穿层钻孔瓦斯抽放半径.docx

淮北矿业（集团）公司
芦岭矿 8 煤层瓦斯抽采半径测定
研究报告
北京科技大学
淮北矿业集团公司芦岭矿
二。。八年一月
目 录 1
研究的内容与方法 3
矿井概况及开采范围 5
煤系地层及煤层赋存情况 7
地层 7
含煤地层 9
煤层赋存情况 12
煤质特征 17
地质构造特征 21
水文地质情况 25
矿井水文地质类型及水害威胁程度 30
煤层瓦斯赋存、煤尘及煤的自燃情况 31
8 煤层瓦斯基本参数 32
8 煤层原始瓦斯压力分析 32
8煤层原始瓦斯含量分析 33
8 煤层瓦斯流量的测定 35
8煤层透气性系数的测定 38
8 煤层其他瓦斯地质参数 40
8 煤层瓦斯抽采半径与相关参数分析 43
有效抽采半径与时间之间的关系 45
抽采半径与负压之间的关系 46
抽采半径与钻孔直径之间的关系 47
抽采半径与煤层透气性系数之间的关系 47
总结 49
芦岭矿是淮北矿业集团公司煤与瓦斯突出最为严重的矿井， 自建井以来已经
发生大小有记录的煤与瓦斯突出或动力现象 20 余次。 特别是 2000 年以来突出发
生的频率和强度不断增大，其中 2002年4月7日发生在H 一采区H 818采面3#
煤眼斜石门的煤与瓦斯突出极其强烈，共突出煤量 8924t ，喷出瓦斯量多达 123
万 m3； 日常生产期间也经常有不同程度的小型突出或动力现象发生。 突出隐患的
存在不仅极大增加了企业的生产成本， 而且随着生产规模的日趋展开或开采水平
的不断延深将严重威胁着安全生产，形势非常严峻。
随着矿井煤与瓦斯突出危险性的不断提高， 相应的安全管理和决策工作也必
将面临更加严重的考验。 首先是现场工程技术人员从意识上要更加重视对突出煤
层瓦斯赋存、 运移、 涌出特征及煤与瓦斯突出规律的分析与掌握； 其次是在此基
础上逐步总结出比较适合本矿井实际条件的瓦斯预测技术及其指标体系， 并力求
加以应用、推广；最后达到跟踪采掘进程及时制定出有效安全措施的目的。
鉴于此， 在淮北矿业集团公司领导的积极关注和支持下， 由集团公司通防处
牵头并周密组织， 芦岭煤矿与北京科技大学土木与环境工程学院联合开展了 “芦
岭煤矿 8 煤层穿层钻孔瓦斯抽采半径测定” 工作， 该项目主要包括以下几方面的
研究内容：
1)收集与整理芦岭矿 8 煤层瓦斯相关参数测量的数据，包括压力、流量、
透气系数及K1、A h2、Sma蟠进行分析。
2) 8煤层煤的工业性指标(f、a、b和AP等)测试分析。
3)确定 8 煤层穿层钻孔瓦斯抽采半径。
研究方法的主要依据：
) 《煤层煤样采取方法 GB482-95》；
) 《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 MT／T 638-96 》；
) 《钻孔瓦斯涌出初速度的测定方法 MT／T 639-96 》 ；
) 《钻屑瓦斯解吸指标的测定方法 MT／T 641-96 》；
《煤矿瓦斯抽放技术规范 MT／T 692-97 》；
《煤矿安全规程》 ；
《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范 MT637-96》；
《煤的工业分析方法》 ；
数据分析的方法主要运用MATLA歆件对瓦斯渗流方程编程求其数值解；运 用ORIGIN软件进行现场实验数据的分析与制图。
芦岭煤矿位于皖北宿州市东南 20 余公里处， 北距淮北市 （集团公司所在地）
82公里。井田中心位于北纬 33° 35' 59〃，东经117° 06' 30〃。东以F32断层 为界，经淮煤地 [1998]300 号文批准，西以补 13 线和 6-7 线为界与朱仙庄煤矿
相邻，浅部以10层煤露头为界，深部以-800m等高线为界，,倾 斜宽 ,勘探面积 km2,主井坐标：X=, Y=, Z=;采矿登记面积（包括生活区）为 X=3710155- 3717195,
Y=3951086639520175产岭煤矿西临津浦铁路，距产岭火车站 9km,矿区专用 铁路在此与津浦铁路接轨，井田北有宿（县）—泗（县）省道、南有宿（县）—
蚌（蚌埠市）101省道穿过，各有9km矿区公路与之相连，阴雨无阻。井田范围 内除采矿形成的塌陷湖外，均为农田，地形平坦，呈西高东低的趋势变化，标高
在22〜25m之间。井田内的水系主要是塌陷湖及沱河。 沱河是一条经人工修整的
季节性河流，斜切井田南部，另有孟家沟、卜陈沟与沱河相通，地表水系较为简
单整齐，且多为人工修整的沟渠。
矿井设计由华东煤炭公司设计院承