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此文檔收集于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請聯(lián)系網(wǎng)站刪除重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司瓦斯地質(zhì)圖編制說明書礦山名稱:重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司編制單位:重慶市巫山縣煤礦安全技術(shù)服務站編制時間:二一年十月重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司瓦斯地質(zhì)圖編制說明書報告提交單位:重慶市巫山縣煤礦安全技術(shù)服務站總 經(jīng) 理: 技術(shù)負責: 項目負責: 審 核: 主要編制人: 報告編寫時間:二一年十月此文檔僅供學習與交流目 錄1 概述11.1 目的任務11.2 執(zhí)行技術(shù)標準及依據(jù)11.3 以往地質(zhì)工作21.4 本次工作情況32 礦井概況52.1交通位置52.2礦山基本概況53 礦井地質(zhì)103.1地質(zhì)概況103.2煤層133.3煤質(zhì)特征143.4瓦斯、煤塵及煤層自燃傾向性153.5水文地質(zhì)特征164 礦井構(gòu)造194.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征194.2 礦井地質(zhì)構(gòu)造及分布特征214.3 構(gòu)造煤發(fā)育情況及分布特征245 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律255.1 構(gòu)造對瓦斯賦存的影響255.2 頂?shù)装鍘r性對瓦斯賦存的影響265.3 煤層埋深及上覆巖層對瓦斯賦存的影響275.4 巖溶陷落柱對瓦斯賦存的影響285.5 瓦斯含量分布及預測286 礦井瓦斯涌出量預測326.1 礦井瓦斯涌出量資料統(tǒng)計及分析326.2 礦井瓦斯抽采(放)資料統(tǒng)計及分析366.3 礦井回采工作面瓦斯涌出量預測367 煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預測447.1 煤與瓦斯突出危險性參數(shù)測定及統(tǒng)計447.2 煤與瓦斯突出危險性影響因素分析447.3 煤與瓦斯區(qū)域突出危險性預測468 煤層氣資源量估算488.1 資源量估算方法488.2 資源量估算及參數(shù)的確定498.3 資源量估算結(jié)果及評價499 礦井瓦斯地質(zhì)圖編制529.1 編圖資料529.2 編圖內(nèi)容和表示方法5210 結(jié)論和建議5410.1結(jié)論5410.2建議54附表煤礦瓦斯地質(zhì)圖統(tǒng)計表附圖1、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司K2煤層瓦斯地質(zhì)圖 1:50002、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司K3煤層瓦斯地質(zhì)圖 1:50003、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司K4煤層瓦斯地質(zhì)圖 1:50004、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司礦區(qū)構(gòu)造綱要圖 1:100000 5、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司地層綜合柱狀圖 1:10006、重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司礦井地形地質(zhì)及井上下對照圖 1:5000 附件1、采礦許可證復印件2、煤炭生產(chǎn)許可證復印件3、煤質(zhì)化驗報告復印件4、歷年瓦斯等級鑒定批復文件復印件5、其他必要的原始資料、測試報告等附件1 概述1.1 目的任務編制礦井瓦斯地質(zhì)圖,旨在整理建礦以來地質(zhì)勘探和開采以及測試揭露的瓦斯地質(zhì)資料,利用瓦斯地質(zhì)和瓦斯治理研究成果,揭示礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律,為預防瓦斯災害、利用煤層氣資源提供基本依據(jù)。根據(jù)重慶市人民政府關(guān)于進一步加快煤礦整合工作的通知(渝府20092號)等文件精神,重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司礦井生產(chǎn)能力為90kt/a,。三疊系上統(tǒng)須家河組二段下部K2、三疊系上統(tǒng)須家河組三段中下部K3、三疊系上統(tǒng)須家河組五段底部K4三個煤層,本次做K2 、K3 、K4三個煤層瓦斯地質(zhì)圖。根據(jù)國家能源局關(guān)于組織開展全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知(國能煤炭2009117號)、重慶市信息化委員會關(guān)于組織開展全市煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知(渝經(jīng)煤安200950號)的要求,礦井須編制瓦斯地質(zhì)圖,為礦井瓦斯治理和研究提供依據(jù)。受重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司委托,根據(jù)礦井瓦斯地質(zhì)圖編制方法行業(yè)標準的要求,我公司承擔編制重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司礦井瓦斯地質(zhì)圖編制說明書。1.2 執(zhí)行技術(shù)標準及依據(jù)1、編制依據(jù)的規(guī)程與規(guī)范 (1)關(guān)于組織全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知(國能煤炭2009117號);(2)重慶市經(jīng)濟和信息化委員會關(guān)于組織開展全市煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知(渝經(jīng)煤安200950號);(3)煤礦礦區(qū)礦井采掘工作面瓦斯地質(zhì)圖編制方法(全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制技術(shù)工作組,2009年4月);(4)防治煤與瓦斯突出規(guī)定(國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安全監(jiān)察局第19號令)(5)煤層氣資源/儲量規(guī)范(DZ/T 0216-2002)(6)煤礦安全規(guī)程(2011年版)(7)礦井瓦斯涌出量預測方法(AQ1018-2006)(8)礦井瓦斯等級鑒定報告及批復文件(9)重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司煤炭資源儲量核實報告(10)煤礦提供的其它瓦斯、地質(zhì)原始資料、測試報告和圖件等(11)重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司煤樣瓦斯吸附參數(shù)測定報告(12)近幾年關(guān)于礦井瓦斯參數(shù)考察科研,瓦斯含量等相關(guān)資料。1.3 以往地質(zhì)工作本區(qū)前人曾作過一定的地質(zhì)工作,與本礦關(guān)系密切的主要有:1、1957年西南煤田地質(zhì)勘探局地質(zhì)十隊在本區(qū)進行區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作,提交有四川省巫山、巫溪、奉節(jié)地質(zhì)調(diào)查報告;2、1960年四川省煤炭廳地質(zhì)勘探隊在本區(qū)進行過普查找礦工作,提交有巫山縣橋頭溪普查找礦報告;3、19801984年四川省地質(zhì)局107隊、湖北省地礦局區(qū)測隊先后進入本區(qū)開展1:20萬區(qū)域地質(zhì)測量,提交有奉節(jié)幅、巴東幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告;4、2010年10月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司劃定礦區(qū)范圍申請報告(渝地礦協(xié)礦劃審字2010108號),報告,共審批儲量(122b+333)118.3萬噸。5、2004年1月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田鎮(zhèn)蓮花煤廠礦山地質(zhì)災害危險性評估報告;6、2003年11月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田鎮(zhèn)蓮花煤廠占用煤炭資源儲量說明書(渝國土儲占審字2003065號);7、2007年8月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田鎮(zhèn)蓮花煤廠礦井水害防治方案;8、2003年12月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田鎮(zhèn)檢槽溝煤礦占用煤炭資源儲量說明書(渝地礦協(xié)儲占審字2004127號);9、2008年1月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣檢槽溝煤礦有限責任公司礦井水害防治方案;10、2007年3月,一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田鎮(zhèn)蔡家槽煤礦煤炭資源保有儲量核查檢測說明書(渝地礦協(xié)儲測審字2007107號);11、2007年4月一三六地質(zhì)隊提交了重慶市巫山縣福田蔡家槽煤礦礦山地質(zhì)災害危險性評估報告;經(jīng)過以上勘查工作和實際生產(chǎn)揭露,查明了蓮花煤業(yè)有限責任公司礦界范圍內(nèi)地層,地質(zhì)構(gòu)造,可采煤層層數(shù),煤層厚度及煤質(zhì),含水層層位,直接充水含水層的富、導水性等水文地質(zhì)資料,井巷工程等,為煤礦瓦斯地質(zhì)圖的編制提供了一定的參考資料。1.4 本次工作情況(1)本次工作本次地質(zhì)工作主要圍繞礦井瓦斯地質(zhì)圖編制所需表格數(shù)據(jù)及圖紙?zhí)幚韮煞矫孢M行,對礦井地質(zhì)構(gòu)造、水文概況、儲量等資料進行了系統(tǒng)的分類整理,通風瓦斯方面主要圍繞采掘工作面瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯壓力等方面開展工作。2010年7月10日我站派出工程技術(shù)人員到重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司現(xiàn)場,對礦井目前生產(chǎn)情況、礦區(qū)煤層賦存、開采條件、礦井瓦斯涌出量等進行實地調(diào)查。收集和整理礦區(qū)原有地質(zhì)、通風瓦斯資料,同時深入井下實測煤層厚度資料和其它一些地質(zhì)資料。2、完成工作量,見完成主要工作量表1-1。表1-1 完成工作量統(tǒng)計表 序號名稱單位完成工作量1收集歷年瓦斯等級鑒定資料份52井巷通風瓦斯資料月243煤厚點觀測點254井巷調(diào)查m52255收集斷層資料條16礦井地層綜合柱狀圖張17構(gòu)造綱要圖張18采集煤樣送檢處39煤層瓦斯壓力測定處810礦井瓦斯地質(zhì)圖(1:5000)張32 礦井概況2.1交通位置礦山位于巫山縣城北西方向320,距福田鎮(zhèn)直線距離2.0千米,至巫山縣城公路運輸距離75千米。隸屬巫山縣福田鎮(zhèn)蓮花村所轄。主井口地理坐標:東經(jīng):1094121,北緯:311255;主井口直角座標(1980西安坐標系):X=3455592.878,Y=37375129.990,Z=+536.89m。(礦井至福田鎮(zhèn)和巫山縣城已通公路,至福田鎮(zhèn)汽車運距5千米。礦井所產(chǎn)原煤由汽車經(jīng)礦區(qū)公路(5千米),接兩巫(巫山巫溪)公路,再經(jīng)兩巫路直抵巫山縣城長江江邊碼頭;另一條路線可經(jīng)福田水口(21千米)裝船沿大寧河順河而下到巫山縣城長江江邊碼頭。順長江而下直抵宜昌、武漢、上海,逆水而上可達萬州、重慶等地,交通運輸較方便。詳見交通位置圖1。2.2礦山基本概況1)礦山簡介重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司隸屬巫山縣國土資源和房屋管理局、巫山縣煤炭工業(yè)管理局管轄。2)劃定礦區(qū)范圍根據(jù)重慶市地質(zhì)礦業(yè)協(xié)會劃定礦區(qū)范圍申請報告審查意見書批準,礦區(qū)范圍由9個拐點圈閉,面積3.3781km2,開采K2、K3、K4煤層,開采深度+1080m+450m。礦區(qū)范圍拐點坐標見下表2-1。礦井在劃定礦區(qū)范圍內(nèi)共獲K2、K3、K4煤層共計煤炭資源儲量(122b)198kt,(333)818kt,可采儲量為652kt,礦井生產(chǎn)能力90kt/a,礦井服務4.8a。表2-1 巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司礦區(qū)范圍拐點坐標拐點編號XY134541963737427623454111373737793345326937373924434534683737506553453561373750966345360637375357734551823737599483455616373751349345561637374173礦區(qū)面積:3.3781km2;開采煤層:K2、K3、K4;開采標高+1080m+450m。2、相鄰礦井經(jīng)重慶市國土局礦權(quán)設(shè)置系統(tǒng)查詢蓮花煤業(yè)有限責任公司礦井西側(cè)為老鷹巖煤廠;西南側(cè)為麒麟煤礦;南側(cè)為銀鑫煤礦有限責任公司,蓮花煤業(yè)與老鷹巖煤廠、麒麟煤礦、銀鑫煤礦之間留有50560m的間距,無礦權(quán)糾紛。(詳見圖2-2)。圖2-1 礦區(qū)相鄰關(guān)系示意圖3、礦井開采現(xiàn)狀重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司依據(jù)渝煤整合辦200974號文,由巫山縣福田鎮(zhèn)蓮花煤廠和巫山縣福田鎮(zhèn)蔡家槽煤礦、巫山縣檢槽溝煤礦整合而成,設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模90kt/a。現(xiàn)為私營企業(yè),法人代表吳云興。礦井目前主要開采三疊系上統(tǒng)須家河組二段下部K2、三疊系上統(tǒng)須家河組三段中下部K3、三疊系上統(tǒng)須家河組五段底部K4三個煤層。礦井采用地下開采、平硐-暗斜井開拓,礦井采用兩翼對角式機械通風,走向長壁采煤法,爆破掘進,爆破落煤,全部垮落法管理頂板,蓄電池機車運輸,礦燈照明,機械排水,地面采用汽車運輸。4、供電系統(tǒng)礦井設(shè)計為單回路+備用柴油發(fā)電機供電,進線電源來自于巫山縣福田鎮(zhèn)和龍溪鎮(zhèn)的的農(nóng)網(wǎng)10kV供電,供電線路選用LGJ-50mm2鋼芯鋁絞線,供電距離為5.00km,電壓等級為10kV,備用電源為一臺MF150型柴油發(fā)電機,發(fā)電機容量為150kW。5、通風及安全監(jiān)測監(jiān)控礦井通風方法為機械抽出式,礦井通風方式為中央分列式,回風平硐為全礦井服務。選用FBCZ-6-14型防爆軸流式通風機兩臺,一臺工作,一臺備用,風量19561074m3/min,靜壓2511126Pa,配套電機37kW。礦井安設(shè)了KJ90NA型安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),井下設(shè)5中分站。配備傳感器數(shù)量48個,其中使用36個,備用12個。3 礦井地質(zhì)3.1地質(zhì)概況1、區(qū)域地層礦區(qū)區(qū)域地層屬揚子區(qū)八面山分區(qū)巫山小區(qū),區(qū)域出露地層最老為三疊系中統(tǒng)巴東組,最新為侏羅系下珍珠沖組。本區(qū)地層以沉積巖發(fā)育為其特征,未發(fā)現(xiàn)巖漿巖蹤跡。2、礦區(qū)地層礦區(qū)出露地層除第四系(Q)外,其依次為三疊系上統(tǒng)須家河組(T3xj),礦區(qū)外圍出露的三疊系中統(tǒng)巴東組(T2b)。 (詳見重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司地層綜合柱狀圖)。現(xiàn)由新至老敘述如下:1)第四系全新統(tǒng)(Q4):由粉土、砂土、粉質(zhì)粘土及碎塊石土等組成,分布于斜坡及溪溝,厚02.5m。2)侏羅系下統(tǒng)珍珠沖組(J1z):厚度不詳。由紫紅色、黃灰色薄中厚層狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖組成,具水平層理,含較多植物碎片化石。整合接觸3)三疊系上統(tǒng)須家河組(T3xj):厚約580m。以灰、黃灰色中厚狀中粗粒長石石英砂巖為主,間夾薄層狀粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖及煤層。按巖性的不同可分為六個段。其中一、三、五段為砂質(zhì)泥巖、泥巖夾煤層,巖質(zhì)較軟,易風化,在地表常形成槽谷地貌,而二、四、六段為中粗粒砂巖夾少量泥巖及煤線,巖質(zhì)堅硬,在地表常形成山脊或陡坎。 平行不整合接觸 4)三疊系中統(tǒng)巴東組(T2b):厚度不詳。由灰色薄中厚層狀泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r及紫紅色薄層狀鈣質(zhì)泥巖組成。具水平層動物化石。3、區(qū)域構(gòu)造演化礦區(qū)地處四川盆地東部邊緣,屬新華夏系川東褶皺帶;北西與大巴山弧形褶皺帶毗鄰,本區(qū)地處四川臺坳川東褶皺束紅巖向斜南翼,由一系近東西向的背向斜組成,主要有大木埡背斜、紅巖向斜、龍池坪背斜,對本礦起控制作用的地質(zhì)構(gòu)造為紅巖向斜。該向斜為一復式向斜,其翼部發(fā)育著多個次級褶曲。受主要構(gòu)造控制,次級褶曲軸線大致與主構(gòu)造線方向一致,地層走向與構(gòu)造線方向大致相同,為一不對稱向斜。紅巖向斜從東至西橫貫全區(qū),從雙橋經(jīng)丁家灣、巖口子,經(jīng)五龍鄉(xiāng)政府、大灣、五龍山延至奉節(jié)縣境,向斜軸線總的走向280100,丁家灣附近向東,該向斜軸向NEE75延伸,向西,該向斜軸向NWW285延伸,區(qū)內(nèi)微彎,呈一明顯向南突出的弧形。紅巖向斜及其南翼次級褶曲對本礦區(qū)主采煤層都有影響,使煤層底板波狀起伏,影響采區(qū)布置。4、礦井地質(zhì)構(gòu)造本礦區(qū)以寬緩褶曲為主,由北往南有:紅巖向斜,在紅巖向斜南翼次級褶曲依次有:胡家梁子背斜、胡家梁子向斜、殷家坪背斜、杉樹坪向斜,與杉樹坪向斜南翼緊鄰有F1逆斷層?,F(xiàn)分述如下:(1)紅巖向斜:區(qū)域上一級褶曲,是本區(qū)的主要構(gòu)造。位于礦區(qū)北部,從東至西橫貫全區(qū)。向斜軸部平緩而開闊,樞紐向東揚起,軸面傾向南。為不對稱的復式向斜。向斜軸部最新地層為三疊系上統(tǒng)須家河組五段,翼部最老地層為三疊系中統(tǒng)巴東組。北翼巖層傾向SSESSW(153205),傾角515,平均10;南翼巖層傾向NW,傾角515,平均10。(2)胡家梁子背斜:為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)北部,紅巖向斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)的籮筐巖起,向西經(jīng)陳家田、胡家梁子、曾家榜,于瓦店子消失。背斜軸線近東西向,區(qū)內(nèi)長度2.6km,該軸線與紅巖向斜軸線近似平行。背斜軸部為三疊系上統(tǒng)須家河組五段地層,北翼巖層傾向NWWNW(255349),傾角515,平均10;南翼巖層傾向SWSE(243157),傾角6。(3)胡家梁子向斜:為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)中南部,胡家梁子背斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)籮筐巖起,經(jīng)核桃坪、周家屋場,于瓦店子消失。軸線較平直,近東西走向(9427),幾乎與胡家梁子背斜相平行,區(qū)內(nèi)出露長度2.6km。向斜軸部由三疊系上統(tǒng)須家河組地層組成。北翼巖層傾向SWSE(243157),傾角6;南翼巖層傾向NW(321350),傾角14,南北出露不寬,較緊湊。(4)殷家坪背斜:為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)中南部,胡家梁子向斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)的金字寨、二坪子,呈東西走向繼續(xù)向西延伸,至殷家坪轉(zhuǎn)向NWW(280),經(jīng)龍井村、團田灣出礦區(qū)。該向斜軸線走向SEENW(97277),微微彎曲橫貫全區(qū)。向斜軸部由三疊系上統(tǒng)須家河組地層組成。北翼巖層傾向SWWNW(243348),傾角14;南翼巖層傾向SW(187240),傾角6。(5)杉樹坪向斜:為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)南部,殷家坪背斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)地母廟梁子經(jīng)木魚包、杉樹坪、張家灣繼續(xù)向西延伸,橫貫全區(qū)。軸線東西走向并略有彎曲。向斜軸部為三疊系上統(tǒng)須家河組。北翼巖層傾向187240,傾角6;南翼巖層傾向319357,傾角14。(6)F1逆斷層:位于紅巖向斜南翼次級褶曲杉樹坪向斜南翼須家河組地層中,從礦區(qū)東側(cè)起,經(jīng)雙堰茶坊,至鏵場灣消失。區(qū)內(nèi)長度1.6km,斷層走向NEE(84左右),斷層傾向北,傾角60,地層斷距20m左右,斷層帶擠壓破碎,拖拉現(xiàn)象明顯。為逆斷層性質(zhì)。對本礦主采K2、K3、K4煤層有破壞作用??傊?,礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要為寬緩的一系列次級背向斜,F(xiàn)1斷層北翼受次級構(gòu)造影響傾向變化大,傾角514,南翼巖層傾向350,傾角1420,地質(zhì)構(gòu)造中等復雜。3.2煤層K2煤層賦存于三疊系上統(tǒng)須家河組二段下部,須家河組二段底部約45m,上距K3煤層約48m。煤層露頭分布于礦井東北側(cè),露頭線最低標高500m,最高標高900m。K2煤層結(jié)構(gòu)簡單,一般為單一煤層,無夾矸,僅局部地段有一薄層矸石(泥巖)。煤層一般厚度0.32m,全區(qū)可采,相鄰礦有老鷹巖煤礦開采,揭露厚度0.30m,屬厚度較薄而較穩(wěn)定的煤層。煤層直接頂板一般為數(shù)厘米至1.50m灰黑色泥巖,屬偽頂,老頂為粉砂巖、細中粒長石石英砂巖。直接底板為厚度不等灰黑色泥巖,屬偽底,其下為粉砂巖中粒砂巖,煤層與底板泥巖之間偶見有0.30m灰黑色粘土巖。K3煤層賦存于須家河組三段中下部,距離須家河組三段底部約8m,上距K4煤層約170m。煤層一般厚度0.30m。平均厚度0.25m??傮w趨勢煤層北厚南薄。K3屬較穩(wěn)定型煤層,大部可采的極薄煤層。煤層頂?shù)装鍘r性主要為黑色砂質(zhì)泥巖,偽頂常有0.050.10m黑色頁巖含煤屑,直接頂為粉砂巖,老頂為中細粒砂巖。K4煤層賦存于須家河組五段底部,距離須家河組五段底部約18m。煤層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,一般含夾矸一層,在F1斷層北翼上分層煤厚0.30m,全區(qū)大部可采,下分層煤厚0.100.20m,部分可采,夾矸厚0.701.10m;在F1斷層南翼上分層煤厚0.200.25m,全區(qū)大部可采,下分層煤厚0.080.10m,不可采,夾矸厚0.600.80m。礦界內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)及煤層厚度均較穩(wěn)定,夾矸厚度局部有增減變化??傮w趨勢煤層北厚南薄。煤層頂板為深灰色薄層泥巖,其上為黃灰色中厚層狀粉砂巖。煤層底板為深灰色薄層泥巖與泥質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖,其下為灰、黃灰色中厚層狀長石石英砂巖。夾矸巖性為深灰黑色砂質(zhì)泥巖。3.3煤質(zhì)特征根據(jù)136地質(zhì)隊提交的重慶市巫山縣巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司儲量核實報告,對井田內(nèi)所采煤層物理性質(zhì)及宏觀煤巖特性進行了描述。K2煤層為鋼灰黑色,金剛光澤玻璃光澤,貝殼狀斷口或梯狀斷口,條痕為灰黑色。條紋結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。主要由亮煤,其次為暗煤,少量鏡煤,偶見絲炭,屬半亮型煤巖類型。K3煤層為黑色,塊狀條痕深灰褐色,似金屬光澤,參差狀斷口,內(nèi)生裂隙發(fā)育,硬度較大。煤巖組分以暗煤為主,亮煤次之夾少量鏡煤條帶,宏觀煤巖類型為半暗型。K4煤層為黑色,條痕深褐黑色,弱玻璃似金屬光澤,硬度較大,斷口平坦,偶有參差。沿內(nèi)生裂隙較發(fā)育,有方解石細脈或薄膜充填。宏觀煤巖類型為光亮型。煤巖組分以亮煤中條帶為主,暗煤細條帶次之。具條帶狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造。經(jīng)2010年8月現(xiàn)場取樣,送重慶地質(zhì)礦產(chǎn)研究院化驗分析,煤層中各種元素的含量見表3-1。表3-1 煤質(zhì)化驗成果表煤層水份Mad(%)灰份Ad(%)揮發(fā)份Vd(%)固定碳Fcd(%)全硫St,d(%)發(fā) 熱 量Qgr,v,d(MJ/kg)牌 號K21.8216.585.6477.780.3730.00WYK37.2028.187.5664.020.4824.09WYK412.976.4680.570.4630.96WY據(jù)上表得知,按國家煤炭質(zhì)量分級標準(GB/T15224.2-2006),本礦開采的K2煤層為中灰、特低硫、特高熱值無煙煤;K3煤層為中灰、特低硫、中熱值無煙煤;K4煤層為低灰、特低硫、高熱值無煙煤。3.4瓦斯、煤塵及煤層自燃傾向性1、礦井瓦斯等級根據(jù)重慶市經(jīng)濟委員會關(guān)于巫山縣煤礦2007年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(渝經(jīng)煤安2007127號文件),蓮花煤廠2007年度礦井絕對瓦斯涌出量為0.36m3/min,礦井相對瓦斯涌出量為8.36m3/t;根據(jù)重慶市經(jīng)濟委員會關(guān)于巫山縣煤礦2008年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(渝經(jīng)煤安2008125號文件),蓮花煤廠2008年度礦井絕對瓦斯涌出量為0.46m3/min,礦井相對瓦斯涌出量為6.62m3/t;根據(jù)重慶市煤炭工業(yè)管理局關(guān)于巫山縣煤礦2009年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(渝煤監(jiān)管20096號文件),蓮花煤廠礦井2009年度礦井絕對瓦斯涌出量為0.51m3/min,礦井相對瓦斯涌出量為8.16m3/t;三年均鑒定為低瓦斯礦井。表3-4-1 礦井近三年瓦斯等級鑒定情況 年度瓦斯量2007200820092010絕對量(m3/min)0.360.460.51其中抽采量(m3/min)000相對量(m3/t)8.366.628.162、采掘工作面瓦斯涌出量根據(jù)礦井的2009年度和2010年度的瓦斯檢查日報表和測風報表,礦井各采煤工作面瓦斯?jié)舛仍?.09%至0.15%之間,煤巷掘進工作面回風瓦斯?jié)舛仍?.06%至0.12%之間。根據(jù)工作面的風量及產(chǎn)量計算,各煤層采煤工作面實測相對瓦斯涌出量2.01m3/t至3.54m3/t,絕對瓦斯涌出量約0.15m3/min至0.25m3/min。3、實測瓦斯吸附常數(shù)、瓦斯壓力和瓦斯含量計算本次現(xiàn)場采樣送煤炭科學研究總院重慶研究院檢測,取得K2、K3、K4煤層的瓦斯吸附常數(shù);采用人工搗緊填料封孔法對礦井的K2、K3、K4煤層瓦斯壓力進行了實測,根據(jù)實測瓦斯壓力結(jié)果,計算出與其對應地點的瓦斯含量值。實測結(jié)果見表3-4-2。表3-4-2 礦井各煤層實測瓦斯參數(shù)表煤層測點標高(m)埋深(m)瓦斯壓力(MPa)計算瓦斯含量(m3/t)a(m3/t)b(MPa-1)K21+542.1180.40.2405.2625.35251.38322+582.6340.60.3807.29K31+645.4105.00.1723.2123.95321.29232+651.1195.50.2624.47K41+751.851.20.1193.1630.40051.13352+855.5180.50.2355.614、自燃發(fā)火性及煤塵爆炸性根據(jù)煤炭科學研究總院重慶研究院檢驗報告,礦井K2、K3、K4煤層的自燃發(fā)火傾向性為級,為不易自燃;煤塵無爆炸危險性。3.5水文地質(zhì)特征礦區(qū)屬亞熱帶濕潤氣候,具氣溫高,濕度大,雨量充沛,冬干、春旱、夏伏旱等特點。根據(jù)巫山縣氣象站資料,礦區(qū)年平均氣溫18.4,極端最低氣溫-6.9,極端最高氣溫43;年平均降雨量為1049.3mm,年最大降雨量1356mm,年最小降雨量761.5mm,月最大降雨量445.9mm,月最小降雨量0mm,日最大降雨量141.4mm。年平均蒸發(fā)量1195mm,相對濕度66.6%。降雨量主要分布于59月,占全年的67%,枯水期分布于1、2、12月,降雨量僅占全年的4.3%。 礦區(qū)以東北風為主,次為北風,大風期主要集中于56月,平均風速1.43.0m/s,最大風速11.4m/s,極端最大風速20m/s。1、地表水礦區(qū)地處大巴山區(qū),屬中低山地形,沖溝較發(fā)育,切割較深,地形坡度較大,地表逕流好,大氣降水很快匯入橋頭溪。橋頭溪是當?shù)厍治g基準面,位于福田鎮(zhèn),標高+400m,屬常年性地表水。除橋頭溪外,北部還有金銀溪,南部有巖口子沖溝和籮筐巖沖溝等,沖溝屬間歇性沖溝;西側(cè)有巖口子水庫。大氣降水后多以面流(坡流)集中于沖溝匯入橋頭溪,對含水層補給不利。僅部分水沿砂巖裂隙下滲,補給地下水,各含水層的地下水以泉水形式進行排泄,補給溪溝。2、地下水根據(jù)實際觀測,礦井水流量主要受大氣降雨的制約,大氣降水與地下水的關(guān)系十分密切,雨季水大,旱季水小。該區(qū)59月為雨季,11月次年3月為旱季。根據(jù)重慶市巫山縣蓮花煤業(yè)有限責任公司井下觀測資料,枯季礦井涌水量25.3m3/d,雨季礦井涌水量64.6m3/d,地下水最大與最小流量之比一般為2.03.5倍。地下水的主要補給來源于大氣降水、采空區(qū)水以及含水層砂巖裂隙水。3、含、隔水層礦區(qū)須家河組二段、四段、六段主要為厚層狀中粗粒砂巖,為富水性弱的砂巖裂隙含水層。須家河組砂巖裂隙含水層,出露范圍廣,在露頭區(qū)接受大氣降水補給,沿裂隙運移后在地勢較低處或者沖溝河谷附近排出地表,其含水性弱,受裂隙發(fā)育程度控制,其含水性隨深度增加而減弱。須家河組一、三、五段為泥巖、砂質(zhì)泥巖、煤層(煤線),與巴東組第四段泥巖、鈣質(zhì)頁巖為相對隔水層。其中K2煤層位于須家河組二段含水層中,該含水層對礦井直接充水有一定影響。K3、K4煤層分別位于須家河組三段、五段隔水層中,受含水層充水影響小。4、礦井充水因素分析礦井充水因素主要有:大氣降水、地表水、含水層水、老空(窯)水、斷層水。(1)大氣降水:礦區(qū)地下水受大氣降水補給。大氣降水大部分經(jīng)沖溝排泄出礦區(qū),少部分經(jīng)裂隙滲入地下,形成地下水,是礦井充水的間接來源,對礦井充水影響不大。(1)地表水:礦區(qū)范圍內(nèi)無大的地表水體,礦區(qū)范圍外西側(cè)有一小型水庫巖口子水庫,設(shè)計容量37萬m3,留有保安煤柱;礦區(qū)范圍外西側(cè)和東側(cè)還各有一季節(jié)性沖溝,均對礦井充水無影響。(2)含水層水:K2煤層位于須家河組二段砂巖裂隙含水層中,須家河組二段砂巖裂隙含水層是礦井主要充水含水層。礦井充水受須家河組二段砂巖裂隙含水層水影響。(3)老空(窯)水:本礦K2、K4煤層平硐自排水或水泵抽水,尚未積聚老空(窯)水,礦井東側(cè)的板壁巖煤礦(已關(guān)閉)積水情況不明,可能積聚有老空水,最大量預計為21243m3,對本礦申請開采的K3煤層有一定影響。(4)斷層水:礦區(qū)內(nèi)F1斷層為壓性斷裂,含水性差,井下揭露僅有滴水,本礦受斷層水的影響小。綜上所述,礦井主要充水水源是須家河組二段砂巖裂隙含水層水,有潛在的K3老空水的影響。礦井主要充水方式為砂巖裂隙滴水。(5)礦井涌水量預計跟據(jù)礦井實測并結(jié)合礦井水害防治報告,預計礦井K2煤層涌水量正常4.4m3/h,最大5.9m3/h;K3煤層涌水量正常2.3m3/h,最大2.8m3/h;K4煤層涌水量正常46.5m3/h,最大55.9m3/h;礦井總涌水量正常53.2m3/h,最大64.6m3/h。4 礦井構(gòu)造4.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征礦區(qū)地處渝東北,本區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚子準地臺(1)-上揚子臺拗(4)-川東南陷褶束(16),在沙市隱伏斷裂帶以北,區(qū)內(nèi)為一系列近東西向走向的褶皺群,主要有尖山文峰向斜、大木埡背斜、紅巖向斜、龍池平背斜、梁平向斜(圖4-1),該區(qū)是我國地臺蓋層褶皺最典型的地區(qū)。古生代時期,該區(qū)屬碳酸鹽臺坪環(huán)境,造陸運動使其迭有升降。進入中生代以后,揚子準地臺受太平洋古板塊俯沖影響,在蓋層內(nèi)的軟弱巖層中首先發(fā)生順層滑脫(a);后來繼續(xù)受到來自南東方向的擠壓,在蓋層內(nèi)產(chǎn)生一系列北西逆沖斷層,如華瑩山斷裂和齊耀山斷裂等)。它們各自貫通后呈階梯狀,分別由滑動的斷坪和切層的斷坡組成。當外來席體由下部滑脫面向上位移到斷坡,并爬升到更高一層滑脫面時,因牽引等原因形成若干初始背斜(b); 隨著巖層在斷坡附近不斷發(fā)生重疊,背斜進一步擴展,這樣就形成大型平底向斜與緊密背斜相間的隔擋式褶皺(c);隨著太平洋古板塊進一步向北西方向俯沖,背斜逐漸變寬,向斜逐漸變窄,最終演化為目前的城垛狀褶皺(d)(如圖4-2所示)。據(jù)地層系統(tǒng)不整合面的分析,臺褶帶中的褶皺運動始于印支期,但本期印支運動主要使地臺發(fā)生升降,對本區(qū)褶皺構(gòu)造影響微弱;燕山期,本區(qū)遭受了較強的褶皺運動,形成了隔擋式褶皺;喜馬拉雅期,本區(qū)遭受第圖4-2 區(qū)域地質(zhì)剖面示意圖 (1:20萬)二次褶皺運動,使早期形成的隔擋式褶皺擴展為目前的城垛狀褶皺。因此,就整個臺褶帶內(nèi),本區(qū)經(jīng)歷了兩次褶皺運動,構(gòu)造帶隨時間的演化規(guī)律是:早期隔擋式褶皺,中期城垛狀褶皺,晚期隔槽式褶皺。4.2 礦井地質(zhì)構(gòu)造及分布特征蓮花煤廠的主要構(gòu)造為紅巖向斜。該向斜為一復式向斜,其翼部發(fā)育著多個次級褶曲。受主要構(gòu)造控制,次級褶曲軸線大致與主構(gòu)造線方向一致,地層走向與構(gòu)造線方向大致相同,為一不對稱向斜。紅巖向斜從東至西橫貫全區(qū),從雙橋經(jīng)丁家灣、巖口子,經(jīng)五龍鄉(xiāng)政府、大灣、五龍山延至奉節(jié)縣境,向斜軸線總的走向280100,丁家灣附近向東,該向斜軸向NEE75延伸,向西,該向斜軸向NWW285延伸,區(qū)內(nèi)微彎,呈一明顯向南突出的弧形。紅巖向斜及其南翼次級褶曲對本礦區(qū)主采煤層都有影響,使煤層底板波狀起伏,影響采區(qū)布置。本礦區(qū)以寬緩褶曲為主,由北往南有:紅巖向斜,在紅巖向斜南翼次級褶曲依次有:胡家梁子背斜、胡家梁子向斜、殷家坪背斜、杉樹坪向斜,與杉樹坪向斜南翼緊鄰有F1逆斷層(見圖4-3井田平面示意圖)?,F(xiàn)分述如下:1、褶曲(1)紅巖向斜,區(qū)域上一級褶曲,是本區(qū)的主要構(gòu)造。位于礦區(qū)北部,從東至西橫貫全區(qū)。向斜軸部平緩而開闊,樞紐向東揚起,軸面傾向南。為不對稱的復式向斜。向斜軸部最新地層為三疊系上統(tǒng)須家河組五段,翼部最老地層為三疊系中統(tǒng)巴東組。北翼巖層傾向SSESSW(153205),傾角515,平均10;南翼巖層傾向NW,傾角515,平均10。(2)胡家梁子背斜,為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)北部,紅巖向斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)的籮筐巖起,向西經(jīng)陳家田、胡家梁子、曾家榜,于瓦店子消失。背斜軸線近東西向,區(qū)內(nèi)長度2.6km,該軸線與紅巖向斜軸線近似平行。背斜軸部為三疊系上統(tǒng)須家河組五段地層,北翼巖層傾向NWWNW(255349),傾角515,平均10;南翼巖層傾向SWSE(243157),傾角6。(3)胡家梁子向斜,為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)中南部,胡家梁子背斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)籮筐巖起,經(jīng)核桃坪、周家屋場,于瓦店子消失。軸線較平直,近東西走向(9427),幾乎與胡家梁子背斜相平行,區(qū)內(nèi)出露長度2.6km。向斜軸部由三疊系上統(tǒng)須家河組地層組成。北翼巖層傾向SWSE(243157),傾角6;南翼巖層傾向NW(321350),傾角14,南北出露不寬,較緊湊。(4)殷家坪背斜,為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)中南部,胡家梁子向斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)的金字寨、二坪子,呈東西走向繼續(xù)向西延伸,至殷家坪轉(zhuǎn)向NWW(280),經(jīng)龍井村、團田灣出礦區(qū)。該向斜軸線走向SEENW(97277),微微彎曲橫貫全區(qū)。向斜軸部由三疊系上統(tǒng)須家河組地層組成。北翼巖層傾向SWWNW(243348),傾角14;南翼巖層傾向SW(187240),傾角6。(5)杉樹坪向斜,為紅巖向斜南翼的次級褶曲。位于礦區(qū)南部,殷家坪背斜軸線之南。從礦區(qū)東側(cè)地母廟梁子經(jīng)木魚包、杉樹坪、張家灣繼續(xù)向西延伸,橫貫全區(qū)。軸線東西走向并略有彎曲。向斜軸部為三疊系上統(tǒng)須家河組。北翼巖層傾向187240,傾角6;南翼巖層傾向319357,傾角14。2、斷層(1)F1逆斷層,位于紅巖向斜南翼次級褶曲杉樹坪向斜南翼須家河組地層中,從礦區(qū)東側(cè)起,經(jīng)雙堰茶坊,至鏵場灣消失。區(qū)內(nèi)長度1.6km,斷層走向NEE(84左右),斷層傾向北,傾角60,地層斷距20m左右,斷層帶擠壓破碎,拖拉現(xiàn)象明顯。為逆斷層性質(zhì)。對本礦主采K2、K3、K4煤層有破壞作用。(2)F2逆斷層,位于紅巖向斜北翼須家河組地層中。東起鍋廠,大致東西向,經(jīng)獅子包、香樹灣,于楠樹坪消失。斷層走向94274,長1.3km,呈彎曲狀展布。斷層面傾向南,傾角4050斷層跡象明顯。地層斷距2030m,為逆斷層。該斷層在采空區(qū)范圍,對深部煤層無影響??傊?,礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造主要為寬緩的一系列次級背向斜,F(xiàn)1斷層北翼受次級構(gòu)造影響傾向變化大,傾角514,南翼巖層傾向350,傾角1420,礦區(qū)發(fā)育有F1、F2斷層,巖土界面傾角1015,結(jié)構(gòu)面對斜坡穩(wěn)定性影響小,地質(zhì)構(gòu)造中等復雜(圖4-4)。圖4-3 井田平面示意圖圖4-4 地質(zhì)剖面示意圖4.3 構(gòu)造煤發(fā)育情況及分布特征礦區(qū)位于紅巖向斜軸部,地層傾角一般為傾角515,平均10。煤層呈中細條帶結(jié)構(gòu)、層狀構(gòu)造,硬度、比重、脆度較大,未見各煤層發(fā)生明顯的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化,井田內(nèi)構(gòu)造煤不發(fā)育。5 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律5.1 構(gòu)造對瓦斯賦存的影響煤儲層的生成條件和保存條件控制了煤層瓦斯含量的大小,而煤儲層保存條件對瓦斯含量的控制更為重要。瓦斯的生成貫穿于煤化作用的整個過程,而不同地質(zhì)時代發(fā)生的地層隆起、剝蝕、凹陷、沉積或者巖漿活動,很大程度影響了煤化作用過程和瓦斯生成,也控制了瓦斯的保存或逸散。蓮花煤礦含煤地層沉積之后,經(jīng)歷了燕山和喜馬拉雅2次主要構(gòu)造運動, 不同構(gòu)造演化階段構(gòu)造控制了煤層中瓦斯的運移、保存,并決定了煤層如今的瓦斯含量。(1)燕山期:由于東部太平洋板塊的強烈俯沖,上揚子臺坳在此期開始隆起,構(gòu)造擠壓應力場主方向為SESSE,形成一系列NE方向的隔擋式背斜,而斷裂構(gòu)造不發(fā)育,對瓦斯的釋放作用較小,對早期產(chǎn)出的氣體具有封閉作用;此期產(chǎn)氣達到鼎盛,且總體上構(gòu)造對瓦斯具有保存作用。(2)喜馬拉雅期:先期形成的一系列NE方向的隔擋式背斜受到南西方向強烈俯沖,該區(qū)逐漸形成一系列EW方向?qū)捑彽某嵌鉅铖薨?。隨著背斜不斷隆起,向斜逐漸縮閉,受向斜凹陷的影響,瓦斯沿著煤層向高處的背斜運移,造成向斜轉(zhuǎn)折端周圍一定范圍內(nèi)瓦斯得到了疏散。蓮花煤廠的主要構(gòu)造為紅巖向斜。該向斜為一復式向斜,其翼部發(fā)育著多個次級褶曲。因礦區(qū)北、東側(cè)煤層裸露地表或淺埋,瓦斯容易逸散,并且空氣也向煤層滲透,導致煤層中的瓦斯含量小,甲烷濃度低,礦區(qū)南端距離轉(zhuǎn)折端越近,瓦斯含量下降越大,相反越小,說明向斜轉(zhuǎn)折端不利于瓦斯保存??傮w上看,瓦斯賦存量是隨埋深增大而增大,煤層賦存由淺入深,淺部瓦斯易于釋放,深部煤層瓦斯不易排放,瓦斯含量越高,瓦斯壓力越大。 5.2 頂?shù)装鍘r性對瓦斯賦存的影響煤層頂?shù)装鍘r性對瓦斯賦存的影響,取決于它的隔氣和透氣性能。當煤層頂?shù)讕r性為致密完整的巖石時,煤層中的瓦斯容易被保存下來,瓦斯壓力較高、瓦斯含量較大,而且煤與瓦斯突出危險程度增大;而頂?shù)装鍨樯皫r的區(qū)域,瓦斯封存條件較差,裂隙發(fā)育,瓦斯壓力相對較小,瓦斯含量相對較低,煤與瓦斯突出的危險程度較小。煤層圍巖的隔氣性和透氣性能直接影響到瓦斯的保存條件。K2煤層賦存于三疊系上統(tǒng)須家河組二段下部,須家河組二段底部約45m,上距K3煤層約48m。K2煤層結(jié)構(gòu)簡單,一般為單一煤層,無夾矸,僅局部地段有一薄層矸石(泥巖),煤層一般厚度0.32m,全區(qū)可采。煤層直接頂板一般為數(shù)厘米至1.50m灰黑色泥巖,屬偽頂,老頂為粉砂巖、細中粒長石石英砂巖。直接底板為厚度不等灰黑色泥巖,屬偽底,其下為粉砂巖中粒砂巖,煤層與底板泥巖之間偶見有0.30m灰黑色粘土巖。K3煤層賦存于須家河組三段中下部,距離須家河組三段底部約8m,上距K4煤層約170m。K3屬較穩(wěn)定型煤層,大部可采的極薄煤層。煤層頂?shù)装鍘r性主要為黑色砂質(zhì)泥巖,偽頂常有0.050.10m黑色頁巖含煤屑,直接頂為粉砂巖,老頂為中細粒砂巖。K4煤層賦存于須家河組五段底部,距離須家河組五段底部約18m,礦界內(nèi)煤層結(jié)構(gòu)及煤層厚度均較穩(wěn)定,煤層頂板為深灰色薄層泥巖,其上為黃灰色中厚層狀粉砂巖,煤層底板為深灰色薄層泥巖與泥質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖,其下為灰、黃灰色中厚層狀長石石英砂巖,夾矸巖性為深灰黑色砂質(zhì)泥巖。K2、K3、K4煤層頂?shù)装逡陨皫r為主的孔隙率較低、透氣性較差的巖層,頂?shù)装鍘r層封閉性能一般。這種沉積環(huán)境對煤層的瓦斯生成、儲存一般。5.3 煤層埋深及上覆巖層對瓦斯賦存的影響在影響煤層瓦斯含量的眾多地質(zhì)因素中,煤層上覆巖體的厚度對瓦斯保存和逸散起著直接的作用,煤層埋深被認為是最具普遍性的因素之一。瓦斯的逸散以擴散方式為主,空間兩點之間的濃度差是其擴散的主要動力。在其他初始條件相似情況下,煤層上覆厚度越大,達到中值濃度或者擴散終止所需要的時間就越長。煤層本身為一種高度致密的低滲透性巖層,上部分層和下部分層對中部分層有強烈封蓋作用,煤層厚度越大,中部分層中瓦斯向頂?shù)装鍞U散的路徑就越長,擴散阻力就越大,對瓦斯的保存越有利。根據(jù)地質(zhì)資料和實測的瓦斯含量、瓦斯壓力點分析,在井田范圍內(nèi)煤層瓦斯含量、瓦斯壓力與煤層埋深關(guān)系密切,瓦斯含量、瓦斯壓力、礦井瓦斯涌出量隨著埋深的增加而增大,煤層埋深的增加不僅會使地應力增加,也會使煤層和圍巖的透氣性降低,同時瓦斯向地面的運移距離增加,兩者都有利于瓦斯的保存,而不利于瓦斯的逸散。蓮花煤廠地處紅巖向斜軸部,受向斜凹陷的影響,靠礦區(qū)北、東側(cè)煤層裸露地表或淺埋,瓦斯容易逸散,并且空氣也向煤層滲透,導致煤層中的瓦斯含量小,甲烷濃度低。沿向斜軸部向南,隨著煤的埋藏深度增加,地壓增加,封閉條件相對變好,煤的甲烷吸附能力變強,游離瓦斯向吸附瓦斯轉(zhuǎn)化,使大量氣體保存下來。根據(jù)本次采用人工搗緊填料封孔法對礦井K2、K3、K4煤層的瓦斯含量和瓦斯壓力的實測資料,礦井K2煤層瓦斯隨深度每增加100米瓦斯含量則增加1.27m3/T,瓦斯壓力則增加0.087 MPa;礦井K3煤層瓦斯隨深度每增加100米瓦斯含量則增加1.40m3/T,瓦斯壓力則增加0.099 MPa;礦井K4煤層瓦斯隨深度每增加100米瓦斯含量則增加1.89m3/T,瓦斯壓力則增加0.090 MPa;所以,在瓦斯風氧化帶以下,瓦斯含量、涌出量及瓦斯壓力主要隨煤層埋藏深度增加而變大。5.4 巖溶陷落柱對瓦斯賦存的影響井田內(nèi)及附近未發(fā)現(xiàn)巖溶陷落柱。5.5 瓦斯含量分布及預測5.5.1 瓦斯分布規(guī)律通過以上分析, K2、K3、K4煤層埋藏深度與上覆地層有效厚度對瓦斯含量和瓦斯壓力影響較大,井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造和煤層頂?shù)装鍘r性與瓦斯分布規(guī)律不明顯。本次采用人工搗緊填料封孔法,對不同埋深點的瓦斯壓力進行了測量,結(jié)果見表5-1。在此基礎(chǔ)上對礦井瓦斯壓力和瓦斯含量進行了預測。5.5.2 瓦斯壓力預測1、瓦斯壓力梯度計算根據(jù)實測的兩個水平工作面的瓦斯壓力,按下式計算礦井瓦斯壓力梯度。a(P2P1)/(H2H1)式中:a瓦斯壓力隨開采深度的變化梯度,MPam。H1一測點的埋深,m;H2二測點的埋深,m;P1一測點的瓦斯壓力,MPa;P2二測點的瓦斯壓力,MPa。表5-1 煤層瓦斯壓力實測與梯度計算表煤層測點標高(m)埋深(m)瓦斯壓力(MPa)壓力梯度(MPa /100 m)K21+540.0180.40.2400.0872+582.6340.60.380K31+645.4105.00.1720.0992+651.1195.50.262K41+751.851.20.1190.0902+855.5180.50.2352、瓦斯壓力預測根據(jù)前述瓦斯壓力梯度按下式預測礦井瓦斯壓力:P=P1+a(H-H1) 式中 P-在深度H處的瓦斯壓力,MPa; P1- H1深度的實測瓦斯壓力,MPa; H1-實測點的深度; H-煤層距地表的垂直深度,m; a-瓦斯壓力梯度,MPa/m。井田內(nèi)K3煤層埋深最大約440m,由上式計算公式可知,煤層瓦斯壓力最大為0.467MPa。5.5.3 瓦斯含量預測1、實測點的瓦斯含量實測點的瓦斯含量根據(jù)實測的瓦斯壓力和a、b常數(shù)按下式計算:式中:W煤層瓦斯含量,m3/t;a、b吸附常數(shù),通過實驗測試獲得;P煤層絕對瓦斯壓力,MPa,見表3-4-2、表5-1;Ad煤的灰分,%,由檢測報告獲得;Mad煤的水分,%,由檢測報告獲得;煤的空隙

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