赵官井田岩浆岩侵蚀特征对瓦斯赋存影响规律探究

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1、赵官井田岩浆岩侵蚀特征对瓦斯赋存影响规律探究　　摘要：赵官井田内地质构造发育，有断层、褶曲、裂隙，并有三层岩浆岩侵入。工作面内小断层发育，引起煤层破坏、粉化、增厚、减薄等变形作用和煤的降解、缩聚等变质作用的产物，造成瓦斯异常。赵官矿井为高瓦斯矿井，也是黄河北煤田新开发矿井，研究井田内岩浆岩侵蚀对瓦斯赋存的影响，通过对地质构造的分析，预测瓦斯赋存分布规律，有计划的进行防治，提高薄煤层工作面单产和安全生产具有重要意义。关键词：岩浆岩侵蚀；瓦斯赋存规律；安全生产中图分类号：P588文献标识码：A赵官矿井于2009年10月正式投产，矿井设计生产能力90万吨/年,设计服务年限48年。

2、本井田可采煤层及局部可采煤层五层，主要开采煤层为7、10、11煤层，矿井现开采-415m水平7煤层，矿井地面标高在+30.00m左右，采用三个立井、集中大巷、石门开拓方式，水平沿煤层布置上、下山开采。采用走向长壁式采煤法，全部陷落法管理顶板，后退式开采。1井田地质条件简述1）地层7本井田位于黄河北煤田的中西部，为全隐蔽的华北型石炭～二叠系煤田，煤系以中、下奥陶系地层为基底，沉积了中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二迭统山西组、下石盒子组，上二迭统上石盒子组，上覆新近系和第四系。2)煤层赋存及瓦斯条件a煤层井田含煤地层为上石炭统太原组和下二迭统山西组，平均总厚度260.85m

3、。其中山西组4煤层局部可采。太原组地层平均总厚163.23m，共有4个可采煤层，分别为7、10、11、13煤层，煤层中以薄煤层为主。矿井现开采煤层为7煤层，煤厚0～1.42m，平均厚0.83m，西南部沉缺，属较稳定煤层。b煤质由于本区煤层受岩浆岩侵入影响较大，煤质变化较大，煤种牌号复杂。区内5个可采煤层共有弱粘煤、不粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、肥煤、1/3焦煤、焦煤、贫煤、无烟煤10个煤种，另外第11层煤还有部分天然焦。总体上7层煤以贫煤为主，次为无烟煤；第10、11、13层煤以无烟煤为主，次为气煤、气肥煤、贫煤。各煤层均为中热～特高热值煤，一般具有良好的结焦性，可用

4、作炼焦配煤、燃料用煤、民用煤等。c瓦斯7地勘各煤层瓦斯含量为1.33～7.13m3/t。但该井田由于岩浆岩侵入煤系地层，使煤的变质程度增高，产生了部分瓦斯，且岩浆岩本身透气性差，不利于瓦斯排放。各煤层均具有煤尘爆炸危险性，以不易自燃为主，次为容易自燃。平均地温梯度为1.5℃/100m，属地温正常区。2009年矿井瓦斯等级鉴定结果显示，我矿瓦斯相对涌出量12.92m3/t，绝对涌出量21.72m3/min。根据《赵官能源瓦斯地质图》和瓦斯试验结果，我矿瓦斯资源主要集中在矿井东翼及-415水平以下。当矿井达产90万t时，回采工作面瓦斯平均涌出量8.52m3/t，矿井绝对瓦斯涌出

5、量31.66m3/min。①瓦斯压力：埋深在411～416m范围内的瓦斯压力为0.31～0.81MPa；②瓦斯含量：埋深在411～416m范围内的瓦斯含量为6.01～9.97m3/t。目前，矿井采用中央并列抽出式通风，主、副井进风，专用回风井回风。风井地面安装2台对旋防爆轴流式通风机，一台工作，一台备用。2岩浆岩分布特征1）种类及时期根据本井田与旦镇、长清两井田的鉴定资料，本井田岩浆岩为花岗斑岩及花斑岩等。根据长清井田同位素测定为86百万年，侵入时期为燕山晚期的第三段（峡山阶段）。2）产状及分布范围7井田内岩浆岩侵入的方式基本上是撑开地层呈岩床分布，岩浆岩厚度较大。上层岩浆

6、岩分布在井田中深部，在井田中部广泛出露并遭剥蚀。中层岩浆岩因其厚度小，又不“出露”，故在三维地震资料时间剖面上难以识别，只能结合钻孔适当进行推断解释。下层岩浆岩分布范围几乎波及整个井田，呈岩床分布，浅部薄，向深部逐步增厚。3）岩浆岩对7煤层的影响根据三维地震资料及井下实际揭露和钻孔探查，岩浆岩冲断条带对10煤层影响较大。资料显示第一条岩浆岩10煤层冲断条带分布在首采区中东部及西一采区东南部，经20-4号孔以北蜿蜒曲折到测区西南部的12-2号孔向东南方向延伸，12-2号孔揭露10煤层上部岩浆岩厚度43.20m，为一个狭窄曲折的条带。这个条带以北下层岩浆岩均位于10煤层和13煤

7、层之间，局部使11煤层变焦或吞蚀，往南逐渐接近10煤层；冲断条带以南下层岩浆岩均位于10煤层以下，甚至上冲至7煤层或4煤层以上，造成7煤和4煤层的变焦或直接被吞蚀。根据三维地震资料及井下实际揭露和钻孔探查，圈定该条带侵蚀10煤层面积92万m2。侵蚀7煤层面积70万m2，目前井下已多次揭露岩浆岩侵蚀7煤层，侵蚀带以外50m范围内煤层被烧焦、变质，煤质灰分增加，不能利用。7另一个岩浆岩冲断10煤层条带分布在西一采区西北部，位于12-5号孔西部向南一直到8-4号孔附近，为一个狭窄曲折的半圆形条带。这个条带外部下层岩浆岩均