95
1.4
156
314 496
與F6E斷層連同
10
西三采-300大巷
3#
斷層
459
>95
0.3
120
51 840
與F6E斷層連同
11
運輸石門
巖
斷層
496
>95
2.5
46
16 500
與F6E斷層連同
在西三采區巖漿侵入時,因受到上部巨厚的(1 500m)穆棱組與樺山群覆蓋層阻擋沒有噴出地表,完整地封閉在地層中,形成巖床。巖體的高溫、高壓對周圍的巖體變質起到巨大作用,西三采區影響最突出的是8#層。在接近巖體侵入處,依次變為天然焦、貧煤、瘦煤、肥煤。從而使西三采區局部地區的8#層瓦斯含量特別高。
西部采區有較厚的沖積層覆蓋,厚度在5~15m,沖積層為灰綠、黃褐色之腐植土、砂質粘土、淤泥等組成。沖積層下層的洪積層為風化碎玄武巖礫塊及少量粗砂和亞粘土。煤層露頭沒有露出地表,煤層中瓦斯釋放受到阻礙;東部采區地貌為丘陵,沒有沖積層覆蓋,煤層露頭露出地表,地表有大沖溝4條,加大了露頭暴露面積,風化裂隙很發育,達70~110m。為中等透氣層,瓦斯釋放條件好。開采期間證明,東部煤層比西部煤層瓦斯含量小。
5 開采對瓦斯涌出的影響
影響瓦斯涌出量主要有以下幾個方面:①煤、巖的瓦斯含量;②開采規模;③開采順序與回采方法;④生產工藝;⑤地面大氣壓變化;⑥風量變化;⑦采區通風系統;⑧采空區封閉質量。
對于我礦現有的通風系統,長期觀測總結瓦斯涌出規律,及時預測各采掘工作面的絕對瓦斯涌出量,合理分配風量是最切合實際的工作。通過風年觀測,現已發現采掘之間絕對瓦斯涌出的關系,為指導生產發揮過重要作用。
煤層中的瓦斯在自然狀態下是以一定壓力賦存煤體中的,掘進巷道時,瓦斯從崩落的煤炭及巷道四周向掘進空間涌出,瓦期的涌出速度與揭露時間基本是負指數關系,一般在6~7d后成恒定值,為此我們以觀測掘進工作面50m以內瓦斯絕對涌出量來推斷該范圍內采煤時的絕對瓦斯涌出量。
巷道掘進后,在圍巖中產生應力重新分布,使圍巖發生變形,形成了非彈性變形區(裂隙區),彈性變形區和原巖應力區,掘進巷疲乏以后,在4~5d的時間內,瓦斯涌出主要來源于非彈性變形區及彈性變形區。采煤工作面在老頂初次來壓后,瓦斯涌出的主要來源可分為本層應力集中區,上、下臨過層,而且由于產部因冒落形成冒落帶、裂隙帶、無裂隙沉降帶。如果按下行開采順序,先采上層,逐步采下層,這樣采面上部為采空區,瓦斯一般不易向開采空間涌出,由于現在提出經濟可采煤層,經常出現違序開采,首采層成了“解放層”,造成瓦斯涌出異常高,配風困難。通過分析,我們發現了掘采之間相對瓦斯涌出量存在相對固定的比例關系(見表2)。表2中這個偏差值相差不大,最大與最小的偏差在實踐中都可做出可靠的預測。例如西三-140m與-150m采面初壓后比值偏低是由于采面較長,達180m,而采動影響范圍差別不大造成的。回采期間的最大值均發生在跳面老頂初次來壓后的一個月內,這是由于采空區斷層煤柱被壓垮后造成大量瓦斯涌出產生的。
表2 采掘工作面瓦斯涌出情況對比表
觀測地點
相對瓦斯涌出量/m3·t-1
比值/%
是否為首采面首采層
說明
掘進時
Q1
回采時
Q2
初壓后Q3
最大值Q4
Q2/Q1
Q3/Q1
Q4/Q1
1
西三采3#/-230與-260順槽
8.89
6.70
22.1
31.3