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北京消防|地質(zhì)構(gòu)造和開采對(duì)瓦斯涌出的影響|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè) 發(fā)布日期:2019-02-05 04:18:10

1 井田概況

張新煤礦井田位于雞西煤盆地南部條帶中部的主背斜的南翼。含煤地層為中生界上侏羅紀(jì)雞西群城子河含煤組。城子河含煤組共有30個(gè)煤層,在張新礦井田內(nèi),可采煤層自上而下依次是8#、7#、7#下、6D上、6D下、6C、6B、6A、3#、2#、1#共11層可采煤層,底板間距在200~240m之間,是主要含煤段,其間以中砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、煤組成;含有泥巖及凝灰?guī)r夾層。

井田呈東西走向傾向南,屬緩傾斜的單斜煤層,北有平陽一麻山逆斷層,東有落差為500m北東向F49斷層,井田內(nèi)除平陽一麻山逆斷層外,共有大中型斷支75條,性質(zhì)均為正斷層,無褶曲。在煤層走向剖面上,地塹、地壘相間排列。斷層走向北東落差大于北西落差,從斷層的力學(xué)性質(zhì)分析都屬于張性和張扭性,斷層面傾角60%uB0~80%uB0密度為24。1條/km2,展布長(zhǎng)度7 361.5m/ km2 。

井田內(nèi)主采煤層有8#、6D、6C、6A、3#、2#,共6層。煤層厚度由西向東逐漸變薄,3#層由西三的2.4m,到東西只有0.9m。其余各層在東四都大部有可采。

井田內(nèi)煤層大都是弱粘結(jié)煤,各煤層的煤塵都具有爆炸性,煤塵爆炸指數(shù)均在30%以上。

2 礦井生產(chǎn)情況

張新煤礦立井是多水平開拓,一水平是一對(duì)立井和分區(qū)斜井聯(lián)合開拓,二水平為暗斜井延深。井田內(nèi)按斷層自然劃分為7個(gè)采區(qū),即西三、西二、西一、東一、東二、東三、東四。立井地面標(biāo)高為+220m,一水平標(biāo)高%uB10m,開采深度170m,二標(biāo)高-300m,垂深300m。

立井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及核定能力為45萬t/a,1992年實(shí)際生產(chǎn)能力創(chuàng)歷史最高為58萬t,左右。巷道掘進(jìn)均采用鉆爆法,采煤工作面都是走向長(zhǎng)壁后退式,工作面使用單位液壓支柱支護(hù),采空區(qū)全部陷落法處理。

3 礦井通風(fēng)瓦斯情況

3.1礦井通風(fēng)情況

立井采用分區(qū)對(duì)角抽出的通風(fēng)方式。西二、西三采區(qū)由2K60-№24#軸流式通風(fēng)機(jī)排風(fēng)。排風(fēng)量為5 1000m3/min,負(fù)壓2.5Pa,西一采區(qū)由4-72-20離心式通風(fēng)機(jī)排風(fēng),排風(fēng)量為1 710 m3/min,負(fù)壓610Pa,東一采區(qū)由KBZ-12.5軸流式通風(fēng)機(jī)排風(fēng),風(fēng)量1 320 m3/min,負(fù)壓930Pa。

立井總排風(fēng)量為10 680 m3/min。

3.2 礦井瓦斯情況

自移交生產(chǎn)以后,從1967年開始有瓦斯煤塵鑒定成果表。從歷年瓦斯鑒定為高瓦斯礦井后,以后一直是高瓦斯礦井,相對(duì)瓦斯涌出量和絕對(duì)瓦斯涌出量的總趨勢(shì)是上升的。說明隨著開采深度的增加,煤層中的瓦斯含量是逐漸增加的。

4 瓦斯地質(zhì)對(duì)瓦斯涌出的影響

煤層瓦斯含量的大小,決定于成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量和煤層保存瓦斯的條件,由于成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過煤層的保存能力。因此,瓦斯含量的大小主要取決于煤炭生產(chǎn)后保存瓦斯的條件,主要因素有以下幾個(gè)方面:①煤的變質(zhì)程度;②煤層露頭;③煤層的賦存深度;④圍巖性質(zhì);⑤地質(zhì)構(gòu)造;⑥煤層傾角;⑦水文地質(zhì)條件;⑧含煤地層煤層累積厚度。

對(duì)于張新煤礦來說,影響各采區(qū)瓦斯含量的主要因素是煤層露頭、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、含煤地層的煤層累積厚度4個(gè)方面。

因?yàn)樵谕簧a(chǎn)時(shí)期,開采深度相差不大,同一井田內(nèi)的煤炭變質(zhì)程度、煤層傾角、水文地質(zhì)條件無明顯差異。

根據(jù)歷年瓦斯鑒定情況扯,從東向西瓦斯相對(duì)涌出量(即瓦斯含量)是呈逐漸增加的。這與從東向西煤層厚度逐漸增大是相一致的。因此,在同一井田內(nèi),煤巖層中的瓦斯含量與煤層厚度成正比。

在立井東一、西三采區(qū),形成煤田之后,都有巖漿活動(dòng)。東一采區(qū)上部覆蓋一層厚度在30~120m的火山巖,面積4km2。西三采區(qū)在8#上部,巖漿以巖床形成侵入,厚度80~230m,面積3.2 km2。

巖漿巖覆蓋在煤田上部,對(duì)下部煤層起著封閉作用,使煤、巖層及斷層帶內(nèi)的瓦斯不易釋放,從而大量?jī)?chǔ)存起來,一旦被揭露,就會(huì)大量涌出(噴出)。我礦在生產(chǎn)過程中,發(fā)生的11次較大的瓦斯噴出都是在西三和東一區(qū)域,噴出情況匯總表見表1。

表1 瓦斯噴出情況匯總表

安全評(píng)估案例中心

序號(hào)

地點(diǎn)

我們這里還有材料檢測(cè)、燒樣檢測(cè),目前成立了專業(yè)的檢測(cè)研究室。

層別

地質(zhì)

條件

垂深/m

噴出濃度

/%

絕對(duì)涌出量/m3%uB7min-1

持續(xù)時(shí)間

/d

噴出瓦斯量

/m3%uB7min-1

備注

1

東一采三路3#/運(yùn)輸下山

昌平區(qū)消防檢測(cè)

3#

裂隙

395

10~90

0.6

85

73 440

與F16斷層連同

2

東一采三路3#/切割上山

3#

裂隙

330

10~90

0.43

37

22 910

與F14斷層連同

3

東一采右一卷6D平巷

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