煤层瓦斯赋存

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矿井瓦斯赋存规律

矿井瓦斯赋存规律

矿井瓦斯赋存规律的探讨瓦斯是地质作用的产物,现今煤层瓦斯的赋存状态是含煤地层经受复杂地质历史演化作用的结果,受着瓦斯生成、运移、保存条件综合地质作用的控制。

研究煤层中瓦斯的赋存状况是矿井瓦斯研究中的重要一环。

多年的实践证明,只有运用板块构造理论、区域地质演化理论、瓦斯赋存构造逐级控制理论才能揭示瓦斯赋存机理、规律。

1.煤层瓦斯赋存理论煤体中赋存瓦斯的多少不仅影响煤层瓦斯含量的大小,而且对煤层中瓦斯流动及其发生灾害的危险性的大小也有很大的影响。

因此,煤层中瓦斯的赋存状况的研究是矿井瓦斯研究中的重要部分。

1.1煤中瓦斯的赋存状态煤体是一种含有大量空隙和裂隙的复杂的多孔固体,这样就会有很大的自由空间和空隙表面形成。

因此,煤中瓦斯一般以游离状态和吸附状态两种形式赋存。

煤是通过物理吸附对瓦斯形成吸附作用,其吸附作用是瓦斯分子和碳分子间相互吸引的结果,而吸附瓦斯又分为吸着瓦斯和吸收瓦斯,通常吸收瓦斯是指进入煤体内部的瓦斯,吸着瓦斯是指附着在煤体表面的瓦斯。

1.2煤层瓦斯赋存的垂向分带当煤层具有露头或直接为透气性较好的第四系冲积层覆盖时,在煤层内气体会朝两个不同方向的运移,一是煤化过程中生成的瓦斯经煤层、上覆岩层和断层不断由煤层深部向地表运移,一是地面空气、表土中的生物化学和化学反应生成的气体向煤层深部渗透扩散,从而使赋存在煤层中的瓦斯表现出垂向分带特征。

一般将煤层由露头自上向下分为4个带:co2-n2带、n2带、n2-ch4带、ch4带,其中前三个带总称为瓦斯风化带。

煤层瓦斯的带状分布是煤层瓦斯含量及巷道瓦斯涌出量预测的基础,也是搞好瓦斯管理的依据。

1.3影响煤层瓦斯赋存及含量的主要因素目前的研究成果认为,影响煤层瓦斯含量的主要因素有:煤层储气条件、区域地质构造和采矿工作。

(1)煤层储气条件。

煤层储气条件是煤层瓦斯赋存及含量的重要基础。

煤层的埋藏深度、煤层和围岩的透气性、煤层倾角、煤层露头以及煤的变质程度等是储气条件的主控因素。

煤层瓦斯赋存及流动规律

煤层瓦斯赋存及流动规律

煤层⽡斯赋存及流动规律煤层⽡斯赋存及流动规律摘要:煤矿井下的⽡斯主要来⾃煤层和煤系地层,还与煤的成因息息相关。

⽡斯在煤层中的赋存状态⼀般有两种,即吸附状态和游离状态。

⽽煤层⽡斯含量实际上是指吸附⽡斯量和游离⽡斯量之和,其值的⼤⼩往往是评价煤层⽡斯储量和是否具有抽放价值的重要指标。

煤层⽡斯含量的多少主要取决于保存⽡斯的条件,⽽不是⽣成⽡斯量的多少,也就是说,不仅取决于煤质质量,⽽更重要的是取决于储存⽡斯的地质条件。

根据⽬前的研究成果认为,影响煤层⽡斯含量的主要因素有:煤层储⽓条件、区域地质构造和采矿⼯作。

另⼀⽅⾯,煤层是孔隙、裂隙结构组成的物质,⽡斯在孔隙中的流动主要是扩散,在煤层裂隙系统的流动属于渗透。

本⽂将对煤层⽡斯赋存及流动规律进⾏阐述,并作简单的分析。

关键词:煤层⽡斯赋存流动规律Coal seam gas occurrence and flow pattern Abstract: the coal gas mainly comes from coal and coal measure strata, itis closely related to the causes of coal. Gas in the coal seam occurrence state is generally has two kinds, namely the adsorption state and freestate. And coal seam gas content actually refers to the amount of gas and free gas quantity, the sum of its value tends to be the size of the evaluation of coal seam gas reserves and is an important index of drainage value. Coal seam gas content depends mainly on save gas conditions, it is not how much the amount of generated gas, that is to say, not only depends on the quality of coal, but more importantly depends on the geological conditions of gas storage. According to current research argues that the main factors affecting gas content of coal seam are: coal gas storage conditions, regional geological structure and mining work. On the other hand, the coal seam is material composed of pore and fracture structure. Gas flow in the pore is mainly spread in the flow of the fissure system of coal seam belongs to penetration. This article will explain coal seam gas occurrence and flow pattern, and make a simple analysis.Keywords: coal seam gas ,occurrence,flow ,pattern1.煤层⽡斯赋存影响因素⽡斯的⽣成、运移、赋存和富集,受地质条件的控制。

煤层瓦斯赋存规律

煤层瓦斯赋存规律

煤层瓦斯赋存规律
煤层瓦斯赋存规律是指煤矿中煤层瓦斯的分布、存在形式及其规律。

煤层瓦斯是由煤中的有机质在埋藏过程中形成的,在煤矿开采过程中具有潜在的危险性。

煤层瓦斯的赋存规律对煤矿安全生产具有重要意义。

煤层瓦斯赋存规律可以归纳为以下几个方面:
1. 吸附瓦斯:煤层中的瓦斯主要以吸附态存在于煤体孔隙中。

随着压力的减小或温度的升高,吸附瓦斯可以解吸并逸出。

吸附瓦斯的赋存量受煤种、煤质、压力及温度等因素的影响。

2. 渗透瓦斯:煤层中的瓦斯可以通过煤层间隙或裂隙的渗透而存在。

渗透瓦斯的赋存与煤层孔隙度、赋存压力、地应力及煤层裂隙特征等因素有关。

3. 包裹瓦斯:煤层中的瓦斯可以包裹在煤体中的微小气泡中存在。

包裹瓦斯的赋存量受煤体孔隙结构、煤质及煤体松散程度等因素的影响。

4. 瓦斯运移规律:煤层瓦斯的运移与煤体孔隙连通性、地应力、渗透能力等因素有关。

瓦斯通常遵循从高压区到低压区的流动规律,地质构造、矿井开采等因素会影响瓦斯的运移路径和速度。

了解煤层瓦斯赋存规律对煤矿安全生产具有指导意义,可以帮
助矿井管理人员做好瓦斯抽放、通风以及瓦斯爆炸防治等工作,从而提高煤矿的生产安全性。

煤层瓦斯赋存规律及突出特征

煤层瓦斯赋存规律及突出特征

煤层⽡斯赋存规律及突出特征义煤集团伊川县涵利昌煤业公司与其周边矿井关系图、周边矿井⽡斯情况单位:义煤集团伊川县涵利昌煤业公司⽇期:2011年9⽉17⽇⼀、⽡斯赋存规律1.⽡斯地质单元内邻近矿井⽡斯含量测定涵利昌煤矿与新兴煤矿、天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业统属⼀个⽡斯地质单元。

其西侧为新兴煤矿,东侧由近及远分别为天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业。

河南理⼯⼤学煤矿安全⼯程技术研究中⼼在开展本项⽬前,曾经在本⽡斯地质单元内测定了⼤量的煤层⽡斯含量,测定结果见表1。

表1 邻近矿井煤层原始⽡斯含量由表1可以看出,测定地点的埋藏深度集中在420~520m范围内,测定的原煤⽡斯含量在6.11~9.54m3/t之间,平均为7.82m3/t;总体上看,煤层⽡斯含量⽐较⾼。

由表还可以计算出,天源⼋公司、国民煤业以及永昌煤业的100m⽡斯梯度分别1.51m3/t、1.58m3/t和1.58m3/t,由东向西,煤层⽡斯含量逐步增加,趋势明显。

2.煤层⽡斯含量测定煤层⽡斯含量是煤层⽡斯的主要参数。

本次测定采⽤直接法测定⼆1煤层的⽡斯含量,执⾏标准为《煤层⽡斯含量井下直接测定⽅法》(GB/T 2350-2009)。

开展预测⼯作期间,在矿井的采掘区域内,结合矿井实际,在副斜井11巷⼝⾄8巷⼝间共布置10个测点(⽡斯含量测点布置见图1),最深部测点标⾼为+310.8m,最浅部测点标⾼+479.3m,测点埋深处于110.7~279.2m之间。

采⽤煤层⽡斯含量的直接测定⽅法,共测定煤层原始⽡斯含量和⼯业分析10套,测定结果见表2。

测定结果表明,煤层⽡斯含量为1.09~3.89m3/t,最⼤值为3.89m3/t。

与单元内其他矿井实际测定的数据相⽐,由于测定地点埋深较浅,所测⽡斯含量较⼩。

图1 ⽡斯含量测点布置⽰意图本次井⽥范围内煤层⽡斯含量测定地点的标⾼在+479.3~+310.8m之间,最深标⾼为+310.8m,已经超出预测研究要求的最深开采标⾼,⽡斯含量测定地点和范围符合《防治煤与⽡斯突出规定》和《煤与⽡斯突出危险性区域预测⽅法》(GB/T 25216-2010)等相关要求。

煤层瓦斯赋存及涌出规律分析

煤层瓦斯赋存及涌出规律分析

煤层瓦斯赋存及涌出规律研究现状及分析王伟安全09-2班摘要:瓦斯是指井下有害气体的总称,主要由煤变质作用生成的,瓦斯赋存及其分布与成煤后期的改造作用有着密切的关系。

近年来,随着煤层开采向纵向深度逐步发展,矿井瓦斯问题日益严重,成为煤矿的主要灾害之一。

掌握瓦斯赋存的规律和瓦斯的涌出规律,预测瓦斯的涌出量是瓦斯治理、矿井通风设计、瓦斯抽采系统设计和矿井及工作面产量确定的重要依据。

本文为了超前防治矿井瓦斯灾害, 通过讨论影响瓦斯赋存的地质因素,分析煤层瓦斯含量和瓦斯涌出量影响因素, 研究了煤层瓦斯赋存和瓦斯涌出规律, 根据研究结果预测了矿井煤与瓦斯突出危险性, 对瓦斯防治工作具有指导意义。

关键词:煤层瓦斯瓦斯赋存瓦斯涌出规律煤炭是我国的主要能源,占一次能源的70%以上,我国煤炭工业在保障国家经济快速增长的同时,也使煤炭的开采条件不断恶化,突出表现在开采深度增加、瓦斯压力和瓦斯含量增大、地质构造条件复杂,瓦斯灾害日趋严重。

为了科学指导煤矿瓦斯灾害防治工作, 达到超前预测瓦斯灾害的目的, 必须掌握矿井开采煤层的瓦斯赋存及涌出规律。

1、煤层瓦斯赋存规律1.1瓦斯的生成煤层瓦斯是腐植型有机物在成煤的过程中生成的。

煤是一种腐植型有机质高度富集的可燃有机岩,是植物遗体经过复杂的生物、地球化学、物理化学作用转化而成。

从植物死亡、堆积到转变成煤要经过一系列演变过程,这个过程称为成煤作用。

在整个成煤过程中都件随有烃类、二氧化碳、氢和稀有气体的产生。

结合成煤过程,大致可划分为两个成气时期。

1.1.1 生物化学作用成气时期这是成煤作用的第一阶段,即泥炭化或腐植化阶段。

这个时期是从成煤原始有机物堆积在沼泽相和三角训相环境中开始的,在温度不超过65℃条件下,成煤原始物质经厌氧微生物的分解生成瓦斯。

这个过程,一般可以用纤维素的化学反应方程式来表达:4C6 H10O5 →7CH4↑+8CO2↑+C9H6O+3H2O或2C6 H10O5 →CH4↑+2CO2↑+C9H6O+5H2O 在这个阶段,成煤物质生成的泥炭层埋深浅,上覆盖层的胶结固化不好,生成的瓦斯通过渗透和扩散容易排放到古大气中去。

煤层瓦斯赋存状态分析

煤层瓦斯赋存状态分析

1 ~ 5
5~1 2
注: 中煤 级 煤 , 埋深 8 0 0~1 2 0 0 米 1 . 超 临 界 状 态 临界温度( 1 ’ c ) 是指气相纯物质维持液相 的最高 温度 , 高于这一 温度
气体 即不能用简单 升高压力 的办法 ( 不 降低温度 ) 使之 转化为液体 ; I 临 界 压力( P c ) 是 指气 、 液两相共 存 的最高 压力 , 即在 临界温度时气体凝 析 所需 的压力。高于临界温度 , 无论压力多大气体都 不会 液化 ; 高于临界 压力, 不管温度多少 , 液态和气态不能 同时存在 。只有 物质的压力和温 度同时超过它的临界压力( P c ) 和临界温度( T c ) 的状态 , 或者说 , 物质的对 比压力( P / P c ) 和对 比温度 T c ) 同时大于 1 的状态称为该 物质 的超 临界
0 . 3 6 7 0 l _ 3 5 1 . 4 0 O - 2 1 5 0
0 . 2 0 5 5 O . 2 1 5 0
于一般气体 , 是 一种稠密 的气态 。其 密度 比一般气体 要大两个数 量级, 与液体相 近, 且在临界点 附近它有很 大的可压缩性 , 适 当增加压力 , 可 使 它的密度接近一般液体 的密度 , 因而有很好 的溶解其 它物质的性能 , 例如超临界 水中可 以溶解 正烷烃 。另 一方面 , 超 临界态的黏度 只有一 般液体 的 1 / 1 2 至1 / 4 , 但 它的扩散 系数却 比一般液体大 7 至2 4 倍, 近似 于气体 , 这就叉使它具有很 好的流动性。 地层条件下 , 煤层 甲烷 超l 临 界 吸附的现象是存 在的 。但 只有 当煤 层 甲烷 压力 ( 气压) 超 过4 . 6 0 4 M P a ( 表2 ) 才真正 出现超 临界流体 , 实际 上在我 国煤矿瓦斯实测压力 中超 过此 压力的矿井是 比较少的。但对于 原位且处于封闭系统 的煤储层 , 储层 中水 压等于气压 , 只要煤层埋深超 过5 0 0 m, 煤层 甲烷 就可能成 为超 临界流体 。 近几年, 随着 高压等温吸 附试验 的增 多, 人们发现 了在高压段, 煤的 等温 吸附 曲线 出现 了随着压力增 加, 吸附量减 小甚至 减小后再 次增加 的现 象 ( 周 亚平 等 , 2 0 0 0 ; K r o o s s 等, 2 0 0 2 ; 张小东 等 , 2 0 0 6 , 2 0 0 8 ) 。这 已 经是一种很 普遍的现象 , 研 究者 普遍认为, 可看作是超 临界气体吸附所 特有 的具有共性的客观事实 。 超l 临界气体 的吸附行 为和临界 条件之 下的吸 附行为有很 大差别, 具体 表现在: 随压力的升高, 视 吸附量和绝对吸 附量 的差异越 明显, 或者 认 为吸附相对 吸附量 的影响越 大, 因此有 必要对视 吸附量进 行体积校 正, 煤对 甲烷的吸附也是如此 。可能是 由于超 临界 状态下 , 传统 的吸附 量计算公式 中 , 由于吸附相的体积的忽略 , 使得传统计算方法得到 的相 对 吸附量 与绝对 吸附量的偏差 增大 , 使得吸附量 出现下降 , 甚至 出现负 值, 因此 , 在煤层气 吸附研究 中 , 压力增大到一 定程度 出现 吸附量下降 是一个 共性 , 对这 种现象机理 的准确解释和 吸附相体积校 正将有待于

突出煤层瓦斯赋存状态及突出机理探讨

突出煤层瓦斯赋存状态及突出机理探讨
2 3 突出煤层 瓦斯赋 存 状态 及条 件 .
研究 表 明 :煤层 瓦 斯 是腐 植 型有 机 物 在成 煤 过程 中经 历 生 物 化 学 成 气 、煤 化作 用成 气 两 个 阶段 形成 的。新 的研究 认 为存 在 次 生 物 成 气 阶段 。借 鉴 甲烷 水 合 物 ( 可燃 冰 )的生 成及 存储 理 论 , 结 合 非 突 出煤 层 中的 瓦斯 赋存 规律 ,由此 建 立突 出煤 层 中瓦 斯 赋 存 状 态 模 式为 :煤 岩 为 多孔 隙介 质 ,突 出煤 层 中的 瓦斯 以较 少 量
的游 离 瓦 斯 ( 气相 )、较 多 的 甲烷 水合 物 ( 固相 )两种 状态 赋 存
分 析 。本 文借 甲烷 水 合物 生成 及 存 储理 论 ,通 过对 突 出煤 层 的 瓦 斯 赋存 状态 的深入 分 析 ,进一 步 探讨 了煤 与 瓦斯 突 出机理 的认 识 与体会 。 2 突 出煤层瓦斯的赋存状态及条件
2 l 8
理 论 研 究 苑
科 f生 2 -6 0 霸 1 ̄期 技 1 L 2
突出煤层 瓦斯赋存状态 及突出机理探讨
田双Байду номын сангаас良,王绍留 ,刘仁路
( 云南地方煤安全技术服务 中心 ,云南昆明 60 1 5 0 1) 摘 要 通过对 突出煤层 瓦斯赋存状 态的深入分析 ,进一 步探讨 了煤与 瓦斯 突出机理的认识 和体会 。
斯 突 出机 理是 指煤 与瓦斯 突出发 生 的 原 因 、条件 及其 发 生 、发 展 过 程 ,迄 今 尚未得 出统 一 的完整 的突 出理 论 对其 进行 合 理解 释 , 究 其 原 因 ,很 有 可能 需 对 突出煤 层 中的 瓦斯 赋存 状态 作 进一 步 的
床 中 ,依 靠地应 力场来 维 持其 同体状 态 。

煤层瓦斯的赋存因素及涌出量预测

煤层瓦斯的赋存因素及涌出量预测
表1 二1 煤 层 瓦 斯 分 析 结 果 表
钻孔 瓦斯成 分( %) 瓦斯 含量( m / t ) 灰分 挥发分 取样
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 8—0 1 5 5 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 6 0 中图分类 号 : F 4 0 7 . 2 ; T D 7 1 2 文献标志码 : A
文章编号 : 1 0 0 8— 0 1 5 5 ( 2 0 1 4 ) O l一 0 0 9 3— 0 2
前提条件 , 禹州市富山煤矿矿 井瓦斯随着煤层埋藏深度 的增加 , 瓦斯 涌出量将 会增 大 , 采区正 常生产 期间 为 1 个 回采工作 面、 2 个 煤 巷掘进工作面 , 因此 , 计 算得出生产采 区相对瓦 斯涌出量为 4 . 4 3 m / t , 绝对瓦斯涌出量为 2 . 7 7 m / m i n 。 关键词 : 煤层瓦斯 ; 赋存因素 ; 涌出量 ; 预测
煤层瓦斯的赋存因素及涌出量预测
代应毫 吕发 生 王海 洋 杨滨滨 ( 河南煤 业化工集 团永煤集 团 禹州市富 山煤业有 限公 司 , 河南 许 昌 4 6 1 6 8 5 )

要: 煤矿安全生产 的一个重 大问题就是矿井瓦斯 , 瓦斯涌 出量 的准确预测 是煤矿 通风系统优 化及制 定合理瓦斯防 治措施 的
Ab s t r a c t : Mi n e g a s p r o b l e ms h a v e b e e n r e s t r i c t i n g a n i mp o r t a n t f a c t o r o f s a f e t y i n p r o d u c t i o n o f c o a l e n t e r p r i s e s .t h e p r e d i c t i o n o f g a s e mi s s i o n i s t h e n e c e s s a r y l i n k o f mi n e v e n t i l a t i o n ma n a g e me n t a n d p r e v e n t i o n a n d c o n t r o l me a s u r e s o f r e a — s o n a b l e g a s i n T o y a ma c o a l mi n e ,Y u z h o u mi n e g a s , w i t h t h e i n c r e a s e o f b u ie r d d e p t h o f c o a l s e a ms ,g a s g u s h i n g v o l u me 1 1 i n c r e a s e d u i r n g n o r ma l p r o d u c t i o n ,mi n i n g 1 mi n i n g w o r k s u r f a c e, 2 c o a l r o a d wa y d i r v i n g f a c e , t h e r e f o r e ,t h e c a l c u l a t e d

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索煤矿瓦斯是指在煤炭开采或煤矿工作面空间中由于煤体分解、变质、煤岩内部含有天然气等原因所积聚起来的瓦斯。

煤层瓦斯是矿井生产中最具危险性的一种气体,不仅是矿井事故的主要原因之一,而且也可能造成环境污染和资源浪费。

对煤层瓦斯的赋存规律进行深入的研究与探索具有非常重要的意义。

一号煤矿是中国某地区的一座大型煤矿,也是本次研究的对象。

本文将从一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索展开讨论。

煤层瓦斯的赋存形式与规律是研究的首要内容。

煤层瓦斯主要以游离态、吸附态和溶解态存在于煤层中。

煤层中瓦斯的赋存形式及其规律对瓦斯的释放和聚集具有重要影响。

通过对一号煤矿煤层瓦斯样品的采集和实验分析,可以了解瓦斯在煤层中的分布情况,研究其赋存形式,并推测出煤层瓦斯的赋存规律。

煤层的地质特征对瓦斯赋存规律也具有重要影响。

一号煤矿煤层的地质构造、煤层结构、煤体特性等方面的地质特征会直接影响瓦斯在煤层中的分布及其规律。

通过对一号煤矿煤层的地质勘探和实地调研,可以了解煤层的地质特征,研究煤层瓦斯的分布规律,并分析地质特征对瓦斯赋存规律的影响。

煤矿开采方式对瓦斯赋存规律也有一定影响。

不同的煤矿开采方式对瓦斯的挥发和释放都会产生不同的影响。

通过对一号煤矿的开采方式进行调研分析,可以探究不同开采方式对瓦斯赋存规律的影响,从而为矿井安全生产提供科学依据。

煤层压力和温度等因素也是煤层瓦斯赋存规律的重要影响因素。

通过对一号煤矿煤层的温度和压力进行实地调研和监测分析,可以了解煤层压力和温度对瓦斯赋存规律的影响,为合理的煤层瓦斯抽放提供依据。

通过对一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索,可以为提高矿井的瓦斯预警预测能力、确保矿工的安全生产提供科学的依据。

在研究过程中,相信会发现一些新的现象和规律,这将有助于对煤层瓦斯赋存规律有更深入的认识,为煤层瓦斯防治和矿井安全生产提供更为科学的理论支持。

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索

一号煤矿煤层瓦斯赋存规律的研究与探索一号煤矿位于中国山西省阳泉市,是该地区重要的煤炭资源矿区之一。

煤矿地质条件复杂,煤层瓦斯赋存规律一直是研究和探索的重点。

瓦斯赋存规律的研究对于安全生产和高效开采具有重要意义,为此,我们对一号煤矿煤层瓦斯赋存规律进行了深入的研究与探索。

一、煤层瓦斯赋存规律的调研为了了解一号煤矿地质条件和煤层瓦斯赋存规律,我们首先对矿区的地质情况进行了详细的调研。

通过对煤层的岩性、构造、煤层厚度、倾角、煤层赋存状况等进行了全面的地质勘探,并使用地球物理探测方法对地下煤层进行了勘测。

还对矿井井下瓦斯抽放系统进行了调查,了解瓦斯抽放装置的运行情况及矿井井下瓦斯赋存情况。

基于上述调研结果,我们对一号煤矿煤层瓦斯赋存规律进行了进一步的研究。

我们分析了煤层的岩性和构造对瓦斯赋存的影响。

煤层的岩性和构造对瓦斯的渗透性和储集性有很大的影响,我们通过地质勘探资料和地下勘测数据分析了煤层的渗透能力和储气能力。

我们对煤层瓦斯赋存的空间分布规律进行了研究。

通过对矿井井下瓦斯抽放系统的数据分析和实地调查,我们得出了不同工作面瓦斯含量的分布规律。

在不同煤层中,瓦斯的含量和分布规律有所不同,我们通过数据分析和现场观察,总结出了一号煤矿煤层瓦斯赋存的空间分布规律。

我们利用数值模拟方法,对煤层瓦斯赋存规律进行了模拟分析。

通过对地质条件、煤层厚度、煤层倾角、瓦斯含量等因素进行数值模拟,我们得出了煤层瓦斯赋存的规律和特点。

通过模拟分析,我们可以更好地理解煤层瓦斯的分布规律,为煤矿瓦斯治理和安全生产提供科学依据。

在研究的基础上,我们还对一号煤矿煤层瓦斯赋存规律进行了进一步的探索。

我们在地下瓦斯抽放系统进行了改造和优化,提高了瓦斯抽放效率和安全性。

我们还针对煤层瓦斯赋存的空间分布规律,对矿井的采空区进行了综合治理,减少了瓦斯的聚集和泄露风险。

我们还对煤层瓦斯赋存的监测和预警系统进行了改进,引入了先进的监测技术和设备,提高了瓦斯赋存的实时监测能力,及时发现和处理瓦斯超限事故。

瓦斯的赋存状态、影响瓦斯含量的地质因素

瓦斯的赋存状态、影响瓦斯含量的地质因素
现场实践表明:煤层顶底板透气性低的岩层(如泥岩、充填致密的细碎屑岩、裂隙不发育的灰岩等)越厚,它们在煤系地层中所占的比例越大,则往往煤层的瓦斯含量越高。反之,当围岩是由厚层中粗砂岩、砾岩或是裂隙溶洞发育的的灰岩组成时,煤层瓦斯含量往往较小。
3)地质构造:
地质构造是影响煤层瓦斯赋存及含量的最重要条件之一。目前总的认为,封闭型地质构造有利于封存瓦斯,开放型地质构造有利于瓦斯排放。如断裂构造和褶曲构造。
① 断裂构造:通常张性断层,尤其是通达地表的张性断层,有利于瓦斯的排放;压性断裂不利于瓦斯排放,甚至有一定封闭作用。
② 褶曲构造:当顶板为致密岩层且未暴露地表时,一般在背斜瓦斯含量由两翼向轴部增大,在向斜槽部瓦斯含量减少。当顶板为脆性岩层具裂隙较多时,瓦斯容易扩散,因而背斜顶部含瓦斯减少,在向斜轴部瓦斯增加。
6)煤层埋藏深度:
煤层埋藏深度的增加不仅会因地应力增高而使煤层和围岩的透气性降低,而且瓦斯向地表运移的距离也增大,这两者的变化均朝着有利于封存瓦斯、而不利于放散瓦斯方向发展。
研究表明:当深度不大时,煤层瓦斯含量随埋深的增大基本上呈线性规律增加;当埋深一定值后,煤层瓦斯含量将会趋于常量。
这主要是因为,在一定范围内,随着煤化变质程度的增高,煤体内部因干馏作用而产生微孔隙越多,使煤的表面积增大。
2)煤层和围岩的透气性:
煤系地层岩性组合及其透气性对煤层瓦斯含量有重大影响。煤层及其围岩的透气性越大,瓦斯越易流失,煤层瓦斯含量就越小;反之,瓦斯易于保存,煤层的瓦斯含量就高。
煤中瓦斯80%~90%以上以吸附状态存在。
5.影响瓦斯含量的地质因素
瓦斯含量:是指自然条件下单位质量或体积煤体中所含的瓦斯量(包括游离瓦斯和吸附瓦斯),单位为m3/t。

煤层中瓦斯赋存状态

煤层中瓦斯赋存状态

煤层中瓦斯赋存状态煤层瓦斯是一种常见的矿井灾害气体,其赋存状态对于矿井安全具有重要影响。

煤层瓦斯主要以游离态、吸附态和溶解态存在于煤层中。

了解煤层瓦斯的赋存状态,对于采取有效的防治措施和确保矿井安全具有重要意义。

一、游离态瓦斯游离态瓦斯是指煤层中自由存在的气体,它不与煤体发生物理或化学作用。

游离态瓦斯主要由甲烷组成,占瓦斯总量的90%以上。

游离态瓦斯主要存在于煤层孔隙中,其中包括煤层间隙、裂隙和孔隙等。

游离态瓦斯是矿井瓦斯爆炸的主要来源,因此在矿井开采中必须采取有效的排放措施,以确保矿井安全。

二、吸附态瓦斯吸附态瓦斯是指煤层中与煤体表面结合形成化学键或物理吸附力的气体。

煤层中存在大量的微孔和介孔,这些孔隙可以吸附大量的瓦斯。

吸附态瓦斯主要由二氧化碳、氮气、甲烷等组成,其中甲烷是最主要的成分。

吸附态瓦斯是煤层瓦斯储量的重要组成部分,也是煤层瓦斯的潜在储量。

在矿井开采中,吸附态瓦斯的释放量较少,但当煤体破裂或压力减小时,吸附态瓦斯会转化为游离态瓦斯,增加矿井瓦斯浓度,增加矿井的瓦斯危险性。

三、溶解态瓦斯溶解态瓦斯是指煤层中溶解在水中的瓦斯。

煤层中的地下水中溶解有大量的瓦斯,其中主要是二氧化碳和甲烷。

溶解态瓦斯是煤层瓦斯的另一种重要形式,它在煤层开采过程中会随着煤体的破碎和煤层水的排泄而释放出来。

溶解态瓦斯的释放速度与煤层水的排泄速度有关,当煤层开采速度较快时,溶解态瓦斯的释放速度也会相应增加。

因此,在矿井开采中必须采取有效的排水措施,以减少溶解态瓦斯的释放量,确保矿井安全。

煤层中的瓦斯主要以游离态、吸附态和溶解态存在。

游离态瓦斯是矿井瓦斯爆炸的主要来源,吸附态瓦斯是煤层瓦斯储量的重要组成部分,溶解态瓦斯是煤层瓦斯的另一种重要形式。

了解煤层瓦斯的赋存状态,对于制定有效的瓦斯防治措施和确保矿井安全具有重要意义。

在矿井开采中,要采取相应的措施,减少游离态瓦斯的积聚,控制吸附态瓦斯的释放,降低溶解态瓦斯的排放,以确保矿井的安全生产。

瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案

瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案
当煤层赋存深度大于瓦斯风化带深度时,煤层瓦 斯的主要组分(>80%)是甲烷。
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分典型气相色谱图
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分质谱定性鉴定结果
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分 中国部分煤矿煤层瓦斯组成测定结果
矿井瓦斯的生成与组分
区间,并决定了具有强烈破坏结构煤的破坏面。 可见孔及裂隙——其直径>10-1mm,它构成层流及紊流混
合渗透区间,并决定了煤的宏观(煤和中硬煤)破坏面。
煤的储存与输运瓦斯特性
煤的孔隙率
煤的孔隙率是煤中孔隙总体积与煤的总体积之比, 通常用百分数表示。
孔隙率的单位有时用cm3/cm3、m3/m3或cm3/g、 m3/t表示。煤的孔隙率通过实测煤的真密度和视 密度来确定,不同单位煤的孔隙率与煤的真、视 密度存在如下关系:
甲烷在煤中呈两种状态存在,在渗透空间内的甲 烷主要呈自由状态,称为自由瓦斯或游离瓦斯, 由于甲烷分子的自由热运动,显示出相应的瓦斯 压力,这种状态的瓦斯服从气体状态方程;
另一种在微孔内主要呈吸附状态存在在微孔表面 上和在煤的粒子内部占据着煤分子结构的孔穴或 煤分子之间的空间(后两者中的瓦斯可称为固溶 体,包括在吸附状态中)。
煤层瓦斯沿垂向一般可分为两个带:瓦斯风化带 与甲烷带。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带 瓦斯风化带
瓦斯风化带是CO2-N2、N2与N2-CH4三个 带的统称,各带不仅瓦斯组分不同而且瓦斯 含量也不相同。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
矿井瓦斯的生成与组分

矿井瓦斯

矿井瓦斯

2).保护范围 保护范围:指保护层开采后,在空间和时间上使危险层丧失突出危险 的有效范围。 (1)垂直保护距离 保护层与被保护层间的有效垂距:上:急<60m,缓:<50m
下:急<80m,缓:<100m
(2) 沿倾斜的保护范围 确定沿倾向的保护范围就是沿倾向划定被保护层的上、下边界(以冒 落角)。 (3) 沿走向的保护范围。 超前距一般不得小于两个 煤层之间垂直距离的两倍,
自然现象,它的机理还没有统一的见解,假说很多。多数人认为,突 出是地压、瓦斯、煤的力学性质和重力综合作用的结果。
三、突出的一般规律
1、突出多发生在一定的采深以后; 2、突出多发生在地质构造带、应力集中区; 3、突出的强度和次数,与煤层厚度、倾角、硬度、透气性等有关; 4、突出与瓦斯关系,瓦斯压力小含量低,可能发生突出。 4、突出大多发生在落煤、放炮工序 5、突出前有预兆
二、瓦斯喷出的预防
预防瓦斯喷出,首先要加强地质工作,查清楚施工地区的地质构造、 断层、溶洞的位置、裂隙的位置和走向、以及瓦斯储量和压力等情 况,采取相应的预防或处理措施。分为: 1、当瓦斯喷出量和压力不大时,黄泥或水泥沙浆等充填材料堵塞喷出
口;
2、当瓦斯喷出量和压力较大时,可能的喷出地点附近打前探钻孔,探 测、排放。
g g [(H2 H1 ) /(q2 q1 )]n
qm q0 ( H H 0 ) / gm
以煤层瓦斯含量为基础进行计算。
第四节
一、瓦斯喷出的分类
瓦斯喷出
瓦斯喷出:大量承压状态的瓦斯从煤、岩裂缝中快速喷出的现象。 根据喷瓦斯裂缝呈现原因的不同,可把瓦斯喷出分成: 地质来源形成的和采掘卸压形成的两大类。
(4)煤的瓦斯含量达到下列数值处:长焰煤1.0~1.5 m3/t(C.M.),

矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响与防治瓦斯的地质工作

矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响与防治瓦斯的地质工作

强曼!整:且矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响与防治瓦斯的地质工作许万贵(七台河市茄子河区安全生产监督管理局,黑龙江七台河154600)脯蓦目瓦斯的形成和保存、运移同地质条件有密切关系,并受地质务件的制约。

台谋岩系对瓦期赋存的影响,煤层自身与瓦靳赋存分布的关系、煤曾埋深与瓦斯赋存的关系,地质构造因素与瓦斯分布的关系。

防治煤C岩,与瓦斯突出酌地质工作,要作好突出点的地质编录、编制突出点分布图、收集瓦斯地质预报资料、编制瓦斯突出预测图。

良镥阔】地质;瓦斯;赋存;运移’矿井开采深度的增加和开采强度的加大,矿井瓦斯涌出量急剧增加,瓦斯问题已成为阻碍矿井安全生产的突出问题。

瓦斯赋存运移与地质因素紧密相连,根据地质规律分析瓦斯赋存运移,有助于矿井安全生产。

1矿井地质因素对瓦斯赋存运移的影响瓦斯是在成煤过程中形成的,它的形成与成煤过程和成煤物质有着密切的联系。

而成煤作用本身就是各种地质作用的综合结果。

因此,瓦斯是地质作用的产物,瓦斯的赋存和运移受各种地质因素的影响。

瓦斯在煤层中主要存在于游离、吸附和吸收的赋存状态。

游离状态是指瓦斯以自由的气体状态赋存于煤和岩石的孔隙中中,可以自由运动,并遵循—般的气体运动规律,从压力大的地方向压力小的地方运移;煤和岩石中的游寓瓦斯含量,取决于孔隙度、裂隙度和它所承受的压力。

吸附状态是指由于瓦斯分子和固体分子之间的9"-7-弓I力,瓦斯分子被吸附在煤体和岩体的微孔隙表面,形成—种瓦斯薄膜,吸附瓦斯就是滞留在煤或岩石徽孔隙表面的气体:吸附能力又取决于煤的孔隙率、变质程度和外界温度以及压力。

吸收状态是指瓦斯分子进^煤的分子团中,与煤分子紧密地结合在一起,形成固溶体,这和气体被液体溶解的现象相似。

瓦斯在煤层中的赋存状态并不是一成不变的,而是处于动态平衡。

不同煤层、部位的地质经历不同,保存的瓦斯数量也不相同。

瓦斯的形成和保存、运移同地质条件有密切关系,并受地质条件的制约。

1,1含煤岩系对瓦斯赋存的影响1)瓦斯是地质作用的产物,作为一种地质实体,主要赋存在煤层中,而煤层赋存在含煤岩系之中:因此,含煤岩系的特征,是瓦斯形成和^果存的基础条件。

煤层围岩对瓦斯赋存的影响

煤层围岩对瓦斯赋存的影响

第一讲、煤层瓦斯赋存与含量 矿井瓦斯
成煤过程
生产过程
泥炭化过程
变质过程
其它
第一讲、煤层瓦斯赋存与含量
二、瓦斯在煤体内存在的状态 煤体是一种复杂的多孔性固体,包括
原生孔隙和运动形成的大量孔隙和裂隙, 形成了很大的自由空间和孔隙表面。
游离状态瓦斯
P or t P or t
吸附状态瓦斯
第一讲、煤层瓦斯赋存与含量
CO2-N2带
瓦 斯
N2带
瓦斯风化带


N2-CH4带

CH4带
带 性
第一讲、煤层瓦斯赋存与含量
名称
CO2-N2带 N2带
N2-CH4带 CH4带
煤层垂向各带气体组份表
气带成因
生物化学-空气 空气
空气-变质 变质
N2 20~80
>80 20~80
<20
瓦斯成分% CO2
20~80 <10~பைடு நூலகம்0 <10~20
<10
CH4 <10 <20 20~80 >80
意义:掌握本煤田煤层瓦斯垂直分带的特征,是搞好矿 井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作的基础。
第一讲、煤层瓦斯赋存与含量
2、瓦斯风化带下界深度确定依据: (根据下列指标中的任何一项确定)
(1)煤层的相对瓦斯涌出量等于2~3m3/t处; (2)煤层内的瓦斯组分中甲烷及重烃浓度总和达到 80%(体积比); (3)煤层内的瓦斯压力为0.1~0.15MPa; (4)煤的瓦斯含量。
第一讲、煤层瓦斯赋存与含量
四 影响煤层瓦斯含量的因素 煤的瓦斯含量:是指单位体积或重量的煤在自然状态下所含有 的瓦斯量。单位为: m3/m3(cm3/cm3)或 m3/t(cm3/g)。

煤层瓦斯的生成与赋存

煤层瓦斯的生成与赋存

煤层瓦斯生成的过程
有机物分解
煤是由有机物在地下长期高温高压条 件下形成的,煤层中的有机物在细菌 和地温的作用下逐渐分解,释放出瓦 斯。
吸附解吸
煤具有吸附瓦斯的能力,当煤层中的 瓦斯压力达到一定值时,煤会将瓦斯 吸附在表面,当压力降低时,瓦斯会 从煤表面解吸出来。
影响煤层瓦斯生成的因素
01
02
03
煤层瓦斯赋存的状态
游离态瓦斯
游离态瓦斯以自由气体状态存在于煤的孔隙和裂隙中,其赋存状态受煤的孔隙率和裂隙发育程度控制 。
吸附态瓦斯
吸附态瓦斯被煤的表面所吸附,以物理吸附和化学吸附的方式存在,是煤层中瓦斯的主要赋存状态。
影响煤层瓦斯赋存的因素温度和力随着温度和压力的升高,煤层中瓦斯 的吸附能力增强,瓦斯含量增加。
煤层瓦斯在煤层中的赋存状态可以 分为游离态和吸附态,其中游离态 瓦斯在煤层中以气泡的形式存在, 而吸附态瓦斯则是被煤的微孔表面 吸附在煤的表面。
煤层瓦斯的组成
01 甲烷:是煤层瓦斯的主要成分,含量一般在80% 以上,最高可达95%。
02 二氧化碳:含量一般在1%左右,最高可达8%。 03 一氧化碳、氢气、氮气和水蒸气等:含量较低,
瓦斯安全问题
煤层瓦斯具有易燃易爆性,存在一定的安全风 险,需要加强安全管理。
环境保护问题
煤层瓦斯开发利用过程中可能对环境造成一定影响,需要采取环保措施。
煤层瓦斯开发利用的前景与展望
技术创新
未来,我国将继续加大煤层瓦斯开发利用技术研发力度,提高抽采 效率和瓦斯浓度。
产业升级
随着煤层瓦斯利用市场的不断扩大,将促进相关产业升级和产业链 完善。
煤层瓦斯的生成与赋存
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目录

深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征

深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征

深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征简介煤炭资源是我国主要能源资源之一,煤层瓦斯则是其中一种无形的能源资源。

深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征的研究,可以为煤层气开发提供理论依据和技术支撑,同时也可以为煤层气的安全生产提供重要参考。

本文将围绕深部煤层瓦斯的赋存规律及其涌出特征展开讨论。

深部煤层瓦斯赋存规律赋存形式煤层瓦斯的赋存形式一般包括两种,一种是吸附在煤体孔隙中,另一种是游离在煤层裂隙中。

在深部煤层中,由于地下水的压力增大以及煤体孔隙逐渐关闭等因素的影响,煤层瓦斯的主要赋存形式是游离气体。

吸附气体则占据了较少的比例。

煤性对瓦斯赋存的影响煤层瓦斯的赋存量与煤性有直接关系。

由于不同煤性的孔隙率和比表面积不同,因此不同煤性的煤层瓦斯赋存量也会有所不同。

一般来说,具有较高孔隙率和比表面积的煤层,其孔隙中的煤层瓦斯含量相对较高。

同时,煤层的厚度也会对瓦斯赋存量产生影响。

厚度较小的煤层由于煤体间的连通性较差,瓦斯的堆积容易导致局部区域的高压,进而影响其可开采性。

底板岩性对瓦斯赋存的影响在深部煤层中,底板岩性的不同也会对煤层瓦斯的赋存量产生影响。

底板岩性若是致密型岩石,则瓦斯无法透过岩石而向地面逸出,而会向煤层上部和两侧的煤体中渗透和堆积,从而增加其含量。

反之,底板岩性若为通透型岩石,则瓦斯会向地面逸出,导致其含量减少。

深部煤层瓦斯的涌出特征涌出类型深部煤层瓦斯的涌出类型通常分为两种,一种是常规涌出,另一种是突发涌出。

常规涌出是由瓦斯压力自然产生,较为稳定。

而突发涌出则是由于煤层瓦斯压力快速释放,可能会导致爆炸等灾害事件的发生。

涌出量深部煤层瓦斯的涌出量与煤层深度、煤性、地质构造等因素有关。

一般来说,随着煤层深度的增加,瓦斯的赋存量和压力会增大,从而导致涌出量增加。

此外,含有大量煤层气的煤层,其瓦斯的涌出量也会相应增加。

涌出过程深部煤层瓦斯的涌出过程是一个较为复杂的过程,涉及到煤层瓦斯的释放、扩散、迁移等环节。

煤矿管理人员电脑考试试题库之一通三防多选题

煤矿管理人员电脑考试试题库之一通三防多选题

煤矿管理人员电脑考试试题库之一通三防多选题****多项选择题****[第1题]:下列( )项影响煤层瓦斯含量。

A.煤田地质史 B.地质构造 C.煤层赋存条件 D.煤的变质程度[答案]ABCD[第2题]:瓦斯涌出按其来源可分为( )。

A.煤壁涌出的瓦斯 B.邻近煤层通过裂隙涌出的瓦斯C.采落煤炭放散的瓦斯 D.采空区涌出的瓦斯[答案]ABC[第3题]:下列哪些火源能引起瓦斯爆炸( )。

A.放炮火焰 B.电器火花 C.井下焊接产生的火焰 D.防爆照明灯[答案]ABC[第4题]:能引起瓦斯爆炸的点火源有( )。

A.放炮火源 B.电气火源和静电火源C.摩擦和撞击点火 D.明火[答案]ABCD[第5题]:对高瓦斯矿井,为防止局部通风机停风造成的危险,必须使用“三专”、“两闭锁”,“三专”即( )。

A.专用变压器 B.专用供电线路 C.专用开关 D.专人管理[答案]ABC[第6题]:处理采煤工作面回风隅角瓦斯积聚的方法有( )。

A.挂风障引流 B.尾巷排放瓦斯法C.风筒导风法 D.移动泵站抽放法等[答案]ABCD[第7题]:对于巷道中的一些冒落空洞积聚的瓦斯,可用下列( )方法处理。

A.充填法 B.引风法 C.风筒分支排放法D.提高全风压[答案]ABC[第8题]:下列措施中,属于防止灾害扩大的有( )。

A.分区通风 B.隔爆水棚 C.隔爆岩粉棚 D.撒布岩粉[答案]ABCD[第9题]:掘进巷道贯通时,必须( )。

A.由专人在现场统一指挥B.停掘的工作面必须保持正常通风,设置栅栏及警标C.经常检查风筒的完好状况D.经常检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须立即处理[答案]ABCD[第10题]:掘进巷道贯通时,掘进的工作面每次爆破前,必须( )。

A.派专人和瓦斯检查工共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度B.瓦斯浓度超限时,必须先停止在掘工作面的工作,然后处理C.只有在2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0%以下时,掘进的工作面方可爆破D.每次爆破前,2个工作面入口必须有专人警戒。

煤层瓦斯赋存讲解

煤层瓦斯赋存讲解

江安县煤矿有限公司瓦斯赋存及特征编制单位:生产技术科编制时间:2014年1月江安县煤矿有限公司煤层瓦斯赋存规律及特征一、矿井概况1、交通位置及隶属关系江安县煤矿有限公司江安县煤矿矿区位于宜宾市江安、兴文县交界处,江安县富安井田129~123号勘探线浅部,即江安县城160°方向直线距离约40km,距兴文县城(古宋)310°方向直线距离约15km。

行政区划隶属江安县五矿镇。

地理坐标:东经:105°05′44″~105°07′26″,北纬:28°23′16″~28°24′39″。

矿区中心点坐标:105°06′18″,28°23′53″。

矿山紧邻古(宋)~巡(场)主干公路(800m平距),东行18km达兴文县县城(古宋),西至珙县金沙湾火车站约57km,至宜宾市约120km,东至泸州市约240km,交通十分便捷,详见交通位置图1。

2、井型、开拓方式及生产能力江安县煤矿有限公司由原江安煤矿与芋禾湾煤矿整合而成。

2008年8月22日,四川省国土资源厅以“川采矿区审字(2008)第409号”批准整合后的江安煤矿煤矿划定的矿区范围由1~31号拐点坐标圈闭,面积为2.523km2,开采K2煤层,开采深度+370m至+50m。

矿井为斜井暗斜井开拓,根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置,划分两个水平,即:矿井南翼为+215m水平,北翼为+285m水平。

同时根据井田煤层赋存状况和开采技术条件,煤层开采方式、机械化程度、年推进度、产量均衡等因素,沿煤层走向每800m左右划分一个采区,将全井田划分南北两翼,南翼为4个采区,北翼2个采区,全矿6个采区。

目前技改验收采区为二采区,也是矿井生产的主采区,技改验收结束后逐步布置三采区、四采区、五采区、六采区。

矿井设计生产能力为15万吨/年。

二、瓦斯根据宜宾市经济委员会《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》(宜市经煤[2012]4号文),经鉴定,江安县煤矿2012年矿井CH4绝对涌出量为4.84m3/min,相对涌出量为9.73m3/t,二氧化碳绝对涌出量3.47m3/min、相对涌出量17.99m3/t,属高瓦斯、高二氧化碳矿井。

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江安县煤矿有限公司瓦斯赋存及特征编制单位:生产技术科编制时间:2014年1月江安县煤矿有限公司煤层瓦斯赋存规律及特征一、矿井概况1、交通位置及隶属关系江安县煤矿有限公司江安县煤矿矿区位于宜宾市江安、兴文县交界处,江安县富安井田129~123号勘探线浅部,即江安县城160°方向直线距离约40km,距兴文县城(古宋)310°方向直线距离约15km。

行政区划隶属江安县五矿镇。

地理坐标:东经:105°05′44″~105°07′26″,北纬:28°23′16″~28°24′39″。

矿区中心点坐标:105°06′18″,28°23′53″。

矿山紧邻古(宋)~巡(场)主干公路(800m平距),东行18km达兴文县县城(古宋),西至珙县金沙湾火车站约57km,至宜宾市约120km,东至泸州市约240km,交通十分便捷,详见交通位置图1。

2、井型、开拓方式及生产能力江安县煤矿有限公司由原江安煤矿与芋禾湾煤矿整合而成。

2008年8月22日,四川省国土资源厅以“川采矿区审字(2008)第409号”批准整合后的江安煤矿煤矿划定的矿区范围由1~31号拐点坐标圈闭,面积为2.523km2,开采K2煤层,开采深度+370m至+50m。

矿井为斜井暗斜井开拓,根据煤层赋存情况、矿区范围和开拓布置,划分两个水平,即:矿井南翼为+215m水平,北翼为+285m水平。

同时根据井田煤层赋存状况和开采技术条件,煤层开采方式、机械化程度、年推进度、产量均衡等因素,沿煤层走向每800m左右划分一个采区,将全井田划分南北两翼,南翼为4个采区,北翼2个采区,全矿6个采区。

目前技改验收采区为二采区,也是矿井生产的主采区,技改验收结束后逐步布置三采区、四采区、五采区、六采区。

矿井设计生产能力为15万吨/年。

二、瓦斯根据宜宾市经济委员会《关于全市煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复》(宜市经煤[2012]4号文),经鉴定,江安县煤矿2012年矿井CH4绝对涌出量为4.84m3/min,相对涌出量为9.73m3/t,二氧化碳绝对涌出量3.47m3/min、相对涌出量17.99m3/t,属高瓦斯、高二氧化碳矿井。

三、煤层情况1、可采煤层K2煤层(11号煤层):位于龙潭组第二加三段近顶部,俗称“大汉炭、高炭”,据古宋勘探区详查地质报告位于12号煤层之下0.40~4.90m。

平均1.34m。

全勘探区煤层厚度0.64~6.04m,平均2.30m,局部段(127~123号勘探线间)含矸石一层,矸石厚0.1~3.64m,一般0.70m,岩性为粘土岩,除上述区段外,其于为单一结构煤层。

变异系数一般为45~50,属较稳定性煤层。

本矿区范围内煤层厚0.61~2.98m,平均厚1.33m;据矿山多年来采煤工程巷道揭露资料证实,煤层厚度及煤质变化沿走向和倾向上与井田详查时在127~123号勘探间有变薄的趋势和煤层分层现象吻合,其余为单一结构煤层。

煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩,含动物化石,间接顶板为砂质泥岩和泥岩;底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层,常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿。

2、局部可采煤层K1煤层(1号煤层):俗称“细花炭”,上距K2煤层间距为98.5~107.88m,平均103.19m,下距硫铁矿层间距0.20~5.11m,平均2.08m;全勘探区煤层厚度为0~3.03m,平均0.72m,本矿区范围附近煤层厚度为0.34~1.48m,平均厚度0.75m,变化系数较大;因同K2煤层为不同的开拓系统,现已设置矿权开采,空间上与江安县煤矿呈上、下关系,平面上具相互重叠现象,故不在详述。

3、不可采煤层12号煤层:位子煤组顶部,据古宋勘探区详查地质报告上距长兴灰岩底界0.64~7.60m,平均1.49m,平面上分布于77号勘探线以南, 煤层厚度为0.12~2.00m,平均0.50m,本矿区范围内为薄煤线或炭质泥岩。

9号煤层:俗称“小汉炭”,上距K2煤层间距平均约11.0m,下距“细花炭”K1煤层平均间距92.34m;据古宋勘探区详查地质报告煤层厚度为0~据矿山多年来采煤工程巷道揭露资料证实,煤层厚度及煤质变化沿走向和倾向上与井田详查时在127~123号勘探间有变薄的趋势和煤层分层现象吻合,其余为单一结构煤层。

煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩,含动物化石,间接顶板为砂质泥岩和泥岩;底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层,常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿。

4、局部可采煤层K1煤层(1号煤层):俗称“细花炭”,上距K2煤层间距为98.5~107.88m,平均103.19m,下距硫铁矿层间距0.20~5.11m,平均2.08m;全勘探区煤层厚度为0~3.03m,平均0.72m,本矿区范围附近煤层厚度为0.34~1.48m,平均厚度0.75m,变化系数较大;因同K2煤层为不同的开拓系统,现已设置矿权开采,空间上与江安县煤矿呈上、下关系,平面上具相互重叠现象,故不在详述。

4、不可采煤层12号煤层:位子煤组顶部,据古宋勘探区详查地质报告上距长兴灰岩底界0.64~7.60m,平均1.49m,平面上分布于77号勘探线以南, 煤层厚度为0.12~2.00m,平均0.50m,本矿区范围内为薄煤线或炭质泥岩。

9号煤层:俗称“小汉炭”,上距K2煤层间距平均约11.0m,下距“细花炭”K1煤层平均间距92.34m;据古宋勘探区详查地质报告煤层厚度为0~1.18m,平均0.59m,可采区段位于87~99号勘探线之间;本矿区范围内煤层厚0.24~0.38m,平均0.32m,为不可采煤层。

煤层顶板为灰色薄至中厚层状砂质泥岩、局部为泥岩和粉砂岩;底板为灰色泥岩,间接底板为泥岩、粉砂岩或细砂岩。

4号煤层:俗称“双连子”,上距“小汉炭”平均间距约77.11m,下距“细花炭”K1煤层平均间距15.00m;据古宋勘探区详查地质报告为较稳压的不可采煤层;本矿区范围内煤层厚0.14~0.31m,平均0.23m,为不可采煤层。

四、K2煤质特征在目前开采技术条件下,本矿主要可采煤层为K2煤层,为无烟煤,以光亮~半光亮块状为主,煤层中间含有一层0.3~3米厚的夹矸,煤层比重为1.5。

经鉴定:井田内各个煤层的煤尘均不具有爆炸危险性、煤层自燃发火倾向性为二类。

五、地质构造及控制特征1、矿区地质构造演化及分布特征矿区所处大地构造位置属四川台坳与上扬子台褶带交汇地段。

珙长背斜为区内主要构造,背斜主轴呈北西~南东向展布,长约80Km,宽约20 Km,北翼陡(40~60°),南翼缓(10~40°),是一个较复杂的不对称短轴复式大背斜。

背斜轴部及两翼,次级褶皱和断裂较发育(详见区域构造示意图2)。

(1)、区域地层本区内除二叠系上统峨眉山玄武岩组为火山喷发岩外,均为沉积岩。

区域内地层露头良好,出露层序由老至新为寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和第四系;缺失泥盆系和石炭系地层;二叠系上统峨眉山玄武岩由西向东在长宁洞底和珙县底硐一线尖灭,各系组地层分布情况及主要岩性、厚度和接触关系见表2-1。

2、井田地质构造及分布特征矿区主要构造形为尖岗山背斜及七郎坳向斜,在背斜及向斜核部及两翼,伴生次级断裂构造。

(1)褶皱西起金银山,由牛角湾向东经尖岗山、大湾沟、达川祖庙后即出勘探区,区内长8500m。

往东延伸即为高木顶背斜。

该背斜轴部宽缓,轴向近EW,中部稍向南凸出,向东倾状,倾伏角8°。

两翼地层走向与轴向基本平行,倾向S、N,倾角北翼稍陡,为20°~35°,北端边界深部达60°,南翼倾角为15°~25°。

(2)、七郎坳向斜位于尖岗山背斜之南,由海子湾向西经团山包、坟弯头、新高村而出本区(区内长5500m)向东延为正EW向的凤凰山向斜。

向斜轴部较为宽缓,轴向N65°W,向东倾伏,倾伏角为10°。

向斜南翼地层走向N55°W,倾向NE,倾角较北翼稍大,为20~35°,向斜北翼即为尖岗山背斜南翼。

(3)、断层富安井田内揭露和发现的有F35、F36、F41、F44、F45等五条地表断层,其中F41、F45断层位于本矿区内,北西有F41大型逆断层,该逆断层呈近东西向展布,倾向北,延长2km以上,对煤层具破坏作用,但对本矿煤层影响小;在东南部有F45断层,为走向北东向,倾向北西的逆断层,走向长500m,对本矿煤层影响小。

除此之外,矿区内尚有较多的隐伏断层,对煤层有较大影响。

北东侧地层向北倾斜,南东侧地层向南倾斜,西侧地层向东南倾斜。

岩石节理裂隙较发育,总体上该矿山地质构造属中等类型。

3、构造煤发育及分布特征构造煤厚度无实测资料记录4、地质构造对瓦斯赋存的控制两翼地层走向与轴向基本平行,倾向S、N,倾角北翼稍陡,为20°~35°,北端边界深部达60°,南翼倾角为15°~25°。

轴线以南构造稳定,矿区范围基本回采;轴线以北西有F41大型逆断层,属江安县新益煤矿,目前以关闭;在东南部有F45断层,为走向北东向,倾向北西的逆断层,走向长500m,该处断层半有次生断层,虽有裂隙,但均为封闭状,也容易形成瓦斯积聚。

六、矿井瓦斯地质规律1、断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响瓦斯是生于煤层、赋存于煤层或围岩中的气体地质体,只要开采煤层就有瓦斯涌出来。

它的生存条件、运移规律以及赋存、分布规律都受着极其复杂的地质作用控制,瓦斯地质规律是进行煤与瓦斯突出危险性预测和瓦斯涌出量预测的关键,是瓦斯地质图编制的基础。

富安井田内揭露和发现的有F35、F36、F41、F44、F45等五条地表断层,其中F41、F45断层位于本矿区内,北西有F41大型逆断层,该逆断层呈近东西向展布,倾向北,延长2km以上,对煤层具破坏作用,瓦斯在煤层中是有压力的,因而不断运移和排放,其运移和排放的速度与围岩和煤层的渗透性有关。

煤层顶板为砂岩,孔隙、裂隙发育,瓦斯排放条件好。

煤层中的瓦斯含量小。

煤层直接顶板为深灰、灰黑色炭质泥岩,含动物化石,间接顶板为砂质泥岩和泥岩;底板为深灰色砂质泥岩与粘土岩互层,常含深灰色隐晶质肾状菱铁矿,透气性不好,易于瓦斯保存。

矿井地层受构造影响,地层平均倾角为7°~ 10°,基岩厚度对瓦斯影响不大。

2、岩层陷落对瓦斯赋存的影响通过地质部门勘探资料查证及矿井历年开采经验,矿区内无岩层陷落,故无岩层陷落对瓦斯赋存的影响。

3、瓦斯含量分布及预测研究2013年5月16日我矿委托川南矿山安全仪器计量检定站通风实验室对我矿不同区域K2煤层瓦斯含量进行了测试,其测试结果如下:以上数据为各作业地点测试平均值七、矿井瓦斯涌出量预测(一)矿井瓦斯涌出资料统计及分析1、K2煤层不同采区的瓦斯涌出特征K2煤层位于龙潭组第二加三段顶部,根据202地质队提供资料在井田普查~详查时在井田范围内共采集K2煤层瓦斯样36件,从测试成果可以看出,浅部瓦斯含量最高的是123-44号钻孔,煤层埋深298.05m,标高+293.01m,瓦斯含量16.54毫升/克可然物,该点瓦斯含量高,其原因可能与构造有关(位于尖岗山背斜軸上);从全区看煤层瓦斯含量的变化,从浅到深,瓦斯含量在标高+200 m左右,约12毫升/克可然物,标高+0 m 左右,约21毫升/克可然物,标高一200 m左右,约21毫升/克可然物;根据拟合的线性方程计算,全区平均瓦斯变化梯度为36.95米/毫升/克可然物,平均瓦斯增长率为2.87毫升/克可然物/100米。

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