瓦斯是煤礦的主要自然災(zāi)害之一,長期以來一直嚴(yán)重威脅著煤礦的安全生產(chǎn)和礦井的經(jīng)濟(jì)效益。近幾年來,少數(shù)低瓦斯礦井由于瓦斯規(guī)律不明,對突發(fā)的局部瓦斯異常涌出常疏于防范,相繼發(fā)生了一系列的重大瓦斯事故(根據(jù)近幾年統(tǒng)計資料初步表明,該類事故約占事故總數(shù)的25%左右),給國家和人民的生命財產(chǎn)造成了巨大損失。因此,礦井瓦斯賦存、瓦斯涌出及其防治技術(shù)的研究多年來一直是我國煤礦,特別是高、突瓦斯礦井的重點研究課題,瓦斯研究工作受到了人們的高度重視。
1 夾河煤礦深部煤層瓦斯賦存規(guī)律及涌出特征研究的目的和意義
夾河煤礦是徐州礦務(wù)集團(tuán)公司主力礦井之一。從近幾年生產(chǎn)中瓦斯涌出情況及實際瓦斯涌出資料來看,夾河煤礦礦井瓦斯來源較為豐富,因此,隨著礦井開采深度的進(jìn)一步延伸,瓦斯涌出量的增加,瓦斯涌出異?,F(xiàn)象的發(fā)生將成為可能。故探明并了解深部煤層瓦斯賦存規(guī)律及其涌出特征,對于更好地采取具有針對性的瓦斯防治技術(shù)措施,避免采掘工作面瓦斯積聚和超限、甚至煤與瓦斯突出事故的發(fā)生,做到預(yù)防瓦斯超前,實現(xiàn)礦井安全采煤具有十分重要的現(xiàn)實意義。
2 夾河煤礦2#、7#和9#煤層物理性質(zhì)和煤層特征分析
2.12#、7#和9#煤層描述
(1)下石盒組2#煤層
2#煤層全區(qū)發(fā)育,沉積特征明顯,屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜、沉積較穩(wěn)定的可采中厚煤層。煤層厚度0.20~4.41m,平均1.81m,煤的容重為1.34t/m3,其變化規(guī)律與井田構(gòu)造格架有關(guān)。
(2)山西組7#煤層
7#煤層全區(qū)發(fā)育,沉積特征明顯,屬全區(qū)可采的較穩(wěn)定中厚煤層。煤層厚度0.37~5.35m,平均2.28m,煤的容重為1.34t/m3,其變化規(guī)律與井田構(gòu)造格架有關(guān)。
(3)山西組9#煤層
9#煤層在夾2號斷層以東及F1號斷層上盤,總體上9#煤層沉積厚度大,穩(wěn)定性好;而夾2號斷層以西煤層沉積厚度小,穩(wěn)定性差,屬大部區(qū)域可采的較穩(wěn)定中厚煤層。煤層厚度0.20~4.05m,平均1.49m,煤的容重為1.35t/m3,其變化規(guī)律與井田構(gòu)造格架有關(guān)。
2.2夾河煤礦2#、7#和9#煤層物理性質(zhì)
夾河煤礦2#、7#和9#煤層物理性質(zhì)如表1所示。
表1 夾河煤礦2#、7#和9#煤層物理性質(zhì)
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煤層號 | 顏色 | 光澤 | 堅固性系數(shù) | 真密度 | 視密度 | 斷口 | 裂隙 |
2# | 黑色 | 半亮~半暗淡型 | 2.065 | 1.314 3 | 1.247 8 | 條帶狀、鱗片狀至塊狀 | 發(fā)育 |
7# | 黑色 | 半亮型,玻璃光澤 | 3.435 | 1.336 8 | 1.253 4 | 條帶狀、具平坦?fàn)钪霖悮?/p> | 發(fā)育 |
9# | 黑色 | 半亮~光亮型玻璃光澤 | 2.812 | 1.313 2 | 1.220 6 | 條帶狀、塊狀結(jié)構(gòu) | 發(fā)育 |
3 夾河煤礦2#、7#和9#煤層瓦斯地質(zhì)分析
3.1鉆孔煤層瓦斯含量及成分分析
近幾年,集團(tuán)公司地質(zhì)勘探工程處對夾河煤礦2#、7#和9#煤層進(jìn)行了23次瓦斯含量解吸測定,鉆孔煤層瓦斯分析使用瓦斯吸附解吸實驗儀及氣樣色譜質(zhì)譜儀進(jìn)行煤層瓦斯含量測定與成分分析。測定結(jié)果如表2所列。由表2可知,7#、9#煤層甲烷含量較2#煤層高,各煤層瓦斯成分均以甲烷為主,重?zé)N微量。據(jù)煤層瓦斯成分分析,本煤田瓦斯分帶應(yīng)為沼氣帶。