太原西山矿区煤层瓦斯赋存特征

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1、第1期山西焦煤科技NO．12010年1月ShanxiCokingCoalScience&TechnologyJan．2010·试验研究·太原西山矿区煤层瓦斯赋存特征李志勇①(西山煤电集团有限责任公司地测处)摘要选择太原西山矿区山西组2煤和太原组8煤为研究对象，对矿区瓦斯赋存特征进行了研究。研究表明，主要煤层对瓦斯的吸附能力强，瓦斯压力、瓦斯含量普遍较高，同一矿区太原组8煤的瓦斯含量高于山西组2煤，并随埋深增大而增高。煤层瓦斯含量与煤层的煤化程度，包括煤层埋深、围岩奈件及透气性等煤层赋存条件、地质构造、水文地质条件密

2、切相关。关键词煤层；瓦斯；太原西山矿区；赋存特征；规律中图分类号：TD132文献标识码：A文章编号：1672—0652(2010)01—0034—03太原西山矿区是中国重要的煤炭生产基地之一，资源丰富，品种齐全，煤质优良，可用储量达65．2×主要开采山西组和太原组煤层，具有机械化程度高和10t。含可采煤层12～l6层，其中，山西组2煤层煤层开采瓦斯涌出量大等特点。目前，生产矿井9和太原组8煤层是最主要的可采煤层。2*煤层厚0对，多为高瓦斯矿井。近年来，随矿区采掘向深部延～9．02m，平均厚3．90rfl，8煤层厚1

3、。39～6。06ITI，伸及矿区开采强度的增大，各矿井瓦斯涌出量迅速增平均厚3．80In。本文主要以2煤层和8煤层为代加，严重影响了矿井的安全生产，其中瓦斯成为制约表进行论述。矿井安全高效生产的主要瓶颈之一。本文将重点讨2主要煤层物理特征论太原西山矿区主要煤层瓦斯的赋存条件和规律。1)煤层煤岩特征。太原西山矿区煤层煤岩类型1地质概况以光亮型和半亮型为主，夹少量半暗型煤和暗淡煤；太原西山矿区山西断隆中部，重要的区域构造形煤层结构简单、稳定。煤层内生裂隙发育，为瓦斯储层提供了良好的内部结构和储集空间。煤的显微组式有：横

4、贯山西北、中、南部近于等距离的东西向构造；贯穿全省的南北向构造；斜贯区内的NEE～NE分以镜质组为主，夹少量半镜质组及丝质组，稳定组向构造和其他组合构造，多属燕山运动以来的产物。和腐泥少见。镜质组含量一般在87～97％之间，西山煤田为一东西北向中心倾斜、向南开口、西翼陡Romax在1．708～2．302，煤层处于中高变质阶东翼缓、轴部偏西呈“S”型展布的复式向斜，主要构段，有肥、焦、瘦、贫、无烟煤多个煤种，按资源量以贫、造为南北、东西向和NNE断裂带。规模较大断层主瘦煤为主。煤层变质变化规律明显，煤变质因素以区要分

5、布在矿区的东南及西南两侧，表现为高角度正断域变质为主。因各煤层埋深不同，煤种在平面上变化层，其断层破碎带紧闭、平面上呈弧形延伸，具有压扭总趋势是自西北向东南变质程度逐渐增高，仅矿区西性特征。地层较平缓，倾角一般在5。～15。。矿区除部边缘因岩浆岩侵入使局部发生热变质作用，出现了北、东北和东部煤层埋深较浅外，一般埋深300～500小范围的无烟煤和天然焦。m以上，中部埋深达1000ITI左右。区内岩溶陷落柱2)主要煤层强度特征。2煤层坚固性系数(f)发育，矿区西部边缘中段局部有燕山期碱性二长岩和为0．32～0．58，平

6、均0．39；8煤层坚固性系数(f)为闪长岩侵入体，造成局部的接触热变质现象。0．25～O．44，平均0．37。受构造应力作用明显，节理太原西山矿区含煤地层为太原组和山西组，煤炭裂隙发育，坚固性系数较低。①作者简介：李志勇男1971年出生1992年毕业于山西矿业学院工程师太原0300532010年第1期李志勇：太原西山矿区煤层瓦斯赋存特征3)主要煤层吸附特征见表1，表2。后，经过漫长的地质历史煤化作用过程，每个煤化作表12煤层瓦斯吸附特征用阶段均生成瓦斯并多散逸，现在煤层中的瓦斯含量吸附a／m0／tb／MPa一孔隙率

7、／只是瓦斯生成量的残余部分。影响煤层原始瓦斯含常数15．1624～3O．8527O．9109～1．43342．2l～6．99量的因素很多，主要有以下几个方面：平均23．70361．1O344．69a)煤化程度。一般来说，煤的煤化程度越高，成煤过程中生成瓦斯的数量越大，煤层保存瓦斯的结构表28煤层瓦斯吸附特征越有利，吸附瓦斯量就越多，因此，在相同深度下，随吸附a／m0／tb／MPa一孔隙率／着煤化程度的提高，从气煤到无烟煤其瓦斯含量要相常数l1．7201～28．60370．9515～1．52733．65～l1．O3应

8、增大。矿区自西北向东南煤变质程度逐渐增高，瓦平均23．90701．24357．04斯含量平面变化趋势与其相一致。由表l，表2可以看出，煤层对瓦斯的吸附能力b)煤层赋存条件。包括煤层埋深、围岩条件及很强。透气性等。煤层顶板岩层致密而完整，煤层中的瓦斯3煤层瓦斯压力与瓦斯含量特征较多地被保存下来；煤层埋藏越深，瓦斯向地表运移1)主要煤层的瓦斯压力与瓦斯含量。煤层