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深部煤層瓦斯賦存規(guī)律及其涌出特征

作者:張雷  
評(píng)論: 更新日期:2011年06月21日

 ?。?)下石盒子組煤層瓦斯相對(duì)涌出量高于山西組煤層瓦斯相對(duì)涌出量。
  
 ?。?)瓦斯涌出量與煤層厚度及頂、底板巖性有關(guān)。煤層較厚時(shí),瓦斯含量高,而煤層較薄時(shí),瓦斯含量低。同時(shí),煤層的頂、底板巖性亦與煤層的瓦斯含量有密切關(guān)系。當(dāng)頂板為泥巖且完整時(shí),透氣性差,不利于瓦斯的逸散,瓦斯含量往往較高;當(dāng)頂板為砂巖且裂隙發(fā)育時(shí),透氣性較好,有利于瓦斯的逸散,瓦斯含量往往較低。
  
  從以上分析可見(jiàn),隨著礦井的延伸,地溫和地壓的不斷增大,夾河煤礦的瓦斯涌出量也有增大的趨勢(shì),瓦斯異常涌出區(qū)也將增多。因此,對(duì)于瓦斯的管理不可掉以輕心,特別是對(duì)于開(kāi)拓新水平或靠近褶曲及斷裂帶附近時(shí),必須注意瓦斯涌出量的變化。
  
  3.4夾河煤礦瓦斯賦存影響因素分析
  
  (1)煤層的圍巖條件
  
  煤層是瓦斯的良好儲(chǔ)集層,圍巖的性質(zhì)直接影響到煤層瓦斯含量的大小。從煤層頂、底板巖性看,2#、7#和9#煤層直接頂均由泥巖、砂質(zhì)泥巖組成,局部為中、細(xì)砂巖。當(dāng)煤層頂板為泥巖時(shí),甲烷含量一般較高;當(dāng)煤層頂板為砂巖時(shí),甲烷含量一般較低。
  
 ?。?)褶曲結(jié)構(gòu)對(duì)瓦斯含量的影響
  
  褶曲對(duì)煤層瓦斯的分布和聚集有一定影響。從各煤層甲烷含量分布可以看出,較高的甲烷含量點(diǎn)多分布在背斜軸心處,特別是地壘構(gòu)造帶形成高瓦斯區(qū),同時(shí)也受煤層頂板巖性變化的影響。
  
 ?。?)斷層結(jié)構(gòu)對(duì)瓦斯含量的影響
  
  井田斷層較發(fā)育,大小斷層多達(dá)幾十條,且以逆斷層為主,斷層落差在8~270m之間,主要分布于井田中部。由各煤層甲烷含量分布可以看出,斷層附近鉆孔甲烷含量一般較低,分析其原因與井田經(jīng)歷3個(gè)時(shí)期時(shí),不同方向擠壓力產(chǎn)生的裂隙和煤層與對(duì)盤(pán)接觸的巖性有關(guān)。當(dāng)煤層與對(duì)盤(pán)砂巖接觸時(shí),瓦斯含量降低;當(dāng)煤層與對(duì)盤(pán)泥巖接觸時(shí),瓦斯含量趨于增大。
  
  3.5各煤層瓦斯涌出來(lái)源分析
  
  開(kāi)采區(qū)域內(nèi)主要可采煤層分為2#、7#和9#煤層,按照由上而下的開(kāi)采順序,首先開(kāi)采的煤層,瓦斯涌出量不僅包括本煤層瓦斯涌出量,而且包括相鄰煤層的卸壓瓦斯涌出量,因此首先開(kāi)采的煤層瓦斯涌出量較大,當(dāng)首采的煤層開(kāi)采后,其余煤層瓦斯涌出量均低于本煤層的瓦斯含量,所以,做好首采煤層的瓦斯治理工作非常關(guān)鍵。
  
  3.6各煤層瓦斯突出預(yù)測(cè)
  
  從鉆孔采取各煤層煤芯制作煤樣進(jìn)行煤的瓦斯吸附解吸實(shí)驗(yàn),從測(cè)定結(jié)果分析可看出,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,井田瓦斯分帶應(yīng)為沼氣帶。同時(shí)按照由上而下的開(kāi)采順序,首先開(kāi)采2#煤層,使7#、9#煤層得到解放和瓦斯釋放,從而消除局部7#、9#煤層區(qū)域的高瓦斯涌出和可能發(fā)生的瓦斯動(dòng)力現(xiàn)象。
  
  4 結(jié)語(yǔ)
  
  從以上有關(guān)夾河煤礦3個(gè)煤層(2#、7#、9#)物理性質(zhì)和煤層特征分析、鉆孔煤層瓦斯含量及成分的實(shí)驗(yàn)分析和井田瓦斯地質(zhì)分析,可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論:
  
  (1)夾河煤礦2#、7#、9#煤層賦存穩(wěn)定,受到地質(zhì)破壞較少,孔裂隙均較發(fā)育,有利于煤層瓦斯的釋放。
  
 ?。?)夾河煤礦2#、7#、9#煤層瓦斯成分以甲烷為主,重?zé)N微量,井田煤層瓦斯屬于沼氣帶。
  
  (3)從井田瓦斯地質(zhì)狀況分析,當(dāng)煤層頂板為泥巖時(shí),甲烷含量一般較高;當(dāng)煤層頂板為砂巖時(shí),甲烷含量一般較低。較高的瓦斯含量點(diǎn)多分布在背斜的軸部。而較低的甲烷含量點(diǎn)多分布在背斜兩翼部位。當(dāng)煤層與斷層相遇時(shí),若與斷層對(duì)盤(pán)砂巖接觸,則瓦斯含量降低;若與斷層對(duì)盤(pán)泥巖接觸,瓦斯含量趨于增大。
  
 ?。?)按照由上而下的開(kāi)采順序,首先開(kāi)采的2#煤層,瓦斯涌出量不僅包括本煤層瓦斯涌出量,而且包括相鄰煤層的卸壓瓦斯涌出量,因此瓦斯涌出量較大,而7#和9#煤層瓦斯涌出量均低于本煤層的瓦斯含量,所以做好2#煤層的瓦斯治理工作非常關(guān)鍵。
  
 ?。?)根據(jù)鉆孔取樣的初步瓦斯參數(shù)分析,可以確定2#、7#、9#煤層均沒(méi)有突出危險(xiǎn)。

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