丰汇煤矿瓦斯赋存特征及其控制因素分析

丰汇煤矿瓦斯赋存特征及其控制因素分析
程金晓;张小兵
【摘要】Based on systematic analysis on coal mine geological data, in combination with coal mine gas actual parameters and the laboratory tests, this paper points out that geologic structure and coal bed burial depth in Feng Hui field are dominant factors that influence Feng Hui Coal Seam deposit regularity, and provides basis for the gas prevention.%在系统分析矿井地质资料的基础上，结合矿井瓦斯实测参数和实验室测试，运用瓦斯地质理论指出丰汇井田的地质构造、煤层埋藏深度是影响丰汇矿煤层瓦斯赋存规律的主要因素，为瓦斯防治工作提供了依据。

【期刊名称】《煤矿现代化》
【年(卷),期】2011(000)005
【总页数】2页(P43-44)
【关键词】瓦斯地质;地质构造;瓦斯;控制因素
【作者】程金晓;张小兵
【作者单位】河南理工大学。

河南焦作454003;河南理工大学。

河南焦作454003【正文语种】中文
【中图分类】TD712
丰汇井田位于山西省昔阳县南部，设计年生产能力120万t，属于沁水煤田平昔矿区，形态呈不规则的多边形，东西最大长度为4.8km，南北最大宽度为3.1km。

井田面积13.9645km2。

井田西部为寺家庄煤矿、南部为白羊岭煤矿；东、北部
无矿。

该矿现采15号煤层，生产能力为120万t/a，采用综合单水平分区式开拓。

中央分列抽出式通风，采煤方法为综采，自然跨落法管理顶板。

2.1 地层
丰汇煤矿含煤地层主要为石炭系上统太原组及二叠系下统山西组。

地层厚度一般为96.40～119.50 m，平均107.86m，太原组是由灰白、灰黑色砂岩、砂质泥岩、
泥岩、石灰岩及煤层(81、8、9 上、9、11、12、13、14、15、15下号)组成的
海陆交互相沉积。

2.2 煤层煤质
煤层总厚度为7.72 m，含煤系数为7.16%。

太原组15号为全区稳定可采煤层，
可采煤层厚为4.25～5.85m，平均4.97m，可采含煤系数为4.61%。

其余煤层为
不可采煤层。

15号煤为低灰-中灰，平均为中灰，低硫-中高硫，平均为中高硫，
中磷分，中热值-特高热值的无烟煤。

宏观煤岩类型以光亮型、半亮型煤为主，少
数为半暗型煤。

3.1 煤层瓦斯成分和含量（见表1、表2）
筛选、统计了瓦斯含量（y）与对应煤层底板标高（x）数据，然后进行线性回归，得到趋势线图1。

式中 x—煤层底板标高，m；
y—瓦斯含量，m3/t；
R—相关回归系数。

3.2 煤层突出危险性指标f值、ΔP、吸附常数a、b值
坚固性系数f值说明岩石抗冲击能力，或破坏时所需要的破碎功，f值越小，煤岩
越容易被破坏，通过研究普遍认为，f值小于0.5的煤层具有突出危险性。

吸附常
数a、b值反映了煤孔隙表面对瓦斯的吸附能力，对煤的吸附机理及特性进行研究，是总结煤与瓦斯突出规律预测预防煤与瓦斯突出的重要依据之一。

以下为丰汇煤矿煤层突出危险性指标测试结果。

影响煤层瓦斯赋存及分布的因素是多种多样的，通过对瓦斯地质规律的研究可知，影响王庄矿煤瓦斯含量和分布规律的地质因素主要有：煤层埋藏深度、地质构造、煤层顶底板岩性、煤层厚度等。

由于丰汇井田相关资料有限，经过分析，认为煤层埋深和地质构造是影响丰汇井田瓦斯赋存和分布的主要因素。

4.1 地质构造对瓦斯赋存的影响
4.1.1 断层对瓦斯赋存的影响
从现场实测的瓦斯含量分析，这四条断层应属于张性、张扭性断裂的开放性断层,
这种断层对煤层瓦斯的流动起到排放作用,当接近此类断层时煤层瓦斯含量明显下降。

故而所测瓦斯含量偏小，但随着煤层开采深度的加深以及断层影响程度的削弱，瓦斯含量可能会增大，应注意采取防范措施。

4.1.2 褶皱对瓦斯赋存的影响
根据对相邻矿井寺家庄煤矿的了解，丰汇煤矿井田西部有褶曲，如马家沟向斜。

褶曲的特点为比较宽缓、南翼倾角较大，东端有不同程度的向北扭曲。

说明除了受南北方向的压应力作用外。

还有东部向北，西部向南的扭应力作用。

根据煤层气向斜控气理论，向斜有利于瓦斯的保存，再根据现场实测瓦斯含量，可以判断丰汇井田西侧瓦斯含量较高，在施工和采煤过程中应注意采取相关措施。

4.2 煤层埋深对瓦斯赋存的影响
丰汇煤矿位于太行山西麓，为低山及地形切割较强的丘陵地貌，区内黄土峭壁陡峭。

大面积为黄土覆盖，最高点位于西南部，标高为1190m，最低处位于东北的沟谷内，标高为925m，最大相对高差265m。

总体上地势南西高北低。

根据井下的现场实情，井田内西部瓦斯偏高，正是西部埋深大的部位。

结合井田地质资料以及现场实测数据，定性定量地分析了丰汇煤矿瓦斯赋存规律，指出煤层埋藏深度和地质构造是控制丰汇煤矿瓦斯赋存的主要因素，预测井田西部瓦斯偏高，与实际生产情况一致，为瓦斯防治工作提供了依据
【相关文献】
[1] 张子敏，张玉贵.瓦斯地质规律与瓦斯预测[M].北京:煤炭工业出版社，2005:4-50.
[2] 张子敏.瓦斯地质学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009：242-249.
[3] 俞启香.矿井瓦斯防治[M].徐州:中国矿业大学出版社，1992:11-19.
[4] 周世宁，林柏泉.煤层瓦斯赋存与流动理论[M].北京:煤炭工业出版社，1999:17.。