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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。鸡西矿区瓦斯地质特征及瓦斯防治的研究 庞贵智 ( 鸡西矿业集团有限责任公司、 黑龙江、 鸡西158100) 摘要: 针对鸡西矿区的地质地形进行简述, 分析了各地区的瓦斯赋存情况, 对高沼气采煤工作面进行瓦斯分析, 掌握了鸡西矿区井下工作面的瓦斯的来源。在煤层透气系数低, 瓦斯涌出量大, 根据煤层顶板的变化规律, 采用多种方法进行瓦斯综合治理技术, 消除了瓦斯经常超限问题, 保证了安全生产, 近几年煤炭产量在稳步的增产。实践证明瓦斯抽放是解决瓦斯超限, 实现矿井安全生产的有效手段。关键词: 瓦斯地质 瓦斯抽采 综合治理 鸡西矿区1 矿
2、区概况鸡西煤田开采于19 , 至今已有1 的开采历史, 1948年7月建局, 8月改制为鸡西矿业( 集团) 有限责任公司。 成立龙煤矿业集团有限公司鸡西分公司。鸡西矿区位于黑龙江省东南部, 地跨鸡西、 林口、 穆棱、 鸡东、 密山等市县。其地理坐标在东经130015、 -131045、 、 北纬44040、 -45030、 之间矿区东西走向135km, 南北宽25km,矿区煤田面积3375km2, 现在已经开发728km2。现有15对矿井, 14对生产矿井, 1个建设矿井, 年设计生产能力1562万t。鸡西矿区全部开采薄及中厚煤层, 开采煤层厚度大多在0.8-2.2m, 顶板多为复合顶板, 开
3、采深度一般在600-1000m,全公司现有高瓦斯矿井13对, 煤与瓦斯突出矿井1对( 滴道矿立井) 。全局采煤工作面38个, 掘进工作面152个, 其中瓦斯高突采煤工作面22个, 高突掘进工作面38个。 公司瓦斯鉴定矿井绝对涌出量为615.415m3/min,相对瓦斯涌出量最大为27.69m3/min,采煤工作面最大绝对涌出量为46.6m3/min,掘进工作面最大绝对涌出量为5.2m3/min。瓦斯灾害严重。所有煤层均有煤尘爆炸危险性。矿井涌水量大, 矿井涌水量最大4500m3/h。鸡西矿区是水、 瓦斯、 顶板灾害并存的矿区, 安全生产条件比较困难。2、 地质特性2.1、 地层鸡西出露的地层有
4、太古麻山群, 中生界下白垩统, 以新生界和第四系沉积, 按区域地层层序有老至新简述如下: 2.1.1、 太古界麻山群: 麻山群主要分配在鸡西煤田的西北边缘和南北条带中间隆起区。为本区最老的基底地层。主要有巨厚的海陆交互沉积地层, 经区域变质及混合岩系, 其注意岩性由片麻岩、 片岩、 石墨片岩、 大理岩、 白云岩、 白粒岩等组成, 本地层内石墨和磷灰石、 矽线石等矿物具有工业价值, 地层总厚1530米。2.2、 下白垩统鸡西群 2.2.1、 滴道组: 标准发育地在滴道暖泉以北和正阳北山两地东西逐渐变薄和尖灭, 本组主要由砾岩、 砂岩、 凝灰质砂岩、 碳质泥岩夹薄煤层和变山质熔岩, 凝灰岩组成。其
5、底部为花岗质砾岩, 与下伏麻山群地层不整合接触。厚度100-300米。2.2.2、 城子河组: 城子河组在鸡西南北带普遍发育, 北部条带西起麻山东至黒台均有沉积, 其厚度由西向东逐渐增加, 如麻山只有150米, 城子河最大厚度达700米。本组岩性主要有底砾岩、 中粗砂岩、 细砂岩、 粉砂岩、 泥岩、 碳泥岩和化层组成。以区别于滴道组和上部的穆棱组。从岩相上看, 构成数个较完整的沉积韵律, 含化性较强滴道组和穆棱组, 本组与下伏滴道组假整合。2.2.3、 穆棱组: 穆棱组分布范围大致与城子河组一致。岩性以灰绿色, 灰色组碎屑为主, 北部条带滴道至青龙山煤层发育较好。本组底部在麻山一带发育, 有底
6、砾岩, 向东至滴道的相变为粗砂岩, 至城子河已不复存在。2.3、 下白垩统桦山群本群底层在鸡西煤田的南北条带普遍发育, 其标准地点在梨树南猴石沟和麻山, 北桦山一带, 另外老道沟及本勘探区西部清沟山一带, 也甚发育本群组分两组。2.3.1东山组: 本组岩性变化较大, 在猴石沟和桦南山一带主要为砾岩, 成分为花岗岩及石英质岩石, 砾径一般为2-10厘米, 但在清沟山和老道沟一带, 为中性火山碎屑岩类, 间夹宁灰岩、 砂岩、 泥岩等。厚50-100米, 与下伏穆棱组呈假整合。2.3.2、 猴石沟组: 本组岩性主要以碎屑为主, 上中段注意为中细砂岩, 夹泥岩。下段则以细砂岩, 砾岩, 砂岩为主, 其
7、特点是本组多为绿色和赤褐色岩石, 另外本组地层构成的地貌, 多呈较高的山地。本组总厚度400-1500米, 与下伏东山组整合接触2.4、 第三系地层 第三系地层, 分布于南北条带的第三纪玄武岩地之下, 又以不整合覆于桦山群和既系群之上。在东麻山和凤山一带, 注意以胶结松散的砂砾岩和泥岩组成, 厚度小于30米, 但在南部条带东边缘, 鸡东县平阳镇一带, 厚度最大近千米, 夹有多层褐煤, 构成煤系地层的盖层。富含阔叶植物化石。2.5、 第四系冲积层第四冲积层广泛分布在穆棱河及其支流两岸, 构成冲击平原, 最宽可达5000米。主要为河床、 河漫滩相, 冲击物为砂砾, 卵石层, 上部有0-0.5米的腐
8、殖土, 厚度一般在4-10米。2.5.1、 地质构造鸡西煤田在白垩纪煤层沉积之前, 已初步形成了古构造骨架, 存在着两个近东西向的凹陷盆地, 在两凹陷盆地之间有一个东西向的麻山-平阳古北斜, 这个古背斜对盆地早期沉积起了一定的控制作用, 使煤田早期底层有南北差异, 从整个晚侏罗纪到白垩纪以接受沉积为主, 中间有沉积断层, 但无不整合, 鸡西煤田构造的形成是在早白垩纪桦山群地层沉积之后, 受到来自南北方向的主应力而形成褶曲, 在古构造的基础上进一步的加强, 形成两个主向斜及一个主背斜, 随着应力的不均衡来自南北应力的强大, 在主背斜轴都产生以压性为主的麻山平阳逆冲断裂带, 把煤田进一步分割成了南
9、北部两个条带, 形成了今日的煤田构造轮廓。3瓦斯涌出规律3.1、 鸡西盆地煤层瓦斯涌出的特点在历年的瓦斯涌出量和近6年瓦斯涌出量的分析, 北部的矿井瓦斯涌出量较大, 随着开采深度的增加和煤质赋存的成分的变化, 瓦斯含量赋存也随着变化, 北部凹陷盆地矿井瓦斯相对涌出量一般在5.9-86.5m3/t,瓦斯绝对涌出量在2.3-92.3 m3/min。南部凹陷盆地矿井瓦相对涌出量一般在11.66-48.2m3/t, 瓦斯绝对涌出量在4.47-67 m3/min。在表1、 中能够看出随着开采深度的变化瓦斯赋存的含量也在变化。见表1.表1 : 鸡西煤田矿井近6年的瓦斯涌出量统计表 CH4相对CH4绝对CH
10、4相对CH4绝对CH4相对CH4绝对CH4相对CH4绝对CH4相对CH4绝对CH4相对CH4绝对滴道立井36.148.0534.2513.166.371.516.15.7849.1728.6486.6552.02滴道三井5.752.798.452.809.0247.22.64.291.348.61.2滴道九井20.7313.4518.9810.4820.113.3840.730.0755.0344.3357.5436.96滴道十一井5.992.318.493.347.712.827.141.6135.6311.5645.937.84杏花矿17.9651.5115.3443.0021.6964.
11、926.3387.2813.0457.2523.492.3城子河矿5.916.8812.0133.0830.478.3123.383.3621.2296.3521.4387.41梨树矿一区44.8910.0714.246.7012.936.9511.666.5316.64.4721.053.065梨树二区02.310.166.8325.9834.92二道诃子矿13.320.522.1020.5312.4323.6514.426.9429.1713.4323.1829.61正阳矿5.5212.618.8722.8611.5836.338.8327.069.9333.3714.841.4张新矿26
12、.0916.6624.6916.5927.3925.3713.0415.7815.3517.5319.9725.95东海矿24.6863.7325.8969.6024.3756.123.355.629.866.721.2463.76平岗矿51.0728.628.9139.5038.9241.8525.532.748.26736.541.7荣华斜井/1.6522.524.5436.96.215.46.423.2813.5615.038.42新发矿7.365.717.577.738.310.24.775.346.186.926.427.19东山矿19.8125.0710.2820.924.8413
13、.7820.240.710.5137.6615.3851.67注: CH4相对m3/t; CH4绝对m3/min.3.2、 工作面瓦斯涌出的特点在表2中分析瓦斯的来源于采空区、 邻近层达到70%, 而本煤层的瓦斯量达到30%。从而看出采空区和邻近层的瓦斯大于本层的瓦斯。得到高瓦斯工作面的涌出规律, 鸡西矿业集团的抽放采用仰角钻孔和高位近水平钻孔、 顶板瓦斯巷及转角抽放采空区及裂隙带的瓦斯, 来解决瓦斯超限的问题。见表2.表2 高 突 采 煤 工 作 面 情 况 表 矿 队 地 点风量CH4%CH4%CH4绝CH4绝正常最大正常最大1滴道矿128五采左3路28层9200.60.614.0 14.0 4888集中抽放45.91010局部抽放2127六采左14路18层8100.60.611.1811.1825.32525局部抽放3130东采左14路19层8900.80.831.6431.6457.91010集中抽放333535局部抽放35.92020局部抽放4122东采右2路30层12540.580.5820.1720.17107.91212集中抽放5杏花矿133东三30#条带采7250.20.34.35.4 3689局部抽放613630右0巷7580.30.56.18.1 7144.5集中抽放821.11.4尾排7135西二深部层左二15400.50.635
