1 井田概況
張新煤礦井田位于雞西煤盆地南部條帶中部的主背斜的南翼。含煤地層為中生界上侏羅紀雞西群城子河含煤組。城子河含煤組共有30個煤層,在張新礦井田內(nèi),可采煤層自上而下依次是8#、7#、7#下、6D上、6D下、6C、6B、6A、3#、2#、1#共11層可采煤層,底板間距在200~240m之間,是主要含煤段,其間以中砂巖、細砂巖、粉砂巖、煤組成;含有泥巖及凝灰?guī)r夾層。
井田呈東西走向傾向南,屬緩傾斜的單斜煤層,北有平陽一麻山逆斷層,東有落差為500m北東向F49斷層,井田內(nèi)除平陽一麻山逆斷層外,共有大中型斷支75條,性質(zhì)均為正斷層,無褶曲。在煤層走向剖面上,地塹、地壘相間排列。斷層走向北東落差大于北西落差,從斷層的力學(xué)性質(zhì)分析都屬于張性和張扭性,斷層面傾角60°~80°密度為24。1條/km2,展布長度7 361.5m/ km2 。
井田內(nèi)主采煤層有8#、6D、6C、6A、3#、2#,共6層。煤層厚度由西向東逐漸變薄,3#層由西三的2.4m,到東西只有0.9m。其余各層在東四都大部有可采。
井田內(nèi)煤層大都是弱粘結(jié)煤,各煤層的煤塵都具有爆炸性,煤塵爆炸指數(shù)均在30%以上。
2 礦井生產(chǎn)情況
張新煤礦立井是多水平開拓,一水平是一對立井和分區(qū)斜井聯(lián)合開拓,二水平為暗斜井延深。井田內(nèi)按斷層自然劃分為7個采區(qū),即西三、西二、西一、東一、東二、東三、東四。立井地面標高為+220m,一水平標高±0m,開采深度170m,二標高-300m,垂深300m。
立井設(shè)計生產(chǎn)能力及核定能力為45萬t/a,1992年實際生產(chǎn)能力創(chuàng)歷史最高為58萬t,左右。巷道掘進均采用鉆爆法,采煤工作面都是走向長壁后退式,工作面使用單位液壓支柱支護,采空區(qū)全部陷落法處理。
3 礦井通風(fēng)瓦斯情況
3.1礦井通風(fēng)情況
立井采用分區(qū)對角抽出的通風(fēng)方式。西二、西三采區(qū)由2K60-№24#軸流式通風(fēng)機排風(fēng)。排風(fēng)量為5 1000m3/min,負壓2.5Pa,西一采區(qū)由4-72-20離心式通風(fēng)機排風(fēng),排風(fēng)量為1 710 m3/min,負壓610Pa,東一采區(qū)由KBZ-12.5軸流式通風(fēng)機排風(fēng),風(fēng)量1 320 m3/min,負壓930Pa。
立井總排風(fēng)量為10 680 m3/min。
3.2 礦井瓦斯情況
自移交生產(chǎn)以后,從1967年開始有瓦斯煤塵鑒定成果表。從歷年瓦斯鑒定為高瓦斯礦井后,以后一直是高瓦斯礦井,相對瓦斯涌出量和絕對瓦斯涌出量的總趨勢是上升的。說明隨著開采深度的增加,煤層中的瓦斯含量是逐漸增加的。
4 瓦斯地質(zhì)對瓦斯涌出的影響
煤層瓦斯含量的大小,決定于成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量和煤層保存瓦斯的條件,由于成煤過程中產(chǎn)生的瓦斯量遠遠超過煤層的保存能力。因此,瓦斯含量的大小主要取決于煤炭生產(chǎn)后保存瓦斯的條件,主要因素有以下幾個方面:①煤的變質(zhì)程度;②煤層露頭;③煤層的賦存深度;④圍巖性質(zhì);⑤地質(zhì)構(gòu)造;⑥煤層傾角;⑦水文地質(zhì)條件;⑧含煤地層煤層累積厚度。
對于張新煤礦來說,影響各采區(qū)瓦斯含量的主要因素是煤層露頭、圍巖性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、含煤地層的煤層累積厚度4個方面。
因為在同一生產(chǎn)時期,開采深度相差不大,同一井田內(nèi)的煤炭變質(zhì)程度、煤層傾角、水文地質(zhì)條件無明顯差異。
根據(jù)歷年瓦斯鑒定情況扯,從東向西瓦斯相對涌出量(即瓦斯含量)是呈逐漸增加的。這與從東向西煤層厚度逐漸增大是相一致的。因此,在同一井田內(nèi),煤巖層中的瓦斯含量與煤層厚度成正比。
在立井東一、西三采區(qū),形成煤田之后,都有巖漿活動。東一采區(qū)上部覆蓋一層厚度在30~120m的火山巖,面積4km2。西三采區(qū)在8#上部,巖漿以巖床形成侵入,厚度80~230m,面積3.2 km2。
巖漿巖覆蓋在煤田上部,對下部煤層起著封閉作用,使煤、巖層及斷層帶內(nèi)的瓦斯不易釋放,從而大量儲存起來,一旦被揭露,就會大量涌出(噴出)。我礦在生產(chǎn)過程中,發(fā)生的11次較大的瓦斯噴出都是在西三和東一區(qū)域,噴出情況匯總表見表1。
表1 瓦斯噴出情況匯總表
序號
地點
層別
地質(zhì)
條件
垂深/m
噴出濃度
/%
絕對涌出量/m3·min-1
持續(xù)時間
/d
噴出瓦斯量
/m3·min-1
備注
1
東一采三路3#/運輸下山
3#
裂隙
395
10~90
0.6
85
73 440
與F16斷層連同
2
東一采三路3#/切割上山
3#
裂隙
330
10~90
0.43
37
22 910
與F14斷層連同
3
東一采右一卷6D平巷