劉成

（東煤地質(zhì)局101勘探隊，遼寧 調(diào)兵山 112700）

1 概況

1.1 地質(zhì)構(gòu)造及煤層特征

鐵法煤田為NNE向展布的斷坳盆地，大興井田位于鐵法煤田西南部。該井田構(gòu)造復(fù)雜，斷層密度達1.61條/km2；巖漿活動頻繁，勘探鉆孔中見火成巖者占其總數(shù)（202個鉆孔）的77.7%。相對其它井田而言，大興井田同一煤層賦存深度最深，現(xiàn)生產(chǎn)水平-600m，開采深度為550~620m。含煤地層為阜新組，發(fā)育上、下兩個含煤段，其中上含煤段的 2-3、4-2、7-2、8、9 煤和下含煤段 12、13、14-1、15-2和 16 煤等 10 層煤全井田普遍發(fā)育，為主要可采煤層。

1.2 巖漿侵入巖分布規(guī)律

大興井田巖漿侵入巖主要為輝綠巖、正長斑巖，除井田西部為正長斑巖，其余各處多為輝綠巖。輝綠巖侵入的基本特征是：侵入源為構(gòu)造帶某一中心部位，并以該中心向構(gòu)造帶兩側(cè)侵入；侵入方向是從井田邊界東西兩側(cè)向井田內(nèi)深入，在井田內(nèi)沿斷裂帶向其兩側(cè)侵入；侵入體產(chǎn)狀以巖床為主，并派生出巖墻、巖脈、巖枝及其它不規(guī)則形體。該井田上水平巖漿侵入體共分7個巖床，巖床1與7層煤直接接觸，分布于S1,S2,N2,N4采區(qū)東部和S5采區(qū)南部，面積5.027km2,厚度北部200m、南部一般是3.5m；巖床2侵入于7煤層頂部，分布于北一采區(qū)北部和南一采區(qū)南部，面積1.227km2，厚度0.98~71.4m，距離7-2層煤0~21.15m；巖床3侵入于4層煤底板或4層煤中，發(fā)育在南一采區(qū)，面積0.506km2,厚度0.90~3.18m；巖床4分布于南一采區(qū)和南二采區(qū)，面積2.884km2,對煤的破壞分兩部分；其在F40以東侵入于2-3煤層頂板、距離2-3煤層2.25~7.25m、厚度19.71~48.44m，在F40以西侵入于4-2層煤頂?shù)缀椭虚g、對煤層的破壞非常嚴重；巖床5侵入于4層煤底板入其內(nèi)部，分布于南五采區(qū)南部，面積1.012km2,厚度0.25~6.14m；巖床6侵入于4-2層煤中，分布于北二采區(qū)，厚度0.38~0.54m，面積0.302 km2,巖床7侵入9層煤頂?shù)准捌鋬?nèi)部，分部于南五采區(qū)，面積2.113km2，厚度 0.57~26.93m。

迄今為止，該礦已經(jīng)發(fā)生了6次煤與瓦斯突出，其中7-2煤4次，4-2煤2次，其突出情況詳見表1。這6次煤與瓦斯突出的共同特點是突出煤層均不同程度地受到第三紀(jì)輝綠巖侵入體的影響。

2 巖漿侵入對煤與瓦斯突出的影響

2.1 使煤層瓦斯含量增大

該礦上煤組煤層為長焰煤，下煤組煤層為氣煤，煤層平均瓦斯含量4-2層為7.34m3/t，7-2層7.24m3/t，12 層 8.85m3/t，15-2層 8.34m3/t。局部塊段由于第三紀(jì)輝綠巖侵入煤層發(fā)生了接觸變質(zhì)，在平面上呈現(xiàn)圍繞綠巖巖體向外依次為天然焦、無煙煤、不粘或弱粘煤、氣煤或長焰煤的煤質(zhì)分帶現(xiàn)象。隨著煤層變質(zhì)程度的提高，其吸附瓦斯能力增強，巖漿作用本身攜帶的CO2,N.2等氣體進入煤層空隙之中，煤的接觸變質(zhì)作用產(chǎn)生某些氣體等都促進了煤層瓦斯含量的增高，詳見表2。

2.2 對瓦斯的圈閉作用

輝綠巖致密均一，透氣性差，對瓦斯起圈閉作用。如主井7-2煤層，頂板為33.3m厚的輝綠巖，底板為砂巖，其瓦斯含量11.9m3/t，瓦斯壓力4.14Mpa,堅固性系數(shù)0.66，瓦斯放散初速度21m3/min，煤體突出危險性綜合指標(biāo)24.1。

2.3 使煤厚變動性加大

巖漿（輝綠巖）侵入煤層或沿煤層頂、底板流動時，可將全部或部分煤層熔蝕，造成煤層突然消失或出現(xiàn)厚度異常。受輝綠巖侵入體影響，北翼入風(fēng)斜巷7-2煤層厚度從1.2m突增到3.4m時，放炮震動誘發(fā)了煤與瓦斯突出。

2.4 對煤質(zhì)的影響

輝綠巖侵入煤層，其高溫作用破壞煤的原生結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，使煤質(zhì)變軟或軟硬不均，強度降低。如北翼集中煤倉突出的7-2煤層，受頂板輝綠巖侵入影響，顏色變暗，層理紊亂，松散破碎，手捏可捻搓成厘米、毫米級的碎粒。

3 巖漿侵入與斷裂構(gòu)造的關(guān)系

3.1 斷裂構(gòu)造為巖漿活動提供了通道斷裂帶的熔巖角礫，經(jīng)鑒定是斷層角礫巖，表明巖漿是沿斷裂帶侵入的。因此斷裂構(gòu)造發(fā)育，應(yīng)力集中部位是突出的危險部位，如北一采區(qū)-450m回風(fēng)石門發(fā)生的瓦斯噴出就與F4斷層和輝綠巖侵入4-2，7-2煤層及其對2-3煤層影響密切相關(guān)。

3.2 巖漿活動促進了斷裂構(gòu)造的發(fā)展

3.2.1 巖體邊緣經(jīng)常出現(xiàn)小斷層。

3.2.2 使早期斷裂規(guī)模擴大或縮小，如使F55,F56斷層規(guī)模擴大、F49斷層規(guī)?？s小。

3.2.3 使圍巖產(chǎn)狀及局部構(gòu)造形態(tài)失去原有規(guī)律性，出現(xiàn)異常現(xiàn)象，如S1401邊切正常煤層傾角6~80，而輝綠巖侵入體邊緣傾角驟變到410。

上述三方面的原因，都會使煤層形態(tài)再次破壞，強度降低，因此，輝綠巖活動區(qū)是突出的危險區(qū)。如該井田北部傾角為50左右，而-519m入風(fēng)平巷7-2煤層受輝綠巖侵入體影響，傾角達200以上。生產(chǎn)過程中揭露煤層時突出瓦斯量3315.7m3。

4 結(jié)語

4.1 斷裂構(gòu)造控制了巖漿侵入體的分布，巖漿活動又促使斷裂構(gòu)造復(fù)雜化。因此，對巖漿活動起控制作用的構(gòu)造破碎區(qū)域和對斷裂構(gòu)造有改造破壞作用的巖漿活動區(qū)域，都是發(fā)生突出的危險區(qū)域。

4.2 不受巖漿侵入體影響的煤層，突出危險性小于受巖漿侵入體影響的煤層；侵入煤層或?qū)γ簩佑杏绊懙妮x綠巖尖滅位置，是發(fā)生突出的危險位置。

[1]單于.深刻反思切 實加強防治煤與瓦斯突出工作[J].經(jīng)理日報.