584 北京科技大学学报 2002年第6期 表4平顶山八矿己组煤层瓦斯参数 33预测效果检验 Table 4 Gas parameters of coal seam F15 in No.8 Colliery 己6-13190采面（图2）1998年12月4日在 of Pingdingshan 机巷掘进207.7m时发生了一次瓦斯突出，突出 地点 垂深/m压力MPa瓦斯含量/(m'.t 煤量132t,瓦斯14049m3;1999年1月25日当 14081风巷 495 0.70 11.10 机巷掘进到268.2m时又发生了一次瓦斯突出， 14081机巷 537 16.90 突出煤量215t,瓦斯6766m,两次瓦斯突出距 己三皮带下山 525 1.19 己三皮带下山 625 1.89 一 离在70m以内.在突出预测基础上，采取了有 己三扩大 605 1.15 15.28 效的瓦斯防治措施和安全防护措施，没有造成 13170机巷 545 13.58 人员伤亡，开采实践证明，煤与瓦斯突出构造物 理环境成功地预测了两次煤与瓦斯突出 2.6-3.2m,采面位于矿井的中部偏东，制约综采 的首要问题是矿井瓦斯，对瓦斯突出准确预测 4结论 是瓦斯防治的关键 (1)煤与瓦斯突出的构造物理环境由地质构 3.2构造物理环境方法预测瓦斯突出 影响矿井采面的主要地质构造是辛店断 造组合、构造应力场、构造煤和构造带瓦斯四因 层，辛店断层在上部采面己5-13170尖灭，己5 素组成，地质构造带通过这四种因素对瓦斯突 -13170采面曾发生煤与瓦斯突出8次.己5- 出发生控制作用，不同因素在煤与瓦斯突出发 生中具有不同的作用机理和作用方式 13190采面属于辛店断层尖灭端的构造变形区 域，辛店断层由落差30m的正断层变为一组断 (2)煤与瓦斯突出构造物理环境四因素是一 层，次级构造发育，煤层破坏严重；采面煤层瓦 种综合的地质指标，通过对构造物理环境因素 斯含量为15~17mt,瓦斯压力1.4MPa,掘进过 的研究可以判定突出构造与非突出构造、构造 程中瓦斯涌出量大，最高达3.6mt,曾发生几期 的突出段和非突出段，对构造物理环境因素的 瓦斯动力现象；构造煤较发育，在正常地段Ⅲ，V 研究可以提高瓦斯突出预测地质构造指标的敏 类构造煤只有0.2~0.4m厚，受辛店断层影响， 感性 Ⅲ，V类构造煤厚度增加，平均为0.8m,局部达 (3)煤与瓦斯突出构造物理学研究为瓦斯灾 到1.5m以上，形成构造煤发育带，构造煤条带 害防治开劈了新的研究途径.通过对构造物理 顺辛店断层延展方向分布；巷道掘进过程中发 环境研究来判定构造突出危险性，提高了构造 生多期冒顶和片帮事故，巷道支护困难，在锚网 指标在突出预测中的可靠性，为煤与瓦斯突出 支护的基础上又增加了工字钢支护，局部构造 的点预报及突出强度预测提供了理论和方法 应力大. 参考文献 根据煤与瓦斯突出的构造物理环境，煤与 1 Shepherd J.Outbursts and geological structures in coal mi- 瓦斯突出是地质构造条件、煤层瓦斯条件、构造 nes [J].Int J Rock Mech Min Sci Geomech.1981,18 煤发育程度、构造应力条件综合作用的结果.因 (4):267 此预测在辛店断层的延伸方向，受构造影响形 2焦作矿业学院瓦斯地质研究室.瓦斯地质概论M幻 成了煤与瓦斯突出危险区（图2），随时有发生煤 北京：煤炭工业出版社，1990 与瓦斯突出的可能性，突出带位于采面的西北 3彭立世.煤与瓦斯突出预测地质指标们.瓦斯地质， 1985(1):53 角，为构造煤增厚区，宽度约300m. 4袁崇孚，张子戌.褶皱变形系数的探讨及其应用) 煤炭学报，1992,17(3)：8 5黄德生，地质构造控制煤与瓦斯突出的探讨).地 质科学，1992（增刊）：201 6郭德勇.煤和瓦斯突出构造物理学研究D]北京：中 国矿业大学北京校区，1996.87 瓦斯含量点©瓦斯突出点。钻孔点 突出区域边界、一断层 7郭德勇，韩德馨地质构造控制煤与瓦斯突出作用类 图2平顶山八矿己s一13190采面瓦斯突出分布 型研究[).煤炭学报，1998,23(4)：337 Fig.2 Distribution of gas outburst sites on 13190 face of 8马瑾.构造物理学概论M0.北京：地震出版社，1987 the coal seam F15 in No.8 Colliery of pingdingshan (下转第592页)一 5 8 4 - 北 京 科 技 大 学 学 报 2 0 0 2 年 第 6 期 表 4 平顶 山八矿 己 组煤 层瓦斯 参数 Ta b l e 4 G a s P a r a m e t e r s o f e o a l s e a m F 1 5 i n N o · S C o l li e叮 o f P i n g d i n g s h a n 地 点 垂深加 压力洲田a 瓦斯含量/( m , · t 一 1 ) 1 4 0 8 1 风巷 4 9 5 0 . 7 0 1 1 . 1 0 1 4 0 8 1 机巷 5 3 7 一 16 . 9 0 己 三皮 带下 山 5 25 1 . 19 一 己 三皮带下 山 6 25 1 . 89 一 己三扩大 6 0 5 1 . 15 1 5 . 2 8 1 3 1 7 0 机巷 5 4 5 一 1 3 . 5 8 3 .3 预测效果检验 己 , 5 一 1 3 19 0 采面 (图 2 ) 1 9 9 8 年 12 月 4 日在 机巷掘进 2 07 . 7 m 时发生了一次瓦 斯突 出 , 突出 煤量 1 3 2 t , 瓦 斯 1 4 0 4 9 m , ; 19 9 9 年 l 月 2 5 日 当 机巷掘进到 2 68 .2 m 时又发 生了一次瓦 斯突出 , 突出煤 量 1Z 5t , 瓦 斯 6 7 6 6 耐 , 两次瓦 斯突 出距 离在 70 m 以 内 . 在突 出预测基础上 , 采取 了有 效 的瓦 斯防治措施 和安全 防护措 施 , 没 有造 成 人员伤亡 . 开采实践证明 , 煤 与瓦斯突 出构造 物 理环境成功地预测 了两 次煤 与瓦斯突 出 . 2 . 6一 3 . 2 m , 采 面位于矿井的 中部偏东 , 制 约综采 的首要 问题 是矿井瓦 斯 , 对 瓦斯 突 出准确预测 是 瓦斯 防治的关 键 . .3 2 构造物理环境方法预测瓦斯突 出 影 响矿 井 采 面 的主要 地 质构 造是 辛 店 断 层 , 辛店 断层 在上部采面 己 , 5 一 13 170 尖灭 , 己 , 5 一 13 17 0 采 面曾发生煤与瓦 斯 突出 8 次 . 己 , 5一 1 3 190 采 面 属 于辛店断层尖灭端 的 构造变形 区 域 , 辛店 断层 由落差 30 m 的 正断层变为一组 断 层 , 次 级构造发育 , 煤层破坏严 重 ; 采面煤层 瓦 斯 含量 为 1 5一 17 m at/ , 瓦 斯压力 1 . 4 M p a , 掘进过 程 中瓦 斯涌出量大 , 最 高达 3 . 6 m at/ , 曾发生几期 瓦斯动力现象 ; 构造煤较发育 , 在正常地段 1 , W 类 构造煤只 有 .0 2 一o . 4 m 厚 , 受辛 店断层影响 , l , W类构造煤厚 度增 加 , 平均为 0 . 8 m , 局部达 到 1 . 5 m 以上 , 形成构 造煤发育带 , 构造煤条带 顺辛店 断层延展 方 向分布 ; 巷道掘进过程 中发 生 多期 冒顶 和片帮事故 , 巷道支护 困难 , 在锚 网 支护 的基础 上又增加 了工字钢支 护 , 局部构造 应力 大 . 根据煤 与瓦斯 突出 的构造物理环境 , 煤 与 瓦 斯突 出是地质构造条件 、 煤层瓦 斯条件 、 构造 煤发育程度 、 构造应力条件综合作用 的结果 . 因 此预测 在辛店 断层 的 延伸方 向 , 受 构造影响形 成 了煤与瓦 斯突 出危险 区 (图 2) , 随时有发生煤 与瓦 斯突 出 的可 能性 , 突出带位 于采面 的西北 角 , 为构造煤增厚 区 , 宽度 约 3 0 .m 4 结论 ( l) 煤与瓦斯 突出 的构造 物理环境 由地质 构 造组合 、 构 造应力场 、 构造煤 和构造带瓦 斯四 因 素组成 , 地质构造带 通过这 四种 因素对瓦 斯 突 出发 生控制作用 , 不 同因 素在煤与瓦 斯 突出发 生 中具有 不同 的作用机理 和作 用 方式 . (2 )煤与瓦斯 突出构造物理环境 四 因素是一 种综合 的地质指标 . 通过对构造物理环境 因 素 的研究 可 以判定突 出构造 与非 突出构 造 、 构造 的突出段 和 非突 出段 , 对构造物理环境 因素 的 研究可 以提高瓦 斯突出预测地质构造指标 的敏 感性 . (3 )煤与瓦斯 突出构造物理学研究为瓦斯灾 害防治开劈 了新 的研究途径 . 通过对构造物理 环境研究 来判定构造 突出危 险性 , 提高 了构造 指标在 突 出预测 中的可靠性 , 为煤与瓦 斯突 出 的 点预报及突 出强度预测提供 了 理论 和 方法 . 参 考 文 献 。 瓦斯含量点。 瓦 斯突出点。 钻孔点 一 一 突 出区 域边 异产弓 , ~ 断层 图 2 平顶 山八 矿 己 15 一 1 3 1 90 采 面瓦 斯突 出分布 F ig · 2 D is t r ib u ti o n o f g a s o u t b u sr t s i t e s o n 1 3 1 9 0 af e e o f th e e o a l s e a m F 1 5 i n N o . 8 C o lli e叮 o f P in g d i n g s h a n S h e Ph e rd J . O u t b u r s t s an d g e o l o g i c a l s t ur e t u r e s i n e o a l m i - n e s [J] . Iin J R o c k M e e h M in S c i & G e o m e e h , 1 9 8 1 , 1 8 (4 ) : 2 6 7 焦作矿 业学 院瓦斯地质 研究室 . 瓦斯 地质 概论[M I . 北 京 : 煤 炭工 业 出版 社 , 1 9 90 彭立 世 . 煤 与瓦斯 突 出预测地 质指 标 1[J . 瓦斯地 质 , 19 8 5 (l ) : 5 3 袁 崇孚 , 张子戌 . 褶皱变 形 系数 的探 讨及其应用 1[J . 煤 炭学 报 , 1 9 9 2 , 1 7 ( 3 ) : 8 黄德生 . 地质构 造控 制煤 与瓦斯 突 出的探讨 1[J . 地 质 科学 , 19 9 2 (增 刊 ) : 2 0 1 郭 德勇 . 煤 和瓦斯 突 出构造物 理学研 究 [D] . 北 京: 中 国矿业 大学北 京校 区 , 19 % . 87 郭德勇 ,韩 德馨 . 地 质构造 控制煤 与 瓦斯突 出作用类 型研究 [ J ] . 煤炭 学报 , 1 9 9 8 , 2 3 ( 4 ) : 3 3 7 马瑾 . 构造物 理学 概论 [M ] . 北 京 : 地 震 出版社 , 1 9 8 7 ( 下 转第 5 9 2 页 )