庞庄矿井瓦斯地质规律 论文
探索瓦斯地质规律 促进矿井安全生产(通用版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention.(安全管理)单位:___________________姓名:___________________日期:___________________探索瓦斯地质规律促进矿井安全生产(通用版)探索瓦斯地质规律促进矿井安全生产(通用版)导语:做好准备和保护,以应付攻击或者避免受害,从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。
显而易见,安全是目的,防范是手段,通过防范的手段达到或实现安全的目的,就是安全防范的基本内涵。
瓦斯地质规律包括瓦斯生成的地质条件,瓦斯保存的地质条件,瓦斯赋存特征,矿区、井田构造变形特征及复杂程度,不同方向的断裂、褶皱类型及发育特征,构造挤压、张拉、剪切应力场的演化历史,煤层结构破坏及构造煤的发育程度等,这些都是影响煤层瓦斯含量、矿井瓦斯涌出量、煤与瓦斯突出危险性、煤与瓦斯突出强度和瓦斯抽放利用条件的主要地质因素。
云贵高原系由云南高原和贵州高原组合而成,包括哀牢山以东的云南东部、贵州全部和广西、四川、湖南、湖北等部分边缘地区。
华南地区在构造上属华南板块,北面受塔里木--华北板块的挤压,西面受特提斯构造侧挤,南面受印支板块的推挤,东面受太平洋菲律宾板块的多次俯冲作用,从印支期经燕山期至喜马拉雅期,连续的挤压变形,多次造山,多期岩浆活动,使得华南地区成为我国煤与瓦斯突出最为严重的地区。
瓦斯是地质作用的产物,无论是煤层瓦斯的赋存、分布的地质原因和规律,还是瓦斯涌出、瓦斯突出的原因和规律,都涉及到极其复杂的地质条件,只有清楚矿区、矿井地质构造及其构造应力场在历次构造运动中经受挤压、拉张、剪切作用的演化历史,才能弄清楚矿井、采区、采面煤层瓦斯的保存和赋存特征,也只有如此,才能清楚矿区、井田的构造挤压、剪切带的分布和构造煤的发育特征,在此基础上,进一步分清煤与瓦斯突出危险性的分区、分带特征,煤层瓦斯抽放的难易程度和应采取的对策和技术。
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。
瓦斯地质论文
瓦斯地质分析1.矿井瓦斯的性质及用途一、矿井瓦斯的性质从广义上讲,矿井瓦斯是井下有害气体(包括CH4、重烃(CnH m)、H2、CO2、CO、NO2、SO2、H2S、Rn等)的总称。
一般它包含4类来源,第一来源是在煤层与围岩内赋存并能涌入到矿井的气体;第二来源是矿井生产过程中生成的气体;第三来源是井下空气与煤(岩)、矿物、支架和其他材料之间的化学或生物化学反应生成的气体等;第四来源是放射性物质蜕变过程生成的或地下水放出的放射性惰性气体氡(Rn)及惰性气体氦(He)。
矿井瓦斯的组成成分及其比例关系因其成因不同而有差别。
煤矿大部分瓦斯来自于煤层,而煤层中的瓦斯一般以甲烷为主(可达80%~ 90%),它是威胁矿井安全的主要危险源,所以在煤矿狭义的矿井瓦斯专指CH4。
二、用途1瓦斯利用2瓦斯的提纯及存储技术3利用瓦斯发电4瓦斯发电概况5生产化工产品6瓦斯气民用及用做汽车燃料2.瓦斯基本参数测定一、瓦斯基本参数测定的内容及原则1.煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量是指在矿井大气条件下(环境温度为20℃.环境大气压力为0.1MPa)单位质量煤体中所含有的瓦斯气体(通常指甲烷)体积量.一般用m3/t表示其大小、即1t煤中所含瓦斯的立方米数。
2.煤层瓦斯压力煤层瓦斯压力是指瓦斯赋存于煤层中所呈现的气体压力,即气体作用于孔隙壁的压力。
煤层瓦斯压力的单位一般用MPa表示。
3.煤层透气性煤层透气性表征煤层对于瓦斯流动的阻力,通常用透气性系数表示。
透气性系数越大,瓦斯在煤层中流动越容易。
煤层透气性系数在我国普遍使用的单位是m2/(MPa2.d),其物理意义是在1m长煤体上.当压力平方差为1MPa2时,通过1m2煤层断面.每日流过的瓦斯立方米数。
二、瓦斯压力的测定通过钻孔揭露煤层、密封钻孔并安设测定装置及仪表.利用煤层瓦斯的自然渗透作用使钻孔揭露煤层处或测压气室的瓦斯压力与未受钻孔扰动煤层的瓦斯压力达到相对平衡,通过测定钻孔揭露煤层处或测压气室的瓦斯压力来表征被测煤层的瓦斯压力。
矿井瓦斯地质规律研究
采煤层 ; 石盒 子组 含 煤 1 下 5层 , 极不 稳 定 , 不 可 多 且 采 。本井 田主要可采 煤层 一。二 、 煤层 的成 因均属 腐 植 煤类型 , 煤质稳定 。
1 矿 井 地 质 概 况
1 1 地 层 .
该煤矿井 田位 于荥 阳背斜南翼 , 总体 为向南倾斜 单斜构造 。地层产状近东西 , 向南 , 倾 倾角 1 2 。 一 0— 0 , 般 1。 5 左右。 以近东西 向高角 度南 升北 降正断层 为特 征。断层倾 向北 , 倾角 5 7 。 破坏 了煤 层的连续 性 O~ 0 , 和完整性 , 时也相 应 扩 大 了煤 系 地层 的 出露 面积 。 同 根据该煤矿深部 区资料 , 西南部有郭 岗滑动构造通过 , 使二, 煤层遭受尖 灭 , 浅部 区仅在 1 4~l 6勘探线南 端 通过 , 煤层没有受到影响 。 二.
大面积可采 ; 二叠 系山西 组含煤 2层 , , 二 煤为 主要 开
多呈北 东和北西向排 列。波状起伏 的宽缓 小褶 曲也 比 较发育。由于二 层厚度 大 , 煤 顶底 板岩 性差异 , 小断
层往往具有底 断顶不 断的特征 , 落差一般 是 中间大 , 向
两端尖灭 。 从 勘探 和矿井 开采揭 露 的构 造特 征来 看 , 区域 受 构造应力场 的影响 , 区 以受 南北 向挤 压力 构成 的纵 本 向压扭 断裂 为主 , 而相 应显现 的北东 和北 西 向两 组断 裂则属 压扭性 , 居次要地位 。F 2断层 、4 2 F 8断层 , 油房 沟断层 和浮山寨正 断层为早期 形成 的大 中型断 层 , 李 家寨 断层 、 树亭断层 等断裂 构造及 小型 曲构造 为 次 桧 级构造 。大 中型断层 附近的羽毛状断层和采 区落差小 于 1m 的正 断层为派生构造。 0 构 造发 育情 况 是矿 井 瓦 斯 涌 出量 的控 制 因素 。 F8断层 、2 4 F 2断层 、 油房沟断层均 为半透气 性断层 , 两 侧次级 羽毛状 断层 , 必然释放一部分瓦斯 , 且长期 出 而 水的巷 道和淋 水的工作面 中也释放部分 瓦斯 。井 田内 发育 的小 型褶 曲中因背斜轴部 纵 张裂 隙发育 , 瓦斯 涌 出量小 , 相反 向斜轴部压应力作用导致裂 隙不发育 , 瓦 斯不易逸 散 , 瓦斯涌 出量大 。 22 顶 、 . 底板 岩性 对瓦斯 赋存 的影 响 二 煤层直接顶 为泥岩 , 0 8~ 7 5 m, 厚 . 1 .0 一般 6—
矿井瓦斯地质规律研究与分析
矿井瓦斯地质规律研究与分析于之江 姬战锁(开滦钱家营矿业分公司河北唐山063301)摘要:通过对矿井地质条件变化的分析,以瓦斯地质理论为指导,以煤层瓦斯赋存规律为基础,结合钱家营矿业分公司现场瓦斯参数测试及瓦斯规律分析,确定瓦斯与地质条件之间的变化规律。
关键词:瓦斯 地质 规律中图分类号:T D712+.2 文献标识码:A 文章编号:1006-0898(2010)04-0029-031 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响1.1 褶皱构造钱家营井田构造以褶曲为主,东部为毕各庄向斜西翼和小张各庄向斜西翼,向西依次为南阳庄背斜、高各庄向斜,再向西逐渐过渡到井田中部的单斜区,此单斜构造向西南延展约12km,又开始出现褶曲,自东向西依次为李辛庄向斜、刘唐保背斜。
西部为深港向斜东翼。
褶曲多呈不对称状,背斜东南翼倾角较大,一般20°左右,西北翼倾角平缓,一般10°左右。
向斜则相反,东南翼倾角缓,西北翼倾角大。
矿井瓦斯受井田东北部褶皱构造影响较大,以高各庄向斜与南阳庄背斜轴部交汇部位,表现得尤为突出,如图1所示,瓦斯涌出量存在高值区。
由于矿井主要受伸展构造作用,煤层顶、底板裂隙发育,瓦斯逸散较容易,煤层瓦斯含量较低,其他部位受褶皱控制的瓦斯分布特征不是特别明显,但仍具有向斜相对偏高,背斜相对较低的特征。
1.2 断层构造断层的类型和小断层的发育程度对瓦斯涌出有一定的影响,一般而言,张性断层有利于瓦斯的排放,而压性断层对瓦斯的排放起着阻碍的作用。
钱家营矿区内主要以正断层发育为主,逆断综上所述,方案一是较为合适的布置形式。
7 效益分析7.1 经济效益经过认真调研,认为动筛跳汰井下洗选系统是可行的。
利用动筛在井下排矸,分选效率可以达到90%,按年入选82万t计算,则可回收有用资源28.38万t,弃除53.62万t矸石,按166元/ t计算,在运输提升能力一定的情况下,增加产量53.62万t,可增收8900.92万元。
浅谈地质环境对煤矿安全生产的影响
回采 工作 面 ,由于 陷 落柱 导水 ,造 成 特 大 灾 害 ,涌 水 量 达 根本原 因是物的不安全状态和人的 2 煤矿 安全 生 产 与 瓦 斯 地 质 不安全 行为 , 矿安全事故 主要发生在顶 板、 斯、 尘、 、 、 煤 瓦 煤 水 火 放 21 矿 井 瓦 斯是 指 煤 矿 生 产 过 程 中 , 以从 煤 岩 层 内涌 出的 甲 烷 . 炮 、 升 、 输 等 范 围 , 生 事 故 的 原 因不 外 乎 是 人 为 因 素 和环 境 因 提 运 发 为主的各种有害气体。 瓦斯窒息事故经常发生在褶 曲轴部( 复式 向斜 素( 即地 质 因素 )我们 只 要 根 据 这 两 种环 境 来 认 识 矿 井 安 全 问题 , 。 消 或背斜轴部转折端 ) 和压性断层 , 火成岩侵入体附近的工作面和采空 除这两种因素的影 响, 才能实现本质化安全, 才是矿 井事故预防的重 区 , 岩 透气 性差 的盲 巷 , 围 深部 开 采 的下 山等 。 点所在。 22 近 年 来 由于 全 国煤 矿 开 采 深 度 的增 加 ,瓦 斯 含 量 业 随 之 增 _ 本 文 主 要通 过 分 析 环 境 因 素 ( 地质 因素 ) 矿 安 全 之 间 的 关 即 与煤 加, 这样就增 大了通风管理 的难度 , 增大 了瓦斯事故 的几率。 系 , 在 找 出其 中 的规 律 , 定 有 效 的 防治 措 施 , 而 科 学 的指 导 煤 意 制 从 23 加 强 瓦 斯 事故 的预 防 , . 防治 重 大事 故 发 生 , 是 要 正 确 认 识 一 矿 的安 全 生产 , 高煤 矿 的经 济 效 益 。 提 瓦 斯 的含 义 和 危 害 性 , 职 工 中 普 及 瓦 斯地 质 知 识 ; 是 要 加 强 瓦 斯 在 二 影 响 煤矿 安全 的地 质 因 素主 要 有 : 质 构 造 、 文地 质 和 瓦 斯地 地 水 地质研 究, 对影响矿井 瓦斯聚集的因素进行综合 分析 , 出瓦斯聚集 找 质。 的规律 , 编制瓦斯地质 图, 指导通风 : 同时加强瓦斯 浓度检 测和通风 1 地 质构 造 与煤 矿 安 全 生 产 之 间 的关 系 管理 , 进 安 全生 产 。 促 地质构 造是 影响煤 矿安全 生产 的各 种 因素 中最 重 要的一 个。 3 煤矿 安全 生产 与 水 文 地 质 地质构造包括褶皱 、 节理和 断层。其 中断层 由于破坏 了煤 层的延续 矿 井在开拓 、 掘进 、 回采过程 中 , 不断破坏原始水文地质条件, 从 性和完 整性 , 在井巷 中难 以查明和控 制。工作面遇 到褶皱 、 节理 和 而导致水害发生。危及安全生产 的水害有 : 断层 造成层 位错 动挤压 , 岩石 变得 破碎 , 同时伴 随地 下渗水 , 煤层 31 老 窑 老 空 水 . 松 动 后 容 易 脱 落 。 因 此 , 质 构 造 带 往 往 是 发 生 项 板 、 水 和 瓦 斯 地 透 在 有些矿区的煤 层露头地带 分布着 不同年代废弃 的小煤窑 , 称 事 故 的地 段 。 为 老 窑 。 窑 的集 水 区通 常 是 煤 矿 下 部 开采 的重 要 充 水 水 源 。 窑 水 老 老 11 断层 在 矿 井 生产 中 , 常会 碰 到 各种 不 同性 质 的断 层 , 于 . 经 由 瞬时涌水量很大 , 来势 凶猛 , 有很 大的破坏性。 具 老窑水若与 断层破坏 了煤层的连续性和完整性 , 断层 两盘产生的牵 引、 揉皱 、 挤 突水时 , 其他水 源无联 系, 则易于疏干 ; 若与地表水 有水 力联 系 , 则会 造成 矿 压等作用, 造成 断层 带岩石破碎、 岩石强度降低 , 容易聚集瓦斯 , 导通 危害较大。 地下水 , 引发矿 井突水 、 瓦斯突 出和坍塌 冒顶 事故 , 断层 带容 易导致 井的稳定 的充水水源 , 32 断 层 水 . 煤 厚 突增 或突 减 , 层 突 增 处 易 产 生 冒顶 跨煤 堵 人 事 故 。 有 一 些 顶 煤 还 断层 水 的 存 在 是矿 井 突 水 的 重 要 因 素 , 国 内外 煤 矿 的 突 水 有 断 底 不 断 、底 断顶 不 断 的 小 断层 及 小 型 层 问 滑 动 的地 质 构 造 部 位 也 9 % 以上 都 是 断 层水 和 裂 隙水 害 。断 层 水 根 据 断 裂构 造 的规 模 和 大 0 是 岩 块 易脱 落部 分 , 易发 生 顶 板 事 故 。 小 以及 水 文 地 质 性质 的 不 同 , 对煤 矿 的 充水 影 响 各 有 差 异 。 12 褶 皱 . 321 断 层 的错 动 , 开 采 煤 层 与 含 水 层 接 近 或 者 直 接 接 触 , .. 使 特 褶皱 影响煤岩 的产状和 形态 , 但没有破坏岩层和煤层的延续性 , 别是将含水层抬起 , 会成为矿井最易突水 的危 险地段。 在井巷中比较容易追索和控 制。褶皱在生产中主要影响煤层平巷的 322断裂构造破坏 了地层 的完整性 , _. 降低 了其力学强度 , 通常 掘 进 方 向 , 而 影 响工 作 面 长 度 , 机 械 化 回 采 、 板 管理 带来 一 定 从 给 顶 的困难。个别褶皱特别发育时, 可能造成煤层 的不可采。
影响矿井煤层的瓦斯赋存规律分析
影响矿井煤层的瓦斯赋存规律分析[摘要]煤层是自生自储的天然气,在我国陕西中西部彬长矿区,黄陇侏罗系延安组是主要的含煤地层。
为了获得有效的天然气,在钻井试采时,必须要考虑本地区矿井煤层的瓦斯赋存规律。
当矿井煤层的瓦斯属于高瓦斯,随着矿井煤层的开采深度越来越大时,就会涌出越来越多的瓦斯,而煤层内部赋存的瓦斯也会越来越多。
当赋存的瓦斯越来越多时,就会对通防工作带来一定的困难,从而影响煤炭资源回收。
因此全文主要分析影响矿井煤层瓦斯的赋存规律,采取有效的治理方法,确保矿井生产工作时的安全性。
[关键词]矿井煤层瓦斯赋存规律治理方法目前在我国高瓦斯矿井生产工作中,与低瓦斯矿井生产相比,出现爆炸事故的机率明显高于低瓦斯矿井,会出现伤害事故。
位于我国陕西中西部地区彬长矿区的矿井煤层属于高瓦斯,为了保证矿井安全稳定生产,必须要全面分析影响矿井煤层的瓦斯赋存规律,采取有效的综合治理方法,对瓦斯进行有效处理,确保矿井安全生产。
1影响矿井煤层的瓦斯赋存规律1.1当煤层厚度越来越大时,赋存的瓦斯也越来越多。
在处于瓦斯地质时,在薄煤层向厚煤层逐渐挖掘中,工作面的瓦斯浓度在越厚煤层就会出现明显的增加现象。
厚煤层周围通常是会受到构造压应力,当煤层越来越薄时,厚煤层周围就会出现封闭现象,提高了煤层的赋存性。
1.2煤层埋深越来越深时,所赋存的瓦斯就会越多。
在控制瓦斯地质煤层气含量时,煤层的埋深是其控制的重要因素。
煤层和顶底板岩层在受到静压力的影响,同时瓦斯向地表游离的速度也越来越快,距离越来越远,从而导致在高压封闭的状态下有着大量的瓦斯涌出。
高压封闭地区孔隙度会越来越小,没有较高的透气性,使瓦斯不会向外扩散,而煤层中就会赋存有大量的瓦斯,并且煤层的埋深越来越大时,就会赋存大量的瓦斯,而且涌出大量的瓦斯,反之,则相反。
1.3当煤层倾角发生变化时,赋存的瓦斯也会发生改变。
当瓦斯地质煤层的埋藏深度相同,煤层有着较为稳定的产状时,煤层倾角越来越大时,煤层气就会向浅部运移。
综采工作面高位瓦斯长孔抽采钻场钻孔参数研究
1 0条 ,每 立 方 千 米 和 断 层 条 数 和 长 度 分 别 为 08条 和 相邻钻场的距离等。①钻场内孔数。试验说明增加孔数可 . 1 4 m/m 这些 断层 对煤 层 的连 续 性破 坏较 大 , 1压 性 以增 加抽 放量 和抽放 影 响范 围 , 1 0~1 0 长 的钻 孔 , 33 k , F 对 0 5m 断 层 具有 的封 闭性 特 点 , 致使 该 井 田 瓦斯含 量 较 高 , 是 般可 采用 6—8个 孔 , 扇形布 置。 同一钻 场 内钻 孔 间 也 呈 (
定参考价值。
33 钻 场布 置参 数 . 钻 场 分布 情 况 : 5 1 7 2 作 面 材 料 道 走 向 长 度 6 0 3工 8 米, 4号钻 场 位 置在 止采线 向外 1 m 处( 9 8点后 3 .m , , 57 )
3 m( 22 处 其 高 瓦斯 抽 采 率 , 对今 后 防 治 综采 工 作 面 上 隅 角 瓦斯 积 聚 超 限 工 作 有 3号 钻 场位 置 距 离 4号 钻 场 1 5 9点 后 1 .m ) ,
件复 杂 、 局部 瓦斯偏 高 , 一直 按 照高 瓦斯矿 井进 行管 理 , 孔的钻场。 5 1 特 @7 2 3综采工作面钻场内向采空区方向施工
别是 回风 隅角 瓦斯治理 是重 点。
两排 共 8个 高位 抽 放钻 孔 ,上排 孔 开 口位 置距钻 场 顶 板 2 7 2 采工 作面地 质状 况 5 1 3综 O4 , _m 下排 孔开 口位 置距钻场 顶板 O8 , 孔 间距 O7 , .m 钻 .m 7 2 3工作面位于西一下山采区, 51 工作面标高 : 1 0 . 钻 孔直径 8 mm, 深 1 8 封 孔长度 大于 8 以上。⑤ 一 0 1 0 9 孔 4 m, m 米 —一 1 53米 , 14 . 煤层 平均厚 度 25米 , 顶板 以深 灰 色 钻 孔 末端距 煤层 顶板 控制 在 9 27 m 范 围内 , . 7煤 —1 .5 ( 场 间 钻 砂 页岩 、 深灰 色粗粒砂 岩 为主 , 工作 面倾 角 8度 。 5 1 7 2 3工 距 的确 定。合理 的钻 场间距 应 当是相邻 两钻场 的钻 孔在 空 作 面地 质构 造较 为复杂 , 面走 向长 是指 外面预 计 止采 线到 间上 能重 叠 , 且前 钻场 的 高浓度 终点 恰好 接续 本钻 场 高 并 跳 面切 眼和 里 面预计 止 采线 到里面 切 眼的距 离 总和 , 里面 浓度 的起 点 , 即钻 孔空 间重 叠和 抽放 接续 。 验结 果表 明 , 试 走 向长 1 7 面 长 1 25 ,外 面 l 向长 2 45 面 长 若按 钻 孔深 度 为 1 O~1 0 2m 8 .m 走 3 .m 3 6 m,钻场 间距 采 用 1 O 左 右 m 1 1 25 , 8 .m 外面 I走 向长 1 25 , 长 1 25 l 5 .m 面 9 .m。 较为合适。孔深增加或减少应适当调整钻场间距。 高位 ⑦ 钻孔 的封 孔技术 改进。 以 7 2 3综采 工作面 为例 , 个钻 51 每 孔 终孔 施 工 完毕 后 ,采 用 聚 氨酯 封 孔 ,封 孔 长 度 1 — 5 0 1 高位 钻 孔 法距 是 指 高位 钻 孔 轴 线 的终 孔 位 置与 开 采 米 , 求整个 操作 时 间不超 过 3分钟。封 孔 后推 入孔 内适 要 煤层 顶 板 的垂 直 距离 , 采 煤工作 面 推进过 程 中 由于 上覆 当位 置 , 在 待聚 氨酯反 应 , 固定好孔 口管 路。 岩层 破 坏、 动 的形态 特征 和裂 隙发 育情 况 不 同, 移 分为 : 冒 4 实施效 果分 析
矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测的探讨
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矿井瓦斯地质规律 与瓦斯预测 的探讨
尤 纯 旺
( 西冀 中能 源金 晖 煤 焦化 工有 限公 司 万峰 煤 矿 , 西 吕梁 0 20 ) 山 山 3 3 0
摘 要: 文章通 过 对万峰 煤矿 煤层 、 瓦斯及 地质 争件 的分 析和 研 究 , 步探 讨 了影 响矿 井煤 层 瓦斯含 量 的主 要地 质 因素 、 初 煤层 瓦斯 的 赋存 特 征和 分 布规 律 , 更好 地认 识 和 掌握煤 层 瓦斯 含量 及 其 变化规 律 , 更好 的对 采掘 工作 面 的 瓦斯进 行预 测 , 对煤 矿 的安 全 生产 具 有积 极 的指 导意 义 , 控制 瓦斯 事故 、 为 确保 安 全生 产提供 了理论依 据 。 关键 词 : 瓦斯 地质 ; 瓦斯 赋存 ; 瓦斯 抽 采 中图 分类 号 : 2 2 2 U 1. 2 文献 标识 码 : A 万 峰煤 矿位 于 山西省 霍 西煤 田汾孝矿 区 东部 , 义 市 南 约 1k 处 , 田面积 1k 孝 0i n 井 6m , 生 产 规 模 1 Mt , 业 储 量 22 3 , 采 . /工 2 a 0 . Mt可 4 储量 17 Mt 井 服务 年 限 7 。采用 立 1. ,矿 2 0年 井、 两水 平 、 中运输 大巷 、 区上 、 山开拓 集 采 下 方式 。第 一水 平 标 高+ 0m, 二水 平标 高+ 20 第 10 。现 生产 一 水平 煤层 为 1 煤 层 , 号 煤 0m # 1 层 平均 厚 度 1 米 , 构 简单 , . 5 结 全井 田稳定 可 采 。 煤 方法 为走 向长 壁综 合机 械化 方式 , 采 顶 板管 理方 式 为 自然垮 落 。矿井 采 用 中央并 列 式 通 风 系 统 , 回采 T 作 面 采 用 u型 通 风 方 式 。 #煤层 瓦斯 含量 为 71 ~ 8 m / 矿井 达 l . 1. 3, 8 5 t 产时 最 大相 对 瓦斯 涌 出量 为 4 .1 3 ,最 大 49 m / t 绝对 瓦斯 涌 量 为 13 0 3 i,为高 瓦 斯 1. m/ n 4 m 矿井 。 层透 气性 系数 为 1 2 3 8n/ p2 煤 . ~ . 5fM a . 6 7 l d 钻 孔 瓦 斯 流 量 衰 减 系 数 为 0 01 , .3 ~ 0 0 49 d , 层 透 气 性 较 好 , 于 可 以 抽 采 . 9 5~ 煤 0 属 煤层 , 的 自燃倾 向性 为 Ⅱ类 自燃 , 尘具 有 煤 煤 爆炸 危险 性 。 1矿 井地 质概 况 11井 田地质 条件 . 井 田 内发育 的地 层 由下 至上 有 :奥 陶系 下统 的冶 里组 、亮 甲山组 和 中统 的下 马家 沟 组 、 马 家沟组 、 峰组 , 炭 系 中统本 溪组 、 上 峰 石 上统 太原 组 , 二叠 系下 统 山西 组 、 下石 盒子 组 和上 统上 石 盒子组 , 第 三系 上新 统 , 四系 上 第 中上 更新 统 、 全新 统 的地层 。 田 内可 采煤 层 井 五层 ,即 山西 组 1, 和 太 原组 5、 1 + l 03 9 、0 1 煤层 , 煤 层平 均厚 度 1 0 结 构简 单 , 井 1 . m, 5 全 田稳 定可 采 , 3煤层 局 部 可采 , 可采 范 围平 均 厚 度 0 0 5 煤层 局 部可采 ,可 采范 围 内平 . m, 6 均厚 度 0 2 9煤 层 厚 度平 均 1 6 . m, 7 . m,全 井 3 田可 采 ,0 1 层 平 均厚 度 6 8 全 井 田 1+ 1煤 . m, 3 可采 , 9 与 #间距 很 近 , 开采 时 采取 联合 开 采 。 目前 主 要 开 采 1煤 层 ,坚 固性 系数 f 0 为 . 2~ . , 接 顶 为 黑 色 粉 砂 岩 , 2 8 间 80 7直 4 厚 . m, 5 接顶 为砂 质 泥岩 、 泥岩 , 3 7 l上 煤顶 板 厚 . m, 0 ( 老顶 ) 中细砂 岩 , 为 岩石 硬 度 f8 1, 密 较 =~0 致 坚硬 , 均厚度 2 . 。 l 平 1 2米 距 上煤 ( 08 m) 厚 . 5 间距 2 2 9 2米 , 均 6 6 。直接 底为 黑 .—. 8 4 平 . 米 2 色砂 质 泥岩 , 6 3 厚 . m。顶底 板 砂 质 泥岩 、 0 泥 岩的 岩石硬 度 f6 =。 1 . 2井 田地 质 构造及 分 布特征 井 田位 于霍 西煤 田的北缘 ,祁 吕弧形 褶 皱 带 的东 翼 与 汾河 挽 近槽 地 的衔 接 部位 , 属 于祁 吕弧 褶皱 带东 翼 ,位 于盆 状 复向斜 北 东 部 的 大西 庄背 斜东 北翼 , 大 西庄 背斜 影 响 , 受 井 田内总体 来 看为 一单 斜 构造 ,地 层走 向近 北 西 向 , 向北 东 , 角 3一 2 ,0 4年 勘 探 倾 倾 。 1。 2 0 时发 现在 井 田东部 边界 附 近发 育一 条正 断 层 F O 走 向 NI。 倾 向 北 西 , 角 5 。落 差 I, 5E, 倾 5, 3 m,井 下 巷道 揭 露 首 采 区 内有 2 条断 层 , 5 l 其 中落 差 大 于 lm的 断层 2 , 差 大 于 5 O 条 落 m 的断 层 7 , 差 小 于 5 的断 层 3条 , 条 落 m 其余 为 O 2 的小 断 层 ,现 将井 田内揭 露 主 要 断 -m 层 列如 表 I : 表 1万峰 煤矿揭 露 主要 断层袁
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。
浅析矿山开采中矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测研究
依据。 【 关键 词】 矿 山开采
瓦 斯地 质规律
瓦斯预 测 研 究 文章编 号 :1 0 0 9 -9 1 4 X( 2 0 1 3)3 4 —0 5 6 6 —0 1 地下 水在 运移 的过程 中, 会 推动 孔隙 中的 瓦斯进 行运 移 , 也会 使溶 解在 地下水中的瓦斯共同流动。 地下水的活动可以使瓦斯发生逸散的现象, 煤体 的裂 隙 和孔 隙中有水 的吸附作 用 , 煤 对瓦 斯 的吸附有 所减 小 , 瓦 斯赋 存 的空 间有 所减 小 ,以游 离状 态存在 的 瓦斯被 排挤 出去 ,瓦斯 的含 量减 小 。因此 , 在 防治 瓦斯 的危 害时 ,可 以利 用地 下水 。 兰.瓦斯 预 潮
一
.
一
分 布不是 那 么明显 。 对 瓦斯涌 出的现象 而言 , 断 层类 型 、 小 断层 发育 情况 对它有 影 响 。 通 常
来说,如果断层处在张性状态, 对瓦斯排放 比较有利 , 如果断层处在压性状 态 ,就会 在 一定程 度 上阻碍 瓦斯 的排 放 。
2 .沉积环 境
瓦斯主要是在煤层中形成 , 煤层的赋存情况以及分布情况对聚煤期有一 定的影响。 沉积环境在一定程度上限制了煤层的分布情况, 煤层的厚度和变 化情况受到沉积环境的影响。 对于煤层的岩性 , 主要有三个方面的影响因素, 第一是在聚煤之前,沉积的环境;第二 ,在聚煤之后,沉积的环境 ;第三, 沉积环境的演变过程 。综合以上因素考虑,沉积环境对瓦斯的影响体现在: ( 1 )瓦斯的分布情况 ;( 2) 瓦斯的保存情况 ;( 3 )瓦斯的逸散情况。以笔 者所在的矿山为例 ,它呈现出向斜构造的状态。地层倾角在 6  ̄ C 一 2 3  ̄ C 之间, 矿山整体上能够采用的煤层为 n 层 , 主要的可采煤层是 3 、 5 、 5 ~ 、 6 一 、8 、 9 、1 4 、1 6 、2 0 、 3 2 、3 2煤层 , 5 ~ 、9 、1 4 、1 6 煤是局部可以开采的煤层。 它所在的区域是海湾和沼泽性质的区域 , 它属于冲积平原的环境, 这对瓦斯 的聚积是 非 常不利 的 。 沉 积环 境 的演化会 造成 粗碎 屑 的盖层 , 演化后 期会 形 成冲刷的现象,这两个方面都对瓦斯的逸散有利 ,瓦斯的含量一般不高。 3 .岩浆侵 入 如果岩浆侵入到含煤的岩系或者煤层 , 煤层或者岩层很容易出现胀烈或 者 压缩 的现 象 。岩浆 侵入 时 ,温度 比较 高 ,会增 加煤 层的 变质程 度 。岩浆 的 岩体也会产生一系列的现象, 覆盖煤层的局部,由于岩脉的因素造成裂隙的 增加,风化的作用更加明显,进而产生裂隙通道。 在部分情况下 , 岩浆侵入煤层会对瓦斯生成量的提高 、 瓦斯的保存有一 定的影响。但是,在一些条件下 ,它也有可能使瓦斯造成逸散。岩浆岩对瓦 斯产生何种影响,需要根据地质背景,进行一定的分析。 4 .煤层 以 及围岩 透气 性 分析煤层的瓦斯含量的影响因素, 我们会发现煤层的岩性以及透气性是 影响因素之一。如果煤层以及围岩的透气性比较好 ,瓦斯比较容易逸散,瓦 斯的含量就会 比较小; 如果煤层以及围岩的透气性较差 , 瓦斯比较容易保存, 瓦 斯的含 量 比较大 。 5 .地 下水 活动 在 含煤 的岩 系 、围岩 中 , 地 下水 和瓦斯 一起 存在 。地 下水 与瓦斯 的共 同 特点是它们都是流体, 煤层以及岩层中的孔隙等会对它们的运移以及赋存产
实例探讨如何发现煤矿瓦斯地质规律
实例探讨如何发现煤矿瓦斯地质规律目前,煤炭是我国的主要能源,在丰富的煤炭资源中蕴藏有大量的瓦斯。
瓦斯是煤矿安全生产的主要灾害和威胁。
近几年来的国内有些矿井因瓦斯突出与爆炸事故给国家和矿工造成重大损失和伤害。
因此,研究矿井瓦斯地质特征,对于煤矿安全生产管理具有实际意义。
岱庄煤矿位于济宁煤田的北部。
瓦斯分布总的趋势是:CH4、CO2随深度增加而增加,N2含量则逐渐减少,属低瓦斯矿井,但是,随着采掘工程的进行,煤层中呈吸附状态的瓦斯不断解吸而涌入采掘空间内发生聚集。
如果没有科学的瓦斯监测与安全管理,有可能发生安全事故。
鉴于此,本文在前人研究成果的基础上,分析瓦斯地质特征。
这对于矿井的安全生产具有重要的现实意义。
1 矿井瓦斯概括勘探阶段测定的本矿区各煤层瓦斯成分、含量见表1。
全井田甲烷含量最高为0.63ml/g(daf(3上煤层),甲烷占瓦斯成份的2.50%;二氧化碳含量最高为1.79ml/g(daf(17煤层)。
瓦斯含量与煤层厚度成正比。
主要可采煤层瓦斯成分中甲烷和二氧化碳占21.61%,其次为氮气和少量的重烃等气体。
从勘探线剖面看,3上和16煤层瓦斯分布总的趋势是:CH4、CO2随深度增加而增加,N2含量则逐渐减少。
根据2008年度井田瓦斯等级鉴定报告,本井田瓦斯绝对涌出量和瓦斯相对涌出量均为0。
2 矿区地质构造特征济宁大煤田位于华北地块中南部。
煤田的北、南部分别为两个近东西向的地堑构造,北部为郓城断层与汶泗断层所控制的汶上-宁阳地堑构造;南部为单县断层、凫山断层和菏泽断层所控制的成武-鱼台地堑构造。
它们呈东西向延展,横贯于济宁煤田的北部和南部。
煤田的西部为巨野向斜;东部为滋阳背斜、兖州向斜、滕县背斜构成的北东向褶曲。
岱庄井田处于济宁煤田鲁西南断块坳陷区的济宁地堑(图1)。
3 煤层瓦斯赋存主控因素分析3.1 断层构造对瓦斯赋存的影响断裂构造对煤层的连续性具破坏作用,使煤层瓦斯的运移条件发生变化。
有的断层利于瓦斯排放,也有的断层阻挡瓦斯的排放。
矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测的探讨
矿井瓦斯地质规律与瓦斯预测的探讨矿井瓦斯是指在煤矿、金属矿、非金属矿、石油田等地下矿山及动力工程中,地层固体炭化物分解或地下水位下降时所释放出的一种可燃性气体,是矿山生产中重要的安全隐患之一。
有效地掌握矿井瓦斯地质规律并进行瓦斯预测是保障矿山生产安全的重要环节。
首先,矿井瓦斯的产生受到地质环境的影响。
地质构造的形成、沉积岩层的组成及厚度、含水量、顶底板岩性及含气量等,都对矿井瓦斯的常规及异常产生具有重要影响。
例如,在致密煤及煤层气中,气体大多分布在煤层孔隙及裂隙中,而在裂隙型煤田中,气体则分布于裂隙中。
通过对地质情况的分析,可初步判断矿区瓦斯自然含量及分布规律。
其次,矿井瓦斯的产生也与煤质的特性有关。
煤质指的是煤炭中各种成分的组成及性质,如煤的含碳量、挥发分、灰分、硫分、水分等,这些指标均对煤的易燃性、燃烧产物中的气体种类及数量、各种热值影响。
热值高的煤通常含水及灰分较低,产生的瓦斯量也相对较少。
另外,矿井瓦斯的含量和分布也与采矿方式、矿山深度、采出量、通风方式等因素有关。
采取不同的采煤方式、开采深度、采出量以及通风方式及强度,会对翻译制造的瓦斯含量及分布规律产生影响。
深井、高产量、靠近煤层断层和煤层下部的地区瓦斯含量往往较高,广覆盖矿山较少的地区瓦斯含量较低。
对于不同的采煤方式,瓦斯的产生条件不一样,对瓦斯预测带来难度和变数。
最后,制定科学合理、可操作性强的瓦斯预测方法是有效掌握矿井瓦斯地质规律的关键之一。
瓦斯预测方法种类繁多,取决于瓦斯产生的地质环境、煤质特点和采煤条件。
常用的瓦斯预测方法包括直接测定、经验公式计算、统计学模型方法、强化学习网络模型等。
直接测定方法包括开采前钻探、开采过程中的钻眼检测,经验公式计算包括跑沟法、鉴定曲线法等,统计学模型方法包括多元线性回归模型、灰色模型、支持向量机等。
综上所述,正确分析矿井瓦斯的产生规律以及采取科学的瓦斯预测方法,是保障矿山生产安全的必要条件。
矿井瓦斯的预测不仅要关注地质条件,还要考虑采煤方式及通风系统的选择,这需要矿工们具备丰富的工作经验和正确的操作方法。
煤矿瓦斯地质的规律探讨
煤矿瓦斯地质的规律探讨摘要:在我国煤矿安全生产的过程中,有很多的影响因素影响着我国的煤矿安全生产工作,其中较为重要的一项安全生产因素就是瓦斯安全灾害事故。
因此在我国的煤矿安全生产的过程中,要对瓦斯的安全问题进行密切的关注,只有这样才能够将瓦斯带来的危害降到最低。
本文主要从煤矿瓦斯地质的基本规律等方面进行详细的阐述以及分析,从地质的角度来阐述煤矿瓦斯的相关问题,希望通过本文的阐述以及分析能够有效地提升我国煤矿瓦斯的地质研究,同时也为我国煤矿的安全生产保障贡献一份力量。
关键词:煤矿;瓦斯;地质分析Abstract: in the process of coal mine safety production in China, there are many factors affecting China's coal mine production safety work, among the more important a safety factor is the gas security disaster accident. Article from the Angle of geology,to elaborate the related problems of coal mine gas, hope that through this article elaboration and analysis can effectively increase of mine gas geology research in China, hope to contribute the coal mine production safety guarantee in China.矿井瓦斯是危害煤矿安全生产的主要因素之一,严重威胁着井下人员的生命安全和矿井设施安全,瓦斯赋存状态以及分布规律都是复杂地质因素作用的结果,掌握煤矿瓦斯地质规律,不仅对于有效进行瓦斯预测和瓦斯治理,尽快遏制煤矿瓦斯事故、促进煤矿安全生产具有急迫的现实意义,而且对于增加洁净能源供应、减少温室气体排放也具有重要战略意义。
探讨煤矿生产过程中的瓦斯地质工作
探讨煤矿生产过程中的瓦斯地质工作摘要:煤矿生产过程中瓦斯事故是最严重的灾害之一,煤炭中瓦斯形成有多种因素,瓦斯地质工作的开展可以为煤矿安全生产提供参考依据,文章根据一项瓦斯发生事例情况的分析,并提出几点预防瓦斯,减少瓦斯事故率的建议。
关键词:煤矿生产;瓦斯;成因引言:煤炭是我国的重要能源之一,对我国的经济发展起到推进作用,而我国发生的煤炭事故是世界上主要煤矿国家死亡人数的四倍以上,给人们造成心理和身体的巨大创伤。
在煤炭事故中,瓦斯是最严重且常发生的矿难,是制约煤矿开采的重要原因之一,瓦斯事故严重威胁职工生命和财产安全,是影响煤炭生产安全的主要灾害。
因此要做好瓦斯地质工作,严格落实《煤矿安全规程》及《放置煤与瓦斯突出实施细则》等有关放置煤与瓦斯突出的规定,提高矿井作用的防灾抗灾能力,进而提高煤矿生产的社会效益和经济效益。
1:煤炭生产中瓦斯实例及故事原因分析煤矿煤炭在生产过程中容易发生煤与瓦斯突然喷出、煤的压出伴随瓦斯涌出、煤的倾出伴随瓦斯涌出这几种类型。
比如2004 年河南省郑州大平煤矿发生的一起特大型煤与瓦斯突出引发的重大瓦斯爆炸事故,共造成伤亡人数170 人,直接经济损失3935.7 万人民币。
事故发生在21 轨道下山距离垂直地表有612 米深的岩石掘进面处,瓦斯浓度最高升到了40%以上,突出煤层量1894t,瓦斯量25 万m?左右。
由于煤层面掘进点位于向斜构造的轴部,落差约10 米的逆断层处,具备了煤与瓦斯的突出条件。
在对此煤矿井开采时,对开采深度增加的同时可能带来的高等级瓦斯量没有引起足够的重视;瓦斯地质预报工作并未及时预测到21 轨岩石下山掘进面的逆断层;岩石下山回风联络巷被物料堆积,增加了瓦斯逆流,致使瓦斯达到爆炸浓度;在瓦斯突出与瓦斯爆炸之间有31 分钟的间隔,由于应急预案措施不当,使事故造成惨重损失;安全技术管理没有落实到位;再加上煤与瓦斯发生的一系列复杂变化等规律还没有被技术方完全掌握,导致发生爆炸,造成人员伤亡、经济损失。
浅析煤矿瓦斯地质规律
浅析煤矿瓦斯地质规律摘要:目前,煤矿安全生产的健康发展一直受到了瓦斯事故的威胁,瓦斯事故在煤矿安全生产事故中占主导地位,而瓦斯爆炸事故在瓦斯事故中又特别突出。
本论文先通过对矿井瓦斯地质影响因素进行分析,发现煤体自身性质、煤层赋存条件、地质构造等因素对煤层瓦斯含量的影响,并从火源安全管理、瓦斯安全管理等角度给出了瓦斯事故的预防及防治措施。
关键词:瓦斯地质规律在所有的煤矿安全事故当中最主要的一种类型就是瓦斯事故,也是煤矿五种灾害中的一种。
近年来,煤矿重大瓦斯爆炸事故的发生频率在不断地递增。
如:在2009年,焦煤集团屯兰煤矿就发生了一起瓦斯事故、贵州黔西南州兴仁县振兴煤矿事故、黑龙江的龙煤鹤岗公司发生了新兴煤矿事故等都是典型的瓦斯爆炸事故。
所以加强瓦斯事故的安全管理及防治措施是有一定的必要性。
1、对矿井瓦斯地质影响的因素瓦斯大部分是煤在形成的过程中会产生的,根据瓦斯的形成原因可以分为三种形成方式,那就是生物化学作用形成、油气田的瓦斯侵入和煤变质形成。
日常所说的瓦斯含量指的就是岩体或是煤体在自然环境的条件下所含的瓦斯量,总共包括两种瓦斯,即吸附瓦斯和游离态瓦斯。
对矿井瓦斯含量的影响原因有很多,全部概括起来有两大类:一是瓦斯放散和保存条件;二是影响瓦斯生成量多少的因素。
实际中的瓦斯生成量和矿井中煤岩体内的瓦斯含量差别是比较大的,不同煤田、同一煤田不同矿井和同一矿井不同采区的瓦斯含量也大有不同。
形成这种差异的主要因素就是来自于地质因素,大致表现在以下方面:1.1 煤层赋存的条件处在煤层中的瓦斯会受到来自地层的压力,瓦斯在煤层中不断地运动,而运动的速度与围岩和煤层的渗透性密切相关。
围岩和煤层渗透性越大,瓦斯就越容易逸散,反言之,瓦斯则越容易储存在煤层当中;如果煤层的围岩致密而完整,煤层中的瓦斯就会很容易地被储存下来,反之,瓦斯就越容易逸散。
同时瓦斯是可以在水中溶解的,因此地下水活动越剧烈,煤层中所含的瓦斯量就相对较少,反之,地下水活动不剧烈,煤层中瓦斯的含量就相对比较多。
对煤矿瓦斯地质规律研究探讨
对煤矿瓦斯地质规律研究探讨【摘要】本文围绕煤矿瓦斯地质规律展开探讨,首先介绍了该课题的背景,阐述了研究的重要意义和目的。
在分析了煤矿瓦斯形成机制、地质规律的基本特征、影响因素,探讨了调查方法和应用。
通过系统的研究,总结出煤矿瓦斯地质规律的启示,并展望了未来的研究方向。
对研究成果进行了总结。
通过本文的研究,可以更好地了解煤矿瓦斯地质规律,并提出相应的防治措施,为煤矿安全生产提供科学依据和参考。
【关键词】煤矿瓦斯地质规律、研究、瓦斯形成机制、基本特征、影响因素、调查方法、应用、启示、未来研究方向、总结。
1. 引言1.1 背景介绍煤矿瓦斯是煤矿安全生产中的一大隐患,其主要成分是甲烷,易燃易爆性质使其成为矿井中的重要安全问题。
瓦斯爆炸事故频发,造成了严重的人员伤亡和财产损失,对矿产资源的开发利用和矿山安全生产带来了严重影响。
研究煤矿瓦斯地质规律对于预防瓦斯事故,提高矿山安全生产水平具有重要意义。
煤矿瓦斯的分布规律、产生机理、运移路径等地质规律的研究,可以为矿山设计、瓦斯抽放和事故处理提供科学依据,提高煤矿生产效率,降低瓦斯事故发生的风险。
深入探讨煤矿瓦斯地质规律具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究意义研究煤矿瓦斯地质规律的意义在于深入了解煤矿瓦斯的形成过程和分布规律,有助于科学合理地利用瓦斯资源,提高煤矿生产效率,减少瓦斯事故的发生,保障矿工生命安全。
煤矿瓦斯是煤矿中的一种常见危险气体,若不加以有效管理和处理,容易导致矿井爆炸事故,造成重大伤亡和财产损失。
深入研究煤矿瓦斯地质规律,可以为瓦斯防治提供科学依据,有效预防和控制瓦斯灾害的发生,保障矿工的安全生产。
研究煤矿瓦斯地质规律还有助于提高煤炭资源开发利用的效率和经济效益。
煤矿瓦斯是一种重要的能源资源,通过科学地认识和利用瓦斯地质规律,可以有效减少资源浪费,提高煤炭产量,促进煤炭产业的可持续发展。
研究煤矿瓦斯地质规律对于实现资源节约型和环境友好型矿山建设具有重要意义。
课题研究论文:煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测构建
158027 地理地质论文煤矿瓦斯地质规律与瓦斯预测构建煤炭行业是我们国家重要的支出产业之一,煤炭行业自身的健康发展也直接决定了我们国家自身的能源安全。
我们国家的煤矿环境十分复杂赋存条件十分不好,并且对应的危险种类也十分繁多。
最近这些年来,我们国家的煤矿瓦斯灾害频繁发生,各种瓦斯的灾害层出不穷,严重制约了我们国家的煤炭工业取得进一步的成就。
本文就通过对煤炭瓦斯的赋存规律和预测的概念,探索了煤矿瓦斯的安全情况,希望能够抛砖引玉,跟同行共享经验。
1 断层构建下的煤矿瓦斯地质规律断层构建下的地质环境对瓦斯在地层中的赋存情况比较复杂。
在很多的情况下断层的存在有利于瓦斯进行排放,但是在其余的情况下却防止瓦斯整体在煤层中进行聚集。
一般说来,张性的断层都可以促进瓦斯的整体排放,但是反过来压性的断层就不利于瓦斯的整体排放,甚至可能会产生对应的封闭作用。
开放性的断层不管其自身是否能跟地表进行直接的连通,都会直接导致断层附近的整体瓦斯含量大幅度降低。
当整体的煤层接触构建对于盘岩层透气性相对来说比较大的时候,瓦斯含量的降低幅度会大幅度增加。
封闭性的断层,尤其是跟煤层接触的对盘岩层透气性相对来说比较低的时候,煤层自身的瓦斯排放程度也相对较低。
在这种环境构建下,煤层自身含有的瓦斯量相对来说是比较多的。
当整体的岩石断层规模十分庞大,同时岩层的断距也很长的时候,跟煤层自身接触的对盘岩层完全封闭并且不透气的几率就会大幅度的降低。
所以对于大面积的断层来说,一定会出现一定宽度下的瓦斯排放带,在这个宽度之内,瓦斯的含量会大幅度地降低。
2 褶皱构建下的煤矿瓦斯地质规律2.1 向斜构造整个向斜的轴部相对的瓦斯涌出量比较小,而如果远离轴部,其瓦斯的涌出量会呈现出慢慢增加的趋势。
在这种情况下,相对瓦斯的涌出数量会因为逐步远离斜轴而呈现出一种线性上升的关系,并且其如果离深部的核心点距离越近,整条分布的构建形式就越偏向一条直线的构架。
对整个瓦斯的分布形态和向斜构成当前的这种关系进行解释需要从两个方面进行探讨。
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庞庄矿井瓦斯地质规律探讨
摘要:瓦斯含量、涌出量大小和发生煤与瓦斯突出受地质构造演化条件的控制,从瓦斯与地质角度进行分析,探讨瓦斯异常的分布与诸地质因素之间的内在联系,研究庞庄矿井瓦斯生成、运移、赋存和分布规律,对矿井瓦斯灾害防治具有积极的意义。
关键词:瓦斯赋存构造应力规律研究庞庄矿井
0 引言
瓦斯灾害防治是煤矿安全生产的共同难题,是煤矿安全生产的“第一杀手”,特别是我国目前的一次性能源消耗中,煤炭占70%。
因此,有关瓦斯治理是实现煤矿安全生产的技术保障。
瓦斯作为一种特殊的地质体,受地质条件的控制,瓦斯涌出是制约煤矿安全、高产、高效开采的主要障碍。
大量的实践证明,瓦斯含量、涌出量大小和发生煤与瓦斯突出受地质构造演化条件的控制。
研究其生成、运移、赋存和分布规律,是防治瓦斯灾害的一项具有重要意义。
1 矿井概况
庞庄煤矿庞庄井位于徐州市九里区境内,1965年投产,原设计生产能力为45万t/a。
1974年开始对矿井进行改造,2006年重新核定生产能力为175万t/a。
井田东西长约6.1km、南北宽3km,面积约18.3km2(见图1)。
矿井采用立井多水平分区式开拓,中央并列抽风式通风。
目前开采煤层属二叠系下统山西组7、9煤,煤质为烟煤。
本矿井为低沼气矿井,在采掘过程中,随着开采深度的加大,地应力也相应的增加,地温增高,岩体对瓦斯的吸附能力降低,瓦斯涌
出量相对偏高,局部地段却发生有瓦斯超限现象。
根据现有的资料,从瓦斯与地质角度进行分析,探讨瓦斯异常的分布与诸地质因素之间的内在联系及规律,以提高预报的准确性,确保矿井安全生产。
2 矿井瓦斯地质规律研究
2.1 地质构造对瓦斯赋存的控制地质构造对瓦斯赋存影响较大,不同级别的构造运动和构造应力场控制着构造运动作用的范围和强度,亦控制着不同区域、不同范围煤层瓦斯的赋存和分布。
因此,地质构造控制着不同级别范围煤层瓦斯的形成和分布。
2.1.1 褶皱构造对瓦斯赋存的影响闭合而完整的背斜和向斜在其轴部煤层往往积存高压瓦斯,是良好的储气构造;但是当其轴部的岩层或因张力形成连通地面的裂隙时,瓦斯会大量流失,轴部瓦斯含量反而比翼部低。
庞庄井深部采区北翼向斜轴部煤层埋藏深度大,压力大,易造成瓦斯积聚,因此在北翼向斜开采时瓦斯涌出量增加。
在庞庄井-620m 中央采区回采工作面瓦斯绝对涌出量在0.53~0.80m3/min之间变化,然而7509工作面开采受北翼向斜影响,瓦斯绝对涌出量达
2.60m3/min。
2.1.2 断裂构造对瓦斯赋存的影响断裂构造破坏了煤层的连续完整性,使煤层瓦斯运移条件发生变化。
有的断层有利于瓦斯排放,有的断层抑制瓦斯排放而成为逸散的屏障。
庞庄井深部采区断裂构造较为发育,已揭露的大、中型断层有2条:f1断层和庞4断层。
-850m轨道过庞4断层破碎带时有过瓦斯
超限现象,因此这两个断层造成煤层瓦斯无法释放,尤其是f1断层为压扭性断层,造成-850m采区瓦斯涌出量有增高趋势。
2.1.3 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响主要取决于陷落柱的导水性与陷落柱内岩性的胶结程度。
自1983年至今,本井田内共发现11个陷落柱,陷落柱多呈ne方向排列在东西长2000m、南北宽不足800m的狭长条带内,与井田主体构造方向基本一致。
根据所揭露情况分析,陷落柱出现部位,瓦斯含量相对较低,这是由于陷落柱内岩性形状不规则,岩块胶结程度低,从而导致在一定程度上成为瓦斯的散逸通道,造成在其附近瓦斯含量相对较低。
2.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响煤层上覆不同岩性对瓦斯的分布有明显影响。
当煤层顶板岩性为致密完整的岩石,如页岩、油页岩和泥岩时,煤层中的瓦斯容易被保存下来;顶板为多孔隙或脆性裂隙发育的岩石(如砾岩、砂岩)时瓦斯容易逸散。
庞庄井山西组7煤层在-620m中央采区12勘探线附近有局部区域因受古河床冲刷,出现煤层变薄,煤层顶板大多被厚层冲积相砂岩代替,岩石裂隙发育,为瓦斯逸散提供了良好的通道。
因此煤层中的瓦斯含量比未受古河床冲刷的煤层明显要低。
通过砂泥岩分界线分布分析,存在着以泥岩为直接顶的区域瓦斯含量普通高于以砂岩为直接顶的区域。
2.3煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响煤层的埋深与瓦斯含量有着密切的关系。
本井田的瓦斯分布规律基本是随埋深增
加而增加,埋深与瓦斯含量呈正相关关系。
除了上述因素影响瓦斯赋存规律外,煤层厚度也对瓦斯赋存有
一定影响。
庞庄井属于低瓦斯矿井,近年来瓦斯涌出量随开采深度的加大而有所增加,但增加量不大。
瓦斯绝对涌出量维持在
12.0m3/min左右,瓦斯相对涌出量由2.76~4.34m3/t变化,增加趋势不明显。
不同煤层,下部煤层比上部瓦斯涌水量高;同一煤层,深部水平比浅部煤层瓦斯涌出量高。
在接近井田的风氧化带和露头区,瓦斯含量较低,越往深部,瓦斯含量越高。
呈逐次增加趋势。
3 建议
3.1 应加强瓦斯地质方面的资料收集整理与分析工作,加强瓦
斯鉴定,做到专人负责,数据准确,预报及时,措施合理,防患于未然,做好安全生产。
3.2 应当抓好全矿职工安全观念教育、提高安全意识。
加强管理,增强全员素质,尤其是“一通三防”专业人员的综合素质。
3.3 加强通风管理,做到合理安排生产,布局平衡,严格执行以
风定产的规定。
3.4 严格瓦斯管理制度,并做到掘进巷道按要求施工,减少盲巷,防止瓦斯积聚。
3.5 加强老空区密闭管理,对老空区要及时、保质、保量进行密封,防止向老空区漏风而引起自燃发火,同时防止老空区有害气体
泄出。
今后,在瓦斯管理工作中,应不断完善和严格执行这些行之有效
的规章制度和措施,以杜绝各类瓦斯事故的发生。