火成岩侵入条件下被保护层掘进工作面瓦斯异常涌出原因分析

邓欣雨， 柳东明， 刘 鹏

(1.铁法煤业(集团)大强煤矿有限责任公司，辽宁 沈阳 110514；2.煤科集团沈阳研究院有限公司，辽宁 抚顺 113122；3.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁 抚顺 113122； 4.铁岭市应急管理局，辽宁 铁岭 112000)

1 工作面概况及瓦斯治理措施

1.1 工作面基本情况

南五903工作面位于南五采区中北部。工作面设计可采走向长641 m，切眼宽240 m。工作面东部为F38号断层，南部为工作面采区煤柱，西部为未采动区，北部为9煤层最低可采边界。

1.2 工作面煤层特征及火成岩侵入情况

本工作面西南部8、9煤层合层，煤层较厚在2.64 m～3.11 m之间，东北部8、9煤层分层，9煤层逐渐变薄，9煤层呈南厚北薄趋势，平均煤厚为2.11 m，南部煤层顶板受一条厚度在3 m～4 m的火成岩岩床侵入，影响煤层局部有变质现象。本工作面顶板以细砂岩和粗砂岩为主，底板以粉砂岩为主。

根据本工作面4个地质钻孔和上部南五707工作面实见资料看，该工作面火成岩侵入复杂。南五707回顺有火成岩侵入体实见，工作面有3个地质钻孔实见3.00 m～4.03 m厚火成岩，分析认为火成岩是以F38号断层为侵入通道，侵入到煤岩层薄弱区。本工作面火成岩侵入形式以岩床为主，侵入层位在9煤层顶板1.5 m以上，厚度3.48 m左右，由于火成岩是以F38号断层为侵入通道，邻近工作面回顺，因此本工作面回顺侧火成岩侵入较为严重，局部有可能形成无煤区，对掘进影响较大。

1.3 邻近煤层赋存及开采情况

本工作面上部7-2煤层已开采(南五707、709工作面已回采结束)，局部为应力集中区，7-2与9煤层间距一般为31.74 m，处于被保护区，但由于9煤层顶板发育一火成岩岩床，掘进过程中应加强突出指标的测试工作。……