趙莊煤業3#煤層瓦斯賦存規律研究

李勁松

(山西省晉煤集團趙莊煤業，山西晉城048000)

1 趙莊煤業瓦斯賦存情況

趙莊煤業瓦斯賦存明顯存在區域性差異，整體上看煤層透氣性普遍較差，衰減普遍較快，礦井瓦斯抽采的難度大。瓦斯賦存極不均衡，瓦斯含量高的區域達到218.37 m3/t，低的區域在48.37 m3/t 以下。一、三、五盤區中瓦斯含量從高到低分布，一盤區瓦斯含量最高，瓦斯含量達到218.37 m3/t，三盤區瓦斯含量在4 ～6 8.37 m3/t，五盤區瓦斯含量最低，瓦斯含量在4 8.37 m3/t 以下［1］。

井田內共含5 層可采或局部可采煤層，即2、3、8 -1、14、15#煤層。其中，3#煤層的控制程度及研究程度較高，而其他煤層相對較差一些，現在主采3#煤層。3#煤層為具有爆炸性危險的煤層。根據測試成果，3#煤層火焰長度為5 ～40 mm，平均13.5 mm，加巖粉量15% ～35%，平均20.3%。根據3#煤層燃點測試成果，3#煤層為不自燃煤層。據鄰近礦山調查資料，鄰區各礦山開采的3#煤層均未發生過自燃現象。

2 3#煤層瓦斯賦存規律研究

2.1 井下實測3#煤層瓦斯含量

根據重慶院2008 年7 月編制的《晉城無煙煤集團有限責任公司趙莊礦一、三盤區3#煤層瓦斯基本參數測定報告》，測定一盤區12023 巷內3#煤層原始瓦斯壓力0.46 MPa，該范圍內3#煤層原始瓦斯含量8.37 m3/t。測定三盤區32051 巷3#煤層原始瓦斯壓力0.16 MPa，該范圍3#煤層原始瓦斯含量5.91 m3/t［2］。

2.2 地勘測定3#煤層瓦斯含量

結合地勘瓦斯等值線圖，發現許多地勘鉆孔處在斷層附近，由于斷層的作用，大量瓦斯不斷流動逸散，且沒有規律可循，應該剔除。由于地勘鉆孔測定的瓦斯含量是可燃基瓦斯含量，應將其換算成原煤瓦斯含量。地勘測定3#煤層瓦斯含量如表1 所示，原煤瓦斯含量為3.55 ～18.16 m3/t。

2.3 地勘鉆孔瓦斯含量修正

2.3.1 礦井3#煤層瓦斯含量的確定方法

國內理論及實踐均證明，礦井瓦斯含量測定中，地勘測試結果一般偏小，但它可反映整個礦井瓦斯賦存趨勢［3］。井下實測結果相對準確，但反映的是測試范圍的情況。因此采用以地勘測定結果為基礎、以井下實測結果為依據，根據井下實測對地勘結果進行修正的方法進行礦井3#煤層瓦斯含量的確定。

表1 趙莊煤業有限責任公司3#煤層地勘瓦斯含量表

即采用井下實測與地勘結果比較確定修正系數，對礦井地勘測定結果進行修正，并將結果用于礦井瓦斯抽采設計。為彌補井下實測點少的情況，結合礦區其他礦井的修正系數進行綜合確定修正系數。

2.3.2 礦井3#煤層瓦斯賦存規律研究

如前所述，目前在首采面區域測定的瓦斯含量較真實地反映了測定區域的瓦斯含量，但并不能完全代表整個井田的瓦斯含量分布情況，由于目前不可能在較大范圍內打更多的鉆孔來測定煤層瓦斯壓力。為此，可以利用地質勘探期間在首采面區域所測瓦斯含量與實測的瓦斯含量進行對比分析，尋找相關系數，然后以地勘中所測瓦斯含量為基礎，預測各區域的瓦斯含量值。3#煤層地勘鉆孔瓦斯含量修正結果見表2。

表2 3#煤層地勘鉆孔瓦斯含量修正結果表

參照煤層底板等高線圖及井上下對照圖，計算出井田內不同地點的煤層瓦斯含量，并根據煤層瓦斯含量分布情況繪制出3#煤層瓦斯含量等值線圖，見圖1。

圖1 3#煤層瓦斯含量等值線圖

根據3#煤層井田開拓圖，瓦斯含量等值線圖、井上下對照圖、地質報告等，可知3#煤層瓦斯含量為4.69 ～22.88 m3/t。

3 結語

根據井下瓦斯含量的測定數據，結合趙莊煤業有限責任公司地勘鉆孔測定的煤層瓦斯含量值以及礦井的其他資料，對礦井瓦斯賦存規律進行了研究，預測3#煤層的最大瓦斯含量為22.88 m3/t，最小瓦斯含量為 4.69 m3/t。

［1］梁波濤，郭明濤，張子敏，等. 地質構造對趙莊礦3#煤層瓦斯賦存規律的影響［J］. 煤礦現代化，2010(5).

［2］王建軍. 趙莊礦3#煤層瓦斯參數現場跟蹤測試的研究［J］.江西煤炭科技，2013(3).

［3］尚群. 趙莊礦3#煤層瓦斯抽采鉆孔合理封孔深度研究［D］.焦作:河南理工大學，2010.