基于基巖的煤層瓦斯富集區(qū)識別方法及其應用.pdf

1、瓦斯礦井實際采掘過程中,經(jīng)常出現(xiàn)局部區(qū)域瓦斯含量和瓦斯涌出量突然增大的瓦斯富集的現(xiàn)象。本文利用瓦斯地質理論,定性研究煤層瓦斯富集區(qū)的形成原因,定量分析形成煤層瓦斯富集的各地質因素與瓦斯含量的關系,并在煤層上覆基巖厚度的基礎上,運用RFPA數(shù)值模擬巖層的受力情況,分析煤層上覆基巖厚度梯度對煤層瓦斯富集的影響,并確定上覆基巖成因的瓦斯富集區(qū)的判識方法。結合趙固一礦瓦斯地質資料和實際生產(chǎn)中測量的大量數(shù)據(jù),研究地質構造演化對焦作礦區(qū)瓦斯賦存的控

2、制作用、分析了趙固一礦瓦斯賦存規(guī)律和構造控制特征、分析了趙固一礦瓦斯富集的成因和賦存特征、對礦井煤層瓦斯含量和瓦斯涌出量進行了預測;結合地質構造特征、煤層上覆基巖厚度和煤層上覆基巖厚度梯度變化等因素,識別礦井煤層瓦斯富集區(qū)。研究結果表明:(1)瓦斯富集是受多種地質因素綜合影響的;(2)上覆基巖成因的瓦斯富集區(qū)的判識方法:煤層上覆基巖厚度 h≥50m的區(qū)域,煤層上覆基巖厚度梯度grad(u)=dh/dl≥0.06或煤層上覆基巖厚度h≥15

3、0m的區(qū)域為煤層瓦斯富集區(qū)。(3)太行山隆起、太行山山前斷裂控制焦作礦區(qū)構造,礦井位于NW向峪河口正斷層上升盤,上部隆起使煤系地層經(jīng)歷了長期暴露和強烈剝蝕,煤層上覆基巖殘留較薄,瓦斯逸散,煤層瓦斯含量降低;(4)發(fā)現(xiàn)造成礦井煤層瓦斯富集的主要原因是地質構造和煤層上覆基巖厚度梯度變化;(5)利用上述瓦斯富集區(qū)判識方法判識礦井煤層瓦斯富集區(qū),識別結果與礦井實際生產(chǎn)相符。研究結果為礦井采掘工作面通風設計、瓦斯抽采利用和瓦斯災害綜合治理提供參考