深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
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安全生产报告一、巩固基础,强化现场安全管理环节今年以来,我们进一步完善了安全基础管理实施细则,重点完成了《十二五安全生产规划》及相关子规划的编制工作,为矿井后续生产指明了方向,提供了安全保障。
严格安全基础管理考核,从考核标准、内容划分、职责落实、监督检查、奖罚考核等全面进行了细化,形成了一套比较完备的安全激励机制。
大力推广学习班组自主管理法,强力提高班组长的素质、对职工进行精细化考核、实行亲情化管理、规范班前会程序和标准,实行表格式管理,建立规范的班前会档案,让班组管理水平不断提升。
加强安监队伍建设,对安监员实行考核上岗制,明确了安监员交接班程序、项目、记录以及巡查时间、巡查路线、巡查次数和巡查内容,使安监员从接班到交班一切工作都有章可依,强化安监人员工作责任心。
二、多措并举,扎实推进瓦斯治理重点20xx年,针对生产过程中出现的新情况、新问题,认真分析瓦斯分布及涌出规律,多措并举,加大治理力度,以创新技术、完善管理为出发点,使"一通三防"工作有了较大的进步。
一是各级管理人员严格树立"瓦斯为天"的思想,树立"瓦斯不除、矿无宁日"的理念。
完善并及时下发了 "十二五"瓦斯治理规划、 "一通三防"精细化、程序化管理标准、钻孔瓦斯抽放钻孔施工管理办法及矿井灾害应急预案等制度文件。
对照通风质量标准化,逐项规范和完善了图纸、报表、记录、台账、牌板等管理资料。
二是对井下个通风设施及进行了精细化管理,通过精细化工程提升了矿井通风形象,并减少了各通风设施漏风现象,保证大系统的合理可靠。
定期审查通风系统,合理分配各个区域和用风地点的风量,保证两翼以及各个区域风量的合理分配。
三是加快四盘区固定瓦斯泵站的建设,为我矿四盘区瓦斯治理提供基础保障,实施了综合立体的瓦斯抽放方式,确保了矿井瓦斯治理实现"分源、分压"抽放。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一,长期以来一直严重威胁着煤矿的安全生产和矿井的经济效益。
近几年来,少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明,对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范,相继发生了一系列的重大瓦斯事故(根据近几年统计资料初步表明,该类事故约占事故总数的25%左右),给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。
因此,矿井瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究多年来一直是我国煤矿,特别是高、突瓦斯矿井的重点研究课题,瓦斯研究工作受到了人们的高度重视。
1 夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律及涌出特征研究的目的和意义夹河煤矿是徐州矿务集团公司主力矿井之一。
从近几年生产中瓦斯涌出情况及实际瓦斯涌出资料来看,夹河煤矿矿井瓦斯来源较为丰富,因此,随着矿井开采深度的进一步延伸,瓦斯涌出量的增加,瓦斯涌出异常现象的发生将成为可能。
故探明并了解深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征,对于更好地采取具有针对性的瓦斯防治技术措施,避免采掘工作面瓦斯积聚和超限、甚至煤与瓦斯突出事故的发生,做到预防瓦斯超前,实现矿井安全采煤具有十分重要的现实意义。
2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质和煤层特征分析2.12#、7#和9#煤层描述(1)下石盒组2#煤层2#煤层全区发育,沉积特征明显,属结构复杂、沉积较稳定的可采中厚煤层。
煤层厚度0.20~4.41m,平均 1.81m,煤的容重为1.34t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
(2)山西组7#煤层7#煤层全区发育,沉积特征明显,属全区可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.37~5.35m,平均2.28m,煤的容重为1.34t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
(3)山西组9#煤层9#煤层在夹2号断层以东及F1号断层上盘,总体上9#煤层沉积厚度大,稳定性好;而夹2号断层以西煤层沉积厚度小,稳定性差,属大部区域可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.20~4.05m,平均1.49m,煤的容重为1.35t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
煤层瓦斯赋存规律
煤层瓦斯赋存规律是指煤矿中煤层瓦斯的分布、存在形式及其规律。
煤层瓦斯是由煤中的有机质在埋藏过程中形成的,在煤矿开采过程中具有潜在的危险性。
煤层瓦斯的赋存规律对煤矿安全生产具有重要意义。
煤层瓦斯赋存规律可以归纳为以下几个方面:
1. 吸附瓦斯:煤层中的瓦斯主要以吸附态存在于煤体孔隙中。
随着压力的减小或温度的升高,吸附瓦斯可以解吸并逸出。
吸附瓦斯的赋存量受煤种、煤质、压力及温度等因素的影响。
2. 渗透瓦斯:煤层中的瓦斯可以通过煤层间隙或裂隙的渗透而存在。
渗透瓦斯的赋存与煤层孔隙度、赋存压力、地应力及煤层裂隙特征等因素有关。
3. 包裹瓦斯:煤层中的瓦斯可以包裹在煤体中的微小气泡中存在。
包裹瓦斯的赋存量受煤体孔隙结构、煤质及煤体松散程度等因素的影响。
4. 瓦斯运移规律:煤层瓦斯的运移与煤体孔隙连通性、地应力、渗透能力等因素有关。
瓦斯通常遵循从高压区到低压区的流动规律,地质构造、矿井开采等因素会影响瓦斯的运移路径和速度。
了解煤层瓦斯赋存规律对煤矿安全生产具有指导意义,可以帮
助矿井管理人员做好瓦斯抽放、通风以及瓦斯爆炸防治等工作,从而提高煤矿的生产安全性。
煤层⽡斯赋存规律及突出特征义煤集团伊川县涵利昌煤业公司与其周边矿井关系图、周边矿井⽡斯情况单位:义煤集团伊川县涵利昌煤业公司⽇期:2011年9⽉17⽇⼀、⽡斯赋存规律1.⽡斯地质单元内邻近矿井⽡斯含量测定涵利昌煤矿与新兴煤矿、天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业统属⼀个⽡斯地质单元。
其西侧为新兴煤矿,东侧由近及远分别为天源煤业第⼋有限公司、国民煤业以及永昌煤业。
河南理⼯⼤学煤矿安全⼯程技术研究中⼼在开展本项⽬前,曾经在本⽡斯地质单元内测定了⼤量的煤层⽡斯含量,测定结果见表1。
表1 邻近矿井煤层原始⽡斯含量由表1可以看出,测定地点的埋藏深度集中在420~520m范围内,测定的原煤⽡斯含量在6.11~9.54m3/t之间,平均为7.82m3/t;总体上看,煤层⽡斯含量⽐较⾼。
由表还可以计算出,天源⼋公司、国民煤业以及永昌煤业的100m⽡斯梯度分别1.51m3/t、1.58m3/t和1.58m3/t,由东向西,煤层⽡斯含量逐步增加,趋势明显。
2.煤层⽡斯含量测定煤层⽡斯含量是煤层⽡斯的主要参数。
本次测定采⽤直接法测定⼆1煤层的⽡斯含量,执⾏标准为《煤层⽡斯含量井下直接测定⽅法》(GB/T 2350-2009)。
开展预测⼯作期间,在矿井的采掘区域内,结合矿井实际,在副斜井11巷⼝⾄8巷⼝间共布置10个测点(⽡斯含量测点布置见图1),最深部测点标⾼为+310.8m,最浅部测点标⾼+479.3m,测点埋深处于110.7~279.2m之间。
采⽤煤层⽡斯含量的直接测定⽅法,共测定煤层原始⽡斯含量和⼯业分析10套,测定结果见表2。
测定结果表明,煤层⽡斯含量为1.09~3.89m3/t,最⼤值为3.89m3/t。
与单元内其他矿井实际测定的数据相⽐,由于测定地点埋深较浅,所测⽡斯含量较⼩。
图1 ⽡斯含量测点布置⽰意图本次井⽥范围内煤层⽡斯含量测定地点的标⾼在+479.3~+310.8m之间,最深标⾼为+310.8m,已经超出预测研究要求的最深开采标⾼,⽡斯含量测定地点和范围符合《防治煤与⽡斯突出规定》和《煤与⽡斯突出危险性区域预测⽅法》(GB/T 25216-2010)等相关要求。
深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征
【摘要】根据通风、瓦斯报表资料,了解前期已暴露煤壁的瓦斯涌出情况,并测定新鲜煤壁的瓦斯涌出量大小,找出瓦斯涌出规律。
依照煤层瓦斯分布规律、瓦斯涌出情况、煤层透气性及煤样工业性分析结果,分析预测深部煤层采掘过程中的瓦斯涌出特征。
【关键词】深部煤层;瓦斯;赋存规律;涌出特征
1 夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存规律及涌出特征研究的目的和意义
夹河煤矿是徐州矿务集团公司主力矿井之一。
从近几年生产中瓦斯涌出情况及实际瓦斯涌出资料来看,夹河煤矿矿井瓦斯来源较为丰富,探明并了解深部煤层瓦斯赋存规律及其涌出特征,对于更好地采取具有针对性的瓦斯防治技术措施,避免采掘工作面瓦斯积聚和超限、甚至煤与瓦斯突出事故的发生,做到预防瓦斯超前,实现矿井安全采煤具有十分重要的现实意义。
2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质和煤层特征分析
2.1 2#、7#和9#煤层描述
(1)下石盒组2#煤层
2#煤层全区发育,沉积特征明显,属结构复杂、沉积较稳定的可采中厚煤层。
煤层厚度0.20~4.41 m,平均1.81 m,煤的容重为1.34 t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
(2)山西组7#煤层
7#煤层全区发育,沉积特征明显,属全区可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.37~5.35 m,平均2.28 m,煤的容重为1.34 t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
(3)山西组9#煤层
9#煤层在夹2号断层以东及F1号断层上盘,总体上9#煤层沉积厚度大,稳定性好;而夹2号断层以西煤层沉积厚度小,稳定性差,属大部区域可采的较稳定中厚煤层。
煤层厚度0.20~4.05 m,平均1.49 m,煤的容重为1.35 t/m3,其变化规律与井田构造格架有关。
2.2 夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质
夹河煤矿2#、7#和9#煤层物理性质如表1所示。
3.2 夹河煤矿瓦斯地质分析
综合分析瓦斯测试结果来看,夹河煤矿深部煤层瓦斯赋存特征为:
(1)7#、9#煤层瓦斯含量较高,绝对瓦斯量与相对瓦斯量按1∶1.3计算,7#煤层有2个样,9#煤层有1个样,所换算的相对瓦斯涌出量大于10m3/t·d。
(2)各主要煤层瓦斯含量成分复杂,除甲烷外,可燃气体还包括C2H6~NC4H10。
CO2含量一般占总气体量的7.04%~12.06%。
(3)封闭式的F1和F2逆断层对瓦斯的逸散没有影响,而作为张开式的F4正断层附近瓦斯含量明显减少。
(4)煤层顶底板岩性对瓦斯气体的保存有一定影响。
3.3 夹河煤矿瓦斯涌出特征分析
根据采掘工作面瓦斯涌出量的观察,夹河煤矿瓦斯涌出量有以下几个特点:
(1)深部水平的相对瓦斯涌出量高于浅部水平的相对瓦斯涌出量,如表3所列。
可见,随着开采水平不断向深部延伸,地温和地压不断增加,CH4和CO2相对瓦斯涌出量呈现增加趋势,如表3所列。
(2)下石盒子组煤层瓦斯相对涌出量高于山西组煤层瓦斯相对涌出量。
(3)瓦斯涌出量与煤层厚度及顶、底板岩性有关。
煤层较厚时,瓦斯含量高,而煤层较薄时,瓦斯含量低。
从以上分析可见,随着矿井的延伸,地温和地压的不断增大,夹河煤矿的瓦斯涌出量也有增大的趋势,瓦斯异常涌出区也将增多。
因此,对于瓦斯的管理不可掉以轻心,特别是对于开拓新水平或靠近褶曲及断裂带附近时,必须注意瓦斯涌出量的变化。
3.4 夹河煤矿瓦斯赋存影响因素分析
(1)煤层的围岩条件
煤层是瓦斯的良好储集层,围岩的性质直接影响到煤层瓦斯含量的大小。
(2)褶曲结构对瓦斯含量的影响
褶曲对煤层瓦斯的分布和聚集有一定影响。
从各煤层甲烷含量分布可以看出,较高的甲烷含量点多分布在背斜轴心处,特别是地垒构造带形成高瓦斯区,
同时也受煤层顶板岩性变化的影响。
(3)断层结构对瓦斯含量的影响
井田断层较发育,大小断层多达几十条,且以逆断层为主,断层落差在8~270m之间,主要分布于井田中部。
由各煤层甲烷含量分布可以看出,断层附近钻孔甲烷含量一般较低,分析其原因与井田经历3个时期时,不同方向挤压力产生的裂隙和煤层与对盘接触的岩性有关。
3.5 各煤层瓦斯涌出来源分析
开采区域内主要可采煤层分为2#、7#和9#煤层,按照由上而下的开采顺序,首先开采的煤层,瓦斯涌出量不仅包括本煤层瓦斯涌出量,而且包括相邻煤层的卸压瓦斯涌出量,因此首先开采的煤层瓦斯涌出量较大,当首采的煤层开采后,其余煤层瓦斯涌出量均低于本煤层的瓦斯含量,所以,做好首采煤层的瓦斯治理工作非常关键。
3.6 各煤层瓦斯突出预测
从钻孔采取各煤层煤芯制作煤样进行煤的瓦斯吸附解吸实验,从测定结果分析可看出,7#、9#煤层甲烷含量较2#煤层高,各煤层瓦斯成分均以甲烷为主,重烃微量。
据煤层瓦斯成分,井田瓦斯分带应为沼气带。
4 结语
从以上有关夹河煤矿3个煤层(2#、7#、9#)物理性质和煤层特征分析、钻孔煤层瓦斯含量及成分的实验分析和井田瓦斯地质分析,可以得出以下几点结论:
(1)夹河煤矿2#、7#、9#煤层赋存稳定,受到地质破坏较少,孔裂隙均较发育,有利于煤层瓦斯的释放。
(2)夹河煤矿2#、7#、9#煤层瓦斯成分以甲烷为主,重烃微量,井田煤层瓦斯属于沼气带。
(3)按照由上而下的开采顺序,首先开采的2#煤层,瓦斯涌出量不仅包括本煤层瓦斯涌出量,而且包括相邻煤层的卸压瓦斯涌出量,因此瓦斯涌出量较大,而7#和9#煤层瓦斯涌出量均低于本煤层的瓦斯含量,所以做好2#煤层的瓦斯治理工作非常关键。
(4)根据钻孔取样的初步瓦斯参数分析,可以确定2#、7#、9#煤层均没有突出危险。