平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出特征及對策

作者：李中鋒　　評論：　更新日期：2010年10月22日

?摘要　分析了平頂山礦區(qū)歷次煤與瓦斯突出發(fā)生的地質(zhì)條件、動力特征和突出成因類型。針對礦區(qū)煤與瓦斯突出特征提出了應加強突出預測預報、瓦斯抽放、采掘工程管理和提高職工素質(zhì)的綜合治理對策，并建議在深部開采中加強對中型及大型突出的預報和防治。
關(guān)鍵詞　煤與瓦斯突出　預測預報　綜合治理

?1　概述?

　　平頂山礦區(qū)含煤地層有晚石炭世的太原組，二疊紀的山西組、下石盒子組和上石盒子組的下段，現(xiàn)主采煤組為二疊紀的丁組、戊組、己組，待采煤組為上石炭統(tǒng)的庚組，煤田保有儲量74.1億t，是中南最大的煙煤基地，現(xiàn)有生產(chǎn)礦井11對，在建礦井1對，礦區(qū)原煤產(chǎn)量超過2 000萬t/a，礦井呈東西向分布。最早有記錄的突出是1984年發(fā)生在平頂山八礦戊9－10煤層中的突出，之后在十二礦、十礦、五礦、四礦發(fā)生了突出，目前有5對突出礦井，3個主采煤層都有不同程度的突出，累計55次突出共突出煤量3 000多t、瓦斯量超過210 000 m³，掘進工作面最大的突出一次突出煤量478 t、瓦斯量40 217 m³，回采工作面最大的突出一次突出煤量450 t、瓦斯量22 000 m³。多年來瓦斯問題一直威脅著礦區(qū)的安全生產(chǎn)，成為安全生產(chǎn)的重大隱患，對瓦斯突出特征和防突對策的研究是集團公司生存與發(fā)展的需要。

?2　平頂山礦區(qū)煤與瓦斯突出特征?

2.1　煤與瓦斯突出點地質(zhì)特征
　　對礦區(qū)內(nèi)歷次煤與瓦斯突出點地質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)、煤體結(jié)構(gòu)類型、突出煤層、突出點標高和垂深等因素的統(tǒng)計結(jié)果(表1)表明，瓦斯突出點有如下地質(zhì)特征：
　　(1)按突出深度劃分，在400 m以上發(fā)生突出12次，400～500 m之間發(fā)生突出22次，500 m以下已發(fā)生突出21次，隨煤層開采深度增加，煤層瓦斯突出危險性增加。不同煤層始突深度不同，戊組煤始突深度為420 m，己組煤始突深度為340 m。己組煤層已發(fā)生突出36次、戊組煤層發(fā)生突出15次，己組煤層比戊組煤層突出嚴重。造成這種現(xiàn)象的主要原因是己組煤在戊組煤層之下，己組煤層的瓦斯保存條件較好。
　　(2)煤和瓦斯突出分布受地質(zhì)構(gòu)造控制，在55次突出中有43次突出發(fā)生在礦井構(gòu)造小斷層附近，占突出總數(shù)的78%，而且突出點煤層層理紊亂，煤體結(jié)構(gòu)破壞嚴重，突出點構(gòu)造煤厚度增加。尤其是中小型地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造尖滅端突出集中分布，如十二礦160采區(qū)受牛莊逆斷層尖滅端的影響，己15－17—16101采面掘進時發(fā)生10次突出。八礦己三采區(qū)受辛店正斷層尖滅端影響，己15－17—13170采面掘進時發(fā)生8次突出。兩個采面受到兩條斷層的影響，形成礦區(qū)內(nèi)兩個高突面。
　　(3)煤和瓦斯突出分布有區(qū)域性，在東礦區(qū)發(fā)生突出44次，占突出總數(shù)的80%，西區(qū)的五礦發(fā)生過7次突出，中區(qū)四礦發(fā)生過4次突出，突出的分區(qū)與礦區(qū)構(gòu)造分區(qū)相一致。東區(qū)位于礦區(qū)構(gòu)造李口向斜南西翼向軸部的過渡地帶。五礦位于礦區(qū)內(nèi)最大的斷裂構(gòu)造帶鍋底山斷層的影響區(qū)。
　　煤與瓦斯突出點地質(zhì)條件統(tǒng)計見表1。

表1　煤與瓦斯突出點地質(zhì)條件統(tǒng)計表

礦別	不同煤層突出次數(shù)／次					地質(zhì)構(gòu)造突出次數(shù)／次			始突深度／m	始突標高／m
礦別	丁_5—6	戊_9—10	己₁₅	己_16—17	己_15—17	斷層	褶皺	其它	始突深度／m	始突標高／m
四礦	4	-	-	-	-	2	-	2	750	-417
五礦	-	-	-	7	-	4	3	-	340	-224
八礦	-	11	13	-	-	17	-	7	354	-363
十礦	-	4	-	-	-	3	-	1	420	-247
十二礦	-	-	-	-	16	10	4	2	363	-268
全局	4	15	13	7	16	36	7	12	340	-224