人人段王煤矿瓦斯地质规律研究.pdf

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1、煤矿现代化2011年第5期总第104期山西段王煤矿瓦斯地质规律研究周丹，郎安平(河南理工大学安全学院。河南焦作454~0)摘要为了研究段王煤矿15号煤层瓦斯地质规律，采用了瓦斯赋存构造逐级控制理论，结合现场实测资料，研究了区域及矿井地质构造，以及煤层埋深、断层、褶皱构造等因素对瓦斯含量的影响，确定了15号煤层的瓦斯风化带，并对该煤层煤与瓦斯突出危险区进行预测，为合理开发利用煤层瓦斯，防治煤与瓦斯突出和今后的安全生产提供科学依据。关键词瓦斯地质规律；瓦斯含量；地质因素；地质构造；预测中图分类号：TD712．2文献标志码：A文章编号：1

2、009—0797(2011)05—0034—04目前，随矿井开采深度的增加，煤层瓦斯含量形成的主要时期。地块在南北向扭力和东西向挤压大幅度增加，对煤矿安全生产具有一定的威胁，而力联合作用下发生构造变动，主压应力方向由早期搞清瓦斯赋存分布规律是作出有针对性采煤方案的东西向转变为北西西一南东东方向，由此而形成的关键。瓦斯赋存与地质因素之间有内在联系的规了北北东向的线型挤压带，如晋一获褶断带。燕山律，即瓦斯地质规律，因此揭示了瓦斯地质规律，也晚期一喜山期，区域构造应力方式发生了改变，主就揭示了瓦斯赋存分布规律及瓦斯致灾机理，也就压应力方向

3、为北东一南西向，主张应力方向为北西能科学治理瓦斯fl1。一南东向，相应的构造变动以改造先期变形为主，其构造类型以断裂为主，褶皱次之(图1)。1井田概况段王煤矿位于山西省晋中市寿阳县县城西北22．5km处的平舒乡段王村南。井田南北长4．67km，东西宽4．50kin，面积为19．0015kin。。矿井开拓方式为斜井、立井混合开拓。现采煤方法为长壁轻型综合机械化放顶煤开采，采空区顶板管理采用全部跨落法。该矿现开采8+9号、15号煤层，设计生产能力为300万妇。矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井。2区域地质构造及矿井地质特征2．1区域地质构造寿阳矿

4、区位于沁水煤田北部边缘、太行山复背斜西翼，受东翼太行山背斜和北翼阜平隆起两大构造体系控制，使该区由寿阳～阳泉～平定和顺一带的地层走向大致由北东东转为北西至北北东向，倾向南I一寿阳一阳泉单斜带；Ⅱ一天中山一仪城断裂构造带；东转南西至北西，向盆地中心倾斜的单斜构造，在此Ⅲ一聪子峪一古阳单斜带；Ⅳ一漳源一沁源带状构造带；单斜的基础上又发育次一级的波状褶曲。地层倾角一V一娘子关一坪头单斜带般小于1O。，断层不发育，仅在矿区东南端有一组走图1沁水盆地构造分区简图向北东，倾向北西的正断层，如：武家坪、杜庄、寿阳断2．2含煤岩系与主要煤层层，最大

5、落差100～150m。在盂县、阳泉和平定一带褶段王煤矿含煤地层主要为二叠系山西组和石曲比较发育，穹窿与盆状褶曲交替出现。炭系太原组。寿阳矿区在燕山构造运动的不同时期，表现出山西组平均厚度52．50m，含1、2、3、4、5、6号煤不同的构造形式。燕山运动早期，由于东西向主压层，煤层总厚2．73m，含煤系数为5．20％；太原组平应力作用，构造运动在形态上主要表现为大型开阔均厚度l18．21m，含煤层9层，自上而下为8、9、l1、褶皱，如太行山复式背斜隆起，霍山南北向背斜及l3、13下、15、15下、16、17号煤层(见图2)。9、15、

6、沁水复式向斜【】。燕山运动中期，是北北东向构造l5下号煤层为全区稳定可采煤层，8、11号煤层为·34·煤矿现代化2011年第5期总第104期较稳定大部可采煤层。本组煤层总厚12．33m，含煤录D，总体上井田地质构造复杂程度为简单类型。系数为10．43％。15号煤层位于太原组下段上部，上距11号煤层21．00～67．75m，平均50．44m。煤层厚度3．55～5．02m，平均4．40m，结构简单～复杂，含0～3层夹矸，夹矸单层最大厚度为1．1lm，全区稳定可采煤层。顶板岩性为K2下灰岩，底板岩性为炭质泥岩、泥岩、砂质泥岩。蚰层单位上地

7、层卑度地层煤层及标志层界系甥组殷最小一擐柱状最小—最大岩性描述平均1：500网以碎屑岩发育为特征段iL03一．0Z1．16．8O主色灰要泥色由岩细灰、砂、砂岩深质组灰泥成、岩。灰及含浅8黑、—太4．6l9号煤层，其中8号煤层石大部分．与9号煤层台并为古一层。鲈}煤层属全隧§定可采煤层，8号煤层大部分可采c一1．60—3．80中!!!!tl]瑗厂一O．4卜2．27由灰黑色砂质泥岩、0-043泥岩及深灰色石灰岩上]=口0．18(KK、、)煤层例鬻ma___0．0．65组成，珂穑煤田■O18内较稳定采图3段王煤矿15号煤层构造略图炭的ll

8、号煤层，下晗生一lO一0段．53不稳定不可采的13号、0，13l3F铀眩3矿井瓦斯地质规律t093-128．ll8．2l—O一3．821．8O3．1煤层埋深对瓦斯赋存的影响在影响煤层瓦斯含量的众多地质因素中，煤层下埋深被认为是最具普遍