中厚煤层褶皱构造的瓦斯防治.doc

2316综采工作面瓦斯超限的规律与防治 （地测科）摘 要：矿井中厚煤层瓦涌出、喷出和突出是煤层瓦斯和应力瞬间释放的动力现象，其主要取决于煤层处瓦斯压力、煤层倾角、瓦斯浓度、埋深等。中厚煤层在掘进和回采时已做了煤层区域预测、本层预抽、校检各项指标均达标，实际上是降低了瓦斯浓度、瓦斯压力、瓦斯含量。但是在工作面连续预测过程中，局部地点仍然出现瓦斯超标现象，这一综合问题是矿井地质工作今后的研究方向。关键词：中厚煤层、瓦斯、超限规律1、2316工作面中的岩性特征2316工作面所采的k3b煤层为黑色半亮型煤，似金属光泽，结构简单，层状构造，倾角2021，煤厚2.200.75m,平均1.90m ,煤层内生裂隙发育，参差状断口，富含黄铁矿结核。煤层内生裂隙发育,中部夹一层软分层0.30.4m；k3b煤层的上部直接顶，为灰黑色泥岩，致密，岩性均一，含FeS2晶粒且呈层状排列，接近煤层含炭质，普氏系数3，平均厚度1.6m；老顶为深灰色砂质泥岩，含黑灰、灰色砂岩，斜层理发育，层间含炭质，普氏系数5，平均厚3.3m；直接底为灰色或灰黑色粘土泥岩，松软遇水膨胀，含植物化石碎屑，普氏系数3，平均厚0.93m；老底为黄褐色薄层状细粒砂岩，及灰黑色薄层状砂质泥岩,含大量FeS2结核，普氏系数46，平均厚7.43m，2316综掘工作面岩性较稳定。2、2316工作面构造情况2316工作面构造简单，煤层倾向276279，煤层倾角2021，平均20.5，煤层厚度2.20.75m，平均1.9m。根据本工作面回风巷和运输巷已采地质资料分析，如图2-1所示，煤层在运巷北2#石门到主石门段，无明显的断层构造。但工作面上段厚煤层区域出现局部的薄化变化和褶皱带，褶皱带发育较为窄急，应力分布不均匀，为瓦斯的聚集提供了条件，回采时时常导致工作面在该区域的瓦斯超限，中下段煤层出现隐伏沉积薄化带，由北向南发育影响整个工作面，薄化带煤厚0.21.7m。工作面薄化带呈现小范围的褶皱带（背斜、向斜）宽缓发育，褶皱轴走向不连续，雁行排列，同时薄化带煤层厚度变化较大，但由于煤层自己的厚度较薄，瓦斯含量相对较低。工作面上口工作面下口图2-1煤层厚度变化的三维图3、2316综掘工作面瓦斯地质及抽采情况2316工作面面积98610m3，所采的k3b为变质程度较高的无烟煤，且煤层厚度较大，为中厚煤层，煤层顶、底板为砂质泥岩、粘土泥岩，透气性差，塑性变化大，多数表现为褶皱，这些条件都为瓦斯的聚集提供了有利条件，该煤层的瓦斯原始含量为27m3/t。无烟煤快速推进的需要。2316工作面瓦斯抽放分为本层预抽和网格预抽，该煤层的瓦斯抽采率78%，抽采量（平差后）回风巷39295m3、运巷95560m3，抽采时间约340天。4、2316工作面瓦斯超限的原因分析及规律1.由于2316工作面煤层瓦斯抽采率及地质因素的影响，煤层中的残留瓦斯，以多种方式富积于煤层之中，同时2316工作面顶、底板为砂质泥岩、粘土泥岩，透气性差，塑性变化大，多数表现为褶皱，褶皱小范围内轴部是瓦斯积聚超限的场所，如图4-1所示，得出2316工作面瓦斯超限原因如下：图4-1 煤厚等值线与瓦斯超限点图(图中1：瓦斯超限曲线 2：煤厚等值线3：实测点煤厚 4防突钻孔 (绿色为正常孔 红色为超限孔 蓝色为补孔)1.1 2316工作面残留瓦斯积聚原因：1、多数本层孔在遇地质构造时，钻孔已进入煤层顶板、底板，造成钻孔长度未打到设计深度，不能穿到设计的煤层深度，导致因此形成残留瓦斯积聚场所2、穿层孔机械的按网格布置，多数形成构造处遗漏3、由于中厚煤层顶、底板构造处塑性变化，构造轴部曲面不连续发育，雁行排列。因此煤层构造轴部极易积聚瓦斯4、中厚煤层原瓦斯含量较高，为27m3/t，抽采率达到78%，但仍余22%残留瓦斯未抽采5、2316工作面运巷抽采量大于回风巷抽采量。1.2 2136工作面残留瓦斯积聚存在人为因素，如进风量，出风量，回风巷、运巷断面积，风阻损失量，保护层卸压周期等均会对工作面的瓦斯残积造成一定的影响。2.依据实际生产所得到的资料以及上述影响因素的分析，得出2316在工作面煤层瓦斯超限的几点规律：（1）煤层瓦斯残积量小，超限持续时间不长（2）瓦斯应力较分散，瓦斯浓度不稳定，特别是煤层构造变化处，褶皱及褶皱带瓦斯动力现象多为倾出，瞬间瓦斯增高，随着时间的增加而减小（3）瓦斯超限多发生在工作面上部中厚煤层中，特别是煤厚变化较大的区域，而工作面下部煤层较薄，瓦斯含量相对较低，且瓦斯抽放较充分，瓦斯超限现象较少。5、2316工作面瓦斯的防治建议2316工作面瓦斯防治是一个综合性的问题，以防治煤与瓦斯突出规定为依据，针对性地防治2316工作面瓦斯超限情况，建议实施以下防治措施：1、结合2316工作面地质构造、煤层变化情况，定点打穿层抽放钻孔2、工作面隐伏构造处加强补打超前钻孔3、构造处轴面打俯角、仰角钻孔4、煤层软分层增厚处多布置超前钻孔5、本层钻孔长度不管是过煤层顶板、底板都要打够设计深度6、封孔、堵孔严实不形成漏气7、加大负压抽放力及抽放时间。综合采用以上瓦斯治理措施，辅以人为因素的控制，2316工作面瓦斯是可以治理。6、结束语2316工作面残留瓦斯的存在生产过程中必须综合治理，最近2316工