分析斜井崔家沟井田杏树坪斜井排油放气工作

论文导读：打钻排油放气工作，由于含油量地层在煤层上部，且属透镜状，透镜体一般相距20米左右。排油放气钻孔是根据透镜体分布规律来布局的，当时，西一片盘运输大巷总长度450m左右，钻孔设计45个，分别布置在运输顺槽及运输大巷，运输顺槽钻孔向工作面一方，运输大巷钻孔大部分朝西二片盘，个别钻孔朝工作面，钻孔深度50m左右，均穿过煤层至含油地
【摘要】崔家沟煤矿杏树坪斜井是一个煤油气共生的矿井，条件复杂，要求采煤技术比较高。杏树坪斜井西一片盘掘成后，由于油气大量从运输大巷、前运输顺槽涌出，使采煤工作无法进行，逼迫停产。如何安全采煤，这个课题当时在国内属于实验阶段，没有一个成功的经验。本文从地质角度探讨油气赋存地层及规律，以及采取的排油放气后安全采煤的方法。
关键词： 杏树坪斜井煤油气共生 赋存规律排油放气
杏树坪斜井是一九七0年投产的矿井，年设计能力为30万吨，开有一对主付井口，分东西冀两个片盘开采，由浅入深。通风方式为中尖抽风式，运输为斜井提升。
矿区主要地层由下到上依次有：（1）三选系延长群地层为侏罗纪集煤拗陷的基底，和煤系呈假整合关系，地层不全，厚度不详。岩性为灰绿色中细粒砂岩和灰色泥浆互层，加粉砂岩及煤线，含菱铁矿结核，为浅湖一滨海相沉积，含植物化石。（2）下侏罗统富县组以其古地貌位置的不同，河流相河道粗碎屑沉积和风化残积相堆积，厚度0—72米，一般厚度10米，与上伏延安组赤为假整合关系，岩性为灰白色块状中粗粒沙岩，砾岩夹粉岩或泥岩，分在河床部位。（3）中下侏罗统延安组在继承性不均衡沉降中，沉积了三段五个旋回的内陆河沼相煤系地层，厚度0—100米，一般5—100米，岩性为粉砂岩（4—2煤顶板）4煤组以及4煤以下的炭质泥岩，砂质泥岩和泥岩，含有大量的植物化石。（4）中侏罗绕直罗组，为3—5个旋回的河流粗粒长石。石英砂岩和砂砾岩。上部为粉细沙岩夹钙质结核及薄层石膏，含黄铁矿结核的河漫相及河漫湖沉积，厚4.87—110.3米，一般厚65米，胶质松散，具层间冲刷。（5）下白垩统子丹群分为三段；即宜君砾岩段（夹砾岩），一般厚105米。华池环河段，粉细沙岩互层，比较厚，一般200主左右。（6）第四系黄土及河床堆积，不整合于老地层之上，厚0—43米，一般为4米。
矿区构造：矿区位于陕甘宁盆地黄陇侏罗纪煤田东北部。构造体系处于祁、吕、贺山字构造前孤东冀内侧，又位于新华夏系西部呼伦贝尔、陕甘宁盆地和四川盆地之比北东沉积带内，同时还位于秦岭巨型纬向构造带之比侧，三种构造体系的迭加及复合，造成了矿区现今构造之基本形态。中生代以来，本矿区经历了印支，燕山及挽近构造等不同规模。不同方式的构造运动作用，是三迭、侏罗、白垩三套地层，展现了不同的构造面貌。现今内主要构造：（1）东西向构造，居二级纬向成份，在印支运动末期就奠定了基础。（2）北东向构造：属矿区构造，是祁、吕、贺山字型构造的成份。（3）北西向构造，属矿区四级构造，即形成杏树坪向斜。是在印支运动中形成，并经后期的剥蚀夷平作用，使本区残存的三个小型突起和两个凹地的基础上，开始不均衡沉降，和接受早中侏罗世沉积物形成的。杏树坪向斜，为开阔轴倾向斜，褶轴长约5500米，两翼宽约2000米，为杏树坪区控煤沉积向斜。断裂构造在杏树坪存在，井下正断层，走向N75°E，微呈反“S”型。倾向西北，倾角50°，垂直断距4米。因受构造挤压作用，井下小型褶轴存在，但规模较小。
油气赋存地层及规律：本区延安组含油性较强，含油层为薄层透镜状砂岩，物性较差，直罗组物性好而含油性差，从同一层砾状砂岩往往局部含油气来看，运移条件不太好，即油气流动性较差，延安组中上段粗粒砂岩，油气赋存，层位分散。中段底部粗砂岩至上段多有出现，但横向难于对比。含油层物性：有效孔隙度：10.4—19.66%，水平渗透率：0.15—26.8md，油水饱和度变化较大，油0—19.7%，水2.07—81.2%，一般是2.07—35.4%，碳酸盐含量0.11—13.6%，一般小于5%，含盐量一般都小于200P、P、M。直罗组于下部含砾粗砂岩中赋存油气，有效孔隙度14.1—20.52%，水平渗透率，14.6—94.1md。油饱和度：0—19.1%，水饱和度：29.1—75.3%，碳酸盐含量0.44—8.74，含盐量80—186 P、P、M。
排油放气钻孔设计及排放量。杏树坪斜井西一片盘掘成后，由于油气大量从运输大巷、前运输顺槽涌出，使采煤工作无法进行，逼迫停产。东一大巷掘进虽有油气显示，但含量较小，对采煤无大的影响，鉴于油气含量较大，决定成立煤油试采小组，先试探性的开展打钻排油放气工作，由于含油量地层在煤层上部，且属透镜状，透镜体一般相距20米左右。排油放气钻孔是根据透镜体分布规律来布局的，当时，西一片盘运输大巷总长度450m左右，钻孔设计45个，分别布置在运输顺槽及运输大巷，运输顺槽钻孔向工作面一方，运输大巷钻孔大部分朝西二片盘，个别钻孔朝工作面，钻孔深度50m左右，均穿过煤层至含油地层，钻孔总深度200余米，排油量500余吨，并排出了大量油气。根据各个钻孔的深度、方位，油气排放量统计资料分析，靠主井附近，含气量较大，距离越远，油气含量越小，这主要是与含油层厚度有关，含有层厚度越大，油气含量越大，反之含量越小。即油气含量与含油层厚度成正比。在采煤过程中，自己根据西一片盘油气显示规律，先后在西二、西三片盘设计布置了19个钻孔，总深度800米左右，排油量约100余吨。经过收集资料，分析对比，及时向试采小组提供可靠数字及油气变化情况，保证煤油试采工作的顺利进行。通过对西一、二、三片盘油气含量资料的综合分析，得出了“随着煤井的不断延深，油气含量逐渐减少”的结论，并经西

四、西五工作面开采后充分证实，煤油试采项目在陕西省评为科技成果一等奖。

排油放气对采煤工作面的促进。杏树坪斜井是一个煤油气共生的矿井，条件复杂，要求采煤技术比较高。这个课题当时在国内属于实验阶段。没有一个成功的经验。在有油气条件下能否采煤，特别是安全生产有无保障，是面临的一个关键性问题，也是当时煤炭产量能否大上的问题。当时有三怕：一怕油气爆炸，二怕井下自源于：论文标准格式www.7ctime.com
燃发生，火上加油，三怕油气中毒，这些都是危机矿井安全和生产人员生命安全。随着采煤面的推进，顶板冒落，裂缝增大，油气大量涌出，油气瓦斯同时存在，增大了有害气体成份。油掉在人的皮肤上，难于清洗，造成论文导读：数降低，支撑力减弱，煤层顶板属炭质泥岩和花斑泥岩，遇油容易变软、滑落，造成冒顶事故。总之，油气对安全影响很大。开展了排油放气工作，减少油气涌出，既有益于人身健康，有保证了安全生产，对煤炭生产起到了很大的促进作用。对煤油气共生矿采煤工作的改进建议。杏树坪斜井煤油试采项目尽管得到了科技成果一等奖，但在下面几个
皮肤病，油流在金属支架上，造成摩擦系数降低，支撑力减弱，煤层顶板属炭质泥岩和花斑泥岩，遇油容易变软、滑落，造成冒顶事故。总之，油气对安全影响很大。开展了排油放气工作，减少油气涌出，既有益于人身健康，有保证了安全生产，对煤炭生产起到了很大的促进作用。
对煤油气共生矿采煤工作的改进建议。杏树坪斜井煤油试采项目尽管得到了科技成果一等奖，但在下面几个方面应改进：（1）工作面开采和油气排放时间要合理安排，即留有充分的排油放气时间，保证大量油气排出。（2）对含油地层的分布、厚度及赋存规律要真正了解掌握，才能更合理的设计钻孔位置、方位及深度，保证排油放气量达到最佳效果。（3）改进采煤方法和技术，改炮采为机采，改金属摩擦支柱为单位液压支柱，保证支柱有足够的支撑力。
【作者简介】杨伟，男，陕西富平县人，1962年2月出生，毕业于西安矿院，1988年7月参加工作，现任陕西省崔家沟煤矿副矿长。
张万虎，男，陕西耀县人，1963年1月出生，毕业于陕西省煤校，1983年7月参加工作，现任陕西省崔家沟煤矿技术地测科长。