许岗煤矿430水平10煤层瓦斯参数研究 6份 非页蓝格子Word文档下载推荐.docx

许岗煤矿430水平10煤层瓦斯参数研究 6份 非页蓝格子Word文档下载推荐.docx

《许岗煤矿430水平10煤层瓦斯参数研究 6份 非页蓝格子Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《许岗煤矿430水平10煤层瓦斯参数研究 6份 非页蓝格子Word文档下载推荐.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

目录

1绪言……………………………………………………………………………………1

1.1立项背景………………………………………………………………………………1

1.2项目主要研究内容……………………………………………………………………1

2矿井地质概况…………………………………………………………………………2

2.1井田位置、范围……………………………………………………………………2

2.2矿井地质构造……………………………………………………………………2

2.3煤层赋存与煤质特征……………………………………………………………3

2.4矿井开拓与开采…………………………………………………………………3

2.5矿井通风瓦斯情况………………………………………………………………5

310煤层瓦斯压力测定………………………………………………………………5

3.1煤层瓦斯压力测定原理及封孔技术……………………………………………5

3.210煤层瓦斯压力测定结果………………………………………………………7

3.310煤层瓦斯压力测定结果汇总…………………………………………………10

410煤层瓦斯参数测试………………………………………………………………11

4.1煤体坚固性系数f值的测定……………………………………………………11

4.210煤层煤样瓦斯放散初速度⊿p测定…………………………………………14

4.3煤的破坏类型分析………………………………………………………………16

4.4煤层透气性系数测定……………………………………………………………17

5-430m石门揭10煤层突出危险性预测………………………………………20

5.1-430m石门揭10煤层突出危险性预测方法……………………………………20

5.2突出危险性指标参数实测结果…………………………………………………20

4.3突出危险性预测结果……………………………………………………………20

6结论与建议…………………………………………………………………………22

6.1结论………………………………………………………………………………22

6.2建议………………………………………………………………………………23

1绪言

1.1立项背景

煤层瓦斯是煤矿严重自然灾害的重要根源，长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。

瓦斯的存在使人窒息、遇火源爆炸，瓦斯爆炸还极易引起煤尘爆炸。

煤与瓦斯突出是一种强烈的动力现象和严重的灾害。

瓦斯事故已占到全国煤矿重大事故总数的70%以上，防治瓦斯已成为煤矿安全工作中迫切需要解决的问题。

煤层瓦斯的赋存、涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿的重大研究课题。

安徽省萧县永堌镇许岗矿位于淮北闸河煤田北部，西北距萧县13Km，北距徐州15Km，西南距淮北矿业集团石台煤矿7Km。

该井田走向长1.6Km，倾斜宽0.47Km，井田面积约为0.4865Km2。

井田南至第十九勘探线以南100m为界；

北至二十二勘探线以南25m；

东至十煤层露头；

西至十煤层-500m等高线。

矿区内无铁路专用线，北距连霍、合徐高速公路入口2.5Km，区内有永堌～马庄公路从本井田横穿而过，该公路可直通徐州、萧县、淮北、宿州市等地，交通比较方便。

萧县许岗煤矿隶属于淮南市科瑞商贸有限公司。

该矿为突出矿井，10煤层为突出煤层。

但开采至今，尚无完整的现场实测的瓦斯参数资料。

淮南市科瑞商贸有限公司接手萧县许岗煤矿后，领导非常重视瓦斯的治理，狠抓安全工作。

为使制定的瓦斯防治措施有据可依、切实可行，特别是-430水平大巷石门揭10煤层，按照《防治煤与瓦斯突出细则》的要求，提前做好预测工作。

为此，委托中国矿业大学开展“箫县许岗煤矿-430水平10煤层瓦斯参数研究”工作。

1.2项目主要研究内容

①10煤层瓦斯压力研究；

②10煤层的瓦斯放散初速度研究；

③煤体的强度（或坚固性系数）研究（乙方）；

④煤的破坏类型鉴定）；

⑤综合分析-430水平石门揭10煤层时的煤与瓦斯突出危险性；

⑥煤层透气性系数测定。

2矿井地质概况

2.1井田位置、范围

萧县永堌镇许岗矿位于淮北闸河煤田北部，西北距萧县13Km，北距徐州15Km，西南距淮北矿业集团石台煤矿7Km。

。

2.2矿井地质构造

萧县永堌镇许岗矿位于张庄向斜之东翼，为一单斜构造，地层倾角较陡，露头附近部分近于直立，井田内揭露断层较少，已发现的有F1和F2两条断层。

褶曲：

张庄向斜位于井田西部，轴向北东20°

～30°

，两翼倾角较缓，一般在25°

左右，为一对称椭圆形向斜盆地。

断层：

本井田内断层构造不发育，根据钻探资料和生产资料已发现的有Fl和F2两条逆断层，兹将各断层性质、产状要素及分布情况如下：

（1）、F1逆断层位于井田之北部，断层走向N30°

倾向ES，倾角70°

左右，断层走向长度400m左右，断层通过第二十一勘探线，落差为0～50m，且随着埋深的增加，断层落差逐渐减小。

（2）、F2逆断层见于-60m北大巷，断层走向N30°

E，倾向ES，倾角65°

，落差l0m左右，F2逆断层控制程度可靠。

火成岩：

井田内火成岩多为基性的灰绿岩和中性的石英斑岩等形成入侵体，侵入方式一般沿着岩性较为松软的煤层及其顶底板泥岩，粉砂岩呈床状侵入。

侵入层位为山西组10煤层和石盒子组7、8煤层。

其中7、8煤层侵入较为严重，10煤层侵入轻，大部分在19勘探线以南。

2.3煤层赋存与煤质特征

根据钻孔揭露，许岗矿井田内发育地层自上而下依次为：

a、第四系冲击层结构松散，以粘土和局部流沙层为主，其中流沙层含水丰富。

厚32-41m，平均36.5m；

b、二迭系石盒子组。

上部厚240~400m，平均320m，由粉砂岩、砂岩、面状泥岩组成；

c、二迭系山西组，上段厚64~90m，主要为泥岩、中砂岩、底部含有10~1与10~2两层煤；

d、石炭系太原组。

厚度150m左右，为海陆交相沉积而成，主要由粉砂岩、砂岩、薄层石灰岩互层。

许岗矿井田勘探区内含煤计15～20层，总厚为12m。

主要含煤地层为二迭系地层。

参加储量讨算的煤层为石盒子组8煤层和山西组10-1煤层，其他煤层不可采或极不稳定，不参储量计算。

10-1煤层为本井田主要可采煤层，8煤层次之。

10-1煤层结构简单，属单斜构造，煤层南北走向，倾向西低东高，煤层倾角两极值为25～85°

，平均45°

，属急倾斜煤层，煤层可采性系数为0.41。

煤层厚度有一定变化，厚度0.19~2.75m，平均厚度1.4m。

l0-1煤层上覆岩层较为坚硬，伪顶厚0~200mm，为炭质页岩，易碎不易维护。

直接顶4～l0m，为致密性砂质页岩，具有一定的稳定性，直接底为炭质页岩遇水膨胀，老底为砂岩。

8煤层局部可采，煤层构造出现频繁，地应力较大。

8煤顶板以粉砂质泥岩为主，固结性较好，由于岩浆侵蚀局部地区顶板被岩浆岩代替。

井田主要可采煤层10-1煤层是中灰分、特低挥发分、高热值、低硫分的无烟煤，煤尘具有爆炸炸危险性、煤层不易自燃。

2.4矿井开拓与开采

许岗矿设计生产能力为30kt/a，经1997年技术改造后，2001年核定生产能力60kt/a。

但是受生产的限制及采掘生产接续的影响。

根据2000～2003年情况，实际生产约l0kt/a（半产状态）。

2004年12月转让给淮南市科瑞商贸有限公司后，该公司加大瓦斯治理投入，通过连续整改，2005年~2007年间实际生产原煤约30kt/a。

目前，井下有-220m以上8煤工作面，现正根据瓦斯治理需要在-400m水平布置两开拓准备巷道。

矿井采用浅立井暗斜井联合开拓，矿井有两个井筒，主井为提升混合井，采用单层单车双钩提升，井底标高为-60m；

另一井为回风井，井底标高-60m，两井筒间距80m。

-400水平，采用暗斜井石门开拓，设计单钩串车提升方式。

开采水平-300以上北翼开采已结束，无采区和工作面，主斜井支护形式砂浆石料结构砌墙优质圆木作穿梁，回风上山为梯形木支护，底部大巷为砌墙穿梁。

-300～-400水平各主要运输巷支护形式为砌墙，采区内部巷道支护形式为梯形木支护。

采用落垛法后退式开采，全部垮落法管理顶板。

2.5矿井通风瓦斯情况

矿井通风方式为中央并列式，主井进风、风井回风，主要通风机房安装两台离心式通风机。

矿井采用分区通风，回风系统畅通，由南北翼回风，其中南翼回风量达到825m3/min。

310煤层瓦斯压力测定

煤层瓦斯压力是研究煤层瓦斯流动和涌出的基本参数，也是煤与瓦斯突出的动力之一。

煤层瓦斯压力的大小决定了煤层瓦斯含量的多少、瓦斯流动动力的高低以及瓦斯动力现象的瓦斯潜能大小。

准确测定瓦斯压力对矿井有效而合理地制定防治瓦斯的措施，预测预报煤与瓦斯突出危险性，合理制定防突措施等均具有十分重要的意义。

3.1煤层瓦斯压力测定原理及封孔技术

3.1.1煤层瓦斯压力测定技术概述

20世纪80年以前，国内外对煤层瓦斯压力的测定都是向煤层打钻孔，从钻孔中引出测压管，并用粘土、水泥砂浆、胶圈、胶囊等固体物封孔，直接用压力表读出煤层瓦斯压力值。

这种方法在封孔段岩（煤）层坚硬致密的条件下是可以得到正确的瓦斯压力值，但是当封孔段岩层为松软的砂岩或钻孔周围存在微裂隙时，封孔的固体物不能严密封闭钻孔周边的裂隙，因而易于漏气，封孔效果不理想，测出的瓦斯压力值低于煤层真实的瓦斯压力。

这样会导致错误的技术判断，极易造成事故隐患。

为解决这一技术难题，中国矿业大学周世宁院士提出了胶囊—压力粘液封孔测定煤层瓦斯压力技术。

其基本原理是：

固体封液体，液体封气体。

即在钻孔内封孔测压时，采用两个充高压液体的胶囊封孔，同时在两个胶囊之间充入具有一定压力的粘液，并保持粘液的压力始终高于测压室的瓦斯压力，粘液在压力作用下渗入钻孔周边裂隙，杜绝瓦斯的泄漏，从而使测出的瓦斯压力值接近煤层真实的瓦斯压力。

本次测定即采用目前国内外先进的M-Ⅱ型胶囊—压力粘液封孔技术测定煤层瓦斯压力。

为使测出的瓦斯压力值能代表煤层的原始瓦斯压力，要求测压地点应尽可能选在不受断层影响以及裂隙不发育的地区。

3.1.2M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪的原理及操作步骤

M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪的结构示意图见图3-1。

其主要组成部分为：

第一胶囊、乳化液管、粘液管、第二胶囊、瓦斯管及压力表、手动乳化液泵、手动粘液泵等。

手动乳化液泵将乳化液压入第一和第二胶囊，使胶囊膨胀，密封钻孔；

手动粘液泵将粘液压入两个胶囊之间，并向钻孔周边裂隙渗透，加强密封效果。

瓦斯压力表显示瓦斯压力值。

M-Ⅱ型瓦斯压力测定仪是目前较先进的封孔、测压仪器，为了保证该仪器的正确和安全使用，在使用过程中应遵守如下操作规程：

在井下正式测试之前，需在地面模拟钻孔中做耐压试验，试验压力应高于井下瓦斯压力0.5～1.0MPa。

在地面试验中应认真观察整个测试系统是否可靠，发现情况异常或泄漏应及时查明原因，并予以排除；