Study on Gas Geological Law of Xiaochang Coal Mine
马霖 MA Lin
（山西煤炭运销集团长治有限公司，长治 046000）
（Shanxi Coal Transport and Marketing Group Changzhi Co.，Ltd.，Changzhi 046000，China）
摘要：针对小常煤矿煤层地质赋存及瓦斯分布的特点，运用sufer软件对3#煤层的瓦斯地质规律进行了分析研究，通过煤层埋深和瓦斯含量等值线图得出3#煤层瓦斯呈西高东低趋势，井田西北部为3#煤层埋深最深区域，最大埋深可达490m，该区域最高瓦斯含量为7.68m3/t，当日产量为5422.9t/d时，该区域回采工作面最大瓦斯涌出量达到22m3/min。瓦斯地质规律的研究可有效的指导矿井生产实践，通过区域分类的系统治理进而保证矿井的安全生产。
Abstract: According to the characteristics of coal seam geological occurrence and gas distribution in Xiaochang Coal Mine, the gas geological law of No.3 coal seam is analyzed and studied by sufer software. Through the isoline map of coal seam burial depth and gas content, it is concluded that the gas of No.3 coal seam is high in the west and low in the east. In the northwest of the minefield, the depth of coal seam is the deepest, and the maximum burial depth can reach 490m. The maximum gas content in this area is 7.68m3/t. When the daily output is 5422.9t/d, the maximum gas emission from the mining face in this area reaches 22m3/min. The study of gas geological law can effectively guide the mine production practice, and ensure the safe production of the mine through the systematic management of regional classification.
关键词：sufer；埋深；含量；涌出量；地质规律
Key words: sufer；burial depth；content；gushing volume；geological law
中图分类号：TD712 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）27-0261-02
0 引言
我国大部分矿井属于高瓦斯矿井，掌握矿井的瓦斯地质规律对矿井的瓦斯治理有重要意义，经过众多学者的多年研究，矿井瓦斯地质赋存规律主要受煤层埋深、顶底板岩层分布情况、煤层地质构造等多因素共同影响[1-3]；矿井瓦斯地质涌出规律主要受煤层开采强度、采煤方法、通风方式等因素共同作用影响[4-5]。因此从煤层瓦斯赋存及涌出两个方面系统掌握矿井瓦斯地质规律可有效的指导矿井安全生产实践工作。本文通过理论分析、现场数据的收集及sufer软件对数据的处理系统的研究了小常煤矿矿井3#煤层的瓦斯赋存及涌出规律。
1 煤层埋深对瓦斯赋存影响
煤层埋深是影响矿井瓦斯地质赋存的主要因素之一，通常情况下，对于同一煤层地质单元，煤层埋藏越深对应的瓦斯含量越高，两者总体上呈线性关系。同时受深部高地应力的影响，煤层和围岩在垂直及水平地应力作用下呈致密分布状态，为煤体中瓦斯的储藏提供了一个良好的封闭空间，有效阻止了煤体中瓦斯的外逸。
通过现场取样测试及地勘瓦斯含量数据的收集，在全井田各区域不同埋深处共筛选出13个瓦斯含量数据，对上述数据采用线性拟合的方法建立煤层埋深与瓦斯含量的数值关系。通过分析研究可得，小常煤矿3#煤层的瓦斯含量梯度为2.29m3/t/100m，煤层瓦斯含量随埋深整体呈线性增加趋势，具体变化如图1所示。
回归方程：y=0.0229x－3.5908（1）
式中： y——煤层瓦斯含量，m3/t；
ｘ——煤层埋藏深度，m。
利用sufer软件生成了3#煤层埋藏深度等值线图（图2）和瓦斯含量等值线图（图3）。
由煤层埋深及瓦斯含量等值图可以看出，受煤层埋深影响，3#煤层瓦斯含量整体西部较东部偏高，其中井田西北部的最高瓦斯含量可达7.68m3/t，煤层埋深最深达到490m。该区域为矿井瓦斯治理的重点区域，采掘工作实施前，应制定安全合理的瓦斯抽采技术方案，必须保证该区域的煤层瓦斯抽采达标后方可施工，采掘过程中应加强现场瓦斯的监测管理，制定系统有效的安全保障措施。
2 煤层埋深对瓦斯涌出影响
由于回采工作面瓦斯涌出量大小受工作面开采强度的影响，因此在分析煤层埋深对瓦斯涌出的影响过程中应对回采工作面的瓦斯涌出量进行校对。首先，统计各工作面日平均绝对瓦斯涌出量、埋深和日产量等相关数据，然后将统计的回采工作面绝对瓦斯涌出量统一到日产量5422.9t/d，用回归分析方法，对绝对瓦斯涌出量（y）与其埋藏深度（x）进行线性回归（图4），求得绝对瓦斯涌出量（y）与其埋深（x）的数学模型如下：
回归方程：y=0.1353x-43.64 （2）
式中： y——绝对瓦斯涌出量，m3/min；
ｘ——煤层埋藏深度，m。
按照预测结果，同时考虑断层、褶曲等因素的影响，可绘出3号煤层回采工作面绝对瓦斯涌出量等值线（见图5）。
由图4、图5可以看出在相同产量下，小常煤矿3#煤层回采工作面瓦斯涌出量随埋深增加而升高，工作面绝对瓦斯最高涌出达到22m3/min，因此当采掘工作进行到西北部高瓦斯涌出区域时，应加强现场管理，提高抽采效率，保障安全生产。
3 结论
通过理论分析、现场实测及sufer软件对数据的整理分析得出，小常煤矿瓦斯治理的重点主要集中在井田的西北部区域，该区域煤层埋藏较深，上覆基岩较厚，为瓦斯封存提供了有利条件。井田最深处煤层埋深为490m，瓦斯含量最高可达到7.68m3/t，当日产量为5422.9t/d时，该区域回采工作面最大瓦斯涌出量可达22m3/min。因此当采掘工作进行到井田西北部高瓦斯区域时，应制定有效的安全技术措施，强化煤层瓦斯采前预抽及边采边抽工作，保障矿井的安全高效生产。
参考文献：
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[2]程金晓．七台河新兴矿瓦斯地质规律与突出危险性预测[D]．焦作：河南理工大学，2011．
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[5]范兴方，蔡成功．瓦斯地质图在安顺煤矿安全生产中的应用[J]．煤矿现代化，2012（3）：29－30． |
