石台煤矿瓦斯涌出规律研究

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1、石台煤矿瓦斯涌出规律研究　　【摘要】分析了石台煤矿瓦斯涌出特点，研究了影响瓦斯涌出的地质因素，其主要有断层和褶曲、岩浆岩侵蚀、回采顺序等。研究成果对认识全矿井的瓦斯分布特点，指导安全生产具有一定的现实意义。【关键词】矿井；瓦斯涌出；小断层；岩浆侵蚀；褶曲构造；回采顺序根据矿井历年瓦斯等级鉴定及生产期间实测资料，随着回采水平的逐步延深和开采强度的日趋加大，石台矿井绝对瓦斯涌出量整体上呈增高趋势。根据生产期间的实际资料反映，采、掘进程中瓦斯涌出量受煤厚、地质构造及岩浆岩侵蚀程度等因素影响较大。本文根据当前掌握的实

2、际资料状况，对瓦斯涌出与煤巷掘进期间揭露小断层、岩浆侵蚀影响、褶曲构造及回采顺序等因素之间的关系进行初步分析。1矿井煤层地质概况5淮北矿业集团石台矿业位于安徽省淮北市东北，距淮北市15km，井田面积19.78km2。矿井含煤地层为石炭、二迭系，主采煤层位于二迭系。3煤层为井田内主要可采煤层，煤层厚0～7.72m，平均煤厚2.79m，较稳定，可采点平均煤厚3.36m。石台井田位于闸河复式向斜的中部，张庄向斜西翼，主体构造为张庄向斜，以Fj2断层为界，南部以褶曲为主，北部以断裂为主。区内岩浆侵蚀广泛，主要侵蚀Fj

3、2断层以东的大部分地区。2矿井瓦斯涌出情况石台矿从1992年起，矿井的相对涌出量均大于10m3/t，最大值达到了23.98m3/t，平均相对涌出量为15m3/t左右；矿井的绝对涌出量两个峰值分别达到了35.14m3/min和35.20m3/min，分别发生在1993年和2005年，相对涌出量分别为23.4m3/t和11.89m3/t，且有增加的趋势，也有减少的趋势。这是由于产量增加或降低以及采深逐渐增加造成的。3瓦斯涌出与各个条件的关系3.1瓦斯涌出与小断层的关系本次研究过程中特别对掘进煤巷揭露落差10m以下

4、小断层时及揭露断层前后的瓦斯涌出数据进行了统计分析，发现在大部分情况下瓦斯涌出量并无明显变化，且有略微降低趋势。而在少部分地区瓦斯涌出量却明显增大，例如Ⅲ313切眼回采期间揭露两条断层时，瓦斯涌出量达到临界值，严重影响了工作面的正常生产。Ⅲ315掘进时遇到一落差6.0m的正断层，瓦斯涌出也呈现异常增大现象。3.2瓦斯涌出与岩浆侵蚀的关系5（1）岩浆侵蚀比较严重的区域，由于煤层大部分变成天然焦而致使瓦斯赋存量的减少，瓦斯涌出量也相应降低。这可以从南部采区的Ⅰ5、Ⅱ1采区回采期间分别在岩浆侵蚀区内外的瓦斯涌出量显

5、著变化特征得到反映，以Ⅱ1辅助采区最下部阶段且临近Ⅲ1采区的23117和23118工作面瓦斯涌出量统计数据为例，通过如下图表示。（2）在北四采区的13线～F3断层之间存在一瓦斯富集带，在此区域内巷道掘进和工作面回采时，经常出现瓦斯异常现象。这主要是因为在该区域岩浆岩侵蚀程度较弱或没有侵蚀，同时煤厚相对较大的原因所致。3.3瓦斯涌出与褶曲构造的关系以南部的Ⅰ5、Ⅱ1采区为例，其浅部同时存在着黄庄向斜、南丁向斜及南三背斜等比较大的褶曲构造，煤层赋存整体上表现为高低起伏的复合褶曲特征，区内特别是复合褶曲的过度地带多

6、形成应力集中区，从而导致了高瓦斯赋存下的高瓦斯涌出量。如2358、2319、23512、23115、23113等工作面相对瓦斯涌出量均在6.5m3/t以上，属于局部高瓦斯区。而当煤层在较深的范围（标高-430m左右的23117和23118工作面）和井田南部边界，煤层产状变化趋于稳定时，相对瓦斯涌出量又大幅度下降到5m3/t左右。说明褶曲构造及其过度区域是高瓦斯涌出异常区，回采期间应该加强通风和安全管理。3.4瓦斯涌出与回采顺序的关系5石台矿在开拓和采掘生产过程中经常根据实际情况采用跳采方式。根据整理、计算的瓦

7、斯涌出资料，前期先行开采的工作面瓦斯涌出量一般较大，而后期开采的工作面即使埋深增加，瓦斯涌出量也会大幅度降低。如23112工作面回采时间为2001年，其平均相对瓦斯涌出量大于6m3/t；而处于其深部阶段23111工作面，回采时间在23113工作面收作以后的2004年，上部的2319工作面也于2002年回采结束，其相对瓦斯涌出量仅4.97～7.52m3/t。这是由于上、下工作面回采期间已经释放了大量的23111工作面煤层瓦斯所致。同时，由于以上回采方式及复杂地质构造的影响，石台井田的南部采区瓦斯涌出量与煤层埋深

8、之间的线性关系不太明显；北部四采区瓦斯涌出总体上也表现为这种特征。4结论矿井瓦斯涌出量受地质构造影响明显，遇正断层发现大部分情况下瓦斯涌出量并无明显变化，且有略微降低趋势，而在少部分地区瓦斯涌出量却明显增大。岩浆侵蚀比较严重的区域，由于煤层大部分变成天然焦而致使瓦斯赋存量的减少，瓦斯涌出量也相应降低。比较大的褶曲构造煤层赋存整体上表现为高低起伏的复合褶曲特征，区内特别是复合褶曲的过度地带多形成应力集