过地质构造带瓦斯治理技术
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瓦斯治理方案第一章开拓、开采一、矿井地质概况1、地质概况矿山所在区域内出露的地层由老到新有二叠系上统宣威组至三叠系下统铜街子飞组第二段地层,其上还有第四系的残坡积层。
矿区及邻近出露的宣威组、飞仙关组、铜街子组及第四系地层特征如下:二叠系上统宣威组(P2X):分布于矿氏北部外围,岩性为灰、深灰色粘土岩、泥岩、粉砂岩,夹细粒岩屑砂岩及煤层、炭质泥岩, 上部夹生物碎屑灰岩,底部为硫铁矿层。
含煤炭7-12层,其中可采煤层2层(B3、B4),局部可采煤层1层(A1),但本区不可采,全线地层历史阶段140-150m。
与下优茅口组呈平行不整全接触。
根据含煤性及含矿性将组划分为四个岩性段,其中第一段(P2X1)为含硫段,底部为硫铁矿性粘土岩,上为菱铁质粘土岩、粘土岩、不含煤层,厚1. 58-8. 74m,平均4. 79m:第二加三段(P2X2+3) 为含煤段,岩性为灰色煤砂岩,砂质泥岩、粘土岩夹细粒岩屑砂岩, 顶部含可采煤层两层B3、B4,厚约106m(与硫铁矿层层间距约110m);第四段(P2X4)为生物西方舆论界屑灰岩,砂质泥岩、泥岩、粘土岩,中部夹粉砂岩,含煤线2-3层,不含可采煤层,历史阶段约 30-40m。
三叠系下统飞负关组第一段(Tlfl):岩性为灰绿色薄至中厚层状泥巴岩、砂质泥岩,夹薄层粉砂岩及泥质灰岩。
本段厚85-95m, 平均厚90m,分布于矿区北部。
三叠系下统飞关组第二加三段(Tlf2+3):岩性为紫红色泥岩与灰绿色粉砂岩互层,夹灰紫色中一厚层细粒长石岩屑砂岩,本段厚184m,分布天矿区南部及东部地区。
三叠系下飞仙关组第四加五段(Tlf4+5):以紫红色泥岩及灰绿色砂岩为主,夹紫灰色细粒长石岩屑砂岩及少量生物碎屑灰岩薄层;上部为厚层细粒砂岩与鲜紫红色泥岩互层。
本段平均厚210m, 分布于矿区东南部地区。
三叠系下统铜街子组第一段(Tltl):层性为灰色泥晶灰岩,生物屑灰岩及生物碎屑剛粒灰岩,夹绿色钙质粉岩与灰紫色泥巴岩互层,厚161m,分部于矿区东南角外围。
高瓦斯工作面区域防突与瓦斯治理技术摘要:告成煤矿为高瓦斯突出矿井,在地质构造复杂区域高瓦斯掘进工作面中,13201突出危险工作面采掘过程中通过采取制定严格的防突技术、瓦斯治理措施、管理制度、管理体系使告成煤矿实现了防治煤与瓦斯突出到消除突出危险的转变。
总结了其中的技术创新和操作标准化,为地质构造复杂区域高瓦斯突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出的开展提供了一定的参考。
关键词:地质构造采掘煤与瓦斯突出1、工作面情况告成煤矿13201工作面位于13采区北部,北为告F21正断层,南接13191工作面采空区、25绕车场与25下山保护煤柱,西接25下山,东部为滑动构造铲蚀薄煤带。
13201工作面沿倾斜方向布置,后退式俯斜开采,采用炮采放顶煤回采工艺,全部垮落法管理顶板。
上、下副巷沿煤层倾斜方向布置,上山掘进;切巷沿煤层走向布置。
13201工作面上副巷利用13191轨道巷车场掘进,下副巷利用原北翼回风巷(南段)掘进,巷道全布置在实体煤层中。
工作面切巷位于采区东部薄煤带附近。
13201工作面设计工程量:上副巷:718m;下副巷:860m;切巷:122m,设计总工程量:1700m。
工作面设计可采长度812.0m,煤层平均厚度4.5m,煤层厚度变化较大,煤层平均倾角12°,靠近断层处煤层有拉薄现象;工作面构造较复杂,煤层产状局部有起伏,受区域构造力作用,小断层较为发育。
13201工作面煤层瓦斯含量为9m3/min煤层含有多层软分层。
2、防突技术告成煤矿13201工作面为高瓦斯突出煤层中掘进,根据《防治煤与瓦斯突出规定》,并结合矿井施工区域的特殊性在13201工作面煤层掘进期间,采用“超前钻孔预排瓦斯”综合防突措施,工作流程如图1所示。
2.1突出预测及效检在13201掘进工作面进行防突预测时,正常情况下巷道沿底板掘进,巷道顶煤厚度小于5米时,在掘进工作面中部,平行巷道轴线方向布置2#预测钻孔,距巷道底板1m左右;在掘进工作面两帮布置1#、3#预测钻孔,距巷道侧帮不大于0.5m,距巷道底板1m左右,终孔控制巷道轮廓线外2-4 m;在掘进工作面中部靠近支架顶部,布置4#预测钻孔,孔口距巷道支架顶部1m左右,终孔控制顶煤全厚。
掘进工作面遇地质构造安全技术措施XXX煤矿XXX年XX月审签页掘进工作面遇地质构造安全技术措施根据11M4南运输顺槽掘进巷道电法超前探测结果分析及预报,工作面掘至255米时,遇地质构造带。
由于该构造带的出现,给工作面的正常掘进造成影响,为了保证工作面顺利通过该地质构造带,经矿领导研究决定,特制定如下安全技术措施。
一、技术要求1、沿M煤层顶板进行掘进,将M煤层顶板以下所有岩石放落。
2341得小于顺着裂隙、层理慢慢地找下,不得硬刨强挖。
2、掘进时必须掘一排打一排锚杆,锚索必须及时跟上;每根锚杆使用3卷锚固剂,每根锚索使用5根锚固剂,锚固剂型号均为MSK23/40。
空顶距离不得超过1米。
3、掘进时必须使用前探梁,使用时必须保证前探梁吊环紧固,前探梁上木板厚度不得小于5cm。
4、锚索的外漏长度小于350MM,必须及时的张拉锚索,张拉预紧力控制在60~80KN。
5、锚杆必须用机械或力矩扳手拧紧,确保锚杆的托盘紧贴巷壁。
安装的托盘要与围岩接触严密,严禁在托盘后充填木片、渣子等杂物,托盘、螺母要上紧上牢,锚杆外露长度20~30mm。
678((((爆破前必须切断电源,爆破母线扭结短路,且保持正常通风。
(5)装药时应用木质或竹质炮棍将药轻轻推入,不得冲撞或捣实。
炮眼内的各药卷必须彼此密接。
严禁电雷管脚线、爆破线与运输设备、电气设备以及掘进机械等导电体相接触。
(6)炮眼封泥用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不染性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。
严禁用煤粉、块状材料或其他可燃性材料作炮眼封泥。
无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。
(7)联线工作由爆破工一人进行,随撤随放线,母线远离任何导电物体,更不准和电缆挂在一起,爆破钥匙要随身携带,不得转交他人。
爆破时所有机电设备、((9(((3)钻孔放水前,应当估计积水量,并根据排水能力,控制放水流量,防止淹井;放水时,应设有专人监测钻孔出水情况,测定水量和水压,做好记录。
2009年第2期能源技术与管理高瓦斯煤层构造复杂区域防突与瓦斯治理技术张朝举1,林青1,王艳华2,杨春林1(1.皖北煤电集团祁东煤矿,安徽宿州234000;2.煤炭科学研究总院重庆研究院,重庆400037)[摘要]祁东煤矿为高瓦斯突出矿井,通过介绍该矿在地质构造复杂区域高瓦斯煤层3246突出威胁工作面采掘过程中采取的防突技术、瓦斯治理措施、管理制度、管理体系。
总结了其中的技术创新和操作标准化,为地质构造复杂区域高瓦斯突出煤层掘进防治煤与瓦斯突出的开展提供了一定的参考。
[关键词]地质构造;采掘;煤与瓦斯突出[中图分类号]TD263.4+1[文献标识码]B [文章编号]1672蛳9943(2009)02蛳0016蛳020引言煤与瓦斯突出是一个能量释放过程,在这一过程中,首先是能量的积聚,这个能量包括瓦斯、地应力等。
煤层内的瓦斯含量、瓦斯压力和地应力随地质构造复杂程度的不同存在着较大的差异。
由于地质构造带存在着一定的构造应力,所以,在构造带储存有较高的煤岩弹性应变能,突出危险性较大;并且在这些区域,煤层裂隙较为发育,瓦斯含量和压力往往较高,所以瓦斯内能较大,突出危险性较大。
同时,在地质构造带,由于煤岩层受到不同程度的破坏,煤层的坚固性系数往往较低,软分层较为发育,相对而言抵抗突出破坏的能力较差,所以成为突出的多发区域。
祁东煤矿为高瓦斯突出矿井,3246煤层为高瓦斯威胁煤层,3246工作面属于地质构造复杂区域,所以在该区域中的防突工作包括防突技术和防突管理,将是矿井安全掘进的重要保障。
1试验区域情况祁东煤矿3246工作面位于井田西翼一水平四采区,标高-532.46~-616.3m ,工作面全长934m ,倾向宽186m ,沿走向布置。
东以四采区中部运输上山为界,西(3246切眼)靠近F22矿井边界断层,风巷与设计3244工作面为界,机巷靠近3248采空区。
工作面煤厚0.7~3.0m ,平均煤厚2.2m ,煤层厚度变化较大,靠近断层处煤层有拉薄现象,变异系数20%;煤层结构较复杂,含1~2层夹矸,夹矸为灰黑色泥岩,平均厚度0.1m 。
煤矿矿井掘进工作面遇地质构造或瓦斯异
常时的安全技术措施
掘进工作面在遇地质构造特别是断层时,瓦斯涌出量明显增大,经常造成瓦斯超限,而且超限的幅度很大,严重威胁矿井安全生产。
针对这一问题,采取如下技术安全措施
1、每月月初由地质测量科提供地质预报书,发给通风科、通风区、防突区、调度所、通风副总工程师、总工程师。
要求3米以上断层预报准确率达到80%。
2、当预测掘进工作面距地质构造20米时,地质测量科必须及时给通风科、通风区、防突区、调度所等单位下达业务联系单。
3、防突区接到联系单后,根据矿总工程师或通风副总工程师的批示意见,采取必要的措施进行有效的瓦斯治理。
主要措施为打排放瓦斯钻孔进行瓦斯排放或进行瓦斯抽放,同时进行地质构造、瓦斯情况的探查。
实施时要及时向调度所、通风科汇报。
4、通风科负责组织通风区进行瓦斯治理措施的执行情况的监督检查和瓦斯排放钻孔的验收工作。
5、通风区负责现场瓦斯管理和跟踪汇报工作。
瓦斯检查
员必须认真观察现场瓦斯、煤层、煤质、变化情况,发现问题及时向通风区值班领导、矿调度室汇报。
通风区在接到汇报后要及时进行初步分析,并立即向防突区下达联系单。
防突区接到联系单后,立即到现场进行进一步观察分析,并采取相应措施进行治理。
6、调度所负责对瓦斯治理重点掘进工作面进行重点调度,协调各方关系,并及时上传下达。
7、通风区负责安全监测系统管理,确保瓦斯超限立即断电。
8、防突区要做好瓦斯突出预测预报工作,预测预报结果及时通知施工单位、通风区、通风科、调度所。
9、安监处、机电科必须加大机电设备管理力度,杜绝电气设备失爆,确保供电正常。
浅议煤矿地质构造与瓦斯防治措施摘要:煤层中赋存的瓦斯,严重威胁井下安全生产,防治瓦斯灾害是煤矿安全生产的首要任务。
实践表明,瓦斯的生成、运移、保存条件、赋存以及瓦斯突出都与地质构造有着密切的关系。
煤层赋存状态和瓦斯涌出情况是含煤地层历次构造演化作用的结果。
地质条件控制着煤层瓦斯的赋存和涌出,通常,开放性断层有利瓦斯释放,封闭性断层有利于瓦斯保存。
但是,矿井的地质构造各不相同,对瓦斯涌出规律的影响也不尽相同。
因此,研究煤矿地质构造对瓦斯涌出量规律影响,对煤矿瓦斯灾害防治具有重要的指导意义。
关键词:地质构造带;瓦斯;防治近年,低瓦斯矿井瓦斯涌出量虽然很小,但瓦斯事故依然频频发生,而其中大多数发生在工作面附近的瓦斯涌出异常区。
究其原因,一方面随着开采深度的增加,采掘活动逐渐向煤层深部延伸,煤层瓦斯有了更完好的赋存条件,瓦斯含量和瓦斯压力也随之增大;另一方面由地质构造因素造成的局部瓦斯富集区域存在于工作面附近的煤层中,并通过煤壁裂隙与工作面相通,致使瓦斯涌出量显著增加。
目前治理瓦斯异常涌出的常用方法有引排法、吹散法、抽放法等。
随着我国矿井逐渐向深部延伸,矿井瓦斯问题日益严重,成为制约矿井安全高效生产的重要因素。
一、煤矿地质构造带对煤与瓦斯突出的作用及影响1、煤与瓦斯的突出。
当顶部煤层内存在残余构造应力时,此时,掘煤开采经过断层时,会破坏煤体的原始构造应力,受其影响周边的构造应力也会跟着重新分布,以求新的平衡,这种平衡的释放就是术语所称的煤与瓦斯的突出。
2、褶皱构造带对煤与瓦斯突出的影响。
在褶皱构造形成的初期,构造煤的形成主要反映在褶皱翼部。
当褶皱作用增强时,其紧闭程度亦随之增加;当翼部构造煤厚度减小时,转折端构造煤厚度会增大。
这时,转折端煤与瓦斯突出的危险性会大于翼部。
3、影响煤层的瓦斯赋存1)地质构造影响瓦斯的赋存具有两重性:一是瓦斯赋存的不均匀性;二是为瓦斯排放或赋存创造有利条件。
2)地质构造的形态、部位、力学性质和封闭情况的不同,形成的瓦斯赋存条件也不同。
编号:AQ-JS-00781
( 安全技术)
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过地质构造带瓦斯治理技术Gas control technology through geological structural belt
过地质构造带瓦斯治理技术
使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科
学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
青龙煤矿主斜井由中煤五建一处施工,井筒方位N46oW,主斜井倾角由井口至443m处为12o下山,443m~667m处为6o下山,667m~944m为3‰平巷,其中掘进至830m处遇一逆断层
(N350oS)落差8m.在断层带内贮存大量高压瓦斯。
巷道断面为半圆拱形,净断面为16.2m2,采用锚网喷支护。
瓦斯喷出区域标高+1163m,距地面垂深187m。
1工作面瓦斯治理情况
(1)2004年8月28日在主斜井施工至830m处时瓦斯涌出量增大,由原来的1.2m3/min增至4.2m3/min。
由于瓦斯涌出异常,工作面被迫停掘,采取了先抽后掘的办法对主井迎头和巷帮施工瓦斯抽放孔,采用TX-75型钻机向工作面打Φ75mm钻孔。
(2)从2004年9月18日至2005年1月20日共抽放瓦斯374976m3时。
瓦斯抽放量从开始4.15m3/min降至1.2m3min,
瓦斯浓度由40%降至20%。
撤出临时抽放系统,停抽3d进行测试,瓦斯涌出量仍然很高,不能保证安全掘进。
(3)为做好瓦斯治理,将临时抽放系统改为地面永久抽放系统,又在820m巷道两边分别作长×宽×高=2×2.5×2m抽放硐室。
在抽放硐室分别打抽放钻孔,从1月28日开始抽放,抽放瓦斯量为3.5m3/min。
(4)为进一步加快主斜井瓦斯治理效果,早日恢复掘进,根据巷道顶板破碎、裂隙瓦斯涌出量大,采用抽放的方法不能满足安全掘进条件的特点,2月20日开始,向主井迎头钻孔内注胶(水玻璃)用于封堵迎头裂隙(见表1及图1)。
注胶压力1MPa,共用水玻璃650kg。
1天后迎头风排瓦斯浓度由原来的0.5%下降到0.15%,迎头炮眼瓦斯异常的问题得到解决,然后恢复掘进,掘进回风流瓦斯浓度最高达0.45%,顺利通过了该地质构造带瓦斯涌出异常区域,实现了安全生产。
2关键技术及创新点
(1)封孔工艺及连抽
①在地面准备好封孔的管子等物品,封孔材料用Φ25mmPVC 管,PVC管长3m/根,每个钻孔6m(2根),其中一根一端做成600mm长的筛孔管。
②在距PVC管末端(即筛孔段往外100mm)700mm处缠上棉纱。
③必须待砂浆凝固后,方能用胶管将PVC管和瓦斯抽放“多通”连接。
④连管时皮管不能与电缆同侧,要求皮管吊挂整齐,接口处不能漏气。
(2)注胶(水玻璃)有利于顶板管理,使顶板固化,还可以大幅度减少瓦斯涌出量,防止瓦斯事故。
(3)注胶后,围岩形成一个完整的整体,可以更好地解决抽放漏气问题,提高抽放效果。
(4)注胶后,有利于顶板管理,杜绝了顶板事故,还有效的控制了地质构造带附近的淋水。
(5)注胶后抽放是治理地质构造带瓦斯涌出异常的最有效方法,
能够解决掘进安全技术难题。
3结论
(1)在掘进巷道遇地质构造带、瓦斯涌出量大的工作面高瓦斯矿井及可以推广应用;(2)注水玻璃后抽放,提高了抽放效果,使工作面具备了安全掘进条件,加快了矿井建设速度,降低了费用。
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