礦井瓦斯涌出異常原因探析

丁 波，龐建業(yè)

淄博光正公司，山東淄博 255110

光正公司（原淄礦集團石谷煤礦）的礦井于1960 年投產(chǎn)，屬于瓦斯類礦井，由于多年的開采生產(chǎn)，導(dǎo)致礦井中的地質(zhì)狀況發(fā)生了復(fù)雜的變化。在某些煤層和某些區(qū)發(fā)生過多次的瓦斯涌出的相對異常的現(xiàn)象。在長期的、不斷的對這些情況進行勘測和研究后，并結(jié)合發(fā)生異常現(xiàn)象的位置的地質(zhì)構(gòu)造對出現(xiàn)的瓦斯涌出這一異常現(xiàn)象進行了綜合的原因分析后，采取有效的瓦斯防治措施，確保了礦井安全生產(chǎn)。

1 礦井瓦斯異常區(qū)探討分析

1.1 7、9 煤層瓦斯賦存情況

7 煤層形成于石炭紀太原統(tǒng)，煤層厚度為1.1m，結(jié)構(gòu)簡單，無夾石，煤質(zhì)為貧煤。其儲量分布在礦井南部即F14 斷層上盤區(qū)域，現(xiàn)已開采9 個采區(qū)，開采面積為5.1km2，受斷層的影響，構(gòu)造煤比較發(fā)育，局部塊段瓦斯涌出變化大瓦斯含量較高。9 煤層厚度0.8m，局部有夾矸0.08m，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較穩(wěn)定，煤層瓦斯含量較低。970 南六采煤工作面瓦斯絕對量2.2m3/min，960 北十一采煤工作面瓦斯絕對量3.8m3/min，770 北三采煤工作面瓦斯絕對量4.2m3/min，770 南十二采煤工作面瓦斯絕對量3.6m3/min，790 北三采煤工作面瓦斯絕對量4.1m3/min，

1.2 測定頂?shù)装鍘r石厚度、分析巖性，掌握瓦斯賦存規(guī)律

煤系巖性組合和煤層圍巖性質(zhì)對煤層瓦斯含量影響很大。7 煤層頂板為強度低的砂質(zhì)頁巖，底板為粘土頁巖。頂?shù)装鍘r石含泥質(zhì)較多，層理不明顯。圍巖的透氣性差，易于貯存瓦斯。9 煤層頂板為石灰?guī)r，底板為砂質(zhì)頁巖，圍巖的透氣性好，瓦斯含量比7 煤層低，在采掘過程中測定厚度、分析巖性進行統(tǒng)計，掌握7、9 煤層瓦斯涌出量。

2 瓦斯涌出異常和地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系

7 煤層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，煤層內(nèi)一些大的斷層發(fā)育比較早，有嚴重的火成巖侵入現(xiàn)象，出現(xiàn)了較多的背斜、向斜以及褶曲，比其它煤層的瓦斯含量高，在采掘工作中回容易出現(xiàn)瓦斯涌出的現(xiàn)。

2.1 瓦斯涌出異常與開采深度的關(guān)系

當(dāng)除了煤層埋藏深度的條件都相對一致時，煤層中的瓦斯會隨著煤層埋藏的越來越深而向地表移動的距離就越來越長，就會越來越難以散失。并且，深度越深，煤層受到的壓力也越來越大，它的透氣性也變得越來越差，造成瓦斯更不容易擴散，瓦斯含量就會增大，在此工作時，就會容易出現(xiàn)瓦斯涌出的異常狀況。如770 下山采取與780 上山采取這兩個同一煤層的兩個不同采取，兩者中較、都有著比較少的較大地質(zhì)結(jié)構(gòu)，較少的影響到瓦斯涌出的變化情況，但780 采區(qū)的南二順槽迎頭合760 采區(qū)的南三順槽迎頭的垂直深度是64m，瓦斯涌出兩從每分鐘0.11m3減少到了0.06m3，770 下山采區(qū)經(jīng)常會出項瓦斯涌出的異常現(xiàn)象，但780 采取從開始到工作結(jié)束都沒有出現(xiàn)瓦斯涌出的異常現(xiàn)象。

2.2 瓦斯涌出異常與斷層褶曲、火成巖的關(guān)系

一般情況下，在地質(zhì)的構(gòu)造區(qū)中，像出現(xiàn)斷層、褶曲、或者火成巖侵入的地區(qū)，煤層出現(xiàn)的瓦斯涌出會出現(xiàn)較大的變化，如果這個地區(qū)的構(gòu)造是由于受到強應(yīng)力而產(chǎn)生的話，則附近的煤層中的瓦斯便能通過此處的裂隙帶的開放性而不斷的向外擴散出去，此時，這個區(qū)域內(nèi)的瓦斯量就相對的小一些，但如果此區(qū)域的構(gòu)造是由于受到扭應(yīng)力所產(chǎn)生的，這個區(qū)域的瓦斯由于附近的封閉性的裂縫而不好向外擴散，導(dǎo)致瓦斯含量較大，當(dāng)在這個區(qū)域附近工作時，會容易發(fā)生瓦斯涌出異常的狀況。

2.3 統(tǒng)計地質(zhì)構(gòu)造觀測瓦斯涌出量繪制瓦斯地質(zhì)圖

地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域所形成地壘或地塹，造成了瓦斯不易擴散，所以煤層中的瓦斯含量大，瓦斯涌出量大。全面分析掌握斷層性質(zhì)與瓦斯涌出量的關(guān)系。在開放性斷層附近瓦斯含量低，而關(guān)閉性斷層附近瓦斯含量大。7 層煤有2 個向斜、3 個背斜，從原始地質(zhì)資料分析看，工作面是在向斜軸部的位置，瓦斯含量在推面時高達3.69m3/t，是一般情況下的兩倍左右。據(jù)此繪制出瓦斯地質(zhì)圖，劃分瓦斯含量區(qū)域。研究其規(guī)律預(yù)測深部瓦斯含量，指導(dǎo)安全生產(chǎn)。

3 瓦斯涌出異常區(qū)的防治措施及效果

1）開采前先勘探，做好地質(zhì)構(gòu)造的勘探與分析工作。研究作業(yè)層面地質(zhì)構(gòu)造對瓦斯涌出的影響。如果有必要，可放震動炮提前釋放瓦斯；

2）做好通風(fēng)系統(tǒng)的管理工作，必須保證風(fēng)量。嚴格按照相關(guān)規(guī)定構(gòu)建通風(fēng)設(shè)施，巷道施工前完善通風(fēng)系統(tǒng)的準備環(huán)節(jié)。巷道貫通以后必須立即觀測通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并及時做好調(diào)整。堅決杜絕風(fēng)流不暢跟瓦斯超限的情況出現(xiàn)；

3）落實瓦斯治理制度。增派專業(yè)的瓦斯檢查工作人員對瓦斯異常區(qū)進行專門的監(jiān)測。工作人員要嚴格按照瓦斯治理的制度進行執(zhí)行；

4）做好瓦斯預(yù)測預(yù)報工作。每班對井下所有采掘工作面的煤炮眼檢查一次瓦斯?jié)舛龋ㄟ^炮眼內(nèi)的瓦斯?jié)舛茸兓治觥㈩A(yù)測該工作面前進方向的瓦斯變化趨勢，提前采取預(yù)防措施；

5）加大瓦斯檢測的力度。把所有炮眼中的瓦斯含量高于10%的工序的工作面都作為異常來處理，設(shè)專業(yè)的瓦斯遠進行全面的檢查和檢測。所測數(shù)據(jù)要實現(xiàn)“三對口”，不準空班、漏檢、假檢。并負責(zé)對分工區(qū)域內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。

通過這些措施的具體實地實施，通過采取綜合治理措施的現(xiàn)場實施，杜絕了瓦斯超限作業(yè)現(xiàn)象，防止了重大瓦斯事故的發(fā)生，確保礦井安全生產(chǎn)。

4 結(jié)論

搞好瓦斯地質(zhì)工作，深入現(xiàn)場調(diào)查研究，綜合分析，摸清地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯涌出量的變化規(guī)律，掌握瓦斯賦存狀態(tài)，系統(tǒng)分析煤層中的瓦斯含量，準確預(yù)測瓦斯涌出量，將瓦斯的涌出變化與地質(zhì)構(gòu)造結(jié)合起來，指導(dǎo)安全生產(chǎn)，堅決杜絕瓦斯事故的發(fā)生。

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