畢業(yè)論文設計-深部高地溫區(qū)域瓦斯賦存特征研究-文庫吧資料
2025-06-11 17:34本頁面
【正文】 的釋放，但從整體看，王樓背斜和張學屋向斜位于煤層南部，對整個 3 煤層的瓦斯 賦存影響不大。煤層頂板以泥巖為主，局部為粉砂巖或細砂巖。屬全區(qū)大部分可采、較穩(wěn)定的中厚煤層，并以中厚煤層為主。煤類單一。 全礦區(qū)：煤層厚度 ～ ，平均 ；可采區(qū)內煤層厚度 ～ ，平均；面積可采率 99%，可采性指數(shù) ；煤層結構復雜，夾矸 1～ 6 層，以 1～ 2 層為主，夾矸為泥巖或炭質泥巖。煤類單一。屬全礦井大部分可采、較穩(wěn)定的中厚煤層。煤層結構復雜，夾矸 1～ 6 層，以 1～2 層為主，夾矸為泥巖或炭質泥巖。 祁南煤礦：煤層厚度 ～ ，平均 ；可采區(qū)內煤層厚度 ～ ，平均 。 為了擴大祁南煤礦的生產規(guī)模， 2021 年 1 月淮北礦業(yè)（集團）有限責任 公司（以下簡稱：淮北礦業(yè)）依法取得了祁南煤礦深部探礦權，并實施勘查工作 。 32 采區(qū) 2021 年 5 月已封閉， 102 采區(qū) 2021 年 3 月已封閉。采區(qū)集中運輸大巷分區(qū)石門開拓，即在 32 煤層底板布置 550m 水平巖石集中大巷，采用分區(qū)石門開拓中、下組煤。 礦井為立井多水平開拓，第一水平標高為 550m，第二水平標高為 750（ 3 煤層 800m）。 2021 年起進行礦井改擴建工程， 2021 年核定生產能力 300 萬噸 /年。設計主、副井，中央風井、東、西風井各 1 個，采用立井分水平階段石門開拓方式，采煤方法為走向長壁全垮落法。 祁南煤礦由兗州煤礦設計院（中煤國際工程集團南京設計研究院）于 1989 年 7 月編制初步設計， 1996 年又編制了優(yōu)化設計。井田北部以第 10 勘查線與桃園煤礦毗鄰，東部以 F22 斷層與祁東煤礦相接，淺部止于石炭系太原組上部第一層石灰?guī)r露頭，深部以 23 煤層 800m 水平地面投影為界，走向長約 ，寬 3～ ，勘查面積約 。 以上是對這些因素的簡要說明，在分析某一煤層的瓦斯含量以及有無突出危險時，需要根據(jù)這些因素以及地應力等因素作綜合的研究。 地下水的活動 在地下水活躍的區(qū)域，瓦斯 也得到流動、排放。一般在瓦斯風化帶以下的甲烷帶內，瓦斯壓力基本上隨深度成正比增加。瓦斯風化帶的深度可以從幾十米到幾百米，甚至達千米，這決定于地質條件和圍巖性質。隨著深度的加深，甲烷所占的比例越來越大。例如四川中梁山煤田為覆舟狀構造， 地表無煤層出露，瓦斯為構造封閉，煤層的瓦斯含量大，因而主井井筒進入煤層時，即發(fā)生了煤和瓦斯突出。 此外，在斷層帶中充填物的致密性和斷層附近的巖性，對斷層附近煤層的瓦斯含量也中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)論文 第 8 頁 有重要關系。如果斷層是受壓力作用產生的，屬于封閉性的斷層，在斷層區(qū)域內的瓦斯要大。例如在大同煤田、北京煤田西部，圍巖是透氣性大的厚砂巖，煤層瓦斯含量就很低。重慶、六枝、漣邵地區(qū) 煤系地層巖性主要為泥巖、頁巖、粉砂巖和致密石灰?guī)r，圍巖的透氣性差，所以煤層瓦斯含量高，瓦斯壓力大。 煤層和圍巖的透氣性 煤系巖性組合和煤層圍巖性質對煤層瓦斯含量影響很大。例如開灤的石炭二迭紀煤層在距地表 700～ 800 米處，瓦斯含量不大，一般也沒有突出現(xiàn)象。 煤層的地質歷史 瓦斯在生成過程中，不斷生成和放散，尤其是在成煤后的漫長地質年代中，它的放散瓦斯條件如何？ 這是具有決定性的因素。現(xiàn)將影響煤層瓦斯含量的一些主要因素分析如下： 煤的變質程度 煤的變質程度越高，生成的瓦斯量越多。這一方面是由于煤層本身含瓦斯的能力所限，另一方面因為瓦斯是以壓力氣體存在于煤層中，經過漫長的地質年代，放散了大部分，目前僅是剩余的瓦斯量。 位于瓦斯風化帶下邊界以下的甲烷帶，煤層的瓦斯壓力、瓦斯含量隨埋藏深度的增加而有規(guī)律地增長。圍巖透氣性越大，煤層傾角越大、開放性斷層越發(fā)育、地下水活動越劇烈，則瓦斯風化帶下部邊界就越深。我國大部分低瓦斯礦井皆是在瓦斯風化帶內進行生產的。瓦斯風化帶下部邊界煤層中的瓦斯組分為 80%，煤層瓦斯壓力為 ～ ，煤的瓦斯含量為 2～ 3m3/t（煙煤）和 5～7m3/t（無煙煤）。圖 10213 給出了前蘇聯(lián)頓巴斯煤田煤層瓦斯組分在各瓦斯帶中的變化，各帶的煤層瓦斯組分含量見表 1025。由此形成了煤層中各種氣體成分由淺到深有規(guī)律的逐漸變化，即煤層內的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。另一類是計算法，即根據(jù)測定得到的煤層的瓦斯壓力和溫度，結合實驗室的試驗，計算煤層的游離瓦斯含量和吸附瓦斯含量之和，即為該煤層的瓦斯含量。 常用的瓦斯含量測定方法有兩類：一類是直接測定法，多用于地質勘探部門，即在打鉆過程中，遇到煤層后用專用的密閉式巖芯取樣器或普通取樣器，提取煤樣，在實驗室內抽取其中所含瓦斯，再加上打鉆、取樣過程中逸散的瓦斯，除以試樣的質量，就是該煤層的瓦斯含量了。 0 1 2 31 1 2 2 1 2 3 1 2 4 1 2 5 1 2 6 1 2 瓦斯含量m3/t 瓦斯壓力 (p) MPa 中國礦業(yè)大學 2021 屆本科生畢業(yè)論文 第 6 頁 圖 1024 瓦斯含量和溫度、壓力的關系 瓦斯含量及其測定 瓦斯含量是指單位重量或體積的煤巖中在一定溫度和壓力條件下所含有的瓦斯量，即游離瓦斯和吸附瓦斯的總和，以 m3／ m3（煤）或 m3／ t（煤）表示。 圖 1023 不同煤質對瓦斯的吸附能力的示意圖 煤的瓦斯含量和溫度、壓力的關系，如圖 1024。 吸附瓦斯量的多少，決定于煤對瓦斯的吸附能力和瓦斯壓力、溫度等條件。 圖 1022 瓦斯在煤內的存在形態(tài)示意圖 1－游離瓦斯； 2－吸著瓦斯； 3－吸收瓦斯； 4－煤體； 5－孔隙 吸
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