銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司井田瓦斯地質(zhì)規(guī)律特征研究

尹耀輝

摘要：為了預(yù)防和治理煤礦瓦斯災(zāi)害，確保煤礦安全生產(chǎn)，系統(tǒng)收集并整理了大量照金礦業(yè)公司瓦斯地質(zhì)資料和瓦斯測(cè)試參數(shù)，采用直接測(cè)定法、間接測(cè)定法測(cè)定煤層瓦斯壓力及瓦斯含量，運(yùn)用分源法預(yù)測(cè)瓦斯涌出量，初步得到銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司42煤層的地質(zhì)特征、瓦斯賦存規(guī)律、瓦斯涌出分析，為指導(dǎo)瓦斯災(zāi)害預(yù)測(cè)、防治以及安全生產(chǎn)提供了重要理論基礎(chǔ)和技術(shù)保障.

關(guān)鍵詞：瓦斯地質(zhì)；瓦斯地質(zhì)規(guī)律；瓦斯涌出量預(yù)測(cè)

1 煤礦瓦斯地質(zhì)特征研究技術(shù)路線

銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司瓦斯地質(zhì)規(guī)律是在深入研究旬耀礦區(qū)地質(zhì)演化、銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司構(gòu)造演化、構(gòu)造分布特征及構(gòu)造煤發(fā)育規(guī)律的基礎(chǔ)上，并結(jié)合大量的瓦斯地質(zhì)工作和瓦斯地質(zhì)測(cè)試資料基礎(chǔ)上，研究瓦斯涌出量等值線、瓦斯含量等值線、劃分瓦斯資源量評(píng)價(jià)區(qū)塊等內(nèi)容。最終為銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司煤礦瓦斯綜合治理提供重要的依據(jù)。

2 銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司地質(zhì)特征和瓦斯賦存規(guī)律

2.1 地質(zhì)特征

銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司位于鄂爾多斯盆地黃隴煤田中部、旬耀礦區(qū)南緣。從大地構(gòu)造位置來看又處于鄂爾多斯盆地南部拗褶帶內(nèi)，區(qū)內(nèi)廣泛出露中—新生代地層。總體構(gòu)造形態(tài)為一傾向北西的單斜構(gòu)造，在此基礎(chǔ)上發(fā)育一系列走向北東的寬緩褶曲，由南往北包括陳家樓子向斜、走馬灣背斜、太峪背斜、駱駝巷向斜、曲家灣玉家門石門關(guān)背斜、郝村背斜、老爺廟白草坡背斜等。

銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司位于曲家灣玉家門石門關(guān)背斜與走馬灣背斜之間，暗門子駱駝巷向斜由西南向東北方向延展，西南端暗門子段也位于銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司。

2.2 瓦斯賦存規(guī)律

本區(qū)瓦斯含量介于0.060.03ml/g.daf之間，平均0.51ml/gdaf，瓦斯成分以CH4和N2為主，含少量的CO2和重?zé)N，瓦斯分帶包括N2CH4帶和N2帶，無CO2N2帶和CH4帶，表明礦區(qū)整體處于瓦斯風(fēng)華帶。N2帶主要分布在井田東南部，及一采區(qū)東部。N2CH4帶主要分布在西部和東北部地區(qū)，礦井整體處于瓦斯風(fēng)化帶，瓦斯含量低。礦區(qū)東部和西北部瓦斯含量相對(duì)較高，可達(dá)到1ml/g.daf，礦區(qū)中部瓦斯含量與瓦斯?jié)舛容^低，表明瓦斯風(fēng)化程度高，向四周瓦斯含量增大。

整體而言，由于煤層頂?shù)装鍘r性以粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖等富含有機(jī)質(zhì)的細(xì)碎屑巖為主，風(fēng)化易碎，透氣性好，瓦斯易于逸散，不利于瓦斯的賦存。

2.3 瓦斯涌出量分析

準(zhǔn)確的瓦斯涌出量預(yù)測(cè)是進(jìn)行礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)和瓦斯災(zāi)害防治的依據(jù)。以實(shí)際瓦斯涌出資料為基礎(chǔ)，以回歸分析法預(yù)測(cè)瓦斯涌出量。

根據(jù)收集到銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司2000～2017年瓦斯鑒定成果，相對(duì)瓦斯涌出量為2.41～5.56m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為4.83～15.52m3/min；二氧化碳相對(duì)涌出量0.37～108m3/t，絕對(duì)涌出量為0.95～2.64m3/min。結(jié)合煤礦歷年回采工作面絕對(duì)瓦斯涌出量數(shù)據(jù)與標(biāo)高做回歸分析，瓦斯絕對(duì)涌出量與煤層底板標(biāo)高呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)方程為：

y=0.0073x+8.8192（R2=0.8756）

其瓦斯絕對(duì)涌出量梯度為0.0073m3/（min.m）。

2.4 瓦斯來源

礦井瓦斯來源最主要的是煤層中的游離態(tài)瓦斯和可解吸的瓦斯。在開采過程中采空區(qū)瓦斯也是主要部分，采空區(qū)瓦斯除采空區(qū)遺煤釋放瓦斯外，鄰近層也可能會(huì)釋放部分瓦斯。如遇地質(zhì)構(gòu)造，裂隙內(nèi)也會(huì)有瓦斯涌出。該礦井瓦斯主要有四個(gè)來源：①從采落下來的煤炭中放出瓦斯；②從采掘工作面煤壁內(nèi)放出瓦斯；③從煤巷兩幫及頂?shù)装宸懦鐾咚梗虎軓牟煽諈^(qū)及圍巖煤壁中放出瓦斯。

該礦井瓦斯涌出為一般涌出形式，現(xiàn)存瓦斯主要是在開采過程中煤層賦存瓦斯?jié)B出和采空區(qū)瓦斯在工作面上隅角逸出，正常生產(chǎn)時(shí)檢測(cè)采煤面回風(fēng)瓦斯?jié)舛?.05%～0.4%，礦井總回風(fēng)瓦斯?jié)舛葹?.06%～0.08%，因此礦井瓦斯只是采空區(qū)積聚和煤層賦存所致，采動(dòng)影響并不顯著。礦井瓦斯為一般滲出，該礦目前采空區(qū)面積較小，采空區(qū)放出瓦斯量也小，煤層本身瓦斯含量較小而礦井風(fēng)量較大，產(chǎn)量較低，因此瓦斯涌出量較小。

3 結(jié)論

經(jīng)過半年多的努力工作，結(jié)合銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司實(shí)際情況，按照瓦斯地質(zhì)特征研究步驟，從地質(zhì)構(gòu)造的角度研究銅川市耀州區(qū)照金礦業(yè)有限公司井田地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層瓦斯賦存和分布的控制作用，得到以下主要認(rèn)識(shí)：

（1）礦井在生產(chǎn)過程中要加強(qiáng)工作面上隅角的瓦斯監(jiān)測(cè)管理和掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)管理。礦井各測(cè)點(diǎn)瓦斯主要來自開采煤層的自然釋放，采煤工作面、掘進(jìn)工作面以及采空區(qū)，可能存在來源于鄰近煤層的少量瓦斯。井下二氧化碳主要來自開采煤層及圍巖的自然釋放，也可能存在少量源于開采煤層自燃產(chǎn)生的二氧化碳。

（2）根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，礦區(qū)內(nèi)瓦斯絕對(duì)涌出量為08.87 m3/min，呈現(xiàn)由東南向西北瓦斯涌出量逐漸增大的趨勢(shì)。根據(jù)區(qū)內(nèi)實(shí)際情況將本區(qū)絕對(duì)瓦斯涌出量細(xì)分為02m3/min（低）、25m3/min（中）、>5m3/min（高）三個(gè)區(qū)劃。工作面回采中要高度防范瓦斯事故，做好瓦斯抽放工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]康健.礦井瓦斯地質(zhì)影響因素及事故防治探討[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2010，20（18）：223224.

[2]張國樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

[3]張子敏，張玉貴.三級(jí)瓦斯地質(zhì)圖與瓦斯治理[J].煤炭學(xué)報(bào)，2005，30（4）：455458.

[4]吳財(cái)芳，曾勇.影響中馬村礦煤與瓦斯突出的地質(zhì)因素研究.煤炭工程，20030120（1）：3133.