中梁山北矿K_1煤层自燃的地质因素探讨.pdfVIP

2012年2月 矿 业安 全 与环保 第39卷第1期 中梁山北矿 K1煤层 自燃的地质因素探讨 张天模 ，吴 自立 (1．重庆工程职业技术学院，重庆40o037；2．中煤科工集团重庆研究院，重庆400039) 摘要：在中梁山北矿9层可采煤层中，历年发生了38次煤层 自燃事故，其中35次发生在 K 煤层。 以地质因素作为切入点，对K 煤层的煤岩特征、煤的含硫量、水分、煤层赋存条件、构造等影响煤层 自燃 的因素进行了分析，并根据K。煤层 自燃频发的原因，提出防止K 煤层 自然发火的技术对策。 关键词：煤层 自燃；自然发火期；地质因素；防治对策 中图分类号：TD752．2 文献标志码 ：C 文章编号：1008—4495(2012)01—0077—02 根据矿井各煤层安全特征的测试分析，中梁山 构成比例不同，自燃倾向性大小也不同 ]。暗煤密 北矿除K 煤层外，其余各煤层均有 自然发火倾向。 度大，硬度也大，不易破碎，难以自燃；镜煤、亮煤中 统计表明：自1959年建矿以来 ，该矿发生煤层 自燃 灰分较少，脆性大，易破碎，较易 自燃，尤其是伴生有 38次，其中K5煤层 1次，K，。煤层2次，而K 煤层多 黄铁矿结核时，更容易 自燃；丝炭结构松散，燃点低 达35次。K，煤层不仅 自然发火频繁，而且具有发 (仅为 190—270℃)，其吸氧性能较强，容易自燃。 火期短(仅 1～3个月)、着火点低 (378oC)的特点。 K煤层分为上、下2个分层 ：①上分层 (K，)由 亮煤、镜煤组成，夹少量暗煤及丝炭条带，黄铁矿 以 1 地质概况 细分散状及结核形式存在。煤层结构松软，宏观煤 中梁山北矿位于重庆市九龙坡区，矿井主体构 岩类型属半亮一光亮型，厚 2．12m。②下分层 造为中梁山背斜，属新华夏系川东褶皱带华蓥山帚 (K )由亮煤、暗煤组成，含大量镜煤透镜体，局部有 状褶皱群观音峡背斜之南延部分。自北向南，背斜 夹矸，并含少许黄铁矿。宏观煤岩类型为半暗型，厚 轴线由N5。E渐变为N5。w，其轴略向西突，向北向 0．52m。煤的工业牌号为焦煤，内生裂隙发育。 南两端倾伏。中梁山北矿东翼地层倾角达70。左右， 与其他煤层比较，K 煤层具有结构松软，主要 西翼地层倾角达4O。左右，南以V勘探线与中梁山南 由镜煤、亮煤组成的显著特点。当其受到挤压或开 矿毗邻，北以XX勘探线以北400m为倾伏边界，南 采时，煤易破碎，增大了煤的孔隙度，从而使煤与O 北走向长5500m，东西宽500m，含煤地层二叠系龙 接触的表面积增加。其中所含的丝炭本身具有纤维 潭组因逆断层 F切割抬升而得以出露。龙潭组岩 状结构，在低温下有较强的吸氧能力，且着火点低。 层厚约 110m，岩性以粉砂岩、黏土岩为主，夹砂岩、 当有 O：充分供给，煤易受到氧化而放出热量， 石灰岩及煤层，为海陆交替相沉积。据其岩性分为 在适当的条件下热量得以聚积。自燃倾向性大的镜 上、中、下3段：上段不含可采煤层；中段含煤 5层， 煤、亮煤随温度的升高吸氧性变得更强，反过来加速 由新到老编号依次为 K一K ，而K 煤层在矿井范 煤的氧化，释放出更多热量 ，使煤的温度进一步升高 围内无沉积；下段含煤4层，编号为 K，一Km 可采 而达到着火点。 煤层总厚度达 10m。 2．2 煤层的含硫量