黔西南州兴仁县振兴煤矿矿井瓦斯地质图说明书.docx
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黔西南州兴仁县振兴煤矿矿井瓦斯地质图说明书
黔西南州兴仁县振兴煤矿
5煤矿井瓦斯地质图说明书
矿井规模：
30万t/a
黔西南州兴仁县振兴煤矿
二O一一年五月
黔西南州兴仁县振兴煤矿
矿井瓦斯地质图说明书
矿井规模:
30万t/a
矿长：
韩谷雨
总工程师：
李春淋
编制者：
李春淋
审阅者：
包林森
黔西南州兴仁县振兴煤矿
二O一一年五月
0概述………………………………………………………
0.1项目来源……………………………………………
0.2编制目的与意义……………………………………
0.3编制依据……………………………………………
1矿井概况…………………………………………………
1.1交通位置及隶属关系………………………………
1.2井型、开拓方式及生产能力………………………
1.3瓦斯…………………………………………………
1.4煤层…………………………………………………
1.5煤质特征……………………………………………
1.6岩浆岩………………………………………………
1.7水文地质特征………………………………………
2地质构造及控制特征研究………………………………
2.1矿区地质构造演化及分布特征…………………
2.2井田地质构造及分布特征………………………
2.3构造煤发育及分布规律…………………………
2.4地质构造对瓦斯赋存的控制……………………
3矿井瓦斯地质规律研究…………………………………
3.1断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响………………
3.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响…………………
3.3岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响…………………
3.4煤层上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响…………
3.5岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响…………………
3.6瓦斯含量分布及预测研究………………………
4矿井瓦斯涌出量统计……………………………………
4.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析…………………
4.2矿井瓦斯抽采资料统计及分析…………………
4.3矿井回采工作面瓦斯涌出量预测………………
5煤与瓦斯区域突出危险性预测………………………
5.1煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计…………
5.2煤与瓦斯突出危险性影响因素分析……………
5.3煤与瓦斯区域突出危险性预测…………………
5.4振兴煤矿施工1353工作面瓦斯抽放钻孔发生喷孔现象统计表……………………………………
5.5振兴煤矿5煤生产过程煤与瓦斯突出统计表……
5.61352溜子道防突检验K1值超标统计表…………
6煤层气与资源量计算……………………………………
6.1资源量计算方法…………………………………
6.2资源量计算及参数的确定………………………
6.3资源量计算结果及评价…………………………
7矿井瓦斯地质图编制……………………………………
7.1编图资料…………………………………………
7.2编图内容和表示方法……………………………
8结论和建议………………………………………………
参考文献……………………………………………………
附表…………………………………………………………
0概述
《煤矿安全规程》第一百八十一条规定：
“突出矿井必须及时编制矿井瓦斯地质图”。
根据煤炭生产管理部门的要求，开展煤矿瓦斯地质工作，编制矿井瓦斯地质图。
与意义
煤矿矿区、矿井、采掘工作面三级瓦斯地质图，是瓦斯地质规律和瓦斯预测成果的直观表达和高度概括。
瓦斯地质图内容丰富，区带分别；层次清晰、一目了然；直观简明、便用方便。
它直接用于安全生产管理，是煤炭工业发展不可少的技术图件。
矿井瓦斯地质图是以矿井煤层底板等高线图和采掘工程平面图作为地理底图，在系统收集、整理建矿以来采掘工程揭露和检测的全部瓦斯资料和地质资料，如采掘工作面的瓦斯浓度、风量和瓦斯抽采量，煤与瓦斯突出危险性预测指标及煤与瓦斯突出点资料等，在查清矿井地质规律、进行瓦斯涌出量预测、煤与瓦斯突出危险性预测、瓦斯（煤层气）资源量评价等基础上，按照图例编制而成。
该项目研究的目的：
1、通过资料调查，分析振兴煤矿地质演化特征；
2、研究振兴煤矿的瓦斯地质规律及影响瓦斯赋存、矿井瓦斯涌出量大小和煤与瓦斯突出危险性的主要地质因素；
3、编制矿井彩色瓦斯地质图，绘制瓦斯含量和瓦斯涌出量等值线，依据瓦斯含量等值线计算矿井煤层气资源量，预测煤与瓦斯突出危险性，指导矿井瓦斯灾害防治。
1、全国煤矿瓦斯地质图编制技术工作小组《煤矿矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法》（2009.4）
2、贵州省发展和改革委员会、贵州省煤矿设计研究院《贵州省煤矿瓦斯地质图编制工作大纲》（2010.2）
）
4、国家安全生产监督管理总局《煤矿安全规程》（2010）
5、国家安全生产监督管理总局《防治煤与瓦斯突出规定》（2009）
6、国家安全生产监督管理总局《矿井瓦斯涌出量预测方法》（2006）
7、国土资源局《煤层气资源/储量规范》（2002）
8、贵州省煤田地质局—七四队《贵州省兴仁县潘家庄镇振兴煤矿资源储量核实及勘探地质报告》（2010.4）
）
研究了地质构造对瓦斯赋存的控制，研究了矿井瓦斯地质规律，对矿井未开采区域与煤的瓦斯涌出量和突出危险性进行了预测。
在完成上述研究内容的基础上，编制了5煤采掘工作面瓦斯地质图和5煤的矿井瓦斯地质图。
1矿井概况
位置及隶属关系
振兴煤矿位于兴仁县城西北，直线距离14公里。
煤矿东侧有兴仁县西北环城公路，至兴仁县26公里。
地理坐标：
东径105°06′16″～105°08′11″；北纬25°31′21″～25°32′27″。
矿界拐点坐标
拐点编号
北京54坐标
拐点编号
西安80坐标
横坐标（X）
纵坐标（Y）
横坐标（X）
纵坐标（Y）
0
2824000
35510500
0
1
2824000
35511820
1
2
2825150
35512120
2
282
3
2825150
35513720
3
4
2825460
35513720
4
5
2825460
35513325
5
6
2826030
35512968
6
7
2826030
35511185
7
8
2825430
35511185
8
9
2825430
35510500
9
矿区面积S=2,准采标高+1620～1100m
井口坐标
名称
X坐标
Y坐标
主平硐井口
排斜井井口
风井井口
振兴煤矿行政区划隶属贵州省兴仁县潘家庄镇鸡场坪村,投资单位是江苏省扬州市矿务局。
1.2井型、开拓方式及生产能力
矿井设计生产能力30万t/a，核定生产能力42万t/a，目前正在进行90万t/a改扩建，矿井服务年限36a。
振兴煤矿采用平硐暗斜井开拓，主要开采井田范围内M1、M2、M3、M4、M5、M7、M87个煤层，开采深度+1620m～+1100m，煤层倾角为8°～11°，煤层赋存条件较好，储量稳定可靠，开采技术条件相对比较简单。
矿井划分两个水平为四个采区，采用走向长壁采煤法，工作面采用后退式开采，回采工作面采用高档普采，全部冒落法管理顶板。
开采顺序为自上向下，逐层开采，现在开采的是5煤浅部的煤层。
井简特征表
序号
井简
名称
长度（m）
净断面（m2）
X坐标
Y坐标
Z坐标
方位角（°）
倾角（°）
服务
范围
1
主平硐
1010
2825178
35513542
+1371m
100
5‰
全矿
2
副平硐
140
2825194
35513582
+1371m
134
5‰
全矿
3
副斜井
286
2825398
35513215
+1447m
80
12
全矿
4
风井
309
2825370
35513150
+1464m
86
11
全矿
1.3瓦斯：
振兴煤矿为煤与瓦斯突出矿井
邻近矿井为低瓦斯矿井。
历年瓦斯涌出量鉴定汇总表
年份
相对涌出量m3/t
经对涌出量m3/min
2005
2006
2007
2008
2009
2010
1.4煤层
矿井含煤岩系为上二叠纪龙潭组，出露完整，厚380-410米。
含煤16-24层，含煤系数0.04。
其中单层厚大于的可采煤层7-8层，产于龙潭组上、中、下三个煤岩组。
简述如下：
一、上部含煤组
，含煤3-7层。
其中单层厚度大于的可采煤层为3层。
可采厚度，可采含煤系数0.03-0.04。
从上至下各可采煤层厚度及变化情况如下：
M1煤层0.29～平均厚
M2煤层0.30～平均厚
M3煤层1.21～平均厚
二、中部含煤组
厚121.40～134.。
含煤13—15层。
其中层厚度大于的全区可采煤层3层，可采厚度，可采含煤系数0.03-0.04。
从上至下各可采煤层厚度及变化情况如下：
M4煤层0.30～平均厚
M5煤层0～平均厚
M7煤层1.88～平均厚
三、下部含煤层
厚，含煤3-4层，可采煤层1层。
可采煤层特征
煤组
煤层
煤层厚度（m）
煤层间距（m）
煤层结构
顶底板岩性
稳定性
倾角（°）
最小
最大
平均
最小
最大
平均
顶板
底板
M1
2
夹矸1层
炭质粘土岩、砂岩
炭质粘土岩
稳定
8-10
M2
夹矸2层
薄层状粘土岩
炭质粘土岩
稳定
8-10
M3
夹矸3层
粉砂质粘土岩灰岩
粉砂质、炭质粘土岩
稳定
8-10
101
120
108
M4
夹矸1层
粉砂岩
粉砂质、炭质粘土岩
较稳定
8-10
M5
夹矸1层
粘土岩
粘土质粉砂岩
稳定
8-10
M6
复杂
粘土岩、粉砂岩
粘土岩
不稳定
8-10
M7
夹矸2层
薄层状炭粘土岩
中层状硅化灰岩
稳定
8-10
M8
夹矸1层
薄层状炭质粘土岩
中层状粉砂岩
稳定
8-10
振兴煤矿可采煤层主要特征一览表
煤层
编号
煤层倾角（°）
煤层厚度（m）
煤岩煤质特征
煤层结构
面积可采率%
煤层稳定程度
极值
均值
细至中条带状半亮至光亮型中灰中高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，玻璃、似金属光泽，参差状，贝壳装断口。
M1
8-10
线理至细条带状暗淡至光亮型中低灰中高无硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，油脂光泽，贝壳状断口。
简单
20
不稳定
M2
8-10
线理至细条带状、局部宽条带状半暗至半亮型中灰中高-高硫无烟煤。
具条带状结构，块状结造，油脂光泽，贝壳状断口。
简单
80
较稳定
M3
8-10
细至中条带状半暗至半亮型中灰中高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，金属、似金属光泽，参差状，贝壳状断口。
较简单
100
稳定
M4
8-10
细至中条带状半亮至光亮型中低灰中-中高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，金属光泽，贝壳状断口。
较简单
60
较稳定
M5
8-10
中至细条带、局部宽条带状半暗至半亮型中灰中高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，金属光泽，贝壳状断口。
简单
70
较稳定
M6
8-10
中至细条带、局部宽条带状半暗至半亮型中灰中高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，玻璃、似金属光泽，参差状、贝壳状断口。
简单
100
稳定
M7
8-10
中至细条带状半暗至半亮型中灰高硫无烟煤。
具条带状结构，块状构造，玻璃、似金属光泽，参差状、贝壳状断口。
简单
90
较稳定
煤的物理性质
矿区内煤的颜色为黑色，以块状为主，碎块状次之，少量粉粒状；质较坚硬、性脆，结构细～中条带状，少量线理状宽条带状；以玻璃光泽为主，似金属光泽次之；断口主要为阶梯状，参差状，偶见棱角状；含较多结核状、瘤状、浸染状，星散状黄铁矿。
煤的真相对密度，视相对密度见表：
煤层号
M1
M2
M3
M4
M5
M7
M8
真相对密度
（TRD）
视相对密度
（ARD）
1.67
宏观煤岩成分及类型
全矿区各煤层多以亮煤、暗煤为主，夹少量镜煤和丝炭条带，煤岩类型主要为半亮型煤、半暗型煤，半暗～半亮型煤，少量半亮～半暗型煤和暗淡型煤。
宏观煤层特征一览表
煤层
宏观煤岩成分
煤岩类型
M1
亮煤为主，少量暗煤，夹镜煤
和丝炭条带或透镜体
半暗型为主，少量半暗～半亮型、
半暗～暗淡型和暗淡型
M2
暗煤为主，亮煤为铺，夹镜煤条带
半暗型，少量半亮～半暗型
M3
亮煤为主，少量暗煤，夹镜煤条带
半亮型，少量半亮～半暗型
M4
暗煤为主，少量亮煤，夹镜煤条带
半暗型，少量半亮～半暗型
M5
亮煤为主，少量暗煤，夹镜煤条带
半亮型，少量半亮～半暗型
M7
暗煤为主，少量亮煤，夹镜煤条带
半暗型，少量半亮～半暗型
M8
暗煤为主，少量亮煤，夹镜煤
丝炭条带
半亮型，少量半亮～半暗型
各煤层主要煤质指标
项目
煤层编号
水分
Mab
（%）
灰份
Ad
（%）
挥发份
Vd
（%）
固定炭
Fcad
（%）
全硫
St,d
（%）
发热量
（Mj/kg）
M1
M2
M3
M4
M5
M7
M8
煤的变质阶段
根据各煤层浮煤挥发分最大为10.59%，最小为5.59%，均小于6.58%，氢含量最大为3.74%，最小为2.9%，平均3.3%。
根据中国煤炭分类标准，该矿区各煤层变质程度高，均为无烟三号（WY3），变质阶段为ⅤⅡ1。
1.6岩浆岩
本矿井范围无岩浆岩入侵。
1.7水文地质特征
区域水文地质条件
区域属泥堡背斜西北翼北段，鱼龙向斜东南翼北段，总体呈一单斜构造，属鱼龙向斜汇水单元。
地层由东向西小角度倾斜，地下水总体顺层面由东向西径流，地下水主要靠大气降水补给，径流速度较缓慢，区域构造发育，沟谷纵横，排泄较为方便。
地下水类型—HCO3—Ca为主。
区域属珠江水系，矿区位于北盘江流域及马岭河流域分界处，地表分水岭经过矿区西北部。
区域内大多数煤矿采区都位于当地侵蚀基准面以上，水文地质条件简单一中等，矿床充分以裂隙水为主，水文地质类型属二类二型。
矿井水文地质条件
矿井位于泥堡背斜西北翼，呈一单斜构造，位于鱼龙向斜汇水单元边缘，地层由东向西小角度倾斜。
矿区内地表总体呈东部低西部高，由东到西，地层由老变新。
地表分水岭位于矿井西北角，由矿井北部进入矿井在西北角转向西部伸展出矿界。
矿区内以垄状山丘、侵蚀、剥蚀峰丛沟谷地貌为主，发育大量“V”型冲沟，东部矿界边缘处发育盲谷。
矿区内东部、西南部、西北部三处地势较低。
矿区内最高点位于西北角分水岭老鹰岩处，最低点位于东部盲谷落水洞处。
地表水分别向东部、西北部、西南部径流。
西北部属马岭河流域，东部及西南属北盘江流域。
（一）矿区地层富水性
下面对各个地层的含、隔水性依次叙述如下：
1、第四系（Q）含水层——富水性弱
主要分布于矿区东部的斜坡及矿区内沟谷、低洼地段，多为耕地、稻田及村落，主要为冲积、坡积成因的棕黄色含砂质粘土及亚粘土，所有施工钻孔中，共11个钻孔揭露该地层，占总孔数100%，厚度为0～20.66m，平均厚度。
孔隙发育，富水性弱，地下水类型为孔隙水。
2、三叠系下统飞仙关组三段（T1f3）
主要分布于矿区西部，南北向展布，因地势原因，中部沿分水岭呈带状展布，地貌以隆状山丘及斜坡为主。
岩性主要为紫灰色薄层状粉砂岩，夹少量泥灰岩及钙质粉砂岩，厚度为约118m。
地质调查中，发育大量“V”形冲沟，平时无水。
该地层富水性弱，地下水类型以裂隙水为主。
该层地下水距矿井较远，对矿井影响较小。
3、三叠系飞仙关组二段（T1f2）
主要分布于矿区中部及西部，南北向展布，地貌以侵蚀、剥蚀峰丛沟谷为主。
因地貌地势影响，地表形态呈现“V”形。
主要岩性为灰色中厚层状显晶结构石灰岩，夹薄层状钙质粉砂岩。
厚度约113m，地表调查中发现大量浅切割沟谷。
该地层富水性中等，地下水类型以岩溶水为主，其水质类型为HCO3—Ca2+Mg2+L，PH值7.20，为中性淡水。
该层地下水距矿井较远，其下有较好相对隔水层，对矿井影响较小。
4、三叠系飞仙关组一段（T1f1）
主要分布于矿区中部，南北向展布，地貌以缓坡为主，总体北陡南缓，地表发育“V”—之间，平均厚度。
地表调查中泉点较少，该地层南部及中部冲沟常年有水，水量较小，流量变化受降水变化较大。
该地层富水性弱，地下水类型以裂隙水为主。
该层地下水距矿井较远，其富水性弱，对矿井影响较小。
5、二叠系上统长兴组（P3c）
主要分布于矿区中部，南北向展布，北部地貌以陡崖、陡坎为主，南部以浅切割沟谷为主。
岩性以石灰岩为主，夹大量粉砂岩及少量泥质粉砂岩。
厚度于86.77～133.98m之间，平均厚度约。
该地层富水性中等，地下水水位较深，地下水类型主要是岩溶裂隙水。
其混合水样水质类型为SO42-·HCO3-—Ca2+L，PH值为7.01，为中性淡水。
6、二叠系上统龙潭组（P31）
主要分布于矿区东部，南北向展布，地貌主要以隆状山丘及斜坡为主，发育有冲沟。
岩性以细砂岩，粉砂岩，泥岩等碎屑岩夹石灰岩及煤层，厚度约384m。
该地层富水性弱，在局部构造地段富水性可能有所变强。
地下水类型主要为裂隙水，其水质类型为SO42—K+Na+·Ca2+L，PH值6.31，为酸性微咸水。
该层地下水为矿井直接充水层，是矿井水的主要来源。
将来矿井开采，该层地下水是矿井涌水量的直接来源。
7、二叠系中统茅口组（P2m）
主要分布于矿区东部边界外，南北向展布，地貌以侵蚀沟谷为主，北部发育有盲谷，岩性以中厚层状石灰岩为主。
在盲谷内发育有落水洞及有水溶洞。
该层地下水丰富，富水性强，地下水类型主要为岩溶管道水。
（二）地下水、地表水动态变化
矿区地表水、地下水主要依靠大气降水补给，每年5月中下旬流量、水位开始回升，6～9月为最高值，其间出现3～5次峰值，10～12月份进入平水期，水位、流量开始逐渐递减，到翌年4月份降为最低值。
矿区内大气降水大部分沿地表向下径流直接汇入河流，一部分通过孔隙、裂隙及溶隙下渗补给地下水，并在其中径流。
矿区直接、间接充水含水层主要出露于矿区东部，两地层地形均南部相对北部平缓，出露面积相对较大，是矿井冲水地下水源的主要补给部位。
其补给量大小也随季节变化较大。
（三）水文地质类型
矿区地表水、地下水主要以大气降水补给为主，无地表水体，地表冲沟发育，以隆状山丘及侵蚀溶蚀浅切割沟谷为主，方便自然排水，矿井间接充水层富水性中等，直接充水含水层富水性弱，矿区内隐伏断层构造破碎带富水性弱，部分矿体位于矿区最低侵蚀基准面（+）以下，所以矿区水文地质条件中等，矿区水文地质类型属二类二型。
充水因素分析
1、大气降水：
大气降水为区内地下水及地表水的主要补给来源，据矿区地形特征，矿区地貌方便自然排水。
矿区间接充水含水层补给面积小，地形不利于补给，且地表无滞留水体，直接充水含水层出露地表面积大，但地形地貌有利于自然排水，地表无滞留水体，降雨量较大时，对该层地下水有一定影响。
2、地表水：
矿区内无较大水体，矿区内沟谷纵横，大多为干涸“V”冲沟，仅少量冲沟有水，且水量较小，对矿井开采无灾害影响。
矿区东部边缘外茅口组地层盲谷内有一河流，于矿区边缘处落水洞流入地下，河流流量较小，河流流量受降雨影响较大，主要补给区位于矿区北方及矿区龙潭组地层地表，最高洪水位线高出现河床标高4-5m。
该水体位于矿区外，地势低于矿区内地表，水量较小，对矿区开采无影响。
随着开采活动的加剧，地表水径流途径可能改变，水量将减小。
3、老窑水：
矿区内分布有较多的老窑，为当地居民开采自用煤形成，采坑长几十m至160m不等，多为斜坑，由于时间较长，现又进行了封闭，均汇聚了一定的老窑积水，是矿床充水水源之一，对矿坑的安全构成一定的威胁。
2地质构造及控制特征研究
1、贵州构造单元划分
构造单元是在板块活动控制下所产生的从板块边缘到板块内部的一系列有规律展布的地质构造区域。
不同的构造区域控制着互有差别的沉积作用、岩浆活动、变质作用及构造变形的发生。
贵州构造主要划分为一级构造单元有二类：
扬子陆块和华南褶皱带，三级构造单元有遵义断拱、六盘水断陷，四级构造单元划分为毕节东北方向构造变形区，毕节东北方向构造变形区，凤岗北北东向构造变形区，贵阳复杂构造变形区，水域北西向构造变形区，普安旋钮构造变形区，贵定南北向构造变形区，望谟北西向构造变形区。
贵州地质构造划分
一级构造单元
二级构造单元
三级构造单元
四级构造单元
I
扬子陆块
（Pt）
I1
黔北隆起（Z-T32）
I1A
遵义断拱
I1A1
毕节东北方向构造变形区
（I1A1）
I1A2
凤岗北北东向构造变形区
（I1A2）
I1A3
贵阳复杂构造变形区
（I1A3）
I2B
六盘水
断陷
I2B1
威宁北西向构造变形区
（I2B1）
I2B2
普安旋钮构造变形区
（I2B2）
I2
黔南坳陷
（D-T31）
I21
贵定南北向构造变形区
（I21）
I22
望谟北西向构造变形区
（I22）
I3
川南盆缘坳陷
（T33-E2）
Ⅱ
华南褶皱系
（Pzl）
Ⅱ1
雪峰褶皱带（PZl）
Ⅲ2
右江褶皱带
（Pzl-T22）
2、矿区地质构造演化及分布特征
矿区位于扬子准地台西南缘，属黔北台隆—六盘水断陷—普安构造变形区一部分，主要褶皱构造运动发东吴运动，现今的构造形态与之密切相关。
区域内以几个大型的褶皱构造为主体，迭加有北东向、北西向的复杂断裂带构成总体的构造面貌。
本矿区位于下甘河断裂与红岩—马场断裂之间，即泥堡背斜西北翼北段或鱼龙向斜东南翼北段。
矿区位于泥堡背斜西北翼北段，总体呈一单斜构造。
地层走向近南北，倾向西，倾角一般8—13°。
1、褶皱构造
矿区位于泥堡背斜面北翼北段，区内无大的褶皱构造，只是沿走向出现微波状起伏，致使局部地层走向和倾向有一定的变化。
2、断裂构造
区内未发现有出露地表的断层，但发育有隐伏小型断层，其延长长度和落差都较小。
在矿区东部外缘发
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