潘三矿煤与瓦斯突出规律及其防治措施.pdf

52 潘三矿煤与瓦斯突出规律及其防治措施 朱贵旺，苏义国 (淮南矿业集团潘三矿，安徽 淮南232096) 摘要：对潘三矿13次煤与瓦斯动力现象以及生产过程中出现的瓦斯超 限现象进行分析，研究了煤与瓦斯突出规律，并采取编制瓦斯地质图和防突预 测图、区域性及局部防治突出措施和“五位一体”的防突措施。这些防治措施 有力地保障了矿井的安全生产。 关键词：瓦斯；突出；防治措施 O引言 淮南矿业集团潘三矿是一座设计年产量为300万t的特大型现代化矿井，目前正在 进行高定位技术改造，改造后设计年产量达500万t。1991年11月矿井正式投产，现有 东三、东四采区(统称东翼采区)和西一、西二采区(统称西翼采区)，主采煤层为13 —1和11—2煤层，其中13一l煤层为煤与瓦斯突出煤层，因此矿井鉴定为煤与瓦斯突 出矿井，建井以来曾发生数次煤与瓦斯突出事故。研究矿井煤与瓦斯突出规律，防治煤 与瓦斯突出是确保矿井安全生产的重点工作之一。 l矿井地质概况 1．1地层 ‘ 潘三矿井为新生界松散层所覆盖的全隐蔽区，松散层厚度为320一镐0m，下伏地层 自上而下有三叠系、二叠系、石炭系和奥陶系，含煤地层主要位于石炭系太原组、二叠 系山西组和石盒子组，主采煤层13—1、11—2煤层均位于上石盒子组。 1．2地质构造特征 淮南煤田位于华北板块南缘，构造运动主要发生在印支、燕山期。潘三井田位于淮 南复向斜潘集背斜南冀，总体形态为一单斜构造，地层走向为m唧一sEE，地层倾角 一般为5。lOo，局部受构造影响可达30—500。受区域南北向构造挤压作用，东西向大、 中、小型断裂构造较为发育，局部有岩浆岩侵入。另外，井田内还发育有次一级褶曲 ——叶集次级背斜和董岗郢次级向斜。通过不同阶段的地质勘探以及高分辨率三维地震 勘探，综合评定井田地质构造为Ⅱabc型，地质条件为Ⅱ一ⅡabcⅡdⅡeⅡg。井田水文 朱贵旺等：潘三矿煤与瓦斯突出规律及其防治措施 53 地质条件比较简单。 1．3 13一l煤层 13—1煤层厚度为0．58—6．83 m，平均为3．94 m，可采率为99％，为稳定煤层，全 井田可采，煤层结构简单，一般含1—2层夹矸，岩性为炭质页岩或含炭泥岩，厚度为 o．05一O．3m，东翼采区尤其是东四采区构造煤发育且厚度大，以粉末状暗煤为主；西翼 采区煤体较硬，原生条带状结构明显。煤层顶板以泥岩、砂质泥岩为主，次为中细砂 岩，底板主要为泥岩。现开采深度为一500。一730 m，地面标高为+20。+23m。根据 钻探资料及生产揭露情况，煤层瓦斯含量最大达13 m3／t·daf，煤层中落差小于煤厚的小 断层比较发育。 1．4 11—2煤层 11—2煤层厚度为O．57—4．07m，平均为1．68m，发育有一规则冲刷带，除冲刷带 外，可采率为97％，为稳定煤层，全井田可采，煤层结构简单，不含夹矸，以小块状、 条带状结构为主，为半暗半亮煤。井田西部顶板主要为泥岩及砂质泥岩及11—3煤组成 的复合顶，东部主要为砂质泥岩及中细砂岩，底板为泥岩及砂质泥岩。现开采深度为一 650一一810 m3／ m，与上覆13～l煤层的间距为62。75m，煤层瓦斯含量最大可达10．13 t·d8f，煤层中落差3m以下小断层特别发育。 2煤与瓦斯突出及其规律 2．1煤与瓦斯突出情况 潘三矿至今已发生13次煤与瓦斯动力现象(表1)，且均发生在矿井东翼13—1煤 层，突出类型属压出或倾出，其中建井期间发生5次，生产期间发生8次；岩巷掘进发 生5次，均为揭煤时引起，煤巷掘进发生8次；13次突出中有10次为遇构造或在构造