鹤煤公司六矿瓦斯地质规律分析
鹤壁六矿基本资料
第一章矿井概况一矿井的位置、交通、范围1 位置本采区位于鹤壁市山城区东侧1.5公里，东距京广铁路汤阴站18公里，南与八矿相毗邻，西北与五矿相连，北与三矿相连，东部（深至）二1煤层-800米底板等高线，地理位置东经114°10′38″-114°13′34″。
2 范围根据河南省国土资源厅颁布的410000012068号采矿许可证，六矿范围由56个界拐点指标确定，矿区走向长6.5km,面积18.5535k㎡。
3交通本矿区铁路支线鹤汤铁路站与京广铁路线接轨，公路东到汤阴，南到鹤壁新区，与107国道相通，交通十分便利。
二地形与气候条件1 地形本区为丘陵地貌，地势北西高，东南底。
2气候本区属于北温带大陆性气候干旱型季风气候，年平均气温最高15.3℃（1963年），最底13.1℃（1964年），一般14.5℃。
气温计值最高42.3℃（1967年6月4日），最底-15.5℃（1961年1月15日。
据鹤壁市气象局1988年到1999年气象资料，年降水量371.88-825.71㎜，平均635.26㎜，年蒸发量1637.4-2016.6㎜，平均1811.25㎜，年平均相对湿度为60.43﹪。
据历年统计资料，8月至来年2月多为北风，最大风速23m/s,三月到七月多为南风，最大风速14 m/s。
三媒质牌号及用途其媒质具有低灰，低硫，高发热量等优点，主要为贫煤，褐煤，主要用于冶金，发电等行业。
四井田边界，尺寸及开采面积本矿区井田范围是：南以F15断层，北以F14断层为边界，浅部到二1煤层露头，深部到二1煤层地板等分线标高-280米，走向6.1公里，倾斜长101公里，面积.7平方公里。
五煤田生成期，井田主要含煤地层情况本矿区煤田生成于石炭二叠纪，井田主要含煤地层为盒子组和上统上盒子组，其中山西组和太原组——煤组为本区主要含煤地层，含煤地层总厚805.29米，含煤22层——总厚10.71米含煤系数1.33﹪，可采煤层8.13米，可采含煤系数1.1﹪可采煤层：本区可采煤层主要为山西组二1煤层，其次为太原组一1煤层，其特征见表：二1煤层：二1煤层位于二叠纪下统山西组的下部，层位稳定，其地板为黑色泥岩或砂制泥岩，老顶为灰色细中粒砂岩，为本区良好的标志层，煤层地板为泥岩或砂岩，老底为灰色细中粒长石石英砂岩。
鹤壁六矿二1煤层煤质特征
鹤壁六矿二1煤层煤质特征张齐1、2，罗志立2（1.河南理工大学，河南焦作454000；2.河南省煤炭地质勘察研究总院，河南郑州450052）【摘要】为了解鹤壁六矿二1煤层煤质特征和工艺性能，评价其工业用途。
本文分析二1煤层的宏观煤岩类型、显微煤岩组分特征、化学性质、工艺性能、燃烧特性，研究了二1煤层变质特征。
研究结果显示：鹤壁六矿二1煤层显微组分中镜质组平均含量55.75%，最大反射率1.98%；原煤挥发分平均17.22%，浮煤挥发分平均15.13%；原煤和浮煤全硫含量分别为0.30%和0.32%；原煤发热量为22.96~32.10MJ/kg，平均为29.3MJ/kg；煤层胶质层厚度Y值为0~6mm，平均为3mm，X值为19~29mm，平均21mm；粘结指数8~16，平均12。
根据《中国煤炭分类》，鹤壁六矿二1煤层属贫瘦煤，可作为动力用煤；民用燃料；炼焦配煤。
【中图分类号】P618.11【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2018）03-0048-02引言鹤壁六矿全称为“鹤壁煤电股份有限公司第六煤矿”位于鹤壁市境内,矿区距鹤壁市直线距离为4km,行政隶属鹤壁市山城区鹿楼乡。
根据钻孔和井巷工程揭露,主要发育地层由老至新为:奥陶系中统马家沟组(O2m)、石炭系上统本溪组(C2b)和太原组(C2t)、二叠系下统山西组(P1sh)和下石盒子组(P1x)、二叠系上统上石盒子组(P2s)和石千峰组(P2sh)、新近系上新统鹤壁组(N1h)和第四系(Q)。
其中主要含煤地层为石炭系太原组和二叠系山西组。
矿井含煤地层为石炭系~二叠系,煤系地层为石炭系上统太原组、二叠系下统山西组与下石盒子组、二叠系上统上石盒子组,含煤地层总厚度784m,含煤10层,煤层总厚9.61m,含煤系数为1.23%。
其中石炭系太原组(一煤段)含煤7层(一11、一12、一21、一22、一8、一91、一92);二叠系下统山西组(二煤段)含煤3层(二1、二2、二3)。
鹤壁矿区煤与瓦斯突出特征及影响因素分析
图 ２ 鹤壁矿 区突出强度频度饼 图
基金项 目 ：河南省重点科技攻关项 目（ ２３ ３ ８０ ０ ２ ０４ ０ ）
作者简介 ：魏建 平 （ ９ １一） １７ ，男 ，河南驻 马店人 ，博士 ，硕士 生 导师 ，主要从 事 矿井 瓦斯 灾 害方 面的教 学 与研 究
工作 。
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好 地保证 了煤矿 安 全生产 的顺利 进行 。
关键 词 ：煤 与 瓦斯 突 出；影 响 因素 ；突 出特征 ；构造软 煤 中图分类号 ：Ｔ ７３ １ Ｄ １ ． 文 献标识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：１７ ０５ （０７ ０ －０００ ６ １— ９９ ２０ ）４０６ －３
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｏ ｌａ ｄ ｇ ｓ ｏ ｔ ｒ ｔｆ ａ ｕ ｅ ｎｄ ｉ ｌｕ ｎ ｅ ｆ ｃ ｏ ｓ ｉ ｂ ｉ ｉ ｅ ａ ｙ ｉ ｎ ｃ ａ ｎ ａ ｕ ｂｕ ｓ ｅ ｔ ｒ ｓａ ｎｆ ｅ ｃ ａ ｔ ｒ ｎ Ｈｅ ｉＭ ｎ ｎｇ Ａｒ ａ
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煤
炭
工
程
２０ ０ ７年第 ４期
鹤 壁 矿 区煤 与瓦 斯 突 出特 征及 影 响 因素 分 析
魏建平 ，张文勇 ，潘 辉 ，刘彦伟
（ 河南理工 大学 安全科学与工程学 院 ，河南 焦作 ４４ ０ ） ５ ０ ３
摘 要 ：文章通过对鹤壁矿 区先后发生的６ １次煤与瓦斯 突出事故进行统计分析 ，进而指 出 了该矿 区煤与 瓦斯 突 出的特征及 影响 因素 ，为该 矿 区今后 防 治煤与 瓦斯 突 出提 供 了理论 指 导 ，更
２ 鹤 壁矿 区煤与 瓦斯 突出特征
通过对鹤壁矿 区煤与 瓦斯 突出事故 的统计 分析 ，煤 与 瓦斯 突出具有 以下特征 ： １ ）以突出为主 ，压 出和倾 出为 辅。在所发 生 的 ６ １次 突出中 ，４ ０次 为 典 型 突 出， 占 ６ ．７ ；１ ５５％ １次 压 出， 占 １．４ ；１ ８ｏ％ ０次倾 出，占 １ ．９ 。如图 １ ６３％ 所示 。
高瓦斯和突出矿井技术自诊报告
河南煤化鹤煤(集团)公司六矿高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井技术自诊报告鹤煤公司六矿二〇一〇年六月二十日高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井技术自诊报告第一章矿井基本情况矿井名称：河南煤业化工集团有限责任公司鹤煤六矿井田范围：南起张庄向斜轴，北、西至F40正断层及二1煤层露头，东到二1煤层-800底板等高线，南北走向长9.5km，东西倾斜宽2.5km，面积约18km2。
矿井生产能力：1958年7月开始建井，1964年正式投产，原设计生产能力75万吨/年。
1995年改扩建完成后生产能力为120万吨/年。
2006年核定生产能力为130万吨/年。
煤系地层及煤层赋存情况：本矿位于华北地层区豫北分区太行山小区。
区内地层自老到新发育有奥陶系中统峰峰组、石炭系中统本溪组和上统太原组、二叠系下统山西组和下盒子组及上统上石盒子组、新第三系、第四系。
其中本溪组、太原组、山西组和上、下盒子组为含煤地层，太原组和山西组为主要含煤地层。
二1煤层位于二叠系下统山西组的下部，层位稳定，其顶板为黑色泥岩或砂质泥岩，老顶为灰色细~中粒砂岩（俗称大占砂岩），为本区良好标志层；煤层底板为泥岩或砂质泥岩，老底为灰色细~中粒长石石英砂岩。
主采煤层厚度：可采煤层为二1煤，平均厚度7.48米，全区可采，层位稳定。
煤层产状变化情况：煤层走向主要以NE向为主、倾向SE，倾向10°～25°、局部35°～55°。
顶底板情况：伪顶为炭质泥岩、黄褐色或淡灰色泥岩，易破碎，厚0.1~0.3m；直接顶为黑色泥岩或砂质泥岩，放顶易冒落，厚3.6~6.05m,平均厚5m,含大量带羊齿、栉羊齿、芦木、苛达等植物化石，局部为砂岩，如南翼274工作面和北翼143工作面直接顶为砂岩。
老顶为灰色中细粒砂岩（S10），以石英为主，含长石及少量黑色矿物，层面含白云母片，厚1.5~28.6m,一般厚度8.4m。
伪底为松软的灰质泥岩,厚0.1~0.3m。
直接底为泥岩、砂质泥岩或中细粒砂岩（S9），平均厚度3m。
鹤煤六矿井田各煤层赋存调查与煤岩层对比特征研究
其中 ３ ８ 个孔见一 。 煤 ，２ ７个见煤点可采。 煤厚 ０ ． ２ — ２ ． ０ ０ ｍ， 平均厚 １ ． ３ ５ ｍ， 为局部可采 煤层。 偶含夹矸 １ － ２ 层。 该层煤厚度变化大 ，
属不稳定煤层 。ｆ ／ １ ￣ － 煤 ８ ８ ｍ－ １ ５ ０ ． ４ ｍ． （ 三） 一 煤
一
、
１ ． 煤层赋存情况 二 。 煤层位于二叠系下统山西组下部 ， 上距 大 占砂岩 约 １ ７ ｍ， 下 距北岔沟 砂岩约 ５ ｍ， 距 Ｌ灰岩约 ２ ８ ｍ， 为矿区主要可采煤层 ， 厚度大且稳定。二 。 煤直接顶板为深灰色砂 质泥岩或泥岩 ， 老顶 为灰色细一 中粒砂岩 （ 俗
作用。
关键词 ：煤层赋存 煤岩层特征 对比研 究
矿井概况 鹤煤六矿位于鹤壁市东 ，与市 区紧邻 ， 南与八矿相接 ，西北与五矿 、三矿相邻 ， 井 田范围南起 张庄 向斜轴 ，北西至 Ｆ 柚 正断层 及二 煤层 露头 ， 东至二 。 煤层一 ８ ０ ０ ｍ 等高线 ， 南北走 向长 ９ ． ５ ｋ ｍ，东西倾斜 宽 ２ ． ５ ｋ ｍ，面 积 １ ８ ｋ ｍ， 矿井年设计能力 １ ２ ０ 万ｔ ，含煤地 层 为 石 炭 一二 叠 系 ，含 煤 地 层 总 厚 度 ７ ７ ２ ． ４ ７ ｍ， 共含煤 ２ １ 层， 煤层总厚度 ｌ １ ． ０ ３ ｍ。 二 、井 田煤层 特征 （ 一 ）二 ． 煤层
３ ． 二． 煤层厚度变化规律 （ １ ） 煤层 相对厚煤 带 （ ＞８ ｍ） 和相对 薄煤带（ ＜ ４ ｍ ） 呈相间排列 ，且煤厚等值线总 体走向呈 Ｎ Ｎ Ｅ 向，与古海岸线基本平行 ， 反映了潮坪成煤 的特点。 （ ２ ） 煤厚横 向上具有北厚南薄的趋势 ， 北翼煤厚可以从 ３ ． ４ ５ ｍ（ ６ ８ ６ ＿ ４ 孑 Ｌ ） 一 ｌ ７ ． ５ １ ｍ （ ７ ６ － ４ ｌ 孔） ， 一般厚度为 ８ － ｌ Ｏ ｍ， 表现出煤 厚较大 ，但变化亦大 。而南翼煤厚由 ４ ． ６ ４ ｍ （ ６ ７ １ — １ ４ 孔） 一 １ １ ． ４ ８ ｍ（ 大 孔） ， 一般厚度 在 ６ － ８ ｍ之间 ，表现出煤层厚度较北翼小 ， 但煤厚变化亦小的特点。另外 ，自西向东煤 厚呈递增的趋势。因此，二 。 煤层厚度在平 面 上总体 反映 出 由北东 向南西呈 递减 的趋 势。 （ ３ ）垂 向上煤厚具有浅部薄 （ 南翼 浅 部９ ｏ ％以上煤厚点在 ５ － ７ ｍ之间 ， 北翼浅部 ９ ３ ％的煤厚 点为 ６ － １ ２ ｍ） ，而深部煤层较厚 （ ８ － １ ４ ｍ） 。 （ ４） 在井 田西部边界等处因断层影响 ， ２ ７ ４工作面 因河流冲刷等 ，常使煤层厚度 变 薄。 （ 二） 一。 ’ 煤层 １ ． 煤层赋存情况 。 煤层位于太原组底部 ， 层位稳定。 其顶板 为太原组下部的 Ｌ ｌ 石灰 岩， 底板为中 石 炭统本溪组铝质泥岩。
鹤壁矿区煤与瓦斯突出力能因素分析
１ ．～１ ． ａ其它矿为 １ ～１ ． ａ ６５ ８ ３ＭＰ ， ２ ３ ８ＭＰ 。泊 松 比取 ０３ 由自重产生 的侧压十矿应 为 ７ ０ ～ ．， ．７ ７ ８ ａ其 它矿 应 为 ５ １ ～５９ＭＰ 。 ＿４ＭＰ ， ４ ． 丑
（） ２ 构造 应 力 。矿 区 内地 应 力 实测 值 比金 尼
＋ 如） ２ ］
式中
ｗＩ —煤体的弹性变形潜能 ， ／ ３ — Ｍ３ｍ ； Ｋ ——应力集中系数 ， ２０ 取 ．； 分别 为三个方 向的主应 力 ， ａ ＭＰ ； 煤的泊松比； Ｅ ——煤 的弹性模量 ， ａ Ｍｅ 。
— —
２ 煤与瓦斯突 出的影响因素
２ １ 地 应 力 对 突 出的 影 响 ．
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第３ 卷第１ ３ 期
・
煤 矿 安 全
２０ 年１ ０２ 月
问 题 探 讨 ・
文章编 号 ： ０ ３ ９ Ｘ（ ０ ２ ０ —０ ３ —０ １ ０ —４ ６ ２ ０ ） １ ０ １ ３
鹤 壁 矿 区煤 与 瓦斯 突 出 力 能 因素 分 析
克理论值大 ， 其中实测铅直应力为理论值的 １ ０ ．５ １８ 倍 ， ＿７ 水平应力为理论值 的 ２ ６ ～４７ ．９ ６倍。 地应力实测结果说 明， 区煤系地 层内不仅存在 矿
～Leabharlann 矿区内发育 ８ 条规模较大的倾伏 向、 背斜。 相 间出现。褶曲多为北东向， 偶尔出现数量少、 规模 小的北西向褶 曲。断层均为高角度正断层 ， 落差 大 于 １０ｍ 的有 １ ０ ８条 ， 向 以北 北东 向和北 东 向 走
１ 鹤 壁矿 区瓦斯 地质 概 况
鹤壁矿区西依太行山新华夏系隆起带 ， 东临 华北平原新华夏系沉降带 ， 走向长 ３ ｍ， ０ｋ 倾向宽 ２ ０ ｍ。矿区主采二． ， 均煤厚 ８ 煤层倾角 ｋ 煤 平 ｍ； ８－３。局部可达 ５。煤质为贫煤或贫瘦煤。煤 ￣ ０， ０； 层直接 顶为 薄层 状 砂 质 泥 岩 ， 老顶 为细粒 或 中细 粒砂 岩 。 矿区整体为一单斜结构 ， 地质构造复杂。鹤 煤公 司所 属 的八 对 矿 井 中 五对 为 Ⅲ类地 质 构 造 ， 三对为 Ⅱ类地质构造。矿区内地质构造 以褶曲和
鹤煤六矿矿井水文地质类型划分分析
鹤煤六矿矿井水文地质类型划分分析摘要：本文通过对鹤煤六矿含水层、隔水层及充水水源、充水通道、充水强度等水文充水条件进行研究分析，得出矿井直接充水含水层主要有二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层及太原组上段石灰岩岩溶裂限含水层，补给条件差，富水性弱；矿井及周边老空水的位置、范围、积水量清楚；矿井年涌水量为中等类型。
根据水文地质类型划分标准，确定了鹤煤六矿水文地质类型为中等类型，为进一步进行矿井水害治理奠定了坚实的基础。
关键词：含水层；充水条件；水文地质类型1井田边界及其水力性质鹤煤六矿矿井南起张庄向斜轴部，北、西大体上止于F40断层和二1煤层露头线，东止于二1煤层-800底板等高线。
2含水层根据矿区勘探资料结合矿井开采资料，按岩性特征、水力性质、富水空间及对可采煤层的影响等因素，矿井范围内可划分为5个含水层，分别为奥陶系中统马家沟石灰岩、石炭系上统太原组上段和太原组下段石灰岩、二叠系下统山西组砂岩和新生界砾岩含水层。
①第四系及新近系洪积、冲积孔隙裂隙含水组：由砂、砾石(层)及新近系砾岩组成，覆盖于煤系地层之上，接受大气降水补给，补给条件较好。
本含水组距二1煤顶板含水层300余米，厚度较大，对二1煤开采无直接影响。
②二叠系下统山西组砂岩裂隙含水层：由二1煤顶板砂岩裂隙承压含水层和二1煤底板(S)砂岩裂隙承压含水层两段组成。
含水层补给条件差，富水性弱，含裂隙承压水，，易被疏干，属二1煤顶板直接充水含水层。
③太原组上段石灰岩含水层(C2t上)：由L7~9三层石灰岩组成，含水层厚0.89~9.76m。
含水层厚度小，补给条件差，富水性弱，以静储量为主，属二1煤层底板直接充水含水层。
④太原组下段(C2t下)石灰岩含水层：由L1~4共4层灰岩组成，含水层厚5~16.57m。
含水层岩溶裂隙发育中等，富水性中等，含岩溶裂隙承压水，是二1煤底板充水的间接含水层。
⑤奥陶系中统(02m)石灰岩含水层：02m石灰岩含水层于矿区西部山区广泛出露，直接受大气降水的补给，补给充足，富水性中等，通过断层直接或间接补给L2、L8灰岩含水层和二1煤顶、底板砂岩含水层，对矿井构成严重的威胁，是二1煤底板的间接充水含水层。
采煤工作面上隅角瓦斯治理研究
斜长度 １０ 煤 层倾 角平均 ７， 采储 量 ９２ ３ｔ ９ ｍ， 。可 ０ ５ ８ 。采 高 控 制在 ３ ８ ４０ ． ～ ． ｍ 采 用 走 向 长 壁 后 退 式 综 合 机 械 化 采 煤 法 ， 部跨 落法来 管理顶板 。 全 开采初期 ，１３ ２ ４ １工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 在 ０ ９ 左 右 徘 ．
＋ １６ ６ ３ ． ｍ～ ＋ １ ８ ４ ｍ ， 作 面 标 高 为 一 ２ １ｆ～ 一 ３ ８ ４． ７ 工 ５ｒ ｌ ２ ｍ，
治理 ， 得 了较 好 现 场 效 果 ， 证 了 采 煤 工 作 面安 全 、 效 、 取 保 高
稳 定地生产 。
２ ２ ４ １工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 超 限 的 原 因 １３
２ ４ １ 煤 工 作 面 上 隅 角 瓦 斯 超 限 主 要 由 本 煤 层 瓦 斯 １３ 采 涌 出 和 采 空 区 瓦 斯 涌 出造 成 的 。
开 采 二 １ 层 ， 均 厚 度 ８ ０ 工 作 面走 向 长 度 为 ８ ０ 倾 ２ １ 本 煤 层 瓦 斯 涌 出 煤 平 ． ｍ， ４ ｍ， ．
徊 ， 斯 超 限 情 况 时 有 发 生 ， 矿 井 安 全 生 产 带 来 较 大 隐 量 吸 附 在 煤 层 中 的 瓦 斯 都 沿 着 煤 层 的 裂 隙 释 放 到 工 作 面 ， 瓦 给 患 。 因 此 ， 顺 利 回 采 ２ ４ １综 采 工 作 面 ， 须 对 上 隅 角 瓦 从 而 导 致 工 作 面 瓦 斯 涌 出 量 增 加 。 要 １３ 必
采煤机在 破煤 过程 中 ， 层 的原 有应力 平 衡被 破坏 ， 煤 在 煤 壁 前 方 的煤 体 内 ， 生 ３个 应 力 带 （ 图 １ ， 卸 压 带 、 产 见 ）即 集
六矿瓦斯地质变化规律及瓦斯地质图绘制技术应用
六矿瓦斯地质变化规律及瓦斯地质图绘制技术应用发布时间：2021-07-08T16:02:15.697Z 来源：《建筑实践》2021年第8期作者：赵梦侠[导读] 为认真贯彻落实《河南煤业化工集团高突矿井瓦斯综合治理纲要》，赵梦侠河南能源化工集团鹤壁煤电股份有限公司第六煤矿河南省鹤壁市 458000一摘要为认真贯彻落实《河南煤业化工集团高突矿井瓦斯综合治理纲要》，切实抓好瓦斯治理一号工程，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”方针，着力构建各项工作到位的瓦斯综合治理体系，推进瓦斯治理工作稳定发展更上台阶，六矿地测科在做好瓦斯资料收集、整理和分析工作，完善瓦斯基础资料数据库的基础上，将“区域治理、掘进、回采”每个环节的资料收集归档，编制了矿井、采区、工作面瓦斯地质图，逐步建立健全具有六矿特色的瓦斯综合治理科学体系和长效机制。
2矿井瓦斯地质规律研究2.1 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响断裂运动伴随着构造运动而发生，断裂的类型对瓦斯保存有重要影响。
断层分为开放型和封闭型，主要取决于下列条件：（1）断层的性质和力学性质。
一般张性正断层属开放型，而压性或压扭性逆断层封闭条件好。
（2）断层与地面或冲积层的连通情况。
规模大且与地表相通或松散冲积层相连的断层一般为开放型。
（3）断层将煤层断开后，煤层与断层另一盘接触的岩性。
若透气性好则利于瓦斯排放。
（4）断层带的特性。
如断层的充填情况、紧闭程度，裂隙发育情况不同，开放、封闭性也有差别。
此外，断层的空间方位对瓦斯的保存、逸散也有影响。
一般走向断层阻隔了瓦斯沿煤层倾斜方向的逸散，而倾向和斜交断层则把煤层切割成互不联系的块体。
不同类型的断层，形成了不同的块段的构造边界条件，对瓦斯的保存，排放有不同的影响。
六矿是鹤壁矿区煤与瓦斯突出最为严重的矿井。
突出现象频发的根本原因就是六矿地质构造复杂，主要构造为轴向近EW、向E倾伏的一系列宽缓背斜、向斜与煤矿中部近SN、NE向的小型背向斜相复合和NE、NNE向的正断层，在褶曲相交部位形成构造盆地或鞍状构造。
鹤煤六矿提高瓦斯抽采效果优化措施研究与应用
计生产能力 ６ ０万 ｔ ，９ ９年 进 行 改 扩 建 ，改 扩 建 ／ １８ ａ 后 设 计 能 力 １０万 ｔ 。 ２０ ２ ／ ０６年 矿 井 核 定 生 产 能 力 ａ 分 布及 危 害 程度 ， 时采 取措 施 ， 证 矿 井 安全 。 及 保 参考 文 献 ［］ 刘增 超 ， 东涛． 矿 粉 尘 治理 技 术现 状 及 展 望 １ 史 煤 ｆ１ Ｊ． 科技 信 息．０ ８７ ２ ０ ．．
山开采 ， 水平 （ 三 标高 一 ０ｍ） 在开拓 。采 煤工 艺有 ６０ 正 炮采 、 采 、 综 网下放 顶煤 。顶 板采用 全部 垮落法 管 理 。 矿 井 通 风 方式 为混 合 式 ，通 风 方 法 为 抽 出式 ， 新 、 副 井 及 主 井 进 风 ， 央 风 井 、 庄 风 井 、 风 老 中 小 东
摘 要 鹤 煤 六矿属 于单 一厚煤 层 高瓦斯 突 出矿 井 ，随着 采深 的增 加煤 层 瓦斯含 量和 瓦斯 压 力逐 渐 增加 ， 导致煤 层 突 出危 险性 增 强。 文通 过对 瓦斯含 量 、 气性 系数 、 本 透 百米钻孔 瓦斯流量 的实测 以及 对鹤 煤 六矿 瓦斯抽采 影 响 因素的分析 ，研 究提 高 瓦斯抽 采效 果 的优 化 措施， 确定适 合 鹤煤 六矿 瓦斯 地质 条件 的瓦 斯抽 采技 术 ， 对条 件 类似 的高 瓦斯 矿 井 、 出矿 突 井选 择 瓦斯抽 采方 法 ， 改进抽采 技 术 ， 高 瓦斯抽采 率具 有 一定 的借 鉴作 用。 提 关键 词 高 突煤 层 ； 瓦斯抽 采效果 ； 化措施 优
鹤煤六矿二1煤层瓦斯含量影响因素综合分析
故 具有 重要 意义 。
厚度 或煤层 埋 藏深 度 的变 化 ， 往 是 影 响煤 层 瓦 斯 往 赋存 的主要 地 质 因素 。 表 １列 出 了井 田 内选 取 的 ２ ９个 瓦斯 含 量 点 的
研 究 和 开发 实 践表 明 ， 瓦斯 的赋 存 与 分布 在 一 定 范 围内 ， 有一 定 的分 布规 律性 。 目前 ， 具 在生产 实
重
舞５ ： ｌ
糠 １ ０
Ｒ２ Ｒ ：ｎ ９ Ｒ
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二 — ： ＿ －
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１ 煤 层基岩厚度对 瓦斯赋存 的影响
煤层 基 岩厚 度为 煤层 埋藏 深度 减去 第 四系地 层 沉 积厚 度 。第 四系地 层 主要 为黄 土 层 ， 般 分 布 于 一 地 表 ， 结性 不好 ， 隙度 大 ， 胶 孔 连通性 好 ， 容易 释放 瓦 斯 。由于第 四系 松散 沉 积物 易 于 搬 运 ， 度 变 化 较 厚 大， 则造成 煤 层上 覆 地 层 垂 向上 变 化 较 大 。在 第 四
基 岩厚 度值 。依 据表 １ 制 了瓦斯 含量 与基 岩厚 度 绘
相关关 系 图 ， 图 １ ห้องสมุดไป่ตู้ 。
３ Ｏ
际过程 中 ， 建立 瓦斯含 量 与煤层 埋深 的定量 关 系 ， 利
用 直接梯 度 法和 间接梯 度 法成 为 预测深 部 瓦斯 含量 的主要 方法 。这 种方 法虽 然简 单 、 实用 ， 由于地 质 但 构 造和 盖层 岩性 等条件 的变化 往往 造成 瓦斯 含量 梯 度 的显 著差 异 ， 考 虑 埋 深 的单 因 素 瓦斯 含 量 预 测 仅 方 法具有 严 重 的应用 局 限性 。
鹤煤六矿21432综采工作面上隅角瓦斯治理
（ 南煤 业 化 工 集 团 鹤 燥 公 司 六 矿 河 南 鹤 壁 ４ ８ ０ ） 河 ５０ ０
摘 要 ： 绍 了鹤 煤 六矿 ２ ４ ：综 采 工 作 面 在 回采 期 间 ， 防 止 工 作 面上 隅 角 瓦斯 积 聚 ， 过 采 介 １３ 为 通 取 降低 采 空 区 上 下 端 压 差 ， 改设 干 型 管路 ， 整 干 型 管 和 注 浆 管 的 埋 设 位 置 以及 封 闭尾 巷 等 调
上 隅 角 瓦斯 综 合 治 理措 施 ， 作 面上 隅 角 瓦斯 超 限 次 数 大 大 减 少 ， 保 了 工 作 面安 全 快 速 回 工 确 采。 关键词 ： 瓦斯 抽 放 上 隅 角 综合 治 理
中 图分 类 号 ： Ｄ １ ６ ３ 文献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：０ ６— ８ ８ ２ １ ０ Ｔ ７ ２ ２ Ｂ １ ０ ０ ９ （ Ｏ ２） ２—０ ０ ０ ３—０ ３
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②利用高压水射 流破 、 运煤炭 ， 效率高 。 ③ 水 力 开 采 中 厚 煤 层 成 功 经 验 为 极 薄 煤 层
开 采 提 供 了技 术 支 持 。 ④ 水 力 开 采 优 质 极 薄 煤 层 在 技 术 和 经 济 上
均是可行 的。
作 者简 介 ：
刘树 江（ ９ ６一）， ， １６ 男 高级 工程 师 ， ９ ０年 ７月毕 业 于黑 龙 １９ 江矿 业学 院采矿 工程 系。现 在 淄博 市王 庄 煤矿 任 副 矿 长 、 工 总
２ ０９ｍ ｔ ４． ／。
鹤 煤 六 矿 煤 层 开 采 深 度 在 ５ ０ 以 上 ， 井 ０ｍ 矿 瓦斯 涌 出 量 大 。煤 层 回 采 期 间 ， 于 回采 机 械 化 由
程 度 和 产 量 的 提 高 ， 加 上 煤 柱 、 煤 瓦 斯 涌 出 再 遗 使 采 空 区 瓦 斯 涌 出 量 大 增 ， 随 采 空 区扩 散 风 集 并 中 涌 向 工作 面 上 隅 角 ， 成 上 隅 角 和 回风 流 中 瓦 造 斯浓 度超 限 ， 安全 生产 带来 严 重威 胁 。 因此 ， 给
.2《河南能源化工集团鹤壁煤电公司第六煤矿“6·4”较大煤与瓦斯突出事故案例》
河南能源化工集团鹤壁煤电公司第六煤矿“64”较大煤与瓦斯突出事故案例2021年6月4日，河南能源化工集团鹤壁煤电公司第六原矿（以下简称鹤煤六矿）发生较大煤与瓦斯突出事故，突出煤量1020吨、瓦斯量7.12万立方米，造成8人死亡、1人轻伤，直接经济损失892.39万元。
一、事故单位基本情况（一）企业概况鹤煤六矿位于河南省鹤壁市山城区，隶属于河南能源化工集团有限责任公司鹤壁煤业集团，为省属国有企业，核定生产能力130万吨/年，开采二1煤层，平均煤厚7.82米，属煤与瓦斯突出矿井。
双祥分公司为鹤壁煤业集团建立的瓦斯治理专业化队伍，负责鹤煤六矿3002下顺槽掘进工作面等地点瓦斯抽采钻孔、水力冲孔等工程施工。
（二）事故地点情况事故发生在3002下顺槽掘进工作面。
该顺槽沿二1煤层顶板掘进，矩形断面，宽5.2米、高3.4米，断面积17.68平方米,采用锚网索+W型钢带联合支护。
掘进工艺为全断面爆破，综掘机装煤、皮带运输，每循环进尺0.7米。
至事故发生时共掘进31米。
（三）防突措施情况3002下顺槽采用在3002下底抽巷施工穿层钻孔预抽瓦斯的区域防突措施，达标评判合格后，又设计在3002下底抽巷补充施工两轮穿层钻孔抽采3002下顺槽瓦斯，均采取水力冲孔增透措施。
至事故发生时，第二轮穿层抽采钻孔已施工完成7个，水力冲孔位置均在3002下顺槽掘进工作面前方15m范围内。
同时，为提高抽采效果，3002下顺槽掘进期间，矿井在3002一横川距3002下顺槽9米范围内，平行3002下顺槽掘进方向施工了10个6()米深的顺层钻孔预抽煤层瓦斯。
二,事故直接原因鹤煤六矿3002下顺槽工作面预抽钻控制范围存在空白带，采取的防突措施未消除突出危险，违规用综掘机割煤扰动煤体诱导煤与瓦斯突出。
三、事故暴露出的主要问题(一)未按要求施工穿层钻孔。
双祥分公司在3002下底抽巷施工穿层钻孔期间未严格落实安全技术措施，事故区域大部分穿层钻孔未穿透煤层进入顶板、未按措施要求敷设筛管，导致事故区域存在抽采空白带。
浅析鹤岗矿区的瓦斯地质规律与特征
成和 赋存 与பைடு நூலகம்煤 的 原始 物质 、 成煤 环境 有着 密切 的联 系 。 鹤岗矿 区煤 系是在 海西褶皱 之后 中生 界早 白垩 时期所形 成。 煤 系 地的 局 部 升降产 生 了断裂及 岩浆 活动 ， 造成 了煤 系地层 在岩性 和构 造上 的复杂性 。 煤 田为一走 向近ｓ Ｎ 的窄 长地带 ， 和北 部 的兴东 、 都鲁河 等煤 系地 层 出露方 向基本 致， 而 整个 煤 田又都 被 后期 的Ｎ Ｅ 向的 佳伊地 堑 所 切割改 造 。 构 造 的总 轮廓
科 学论 坛
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浅 析 鹤 岗矿 区 的 瓦斯 地 质 规律 与特 征
白忠建
（ 龙 煤集 团鹤 岗分公 司地 测部 黑龙 江 鹤岗 １ ５ ４ １ ０ ０ ） ［ 摘 要］ 本 文介绍 了 鹤 岗矿 区 瓦斯地 质特 征 ， 通过 成煤 环境 、 地 质 构造 、 岩 浆活动 分析 了煤 层 瓦斯地 质的 主要规 律 与特征 。 ［ 关键 词】 地 质构 造 岩 浆活动 瓦斯地 质规 律 与特 征 中图分 类号 ： Ｘ７ ５ ２ 文献标 识码 ： Ａ 文 章编号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ０ ７ ４ － ０ １
鹤岗煤 田位于黑 龙江省东北 部 ， 行政 区属鹤 岗市及萝 北县管辖 ， 南起 峻德 、 北 至梧 桐河 ， 南北 走 向４ ２ 公里 ， 东 西走 向６ 公里， 面积２ ５ ２ 平方 公里 。 矿 区平均 标 高 为２ ９ ９ 米。 １ ． 地质 特 征简述 鹤 岗矿 区的 含煤 地层 为 ： 中生界 白垩系下统（ Ｋ １ Ｓ ） 的石 头河子含煤 组 、 石头
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鹤壁矿区地质构构造对煤与瓦斯突出的控制
鹤壁矿区地质构造对煤与瓦斯突出的控制煤与瓦斯突出是煤矿生产中常见的一种灾害形式，其发生与否与地质构造密切相关。
鹤壁矿区位于河南省南部，煤炭资源丰富，但煤与瓦斯突出问题也较为突出。
本文将从矿区地质构造入手，探讨其对煤与瓦斯突出的控制作用。
一、矿区地质背景鹤壁矿区位于华北克拉通西南缘，是中生代晚期至新生代的构造变形区，主要由华南造山带晚期隆升抬升而形成。
矿区内煤系地层发育，主要包括上二叠统的煤系地层、下三叠统的煤系地层和上侏罗统的煤系地层等。
其中，上二叠统的煤系地层是鹤壁矿区的主要煤层，具有丰富的资源和良好的采矿条件。
二、矿区地质构造特征鹤壁矿区是一个典型的板块构造运动区，受到多期构造事件的影响，形成了较为复杂的地质构造。
主要特征如下：1.断层：矿区内断层发育，分为结构断层和脆性断层两类。
结构断层主要为逆冲断层，分布较广；脆性断层则主要为深大断裂带和中小型正常断层，对煤层分布和存在具有较大影响。
2.褶皱：矿区内褶皱分布较广，长波褶皱主要分布在中部和南部区域，短波褶皱则主要分布在北部和中部区域。
褶皱不仅对煤层存在和分布产生影响，也对瓦斯运移、富集等产生一定影响。
3.地层倾角：矿区内地层倾角较大，主要分布在北部和东部地区。
这将对煤层开采和瓦斯运移产生影响，需要采取适当的措施进行防治。
三、煤与瓦斯突出的发生机理煤与瓦斯突出是煤矿开采中常见的一种灾害形式，其发生机理多种多样。
在鹤壁矿区，主要与以下地质因素有关：1.断层：在煤层断裂发育的地段，突出形成比较容易。
断层有不同的滑移类型及位移量，对运移和富集的瓦斯有影响。
2.褶皱：在褶皱的前部和褶皱脚部，突出形成的可能性较大。
这是由于褶皱在构造作用下受到挤压和牵引，导致煤层应力状态复杂，易发生变形破裂。
3.地层倾角：当煤层倾斜度较大时，瓦斯从高点向低点运移，容易形成突出。
这是由于在大斜角煤层中，瓦斯向下运移时会产生气体密度不平衡现象，在高地点相对集聚，多在倾斜度超过30度的区域发生。
鹤煤（集团）公司关于六矿与瓦斯爆炸事故情况汇报
鹤煤（集团）公司关于六矿与瓦斯爆炸事故情况汇报第一篇：鹤煤(集团)公司关于六矿与瓦斯爆炸事故情况汇报鹤煤（集团）公司关于六矿“10·13”煤与瓦斯突出事故情况汇报二〇〇八年十月鹤煤（集团）公司关于六矿“10·13”煤与瓦斯突出事故情况汇报2008年10月13日22时41分，六矿21431综采工作面发生煤与瓦斯突出事故，突出煤量约400t，瓦斯量51583m。
事故发生时，当班共有44人在该地区工作，经过公司和矿井积极组织救援，35人安全升井，9人遇难,截止14日10时59分，抢险救援工作全部结束。
事故发生后，河南省副省长史济春，省政府副秘书长赵瑞东，河南省煤炭工业管理局局长常建华、副局长王连海，河南省安全生产监督管理局局长张国辉，河南煤矿安全监察局副局长薛纯运，鹤壁市委书记郭迎光、市长丁巍、常务副市长刘卫华，河南煤矿安全监察局豫北分局局长史宗保、书记毋济州等省市领导亲临鹤煤六矿，指导抢险救援工作。
鹤煤集团董事长李永新、党委书记刘顺山、总经理苗河根等主要领导也在第一时间赶到六矿，成立抢险指挥部，启动事故应急救援预案，组织抢险救援。
目前，受伤和遇难矿工都得到及时救治和妥善安置，矿区形势稳定，善后工作正在积极有序进行。
一、矿井概况3（一）矿井概况六矿于1958年建井，1964年3月投产，设计生产能力60万吨/年，1989年进行改扩建，改扩建后设计能力120万吨/年。
2006年矿井核定生产能力130万吨/年，井田南北走向长6.5公里，东西倾斜宽2.7公里，井田面积约为18平方公里。
矿井分南北东三翼开采，共三个生产水平，目前一水平已全部结束，主要采掘工作布置在二水平，三水平正在开拓延深，截止2008年9月13日，六矿二1煤回采储量尚存8200.3万吨。
目前矿井总人数4385人。
2007年实际完成煤炭产量128.8万吨；2008年1-9月份实际完成煤炭产量97.4万吨。
矿井为立井多水平上、下山开拓方式，采煤方法为走向长壁剥顶分层后放顶煤开采，回采工艺有炮采、综采、网下放顶煤；瓦斯等级为煤与瓦斯突出矿井，2007年8月份瓦斯鉴定矿井绝对瓦斯涌出量79.0m/min，相对瓦斯涌出量36.96m/t；煤层自燃倾向性等级为不易自燃，最短自燃发火期87天；煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数为15.91%。
鹤壁六矿水文地质
一矿井的位置、交通、范围1 位置本采区位于鹤壁市山城区东侧1.5公里，东距京广铁路汤阴站18公里，南与八矿相毗邻，西北与五矿相连，北与三矿相连，东部（深至）二1煤层-800米底板等高线，地理位置东经114°10′38″-114°13′34″。
2 范围根据河南省国土资源厅颁布的410000012068号采矿许可证，六矿范围由56个界拐点指标确定，矿区走向长 6.5km,面积18.5535k㎡。
3交通本矿区铁路支线鹤汤铁路站与京广铁路线接轨，公路东到汤阴，南到鹤壁新区，与107国道相通，交通十分便利。
二地形与气候条件1 地形本区为丘陵地貌，地势北西高，东南底。
2气候本区属于北温带大陆性气候干旱型季风气候，年平均气温最高15.3℃（1963年），最底13.1℃（1964年），一般14.5℃。
气温计值最高42.3℃（1967年6月4日），最底-15.5℃（1961年1月15日。
据鹤壁市气象局1988年到1999年气象资料，年降水量371.88-825.71㎜，平均635.26㎜，年蒸发量1637.4-2016.6㎜，平均1811.25㎜，年平均相对湿度为60.43﹪。
据历年统计资料，8月至来年2月多为北风，最大风速23m/s,三月到七月多为南风，最大风速14 m/s。
三媒质牌号及用途其媒质具有低灰，低硫，高发热量等优点，主要为贫煤，褐煤，主要用于冶金，发电等行业。
四井田边界，尺寸及开采面积本矿区井田范围是：南以F15断层，北以F14断层为边界，浅部到二1煤层露头，深部到二1煤层地板等分线标高-280米，走向6.1公里，倾斜长101公里，面积.7平方公里。
五煤田生成期，井田主要含煤地层情况本矿区煤田生成于石炭二叠纪，井田主要含煤地层为盒子组和上统上盒子组，其中山西组和太原组——煤组为本区主要含煤地层，含煤地层总厚805.29米，含煤22层——总厚10.71米含煤系数1.33﹪，可采煤层8.13米，可采含煤系数1.1﹪可采煤层：本区可采煤层主要为山西组二1煤层，其次为太原组一1煤层，其特征见表：二1煤层：二1煤层位于二叠纪下统山西组的下部，层位稳定，其地板为黑色泥岩或砂制泥岩，老顶为灰色细中粒砂岩，为本区良好的标志层，煤层地板为泥岩或砂岩，老底为灰色细中粒长石石英砂岩。
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矿井北四采区 2814 工作面分别于 2002 年 2 月 19 日和 2002年 12月 15 日发生了 2 次突出, 突出煤量 分别为 170 , 140 , t 突出瓦斯量分别为 2 52 万, 0 16 万 m 。为此, 在 2814 工作面的回风巷、 运输巷及中 切眼对掘进巷道构造软煤厚度进行了跟踪观测, 共 观测巷道长度 1 020 m, 观测点数 150 个 , 获得观测 数据 150组 , 共 450 个。根据每个观测点的断面素
2 煤与瓦斯突出点的地质规律
( 1)突出点分布与向斜轴有关。 33 次突出, 12 次发生在向斜轴部附近, 其分布方向几乎和向斜轴 的方向一致。 ( 2)突出点分布与断层位置有关。 33 次突出有 20 次发生在断层附近 , 突出点距断层距离一般不超 过 30 m。 ( 3)突出点分布与煤层倾角有关。 10 次突出发 生在煤层倾角剧烈变化的区域。 ( 4)突出点分布与煤岩体应力有关。突出点附 近有明显的应力集中现象, 围岩活动强烈, 在突出发 生前具有强烈的突出征兆, 如工作面压力大、 煤体变 酥变软、 煤壁掉渣和频繁的煤炮声等。
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图 2 相对瓦斯涌出量与煤层埋 深关系
由回归方程式可知 , 煤层埋藏深度是影响矿井 瓦斯含量的主控因素。 4 4 煤层围岩的岩性对瓦斯赋存的影响 煤层围岩的隔气和透气性直接影响到瓦斯的保 存条件。围岩完整致密 , 则不易透气, 易于瓦斯的保 存; 反之, 则易于瓦斯的逸散。为分析六矿二 1 煤层 围岩对瓦斯赋存的影响程度, 统计了二 1 煤顶板 15 m 内的泥岩厚度 , 并在此基础上分析了二 1 煤层顶 板 15 m 内泥岩厚度与瓦斯涌出量的相应关系。根 据多 年统计数据, 对二 1 煤绝对瓦斯 涌出量 ( Y ) 与 二 1 煤顶板泥岩厚度 (X )的对应数据进行线性回归, 得到回归方程: Y = 0 4125 X + 0 7856 , 进而 表明煤 层绝对瓦斯涌出量与煤层顶板泥岩厚度线性正相关 ( 图 3)。
表 1 断层发育情况
方向 NNE22 5 NE 22 5 ~ 67 5 NEE 67 5 ~ 90 0 NWW 90 0 ~ 112 5 合计 3 不同落差断层数 /条 > 100 m 100~ 50 m 3 1 3 50~ 30 m 5 12 3 20 30~ 10 m 2 14 3 2 21 10~ 5 m 1 7 3 11
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4 矿井瓦斯含量地质影响因素及规律
4 1 断裂、 褶皱构造对瓦斯赋存的影响 断裂构造对煤层瓦斯含量有较大的影响 , 开放 性断层易于释放瓦斯, 引起断层附近煤层瓦斯含量 降低, 如 六矿北四采区 南部单元位于 75 -7 向斜和 75-32 向斜交会形成的盆 地构造处, 本应是有利于 瓦斯积聚的地质条件, 但由于该区域张扭性的大中 型断层较发育 , 10 m 以上的断层有 7 条 , 特别是盆 地构造底部发育有落差 200 多 m 的 F46断层组, 该 断层组由走向斜交的张性正断层组成, 使该地区形 成较好的瓦斯排放条件, 区内瓦斯含量低 , 最大不超 过 12 m / , t 一般在 11 m / t以下。然而在小断层周 围或大断层的尖灭端等往往形成瓦斯积聚现象。这 是由于小断层造成附近煤体严重破坏, 煤层透气性 大大降低, 同时由于断距小, 延伸短, 不易与地表连 84
1 矿井概况
鹤壁六矿位于鹤 壁煤田东部 , 南起张 庄向斜 , 北、 西至 F40正断层及二 1 煤露头 , 东至煤层 - 800 m 底板等 高线, 南北走向长 9 5 km, 东西倾向宽 2 5 k m, 井田面积约 18 km 。主采煤层为二叠系山西组 二 1 煤层, 平均煤厚 7 8 m。六矿 1964年投产开采 , 自从 1970 年 8 月 25 日六矿发生首次煤与瓦斯突出 以来, 煤与瓦斯突出现象频繁, 已达 33 次。 2008 年 8 月 , 进行了矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量的鉴 定 , 其鉴定结果 : 相对瓦斯涌出量为 29 80 m / , t绝 对瓦斯涌出量为 72 10 m /m in , 瓦斯等级为煤与瓦
通, 形成良好的瓦斯储存环境。如 2008 年 10 月 13 日矿井东翼 21431 工作面发生煤与瓦斯突出事故, 突出煤量 400 , t 突出点位置下距 1条落差 4 m 的断 层 20 m。 褶皱构造对瓦斯分布也有较大影响 , 六矿矿井 内背斜往往被断层破坏, 造成煤层顶部产生张性裂 隙, 瓦斯容易逸散, 致使煤层瓦斯含量一般较低, 而 矿井向斜轴部则因应力集中、 煤层围岩张性裂隙不 发育 , 煤层中瓦斯 不易释散 , 致使煤层瓦斯 含量较 高, 煤层开采时瓦斯涌出量较高。该矿发生煤与瓦 斯突出、 喷孔等瓦斯动力现象的地点主要分布在向 斜轴部附近, 这与这些地带煤层瓦斯含量高、 瓦斯压 力大关系甚密。如 1977 年 5 月 12 日 和 1977 年 6 月 22 日发生的 2 次突出, 突出煤量分别为 20, 30 , t 突出点皆位于北翼 2202 联络巷 顶板煤巷, 距 75 -7 向斜轴部分别为 30 , 40 m。故在向斜轴部及煤层产 状急剧变化地带采掘过程中, 应做好瓦斯监测监控 工作 , 并采取相应的防范措施。 4 2 构造煤对瓦斯赋存的影响 构造煤是指煤层中分布的软弱分层 , 是煤层在 构造应力作用下发生破碎或强烈的韧塑性变形及流 变迁移的产物。构造煤在区域变质的基础上又叠加 [ 2] 了动力变质作用 , 煤厚变化大 , 长期受挤压、 剪切 和揉搓应力的作用 , 呈现塑性变形特征, 滑面、 摩擦 镜面及擦痕十分发育, 且往往呈交错状 , 煤质松软易 碎, 呈粉末状或鳞片状。鹤煤六矿构造煤成层发育, 构造煤具有低硬度、 低透气性、 高吸附性和高解吸等 特性 , 在原始应力状态下, 因其渗透率很低, 有利于 瓦斯保存 , 容易形成高瓦斯压力梯度, 而一旦采掘活 动打破周围平衡地应力 , 煤体很容易粉碎, 瓦斯放散 速度急剧加快 , 构造煤的这种特点使得软煤发育区 成为瓦斯异 常带或突 出危险带。 2000 年 10 月 16 日, 在 21101 回风巷中段发生了煤与瓦斯突出 , 在事 故发生区段进行煤体坚固性系数测试 , 结果显示突 出点附近煤的坚固性系数 f 为 0 15~ 0 35 , 属于 类构造煤, 而在煤层正常区段坚固性系数 f 、 0 6 。
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2010 年第 2期
王永法等 : 鹤煤公司六矿瓦斯地质规律分析
总第 170 期
描 , 计算出构造软煤的厚度 , 并绘出巷道构造软煤厚 度和软煤比的分布规律曲线 (图 1) 。
年统计数据, 对瓦斯相对涌出量与煤层埋深进行线 性回归 ( 图 2) , 得 到六矿瓦 斯梯 度回归 方程: Q = 0 029 H - 0 15 。其中, Q 为相对瓦 斯涌出量, m / ; t H 为埋深 , m。
收稿日期 : 2009- 12- 25 作者简介 : 王 永法 ( 1973 ), 男 , 河南 封丘人 , 工 程师 , 1998 年 毕业 于太原理工大学 , 现任鹤煤公司六矿副总工程师。
3 3 2
3 矿区区域构造特征及井田内构造分布
目前煤层瓦斯赋存状态和影响煤与瓦斯突出及 瓦斯涌出量大小的地质因素是含煤地层经历多次构 造演化的结果 , 因此要想研究瓦斯地质规律 , 首先就 要了解矿井区域及井田内地质构造特征。 3 1 矿区区域构造特征 六矿位于华北古板块南缘, 太行山断隆带东缘, 华北平原与太行山隆起过渡地带 , 属新华夏系构造 体系。其区域地质构造演化经历了基地确立、 盖层 形成、 断块发展 3 个阶段。与含煤地层相关的构造 演化始于加里东运动。该期华北板块整体抬升, 区 域内中奥陶峰峰组长期遭受侵蚀 , 缺失志留系、 泥盆 系和下石炭系 , 形成了自北而 南渐低的古风化 壳。 83
2010 年第 2期
中州煤炭
总第 170期
鹤煤公司六矿瓦斯地质规律分析
王永法 , 唐振伟
( 河南煤业化工集团 鹤煤公司 六矿 , 河南 鹤壁 458000) 摘要 : 以瓦斯地质理论为基础 , 从煤田区域构造 、 矿井地质构造 、 构造煤 、 煤层埋深 、 围岩特征等地质角度 分析 研究鹤煤六矿煤层瓦斯赋存 、 涌出及煤与瓦斯突出的自然规 律 , 通过 掌握这一 规律 , 为 瓦斯预测 预报及 瓦斯 灾害技术防范提供依据 , 为 煤矿的安全生产及管理决策提供服务 。 关键词 : 瓦斯地质 ; 地质构造 ; 构造煤 ; 煤与瓦斯突出 中图分类号 : TD 712 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1003- 0506( 2010) 02- 0083- 03
图 1 构造软煤厚度及软煤比
从图 1 可知 , 2814 工作面软煤普遍发育, 厚度 及软煤比均较高。结合六矿以往突出情况调查 , 得 出以下结论 , 即在单层构造煤厚度大于 1 2 m, 构造 软煤比大于 0 3 的区域, 已基本上具备发生突出的 构造软煤条件。从六矿的历次突出可知, 所有突出 点均位于构造煤发育区 , 一定厚度的构造煤的存在 是发生突出的必要条件。地质构造通过控制构造煤 及瓦斯分布 , 进而控制着瓦斯灾害的发生和瓦斯治 理技术的选择。 4 3 埋藏深度对瓦斯含量的影响 六矿发生煤与瓦斯突出的始突标高为 - 190 m, 随着开采深度的增加 , 突出事故频繁发生。在一定 深度内瓦斯含量是随深度增加而增加的, 煤层埋藏 深度控制着煤层瓦斯的区域性分布, 埋深越大 , 煤体 受到的地应力和储存在煤岩层中的瓦斯压力越高 , 煤体中积蓄的弹性潜能和瓦斯内能越大, 且使瓦斯 向地表运移的距离也增大。瓦斯含量变化总体规律 是随煤层深度的加大而有规律地增加。根据六矿历
2010 年第 2期
中州煤炭
总第 170期
海西期地壳缓慢下沉 , 普遍沉积形成了石炭 二叠 含煤地层。燕山早期华北板块向南仰冲, 形成板内 陆壳强烈压缩, 此 时该区区 域应力 场为 NEE 向挤 压 , 在次应力作用下, 形成区内 NE 及 NNE 向 2 组 断裂, 如青羊口断层、 青梅山 道子岭断层、 F40断层 等。喜山期因太平洋板块的俯冲作用, 东西挤压应 力使断层倾斜, 使得后期断层呈压扭性。 3 2 矿井构造 矿井总体构造形态呈单斜 , 北北东向展布 , 地层 走向近 SN, 倾向 E, 倾角 0 ~ 38 , 主要构造形迹为 轴向近 EW、 向 E 倾伏的一系列宽缓背、 向斜与煤矿 中部近 SN、 NE 向的小型背、 向斜相复合的 NE、 NNE 向正断层。主要褶皱有 10 条, 背、 向斜各 5 条。矿 区内断裂较发育 , 共查明断层 59 条, 其中落差大于 100 m 的断层 3条 , 50~ 100 m 的 4 条, 30~ 50 m 的 20 条 , 10~ 30 m 的 21 条, 5~ 10 m 的 11 条。另外 , 尚有落差小于 5 m 的断层 30 余条。按其延伸方向 可分为 NNE、 NE、 NEE、 NWW 向 4 组, 斯是地质作用的产物 , 其生产、 运移、 赋 存和富集与地质条件 密切相关