华晟荣煤矿3110工作面瓦斯突然骤增涌出的分析及治理

刘慧志

（山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，太原 030045）

华晟荣煤矿3110工作面瓦斯突然骤增涌出的分析及治理

刘慧志

（山西省煤炭工业厅煤炭资源地质局，太原 030045）

分析华晟荣煤矿3110胶带顺槽900m瓦斯突然骤增的原因，确定了3110胶带掘进工作面掘进到逆断层时瓦斯突然骤增的治理方案，为掘进迎头遇断层等构造时的瓦斯管理及瓦斯异常涌出的预测预报工作提供了经验基础。

华晟荣煤矿;逆断层;瓦斯骤增;掘进头

1 矿井基本情况

1.1 矿井建设情况

华晟荣煤矿井田面积19.788 8 km2，生产规模为180万t/a，批准开采3、9、14、15号煤层，开采标高+719.97～+349.97m。现为生产矿井，通风方式为中央并列式，通风方法为抽出式，属于瓦斯矿井。井田东部与山西省长治经坊煤业有限公司相邻，西部与南部相邻的为三元煤业下霍煤矿，东南部山西长治县雄山煤炭有限公司第五矿为瓦斯矿井，北部司马煤矿为高瓦斯矿井。井田位于沁水向斜东翼，受区域构造的控制，井田构造总体为一宽缓褶皱构造并伴有较小的断层。井田地层倾角为4°～14°，通过本井田所搜集到的20个钻孔资料以及矿上所提供的井巷工程资料，可知井田内发育2背斜、1向斜，2个大断层，2个中型断层，11个小断层，5个陷落柱，属简单构造类型。井田内3号煤种为贫煤和贫瘦煤，收集了该矿近四年瓦斯鉴定结果和瓦斯报表情况发现，瓦斯含量在3.50m3/t以下，含量不是太大，分析3105胶带顺槽900m瓦斯涌出异常的原因主要是由于井田内断层构造的影响，造成煤层中瓦斯局部积聚。根据近三年来山西省煤炭工业厅有关瓦斯等级鉴定结果确定，山西华晟荣煤矿有限公司3号煤层瓦斯绝对涌出量为1.012～8.72m3/min，相对涌出量为0.42～3.42m3/t，二氧化碳绝对涌出量为1.52～3.81m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.57～1.34m3/t。矿井在生产过程中对回采工作面、掘进工作面瓦斯进行检测，根据最新检测数据，目前矿井回采工作面、掘进工作面瓦斯绝对涌出量最大值分别为：4.03m3/min、2.88m3/min，《煤矿瓦斯等级鉴定暂行办法》认定，该矿井为瓦斯矿井。按一般规律煤层瓦斯含量与矿井瓦斯涌出量，随煤层埋深增大。根据山西地宝能源有限公司2011年5月为本矿提供的3号煤层瓦斯地质图，结合历年矿井瓦斯资料以及周边矿井的瓦斯资料综合分析，预测本矿在井田西部和北部边缘瓦斯含量最高，瓦斯相对涌出量达到4.2m3/t，井田内用解析吸法取3号煤层瓦斯采样6个，3号煤层瓦斯成分均以甲烷和氮气为主，重烃微量，本井田3号煤层瓦斯分带为氮气-甲烷带，局部为氮气带，为瓦斯矿井，有逐年瓦斯涌出增大的趋势，本井田现开采3号煤层，一对立井开拓及一个专门回风斜井，三井口均位于井田中西部[1-2]。

2 3110胶带顺槽掘进头基本情况

3110胶带顺槽位于整个井田的中北部，掘进方式为综合机械化，掘进速度为每月400m，本矿埋深在300～400m之间，3110顺槽区域煤层厚度平均为6.08m；顺槽东部为实体煤未采动，西部为3110轨道顺槽掘进，2012年瓦斯等级批复掘进绝对瓦斯涌出量为0.23m3/min；在3110胶带顺槽开掘到900m时发生过异常瓦斯涌出增大的现象。

2.1 瓦斯来源分析研究

3110胶带顺槽北部的司马煤矿为高瓦斯矿井，井田西部有两个回采工作面已经采空，东部为实体煤还未采动，收集近几年瓦斯涌出资料，分析瓦斯突然涌出增大现象，本矿北部埋深相对较深，所以煤层自身瓦斯含量的增大是本矿的瓦斯主要来源。

2.2 3110胶带顺槽掘进头瓦斯涌出突然增大

根据煤矿地质资料，3110胶带顺槽掘进头工作面在掘进到900m时，煤层突然局部缺失且煤层厚薄变化特别明显，煤层向上上升，物探队技术人员发现掘进头探测孔内有呲呲声响，经瓦检仪检测探测孔瓦斯浓度均达到10%以上，往前继续掘进至915m，瓦斯涌出又恢复正常，探测孔内瓦斯浓度小于0.8%。通过地质、通风资料及现场检测分析，发现3110胶带顺槽900m距F16断层5m，F16断层为一逆断层，断绝5m，倾角70°。属于压扭性断层，接触紧闭延展性差，积聚的形变潜能相对较大，不利于瓦斯的排放，通过断层附生裂隙或者受断层附近掘进迎头探水震动影响等原因进行释放。通过治理3110运输顺槽掘进工作面瓦斯突然骤增涌出，弄清了该掘进头瓦斯突变涌出的规律，得出掘进遇断层瓦斯突变区距离为5～26m，尤其是断层的特性，保障了煤矿安全生产，提高了煤矿效益。

3 矿井瓦斯涌出的治理

掘进工作面在断层面内掘进时尤其是逆断层，必须严格执行先探后掘措施。掘进前，必须探测到掘进头煤层厚度二倍以上的距离。探测到二倍以上距离时，立即停止掘进，布置探测钻孔，等瓦斯恢复正常时，再继续掘进。当探测钻孔探测到距离断层12m，立刻停止掘进工作，制定掘进头过断层措施。并在掘进过程中加强瓦斯日常检测，尤其是探测孔内瓦斯浓度的分析检测，发现裂隙中或探眼内有气体涌出、探眼孔瓦斯浓度超过0.8%或风流中瓦斯浓度超过0.6%，应严格按照瓦斯异常区采区措施管理，并制定异常瓦斯防治措施，确保矿井安全[3-4]。

4 结束语

针对3110胶带顺槽掘进头接近逆断层时迎头瓦斯涌出突然骤增的异常涌出现象的治理，为今后采掘进过程中遇断层、陷落柱等构造易发生瓦斯异常涌出进行预测预报提供经验基础，对今后的瓦斯防治具有指导意义。

[1]胡殿明.林柏泉.煤层瓦斯赋存规律及防治技术[M].徐州：中国矿业大学出版社,2006.

[2]孟祥春.采空区瓦斯涌出特点与抽放方法[J].山东煤炭技术,2010(3):184,186.

[3]余启香.矿井瓦斯防治[M].徐州：中国矿业大学出版社,1992.

[4]王东风,冯耀挺.地质条件对瓦斯突出的影响浅析[J].陕西煤炭,2002(2):25-27.

Analysis and Control of Sudden Increase of Gas Emission of No.3110 Working Face in Huashengrong Mine

LIU Huizhi
(Coal Geological Bureau of Shanxi Coal Industry Department,Taiyuan 030045,China)

To analyze the reasons of sudden increase of gas at 900meters of belt gateway on No.3110 working face in Huashengrongmine,the control plan was built for the working face advancing to thrust fault,which could provide experience for the gas control when heading facemeets fault and for the forecastingofunusual gas emission.

HuashengrongMine;thrust fault;gas burst;headingfaces

TD712

A

1672-5050（2015）05-0014-02

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.05.006

（编辑：樊敏）

2015-06-29

刘慧志（1988-），男，山西五台人，硕士，助理工程师，从事煤矿安全研究工作。