鹤壁矿区煤与瓦斯突出规律及其控制因素分析.doc

鹤壁矿区煤与瓦斯 突出规律及其控制因素分析 刘彦伟, 潘 辉, 刘明举, 魏建平 河南理工大学, 河南 焦作 ““ 摘 要鹤壁矿区是煤与瓦斯突出相当严重的矿区, 其中六矿、 八矿和十矿为突出矿井, 通过对这 个矿井先后发生的 ““ 次煤与瓦斯突出事故统计分析, 进而指出了该矿区煤与瓦斯突出规律及 其控制因素。研究表明, 煤层埋藏深度、 地质构造、 构造软煤、 瓦斯等是控制鹤壁矿区煤与瓦斯突 出的主要因素。这为该矿区今后防治煤与瓦斯突出提供了理论指导, 更好地保证煤矿安全生产 的顺利进行。 关键词煤与瓦斯突出; 地质构造; 突出规律; 构造软煤 中图分类号 “ ,” 国家重点基础研究发展计划资助项目 /2*// 鹤壁矿区位于华北拗陷和太行山隆起的过渡地 带, 在太行山东麓煤田的中部, 开采对象为二叠系山 西组二 煤层。该煤层为单一结构, 局部在煤层下部 见到一层炭质泥岩, 厚度 345, 煤层厚度在 41-645之间, 平均煤层厚度为 15左右, 煤层厚 度变异系数在 /76“417之间, 属结构单一、 厚 度较稳定的厚煤层。煤系地层总体呈单斜构造, 走 向近南北, 倾向东, 倾角 “86“8, 矿区内断层和褶 曲较 发 育。煤 的 牌 号 为 贫 瘦 煤, 挥 发 分 “767, 水分 476/47, 灰分 ,767。 矿区共有 1对生产矿井, 均为高瓦斯矿井, 其中 煤与瓦斯突出矿井有 对, 分别为六、 八、 十矿, 个 矿从南向北彼此毗邻。自建局以来, 在煤矿开采过 程中, 先后共发生突出 ““ 次, 主要发生在六矿、 八矿 和十矿 对矿井, 其中鹤壁六矿发生突出 次, 八 矿发生突出 , 次, 十矿发生突出 次。最大突出煤 量 /9, 于 /年 月 号发生在六矿北七一横 川 /“5标高处。最大突出瓦斯量 //5, 于 //年 /月 , 号发生在六矿 /1“下顺槽 -/5标高。矿区内二 煤层的始突深度为 “5, 于 ,年 , 月 /号发生在六矿 ,下顺槽 ,5标高 处。 鹤壁矿区煤与瓦斯突出规律 通过对鹤壁矿区煤与瓦斯突出情况的统计分 析, 煤与瓦斯突出具有以下特征 以突出为主, 压出和倾出为辅。在所发生 的 ““ 次突出中, /次为典型突出, 占总突出次数的 /47; 次压出, 占 4,7; 次倾出, 占 4“7, 如图 所示。 图 鹤壁矿区突出类型分布图 / 中、 小型突出居多。按突出煤量一般将突 出分为 “ 种强度类型 [ ] 小型突出 突出煤量 39; “ 中型突出突出煤量 6,, 9; 大型突出突 出煤量 6,,, 9; 特大型突出突出煤量 9。按照该突出强度划分标准, 大型突出 , 次, 占 /47; 中型突出 , 次, 占 /47; 小型突出 /-次, 占 ,7。由此看出, 鹤壁矿区是以小型突出为主的矿 区, 如图 /所示。 突出多发生在煤巷掘进工作面。通过对发 生突出的作业地点统计, 石门揭煤 1次, 占 14/7; 煤上山 “ 次, 占 ,47; 煤下山 次, 占 /47; 煤巷 图 “ 鹤壁矿区突出强度频度图 掘进工作面 次, 占 其二, 地质构造区煤体结构破坏严重, 往往伴 生着构造软煤, 煤体强度大幅度降低, 造成抵抗突出 的能力下降; 其三, 地质构造可能引起瓦斯聚集, 形 成高压瓦斯, 并且使瓦斯分布不均衡, 煤体内存在高 的瓦斯压力梯度。 ,-构造软煤 构造软煤对突出的主要贡献有削弱煤体的强 度, 减小煤体抵抗突出的能力, 降低发生突出所需的 能量; 瓦斯解吸速度快, 能提供更大的瓦斯膨胀能; 连通性差, 形成高的瓦斯压力梯度, 破坏煤体, 更容 易诱导突出 [ ]。 从鹤壁矿区的 着重论述了 “降压防火” 、 “ 以快治火” 、 “ 以砂防火” 的思想和技术, 成功地研究了山 砂稠化剂, 开发了地面相对固定、 井下灵活移动注浆 山砂 生产工艺及配套设备, 实现了高产高 效矿井建设与煤炭自燃发火防治工作的完美结合。 关键词降压防火; 以快防火; 以砂防火 中图分类号’*““ “1. . ; 责任编辑王福厚