地質(zhì)構(gòu)造和開(kāi)采對(duì)瓦斯涌出的影響
評(píng)論: 更新日期:2008年05月13日
95
1.4
156
314 496
與F6E斷層連同
10
西三采-300大巷
3#
斷層
459
>95
0.3
120
51 840
與F6E斷層連同
11
運(yùn)輸石門
巖
斷層
496
>95
2.5
46
16 500
與F6E斷層連同
在西三采區(qū)巖漿侵入時(shí),因受到上部巨厚的(1 500m)穆棱組與樺山群覆蓋層阻擋沒(méi)有噴出地表,完整地封閉在地層中,形成巖床。巖體的高溫、高壓對(duì)周圍的巖體變質(zhì)起到巨大作用,西三采區(qū)影響最突出的是8#層。在接近巖體侵入處,依次變?yōu)樘烊唤?、貧煤、瘦煤、肥煤。從而使西三采區(qū)局部地區(qū)的8#層瓦斯含量特別高。
西部采區(qū)有較厚的沖積層覆蓋,厚度在5~15m,沖積層為灰綠、黃褐色之腐植土、砂質(zhì)粘土、淤泥等組成。沖積層下層的洪積層為風(fēng)化碎玄武巖礫塊及少量粗砂和亞粘土。煤層露頭沒(méi)有露出地表,煤層中瓦斯釋放受到阻礙;東部采區(qū)地貌為丘陵,沒(méi)有沖積層覆蓋,煤層露頭露出地表,地表有大沖溝4條,加大了露頭暴露面積,風(fēng)化裂隙很發(fā)育,達(dá)70~110m。為中等透氣層,瓦斯釋放條件好。開(kāi)采期間證明,東部煤層比西部煤層瓦斯含量小。
5 開(kāi)采對(duì)瓦斯涌出的影響
影響瓦斯涌出量主要有以下幾個(gè)方面:①煤、巖的瓦斯含量;②開(kāi)采規(guī)模;③開(kāi)采順序與回采方法;④生產(chǎn)工藝;⑤地面大氣壓變化;⑥風(fēng)量變化;⑦采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng);⑧采空區(qū)封閉質(zhì)量。
對(duì)于我礦現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng),長(zhǎng)期觀測(cè)總結(jié)瓦斯涌出規(guī)律,及時(shí)預(yù)測(cè)各采掘工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量,合理分配風(fēng)量是最切合實(shí)際的工作。通過(guò)風(fēng)年觀測(cè),現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)采掘之間絕對(duì)瓦斯涌出的關(guān)系,為指導(dǎo)生產(chǎn)發(fā)揮過(guò)重要作用。
煤層中的瓦斯在自然狀態(tài)下是以一定壓力賦存煤體中的,掘進(jìn)巷道時(shí),瓦斯從崩落的煤炭及巷道四周向掘進(jìn)空間涌出,瓦期的涌出速度與揭露時(shí)間基本是負(fù)指數(shù)關(guān)系,一般在6~7d后成恒定值,為此我們以觀測(cè)掘進(jìn)工作面50m以內(nèi)瓦斯絕對(duì)涌出量來(lái)推斷該范圍內(nèi)采煤時(shí)的絕對(duì)瓦斯涌出量。
巷道掘進(jìn)后,在圍巖中產(chǎn)生應(yīng)力重新分布,使圍巖發(fā)生變形,形成了非彈性變形區(qū)(裂隙區(qū)),彈性變形區(qū)和原巖應(yīng)力區(qū),掘進(jìn)巷疲乏以后,在4~5d的時(shí)間內(nèi),瓦斯涌出主要來(lái)源于非彈性變形區(qū)及彈性變形區(qū)。采煤工作面在老頂初次來(lái)壓后,瓦斯涌出的主要來(lái)源可分為本層應(yīng)力集中區(qū),上、下臨過(guò)層,而且由于產(chǎn)部因冒落形成冒落帶、裂隙帶、無(wú)裂隙沉降帶。如果按下行開(kāi)采順序,先采上層,逐步采下層,這樣采面上部為采空區(qū),瓦斯一般不易向開(kāi)采空間涌出,由于現(xiàn)在提出經(jīng)濟(jì)可采煤層,經(jīng)常出現(xiàn)違序開(kāi)采,首采層成了“解放層”,造成瓦斯涌出異常高,配風(fēng)困難。通過(guò)分析,我們發(fā)現(xiàn)了掘采之間相對(duì)瓦斯涌出量存在相對(duì)固定的比例關(guān)系(見(jiàn)表2)。表2中這個(gè)偏差值相差不大,最大與最小的偏差在實(shí)踐中都可做出可靠的預(yù)測(cè)。例如西三-140m與-150m采面初壓后比值偏低是由于采面較長(zhǎng),達(dá)180m,而采動(dòng)影響范圍差別不大造成的?;夭善陂g的最大值均發(fā)生在跳面老頂初次來(lái)壓后的一個(gè)月內(nèi),這是由于采空區(qū)斷層煤柱被壓垮后造成大量瓦斯涌出產(chǎn)生的。
表2 采掘工作面瓦斯涌出情況對(duì)比表
觀測(cè)地點(diǎn)
相對(duì)瓦斯涌出量/m3·t-1
比值/%
是否為首采面首采層
說(shuō)明
掘進(jìn)時(shí)
Q1
回采時(shí)
Q2
初壓后Q3
最大值Q4
Q2/Q1
Q3/Q1
Q4/Q1
1
西三采3#/-230與-260順槽
8.89
6.70
22.1
31.3