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矿井通风与安全论文矿井安全论文矿井通风与安全论文矿井安全论文 永定矿区瓦斯地质与矿井通风安全 摘要本文介绍了矿区地质构造和瓦斯情况，论述了褶皱、断层，开采深度，围岩、水文地质等与瓦斯的关系，并采取相应的防范措施，实现矿井通风安全。 关键词煤矿 地质构造 瓦斯 安全 1 矿区地质概况 永定矿区现有7对矿井(6对生产矿井和1对基建矿井)，隶属福建煤电股份有限公司。矿区位于新华夏系构造体系的第二隆起带内，由北向南存在多层次繁杂的褶皱与断裂构造。矿区煤层走向大体由南北走向逐渐过渡到东西走向，倾角随构造复杂程度而变化，一般为20°-70°。全矿区为薄煤层井田，一般煤层厚度均为0.601.30m，最厚达5m以上。煤层顶板大部分为细粉砂岩和砂质泥岩。煤层煤质均为高变质无烟煤。矿井地下水的主要补给源为大气降水，由于近几年地表煤层的大量揭露开采，破坏了地表防水层，形成大气降水对矿井水直接补给，矿区煤层中不存在强富水性地层，但矿区内断裂构造较发育，易于地下水流动。 2 矿区瓦斯情况及预测 永定矿区7对矿井均为斜井开采，通过历年的瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定，属于低瓦斯矿井。其中瓦斯涌出量最高为5.14m3t，最低为3.23m3t。 由于地质构造及其他因素影响，在煤层局部存在着高瓦斯地段，并且随着开采深度的增加，瓦斯涌出量也有逐渐增加的趋势。根据7对矿井瓦斯涌出量预测，从海拔+100m以下将出现高瓦斯带。 3 地质条件与瓦斯涌出量 矿区虽属低瓦斯矿井，而且矿井瓦斯涌出量在大部分时期内只有低微的变化，但在特殊的地质构造情况下，矿井的某些采面可能出现大量瓦斯涌出而造成瓦斯浓度超限，如果能依据地质情况来预测预报可能出现的瓦斯情况，在通风管理上及时采取切实有效的安全防范措施，可避免瓦斯浓度超限，从而防止瓦斯事故的发生，实现矿井的安全生产。 3.1 褶皱与瓦斯的关系 褶皱强度不同是造成瓦斯涌出量大小不同的重要因素之一。褶皱平面变形系数KP较高的褶皱强烈带，瓦斯涌出量有忽大忽小的现象。矿区内褶皱背斜轴部多为张性断裂，而向斜轴部属压性结构面，煤层在此亦有变厚现象，这样在压性结构面的向斜轴部往往出现瓦斯积聚区，而背斜却相反。 3.2 断层与瓦斯的关系 断层对瓦斯具有双重作用，它既能形成瓦斯积聚场所，又能形成瓦斯逸散通道。当煤层被开放性断层切割又直接对着高透气性岩层时，此时煤层里的瓦斯通过断层并借助高透气性岩层向外界逸散。反之，断层处也可成为瓦斯积聚场所。 3.3 开采深度与瓦斯的关系 据几十年的统计数据分析结果，永定矿区的瓦斯涌出量梯度约为每百米2.04m3t。因此预测，矿井开采到海拔+100m以下深度将可能出现高瓦斯带。 3.4 围岩与瓦斯的关系 矿井围岩裂隙决定了围岩透气性，围岩裂隙小的矿井瓦斯涌出量比围岩裂隙大的矿井瓦斯涌出量相对较大。 3.5 水文地质与瓦斯的关系 该矿区处于亚热带气候，雨量充沛，又因地质构造原因，节理裂隙较为发育，煤层间接地受大气降水的淋滤，煤岩层中的瓦斯随地下水的活动而部分被带走，从矿井涌水量与瓦斯涌出量观测统计结果发现，它们之间存在着一定的互补关系。 4 通风安全措施 地质构造较为发育并随着开采深度不断加深的矿井，在通风管理上，除了日常的管理措施外，还应当针对不同情况采取相应的措施： 4.1 根据矿区由南向北，构造特征由断裂构造过渡为褶皱断裂同时发育的复合型构造形态，瓦斯的涌出量有北高南低的显示，瓦斯风化带深度亦有南深北浅的现象。必须提前开拓巷道，排放瓦斯，降低瓦斯涌出的不均衡性。 4.2 根据北部压扭性断层以及复式向斜的次级向斜褶皱带的轴部，经常出现局部瓦斯积聚。对向斜轴部煤层的开采，应提前对轴部运输巷道的施工，以利于瓦斯的排放。在生产中可缩小区段，采面上增加联络眼，以减少局部地段的瓦斯浓度。 4.3 完善矿井通风系统，减少矿井外部漏风，提高矿井有效风量，合理调节主要通风机工作性能，降低矿井瓦斯浓度。将围岩裂隙较小的采区作为瓦斯防治的重点。如果瓦斯涌出量已达到高瓦斯矿井等级，必须对矿井进行技术改造，按高瓦斯矿井标准的技术要求进行瓦斯管理。 4.4 在回采煤层时应注意煤层向斜构造的位置，在接近向斜轴位20m前必须加强局部通风管理，防止和排除局部瓦斯积聚。 4.5 正确判断采区内属何种类型断层，并根据煤层围岩判断上覆岩层透气性如何。如封闭型断层造成的瓦斯积聚场所可以调整巷道布置方案，选择良好的通风系统。 4.6 在雨季和旱季分别采取不同的瓦斯管理方法。在旱季，可根据煤层因素对煤层进行注水，减少煤层的瓦斯涌出量。 4.7 当延伸开采深度达+100m以下时，按高瓦斯矿井标准的技术要求进行矿井通风系统的设计。