保安煤矿15号煤层瓦斯地质规律研究 .pdfVIP

学兔兔 煤 炭 工 程 2012年第2期 保安煤矿15号煤层瓦斯地质规律研究 韩 颖 ，余伟凡 ，张飞燕 ，张 华 (1．河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作 454~0； 2．河南理工大学安全科学与工程学院，河南焦作 454000； 3．山西煤炭运销集团保安煤业有限公司，山西阳泉 ~5ooo) 摘 要：基于瓦斯赋存构造逐级控制理论，对区域构造演化及井田地质构造特征进行了研 究，采用线性回归及定性分析方法，探讨了埋藏深度、上覆基岩厚度、顶底板岩性及水文地质条 件对瓦斯的控制作用，得出埋藏深度为l5号煤层瓦斯赋存的主控因素，并对深部瓦斯含量分布 进行了预测。研究表明：在走向上，15号煤层瓦斯含量分布受地质构造影响具有不均衡性；在 倾向上，因裂隙溶洞发育使含水层与煤层具有水力联系，导致15号煤层瓦斯含量随埋藏深度、 上覆基岩厚度的增加而减小。 关键词：瓦斯赋存；构造演化；埋藏深度；上覆基岩厚度；主控因素 中图分类号：TD712 文献标识码：B 文章编号：1671—0959(2012)O2_0078_()4 保安煤矿为煤与瓦斯突出矿井，位于沁水煤田阳泉矿区 1)从晚石炭世至早二叠世末，为地壳缓慢沉降阶段。 西部，初期设计生产能力为0．9ML／a，主采太原组8、9、15 由于沉降速度的变化，充填期、聚煤期和掩埋期交替出现。 号煤层，其中，8、9号煤层掘进过程中多次发生压出型突 早二叠世末，15号煤层最大埋深近300m，平均沉降速度不 出，被煤炭科学研究总院沈阳研究院鉴定为煤与瓦斯突出煤 超过25m／Ma。 层；15号煤层在井田内+247．3m以上区域为非突出煤层。 2)从晚二叠世至晚三叠世末，为地壳快速沉降阶段。 因此，矿方将l5号煤层作为保护层开采，对8、9号煤层进 该阶段煤层埋深迅速增大，以 “晋城一阳城一侯马”一线 行卸压，消除其突出危险性后再进行开采。为确保矿井安全 为沉降中心，平均沉降速度为80～l~m／Ma。晚三叠世末， 生产及持续发展，利用其现有基础地质、开拓、生产及瓦斯 晋城、阳城一带15号煤层最大埋深达4800m。 等资料，开展15号煤层瓦斯地质规律研究迫在眉睫，研究 3)早侏罗世为地层抬升剥蚀阶段。印支运动使该区整 成果将对保安煤矿瓦斯灾害治理具有重要的指导意义。 体抬升，煤层埋深减小。至该阶段末期，地壳最大抬升幅 度超过1000m。 l 地质构造及控制特征 4)中侏罗世为地壳缓慢沉降阶段。燕山运动形成沁水 1．1 区域地质构造演化 复向斜和盆地雏形，以向斜轴部为中心，最大沉降幅度超 该区位于沁水盆地，沁水盆地在侏罗纪一白垩纪的燕 过400m，平均沉降速度约为16m／Ma。 山期之前，并非独立的沉积盆地，而是统一的华北克拉通 5)晚侏罗世至现代，以地壳抬升为主。晚侏罗世至老 沉积盆地的组成部分。晚侏罗世一早白垩世的燕山中期运 第三纪末，整个盆地长期处于隆升状态，煤系及其上覆地 动，是华北地区极为重要的一期构造运动，不仅结束了华 层遭受严重剥蚀；喜山运动在盆地内形成了次一级的断陷 北克拉通盆地的沉积演化史，同时铸成了鄂尔多斯与沁水 盆地，局部沉积了新第三系和第四系，盆地的西北部最大 两个不同构造属性的内