矿井瓦斯储量及可抽量预测方案
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矿井瓦斯储量及可抽量预测方案
第一节煤层瓦斯参数
一、矿井瓦斯赋存情况及分析
瓦斯在煤体中存在的状态有二种:一种叫游离状态,一种叫吸附状态。
在天然条件下,煤体中以吸附状态贮存的瓦斯约占90%,以游离状态贮存的占10%,总体来说,瓦斯绝大部份是以吸附状态存在的。
二叠系上统龙潭组(P2l)为本区含煤地层,厚161.03m,共分五段,其中仅第一、第三两段含煤,第二、第四两段燧石灰岩,该组地层为海陆交替相沉积。
其岩性厚度变化稳定。
主要岩性:泥岩、页岩、砂岩、白云质泥质含燧石灰岩,夹泥质钙质硅质岩互层.以下介绍第一、第三段情况:
第一段(P2l1):主要岩性为页岩、砂岩、铝土(页)岩及煤层组成。
其中夹3~4层灰岩,含煤4层,即K1、K2、K3、K4煤层,分别位于下部、中部和顶部。
K1和K4煤层为本区主采煤层。
煤系地层底部与茅口灰岩(p1m)呈假整合接触于灰白色铝土(页)岩之上,铝土岩富含黄铁矿结核及细晶,厚度一般在3m以上。
全区稳定,是煤系地层对比的重要标志层之一。
距茅口灰岩顶部约30m处有一层2~4m的深灰色燧石灰岩(俗称小铁板灰岩),由于厚度与岩性之差可与煤系地层中其它灰岩层相区别。
K3煤层地位于其下,相距6m左右,在煤层对比时,此层为良好的标志层。
在“小铁板岩”与煤系地层第二段(P2l2)之间灰岩厚度及层数由南向北逐渐增加;深灰色页岩其厚度由南向北减小,变化幅度(0.3~0.2m)。
不利于瓦斯自然逸散。
K4煤层底部里灰色页岩中富含sguamularia Dictyoclostus等化石。
本段厚度43.71~59.12m。
平均厚度47.69m。
第三段(P2l3):该段岩性与煤系地层第一段岩性近似,主要由页岩、砂质岩、砂岩等组成。
其中夹有灰岩五层,分布均匀。
其特点为煤层与石灰岩相互多次出现,有别于煤系地层第一段,该段含煤多集中于中部。
自下而上依次为K6、K7、K8、K10煤层,其中仅K6煤层局部可采。
在黑色页岩中,赋存菱铁矿结核,其品位及含矿率低,无经济价值。
下距P2l2段13.5~15m处有菱铁矿两层,厚0.41~0.52m。
该段内的标志层厚0.8~3.5m,岩性为灰色致密灰岩,质坚硬,含泥质,距煤系地层第二段28~31.5m。
K6、K8煤层局部可采。
厚45.71~56.32m 平均厚度49.94m。
故不利于瓦斯自然逸散。
二、瓦斯等级
根据相关文件以及以往瓦斯等级鉴定对我矿瓦斯涌出量的测定测得:矿井相对瓦斯涌出量为28.61m3/t,绝对瓦斯涌出量为27.96m3/min。
故我矿瓦斯等级为高瓦斯。
第二节矿井瓦斯储量
矿井瓦斯储量为矿井可采煤层的瓦斯储量、受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯储量之和。
瓦斯储量计算如下:(其瓦斯储量计算结果见表一)
瓦斯储量计算公式如下:
W=W l+W2+W3
式中:
W —矿井瓦斯储量,万m 3;
W l —矿井可采煤层的瓦斯储量,万m 3;
W 2—可采煤层采动影响范围内的不可采邻近煤层的瓦斯储量总和,万m 3;本矿井与可采煤层邻近的不可采煤层主要为K 6号煤层(由于含硫量较高不可采),其它邻近层都极薄,将其它邻近层的瓦斯储量计入围岩瓦斯储量中。
W 3—受采动影响后能向开采空间排放的围岩瓦斯量,万m 3; 1、可采煤层的瓦斯储量
1111()n
o i i i i W A W W ==-
∑
式中:
A 1i —矿井i 可采煤层的地质储量,万t ; W 1i —矿井i 可采煤层的吨煤瓦斯含量,m 3/t ; W oi —矿井i 可采煤层的残存瓦斯含量,m 3/t ; 2、邻近不可采层瓦斯储量
2221
()
n
i i o i i W A X W ==⨯-∑
式中:
A 2i —可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的煤炭储量,万t ; X 2i —可采煤层采动影响范围内每一个不可采煤层的瓦斯含量,m 3/t ; W oi —可采煤层采动影响范围内每个不可采煤层的残存瓦斯量,m 3/t ; 3、受采动影响后能够向开采空间排放的围岩瓦斯量
W3=K(W1+W2)
式中:
K—围岩瓦斯储量系数,K=0.05~0.20;考虑与可采煤层相邻的不可采煤层绝大部分极薄不可采,未计算资源储量,故将其瓦斯储量计入围岩瓦斯储量中,K取0.15。
4、矿井总的瓦斯储量为:
W=W l+W2+W3
=17815.19+2120+2672.28
=22607.72万m3
表一矿井瓦斯储量计算结果表
第三节瓦斯可抽量
因为地质条件等原因,可抽出率按60%计算。
则瓦斯可抽量为W可抽=W*60%
=22607.72*60%
=13564.63万m3。