北回風(fēng)大巷進(jìn)地質(zhì)說(shuō)明書

1、、采區(qū)地面相對(duì)位置和基本狀況1、10 #運(yùn)輸大巷相應(yīng)的地面位置在 xxx 煤礦的以北的山坡上。 施工對(duì)地面沒(méi)有較大影響，巷道施工區(qū)域不受上層煤以及本 層煤采空區(qū)影響， 但是為了確保安全， 必須按照 “有掘必探， 先探后掘”的探放水原則進(jìn)行探放水。礦井所處的張家莊溝 內(nèi)無(wú)地表水體及常年性河流，溝谷多為季節(jié)性河流，旱季干 枯，僅在雨季有洪水徑流。本礦井屬于基建礦井，但是 4 號(hào) 煤有采空現(xiàn)象，具體資料不詳，故在掘進(jìn)巷道時(shí)必須加強(qiáng)預(yù) 測(cè)預(yù)報(bào)和探放水工作。二、煤（巖）層地質(zhì)構(gòu)造井田位于河?xùn)|煤田中段，區(qū)域構(gòu)造位置處于呂梁山復(fù)背斜之 次級(jí)構(gòu)造王家會(huì)背斜西翼，受其影響井田范圍總體呈一走向 北東，傾向北西的單

2、斜構(gòu)造，局部有次級(jí)起伏。其中較大的 次級(jí)起伏在井田南部表現(xiàn)為井田西部的 S1 向斜和井田東部 的 S2 背斜及 S3 向斜。井田地層傾角大部比較平緩，為 3o-12 o左右，東北局部地段較陡，地層傾角可達(dá)15 o -20 o。另外，根據(jù)地表出露和井下巷道揭露，井田內(nèi)還發(fā)現(xiàn) 6 條正 斷層，現(xiàn)將井田主要次級(jí)褶曲和斷層敘述如下： 1、褶曲（1）、S1向斜（ xxx 向斜）位于井田西部，軸向 N5 °-15 °E,斜穿井田。向斜兩翼基本對(duì) 稱，傾角比較平緩，其西翼傾角多在3 °-8 °之間，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 2700m 左右。（2）、S2背斜（ xxx 背斜）位

3、于井田東南部， 軸向 N20 °-50 °E,斜穿井田東南部。 背斜兩 翼北段基本對(duì)稱，地層傾角在 5°-8 °之間，其南段東翼平緩， 地層傾角在 4°-6 °，兩翼較陡，地層傾角在 6°-12 °左右，井 田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 3100m 左右。（3）、S3 向斜位于井田東南部， 斜穿井田， 其軸向呈 N15 °-60 °E,背斜兩翼 不對(duì)稱，其西北翼較陡，地層傾角為 8°-10 °左右，其東南翼 較緩，地層傾角為 3°-6 °左右，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度 2200m

4、左右。2、斷層（1）、F1 正斷層 位于井田北部邊界附近，為原張家莊煤礦井下揭露斷層，斷 層走向 S70 °W 轉(zhuǎn) N50 °W, 呈弧形延度，斷層傾向 S，傾角 75 °，落差40m 左右，井田內(nèi)延伸長(zhǎng)度約 1200m （10 號(hào)煤 層處）。（2）、F2 正斷層 位于井田北部邊界附近，為原張家莊煤礦井下揭露斷層，斷 層走向 N50 °W, 傾向 NE，傾角 75 °，落差10m ，延伸長(zhǎng)度 1000m 。3）、F3 正斷層位于井田東部，為原 xxx 煤礦井下揭露斷層，該礦在開(kāi)采 4號(hào)煤層時(shí)發(fā)現(xiàn)煤斷層，斷層走向N35 °W, 傾向 S

5、W ，傾角75 °，落差5m ，延伸長(zhǎng)度 1300m 左右。據(jù)原炭窯坪煤礦開(kāi) 采 10 號(hào)煤層資料，該礦在該地段未見(jiàn)斷層，初步分析，該 斷層規(guī)模不大，垂向延伸可能未到 10 號(hào)煤層。（4）、F4 正斷層位于井田東南部， 為地表出露斷層， 斷層走向 N20 °W, 傾向 SW，傾角 76 °，落差5m ，延伸長(zhǎng)度 200m 。（5）、F5 正斷層 位于井田西部，為地表出露斷層，斷層走向N25 °W, 傾向SW，傾角 70 °，落差3m ，延伸長(zhǎng)度 270m 。（6 ）、F6 正斷層 位于井田西部，為地表出露斷層，斷層走向 N20 °E,

6、 傾 向 NW ，傾角 75 °，落差3m ，延伸長(zhǎng)度 270m 。 井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)陷落柱等其他構(gòu)造， 未見(jiàn)巖漿巖侵入體 ,井田總 體構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類。三、煤層結(jié)構(gòu)及其變化情況1、煤層 位于太原組下部，上距 8 號(hào)煤層 0-7.40m, 為 9 號(hào)、 10 號(hào)合 并層。煤層厚度 3.51-8.55m ，平均 5.92m 。該煤層在井田 中東部與上部 8 號(hào)煤層合并為一層， 合并區(qū)厚度 5.8-8.55m ， 平均 6.55m 。井田西部為分叉區(qū)，分叉區(qū) 10 號(hào)煤層厚度 3.51-5.75 m ，平均 4.93m 。該煤層為井田穩(wěn)定可采煤層。煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 一般含 2-3 層夾矸， 局部含

7、 4-5 層夾矸或不 含夾矸。煤層頂板大部為石灰?guī)r，局部為泥巖。底板大部為 泥巖、局部為砂質(zhì)泥巖。 井田東南部該煤層已進(jìn)行部分開(kāi)采。 2、煤層對(duì)比 煤層對(duì)比采用離石詳查地質(zhì)報(bào)告對(duì)比成果,其對(duì)比方法主要采取標(biāo)志層法，結(jié)合地層層序、層間距及煤層自身特點(diǎn)等進(jìn) 行對(duì)比。10 # 煤層下距太原組底部 K1 砂巖 13m 左右。 L1 灰?guī)r為其老 頂，層位易于對(duì)比。井田內(nèi)標(biāo)志層發(fā)育，各煤層特征比較明 顯，故對(duì)比結(jié)果可靠。3、物理性質(zhì)和煤巖特征（ 1 ）物理性質(zhì) 井田內(nèi)各煤層的物理性質(zhì)，顏色為黑色，條痕為棕黑色、褐 黑色，玻璃和強(qiáng)玻璃光澤，硬度一般為2 3 ，有一定的韌性，參差狀、階梯狀斷口，內(nèi)生裂隙發(fā)育。

8、（ 2 ）煤巖特征宏觀煤巖特征 各層煤的宏觀煤巖成分以亮煤為主，次為暗煤、鏡煤，少量 絲炭。宏觀煤巖類型主要為光亮型和半亮型，半暗型次之， 少量暗淡型。煤層主要為條帶狀、線理狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造， 次為均一狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。顯微煤巖特征各層煤的顯微煤巖組分以有機(jī)物為主，無(wú)機(jī)組分次之。其中 有機(jī)組分中又以鏡質(zhì)組和半鏡質(zhì)組為主，惰質(zhì)組次之；無(wú)機(jī) 組分主要為粘土類，少量硫化物類。鏡質(zhì)組油浸最大反射率 為 1.4% 。4、化學(xué)性質(zhì)和工藝性能原煤：水分 (M ad)為 0.40%-2.65% ，平均為 0.84% ；灰分 (Ad) 為 13.30%-30.42% ，平均為 19.90% ；揮發(fā)分( Vdaf

9、 )為 16.89%-21.85% ， 平 均 為 18.57% ； 全 硫 (St,d ) 為 1.14%-3.93% ，平均為 2.31% ；發(fā)熱量(Qgr.d )為 23.70-36.20 MJ/kg ，平均為 32.73MJ/kg 。浮煤：水分 (M ad)為 0.36%-1.36% ，平均為 0.81% ；灰分 (Ad) 為 2.62%-10.07% ，平均為 5.32% ；揮發(fā)分( Vdaf )為 14.95%-18.82% ， 平 均 為 16.47% ； 全 硫 (St,d ) 為 0.86%-2.51% ，平均為 1.55% ；發(fā)熱量(Qgr.d )為 33.21-33.84

10、 MJ/kg ，平均為 33.47MJ/kg ；磷 (Pd)為 0.0046-0.0456%, 平均 0.0227% ；粘結(jié)指數(shù) 43-76 ，平均 57 ；膠質(zhì)層厚度 4-11mm, 平均 8mm 。該煤層為特低灰 -中灰、中低硫 -高硫、特低磷 - 低磷、中高 - 特高熱值之焦煤和瘦煤(以瘦煤為主，局部分布焦煤) 。5、10# 煤自然傾向性以及火區(qū)分布 根據(jù)鉆孔采取 8、10 號(hào)煤芯煤樣由山西省煤炭工業(yè)局綜合綜 合測(cè)試中心進(jìn)行了煤的自燃傾向性試驗(yàn)， 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果， 8 、10 號(hào)煤層屬自燃煤層， 。因此在生產(chǎn)中要盡量減少浮煤，對(duì)廢棄巷道全部密閉，認(rèn)真 調(diào)查地面裂縫，并進(jìn)行填堵。井下一旦發(fā)生

11、煤層自燃，將對(duì) 井下生產(chǎn)設(shè)施造成損壞，同時(shí)對(duì)煤層資源造成破壞和損失， 甚至導(dǎo)致人員傷亡事故，所以生產(chǎn)中要嚴(yán)加防范。據(jù)了解，整合前各煤礦開(kāi)采生產(chǎn)中均未發(fā)生煤層自燃事故， 井下無(wú)火區(qū)分布。四、瓦斯在 203 、 204 號(hào)鉆孔中采取 10 號(hào)煤層瓦斯樣委托山西省煤 炭工業(yè)局綜合測(cè)試中心進(jìn)行了 3 個(gè)瓦斯含量和瓦斯成分分 析，并搜集了相鄰的 xxx 煤礦擴(kuò)勘探孔（ ZKQ5 、ZKQ6 ）和 xxx 煤礦補(bǔ)勘孔（ J4）瓦斯分析資料，詳見(jiàn)表。10 號(hào)煤層瓦斯測(cè)試成果表鉆孔號(hào)瓦斯含量（ ml/g ）自然瓦斯成分（ % 粉前）CH4CO2N2C2-C 8CH4CO2N2C2-C 82032.850.28

12、0.0148.369.5142.120.012044.300.140.1570.064.5623.571.82ZKQ51.700.162.920.02256.255.7937.180.800ZKQ64.440.221.080.34181.273.5411.223.970J411.350.902.320.47886.276.703.803.23測(cè) 試 結(jié) 果 表 明 : 井 田 內(nèi) 10 號(hào) 煤 層 瓦 斯 含 量（1.70-11.35mL/g）, 瓦斯含量變化較大。瓦斯分布不均一，故在今后生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)察。另外，關(guān)于井田瓦斯分帶情況，由于瓦斯測(cè)試點(diǎn)少，難以反 映全井田瓦斯分帶情況，從鉆孔瓦

13、斯成分含量情況，井田西 部應(yīng)屬氮?dú)?- 甲烷帶，東部應(yīng)屬甲烷帶。另?yè)?jù)呂煤安字 2010110 號(hào)文件和呂煤安字 2008557 號(hào)文 件批復(fù)，重組整合前井田各煤礦 2008 、2009 年度礦井瓦斯 等級(jí)鑒定結(jié)果見(jiàn)表。礦井瓦斯等級(jí)鑒定表煤礦名稱開(kāi)采 煤層瓦斯二氧化碳年度絕對(duì)涌出 量（m 3/min）相對(duì)涌 出量（m3/t ）鑒定 等級(jí)絕對(duì)涌出 量（m 3/mi n）相對(duì)涌出 量（m3/t ）108.2515.84高1.472.92200934.7570.5高1.032.0941.6611.95高0.332.38200840.374.44低0.323.84由上表得知，井田 xx 煤業(yè)公司開(kāi)采 4

14、 號(hào)煤層礦井瓦斯等級(jí) 為高瓦斯礦井， xx 煤業(yè)公司開(kāi)采 4 號(hào)煤層礦井瓦斯等級(jí)為低 瓦斯礦井， xx 煤業(yè)公司開(kāi)采 10 號(hào)煤層亦屬高瓦斯礦井。 井田內(nèi)原 xxx 煤礦開(kāi)采 4 號(hào)煤層時(shí)曾發(fā)生瓦斯爆炸事故， 后 被關(guān)閉。為確保安全生產(chǎn) ,建議該礦開(kāi)采過(guò)程中加強(qiáng)井下通風(fēng)工作， 提 高防范意識(shí)。并采取相應(yīng)的防范措施。五、煤層頂、底板巖性5# 煤軌道大巷直接頂板為泥巖、 砂質(zhì)泥巖或中細(xì)砂巖， 屬軟 弱- 中硬頂板，底板為泥巖、沙質(zhì)泥巖。5# 煤軌道大巷煤層頂板抗壓強(qiáng)度為 32.8-62.8MPa ，屬軟弱 -堅(jiān)硬頂板。五、水文地質(zhì)條件1、水文條件5# 煤層軌道大巷位于山西組以下至太原組L5 灰?guī)r之

15、間是以泥巖為主，砂、泥巖互層的一套地層，厚度 13.00m 左右， 連續(xù)穩(wěn)定，其中泥巖、粘土巖隔水性好，可視為山西組與太 原組之間良好的隔水層。 5# 煤層直接充水含水層是山西組砂 巖裂隙含水層，屬弱富水含水層。根據(jù)礦井地質(zhì)報(bào)告， 5# 煤層突水系數(shù)小于正常塊段安全突水 系數(shù) 0.10 （ MPa/m ），也小于構(gòu)造破壞地區(qū)安全突水系數(shù) 0.06 （MPa/m ）,故奧陶系灰?guī)r巖溶對(duì) 5# 煤層突水的可能性 小， 頂板裂隙水對(duì)礦井生產(chǎn)影響不大。5#軌道大巷預(yù)計(jì)最大涌水量 7m 3/h ，正常涌水量 5m 3/h 左 右。2、井下防治水 （1）堅(jiān)持“預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、有掘必探，先探后掘，先治后采” 的方針，對(duì)可疑地段進(jìn)行探放水，防止造突吐水事故。（2）配備足夠的排水設(shè)施，并確保能正常使用。 （3 ）經(jīng)常清理井下水倉(cāng)，保證水倉(cāng)有足夠的容量。六、巖漿入侵時(shí)對(duì)工作面可能造成的破壞 詳細(xì)查明了地層總體為一走向北東、向北西傾斜的單斜構(gòu) 造，發(fā)育有次一級(jí)寬緩褶曲，地層傾角一般3 °-12 °左右。井