煤礦瓦斯地質規律研究及瓦斯預測

李 駿

(陽泉煤業(集團)有限責任公司二礦，山西 陽泉 045008)

引言

煤礦瓦斯是由游離于煤儲層的煤層氣構成，是一種重要的資源類型，且具有較高應用價值，屬于一種潔凈的能源類型。但是，實際煤礦生產中，煤礦瓦斯可能會造成煤礦安全事故的產生，不利于煤礦安全生產。為探明煤礦瓦斯的基本情況，主要運用瓦斯地質鉆探工藝，對其進行開采和抽放，達到安全的目的。

1 礦區氣壓變化規律

地球表面覆蓋的一層厚厚的由空氣組成的大氣層，處于大氣層中的物體，都受到空氣分子撞擊產生的壓力，簡稱大氣壓力。受到地心引力作用，距地球表面越近，地球吸引力越大，空氣分子撞擊物體表面的頻率越高，產生的大氣壓力就越大；反之，欲小。據測定，旬耀礦區地面大氣壓力變化在一年內可達500～2000pa，特殊情況下一天變化可達200～400pa，每天早晨氣壓上升，下午氣壓下降；冬季氣壓高，夏季氣壓低，但是如某一次寒流到來，氣壓相應增高，但是冷空氣一過，氣壓緩慢下降，因此某一固定區域的內大氣壓力變化，必然導致礦井內部大氣壓變化，進而影響礦井內部瓦斯變化

2 瓦斯抽采實驗模型

2.1 煤礦地質情況

某煤礦屬于瓦斯突出礦井，煤層平均厚度為5.3m，瓦斯含量為8.9-10.9m3/t，測量發現平均壓力為1.89MPa，為了減少瓦斯的泄露風險，開采時應采用順應煤層方向的模式，采用抽采鉆孔方式，并保證直徑為94mm。

2.2 數值模型

選取某煤礦3號煤層開采工作面為模型來源，模型高度為5m，長度為40m，將其布置在煤層的水平中心位置，設置13個負壓抽采鉆孔，各孔之間的水平距離為3m，直徑保持為100mm。……