內(nèi)煤層種類為無煙煤,各可采煤層的煤質(zhì)見下表。表1.5-1 礦井各可采煤層煤質(zhì)情況煤層編號水分(%)Mad灰分(%)Ad揮發(fā)分(%)Vd全硫含量(%)St,d發(fā)熱量(MJ/Kg)Qb,daf6#1.731.939.434.8223.467#1.8525.939.883.8926.438#1.918.688.854.1728.5311#1.5829.189.595.3624.641.6巖漿巖松藻礦區(qū)無巖漿巖。1.7水文地質(zhì)特征本區(qū)河流屬綦江水系松坎河支流,為水流急湍

9、,流量變化幅度大的幼年期河谷。常年性河流有三岔河和羊叉河,均發(fā)育于井田邊緣。 三岔河位于井田東緣,發(fā)源于毛子孔以東志留系地層中,自東向西切穿二疊系、三疊系地層,進(jìn)入本井田,至石龍寺轉(zhuǎn)向北東順兩河口向斜軸向北流出本井田匯入松坎河。羊叉河位于井田南緣和西緣,發(fā)源于貴州省習(xí)水縣白楊坪附近奧陶系地層中,流經(jīng)犁園壩、張獅壩、石壕、羊叉灘等井田,于羊叉處進(jìn)入本井田,沿井田西緣向北流至小魚沱入麻柳河,在趕水匯入松坎河。此外,井田內(nèi)還有數(shù)條向東、向西發(fā)育的季節(jié)性沖溝,分別注入三岔河和羊叉河。從礦井涌水量相關(guān)曲線圖可以看出,在雨季,礦井涌水量明顯增大,在枯水季節(jié),礦井涌水量減少。大氣降水在溝谷地帶通過采動裂隙潛

10、入地下,再通過各種斷裂構(gòu)造和導(dǎo)水裂隙滲入采區(qū),大氣降水成為礦井主要充水水源之一。截止到2008年底,礦井正常涌水量為286.45米3/小時,礦井最大涌水量為621.21米3/小時。2地質(zhì)構(gòu)造及控制特征研究2.1礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征 松藻礦務(wù)局位于婁山褶皺帶的西北邊緣, 礦區(qū)北段屬川黔經(jīng)向構(gòu)造體系,中段和南段屬華夏式構(gòu)造體系。酒店埡復(fù)式背斜為本區(qū)域首級褶皺, 該背斜東南翼由西向東有松坎向斜、樂平背斜;背斜西北翼由東向西有堯龍山向斜、箭頭埡背斜。在箭頭埡背斜西北翼發(fā)育著一組次級褶皺,由東向西有兩河口向斜、羊叉灘背斜、大木樹向斜、魚跳背斜,構(gòu)成向北西突出的“鼓包”型構(gòu)造。其特點是:魚跳背斜北西

11、翼向深部消失。鼓包構(gòu)造內(nèi)發(fā)育的背向斜向北東端匯聚,南西端撒開,傾角較小。這種構(gòu)造形態(tài)是經(jīng)向構(gòu)造、華夏式構(gòu)造體系不同方向應(yīng)力共同作用產(chǎn)生復(fù)合與聯(lián)合的結(jié)果。由于這種特殊的鼓包構(gòu)造的存在,致使含煤地層抬升,形成松藻礦區(qū)內(nèi)的打通一礦、渝陽礦和石壕礦三個較大的緩傾斜煤層。2.2井田地質(zhì)構(gòu)造及分布特征井田內(nèi)對可采煤層有影響的斷層166條,斷層密度每平方公里6.8條。其中斷層落差大于3.0米有41條,斷層密度每平方公里1.7條,這些斷層對采區(qū)的正常合理劃分和采區(qū)中巷道及工作面的合理部署有一定的影響。同時井田內(nèi)無巖漿侵入。根據(jù)原煤炭工業(yè)部在1984年頒發(fā)的礦井地質(zhì)規(guī)程第7條中礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度的評定原則,本

12、礦地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度應(yīng)劃為類。本井田的構(gòu)造位于箭頭埡背斜北西翼發(fā)育的向北東收斂、向南西撒開的一組次一級的褶皺形成的鼓包構(gòu)造的北段。這些褶皺由東至西依次發(fā)育有兩河口向斜、羊叉灘背斜、大木樹向斜和魚跳背斜,伴隨褶皺的產(chǎn)生同時還發(fā)育有一些斷裂, 現(xiàn)將井田的褶皺和主要斷裂敘述如后。 褶皺(1)兩河口向斜 該向斜西南起于張獅壩,經(jīng)兩河口、羊叉,北東至澗槽堡傾伏,全長約25公里,傾伏角2°4°。由麒麟灣進(jìn)入本井田,向斜軸在當(dāng)灣以南為N22°25°E,以北則為N15°E,井田內(nèi)長約11公里。軸部最新地層為三疊系下統(tǒng)嘉陵江組四段,東翼傾角30°70&#

13、176;,西翼傾角10°30°,軸面傾向南東,軸面傾角75°80°,為東陡西緩的不對稱向斜。兩河口向斜軸部在井田內(nèi)已有328、314、313、7號四個鉆孔控制,向斜西翼(即羊叉灘背斜東翼)屬本礦井田(大坪子井田),向斜東翼則屬羊叉灘井田,兩翼已有大量鉆孔控制,構(gòu)造形態(tài)已完全確定。據(jù)軸部鉆孔揭露,巖層雖然平緩,但仍有小斷裂發(fā)育(見附圖5-2,2勘探線剖面圖)。在井田南段兩河口向斜東翼還伴有更多次一級的小褶皺,延伸長約100米,其褶皺方向與主構(gòu)造線完全一致。(2)羊叉灘背斜 此背斜為一個NE-SW向貫穿本礦全井田的主要褶皺。 它并列于兩河口向斜之西。此背斜南

14、起石壕鎮(zhèn)鎮(zhèn)府以東,在羊叉河元塘附近進(jìn)入本井田,向北東經(jīng)柴壩頂、大河壩、蛇皮溝、水淹塘,北至安穩(wěn)壩北附近消失,全長21公里,井田長11公里。背斜線略有起伏,傾伏角2°4°,軸向在南段為N22°E,至柴壩頂略向東轉(zhuǎn)為N35°E, 在蛇皮溝附近再度東偏為N 55°E,往北至傾沒處又轉(zhuǎn)為N35°40°E, 整個軸線略呈彎曲弧形。背斜軸線已由309、308、343、306、19、336、136-13、317等鉆孔所控制。背斜東翼傾角10°30°,西翼傾角5°12°,軸面傾向NW或近于直立,為東較

15、陡西緩的不對稱背斜。背斜軸部大部分為飛仙關(guān)組地層,往北依次為嘉陵江組各段地層。羊叉灘背斜軸部附近,地表見有F116、F108、F97、F86、F115、F62、F61等斷層,于317號鉆孔以北受F61、F62斷層影響, 致使軸部在此傾伏,往北再次復(fù)現(xiàn)延至安穩(wěn)以北消失。據(jù)背斜軸鉆孔揭露。由1勘探線縱剖面所示,其深部有斷層破壞。此外,在羊叉灘背斜北端西翼安穩(wěn)鎮(zhèn)附近地面出現(xiàn)了一組呈放射狀的小褶皺,延伸長度約400900米。(3)大木樹向斜 此向斜位于羊叉灘背斜西側(cè),發(fā)育于4勘探線西南。 該向斜南西起于石壕鎮(zhèn)鎮(zhèn)府以北廟兒頂附近,至羊叉河進(jìn)入本井田,后經(jīng)一層巖、漆樹溝、大麥田抬升翹起,而后消失于梅子溝附

16、近。全長約10公里,井田內(nèi)發(fā)育長度約2.5公里。此向斜兩翼坦緩(傾角約10°), 軸跡不明顯,軸向約為N40°E,向北東方向翹滅,軸面近于直立,為一寬緩近似對稱的向斜。該向斜軸部出露大部分為飛仙關(guān)組地層。(4)魚跳背斜該背斜位于大木樹向斜西側(cè),發(fā)育于4勘探線西南。 該背斜南西起于打通鎮(zhèn)釀家灣附近,經(jīng)陳家溝、桐麻樹,于羊叉河魚跳附近進(jìn)入本井田,向北東至梅子溝附近傾伏,全長約10公里。在井田內(nèi)為該背斜的北段,長約2公里。背斜軸部大部分為飛仙關(guān)組地層所組成, 西北翼傾角約10°,東南翼傾角約5°。地面軸跡不明顯,軸向約N55°E,軸面略向西北傾,為一

17、寬緩不對稱背斜。該背斜西北翼呈單斜形式向西北方向深部延深。此外,井田內(nèi)羊叉灘背斜與大木樹向斜間,朝門至梅子溝附近還有更次一級小背、向斜,走向長不到100米。 斷層構(gòu)造本井田又處于“鼓包”形構(gòu)造北段,以兩河口向斜和羊叉灘背斜為主要褶皺,并向NE方向伸出井田收斂,大木樹向斜和魚跳背斜匯合消失于井田西南部。由于受主應(yīng)力的影響, 本井田斷裂展布主要為兩組:一組為近似SN向的張性斷裂,發(fā)育于羊叉灘背斜軸部及北區(qū),以F103斜向正斷層為代表的主干斷裂,在其兩側(cè)派生出許多小斷裂,近似羽毛狀排列,同一斷層穿過不同的巖層在巖層交界面斷層面產(chǎn)生“折射”,從而導(dǎo)致斷層傾角發(fā)生變化。在硬巖層內(nèi),斷層傾角較大,在軟巖層

18、,斷層傾角較小;另一組主要發(fā)育在東區(qū)和兩河口向斜間,以N30°E左右方向壓性和張性斷裂;東區(qū)南段以張性斷層為主,北段以壓性逆斷層為主,呈雁行排列。兩組斷裂夾角約30°35°。地表所見斷層大于深部落差, 具有明顯的表層構(gòu)造特點。斷層分布具有不均一性。羊叉灘背斜軸以西,+355米水平南二區(qū)隱伏斷層較發(fā)育,+150米水平上山盤區(qū)(北二區(qū))F103斷層尖滅區(qū),隱伏斷層較發(fā)育,羊叉灘背斜東翼,為傾斜煤層,走向和斜交走向的隱伏斷層較發(fā)育,上述區(qū)域隱伏斷層對煤層破壞嚴(yán)重。Fb2逆斷層:為本井田主要斷層,地表起于兩河口向斜西翼瓦子地,以N15°E向北延伸,在317鉆孔文

19、昌會附近轉(zhuǎn)為南北向,并在河壩附近入本井田,然后以N10°W消失于學(xué)堂灣(W15號泉),地表形跡呈“弧形”。出露長度達(dá)3.50Km,在本井田出露長度為1200m??v觀全井田構(gòu)造形跡特征,褶皺與斷裂是同期形成的, 兩組斷裂發(fā)育是同期產(chǎn)物,相互交匯歸并,不分先后,基本上都是互相將就,相讓發(fā)育。2.3構(gòu)造煤發(fā)育及分布特征 在本礦井田內(nèi),主要褶皺有羊叉灘背斜,大木樹向斜和魚跳背斜,大木樹向斜和魚跳背斜在井田內(nèi)+355水平已收斂或傾沒,羊叉灘背斜從南向北沿北東方向發(fā)育延伸至井田±0 米水平外邊緣傾沒。這些褶皺軸均近于直立。羊叉灘背斜軸西部,煤層傾角小于10°,東部煤層傾角大于

20、10°。各褶皺對本礦井田采區(qū)正常劃分影響不大。在可采煤層中揭露的落差大于5米的斷層,其伴生小斷裂較發(fā)育,這些小斷裂在走向上延伸與主斷層走向呈銳角交匯歸并于主斷層。在可采煤層中揭露的小型斷層的走向延伸長度與其所處的構(gòu)造位置有關(guān)。位于斷裂構(gòu)造發(fā)育區(qū),小型斷層的走向延伸長度一般較長;非斷裂構(gòu)造發(fā)育區(qū),小型斷層常為短軸狀,走向延伸長度一般較短。井田內(nèi)大多數(shù)斷層在穿過煤層時斷層面常在煤層頂、 底板界面發(fā)生“折射”,斷層傾角在煤層內(nèi)小,在頂、底板巖層內(nèi)較大,當(dāng)斷層傾角在煤層內(nèi)的傾角近似水平時,斷層上、下盤常沿斷層面產(chǎn)生滑動,形成滑動構(gòu)造。本區(qū)煤層及煤系有以下主要變化規(guī)律:煤層層數(shù)及厚度由北向南有

21、所增加,而煤層結(jié)構(gòu)、煤系組成等,則由北向南趨于復(fù)雜,煤系厚度是由北向南漸次變薄。井田內(nèi)斷層數(shù)量較多,煤層厚度一般,對井田的開采產(chǎn)生較大的影響。2.4 地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯賦存的控制地質(zhì)構(gòu)造是礦井內(nèi)瓦斯含量不同的主要原因之一。一般在張性斷裂(即開放性斷裂)發(fā)育地段,瓦斯易被排放,瓦斯含量常有明顯減少;壓性斷裂(即封閉性斷裂)發(fā)育地段,起著封閉和集聚瓦斯的作用,使得瓦斯含量增高,壓力加大。在頂板巖性致密且未遭剝蝕的褶皺區(qū),瓦斯含量由兩翼向背斜軸部增大,向斜槽部減??;當(dāng)頂板為脆性巖石或裂隙發(fā)育時,則瓦斯含量在背斜軸部減小,向斜槽部增大。3礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究3.1斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯賦存的影響煤層瓦斯賦存

22、狀態(tài)、瓦斯含量高低、瓦斯壓力大小,都是地質(zhì)構(gòu)造演變的結(jié)果,取決于煤層瓦斯的生存條件,歷次受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動的影響,斷層、褶皺構(gòu)造對瓦斯生存和保存起著控制性作用。渝陽煤礦位于婁山褶皺帶的西北邊緣,井田范圍內(nèi)褶皺和斷裂比較發(fā)育,褶皺由東至西依次有兩河口向斜、羊叉灘背斜、大木樹向斜和魚跳背斜,伴隨褶皺的產(chǎn)生同時還發(fā)育有一些斷裂。以兩河口向斜和羊叉灘背斜為主要褶皺,并向NE方向伸出井田收斂,大木樹向斜和魚跳背斜匯合消失于井田西南部。斷裂展布主要為兩組:一組為近似SN向的張性斷裂,發(fā)育于羊叉灘背斜軸部及北區(qū),以F103斜向正斷層為代表的主干斷裂,在其兩側(cè)派生出許多小斷裂,也是主要構(gòu)造復(fù)合區(qū),煤層傾角較小,有

23、利于瓦斯賦存,深部瓦斯壓力大,構(gòu)造應(yīng)力集中,在構(gòu)造煤發(fā)育的地段,煤與瓦斯突出危險性較大,建礦以來發(fā)生的全部突出也主要集中在這一區(qū)域;另一組主要發(fā)育在東區(qū)和兩河口向斜間,以NNE方向壓性和張性斷裂,東區(qū)南段以張性斷層為主,北段以壓性逆斷層為主,呈雁行排列,此區(qū)域煤層走向與西區(qū)垂直,傾角比較大,在羊叉灘翼部瓦斯含量和瓦斯涌出來相對以西區(qū)域要小一些,突出危險性弱一些,但在東區(qū)北段的壓扭性斷層,構(gòu)造應(yīng)力比較大,突出危險性相對南段要大一些??傮w上看,瓦斯賦存量是隨埋深增大而增大,在煤層尖滅處和構(gòu)造應(yīng)力集中地方存在高能瓦斯,突出危險性比較大。3.2頂?shù)装鍘r性對瓦斯賦存的影響根據(jù)礦井煤層不同頂?shù)装逅鶞y定的瓦

24、斯壓力、瓦斯含量綜合分析,若煤層頂?shù)装搴吞抠|(zhì)泥巖的區(qū)域,由于圍巖孔隙率低,透氣性差,易于瓦斯積聚,且為易逸散,瓦斯壓力較高、瓦斯含量較大,而且煤與瓦斯突出危險程度增大;而頂?shù)装鍨樯皫r的區(qū)域,瓦斯封存條件較差,裂隙發(fā)育,瓦斯壓力相對較小,瓦斯含量相對較低,煤與瓦斯突出的危險程度較小。3.3巖漿巖分布對瓦斯賦存的影響 由于松藻礦區(qū)不存在巖漿巖,因此礦區(qū)內(nèi)不存在巖漿巖分布對瓦斯賦存的影響。3.4煤層埋深及上覆基巖厚度對瓦斯賦存的影響煤層上覆巖體的厚度對瓦斯保存和逸散起著直接的作用,煤層的埋深是影響瓦斯賦存的主要地質(zhì)因素之一,根據(jù)地堪資料和實測的瓦斯含量、瓦斯壓力點作出散點圖(見圖),由此可見在井田范

25、圍內(nèi)煤層瓦斯含量、瓦斯壓力與煤層埋深關(guān)系密切,經(jīng)回歸分析,渝陽煤礦煤層瓦斯含量、瓦斯壓力與煤層埋深具有如下變化規(guī)律:Y0.0478X2.2756式中:Y表示煤層瓦斯含量,m3/t;X表示煤層埋深,m。Y0.0044X+0.0955式中:Y表示煤層瓦斯壓力,Mpa;X表示煤層埋深,m。由此說明煤層埋深對瓦斯賦存的影響很大,瓦斯含量、瓦斯壓力隨著埋深的增加而增大,煤層埋深的增加不僅會使地應(yīng)力增加,也會使煤層和圍巖的透氣性降低,同時瓦斯向地面的運(yùn)移距離增加,兩者都有利于瓦斯的保存,而不利于瓦斯的逸散。3.5巖溶陷落柱對瓦斯賦存的影響 在松藻煤電公司渝陽煤礦井田內(nèi)不存在巖溶陷落柱對瓦斯賦存的影響。3.

26、6瓦斯含量分布及預(yù)測研究 根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖表明,瓦斯含量與煤層埋深關(guān)系密切,瓦斯含量隨著煤層的埋深加而增大,如礦井13號地質(zhì)堪探孔煤層埋深為350m,瓦斯含量為16.54m3/t,在北三區(qū)考察煤層瓦斯基本參數(shù)時,煤層埋深為500m,實測瓦斯含量為19.2m3/t;瓦斯含量與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系;根據(jù)已揭露的地質(zhì)構(gòu)造,礦井內(nèi)有開放性構(gòu)造和封閉性構(gòu)造,靠近開放性構(gòu)造越近瓦斯含量越小,靠近封閉性構(gòu)造越近瓦斯含量越高,這主因為開放性構(gòu)造利于瓦斯的逸散,而封閉性構(gòu)造利用瓦斯的封存;瓦斯含量與煤層結(jié)構(gòu)特別是煤層軟分層關(guān)系:礦井開采的7#、8#煤層均為復(fù)合型煤層,具有較為明顯的分界線,煤層分為上分層、軟分層、下分

27、層,由于煤層軟分層變質(zhì)程度高,瓦斯含量大,瓦斯含量隨著煤層軟分層的增厚而增加。礦井瓦斯含量主要分布在礦井地質(zhì)構(gòu)造帶、煤層軟分層帶,瓦斯含量隨著煤層的埋深、軟分層煤的增加而增大。4礦井瓦斯涌出量預(yù)測4.1礦井瓦斯涌出資料統(tǒng)計及分析 為找準(zhǔn)礦井瓦斯涌出情況,準(zhǔn)確預(yù)測礦井瓦斯涌出量,現(xiàn)對渝陽煤礦1998年2008年期間的礦井瓦斯涌出情況統(tǒng)計如下(見表4.11),從表中可以看出,礦井絕對瓦斯涌出量隨著產(chǎn)量的增加而增大,且增加幅度較;礦井相對瓦斯涌出量也隨著礦井開采向深部水平延伸增大,但此11年期間主要采掘活動集中在礦井北二區(qū),為此增加幅度不明顯。渝陽煤礦19982008年瓦斯涌出情況統(tǒng)計表 表4.11

28、年份礦井風(fēng)排瓦斯量(m3/min)累計風(fēng)排瓦斯量 (萬m3)原煤產(chǎn)量(t)礦井抽采量(m3/min)累計抽采瓦斯量(萬m3)礦井絕對瓦斯涌出量(m3/min)礦井相對瓦斯涌出量(m3/t)1998年31.941678.7642.5825.081422.0457.0272.821999年33.361753.4145.6428.311489.0861.6771.042000年38.001997.7349.0031.081636.9569.0874.182001年36.091896.8950.7234.251799.3870.3472.882002年39.312066.1353.8836.29189

29、6.4675.673.542003年40.82144.4556.6038.642031.8779.4473.792004年36.741931.0555.6437.751987.1274.4970.422005年40.912150.2261.3042.622254.1183.5371.852006年45.822408.2962.8847.022470.2192.8477.582007年47.372489.7669.6647.692751.0895.0675.232008年41.042157.0675.1971.893789.74112.9379.094.2礦井瓦斯抽采資料統(tǒng)計及分析礦井1998年

30、2008年期間11年期間,渝陽煤礦高度重視斯抽采工作,充分利用國債資金對礦井抽采系統(tǒng)進(jìn)行升級改造,使礦井瓦斯抽采量逐年增加,礦井瓦斯抽采量由1998年的m3增加到2008年的3789.74萬m3,礦井瓦斯抽采量在11年期間增加了2367.7萬m3,增加了2.65倍,為礦井的瓦斯治理起到了關(guān)鍵作用。渝陽煤礦19982008年瓦斯抽采情況統(tǒng)計表 表4.21年份礦井抽放率(%)抽放濃度(%)礦井抽采量(m3/min)累計抽采瓦斯量(萬m3)1998年46.0748.6525.081422.041999年46.243.728.311489.082000年45.2642.3431.081636.9520

31、01年46.7143.9334.251799.382002年484336.291896.462003年48.8840.7138.642031.872004年50.5439.7137.751987.122005年51.0241.0742.622254.112006年52.4641.3147.022470.212007年52.0937.8247.692751.082008年61.4939.4671.893789.744.3礦井回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測回采工作面瓦斯涌出量計算回采工作面瓦斯涌出來源,一部分是本開采層(煤壁與落煤),一部分是受采動影響的鄰近煤層與圍巖,另一部分是采空區(qū)。本層開采的落煤與

32、煤壁的瓦斯涌出量是瓦斯涌出動態(tài)變化的主要來源,表征了落煤量的大小、落煤中瓦斯解析量的大小及速度;受采動影響的鄰近層與圍巖瓦斯涌出量則表征了工作面的采動劇烈程度、圍巖瓦斯涌出量;采空區(qū)瓦斯涌出量表征了煤炭的回采率大小,以及由于采空區(qū)卸壓擾動影響導(dǎo)致的鄰近層瓦斯涌入量。其中,落煤瓦斯解析量及速度、圍巖瓦斯涌出量、圍巖受采動破壞擾動程度是對工作面突出危險預(yù)警的重要指標(biāo)。工作面瓦斯涌出量計算公式見(4.3.1)。(式4.3.1)式中:QB煤壁與落煤瓦斯涌出量,m3/min;QL鄰近層與圍巖瓦斯涌出量,m3/min;QC采空區(qū)瓦斯涌出量,m3/min。(一) 煤壁與落煤瓦斯涌出量當(dāng)工作面勻速推進(jìn)時,來自

33、本開采層的瓦斯涌出量可以按以下兩種方法計算。 按照煤層瓦斯含量計算(式4.3.2)式中:x0本開采層原始瓦斯含量,m3/min;x1運(yùn)出工作面的落煤殘余瓦斯含量,m3/min;對x0和x1,以落煤瓦斯解析率為近似計算,即x0-x1= x0×;%落煤瓦斯解析率,一般可以按0.80.9計算;m煤層開采厚度,m;V工作面平均推進(jìn)速度,m/d;l工作面長度,m;lH進(jìn)回風(fēng)巷排放瓦斯帶的總長度,m,一般可以按照lH =2×(1030)m計算;系數(shù),表征落煤瓦斯涌出量是工作面瓦斯涌出總量的比例,取01.0。 按照涌出規(guī)律計算(式4.3.3)(式4.3.4) (式4.3.5)式中:QB1

34、工作面煤壁瓦斯涌出量,m3/min;QB2工作面落煤瓦斯涌出量,m3/min;b系數(shù),根據(jù)實測b1.46,d-1;t1煤壁存在時間(壽命),d;B一個采煤循環(huán)的進(jìn)度,m;t2采落煤炭在工作面內(nèi)的停留(排放)時間,d;n系數(shù),根據(jù)實測n0.426;其它參數(shù)意義同公式(4.3.1)。從公式(4.3.4)、(4.3.5)可知,當(dāng)工作面推進(jìn)速度增加時,煤壁、采落煤炭的瓦斯涌出量都在增加,但是QB2的增加速度比QB1大,即采落煤炭的絕對瓦斯涌出量占開采層瓦斯涌出量的比例上升,而煤壁絕對瓦斯涌出量所占比例下降。(二) 鄰近層與圍巖瓦斯涌出量這里主要考慮鄰近層在工作面開采空間及上下隅角的瓦斯涌出量,不包括采

35、空區(qū)內(nèi)部的瓦斯涌出量。由于一般情況下圍巖瓦斯涌出量比較小且穩(wěn)定,所以如果要考慮圍巖瓦斯涌出量,可以根據(jù)實測值,在公式(4.21)的右端加上一個常數(shù)項,或者乘以一個系數(shù)即可。(式4.3.6)式中:m采高,m;Mi第i鄰近層煤層厚度,m;i第i鄰近層瓦斯排放率,以公式(4.3.7)計算;X0i第i鄰近層煤層原始瓦斯含量,m3/t;a、c系數(shù),與工作面推進(jìn)速度和地質(zhì)條件有關(guān),根據(jù)實測,當(dāng)V2m/d時,a=c=1,當(dāng)V2m/d時,a=1.4,c=-0.45;V工作面推進(jìn)速度,m/d。鄰近層的瓦斯排放率計算公式:(式4.3.7)式中:y下、y上分別為下鄰近層和上鄰近層的瓦斯排放率;x鄰近層與開采層的距離

36、,m。(三) 采空區(qū)瓦斯涌出量采空區(qū)的瓦斯涌出量包括殘煤和鄰近層及圍巖在采空區(qū)涌出后被風(fēng)流攜帶到工作面及上隅角的瓦斯量。計算采空區(qū)殘煤瓦斯涌出量及其被攜帶到工作面及上隅角的依據(jù)是以殘煤瓦斯涌出量為基礎(chǔ),實測其被漏風(fēng)攜出率來進(jìn)行計算的。根據(jù)實測資料,采空區(qū)口風(fēng)越嚴(yán)重、瓦斯被攜出率越高,采空區(qū)瓦斯涌出量越大;采煤工作面推進(jìn)速度越快,殘煤瓦斯含量越高,采空區(qū)瓦斯涌出量越大。鄰近層及圍巖在采空區(qū)涌出的瓦斯被風(fēng)流攜帶到工作面及上隅角的瓦斯量主要取決于采空區(qū)的冒落程度與鄰近層被卸壓擾動程度。(式4.3.8)式中:1采空區(qū)殘煤瓦斯被漏風(fēng)攜出率;2涌入采空區(qū)的鄰近層與圍巖瓦斯被攜出率。瓦斯地質(zhì)統(tǒng)計法預(yù)測瓦斯涌

37、出量礦山統(tǒng)計預(yù)測法的實質(zhì):根據(jù)生產(chǎn)礦井積累的實測瓦斯資料,經(jīng)過統(tǒng)計分析,把得出的礦井瓦斯涌出量隨開采深度的變化規(guī)律,應(yīng)用來推算新水平、新區(qū)域鄰近新礦井的瓦斯涌出量。礦山統(tǒng)計預(yù)測法的工作步及計算方法已采區(qū)域瓦斯測定資料的統(tǒng)計分析根據(jù)礦井通風(fēng)瓦斯報表、瓦斯等級鑒定和其他瓦斯涌出量統(tǒng)計資料,按月計算礦井平均相對瓦斯涌出量(q),計算公式為:式中Qi 、Ci -該月內(nèi)每次測得的回風(fēng)量(m3/min)及風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?%); n-該月內(nèi)測定瓦斯的次數(shù);A-該月內(nèi)的平均日產(chǎn)量,t。如該月只在一個水平開采,則q就是該開采深度的(H)處的相對瓦斯涌出量。若是多水平開采,則加權(quán)平均開采深度(HC),則q就是加

38、權(quán)平均深度(HC)處的相對瓦斯涌出量。因本礦月內(nèi)為單水平開采,則不需計算加權(quán)平均開采深度。推算深部水平的瓦斯涌出量對統(tǒng)計所得的q及H值,用圖解法來確定二者之間的關(guān)系,并此推算深部水平的瓦斯涌出量。q及H值關(guān)系如圖所示:由圖可知,q與H大致呈線性關(guān)系,其回歸方程為:q = 0.406H101.32式中 q-采區(qū)H處的相對瓦斯涌出量, m3/min; 0.406、 101.32-常數(shù),K = 1/a;t-1a-瓦斯涌出量梯度,m/(m3 t-1)。a的物理意義是:相對瓦斯涌出量每增加1 m3/t時,開采深度增加的平均值。a值的大小取決于煤層傾角、煤層和圍巖的通氣性等因素。4.3.3 回采工作面瓦斯

39、涌出量預(yù)測回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測即根據(jù)已回采工作面的實際瓦斯涌出情況,結(jié)合工作面瓦斯涌出量計算方法,統(tǒng)計計算出已采工作面瓦斯涌出情況,為提高預(yù)測的準(zhǔn)確性,對N2705工作面回采瓦斯情況進(jìn)行了統(tǒng)計分析(詳見渝陽煤礦N2705回采工作面瓦斯涌出情況統(tǒng)計表)。渝陽煤礦N2705回采工作面瓦斯涌出情況統(tǒng)計表序號日期CH4濃度/%風(fēng)量 m3/min抽采量m3/min日產(chǎn)量t絕對瓦斯涌出量(m3/min)相對瓦斯涌出量(t/m3)12006年9月1.17 830 8.04 366 19.80 58.10 22006年10月2.09 932 9.59 570 18.94 47.84 32006年11月2.

40、46 1008 12.51 867 24.43 39.50 42006年12月2.19 1014 11.38 1148 22.10 38.60 52007年1月2.44 965 12.50 739 24.10 46.90 62007年2月2.61 1019 11.48 665 25.10 54.20 72007年3月2.67 1070 12.78 633 21.40 52.20 82007年4月2.39 1170 13.80 467 20.50 67.80 92007年5月2.47 1140 13.42 517 21.10 52.80 102007年6月2.53 1100 12.03 805

41、20.10 46.40 112007年7月2.53 1106 11.44 558 21.30 50.20 122007年8月2.61 1062 11.23 703 22.40 53.40 132007年9月2.67 1023 11.50 693 21.20 56.50 142007年10月2.72 1035 10.68 579 20.80 64.70 152007年11月2.63 1022 9.61 793 20.40 44.70 162007年12月2.95 798 8.86 858 20.40 34.20 172008年1月2.76 723 11.06 672 20.10 43.20 18

42、2008年2月2.79 721 13.37 664 19.60 48.60 192008年3月2.68 707 13.04 695 18.20 41.70 202008年4月2.53 704 12.25 585 15.90 39.40 212008年5月1.75 504 7.75 659 12.90 29.40 工作面瓦斯涌出量主要來源于本煤層、鄰近層和圍巖以及采空區(qū)瓦斯涌出,而影響瓦斯涌出量大小的關(guān)鍵因素是煤層瓦斯含量,而煤層瓦斯含量與煤層的埋深和地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系最為密切,在排除地質(zhì)構(gòu)造影響的情況下,作出N2705回采工作面絕對瓦斯涌出量與工作面埋深的關(guān)系圖,由下圖可見工作面初采時,工作面絕對瓦

43、斯涌出量較小,此時工作面瓦斯涌出主要以本煤層為主,鄰近層、采空區(qū)瓦斯還沒有涌入到回采工作面,當(dāng)工作面向前推進(jìn)過程中工作面回采空間增大,特別是工作面初次來壓下頂后,鄰近層卸壓,大量的鄰近層瓦斯涌出到工作面,此時工作面瓦斯涌出量最大,當(dāng)工作面初次下頂后,影響工作面絕對瓦斯涌出量最關(guān)鍵的是工作面煤層埋深,通過回歸分析,工作面瓦斯涌出理與工作面煤層埋深遵從如下計算規(guī)律:Y0.0302X+10.517,式中:Y工作面絕對瓦斯涌出量;X工作面煤層埋藏深度。5煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預(yù)測5.1煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測定及統(tǒng)計松藻煤電渝陽煤礦位于重慶市松藻礦區(qū)中部,礦井核定生產(chǎn)能力為90萬噸/年(2008年生產(chǎn)

44、能力核定),礦井有四層煤可采或局部可采,自上而下依次為6#、7#、8#和11#煤層,其中6#、7#和11#煤層為薄煤層, 8#煤層為中厚煤層,是礦井的主采層,煤層瓦斯含量15.0826.4m3/t、瓦斯壓力大2.244.87Mpa、煤層透氣性0.013毫達(dá)西,礦井為煤與瓦斯突出礦井,突出等級為2.40C,礦井絕對瓦斯涌出量124.22m3/min,相對瓦斯涌出量88.31m3/t,礦井瓦斯災(zāi)害嚴(yán)重,從建礦以來共計發(fā)生煤與瓦斯突出64次,最大突出強(qiáng)度695噸,噴出瓦斯41000m3,歷年突出共死亡17人,其中最多一次死亡6人。渝陽煤礦煤與瓦斯突出次數(shù)及死亡人數(shù)統(tǒng)計表5.1-1礦井名稱突出次數(shù)(次

45、)突出強(qiáng)度(噸)死亡人數(shù)掘進(jìn)回采揭煤總計平均最大渝陽煤礦223486463.469517渝陽煤礦突出煤層情況表5.1-2礦井名稱煤層突出次數(shù)突出總煤量(t)突出平均煤量(t次)最大突出煤量(t/次)始突標(biāo)高(m)始突深度(m)構(gòu)造突出(次)突出軟分層厚(m)石門突出(次)煤巷突出(次)采面突出(次)次數(shù)最大強(qiáng)度(t)渝陽煤礦7#43755.217.6121436234230203245162.3695428294120.565606811#15454541904871154礦井突出主要特點.1按突出煤層統(tǒng)計分析:突出次數(shù):最多的是7#煤層,突出43次,占總突出次數(shù)的6

46、7.19%;其次是8#煤層,占總突出次數(shù)的31.25%。突出強(qiáng)度:最大的是8#煤層,平均突出強(qiáng)度162.3t/次,最大突出強(qiáng)度695t/次。其次是7#煤層,最大突出強(qiáng)度121t/次。始突深度:最淺的是7#煤層,為234米,其次是8#、11#煤層,始突深度分別是294米、487米。5.1.1.2按突出地點分析:突出次數(shù):最多的是回采工作面,突出34次,占總突出次數(shù)的53.13%,其次是掘進(jìn)工作面,突出22次,占總突出次數(shù)的34.38%,石門揭煤突出次數(shù)最少,突出8次,占總突出次數(shù)的12.5%。突出強(qiáng)度:平均突出強(qiáng)度最大的是石門,平均突出煤量135噸/次,其次是煤巷,平均突出煤量64.85噸/次,

47、最小是回采工作面,平均突出煤量16.1噸/次。5.1.1.3按突出前的作業(yè)工序分析:各煤層各工序突出情況見下表。放炮突出次數(shù)最多,放炮突出共計27次,占總突出次的42.18%,其次是打孔突出,打孔突出共計18次,占總突出次數(shù)的28.13%,割煤突出14次,占總突出次數(shù)的21.87%, 淺孔爆突出3次,占總突出次的4.68%,風(fēng)鎬落煤突出2次,占總突出次數(shù)的3.12%。渝陽煤礦突出與作業(yè)工序統(tǒng)計表.3-1礦井名稱煤層突出次數(shù)(次)風(fēng)鎬手鎬放炮放超前炮淺孔松爆深孔松爆吹炮眼架料割煤回撤金支攉煤打孔小計42mm65mm72mm86mm以上渝陽煤礦7#113141513118#21531211#1渝陽

48、煤礦煤與瓦斯突出前的主要突出預(yù)兆:地應(yīng)力方面:支架來壓、壓力聲響、片幫、掉渣、煤壁外鼓、打孔時垮孔、卡鉆、吸鉆。瓦斯方面:瓦斯超限、瓦斯忽大忽小、瓦斯涌出異常、煤粉發(fā)冷、打孔時噴煤、噴瓦斯。煤的物理力學(xué)性質(zhì)方面:煤層軟分層增厚、煤層變薄、變厚、暗淡無光澤、地質(zhì)構(gòu)造。5.1.2煤與瓦斯突出規(guī)律根據(jù)歷年煤與瓦斯突出資料統(tǒng)計分析渝陽煤礦煤與瓦斯突出的規(guī)律主要有以下幾方面:煤與瓦斯突出發(fā)生在一定的深度上;隨著煤層埋深增加,突出的危險性增大,即突出的次數(shù)增多、突出強(qiáng)度增大、突出危險區(qū)域增大。突出的次數(shù)和強(qiáng)度隨煤層厚度(特別是軟分層厚度)增加而增多,突出最嚴(yán)重的煤是8#煤層。突出的主要氣體是瓦斯,同一煤層

49、瓦斯壓力、瓦斯含量大的地方突出危險性越大。突出煤層的特點是煤的強(qiáng)度低、變化大、透氣性差、瓦斯放散速度高、層理紊亂、節(jié)理發(fā)育、受地質(zhì)構(gòu)造破壞大。突出危險呈帶狀分布,如向斜軸部地區(qū)、向斜軸與斷層或褶曲交會地區(qū)、火成巖侵入形成的變質(zhì)煤和非變質(zhì)煤交混地區(qū)等地質(zhì)構(gòu)造附近。絕大多數(shù)突出都是發(fā)生在破煤工序,如放炮、割煤、打鉆等。每次突出都有預(yù)兆。5.1.3突出與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系渝陽煤礦大量實踐表明,地質(zhì)構(gòu)造與突出有著密切的關(guān)系,每次發(fā)生突出后,收集現(xiàn)場的資料都發(fā)現(xiàn)突出點周圍都有地質(zhì)構(gòu)造,地質(zhì)構(gòu)造帶煤質(zhì)發(fā)生變化,煤層破碎,強(qiáng)度低,瓦斯的放散速度增大。根據(jù)考察,在構(gòu)造帶所測得的瓦斯參數(shù)K1要比正常帶增大14%37

50、%。地質(zhì)構(gòu)造影響多遠(yuǎn),突出就會在多遠(yuǎn)的地方發(fā)生。5.1.4煤與瓦斯突出頻率渝陽煤礦至1974年10月N二石門大巷發(fā)生突出以來,致今共計發(fā)生煤與瓦斯突出64次,突出頻率最高的是19972000年,4年中共計發(fā)生突出25次,占總突出次數(shù)的39%。這是由于我礦剛進(jìn)入+150水平N二區(qū)首采工作面,由于對下水平的防突認(rèn)識不夠,沿用上水平的防突技術(shù)措施,導(dǎo)致突出次數(shù)增多,突出頻繁。5.1.5煤與瓦斯突出與埋深的關(guān)系從礦井各突出煤層與埋深的關(guān)系表可以看出,隨著煤層埋深的增加突出危險增大,主要表現(xiàn)在,隨著煤層埋深深度的增加地應(yīng)力、瓦斯壓力增大,原來不突出的煤層也發(fā)生了突出,同時承著深度的增加,在采取相同的措施

51、情況下,施工本煤層防突鉆孔時容易發(fā)生突出。渝陽煤礦各突出煤層與埋深關(guān)系表-1礦井名稱埋深(m)7#煤層8#煤層11#煤層渝陽煤礦100-200201-30015130028191突出次數(shù)的不均衡性:主要是當(dāng)?shù)V井從上部水平進(jìn)入深部水平或進(jìn)入新區(qū)域,突出危險性增大,而由于人們的認(rèn)識不足,還采取原有的防突技術(shù)措施,沒有及時的采取合理的防突技術(shù)措施,導(dǎo)致剛進(jìn)入深部水平或新區(qū)域的時候,突出的次數(shù)增加。煤與瓦斯突出點的分布我礦從+355水平進(jìn)入+150水平時由于人們的認(rèn)識不足,還采取原有的防突技術(shù)措施,沒有及時的采取合理的防突技術(shù)措施,導(dǎo)致剛進(jìn)入深部水平或新區(qū)域的時候,突出的次數(shù)增加、突出強(qiáng)度增大。突出點

52、主要分布在+150水平N二區(qū)和地質(zhì)構(gòu)造帶附近。煤與瓦斯突出與煤層分布的關(guān)系本井田含煤611層,一般為89層,煤層總厚度3.118.59m,平均厚度為6.45m,全區(qū)可采及局部可采煤層為4層,其煤層總厚度為1.947.41m,平均4.92m。主要可采煤層發(fā)育于含煤地層中部,含煤58層,一般為6層,煤層總厚度2.686.78m,平均4.83m。主要為7#和8煤層,該段煤層平均總厚占整個煤系之煤層平均總厚的74.9%。7#、8#煤層為突出煤層。突出點主要分布在煤層變質(zhì)程度高,軟分層增厚、煤層變薄、變厚地帶。5.2煤與瓦斯突出危險性影響因素分析根據(jù)渝礦煤層歷年煤與瓦斯突出綜合統(tǒng)計分析,影響煤與瓦斯突出

53、危險影響因素主要有以下幾方面:煤層埋藏深度礦井主采區(qū)煤層埋藏深度在310m、430m、550m、670m時7#、8#煤層綜合瓦斯壓力分別為1.66Mpa、1.79Mpa、2.58Mpa、3.26Mpa;隨著煤層埋藏深度增加,煤層瓦斯壓力升高,瓦斯含量增加,地應(yīng)力增加,在受壓狀態(tài)下煤層彈性潛能增大,突出危險程度增大,發(fā)生突出時突出的煤量、瓦斯量增加,礦井7#煤層最小始突深度為233m(此次為壓出),北二區(qū)7#煤層最小始突深度為392m;8#煤層最小始突深度為301m,礦井突出與煤層埋藏深度詳下表。渝陽煤礦各突出煤層與埋深關(guān)系表(表5.2.1-1)礦井名稱埋深(m)7#煤層8#煤層11#煤層渝陽煤

54、礦100-200201-30015130028191地質(zhì)構(gòu)造渝陽煤礦大量實踐表明,礦井64次煤與瓦斯突出都與地質(zhì)構(gòu)造帶有關(guān)系,每次發(fā)生突出后,收集現(xiàn)場的資料都發(fā)現(xiàn)突出點周圍都有地質(zhì)構(gòu)造,地質(zhì)構(gòu)造帶煤質(zhì)發(fā)生變化,煤層破碎,硬度小、強(qiáng)度低;地質(zhì)構(gòu)造影響范圍內(nèi),煤體受地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力影響,有利用瓦斯的封存,不利用瓦斯的逸散,煤層瓦斯壓力大,瓦斯含量高,瓦斯的放散速度增大;根據(jù)考察,在構(gòu)造帶所測得的瓦斯參數(shù)K1要比正常帶增大14%37%,地質(zhì)構(gòu)造影響多遠(yuǎn),突出就會在多遠(yuǎn)的地方發(fā)生;為此地質(zhì)構(gòu)造帶為煤與瓦斯突出創(chuàng)造了優(yōu)越的條件,也直接影響著煤與瓦斯突出。地應(yīng)力煤與瓦斯突出是在地應(yīng)力、瓦斯、煤結(jié)構(gòu)三方面綜合作用下大量的煤和瓦斯瞬間拋出到采掘空間的一種動力現(xiàn)象,地應(yīng)力是煤與瓦斯突出的關(guān)鍵

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