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煤层瓦斯赋存规律及突出特征

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东大煤矿3^#煤层瓦斯赋存规律研究

东大煤矿3^#煤层瓦斯赋存规律研究

东大煤矿3^#煤层瓦斯赋存规律研究常杰【摘要】煤层埋藏深度、围岩性质、地质构造是决定煤层瓦斯含量的主要因素,通过统计分析东大矿井地勘钻孔实测的瓦斯含量值和瓦斯地质条件,结合相邻矿井地面钻孔和井下实测瓦斯含量的修正系数,确定矿井原煤瓦斯含量以及埋深与原煤瓦斯含量的关系,并分析了地质构造和围岩对瓦斯含量的影响,为今后矿井开拓揭煤和瓦斯治理提供了依据。

%Seam burial depth,surrounding rock characteristic and geological structure are the main factors to determine the seam gas content.By analysis of gas content and gas geological conditions by field drilling exploration in Dongda Colliery,the author determines the gas content of raw coal and the relation between burial depth and gas content according to the correction coefficient of gas content obtained from surface boreholes in adjacent well and underground field survey,and analyzes the influence of geological structure and surrounding rock on gas content,which provides a basis for future seam uncovering and gas control.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】2页(P12-13)【关键词】瓦斯赋存;瓦斯含量;规律;研究【作者】常杰【作者单位】山西东大能源有限公司,山西沁水048202【正文语种】中文【中图分类】TD712.2东大煤矿由山西东大能源有限公司开发建设，位于晋城市西北方向约40 km处，隶属沁水县郑庄镇、端氏镇管辖。

桃山矿93号煤层瓦斯赋存规律及突出危险区研究

桃山矿93号煤层瓦斯赋存规律及突出危险区研究
表１ 桃 山 矿 井 历 年 瓦 斯 等 级 鉴 定
式 。矿井有南 立风井 、 北翼 风井 ２条 入风井 口， 有北 回 风立井和南翼 回风斜井 ２ 条 回风井 口。北立风井 主要 通风机型号为 Ｂ Ｄ Ｋ一 ８一 Ｎ ｏ ３ ２ ， 电机功率 ２ ｘ ５ ６ ０ ｋ ｗ； 南 翼风井主要通 风机 型号 为 Ｂ Ｄ一１ Ｉ 一１ ０一№３ ０ ， 电机 功 率２ ｘ ４ ５ ０ ｋ ｗ； 局部通 风机共设 １ ４处 ， 风机 型号为 Ｆ Ｂ Ｄ Ｎ ｏ ５ ． ６ 、 ６ ． ０ ， 功率分 别为 ２× １ １ ｋ Ｗ 、 ２× １ １（ 走 向： Ｎ １ ５ ５ ， 倾 向： ＷＳ ， 倾 角： ６ ６ 。 ， 落差： １ １ １ ～３ ３ ０ ｉ ｎ ） 和逆 断 层 Ｆ： Ｆ （ 走 向： Ｎ ７ ０ ， 倾 向： Ｅ ｓ ， 倾 角： ５ ０ 。 ， 落差 ： ７ ０ ｍ） 控制， 见图 １ 。
摘
要： 通过整理收集桃山矿 ９ ３ 号煤层瓦斯地质资料 ， 分析得到了影响 ９ ３ 号煤层瓦斯赋存的主控 因素 ， 并研究
了此煤层的瓦斯含量分布规律 、 瓦斯涌出规律 ， 对突出危险区域进行 了预测 ， 为矿井安全生产 、 预防瓦斯灾害提供
了依 据 。
关键词 ： 瓦斯含量； 瓦斯压力； 突出危险区； 分布规律
人风量 １ ８ ９ ４ ７ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 总 回风 量 １ ９ ５ ２ ６ ｍ ／ ｍ ｉ ｎ ， 有 效
风量率 ８ ７ ％。
１ ． ２ 瓦斯情况 该矿 １ ９ ９ ０年 首 次 鉴 定 为 高 瓦 斯 矿 井 ， ２ ０ １ １年 ９ 月１ ５日， 一采 区三水平 ９ ３号左三片发 生煤与瓦斯 突
收稿 日期 ： ０１ ２ ３ － ０ ４ － １ ５ 作者简介： 申振华 （ １ ９ ８ ４一） ， 男， 河南 民权人 ， 工程师 ， 从事矿井瓦斯治理工作。

2.2_矿井瓦斯

2.2_矿井瓦斯

补充信息
三、影响煤层瓦斯流动的因素
影响煤层瓦斯流动的因素，如煤层赋存状态、瓦
斯压力、透气性、吸附瓦斯的能力、孔隙率、煤层暴
露面的几何形状、放散瓦斯的时间、采掘方法、开采
空间和地应力活动规律、煤层和岩层的物理力学性质、 支架和顶板管理的方法、矿井通风制度和水文地质条
件等。在这些影响因素中，除时间空间条件外，对煤
《矿井灾害防治理论与技术》
第2章 矿井瓦斯及其防治
补充信息
二、瓦斯在煤岩中的流动
（1）矿井瓦斯等线图
瓦斯在煤层中是以具有压力的气体存在着的，
在甲烷带内，瓦斯压力一般沿煤层倾斜随深度而增 加，而沿煤层走向变化较小。由于各个地点瓦斯压 力不同，在未开采煤层的小范围内，存在着比较稳
定的瓦斯压力等值线的分布。
内因 态和瓦斯的含量是影响瓦斯 越高，涌出量 涌出量的决定因素 越大
16 《矿井灾害防治理论与技术》 :19
第2章 矿井瓦斯及其防治 第3节 矿井瓦斯涌出
影响瓦斯涌出量的因素
因素 表现 地面大气 压力 开采规模 开采程序 采煤方法 外因 与顶板管 理 生产工序 通风压力 具体原因 大气压力突然降低时，会破坏原来的平衡状态，瓦斯 涌出量就增大 开采深度越深、开拓与开采范围越大、条件相同时， 产量高的，瓦斯涌出量越大 厚煤层开采时，上分层的瓦斯涌出量大，下分层的 瓦斯涌出量显著减小 机械化采煤、采用全部陷落法管理顶板比采用充填法 管理顶板，瓦斯涌出量大；水力采煤，瓦斯涌出量小 放炮或割煤时瓦斯涌出量大，较平时多1到几倍 采用抽出式通风，风压越高瓦斯涌出量越大；采用 压入式通风，风压越高瓦斯涌出量越小 多数采空区都积存大量瓦斯，其管理优劣对瓦斯涌出 量影响很大；该封闭未封闭或封闭质量差，会造成采 16 空区瓦斯涌出

袁村井田B4煤层瓦斯赋存规律分析

袁村井田B4煤层瓦斯赋存规律分析

叠加， 致使在石 门揭露煤层时 ， 了煤 与瓦斯突出 。 发生
（ ％）
图 １ 瓦斯含量与挥发份关 系散点 图
本 区断裂构造 比较 发育 ， 大的断 层有 Ｆ、 ６ 冲断 较 ｜Ｆ 逆
层 。２ １ 孔 在 Ｆ 断层 上 、 盘均采 集 了 Ｂ 煤 层 瓦斯样 。 ３２ ｜ 下 ４ 瓦斯含量 分别为 １ ．５ｍ ／ ． 和 １ ．５ ｍ ／ ． ， 结果是 ７ ５ ｃ ｇｒ ０ ２ ｅ ｇｒ其 断层 上盘煤层 瓦斯含量正 常 ， 而断层下 盘煤层 瓦斯含 量偏 低 。这可 以说 明两个 问题 ： 断层 上 盘煤层 瓦斯含 量 正常 。 表明该断层本身封闭性较 好 ； 断层上盘 的 瓦斯含量 反而 比 断层下盘的瓦斯含 量高 ， 其原 因是 ， 断层 上 盘煤 层 与透气
摘
要： 瓦斯 的赋存 与成煤 时的沉 积环 境、 含煤地层岩性组合、 构造 、 层与煤质等诸 多因素有关 系。袁村井 田在钻孔 中采 煤
集 了大量的瓦斯样 品进行 了测试分析 ， 从而初步揭示 了区内瓦斯赋存 的规律 。 关键词 ： 乐平 煤系 ； 煤层 ； 瓦斯
中图分类 号 ：Ｄ １ ． Ｔ ７２ ２
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｇａ ｃ ｕ ｒ ｎ ｅ ｉ ｅａｅ ｏ ｄｆｅ ｅ ｔ ａ ｔｒ ｕ ｈ ａ ｈ ｅ ｉ ｎ ａｙ ｅ ｖｒ ｎ ｎ －ｌｔｏｏ ｉ ｏ ｉ ａｉｎ－ ｔａ ｔ ｓｏ ｃ ｒｅ ｃ ｓ ｒｌｔｄ ｔ ｉ ｒ ｎｓｆｃｏ ｓｓ ｃ ｔｅ ｓ ｄｍｅ ｔｒ ｎ ｉ ｍｅ ｔ ｉ ｌｇｃ ｃ ｍｂ ｎ ｔ ｓ ｏ ｈ ｏ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｓ 帅 ｏ ｔａａ ｔｕ ｔｒ ｎ ｅ ｆｓ ｔ ．Ｔｈ ｕ ｏ ａ ｄ ｅ ｔ ｇａ ａｙ ｉ ｆｎ ｍｅｏ ｓｇ ｓｓ ｍｐ ｅ ｌｅ ｔ ｄｄ ｒｎ ｒｌｉｇ－ ｒ ｅａ ｔ ｒｈ ｍａ ｅ ａｔｓｉ ｎ ｌ ｓｓｏ ｕ ｒｕ ａ ａ ｌ ｃ ｌｃｅ ｕ ｉ ｇ ｄ ｌｎ ｈ ｓ ｎ ｓ ｏ ｉ

坪湖煤矿B4煤层瓦斯赋存地质特征分析

坪湖煤矿B4煤层瓦斯赋存地质特征分析

摘
要： 随着 矿 井 开 采 深 度 的增 加 ， 层 瓦 斯 压 力 增 大 、 量 增 高 、 出危 险 性 增 大 。 因 此 ． 究 、 识 和 掌 握 瓦 斯 赋 存 规 煤 含 突 研 认
律 ， 针对 性 地 制 定 瓦 斯 治 理 和施 工 措 施 ， 除煤 层 瓦斯 瓦 斯 突 出 危 险 性 ， 保 矿 井 安 全 高 效 和可 持续 发展 具 有 深 远 意义 。 有 消 确 关键 词 ： 层 瓦 斯 ； 和 瓦斯 突 出 ； 煤 煤 瓦斯 赋 存 规 律 ； 层 ； 煤 层 断 Ｂ
ｌｔ ａ ｏ ｔｏ ｎ ｏ ｓ ｒ ｃ ｉｎ ｍ ｅ ｓ ｒ ｓｔ ｌｍｉ ａ ｅｓ ａ ｇａ ｕ ｂｕ ｓ ａ ａ ｄ ，ｗｈ ｃ ａ ａ — ｒ ａ ｈｉｇ ｓｇ ａ ｅｇ ｓｃ ｎ ｒ １ａ ｄ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ａ ｕ ｅ ｏ ｅｉ ｎ ｔ ｅ ｍ ｓｏ ｔ ｒ ｔｈ ｚ ｒ ｓ ｏ ｉｈ ｈ ｓｆ ｒ ｅ ｃ ｎ ｉ— ｎ ｆ ａ ｃ ｏ ｆｉｉｎ ｎ ｕｓａｎ ｂ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｅ ｔｏ ｉ ｅｓ ｆｔ ． ｉｉ ｎ ｅ ｆｒ ｅｆｃｅ ｔａ ｄ ｓ ｔ ｉ ａ ｌ ｅ ｅｏ ｍ ｎ ｆｍ ｎ ａ ｅ ｙ ｃ Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｌｓ ａ ｇ ｓ；ｃ ａ ｎ ａ ｕ ｂ ｒ ｔ ａ ｃ ｕ ｒ ｎ ｅｒ ｇｕａ ｉｙ；ｆｕ ｔ ；Ｂ４ｃ ａ ｅ ｙｗｏ ｄ ：ｃ ａ ｅ ｍ ａ ｏ ｌａ ｄ ｇ ｓｏ ｔ ｕ ｓ ；ｇ ｓｏ ｃ ｒｅ ｃ ｅ ｌｒｔ ａ ｌｓ ｏ ｌｂ ｄ
ｍ～ ＋ ９ ． ， 采 深 度 为 ７ ． ０ ８ｍ 开 Ｏ １ｍ～ ６ ０ｍ 。 矿 井 主 采 上 ９
二 叠 统 龙 谭组 老 山 段
斯 地 质 示 意 图 见 图 １ 。
煤 层 ， 尘 具 爆 炸 性 。Ｂ 煤 煤 层 瓦

矿井瓦斯

矿井瓦斯

P1，P2—甲烷带内深度为H1、H2(m)处的瓦斯压力，MPa。
P0--甲烷带上部边界处瓦斯压力，取0.2MPa 。 H0---甲烷带上部边界深度，m。
第三节
普通涌出 特殊涌出
矿井瓦斯涌出
一、瓦斯涌出量
1、含义：矿井建设或生产过程中从煤岩内涌出的瓦斯量 2、瓦斯涌出量表示方法 绝对瓦斯涌出量-- 单位时间涌出的瓦斯体积，单位为m3/d或m3/min：
第二节
煤层瓦斯赋存与含量
一、瓦斯的成因与赋存
（一）矿井瓦斯的生成 煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的。
成气过程两个阶段一是生物化学成气时期；二是煤化变质作用时期。
（二）瓦斯在煤体内存在的状态
煤体是一种复杂的多孔性固体，包括原生孔隙和运动形成的大量 孔隙和裂隙，形成了很大的自由空间和孔隙表面。
.按水平、翼、采区来进行划分，作为风量分配的依据之一；
.按掘进区、回采区和已采区来划分，它是日常治理瓦斯工作的基础； .按开采区、临近区划分，它是采煤工作面治理瓦斯工作的基础
四、瓦斯涌出不均系数
正常生产过程中，矿井绝对瓦斯涌出量受各种因素的影响其数值是经 常变化的，但在一段时间内只在一个平均值上下波动，峰值与平均值 的比值称为瓦斯涌出不均系数。 矿井瓦斯涌出不均系数表示为： kg=Qmax/Qa 式中：kg－给定时间内瓦斯涌出不均系数； Qmax－该时间内的最大瓦斯涌出量，m3/min； Qa－该时间内的平均瓦斯涌出量，m3/min； 方法：确定区域，进回风量、瓦斯浓度
突出危险性预测是防治煤与瓦斯突出综合措施的第一步。突出危险性预 测包括区域性预测和工作面预测。 (一)、预测指标 1、煤的瓦斯放散指数ΔP： 一般情况下，ΔP＞15～25时有突出危险。 2、煤的坚固系数f ： 当f0.6～0.8时有突出危险；f＞1.2时，无突出危险。 3、软煤比 软煤分层厚度与煤层总厚度之比称软煤比，亦称揉皱系数。该 值越高，煤层越不稳定，突出可能性越大。 4、钻孔瓦斯涌出量和钻渣量 这是一种可以在掘进工作面即时预测有无突 出危险的方法，它综合反映了工作面前方煤体渗透性、破坏程度、瓦斯 涌出速度和岩层应力状态。 （二）、突出预兆 1、煤层结构和构造 2、地压增大 3、瓦斯及其它

荥巩煤田西段二_1煤层瓦斯赋存规律研究

荥巩煤田西段二_1煤层瓦斯赋存规律研究
３ ． １ 瓦斯 风 化 带
煤 在形 成 过 程 中及 以后 的时期 ，煤 变 质形 成 的 瓦斯 经 过煤 层 、围岩裂 隙 、岩层 或 者 断 层 向地 表 运 动； 而 地表 的空气 、 生物 化 学 以及 化 学 作 用 产生 的气 体 由地表向地下深部运动的交换运动 。由此形成煤 层 中各种气 体成分 由浅到深有规律 的逐渐变化 ， 形 成煤层瓦斯 的带状分布 ，即煤层 内的瓦斯呈现 出垂 直分 带 特征 。一 般将 煤 层 由露头 自上 向下分 为 四个 瓦斯 带 ［ ７ － ８ １ ： Ｃ Ｏ ： 一 Ｎ 带、 Ｎ 带、 Ｎ 一 Ｃ Ｈ 带、 Ｃ Ｈ 带， 前 三 个 带 总称 为 瓦斯 风化 带 。 荥巩 煤 田西段二 ． 煤层 煤质 为无 烟煤 ，红旗一 矿 和 红 旗 二 矿 二 煤 层 ±０ ｍ 标 高 以浅 ， Ｃ Ｈ 成 分 在 ４ ３ ． ７ ０ ％一 ６ １ ． ６ ７ ％， 平 均为 ５ ４ ． １ ％； Ｎ ２ 成 分在 ７ ． ５ ２ ％一 １ ５ ． ３ ６ ％， 平 均为 １ １ ． ９ １ ％； Ｃ Ｏ ２ 成分 在 ２ ５ ． ０ １ ％～ ４ ３ ． ４ ３ ％， 平 均为 ３ ３ ． ９ ２ ％ ；现 场 实 测 煤 层 瓦 斯 含 量 为 ２ ． １ ９ ～ ４ ． ７ １ ｍ ３ ／ ｔ 。按照 上述标 准 ， 红旗一 矿 和红旗 二矿二 煤层 ± ０ ｍ标 高以浅 尚未 进入瓦斯 带 。华泰煤 矿 ＋ １ ２ ０ 标 高 以 浅 为瓦斯 风化 带 ，谷 山井 ＋ ２ ０ ０标 高 以浅 为瓦斯风 化 带 。从 瓦斯分化 带的深度来 看 ， 荥巩煤 田西段二 煤 层
刖 舌
荥巩煤 田『 ｌ ＿ ５ 晒 段二 煤层分布着红旗一矿 、 红旗 二矿 、 华泰煤矿 和谷 山井等矿井 ， 其中红旗一矿和红 旗 二 矿 为低 瓦 斯 矿井 ，华 泰 煤 矿 为一 般 突 出危 险性 矿井 ， 而 谷 山井 为严 重 突 出矿 井 。荥 巩 煤 田西 段 二 ． 煤层的瓦斯赋存受地质构造的控制 ，研究其瓦斯地 质规律 ，对于煤与瓦斯突出区域预测和 防治具有重

第六章 煤与瓦斯突出基本知识

第六章 煤与瓦斯突出基本知识

煤与瓦斯突出基本知识
• 3、突出矿井的始突深度不一样 我国各煤矿由于受地质条件和其它一些因素 的影响，开始发生煤与瓦斯突出的深度差别很大。 有的矿井距地表垂深50—60米就开始发生突出。 如在湖南省的邵阳地区距地表垂深50米就开始发 生突出，而一次1300T的特大突出，垂深仅为95 米。 表现为南方始突深度较浅，北方较深。 • 4、中小型突出占绝大多数，大强度突出次数 也不少 。据统计，突出总数中突出强度在50T以 下的小型突出约占73%；突出强度在50—100T之 间的中型突出约占14%；
煤与瓦斯突出基本知识
核心教训是：
1、对煤与瓦斯突出的机理认识不够。 2、在采取措施不到位的情况下急于生产,掘进。 3、防突方法落后,采取的技术不先进,不到位。 4、在有煤与瓦斯突出矿井遇到地质构造带如断层, 褶皱,煤层厚薄变化,煤层十分松软,瓦斯忽大忽小, 卡钻,喷孔,煤炮增多或进入煤柱孤岛区等等没有 采取更有效,更严格的防范措施。 5、对瓦斯突出的重大危害认识不够。 6、采用一般的煤矿管理方法来管理突出矿井。
煤与瓦斯突出基本知识 核心教训是： 1、遇构造带无人汇报，技术管理不到位； 2、回风道严重堵塞，回风不畅； 3、各级领导责任制层层衰减； 4、职工缺乏必要的安全基本常识； 5、各级干部的工作作风飘浮，长期不下井； 6、安全监管失控，无应急救援体系。
煤与瓦斯突出基本知识 三、平煤集团两个实例 1、平煤八矿2005年3月14日在做开切眼时遇 到一小构造，在未采取防突措施的情况下 擅自放炮掘进，导致了瓦斯超限达到了4% 以上，压出煤量5吨，瓦斯涌出60立方米的 事故。 2、平煤五矿2005年3月21至23日连续发生掘 进头瓦斯超限事故，该掘进头在掘进过程 中遇一小构造，煤层由薄变厚，煤层正常 后未按防突细则要求进行检验，擅自掘进， 放炮后引发了压出，煤量达20吨，涌出瓦 斯大约300立方米的事故。

煤与瓦斯突出基本知识

煤与瓦斯突出基本知识

嘉禾矿业公司煤与瓦斯突出基本知识罗治顺二0一二年八月一、煤与瓦斯突出概述（什么叫煤与瓦斯突出）煤与瓦斯突出是发生在煤矿井下采掘过程中的一种极其复杂的瓦斯动力现象。

是在很短时间（几秒到几分)内，在地应力和瓦斯的共同作用下，破碎的煤、岩和瓦斯由煤体或岩体突然向采掘空间抛出异常现象，并伴随产生不同程度的动力效应，可造成设施破坏和人员伤亡的现象，是煤矿井下最严重的灾害之一。

按照巷道分类：石门巷道突出、回采工作面突出、煤巷掘进头突出什么叫地应力：在采掘运动过程中和上覆岩层自重作用下，岩体在天然条件下产生的内部应力。

地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力，也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力。

地壳内各点的应力状态不尽相同﹐并且应力随(地表以下)深度的增加而线性地增加。

在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时，采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。

因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。

瓦斯涌出过程:吸收→吸着→游离→涌出(瓦斯压力降低,煤体硬度增加)。

在采掘的过程中，由于煤层的应力从不平衡到平衡需要一定的时间周期，当采掘速度增快时，在煤层中的应力还未达到新的稳定状态时，采掘工作面就快速进入到应力不稳定的区域就容易引起突出。

因而可以通过降低工作面推进速度的方法来防止煤与瓦斯突出。

我们实行在限掘限采的条件下，小班允掘允采，或隔班允掘允采——间歇作业。

瓦斯赋存、瓦斯解吸、瓦斯放散初速度—突出关系煤层瓦斯的赋存状态:矿井瓦斯在煤、岩层中以两种状态存在，即自由状态和吸附状态。

自由状态又称游离状态。

吸附状态分为两种表现形式，即吸着状态和吸收状态。

自由瓦斯和吸附瓦斯关系：二者是处于一种动平衡状态，即在一定条件下自由瓦斯和吸附瓦斯可以互相转化。

左图为煤体中瓦斯的赋存状态示意图1-自由瓦斯；2-吸着瓦斯；3-吸收瓦斯；4-煤体；5-空隙煤层瓦斯的赋存状态什么叫瓦斯解吸:瓦斯放散初速度:煤初始暴露时煤层气涌出的速度，它是表示瓦斯从煤内放散出来快慢的相对指标,能反映煤的孔隙结构和微观破坏程度，单位为ml/s。

煤层瓦斯赋存状态分析

煤层瓦斯赋存状态分析

１ ～ ５
５～１ ２
注： 中煤 级 煤 ， 埋深 ８ ０ ０～１ ２ ０ ０ 米 １ ． 超 临 界 状 态 临界温度（ １ ’ ｃ ） 是指气相纯物质维持液相 的最高 温度 ， 高于这一 温度
气体 即不能用简单 升高压力 的办法 （ 不 降低温度 ） 使之 转化为液体 ； Ｉ 临 界 压力（ Ｐ ｃ ） 是 指气 、 液两相共 存 的最高 压力 ， 即在 临界温度时气体凝 析 所需 的压力。高于临界温度 ， 无论压力多大气体都 不会 液化 ； 高于临界 压力， 不管温度多少 ， 液态和气态不能 同时存在 。只有 物质的压力和温 度同时超过它的临界压力（ Ｐ ｃ ） 和临界温度（ Ｔ ｃ ） 的状态 ， 或者说 ， 物质的对 比压力（ Ｐ ／ Ｐ ｃ ） 和对 比温度 Ｔ ｃ ） 同时大于 １ 的状态称为该 物质 的超 临界
０ ． ３ ６ ７ ０ ｌ ＿ ３ ５ １ ． ４ ０ Ｏ － ２ １ ５ ０
０ ． ２ ０ ５ ５ Ｏ ． ２ １ ５ ０
于一般气体 ， 是 一种稠密 的气态 。其 密度 比一般气体 要大两个数 量级， 与液体相 近， 且在临界点 附近它有很 大的可压缩性 ， 适 当增加压力 ， 可 使 它的密度接近一般液体 的密度 ， 因而有很好 的溶解其 它物质的性能 ， 例如超临界 水中可 以溶解 正烷烃 。另 一方面 ， 超 临界态的黏度 只有一 般液体 的 １ ／ １ ２ 至１ ／ ４ ， 但 它的扩散 系数却 比一般液体大 ７ 至２ ４ 倍， 近似 于气体 ， 这就叉使它具有很 好的流动性。 地层条件下 ， 煤层 甲烷 超ｌ 临 界 吸附的现象是存 在的 。但 只有 当煤 层 甲烷 压力 （ 气压） 超 过４ ． ６ ０ ４ Ｍ Ｐ ａ （ 表２ ） 才真正 出现超 临界流体 ， 实际 上在我 国煤矿瓦斯实测压力 中超 过此 压力的矿井是 比较少的。但对于 原位且处于封闭系统 的煤储层 ， 储层 中水 压等于气压 ， 只要煤层埋深超 过５ ０ ０ ｍ， 煤层 甲烷 就可能成 为超 临界流体 。 近几年， 随着 高压等温吸 附试验 的增 多， 人们发现 了在高压段， 煤的 等温 吸附 曲线 出现 了随着压力增 加， 吸附量减 小甚至 减小后再 次增加 的现 象 （ 周 亚平 等 ， ２ ０ ０ ０ ； Ｋ ｒ ｏ ｏ ｓ ｓ 等， ２ ０ ０ ２ ； 张小东 等 ， ２ ０ ０ ６ ， ２ ０ ０ ８ ） 。这 已 经是一种很 普遍的现象 ， 研 究者 普遍认为， 可看作是超 临界气体吸附所 特有 的具有共性的客观事实 。 超ｌ 临界气体 的吸附行 为和临界 条件之 下的吸 附行为有很 大差别， 具体 表现在： 随压力的升高， 视 吸附量和绝对吸 附量 的差异越 明显， 或者 认 为吸附相对 吸附量 的影响越 大， 因此有 必要对视 吸附量进 行体积校 正， 煤对 甲烷的吸附也是如此 。可能是 由于超 临界 状态下 ， 传统 的吸附 量计算公式 中 ， 由于吸附相的体积的忽略 ， 使得传统计算方法得到 的相 对 吸附量 与绝对 吸附量的偏差 增大 ， 使得吸附量 出现下降 ， 甚至 出现负 值， 因此 ， 在煤层气 吸附研究 中 ， 压力增大到一 定程度 出现 吸附量下降 是一个 共性 ， 对这 种现象机理 的准确解释和 吸附相体积校 正将有待于

突出危险煤层区域划分

突出危险煤层区域划分
在同一地质块段内，煤层瓦斯的赋存规律 (瓦斯压力、瓦斯含量)通常为由浅及深逐渐增 加。因此，如无特别翔实、可靠的瓦斯赋存及 地质资料，区域划分的分界线应严格遵循等高 线。
3.按实际突出情况划分
在采掘过程中，发生过煤与瓦斯突出动力 现象及突出的地点，应在突出危险区域以内。 考虑工程管理的方便，并留有一定的安全系数， 可从始突标高算起，上延一个区段，将此标高 作为突出危险区域的上边界线。
发生瓦斯突出动力现象的始突标高通常作 为突出危险区域划分的依据。
2.瓦斯压力和瓦斯含量
《防治煤与瓦斯突出规定》第四十三条:应当根据煤层 瓦斯压力P进行预测。如果没有或者缺少煤层瓦斯压力 资料，也可根据煤层瓦斯含量W进行预测。预测所依据 的临界值应根据试验考察确定，在确定前可暂按下表 预测。
3.单项指标
层状构造，块状构造， 条带清晰明显
一组或二三组节理， 节理系统发达，有 次序
有充填物(方解 石)次生面少， 节理、劈理面 平整
参差阶状， 贝状，波 浪状
坚硬，用 手难以掰开
Ⅱ类(破 坏煤)
Ⅲ类(强 烈破坏 煤)
亮与 半亮
半亮 与半 暗
1．尚未失去层状， 较有次序
2．条带明显，有时 扭曲，有错动
3．不规则块状，多 棱角
瓦斯风化带 甲烷带
1.煤层瓦斯垂向分带
瓦斯风化带的下部边界可按下列条件确定：
甲烷及重烃浓度之和＝80％（按体积）； 瓦斯压力P＝0.1～0.15MPa； 相对瓦斯涌出量2～3m3/t； 煤层的瓦斯含量：1.0～1.5m3/t可燃物（长焰煤）
1.5～2.0m3/t可燃物（气煤） 2.0～2.5m3/t可燃物（肥、焦煤） 2.5～3.0m3/t可燃物（瘦煤） 3.0～4.0m3/t可燃物（贫煤） 5.0～7.0m3/t可燃物（无煤烟）

煤与瓦斯突出机理

煤与瓦斯突出机理
危险区域。
区域性防范措施
要点一
优化采掘布置
合理安排采掘工作面，避免形成高应力集中区，降低煤与 瓦斯突出的风险。
要点二
加强瓦斯抽采
通过加大瓦斯抽采力度，降低煤层瓦斯压力，从而降低突 出的发生。
局部性防范措施
实施超前钻孔
在工作面实施超前钻孔，释放煤层内部应力，降低突出 的发生。
使用防突挡板
在工作面安装防突挡板，防止突出的煤和瓦斯冲出工作 面，保障作业人员的安全。
围岩应力
围岩应力的大小和分布可能影响煤体的稳定 性和瓦斯的压力，从而影响突出的发生。
04
煤与瓦斯突出的预防措施
预测预报
综合指标法
利用煤与瓦斯突出的危险性预测指标，对工 作面进行危险性评估，预测可能发生突出的 区域。
地球物理法
利用地震波、声波等方法探测煤层内部结构 ，分析煤层应力分布，预测煤与瓦斯突出的
突出煤量
抛出的煤量，单位为t。
突出瓦斯量
抛出的瓦斯量，单位为m³。
突出强度
突出煤量和突出瓦斯量的总和，单位为t·m³。
特征
突发性
突出发生前无明显征兆，具有极大的隐蔽性和 危险性。
复杂性
突出类型多样，影响因素众多，发生机理复杂。
灾难性
破坏巷道，造成人员伤亡和财产损失，影响矿井安全生产。
突出分类
按动力现象分类 按突出强度分类 按发生机理分类 按发生地点分类
地质构造作用
断层
断层处的煤体结构较为破碎，且瓦斯 含量较高，因此容易发生突出。
褶皱
褶皱处的煤体受到较大的水平应力， 容易发生突出。
水文地质作用
地下水
地下水对煤体的软化作用可以降低煤体的强度，同时水压也可以对煤体产生一定的冲击力，从而增加 突出的风险。

煤与瓦斯突出矿井突出鉴定要求规范-AQ1024-2006

煤与瓦斯突出矿井突出鉴定要求规范-AQ1024-2006

突出煤层鉴定规煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的灾害之一。

对新建矿井和原来非突出的生产矿井中所发生的煤与瓦斯动力现象进行科学的定性，准确地鉴定煤层和矿井是否具有煤与瓦斯突出的危险，是对矿井按突出危险实施管理，保证安全生产的前提条件。

制定突出矿井鉴定方法的行业标准，对规突出矿井的鉴定方法与鉴定程序，保证对突出矿井给予及时、准确的定性，提高行业管理水平有重要意义。

突出矿井鉴定规的编制主要是依据能源部92年颁发的《煤矿安全规程》及其执行说明和煤炭工业部95年颁发的《防治煤与瓦斯突出细则》。

本标准的附录A和B为标准的附录。

本标准由煤炭工业部科技教育司提出。

本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院分院。

本标准主要起草人：重旭。

本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。

1 围本标准规定了煤与瓦斯突出矿井的鉴定方法及审批程序。

本标准适用于全国井工开采煤矿进行煤与瓦斯突出矿井的鉴定。

2 定义本标准采用下列定义。

2．1 煤与瓦斯突出 coal and gas outburst在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体突然喷出到采掘空间的动力现象。

2．2 煤与瓦斯突出煤层 coal and gas outburst seam在采掘过程中发生过煤与瓦斯突出的煤层。

2．3 煤与瓦斯突出矿井 coal and gas outburst mine开采煤与瓦斯突出煤层的矿井。

3 煤与瓦斯突出的基本特征煤与瓦斯突出分为煤与瓦斯突然喷出(简称突出)、煤的压出伴随瓦斯涌出(简称压出)和煤的倾出伴随瓦斯涌出(简称倾出)三种类型，其基本特征如下。

3．1 突出的基本特征a)突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象；b)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角；c)抛出的煤破碎程度较高，含有大量碎煤和一定数量手捻无粒感的煤粉；d)有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，损坏和抛出安装在巷道的设施；e)有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转；f)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其他形状。

瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案

瓦斯覆存、瓦斯基本参数及涌出量预测方案
当煤层赋存深度大于瓦斯风化带深度时，煤层瓦 斯的主要组分（>80%）是甲烷。
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分典型气相色谱图
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分
煤层烃类气体组分质谱定性鉴定结果
矿井瓦斯的生成与组分
矿井瓦斯组分 中国部分煤矿煤层瓦斯组成测定结果
矿井瓦斯的生成与组分
区间，并决定了具有强烈破坏结构煤的破坏面。 可见孔及裂隙——其直径>10-1mm，它构成层流及紊流混
合渗透区间，并决定了煤的宏观（煤和中硬煤）破坏面。
煤的储存与输运瓦斯特性
煤的孔隙率
煤的孔隙率是煤中孔隙总体积与煤的总体积之比， 通常用百分数表示。
孔隙率的单位有时用cm3/cm3、m3/m3或cm3/g、 m3/t表示。煤的孔隙率通过实测煤的真密度和视 密度来确定，不同单位煤的孔隙率与煤的真、视 密度存在如下关系：
甲烷在煤中呈两种状态存在，在渗透空间内的甲 烷主要呈自由状态，称为自由瓦斯或游离瓦斯， 由于甲烷分子的自由热运动，显示出相应的瓦斯 压力，这种状态的瓦斯服从气体状态方程；
另一种在微孔内主要呈吸附状态存在在微孔表面 上和在煤的粒子内部占据着煤分子结构的孔穴或 煤分子之间的空间（后两者中的瓦斯可称为固溶 体，包括在吸附状态中）。
煤层瓦斯沿垂向一般可分为两个带：瓦斯风化带 与甲烷带。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带 瓦斯风化带
瓦斯风化带是CO2－N2、N2与N2－CH4三个 带的统称，各带不仅瓦斯组分不同而且瓦斯 含量也不相同。
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
煤层瓦斯垂向分带
煤层瓦斯赋存状态及其垂向分带
矿井瓦斯的生成与组分

新大地煤矿瓦斯赋存规律及影响因素分析

新大地煤矿瓦斯赋存规律及影响因素分析

关键，是瓦斯预测和瓦斯防治的基础。结合矿区、矿井地质构造控制特 征，煤层赋存特征，依据瓦斯含量实测数据、压力反演含量数据及影响 瓦斯含量分布的主控因素，绘制出矿井瓦斯含量等值线。
3.1 顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响 煤层围岩的透气性好坏，直接影响着煤层瓦斯的赋存、运移或富 集，透气性好的砂岩顶板，有利于煤层瓦斯的逸散，煤层瓦斯含量相对 较低，透气性差的泥岩、砂质泥岩顶板，对煤层瓦斯的逸散起阻碍作用， 含量则相对较高。本矿井 15#煤层顶板以砂质泥岩为主，质均，有剪节 理，底板以砂质泥岩为主，其渗透性差，阻碍了煤层中甲烷的逸散。但 顶板的砂质泥岩中有剪节理发育，因此，在矿井生产中回采放顶后，邻 近层瓦斯对矿井瓦斯涌出量有一定程度的影响。 3.2 煤层埋深对瓦斯赋存的影响 一般出露于地表的煤层，瓦斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透， 导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。随着煤层埋藏深度的增加，地 应力增高，围岩的透气性降低，瓦斯向地表运移的距离相应也增大，这 种变化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。所以，在瓦斯风氧化带以 下，瓦斯含量、涌出量及瓦斯压力主要随煤层埋藏深度增加而变大。 煤层埋藏深度是决定煤层瓦斯含量大小的主要因素。煤层的埋藏 深度越深，煤层中的瓦斯向地表运移的距离就越长，散失就越困难；同 时，深度的增加也使煤层在地应力作用下降低了透气性，有利于保存瓦 斯；由于煤层瓦斯压力增大，煤的吸附瓦斯量增加，也使煤层瓦斯含量 增大。在甲烷带内，在不受地质构造影响的区域，当深度不大时，煤层 的瓦斯含量随深度呈线性增加。 通过统计瓦斯含量与对应煤层埋藏深度及底板标高数据，然后进 行线性回归，分别得到趋势线图（图 1）。
X-2-15
0.55 6.26 10.12 63.21 35.68 12.41 455.3
集中运输巷 740m

瓦斯总结

瓦斯总结

1.矿井瓦斯的概念广义：井下除正常空气的大气成份以外，涌向采矿空间的各种有毒、有害气体总称。

狭义：煤矿生产过程中从煤、岩内涌出的，以甲烷为主要成份的混合气体总称。

2.瓦斯的成因煤层瓦斯是腐植型有机物（植物）在成煤过程中生成的3.煤层瓦斯赋存状态①游离瓦斯②吸附瓦斯③水合物状态瓦斯4.瓦斯水合物如果自然赋存与煤层中，它对煤矿安全有何影响？解：由于瓦斯水合物高含水率，煤层瓦斯水合区周围的瓦斯气体绝大部分将被水合固结，煤层中赋存介质由气态瓦斯变成固态水合物，那么其赋存煤层的应力分布将发生较大变化；又由于瓦斯水合物的高分解热，瓦斯络合过程中必将从水合区周围围岩中吸取大量的热量，同时伴随着大量瓦斯气流的传递，所以煤层中会发生较复杂的物质流动和热量传递现象，瓦斯的浓度梯度和围岩的温度梯度也将发生较大变化。

瓦斯水合物的形成将使处于危险状态的煤层体系变得较为稳定，由于大量瓦斯气体的固结，煤与瓦斯突出及瓦斯爆炸事故发生的概率将会大大降低；同时，由于大量的瓦斯气体水合物固化后潜藏于煤层中，在估算煤层瓦斯含量时，若忽视该相态瓦斯的存在，则会造成煤矿潜在的危险。

5.煤层瓦斯垂向分带规律，及其意义：四带： CO2- N2带、N2带、N2—CH4带、CH4带。

将前三带总称为瓦斯风化带。

意义：掌握煤层瓦斯垂直分带特征，是搞好矿井瓦斯涌出量预测和日常瓦斯管理工作基础。

6.如何瓦斯风化带下部边界的确定？解：在瓦斯风化带开采煤层时，煤层的相对瓦斯涌出量达到2-3m3/t；煤层内的瓦斯组分中甲烷组分含量达到80%（体积比）；煤层内的瓦斯压力为0.1～0.15MPa；煤的瓦斯含量达到2～3 m3/t（烟煤）和5～7 m3/t（无烟煤）。

7.煤的孔隙特征有哪些？解：集气性----CH4的存在形态、含量; 渗透性----流态、流出形式、涌出量；力学特性----强度、弹性、脆性。

8.什么叫孔隙率（f）解：单位体积固体具有的孔隙容积。

9.影响煤与瓦斯吸附量的主要因素(1) 瓦斯压力 t=const , P X(2) 温度 P = const t X 温度每升高1℃，吸附瓦斯的能力降低约8%。

煤与瓦斯突出矿井突出鉴定规范_AQ1024_2006

煤与瓦斯突出矿井突出鉴定规范_AQ1024_2006

突出煤层鉴定规范煤与瓦斯突出是煤矿井下最严重的灾害之一。

对新建矿井和原来非突出的生产矿井中所发生的煤与瓦斯动力现象进行科学的定性，准确地鉴定煤层和矿井是否具有煤与瓦斯突出的危险，是对矿井按突出危险实施管理，保证安全生产的前提条件。

制定突出矿井鉴定方法的行业标准，对规范突出矿井的鉴定方法与鉴定程序，保证对突出矿井给予及时、准确的定性，提高行业管理水平有重要意义。

突出矿井鉴定规范的编制主要是依据能源部92年颁发的《煤矿安全规程》及其执行说明和煤炭工业部95年颁发的《防治煤与瓦斯突出细则》。

本标准的附录A和B为标准的附录。

本标准由煤炭工业部科技教育司提出。

本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：煤炭科学研究总院重庆分院。

本标准主要起草人：孙重旭。

本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。

1 范围本标准规定了煤与瓦斯突出矿井的鉴定方法及审批程序。

本标准适用于全国井工开采煤矿进行煤与瓦斯突出矿井的鉴定。

2 定义本标准采用下列定义。

2．1 煤与瓦斯突出coal and gas outburst在地应力和瓦斯压力的共同作用下，破碎的煤和瓦斯由煤体内突然喷出到采掘空间的动力现象。

2．2 煤与瓦斯突出煤层coal and gas outburst seam 在采掘过程中发生过煤与瓦斯突出的煤层。

2．3 煤与瓦斯突出矿井coal and gas outburst mine 开采煤与瓦斯突出煤层的矿井。

3 煤与瓦斯突出的基本特征煤与瓦斯突出分为煤与瓦斯突然喷出(简称突出)、煤的压出伴随瓦斯涌出(简称压出)和煤的倾出伴随瓦斯涌出(简称倾出)三种类型，其基本特征如下。

3．1 突出的基本特征a)突出的煤向外抛出距离较远，具有分选现象；b)抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角；c)抛出的煤破碎程度较高，含有大量碎煤和一定数量手捻无粒感的煤粉；d)有明显的动力效应，破坏支架，推倒矿车，损坏和抛出安装在巷道内的设施；e)有大量的瓦斯涌出，瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量，有时会使风流逆转；f)突出孔洞呈口小腔大的梨形、舌形、倒瓶形、分岔形以及其他形状。

利民煤矿16#煤层瓦斯赋存规律研究

利民煤矿16#煤层瓦斯赋存规律研究

关 键词 ： 瓦斯地 质 ； 地 质 构造 ； 瓦斯含 量 ； 瓦斯预 测
中图分 类号 ： Ｔ Ｄ ７ １ ２ ． ２
文 献标 识码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ６ ７ １— ７ ４ ９ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ １ ５— ０ ３ 走向Ｎ Ｎ Ｗ， 在 岗德 尔 山东 麓 老石旦 等地 区断 面沿 石 炭一二 叠 系煤 系地 层 滑 脱 ， 并 形 成 多处 飞来 峰 。重 力 延拓 资料 表 明深部 还存 在着 另外 的滑 脱层 。该段 推覆体 系是 由四个 席 组成 的叠 瓦状 构 造 ， 逆 冲 席前 锋 是背 斜构 造 ， 其 核 部分 布石 炭一二 叠 系煤 系地层 ， 利 民井 田处 于第 一 个 逆 冲席 前 端 ， 本 段 前 缘 外 带不 发育 ， 局 部 见小 型后 冲断裂 ， 前 缘外 带及 原地 岩体 面
为 逆断 层 ， 走 向多 为 Ｓ Ｎ 向至 Ｎ ５ 。 一１ ５ Ｅ 。 ， 并 都 由西
向东逆 掩 ， 少 数 由东 向西逆 掩 ； 另一组 为正 断层 或平
推 断层 ， 其走 向 Ｎ ＷＷ 或 近 于 Ｅ Ｗ。 主 要 构 造 有 千
里 山 ～阿尔 巴斯 逆断层 、 桌 子 山背斜 、 岗德 尔 一西来
Ｎ Ｅ、 Ｎ Ｗ 及近 Ｓ Ｎ向 的变化 ， 由此 将 构造 带 分 为 四段 （ 由北 到南 依次 为 桌 子 山段 、 贺 兰 山一横 山堡 段 、 罗
向多为 Ｎ Ｎ Ｅ向 ， 褶皱 轴之 方 向亦 为 Ｎ Ｎ Ｅ方 ， 且 西翼
较陡 ， 东 翼平 缓 ， 具 不 对 称形 态 。 断裂 分 两组 ， 一组
峰逆 断 层 、 岗德尔 背斜 等 。
１ ． ２ 矿 井地质 构 造及分 布 特征
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煤层瓦斯赋存规律及突出特征 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

矿井 地点 Mad （%） Aad （%） Vdaf （%） 原煤瓦斯含量(m3/t) 埋深 (m)

天源煤业第八有限公司

2101面下巷17巷外62m 0.49 8.08 15.69 7.72 520 2101面17巷见二1煤点 0.61 11.91 16.99 6.11 520 2101面下巷开口以里50m 0.66 7.71 15.74 9.09 520 2101面内上巷以下32m 0.70 9.69 15.88 8.62 510

国民煤业 1101工作面上巷 0.70 7.66 15.58 7.83 423 1101工作面内距下巷96m 0.66 17.60 16.91 6.62 440 1101工作面内距下巷67m 0.74 10.67 15.74 6.49 455 1101工作面内距下巷11m 0.86 10.65 15.67 6.92 471 1101工作面内距下巷28m 0.72 11.72 19.14 7.89 471

永昌煤业 有限公司

2113下巷距主中坡120m 0.66 12.14 14.67 9.54 460

2113下巷开口以里105m 0.83 11.88 14.74 9.21 460 下巷开口以里190m 0.87 9.33 15.32 6.81 465 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.煤层瓦斯含量赋存规律 将整个瓦斯地质单元内邻近矿井煤层瓦斯含量（见表1）和涵利昌煤矿实测煤层瓦斯含量（见表2）汇总，绘制成瓦斯含量与埋藏深度的关系（见图2）。从图中可以看出，二者线性关系非常明显，但是离散性也较大。

y = 0.0185x - 1.2361R2 = 0.8167

0246

8

1012

0100200300400500600煤层埋深（m）

煤层瓦斯含量（m3/t） 图2 瓦斯含量与煤层埋深关系图 为了利用瓦斯含量进行预测，保留一定的富余系数以保证安全生产，在相同埋深条件下，选取最大瓦斯含量，可以推算出具体埋藏深度下煤层的上限瓦斯含量，绘制图形（如图3）。

y = 0.0194x + 0.0738R2 = 0.9682

02468

10

12

0100200300400500600煤层埋深（m）

煤层瓦斯含量（m3/t）

图3 瓦斯含量上限与煤层埋深关系图 图3可以看出，瓦斯含量（W）上限具有随煤层埋深（H）增家而增大，其关系为W=0.0194H+0.0738。涵利昌煤矿二1煤层埋深为0~395m，依据该关系可以计算出其二1煤层瓦斯含量上限为0.07~7.74m3/t。 二、煤与瓦斯突出情况 邻近的天源煤业第八有限公司、国民煤业有限公司和永昌煤业有限公司先后被鉴定为突出矿井，其二1煤层均具有突出危险性。其深部的伊川电力集团总公司何庄煤矿2007年10月也被鉴定为煤与瓦斯突出矿井。

1.煤层突出特征 该瓦斯地质单元内与涵利昌煤矿相邻其它矿井突出情况如表3所示。 表3 邻近矿井突出情况

矿 井 地 点 突出瓦斯 量（m3） 突出煤量 (t) 标高 (m) 埋深

（m）

永昌煤业 有限公司

12巷东绕巷距开口5m 27 +257.5 432.5 12巷东绕巷距开口13m 50 +257.5 433.0 13巷向上拐40m 50 +239.5 450.5 12巷东巷20m 40 +253.0 437.0 2108面采至距开口110m 49 +244.0 468.0 2108面采至距开口100m 65 +221.5 472.5 伊川县国民 煤业有限公司

2#回风石门掘进工作面 13176 348.3 +208.0 482.0

1102工作面回风巷 “3.31”特别重大煤与瓦斯突出事故 马岭山煤矿 11041下顺槽 28341 339 +303 365.5 据天源煤业第八有限公司二1煤层煤与瓦斯突出危险性鉴定报告，该矿井历史上发生过动力现象，但由于矿上工作人员更替频繁，造成了资料未保存而无法查阅历史动力现象的发生情况。动力现象是片帮或冒顶引起的瓦斯异常涌出，或是煤与瓦斯突出现象已无法确认。但通过现有工作人员介绍和鉴定期间井下工作时现场观测，矿井在生产过程中二1煤层经常出现喷孔、卡钻、顶钻、吸钻、以及响煤炮等典型的突出征兆，在一定程度上说明煤层具有突出危险性。天源煤业第八有限公司矿井动力现象大致情况如下：

（1）天源煤业第八有限公司在进行煤与瓦斯突出鉴定期间，2008年7月6日在2101工作面下巷开口以里50m（标高+67m）采用煤电钻施工直径为42mm的煤层测定瓦斯含量钻孔时，钻至15m时发生喷孔。 （2）天源煤业第八有限公司在进行煤与瓦斯突出鉴定期间，2008年7月7日在2101工作面上巷开口以里190m（标高+110m）采用煤电钻施工直径为42mm的煤层测定瓦斯含量钻孔时，钻至11m时发生喷孔。

另据何庄煤矿煤与瓦斯突出矿井鉴定报告，何庄煤矿在基建和生产期间，发生过动力现象，但由于当时认识不足且时间较早，没有文字记载，具体时间不详。根据现场工程技术人员的回忆，大致情况如下： （1）东大巷充电硐室外东10m处布置岩石测压钻孔时，钻孔见煤时发生喷孔，喷出煤粉2~3矿车； （2）在掘进11采区回风上山3车场小联络巷（岩石巷道）时，掘进头从向西转向北并掘进10m后，在施工超前排放瓦斯钻孔时发生喷孔，由于工人撤出时未停钻机，发生钻机继续运行和岩石摩擦引燃瓦斯事故； （3）11013工作面切眼掘进过程中，打超前瓦斯排放钻孔时发生过2次喷孔事故，最大一次喷出煤量约1矿车。 综合分析，矿区内瓦斯突出有如下几个特点： （1）以小型突出为主，且突出多发生在煤巷掘进期间； （2）多数突出前有明显的突出预兆，如响煤炮、煤尘飞扬、煤体外移、瓦斯涌出突然增大等； （3）煤与瓦斯突出的主要控制因素是埋藏深度、地质构造和煤层煤厚度变化； （4）石门揭煤危险程度高、突出强度大； （5）由于马岭山煤田受豫西滑动构造的影响，从整个井田的分布规律看，东部的突出危险要大于西部。

2.煤层突出的关键参数特征 伊川电力集团总公司何庄煤矿位于涵利昌煤业有限公司深部，何庄煤矿为煤与瓦斯突出矿井。根据2007年河南理工大学所做的何庄煤矿突出鉴定报告，在埋深为772m处测定的最大瓦斯压力为1.7MPa。天源煤业第八有限责任公司位于涵利昌煤业有限公司东邻，开采标高相近，矿井东西宽约400~600m，南北长1448m，矿区面积0.6405m2，矿井2008被鉴定为突出矿井，在标高范围是＋115~＋50m测定原始瓦斯含量最大值为9.09m3/t，瓦斯压力最大值为1.39MPa。国民煤业有限公司位于涵利昌煤业有限公司东部，井田东西走向长0.50~0.76km，南北宽0.92~0.49km，井田面积约0.57km2，在标高范围是＋119~＋167m，测定原始瓦斯含量最大值为7.89m3/t，瓦斯压力最大值为1.28MPa。伊川县永昌煤业有限公司位于涵利昌煤业有限公司东部，井田东西走向约1.19km，南北倾斜宽0.79km，井田面积约0.672km2，测定原始瓦斯含量最大值为9.54m3/t，瓦斯压力最大值为1.16MPa。涵利昌煤业有限公司邻近矿井测定的部分瓦斯压力见表4。 表4 邻近的矿井瓦斯压力

矿井名称 采样地点 见煤标高 （m） 煤层埋深 （m） 煤层瓦斯压力（MPa）

何庄煤矿 11采区轨道上山3#车场 -67 772 0.6

11采区13采区联络巷口 -180 767.7 0.4 -208大巷充电硐室里口 -200 776.1 0.55 -208大巷溜煤眼 -200 766 0.45 一车场回风巷里口 +40 754 0.46 专用转回风巷 -80 754 0.4 -208大巷充电硐室外口 -200 772 1.1 上皮带尾平台 -190 772 1.7

洛阳天源煤业第八有限公司

2101工作面内距上巷25m +81 545 0.64 2101面下巷17巷外62m +69 557 0.77 2101面17巷见二1煤点 +76 550 0.66 2101面下巷开口以里30m +70 556 1.10 2101面下巷开口以里36m +70 556 0.54 2101面下巷开口以里50m +70 556 1.22 2101面上巷开口里190m +107 519 0.69 2101面内上巷以下32m +98 528 1.39 2101面内上巷以下76m +81 545 0.92 2101面内上巷以下56m +88 538 0.72

伊川县国民煤业有限公司

1101工作面上巷(上绕巷以里18m) +190 436 1.16 1101工作面内距下巷96m +186 440 1.28 1101工作面内距下巷67m +178 448 0.76 1101工作面内距下巷48m +170 456 0.68 1101工作面内距下巷22m +155 471 0.46 1101工作面内距下巷11m +146 480 1.23 1101工作面内距下巷55m +152 474 0.47 1101工作面内距下巷28m +158 468 1.04 1101工作面内距上巷20m +180 446 0.52 1101工作面内距下巷84m +183 443 0.43

伊川县永昌煤业有限公司 2113下巷开口以里190m +132 489 0.73 2113下巷开口以里100m +132 489 0.55 2113下巷下山以西 +132 489 0.69 2113下巷开口以里105m +132 489 1.16