1 井田概况
张新煤矿井田位于鸡西煤盆地南部条带中部的主背斜的南翼。含煤地层为中生界上侏罗纪鸡西群城子河含煤组。城子河含煤组共有30个煤层,在张新矿井田内,可采煤层自上而下依次是8#、7#、7#下、6D上、6D下、6C、6B、6A、3#、2#、1#共11层可采煤层,底板间距在200~240m之间,是主要含煤段,其间以中砂岩、细砂岩、粉砂岩、煤组成;含有泥岩及凝灰岩夹层。
井田呈东西走向倾向南,属缓倾斜的单斜煤层,北有平阳一麻山逆断层,东有落差为500m北东向F49断层,井田内除平阳一麻山逆断层外,共有大中型断支75条,性质均为正断层,无褶曲。在煤层走向剖面上,地堑、地垒相间排列。断层走向北东落差大于北西落差,从断层的力学性质分析都属于张性和张扭性,断层面倾角60°~80°密度为24。1条/km2,展布长度7 361.5m/ km2 。
井田内主采煤层有8#、6D、6C、6A、3#、2#,共6层。煤层厚度由西向东逐渐变薄,3#层由西三的2.4m,到东西只有0.9m。其余各层在东四都大部有可采。
井田内煤层大都是弱粘结煤,各煤层的煤尘都具有爆炸性,煤尘爆炸指数均在30%以上。
2 矿井生产情况
张新煤矿立井是多水平开拓,一水平是一对立井和分区斜井联合开拓,二水平为暗斜井延深。井田内按断层自然划分为7个采区,即西三、西二、西一、东一、东二、东三、东四。立井地面标高为+220m,一水平标高±0m,开采深度170m,二标高-300m,垂深300m。
立井设计生产能力及核定能力为45万t/a,1992年实际生产能力创历史最高为58万t,左右。巷道掘进均采用钻爆法,采煤工作面都是走向长壁后退式,工作面使用单位液压支柱支护,采空区全部陷落法处理。
3 矿井通风瓦斯情况
3.1矿井通风情况
立井采用分区对角抽出的通风方式。西二、西三采区由2K60-№24#轴流式通风机排风。排风量为5 1000m3/min,负压2.5Pa,西一采区由4-72-20离心式通风机排风,排风量为1 710 m3/min,负压610Pa,东一采区由KBZ-12.5轴流式通风机排风,风量1 320 m3/min,负压930Pa。
立井总排风量为10 680 m3/min。
3.2 矿井瓦斯情况
自移交生产以后,从1967年开始有瓦斯煤尘鉴定成果表。从历年瓦斯鉴定为高瓦斯矿井后,以后一直是高瓦斯矿井,相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量的总趋势是上升的。说明随着开采深度的增加,煤层中的瓦斯含量是逐渐增加的。
4 瓦斯地质对瓦斯涌出的影响
煤层瓦斯含量的大小,决定于成煤过程中产生的瓦斯量和煤层保存瓦斯的条件,由于成煤过程中产生的瓦斯量远远超过煤层的保存能力。因此,瓦斯含量的大小主要取决于煤炭生产后保存瓦斯的条件,主要因素有以下几个方面:①煤的变质程度;②煤层露头;③煤层的赋存深度;④围岩性质;⑤地质构造;⑥煤层倾角;⑦水文地质条件;⑧含煤地层煤层累积厚度。
对于张新煤矿来说,影响各采区瓦斯含量的主要因素是煤层露头、围岩性质、地质构造、含煤地层的煤层累积厚度4个方面。
因为在同一生产时期,开采深度相差不大,同一井田内的煤炭变质程度、煤层倾角、水文地质条件无明显差异。
根据历年瓦斯鉴定情况扯,从东向西瓦斯相对涌出量(即瓦斯含量)是呈逐渐增加的。这与从东向西煤层厚度逐渐增大是相一致的。因此,在同一井田内,煤岩层中的瓦斯含量与煤层厚度成正比。
在立井东一、西三采区,形成煤田之后,都有岩浆活动。东一采区上部覆盖一层厚度在30~120m的火山岩,面积4km2。西三采区在8#上部,岩浆以岩床形成侵入,厚度80~230m,面积3.2 km2。
岩浆岩覆盖在煤田上部,对下部煤层起着封闭作用,使煤、岩层及断层带内的瓦斯不易释放,从而大量储存起来,一旦被揭露,就会大量涌出(喷出)。我矿在生产过程中,发生的11次较大的瓦斯喷出都是在西三和东一区域,喷出情况汇总表见表1。
表1 瓦斯喷出情况汇总表
序号<?namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" ?>
地点
层别
地质
条件
垂深/m
喷出浓度
/%
绝对涌出量/m3·min-1
持续时间
/d
喷出瓦斯量
/m3·min-1
备注
1
东一采三路3#/运输下山
3#
裂隙
395
10~90
0.6
85
73 440
与F16断层连同
2
东一采三路3#/切割上山
3#
裂隙
330
10~90
0.43
37
22 910
与F14断层连同
3
东一采右一卷6D平巷