煤矿论文发表新兴煤矿22#煤层瓦斯涌出量大原因

发布时间：2022-10-05 10:04 热度：

　　这篇煤矿论文发表分析了新兴煤矿22#煤层瓦斯涌出量大原因，造成瓦斯涌出大小的原因有哪些呢?论文首先提出了问题，为什么二水平一石门区域22煤层的瓦斯涌出量却明显高于本煤层其它区域，针对这一现象进行了深入分析，最后得出了瓦斯含量大、涌出量高的原因。

　　摘　要：通过对不同煤层，同一煤层不同区域，同一区域不同地点瓦斯涌出量有很大差异现象的分析，认为煤层厚度、倾角、构造、顶底板岩性、煤中水分等地质因素是影响瓦斯涌出大小的主要原因。

　　关键词：,瓦斯,涌出量,运移

　　0 问题的提出

　　从新兴煤矿各主要可采煤层的开采情况看，无论是22煤层上部的21、183、182、181、15、13和其下部的27、29、30层相比较，22煤层的瓦斯涌出量在整个井田都是最大。而二水平一石门区域22煤层的瓦斯涌出量却明显高于本煤层其它区域。即使同一22煤层同一区域在不同地点瓦斯涌出量也有很大差异。

　　1 22煤层瓦斯涌出量大原因分析

　　1.1 22煤层的瓦斯涌出量高于22层以上的煤层可以解释为埋藏深度增加，瓦斯含量增大，涌出量增高，但却高于其下部的27、29、30煤层，分析其原因有以下几点：

　　(1)22煤层的厚度变化大。在整个含煤地层中共含煤24层。无论可采煤层还是不可采煤层，煤厚变化最大的是22层煤。煤厚变化是由南向北逐渐变薄的。最大厚度达到9.5米，最小厚度为二水平一石门区的14剖面64-166孔，仅为1.0m。由于煤层厚度变化大，破坏了煤层中瓦斯的均衡状态，从而促使瓦斯的运移和变化，厚度大的地方瓦斯含量大，向厚度小瓦斯含量少的地方运移。使瓦斯涌出量增大。

　　(2)22煤层的顶底板岩石为封闭不透气层。顶底板岩石均为细粉岩互层，层理、裂隙不发育。顶底板透气性差、封闭条件好，与上部21、183层煤层间距大，且在整个井田多数不开采，受采动影响小。瓦斯只能沿煤层本身运移，不易通过岩层逸散，使煤中的瓦斯得以保存。瓦斯含量高，涌出量随之增大。

　　(3)22煤层中水分含量低。在整个可采煤层中，22煤层中水分)f%1.30。只高于8煤层Wf%(0.81)，183Wf%(1.11)、182-2Wf%(0.75)。而8层煤埋藏深度浅，183、182-2煤层厚度薄，只局部可采。由于煤中水分含量低，使煤对瓦斯的吸附能力增加，因为水分多，水吸附在煤粒表面部分同煤的组成分子发生化合作用，从而大大地减弱了煤对瓦斯的吸附能力。

　　(4)22层煤在整个井田可开采煤层中，灰分为15.8%。最低，煤质好。灰分越低，瓦斯含量越大。

　　1.2 二水平一石门区22煤层涌出量高的原因分析

　　以上是新兴煤矿22煤层瓦斯涌出量大的几点原因。但兴煤公司二水平一石门区22煤层瓦斯涌出量却明显高于本煤层其它区域。现刚形成系统的二水平一石门右部22层一区丌放面，掘进期间绝对瓦斯涌出量接近1.3m3/min,相对瓦斯涌出量达到30m3/T，除上述几点原因外，主要是由于该区的构造影响的。使煤层原已形成并保存的瓦斯重新分布，对瓦斯的最终分布起到决定性的作用。

　　(1)该区正处在北大岭帚状构造的收敛端。地应力相对比较集中。地应力集中带也就是瓦斯含量的富集带。所以涌出量大。

　　(2)从煤层底板等高线图和剖面图上看出该区为一倾伏向斜。煤层倾角、走向变化极大。受边界断层F17、F49和区内断层F10的影响，中小断层极其发育并相互切割。煤层被破坏严重，煤体产生大量的破碎裂隙，使煤的内表面积大大增加。可储存吸附大量的瓦斯。

　　(3)边界断层F17和F49虽然直接出露地表，但F17形成时间长，断层带被充填不导气，为封闭型断层。在22煤层材料石门穿过27煤层后到应见F17断层时，炮眼内喷出瓦斯。绝对涌出量达到4m3/min，相对涌出量10.85m3/T，说明F17断层不导气。否则不会喷出。另外从F49断层实见点可看出，断层带很窄，断层面光滑，平整如刀切。瓦斯在沿层理面向上运移时不能过断层带逸出地表，使煤层中的瓦斯得以保存。

　　(4)该区受采动因素影响小。已采的182煤层距22煤层间距近100m，中间的其它煤层均不可采。原始地应力没被破坏，没形成卸压圈和解放层，使瓦斯不扩散，得以保存。

　　1.3二水平一石门区域内不同地点22煤层瓦斯涌出量差异较大原因分析

　　通过收集整理该区域掘进期间的瓦斯涌出量发现，各施工地点的涌出量有很大差异，并有一定的规律。F17断层上盘涌出量明显高于下盘;靠近F17断层附近和F10断层附近的涌出量明显比F49附近的大。而F10上盘瓦斯涌出量明显高于下盘。所有断层两侧的涌出量都比正常值偏高，原因分析如下：

　　(1)F17断层下盘煤埋藏深度浅，煤层倾角大，并且煤层直接出露地表。瓦斯沿煤层层理面向上运移，从露头扩散逸出地表。受F17封闭型断层的遮挡，瓦斯无深部补给来源。所以F17断层下盘煤的瓦斯含量低、涌出量小。而F17断层上盘煤的煤层倾角也较大，顶底板岩性为细粉砂岩互层，透气性差。瓦斯只能沿层理面由深部向上部运移，但F17断层被充填，不导气，断层两盘基本互不相通，瓦斯不能过断层，被遮挡而聚集。所以，F17上盘瓦斯涌出量高于下盘煤。

　　(2)F49断层虽然断带窄，瓦斯不能通过断层直接逸出地表。但却可通过上盘的岩层逸出。因为上盘与之对应接触的为7、8层煤及顶板的砂砾岩层。该层孔隙多，透气性好，煤中的瓦斯可扩散出一部分，使含量降低。

　　(3)F10断层上盘煤的瓦斯涌出量高于下盘煤，是由于F10上盘煤正处在整个倾伏向斜轴部及转折端附近。而转折端附近正是应力比较集中的区域，应力集中带也就是瓦斯含量的富集带。

　　(4)在掘进巷道中发现瓦斯涌出量在断层两侧增大。不管断层规模大小，其瓦斯分布和变化模式基本相同。只是其幅度不同影响范围大小而已。瓦斯涌出量在断层附近驼峰出现，是断层附近构造应力的反应，在断裂过程形成两个带，即地应力集中带和地应力释放带，断层处是地应力释放带，而断层两侧附近是构造应力集中带，也是瓦斯含量富集带，巷道进入后，应力被释放，破坏了瓦斯均衡状态，因此瓦斯涌出量增大。

　　(5)该区13号地质剖面以北由于煤层厚度变薄，埋藏深度变小，瓦斯含量会逐渐变小，因而涌出量也随之减小。到14号剖面的64-166孔，标高达到+133，煤层厚度1m，现为小井开采，瓦斯含量逐渐变小。

　　2.结论

　　(1)埋藏深度深、煤厚变化大、水分含量小、顶底板岩石透气性差是造成22煤层在同一煤系地层中瓦斯含量大、涌出量高的主要原因。

　　(2)二水平一石门区22煤层的瓦斯涌出量高于本煤层其它区域主要是由于该区为一倾伏向斜，并处在北大岭帚状构造的收敛端造成的。

　　(3)该区域内不同地点的涌出量差异较大，主要是由于构造应力分布不均及瓦斯沿煤层层理面运移时是否被遮挡，能否扩散出去造成的。

　　论文范文：

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