平顶山矿区煤与瓦斯突出特征及对策

作者：李中锋　　评论：　更新日期：2010年10月22日

摘要　分析了平顶山矿区历次煤与瓦斯突出发生的地质条件、动力特征和突出成因类型。针对矿区煤与瓦斯突出特征提出了应加强突出预测预报、瓦斯抽放、采掘工程管理和提高职工素质的综合治理对策，并建议在深部开采中加强对中型及大型突出的预报和防治。
关键词　煤与瓦斯突出　预测预报　综合治理

1　概述

　　平顶山矿区含煤地层有晚石炭世的太原组，二叠纪的山西组、下石盒子组和上石盒子组的下段，现主采煤组为二叠纪的丁组、戊组、己组，待采煤组为上石炭统的庚组，煤田保有储量74.1亿t，是中南最大的烟煤基地，现有生产矿井11对，在建矿井1对，矿区原煤产量超过2 000万t/a，矿井呈东西向分布。最早有记录的突出是1984年发生在平顶山八矿戊9－10煤层中的突出，之后在十二矿、十矿、五矿、四矿发生了突出，目前有5对突出矿井，3个主采煤层都有不同程度的突出，累计55次突出共突出煤量3 000多t、瓦斯量超过210 000 m³，掘进工作面最大的突出一次突出煤量478 t、瓦斯量40 217 m³，回采工作面最大的突出一次突出煤量450 t、瓦斯量22 000 m³。多年来瓦斯问题一直威胁着矿区的安全生产，成为安全生产的重大隐患，对瓦斯突出特征和防突对策的研究是集团公司生存与发展的需要。

2　平顶山矿区煤与瓦斯突出特征

2.1　煤与瓦斯突出点地质特征
　　对矿区内历次煤与瓦斯突出点地质构造性质、煤体结构类型、突出煤层、突出点标高和垂深等因素的统计结果(表1)表明，瓦斯突出点有如下地质特征：
　　(1)按突出深度划分，在400 m以上发生突出12次，400～500 m之间发生突出22次，500 m以下已发生突出21次，随煤层开采深度增加，煤层瓦斯突出危险性增加。不同煤层始突深度不同，戊组煤始突深度为420 m，己组煤始突深度为340 m。己组煤层已发生突出36次、戊组煤层发生突出15次，己组煤层比戊组煤层突出严重。造成这种现象的主要原因是己组煤在戊组煤层之下，己组煤层的瓦斯保存条件较好。
　　(2)煤和瓦斯突出分布受地质构造控制，在55次突出中有43次突出发生在矿井构造小断层附近，占突出总数的78%，而且突出点煤层层理紊乱，煤体结构破坏严重，突出点构造煤厚度增加。尤其是中小型地质构造及构造尖灭端突出集中分布，如十二矿160采区受牛庄逆断层尖灭端的影响，己15－17—16101采面掘进时发生10次突出。八矿己三采区受辛店正断层尖灭端影响，己15－17—13170采面掘进时发生8次突出。两个采面受到两条断层的影响，形成矿区内两个高突面。
　　(3)煤和瓦斯突出分布有区域性，在东矿区发生突出44次，占突出总数的80%，西区的五矿发生过7次突出，中区四矿发生过4次突出，突出的分区与矿区构造分区相一致。东区位于矿区构造李口向斜南西翼向轴部的过渡地带。五矿位于矿区内最大的断裂构造带锅底山断层的影响区。
　　煤与瓦斯突出点地质条件统计见表1。

表1　煤与瓦斯突出点地质条件统计表

矿别	不同煤层突出次数／次					地质构造突出次数／次			始突深度／m	始突标高／m
矿别	丁_5—6	戊_9—10	己₁₅	己_16—17	己_15—17	断层	褶皱	其它	始突深度／m	始突标高／m
四矿	4	-	-	-	-	2	-	2	750	-417
五矿	-	-	-	7	-	4	3	-	340	-224
八矿	-	11	13	-	-	17	-	7	354	-363
十矿	-	4	-	-	-	3	-	1	420	-247
十二矿	-	-	-	-	16	10	4	2	363	-268
全局	4	15	13	7	16	36	7	12	340	-224