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所屬欄目:礦業論文 發布日期:2011-07-08 17:15 熱度:
摘要:蘆嶺煤礦井田位于宿東礦區東南部,是淮礦地區典型的高瓦斯突出礦井,本文將針對其所處區域的地質構造、主采煤層的特點以及應力場等,對瓦斯地質特征的控制作用,來進行詳細地分析,并探討蘆嶺井田瓦斯的分布特征和瓦斯涌出量的規律。
關鍵詞:瓦斯地質規律;地質控制;瓦斯分布特征;瓦斯含量
引言:
蘆嶺煤礦位于宿東礦區東南部,井田東以F32斷層為界,西以補13線和6—7線為界與朱仙莊煤礦相鄰,淺部以10煤層露頭為界,深部以-800m等高線為界。走向長約8.2km,傾斜寬3.6km。其煤系地層以二疊系下二疊統山西組及石盒子組為主要含煤段,所含的8,9,10煤層為礦井主采煤層,平均可采總厚度31.75m。8煤層為特厚煤層,含1~2層夾矸,有軟硬分層,平均厚度為9.56m,賦存穩定;9煤層為中厚煤層,平均厚度為3.01m,局部與8煤層合并,煤層絕大多數為鱗片狀,頂板破碎。8煤、9煤層堅固性系數低,松軟易碎。煤質以氣煤為主,中低灰分,低硫低磷、高焦油率,屬典型的突出松軟厚煤層。(論文網)
一、 蘆嶺井田礦井地質特征
8煤層是主采煤層之一,穩定特厚,全區可采。煤層厚度兩極為0.30~17.75m,平均為8.96m。8煤層沿走向上呈東部厚,Ⅱ一采區薄,Ⅱ二、Ⅱ四采區厚,六、八采區相對薄的變化趨勢;沿傾向上呈淺部厚、深部薄的變化規律。尤其是Ⅱ一采區向深部變薄趨勢最為明顯,Ⅱ814-1(12#~10#)機巷約30m段8煤厚度僅為0.3m。另外,在9線以東局部地區因夾矸增厚而出現2個分層,而11~12線以西深部與9煤層合并為層,-400m以上部分區域也有合并現象(見圖5)。該煤層屬中灰分煤,平均18%;特低硫,多小于0.5%;揮發分產率一般為30%~31%,向深部略增。受構造應力的作用,垂向上出現幾個軟分層,與硬分層相間分布。軟分層以碎粒狀和鱗片狀為主,f值一般為0.16~0.614,△P最大達到17.5,按煤體結構分類,8煤軟分層為Ⅲ、Ⅳ類構造煤,即軟煤。由于構造煤特別是軟煤自身比表面積大而具有高吸附能力、島瓦斯含量、低滲透性、高瓦斯解吸速率及低強度等特點,所以煤與瓦斯突出多發生在有軟煤分布的區域。蘆嶺井田的這種軟煤與較硬夾矸互層的煤體結構容易造成煤與瓦斯突出。這便是是屬于蘆嶺井田這種高瓦斯突出礦井的顯著特點。
二、 蘆嶺井田瓦斯地質規律分析
蘆嶺煤礦煤層瓦斯含量對煤與瓦斯突出的影響程度和礦井瓦斯涌出量的大小起主導作用,而瓦斯風化帶埋深一般小于300m,其相對瓦斯涌出量多數在2m3/t以上;煤層瓦斯含量分區回歸見圖6。整個井田范圍內相對瓦斯涌出量在不同的呆區具有不同的分布特征,其中四采區無論涌出量和涌出量梯度都最大,六采區與四采區比較接近,八采區西翼最小,一、二采區和八采區東翼表現出比較相近的瓦斯涌出狀況?紤]到瓦斯賦存具有較大的非均勻性,在井田中部一、二采區煤厚及其變化和四采區的高瓦斯含量異常帶及其他地質構造比較復雜采區,具有典型的分區分帶特點。六、八采區的瓦斯含量梯度大于其他采區,即開采深部時受瓦斯含量梯度的影響,六、八采區深部瓦斯含量的增加幅度要稍大于其他采區;但六、八采區在淺部的瓦斯含量值要明顯低于其他采區?偟膩砜,除八采區之外,已經開采的各采區均發生過不同程度的煤與瓦斯突出或動力現象(瓦斯涌出異常),但尤以一采區發生的頻數為最多,占突出總次數的50%,二、四采區次之。由此可以看出,蘆嶺井田典型的高瓦斯突出礦井。
三、 蘆嶺井田瓦斯突出預測
據已發生的突出記錄卡片描述,整個井田內8煤在建井和生產時期,f=0.2~0.4情況下已經發生了多次煤與瓦斯突出,而f=0.13~0.614的“構造煤”在整個礦井分布具有普遍性和相似性,瓦斯放散初速度△P在10以上的地點也較多。因此在總結煤層瓦斯地質規律和煤與瓦斯突出特征及區域控制因素時,確定出深部開采水平瓦斯突出危險性的預測原則:取瓦斯壓力值0.74MPa為有無突出危險(威脅)的臨界值;以井田范圍內不同采區始突深度處的最低瓦斯壓力(1.5MPa)作為劃定其他未突出生產采區(三、八采區)具有突出危險性的參考指標值;將煤厚變化較大的區域和煤層分叉、合并及其邊緣區域,地質構造復雜帶作為嚴重突出危險區域顯著劃出;將已經發生突出的生產采區單元,當前始突深度以下劃定為突出危險區。
四、 結論
蘆嶺井田總體呈東、西部瓦斯含量相對較小,而中部的大部分區域瓦斯含量相對較大的分布特征。影響和控制蘆嶺煤礦瓦斯賦存和涌出的主要條件是區域地質構造和井田小構造的發育和分布特征。8煤層的煤體結構、煤厚及其變化(8,9煤層合并和8煤局部變薄)是控制整個井田區域特別是中部一、二、四采區瓦斯賦存、涌出、突出的主導因素;地質構造、圍巖特性及其分布等因素對局部區域影響也比較大。
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文章標題:蘆嶺井田地質構造規律性分析
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