興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖

1、興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖說明書（礦井生產(chǎn)能力：300kt/a）總 經(jīng) 理：總工程師：項(xiàng)目負(fù)責(zé)：貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司二一一年十月瓦斯地質(zhì)圖編制委托書興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦委托貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司進(jìn)行興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖編制工作。項(xiàng)目名稱興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖編制礦井規(guī)模礦井生產(chǎn)能力:300kt/a任務(wù)來源受興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦委托執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)按照國家能源局文件“國能煤炭2009117號(hào)文國家能源局關(guān)于組織開展全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知”、貴州省發(fā)改委等部門要求以及相關(guān)規(guī)范，達(dá)到煤礦礦區(qū)、礦井、采掘工作面三級(jí)瓦斯地質(zhì)圖編制標(biāo)準(zhǔn)編制要求，由編制單位

2、提交伍份正式報(bào)告，并負(fù)責(zé)審查后的修改工作。委托單位興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦委托時(shí)間二一年四月二十七日聯(lián)系人宋光翊聯(lián)系電接單位貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司聯(lián)系人黃小雯聯(lián)系電 表目 錄0 概 述10.1項(xiàng)目來源10.2編制的目的和意義10.3編制依據(jù)20.4主要研究內(nèi)容30.5完成情況41 礦井概況51.1 交通位置及隸屬關(guān)系51.2 井型、開拓方式及生產(chǎn)能力61.3 瓦斯71.4 煤層71.5 煤質(zhì)特征81.6 巖漿巖81.7 水文地質(zhì)特征82 地質(zhì)構(gòu)造及控制特征研究142.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征142.2 井田地質(zhì)構(gòu)造及分布特征162.3

3、 構(gòu)造煤發(fā)育及分布規(guī)律172.4 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的控制183 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究203.1 斷層、褶皺構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響203.2 頂?shù)装鍘r性對(duì)瓦斯賦存的影響223.3 巖漿巖分布對(duì)瓦斯賦存的影響233.4 煤層埋深及上覆基巖厚度對(duì)瓦斯賦存的影響233.5 巖溶陷落柱對(duì)瓦斯賦存的影響243.6 瓦斯含量分布及預(yù)測研究244 礦井瓦斯涌出量預(yù)測284.1 礦井瓦斯涌出資料統(tǒng)計(jì)及分析284.2 礦井瓦斯抽采資料統(tǒng)計(jì)及分析284.3 礦井回采工作面瓦斯涌出量預(yù)測285 煤與瓦斯區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測325.1 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性參數(shù)測定及統(tǒng)計(jì)325.2 煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性影響因素分析325.3

4、煤與瓦斯區(qū)域突出危險(xiǎn)性預(yù)測326 煤層氣資源量統(tǒng)計(jì)366.1 資源量計(jì)算方法366.2 資源量計(jì)算及參數(shù)的確定376.3 資源量計(jì)算結(jié)果及評(píng)價(jià)387 礦井瓦斯地質(zhì)圖編制407.1 編圖資料407.2 編圖內(nèi)容和表示方法408 結(jié)論和建議42參考文獻(xiàn)44附 表45- 49 -0 概 述0.1 項(xiàng)目來源依據(jù)貴州省發(fā)改委，黔發(fā)改能源2009931號(hào)文，關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)國家能源局關(guān)于組織開展全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知的通知；國家能源局，國能煤炭2009117號(hào)文，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；貴州省發(fā)展和改革委員會(huì)、貴州能源局、貴州煤監(jiān)局、貴州省安監(jiān)局文件，黔發(fā)改能源20105

5、55號(hào)文于加快組織開展貴州省煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知等文件精神。2010年4月，受興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦（以下簡稱朝陽煤礦）的委托，本公司承擔(dān)了“興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖編繪”項(xiàng)目，該礦首采M1煤層，根據(jù)礦方要求，此次編制工作編制M1煤層瓦斯地質(zhì)圖。2010年5月，本公司項(xiàng)目組人員收集了朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖編制的相關(guān)資料，分析了礦井瓦斯含量分布規(guī)律，預(yù)測了礦井瓦斯涌出量，劃分了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域，計(jì)算了瓦斯（煤層氣）資源量。以上述資料為基礎(chǔ)，本公司項(xiàng)目研究人員編繪了朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖，并編寫了編圖說明書，報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門審查！項(xiàng)目研究期間，得到了當(dāng)?shù)刂鞴懿块T領(lǐng)導(dǎo)以及朝陽煤礦有

6、關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的大力支持，在此謹(jǐn)向他們致以深深的謝意！0.2 編制的目的和意義煤炭是我國當(dāng)前和今后相當(dāng)時(shí)期的主體能源，瓦斯是煤礦安全生產(chǎn)的主要災(zāi)害威脅，煤礦瓦斯防治工作是涉及面廣和難度大的系統(tǒng)工程。作為瓦斯綜合防治的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作，編制全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖，以列入煤層氣開發(fā)國家科技重大專項(xiàng)課題。編制礦井瓦斯地質(zhì)圖，在于搜集瓦斯地質(zhì)信息，揭示瓦斯地質(zhì)規(guī)律，進(jìn)行瓦斯涌出量、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性、瓦斯含量預(yù)測和瓦斯（煤層氣）資源量評(píng)價(jià)。使各煤礦能更好地了解瓦斯地質(zhì)規(guī)律，輔助礦井瓦斯、通風(fēng)安全管理、有針對(duì)性的采取瓦斯治理措施、實(shí)施礦井開拓開采、采掘接替合理規(guī)劃、擬定生產(chǎn)計(jì)劃、指揮決策，在全礦宣傳、

7、普及瓦斯地質(zhì)知識(shí)，形成瓦斯地質(zhì)工作規(guī)范，推廣瓦斯地質(zhì)成果提供基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)，使各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和廣大工程技術(shù)人員了解和掌握煤礦瓦斯地質(zhì)規(guī)律，提高防范意識(shí)，綜合治理瓦斯。為實(shí)現(xiàn)煤炭與煤層氣資源協(xié)調(diào)開發(fā)提供技術(shù)支撐。0.3 編制依據(jù)1、 國家能源局文件“國能煤炭2009117號(hào)文國家能源局關(guān)于組織開展全國煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工作的通知”；2、 貴州省發(fā)展和改革委員會(huì)文件“黔發(fā)改能源2009931號(hào)文關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)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”；3、 貴州省發(fā)展和改革委員會(huì)、貴州省能源局、貴州省煤監(jiān)局、貴州省安監(jiān)局文件“黔發(fā)改能源2009555號(hào)文關(guān)于加快組織開展貴州省煤礦瓦斯地質(zhì)圖編制工

8、作的通知”；4、 煤礦礦區(qū)礦井采掘工作面瓦斯地質(zhì)圖編制方法；5、 煤礦安全規(guī)程（2011版）；6、 礦井瓦斯涌出量預(yù)測方法（AQ1018-2006）；7、 煤與瓦斯突出礦井鑒定規(guī)范（AQ1024-2006）；8、 煤層氣資源/儲(chǔ)量規(guī)范（DZ/T0216-2002）；9、 礦井現(xiàn)采煤層采掘工程平面圖；10、 貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院2008年3月編制的貴州省興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告；11、 貴州華源礦山設(shè)計(jì)有限公司2008年10月編制的興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦（整合）開采方案設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)能力：30萬t/a）12、 貴州華源礦山設(shè)計(jì)有限公司2008年12月編制的興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦（整合）安全

9、專篇（設(shè)計(jì)能力：30萬t/a）；13、 2010年度等級(jí)鑒定報(bào)告及批復(fù)文件；14、 煤礦提供的掘進(jìn)、回采工作面瓦斯日?qǐng)?bào)表、瓦斯抽采臺(tái)帳、風(fēng)量報(bào)表、產(chǎn)量報(bào)表、采掘月進(jìn)尺等資料；15、 采礦許可證副本復(fù)印件；16、 技術(shù)人員現(xiàn)場收集的礦井其它資料；17、 貴州省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局、貴州省煤礦安全監(jiān)察局、貴州省煤炭管理局文件“黔安監(jiān)管辦字2007345號(hào)關(guān)于加強(qiáng)煤礦建設(shè)項(xiàng)目煤與瓦斯突出防治工作的意見”0.4 主要研究內(nèi)容礦井瓦斯地質(zhì)圖編制與研究的主要內(nèi)容有：1、井田地質(zhì)構(gòu)造分布特征及其演化分析地質(zhì)構(gòu)造是直接影響和控制瓦斯賦存的重要因素之一。通過對(duì)區(qū)域地質(zhì)演化、礦區(qū)構(gòu)造演化、礦井構(gòu)造分布特征，以及礦區(qū)

10、構(gòu)造對(duì)井田構(gòu)造的控制、對(duì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)的控制、對(duì)構(gòu)造煤發(fā)育規(guī)律的控制，并分析構(gòu)造逐級(jí)控制及構(gòu)造演化的特點(diǎn)，從而查清構(gòu)造對(duì)煤層瓦斯生成、保存和賦存分布特征的控制規(guī)律，查清礦區(qū)、礦井瓦斯（煤層氣）地質(zhì)規(guī)律。 2、煤層頂?shù)装鍘r性與瓦斯賦存規(guī)律的研究煤層的頂?shù)装鍑鷰r直接影響了煤層瓦斯封閉條件，頂?shù)装鍘r性不同，對(duì)瓦斯封閉保存形成很大差異。因此研究煤層頂?shù)装鍘r性特征具有重要意義。當(dāng)頂板巖性為砂巖，特別是裂隙發(fā)育的砂巖時(shí)，煤層中瓦斯則易于運(yùn)移到砂巖儲(chǔ)層之中，但煤層中瓦斯則易于逸散；當(dāng)頂板為透氣性差的泥巖，封閉瓦斯較好，煤層中的瓦斯則難以運(yùn)移出煤層。因此搞清煤層頂?shù)装鍘r性分布特征有利于研究瓦斯的賦存規(guī)律。3、煤系

11、、煤層的埋藏深度和瓦斯賦存的變化規(guī)律煤系、煤層埋深是影響瓦斯賦存的因素，煤層賦存控制著瓦斯的總體分布，隨著煤層埋深的增加，地層壓力、瓦斯壓力不斷增加，煤巖層滲透性下降，不利于瓦斯釋放；另外，隨著煤層埋深的增加，地溫增加，有機(jī)質(zhì)熱演化加強(qiáng)，煤的變質(zhì)程度增高，微孔隙增多，使煤層吸附瓦斯的能力提高，從而導(dǎo)致了深部煤層瓦斯含量的增大。因此結(jié)合區(qū)域構(gòu)造特征，查清礦井范圍內(nèi)主采煤層的埋藏深度在橫向上的變化，查清煤層在不同埋深條件下由于地溫梯度的變化對(duì)瓦斯生成的影響。4、影響瓦斯賦存的其它因素分析巖漿活動(dòng)對(duì)瓦斯賦存的影響比較復(fù)雜，既有對(duì)瓦斯的生成和保存的作用，又有使瓦斯逸散的可能性，因此研究巖漿活動(dòng)對(duì)煤層瓦

12、斯的影響，要結(jié)合地質(zhì)背景作具體分析，同時(shí)巖漿活動(dòng)使地溫梯度增大，進(jìn)而加快了煤變質(zhì)作用進(jìn)行，有利于煤層瓦斯生成。因此，研究巖漿活動(dòng)分布范圍及其特征對(duì)于瓦斯生成運(yùn)移具有重要意義。陷落柱是由于含煤地層下部地層中尤其是奧陶系灰?guī)r溶解后形成了局部塌陷區(qū)，陷落柱往往與斷層伴生，且受控于斷層。如果陷落柱封閉性較好，則有利于瓦斯的賦存，如果陷落柱封閉性較差，有利于瓦斯排放，因此巖溶陷落柱的研究有利于瓦斯地質(zhì)規(guī)律的分析。5、總結(jié)礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律根據(jù)影響和控制瓦斯賦存因素分析，確定影響和控制礦井瓦斯賦存的主控因素，在綜合分析瓦斯地質(zhì)的涌出量情況，依據(jù)礦井提供的資料及相關(guān)的規(guī)范，規(guī)定和數(shù)學(xué)公式等，進(jìn)行礦井瓦斯地質(zhì)圖

13、編制，分析了礦井瓦斯含量分布規(guī)律，預(yù)測了礦井瓦斯涌出量，分析了煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性區(qū)域，計(jì)算了瓦斯（煤層氣）資源量。0.5 完成情況根據(jù)貴州興源煤礦科技有限責(zé)任公司的部署，興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦礦井瓦斯地質(zhì)圖及瓦斯地質(zhì)圖說明書的編制工作自2010年4月開始，至2010年5月結(jié)+束。1、通過對(duì)朝陽煤礦地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征的研究，該礦區(qū)為一單斜構(gòu)造，構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存影響不大。礦區(qū)可采煤層都出露地表，構(gòu)成瓦斯風(fēng)化帶區(qū)，可能有利于瓦斯的釋放。2、區(qū)內(nèi)煤層頂板多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，穩(wěn)固性較差；底板則多為泥巖、泥質(zhì)粉砂巖。泥巖為塑性巖體，透氣性差，有利于煤層瓦斯的保存。3、通過對(duì)煤層埋藏深度和瓦斯賦存變化規(guī)律

14、的研究，得出埋深是控制本礦瓦斯含量的主導(dǎo)因素。根據(jù)瓦斯含量預(yù)測的結(jié)果繪制出瓦斯含量等值線。4、采用分源預(yù)測法對(duì)朝陽煤礦回采工作面瓦斯涌出量進(jìn)行了預(yù)測。根據(jù)預(yù)測結(jié)果繪制出絕對(duì)瓦斯涌出量等值線。5、根據(jù)防治煤與瓦斯突出規(guī)定，采用煤層瓦斯參數(shù)結(jié)合瓦斯地質(zhì)分析的方法對(duì)朝陽煤礦M1煤層進(jìn)行煤與瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)進(jìn)行預(yù)測：預(yù)測結(jié)果突出區(qū)域?yàn)槊簩勇裆畲笥?8.5m、瓦斯含量大于8m3/t的區(qū)域?yàn)橥怀鑫ｋU(xiǎn)區(qū)域。并在瓦斯地質(zhì)圖上繪制了瓦斯突出危險(xiǎn)區(qū)。6、按照煤層氣資源/儲(chǔ)量規(guī)范（DZ/T02162002），采用瓦斯地質(zhì)法對(duì)朝陽煤礦煤層氣儲(chǔ)量進(jìn)行估算：礦井煤層氣地質(zhì)儲(chǔ)量210.2Mm3，儲(chǔ)量規(guī)模為小型；平均資源量豐度

15、0.659108m3/km2，豐度類別為低等類型。7、完成了興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦（M1煤層）礦井瓦斯地質(zhì)圖（1:5000），礦井瓦斯地質(zhì)圖說明書。1 礦井概況1.1 交通位置及隸屬關(guān)系1、交通位置朝陽煤礦位于貴州省興義市南西部，屬興義市雄武鄉(xiāng)管轄，礦區(qū)距興義市城區(qū)（直距）約28km，興義市雄武凹子沖煤礦公路從礦區(qū)穿過，交通方便（詳見交通位置圖1-1）。根據(jù)興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦臨時(shí)采礦許可證拐點(diǎn)坐標(biāo)，其地理坐標(biāo)：東經(jīng)10444011044536，北緯245659245823。礦區(qū)范圍由6個(gè)拐點(diǎn)圈定，礦界東西長約2.503km，南北寬約1.362km，礦區(qū)面積3.4087km2。礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)見

16、下表1.1-1：行政區(qū)劃隸屬興義市雄武鄉(xiāng)管轄。交通：礦區(qū)有興義-雄武-凹子沖公路從井田緣附近通過，并有礦區(qū)公路與之連接，直達(dá)礦井工業(yè)廣場，距興義市28km，交通較為方便。交通位置見圖1-1。圖1-1 朝陽煤礦交通位置圖表1.1-1 朝陽煤礦礦區(qū)拐點(diǎn)坐標(biāo)表拐 點(diǎn)XY027631583547501312761700354757702276059035473170327617303547310042762234354737495276273235474573開采深度：20001400m，面積：3.4087km21.2 井型、開拓方式及生產(chǎn)能力1、井型根據(jù)朝陽煤礦提供的該礦采礦許可證：礦井生產(chǎn)能力為3

17、00kt/a。2、開拓方式礦井開拓方式為平硐開拓，改造利用原有平硐作為主平硐，利用原有的進(jìn)風(fēng)行人井作進(jìn)風(fēng)行人井（兩段平巷，一段斜巷），利用礦井原有的風(fēng)井作風(fēng)井。利用礦井的原有主工業(yè)場地及建、構(gòu)筑物、儲(chǔ)煤場、矸石山、變電所、機(jī)修車間等。利用原有主平硐，主平硐井口標(biāo)高+1765.21m，方位角322，原有的皮帶下山布置在M1煤層中，向深部繼續(xù)延伸時(shí)必須布置在距M1煤層10m距離的頂板中，軌道下山和回風(fēng)下山則布置在M1和M2煤層之間的巖層中，往上直接連接回風(fēng)斜井。在+1758m標(biāo)高沿煤層走向布置2011回風(fēng)順槽，在+1713m標(biāo)高沿著煤層走向布置2011運(yùn)輸順槽及2011回采工作面，運(yùn)輸順槽直接連通

18、皮帶下山，形成礦井生產(chǎn)、運(yùn)輸、通風(fēng)及排水系統(tǒng)。根據(jù)礦區(qū)范圍以及煤層賦存深度，礦井共劃分為兩個(gè)水平，一水平標(biāo)高即平硐標(biāo)高+1765m，二水平標(biāo)高為+1600m。礦井以一個(gè)炮采工作面達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，采煤方法為走向長壁后退式，工作面采用單體液壓支柱配合金屬鉸接支護(hù)，全部跨落法管理頂板?，F(xiàn)開采煤層為一采區(qū)M3煤層的10301工作面，開采標(biāo)高為+1817，M2煤層沒有開采，一采區(qū)M1煤層+1765以上為小窯采空區(qū)。軌道下山、運(yùn)輸下山及回風(fēng)下山已到位，現(xiàn)水倉正在施工中，距技改工程結(jié)束還差現(xiàn)1000m開拓巷道。表1.2-1 井筒位置及特征表井口座標(biāo)井口井筒井筒 井筒井筒井筒斷面井筒標(biāo)高方位角傾角斷面支護(hù)凈

19、寬凈高名稱X(m)Y(m)(m)()() 形狀形式(m)(m)凈（m2)掘(m2)主平硐2762802354746561765.213223 半園拱錨噴3.42.76.56.9風(fēng) 井2762652354746671851.81326-20梯形金支2.0/2.824.85.7進(jìn)風(fēng)行人井2762944354748281795.723243 梯形金支2.0/2.824.85.73、礦井生產(chǎn)能力朝陽煤礦井田面積3.4087km2，采用平硐斜井混合開拓方式，開采M1、M2、M3煤層，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬噸/年。近幾年內(nèi)礦井產(chǎn)量維持在15萬噸/年左右。1.3 瓦斯2005年3月20日該礦在主平硐揭M1煤層

20、時(shí)發(fā)生一次煤與瓦斯突出事故，突出標(biāo)高為+1767m，埋深為308m，突出煤量45噸，突出瓦斯量500m3。周邊礦井有興義市久興煤礦，該礦為低瓦斯礦井。該礦2009年未作瓦斯等級(jí)鑒定，2010年鑒定為煤與瓦斯突出礦井。表1.3-1 近年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果表年度絕對(duì)瓦斯涌出量/ m3/min相對(duì)瓦斯涌出量/ m3/t瓦斯等級(jí)2009/未鑒定20100.62/突出礦井該礦地質(zhì)勘探階段未測過瓦斯含量。1.4 煤層二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M是礦區(qū)的含煤地層，巖性為黃褐色、黃綠色、灰綠色的粉砂質(zhì)泥巖、石英細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及煤組成。厚度約260m。該組中含煤層20余層，本區(qū)可采煤層3層，即為M1、M2、

21、M3煤層。M3煤層上距龍?zhí)督M頂界約80m，下距M2煤層約15m。無夾矸，層位及厚度較穩(wěn)定。傾角1018，平均14。厚度1.10-1.8m，純煤平均厚1.50m。M2煤層下距M1煤層約43m。無夾矸，層位及厚度穩(wěn)定。傾角1018，平均14。厚度0.8-0.92m，純煤平均厚0.84m。M1煤層無夾矸，層位及厚度穩(wěn)定。傾角1018，平均14。厚度0.9-1.4m，純煤平均厚1.12m。（主要特征見表1.4-1）表1.4-1 可采煤層主要特征表煤層編號(hào)煤 層厚度(m)煤層平均厚度(m)煤層傾角()煤 層 平均間距(m)頂?shù)装屙敯宓装錗31.1-1.81.501415粉砂質(zhì)泥巖泥巖M20.8-0.92

22、0.8414粉砂質(zhì)泥巖泥巖43M10.9-1.41.1214粉砂巖泥質(zhì)粉砂巖1.5 煤質(zhì)特征M1煤層為低灰、低硫、特高熱值無煙煤； M2煤層為中灰、中硫、中熱值無煙煤；M3煤層為高灰、中硫、低熱值無煙煤。煤層煤質(zhì)特征表見表1.5-1。表1.5-1 主要可采煤層煤質(zhì)分析一覽表煤層編號(hào)煤樣類別基本煤質(zhì)分析Ad(%)Vdaf (%)St，d (%)Pd(%)Qnet，d(MJ/kg)M3原煤34.10-44.506.80-10.401.42-1.460.0518.531-22.586原煤39.308.601.4420.555M2原煤23.53-28.299.93-10.301.10-1.170.05

23、24.63-26.296原煤25.9110.1151.13525.463M1原煤9.15-13.286.19-6.580.48-1.010.0531.957原煤11.2156.3850.74531.9571.6 巖漿巖根據(jù)貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院提交的興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦區(qū)內(nèi)無巖漿巖侵入。1.7 水文地質(zhì)特征一、 礦區(qū)水文地質(zhì)特征區(qū)域水文地質(zhì)概況礦區(qū)地處貴州高原的西南部，雄武背斜南東翼北段，珠江流域南盤江水系黃泥河支流及清水河支流。井田內(nèi)地形以侵蝕、剝蝕型中山為主，廣泛發(fā)育巖溶峰叢洼地地貌，部分發(fā)育脊?fàn)钪猩脚c峽谷地貌。區(qū)域內(nèi)地下水主要為碳酸鹽巖巖溶水和基巖裂隙水。巖溶水主要賦

24、存于三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組灰?guī)r、白云巖，下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r，二疊系下統(tǒng)茅口組灰?guī)r等碳酸鹽巖中。碳酸鹽巖分布面積廣，分布區(qū)多屬裸露及半裸露的基巖山區(qū)，地表巖溶洼地、落水洞、溶斗、巖溶潭、巖溶大泉等較發(fā)育，地下局部發(fā)育溶洞、暗河，大氣降雨容易通過地表大量的負(fù)地形滲入巖溶裂隙、管道、暗河之中，巖層中賦存著豐富的巖溶水，富水性強(qiáng)，這些巖溶水長途徑流，最后以巖溶泉或暗河等形式集中排泄于當(dāng)?shù)刈畹颓治g基準(zhǔn)面的河谷中。基巖裂隙水主要賦存于三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組、二疊系上統(tǒng)長興組、龍?zhí)督M砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等碎屑巖中，部分賦存于峨眉山玄武巖組的凝灰?guī)r、玄武巖等火山巖中，碎屑巖和火山巖分布面積相對(duì)較

25、小，它們靠近地表時(shí)風(fēng)化較強(qiáng)烈，風(fēng)化裂隙較多，含風(fēng)化裂隙水，深部則發(fā)育呈構(gòu)造裂隙，以構(gòu)造裂隙水為主，地下水主要依靠大氣降雨補(bǔ)給，其運(yùn)動(dòng)受地形、地貌、巖性、構(gòu)造控制，富水性總體較弱，一般就近以泉點(diǎn)形式排泄于當(dāng)?shù)貨_溝或小溪中。龍?zhí)督M煤礦床與上覆的中強(qiáng)巖溶含水層之間有隔水能力較好的飛仙關(guān)組地層相隔，上覆的中強(qiáng)巖溶含水層對(duì)礦床開采影響較小，只是當(dāng)導(dǎo)水?dāng)鄬踊蚱渌麑?dǎo)水通道溝通上覆含水層與礦床水力聯(lián)系時(shí)，上覆含水層才會(huì)成為礦井的充水水源。龍?zhí)睹航M煤礦床下伏的茅口組強(qiáng)巖溶含水層與煤礦床之間有峨嵋山玄武巖組地層隔水，其地下水對(duì)煤層開采充水影響小，故區(qū)域內(nèi)多數(shù)煤礦床屬以裂隙充水為主，水文地質(zhì)條件簡單。區(qū)域內(nèi)巖溶水和

26、碎屑巖裂隙水均以大氣降水作為主要補(bǔ)給來源，地下水動(dòng)態(tài)隨季節(jié)變化明顯，一般每年5月地下水流量、水位開始回升，79月為最高值，1012月份進(jìn)入平水期，水位、流量開始逐漸遞減，到次年三、四月份降為最低值。二、礦井充水因素及水文地質(zhì)類型1、井田內(nèi)無大的河流，但溝谷發(fā)育，且多呈樹技狀、羽狀分布,切割較深,溝水流量變化較大，雨季常發(fā)生山洪，多枯季斷流干涸,動(dòng)態(tài)變化顯著。礦區(qū)處珠江流域南盤江水系黃泥河支流及清水河支流的分水嶺地帶，中部光頭山-白龍山-標(biāo)高2159.5山頭一標(biāo)高2137.5山頭-標(biāo)高2085.5山頭-標(biāo)高2116.0山頭沿走向北東一線為分水嶺，將地表水南東、北西分流，往北西匯入南盤江水系黃泥河

27、；往南東匯入南盤江水系清水河支流。區(qū)內(nèi)常年有水溪溝不甚發(fā)育，地表實(shí)測溪溝3條，均在礦區(qū)外。其中北西側(cè)溪溝L1流量為1.54L/s；南東側(cè)溪溝L2流量為6.20L/s、L3流量為24.70L/s；三條溪溝均受降雨影響或控制，季節(jié)性變化較為明顯。礦區(qū)內(nèi)地表水多為山間雨源型小溪，主要受大氣降水及地形控制，雨季暴漲，旱季流量較小或干枯。沖溝水雨季接受較大面積大氣降水匯入，水量較大，這些沖溝多切割含煤地層露頭地帶，它們與煤層風(fēng)化、氧化帶直接接觸，因此沿溝溪一帶開采煤層時(shí)，沖溝水可能沿風(fēng)化裂隙或采礦裂隙滲入或突入礦井，成為礦井淺部開采的直接充水水源。2、礦區(qū)地層的含水性現(xiàn)將地層含水性，由新至老分述如下：（

28、1）.第四系（Q）-松散巖類含水組主要為第四系（Q）崩塌、滑坡堆積體及砂土、碎石土、砂礫等，以沖積、洪積、殘、坡積層的形式分布于陡崖腳、斜坡及河岸和溝谷洼地邊緣地帶，厚度010m。該項(xiàng)層含孔隙水，受季節(jié)影響明顯，動(dòng)態(tài)變化較大。總體富水性弱。區(qū)內(nèi)有崩塌堆積體6個(gè)：BT1、BT2、BT3、BT4、 BT5、BT6。一般而言，兩類地質(zhì)體的表層質(zhì)地松散，下部裂隙孔隙發(fā)育。該層調(diào)查水文地質(zhì)點(diǎn)2個(gè)，流量分別為0.014L/s、0.001L/s。泉水流量受降雨影響較大，多數(shù)旱季干枯，富水性較弱，滲透性較好，為孔隙弱含水層。（2）.下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（T1yn）：巖性為白云巖、泥巖及灰?guī)r，含巖溶水，為巖溶強(qiáng)含水

29、層，富水性強(qiáng)。（3）.下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組（T1f）：巖性泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖為主，含基巖裂隙水，為基巖裂隙弱含水層，富水性弱。（4）.上二疊統(tǒng)長興組（P3c）：巖性為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r，含巖溶裂隙水，為中等含水層。富水性中等。（5）.上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M（P3l）：巖性為粉砂質(zhì)泥巖、石英細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖，含基巖裂隙水，為基巖裂隙弱含水層。富水性弱。（6）.大廠層(P2d)：巖性為角礫狀蝕變硅質(zhì)灰?guī)r，夾粘土巖，含巖溶裂隙水，富水性中等。（7）.茅口組(P2m)：巖性為灰、淺灰色厚層狀灰?guī)r，為巖溶強(qiáng)含水層，富水性強(qiáng)。3、充水因素分析礦井充水類型為裂隙充水礦床，其充水因素既決定于水文地質(zhì)條件，又

30、決定于開拓方式。充水強(qiáng)度受充水水源和通道的影響。（1）大氣降水對(duì)礦井充水的影響礦井內(nèi)龍?zhí)督M裸露，風(fēng)氧化帶沿傾向深度普遍達(dá)50m左右，地形又不平坦，補(bǔ)給面積大，植被發(fā)育較差。盡管巖層富水性弱，由于大氣降水的直接補(bǔ)給，可沿節(jié)理、裂隙等滲入礦井。礦井見煤標(biāo)高1924m，M1煤層與地表的垂高約5-120m，植被不發(fā)育，地下水逕流多沿裂隙滲入地下。當(dāng)?shù)V井煤層開采后，易對(duì)頂部巖層造成破壞，產(chǎn)生“破裂帶”、導(dǎo)水裂隙帶，增大地表水對(duì)礦井的滲入。（2）地表水對(duì)礦井充水的影響礦區(qū)處于最低侵蝕基準(zhǔn)面之上，且礦區(qū)地勢較陡，有利于地表水的排泄，所以地表水對(duì)礦井充水的影響總體上較小。但洪水來臨時(shí)地表水可能對(duì)礦井及工業(yè)廣場

31、有較大的影響。其次季節(jié)性沖溝也會(huì)有可能部分沿裂隙潰入井下。（3）老窯積水對(duì)礦井充水的影響礦井自建井以來，炸封的生產(chǎn)井及老窯積水是礦井的主要水害。本次調(diào)查礦區(qū)老窯5個(gè)。老窯多沿主采煤層露頭開采，開采深度0300m，沿傾向或走向開挖。主平硐井附近的老窯分布密集，標(biāo)高較低，沿走向方向開挖，開采方式多為巷柱式。開采煤層時(shí)，老窯長期廢棄且積水。當(dāng)?shù)V井巷道或采空區(qū)與之連通時(shí)即潰入礦井，造成突水災(zāi)害。（4）含水層對(duì)礦井充水的影響當(dāng)井筒和坑道揭露含水層時(shí)，便成為礦井充水水源。龍?zhí)睹航M的粉砂巖、細(xì)砂巖為直接充水含水段。含煤地層下伏大廠層、茅口灰?guī)r巖溶水為直接充水含水層，煤層離大廠層約120m左右，因此發(fā)生底板突

32、水的可能性較小，對(duì)礦井的充水影響較小。4、地下水位本礦區(qū)大部分地表處南盤江水系上游排泄區(qū)，泉點(diǎn)標(biāo)高在1800-2000m左右，礦區(qū)內(nèi)最低標(biāo)高在北西部L1溪溝底部，標(biāo)高約1500m，此標(biāo)高以下為常年性水流，旱不斷，故采用1500標(biāo)高為本礦最低侵蝕基準(zhǔn)面。5、礦井涌水量本礦井的水文地質(zhì)條件簡單，煤系地層含水性弱。據(jù)貴州省興義市雄武煤礦區(qū)朝陽井田勘查地質(zhì)報(bào)告，礦山開采過程中的實(shí)際測量及本次調(diào)查，煤層開采時(shí)無淋水現(xiàn)象，對(duì)礦井開采沒有很大影響；礦井水主要來源于大氣降水，考慮本礦區(qū)濕度大，降水量集中，雨季長，細(xì)雨頻繁的特征采用大氣降水滲入法預(yù)算年平均、雨季平均、雨季月最大平均的礦坑涌水量。礦山開采的最小涌

33、水量為72m3/d；最大涌水量為240m3/d；本次調(diào)查實(shí)測礦山涌水量為72m3/d。該礦是以平硐開拓，主采M1、M2、M3煤層，主井口標(biāo)高1765.9m，開采煤層底板標(biāo)高+1765.9m。本次采用比擬法計(jì)算礦井涌水量如下。1）計(jì)算公式：Q=Q1S（FF1）0.5S10.5式中：Q預(yù)測礦井未來涌水量(m3/d)；S未來開采區(qū)垂直深度（m）；F未來開采礦區(qū)面積(km2)；Q1已知礦井實(shí)測涌水量(m3/d)；S1已采礦井垂直深度（m）；F1已知礦井采區(qū)面積(km2)；2）計(jì)算參數(shù)的確定A、已已知礦井實(shí)測涌水量（Q1）：本次實(shí)測礦井涌水量，最大涌水量為240m3/d，最小涌水量為72m3/d。B、已

34、知礦井采區(qū)面積（F1）：本礦井已開采。C、已采礦井垂直深度（S1）：本礦生產(chǎn)礦井井口標(biāo)高1765.9m，現(xiàn)有工作面采掘標(biāo)高1765.9m，故開采礦井垂直深度為84.1m。D、未來開采礦區(qū)面積（F）：礦區(qū)開采限于礦界范圍，從M1、M2、M3煤層底板等高線上讀取，約為2.8802km2。E、未來開采區(qū)垂直深度（S）：從M1煤層儲(chǔ)量估算圖上底板等高線上讀取最低標(biāo)高為1450m，若開采1450之上的煤炭資源量，則未來開采礦井垂直深度為315.9m。比擬法礦井涌水量計(jì)算表計(jì)算公式Q=Q1S（FF1）0.5S10.5取值計(jì)算參數(shù)S未來開采區(qū)垂直深度（m）315.9F未來開采礦區(qū)面積(km2)2.8802Q

35、1已知礦井實(shí)測涌水量(m3/d)240(最大)72(最小)S1已采礦井垂直深度（m）84.1F1已知礦井采區(qū)面積(km2)0.5757計(jì)算結(jié)果Q最大=695.65(m3/d)，Q最小=208.69(m3/d)根據(jù)比擬法所預(yù)測礦井涌水量是以朝陽煤礦生產(chǎn)礦井的實(shí)測涌水量煤基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，該礦井現(xiàn)有采掘面標(biāo)高為1765.9m，礦井充水與地表水體無關(guān)。礦井在1450m之上的各含水層與地表水體之間水力聯(lián)系弱，故比擬法所預(yù)測的礦井涌水量具有一定的代表性。5、水文地質(zhì)類型礦區(qū)的水文地質(zhì)條件屬簡-中等類型。2 地質(zhì)構(gòu)造及控制特征研究2.1 礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布特征1、貴州構(gòu)造單元?jiǎng)澐謽?gòu)造單元是在板塊活動(dòng)控制下

36、所產(chǎn)生的從板塊邊緣到版塊到內(nèi)部的一系列有規(guī)律展布的各且特征的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域。不同的構(gòu)造區(qū)域控制著互有差別的沉積作用、巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用及構(gòu)造變形的發(fā)生。貴州構(gòu)造主要?jiǎng)澐譃橐患?jí)構(gòu)造單元有二類：楊子陸塊和華南褶皺系，二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃榍甭∑?、黔南坳陷、川南盆緣坳陷、雪峰褶皺帶、右江褶皺帶，三?jí)構(gòu)造單元有遵義斷拱、六盤水?dāng)嘞?，四?jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃楫吂?jié)東北方向構(gòu)造變形區(qū)，畢節(jié)東北方向構(gòu)造變形區(qū)，鳳崗北北東向構(gòu)造變形區(qū)，貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)，水城北西向構(gòu)造變形區(qū)，普安旋鈕構(gòu)造變形區(qū)，貴定南北向構(gòu)造變形區(qū)，望謨北西向構(gòu)造變形區(qū)，詳見表2.1-1。朝陽煤礦圖2.1-1 區(qū)域地質(zhì)略圖（參考貴州煤田地質(zhì)）表2.1-

37、1 貴州地質(zhì)構(gòu)造劃分一級(jí)構(gòu)造單元二級(jí)構(gòu)造單元三級(jí)構(gòu)造單元四級(jí)構(gòu)造單元揚(yáng)子陸塊（Pt）1黔北隆起（Z-T32）1A遵義斷拱1A1畢節(jié)東北方向構(gòu)造變形區(qū)（I1A1）1A2鳳崗北北東向構(gòu)造變形區(qū)（I1A2）1A3貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)（I1A3）2B六盤水?dāng)嘞?B1威寧北西向構(gòu)造變形區(qū)（I1B3）2B2普安旋鈕構(gòu)造變形區(qū)（I1B2）2黔南坳陷（D-T31）21貴定南北向構(gòu)造變形區(qū)（I21）22望謨北西向構(gòu)造變形區(qū)（I22）3川南盆緣坳陷（T33-E2）華南褶皺系（Pzl）1雪峰褶皺帶（Pzl）2右江褶皺帶（Pzl-T22）2、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造演化及分布礦區(qū)位于三級(jí)構(gòu)造單元六盤水?dāng)嘞輧?nèi)，以隔擋式褶皺為主，背斜

38、陡窄，向斜寬展。褶皺以北西向?yàn)橹?，由西向東，呈扇狀撒開。此外，煤田邊緣還稀散分布有一些規(guī)模較小的北東向、南北向褶皺。北東向走滑斷裂較發(fā)育，延伸長度常達(dá)數(shù)十公里，斷距達(dá)數(shù)百米，常將褶皺切截。此外，走向沖斷層也較多，常發(fā)于背斜軸部或翼部，使其面目全非，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，嚴(yán)重破壞了含煤地層的連續(xù)性及構(gòu)造的完整性。詳見圖2.1-2。朝陽煤礦圖2.1-2 興義煤田構(gòu)造略圖（參考貴州煤田地質(zhì)）圖中：1晴隆向斜；2濫木廠背斜；3龍頭山向斜；4安龍向斜；5包谷地背斜；6魯?shù)A營向斜；7大壩背斜；8雙龍向斜；9納省背斜；10龍廣向斜；11興義背斜；12壩佑向斜；13雄武背斜。2.2 井田地質(zhì)構(gòu)造及分布特征朝陽煤

39、礦位于雄武背斜南東翼北段，礦區(qū)范圍內(nèi)為一單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向南東，傾角為14左右，礦區(qū)外北西側(cè)有斷層F1、F2，因位置距離開采煤層較遠(yuǎn)，加之F1、F2斷層傾角陡，所以F1、F2斷層未對(duì)井田造成影響。F1正斷層：走向北東3570，傾向南東，傾角為70，落差520m，長度約2km。F2正斷層：走向北東3566，傾向南東，傾角為65，落差不詳，長度約2.5km。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。2.3 構(gòu)造煤發(fā)育及分布規(guī)律煤與瓦斯突出，發(fā)生在含有高能瓦斯的構(gòu)造煤體中。構(gòu)造煤是指煤層中分布的軟弱分層，所有的煤與瓦斯突出都與構(gòu)造煤密切相關(guān)。煤層受構(gòu)造應(yīng)力作用，原生的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造遭強(qiáng)烈破壞而產(chǎn)生碎裂、揉皺

40、、擦光面等構(gòu)造變動(dòng)特征的煤。在含煤地層中,煤層的形成和分布除受沉積因素影響外,后期都經(jīng)歷了復(fù)雜的構(gòu)造變化煤層的斷裂構(gòu)造影響到煤層的變化,而層滑構(gòu)造是引起煤層變化的主要原因。構(gòu)造煤的發(fā)育程度受構(gòu)造擠壓、剪切作用的控制，構(gòu)造擠壓、剪切受構(gòu)造應(yīng)力場演化的控制，構(gòu)造應(yīng)力場的大小控制著構(gòu)造形跡的性質(zhì)、范圍和強(qiáng)度，構(gòu)造應(yīng)力場存在著序次和級(jí)別。板塊構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、性質(zhì)、范圍、規(guī)模和強(qiáng)度控制著區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)、范圍和強(qiáng)度。煤層瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯?jié)B透性等存在著分區(qū)分帶，瓦斯賦存分布、瓦斯抽采的難易程度、煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性都是受地質(zhì)構(gòu)造和構(gòu)造煤發(fā)育的控制。研究表明，發(fā)生煤與瓦斯突出需要有一定厚度的構(gòu)造煤

41、。因此，總結(jié)、研究構(gòu)造煤發(fā)育及分布特征，準(zhǔn)確判識(shí)構(gòu)造煤特征和厚度是煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性預(yù)測的關(guān)鍵。構(gòu)造煤的主要特點(diǎn)是：煤體強(qiáng)度低，使得發(fā)動(dòng)突出的應(yīng)力門欄大幅度降低；煤的孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，瓦斯的放散速度加快，特別是突出發(fā)動(dòng)后，煤很容易被粉碎，瓦斯放散速度更快；構(gòu)造煤的應(yīng)力敏感性強(qiáng)，在原始應(yīng)力狀態(tài)下滲透率很低，容易形成高瓦斯壓力梯度。構(gòu)造煤的這些特性已經(jīng)被國內(nèi)外研究所證實(shí)，其特點(diǎn)使得構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)成為瓦斯異常帶或突出危險(xiǎn)區(qū)（帶）。了解清楚構(gòu)造煤的分布，可以采取現(xiàn)場觀測和利用測井曲線進(jìn)行解譯相結(jié)合的方法，再加上合理的校正，能比較準(zhǔn)確的識(shí)別構(gòu)造煤的厚度，從而為有效預(yù)測煤與瓦斯突出提供重要的依據(jù)。從礦井已揭

42、露區(qū)域來看，礦區(qū)內(nèi)M1煤層絕大部分區(qū)域未發(fā)現(xiàn)構(gòu)造煤，僅在地質(zhì)構(gòu)造附近發(fā)現(xiàn)賦存不穩(wěn)定的構(gòu)造軟煤。如膠帶機(jī)大巷在掘進(jìn)至等高線+1737m附近，遇到一背斜構(gòu)造，在該構(gòu)造附近賦存有030cm的構(gòu)造軟煤，在通過這個(gè)構(gòu)造后，構(gòu)造軟煤隨之消失。因此，推測朝陽煤礦M1煤層在遇到構(gòu)造時(shí)可能出現(xiàn)構(gòu)造軟煤。2.4 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的控制地質(zhì)構(gòu)造是影響煤層瓦斯賦存及含量的重要條件之一。地質(zhì)構(gòu)造既可改變煤層賦存形態(tài)及煤體結(jié)構(gòu)，又可改變煤層圍巖透氣性能。斷裂運(yùn)動(dòng)伴隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生，斷裂的類型對(duì)瓦斯保存有重要影響，斷層分為開放型和封閉型，斷層的空間方位對(duì)瓦斯的保存、逸散也有影響。一般走向斷層阻隔了瓦斯沿煤層傾斜方向的逸

43、散，而傾向和斜交斷層則把煤層切割成互不聯(lián)系的塊體。褶曲使煤層在背斜、向斜軸部增厚，翼部變薄，褶曲發(fā)育部位多為厚煤層區(qū)段，同時(shí)也呈小斷裂發(fā)育。煤厚發(fā)生變化使瓦斯釋放運(yùn)移、集聚條件相應(yīng)改變，褶曲軸部煤層瓦斯含量成倍增長，瓦斯壓力增大，瓦斯涌出量增高。褶皺構(gòu)造復(fù)雜程度對(duì)瓦斯賦存均有影響。在簡單的向斜盆地構(gòu)造的礦區(qū)中，煤層瓦斯排放的條件往往是比較困難的，在這種情況下，煤層瓦斯沿垂直地層方向運(yùn)移十分困難，大部分瓦斯僅能夠沿煤田兩翼流向地表，固而瓦斯賦存條件較好；在盆地邊緣部分，由于含煤地層暴露面積大，瓦斯易于排放。見表2.4-1。煤層的生成條件和保存條件控制了煤層瓦斯含量的大小，而煤層保存條件對(duì)瓦斯含量

44、的控制更為重要。不同地質(zhì)時(shí)代發(fā)生的地層隆起、剝蝕、沉積、凹陷或巖漿活動(dòng)，很大程度影響了煤化作用過程（瓦斯生成），也控制了瓦斯的保存或逸散。不同構(gòu)造演化階段的斷裂力學(xué)性質(zhì)以及斷裂規(guī)模控制了煤層中瓦斯的運(yùn)移、保存，并決定了煤層如今的瓦斯含量。見表2.4-2。表2.4-1 褶曲構(gòu)造控氣特征表2.4-2 斷裂構(gòu)造控氣特征礦區(qū)范圍內(nèi)為一單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向南東，傾角為14左右，礦區(qū)外北西側(cè)有斷層F1、F2，因位置距離開采煤層較遠(yuǎn)，加之F1、F2斷層傾角陡，所以F1、F2斷層未對(duì)井田造成影響。F1正斷層：走向北東3570，傾向南東，傾角為70，落差520m，長度約2km。F2正斷層：走向北東356

45、6，傾向南東，傾角為65，落差不詳，長度約2.5km。礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬簡單類型。礦井范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層瓦斯的賦存的影響較小。此外，水文地質(zhì)條件對(duì)瓦斯的賦存也有影響。地下水與瓦斯共存于含煤巖系及圍巖之中，其運(yùn)移和賦存都與煤層和巖層的孔隙、裂隙通道有關(guān)。由于地下水的運(yùn)移，一方面驅(qū)動(dòng)著裂隙和孔隙中的瓦斯運(yùn)移，另一方面又帶動(dòng)了溶解于水中的瓦斯一起流動(dòng)，因此，地下水的活動(dòng)有利于瓦斯的排放，同時(shí)，水被吸附在裂隙和孔隙的表面后還降低了煤對(duì)瓦斯的吸附能力、并增大了瓦斯排放能力。地下水和瓦斯占有的空間是互補(bǔ)的，其表現(xiàn)為水大地帶瓦斯小，反之亦然。3 礦井瓦斯地質(zhì)規(guī)律研究3.1 斷層、褶皺構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響地

46、質(zhì)構(gòu)造是影響煤層瓦斯賦存及含量的重要條件之一。地質(zhì)構(gòu)造既可改變煤層賦存形態(tài)及煤體結(jié)構(gòu)，又可改變煤層圍巖透氣性能。1、斷層構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響斷裂運(yùn)動(dòng)伴隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生，斷層對(duì)于煤層瓦斯含量的影響比較復(fù)雜，斷裂的類型對(duì)瓦斯保存有重要影響。一方面要看斷層(帶)的封閉性，另一方面還要著與煤層接觸的對(duì)盤巖層的透氣性。開放性斷層(一般是張性、張扭性或?qū)膲盒詳鄬拥?，不論其和地表是否直接相通，都會(huì)引起煤層瓦斯含量降低。當(dāng)與煤層接觸的對(duì)盤巖層透氣性大時(shí)尤甚（如圖3.1-1a、b所示）。封閉性斷層(壓性、壓扭性不導(dǎo)水?dāng)鄬?，煤層對(duì)盤的巖層透氣性低時(shí)，可以阻止瓦斯的排放。在這種條件下，當(dāng)斷層的規(guī)模大而且斷

47、距長時(shí)，由于煤層對(duì)盤巖層密封的機(jī)率一般較低，所以在層處往往出現(xiàn)一定寬度的瓦斯含量降低區(qū)(見圖3.1-1c所示)。斷層分為開放型和封閉型，主要取決于下列條件：1）斷層的性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。一般張性正斷層屬開放型，而壓性或壓扭性逆斷層封閉條件好。2）斷層與地面或沖積層的連通情況。規(guī)模大且與地表相通或松散沖積層相連的斷層一般為開放型。3）斷層將煤層斷開后，煤層與斷層另一盤接觸的巖性。若透氣性好則利于瓦斯排放。4）斷層帶的特型。如斷層的充填情況、緊閉程度，裂隙發(fā)育情況不同，開放、封閉性也有差別。圖3.1-1 斷層對(duì)煤層瓦斯含量的影響圖不同類型的斷層，形成了不同的塊段的構(gòu)造邊界條件，對(duì)瓦斯的保存，排放有不同

48、的影響。斷裂構(gòu)造對(duì)瓦斯形成后的運(yùn)移、賦存與分布起著直接控制作用。張性、張扭性斷裂一般為開放性斷層，對(duì)煤層瓦斯的流動(dòng)起到排放作用，當(dāng)接近此類斷層時(shí)煤層瓦斯含量明顯下降；壓性與壓扭性斷層一般屬于封閉性斷層，對(duì)煤層瓦斯起到封閉作用，不利于瓦斯逸散。在此類斷層區(qū)域內(nèi)的煤層瓦斯含量明顯增大。不同類型的斷層，形成了不同的塊段的構(gòu)造邊界條件，對(duì)瓦斯的保存，排放有不同的影響。見表3.1-1 斷裂構(gòu)造及控氣特征表。表3.1-1 斷裂構(gòu)造類型及控氣特征表據(jù)實(shí)際資料統(tǒng)計(jì)，各種類型斷層帶附近瓦斯涌出量均比較?。欢赃h(yuǎn)離斷層，瓦斯涌出量劇增出現(xiàn)高峰區(qū)；離斷層再遠(yuǎn)，瓦斯涌出量減至正常值。本礦區(qū)整體呈單斜構(gòu)造，無區(qū)域性斷裂

49、構(gòu)造發(fā)育，對(duì)瓦斯賦存影響小。由于沒有該礦未提供的斷層及斷層附近瓦斯涌出資料，本次預(yù)測結(jié)果，僅供參考。建議該礦在今后的生產(chǎn)中，及時(shí)收集斷層及斷層附近的瓦斯等資料，并及時(shí)修編瓦斯地質(zhì)圖。2、褶皺構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存的影響褶皺構(gòu)造復(fù)雜程度對(duì)瓦斯賦存均有影響。褶曲使煤層在背斜、向斜軸部增厚，翼部變薄，褶曲發(fā)育部位多為厚煤層區(qū)段，同時(shí)也呈小斷裂發(fā)育。煤厚發(fā)生變化使瓦斯釋放運(yùn)移、集聚條件相應(yīng)改變，褶曲軸部煤層瓦斯含量成倍增長，瓦斯壓力增大，瓦斯涌出量增高。在簡單的向斜盆地構(gòu)造的礦區(qū)中，煤層瓦斯排放的條件往往是比較困難的，在這種情況下，煤層瓦斯沿垂直地層方向運(yùn)移十分困難，大部分瓦斯僅能夠沿煤田兩翼流向地表，固而瓦

50、斯賦存條件較好；在盆地邊緣部分，由于含煤地層暴露面積大，瓦斯易于排放。見表3.1-2。表3.1-2 褶皺構(gòu)造類型及控氣特征礦區(qū)范圍內(nèi)為一單斜構(gòu)造，地層走向北東，傾向南東，傾角為14左右，礦區(qū)外北西側(cè)有斷層F1、F2，因位置距離開采煤層較遠(yuǎn)，加之F1、F2斷層傾角陡，所以F1、F2斷層未對(duì)井田造成影響。對(duì)本礦井瓦斯的賦存影響較小。3.2 頂?shù)装鍘r性對(duì)瓦斯賦存的影響頂?shù)装鍘r性包括巖石的孔隙率、滲透性和空隙結(jié)構(gòu)。一般來說頂?shù)装鍘r石孔隙率小，連通情況不好，滲透性不好，孔隙度小，隔氣性能好，對(duì)煤層賦存有利，反之亦然。一般來說，煤層頂?shù)装鍘r性為致密完整的巖石，如頁巖、油母頁巖時(shí)，煤層中的瓦斯容易被保存下來

51、；頂?shù)装鍨槎嗫紫痘虼嘈粤严栋l(fā)育的巖石，如礫巖、砂巖時(shí)，瓦斯就容易逸散。煤層圍巖的透氣性好壞，直接影響著煤層瓦斯的賦存、運(yùn)移或富集。透氣性好的砂巖頂板，有利于煤層瓦斯的逸散，煤層瓦斯含量相對(duì)較低，而透氣性差的泥巖、砂質(zhì)泥巖頂板，對(duì)煤層瓦斯的逸散起阻礙作用，含量則相對(duì)較高。孔隙與裂隙發(fā)育的砂巖、礫巖和灰?guī)r的透氣系數(shù)非常大，一般比致密而裂隙不發(fā)育的頁巖、泥巖等巖石透氣系數(shù)高出千倍以上，所以頂?shù)装鍘r性差異對(duì)瓦斯賦存影響很大，從而影響瓦斯分布。另外塑性巖體一般發(fā)生塑性變形，不易形成裂隙，即使有裂隙存在，連通性較差，有利于瓦斯的保存；脆性巖體易發(fā)生破裂，形成張裂隙，不利用于瓦斯的保存。影響可以通過可以定性

52、定量分析，定量分析一般利用20m內(nèi)的泥巖厚度與瓦斯含量做相關(guān)數(shù)據(jù)模型分析，一般采用線性回歸方法分析。M1煤層：煤層頂板為粉砂質(zhì)泥巖，底板為粘土巖及炭質(zhì)頁巖。M2煤層：頂板為粉砂巖，底板為泥巖。M3煤層：頂板為粉砂質(zhì)泥巖，底板為泥巖。區(qū)內(nèi)煤層頂板多為粉砂質(zhì)泥巖，穩(wěn)固性較差；底板多為粘土巖、泥巖。泥巖、粘土巖為塑性巖體，透氣性差，有利于煤層瓦斯的保存。該礦地質(zhì)報(bào)告無相關(guān)資料，因此未做相關(guān)定量分析。3.3 巖漿巖分布對(duì)瓦斯賦存的影響根據(jù)貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院提交的貴州省興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦區(qū)內(nèi)無巖溶陷落柱存在。3.4 煤層埋深及上覆基巖厚度對(duì)瓦斯賦存的影響一般出露于地表的煤層，瓦

53、斯容易逸散，并且空氣也向煤層滲透，導(dǎo)致煤層中的瓦斯含量小，甲烷濃度低。隨著煤層埋藏深度的增加，地應(yīng)力增高，圍巖的透氣性降低，瓦斯向地表運(yùn)移的距離相應(yīng)也增大，這種變化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。煤層上覆基巖厚度為煤層埋藏深度減去第四系地層沉積厚度。第四系地層主要為黃土層，一般分布于地表，膠結(jié)性不好，孔隙度大，連通性好，容易釋放瓦斯。由于第四系松散沉積物易于搬運(yùn)，厚度變化較大，這就造成煤層上覆地層垂向上變化較大。在第四紀(jì)松散沉積厚度較小、垂向差異不大的礦井，上覆基巖厚度和埋藏深度對(duì)瓦斯的影響基本上相當(dāng)。埋深在很大程度上反應(yīng)了埋深及上覆基巖厚度，煤層上覆基巖厚度（埋深）對(duì)瓦斯的賦存有明顯的影響和

54、控制作用，埋深增大礦井瓦斯含量將增加。3.5 巖溶陷落柱對(duì)瓦斯賦存的影響根據(jù)貴州省煤礦設(shè)計(jì)研究院提交的貴州省興義市雄武鄉(xiāng)朝陽煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦區(qū)內(nèi)無巖溶陷落柱存在。3.6 瓦斯含量分布及預(yù)測研究煤層瓦斯含量受多種地質(zhì)因素制約，諸如煤質(zhì)、埋藏深度、構(gòu)造、煤的物理化學(xué)性質(zhì)、煤層頂?shù)装鍘r性等等，不同礦區(qū)，各種地質(zhì)因素施加影響的顯著性可能是不相同的。對(duì)某一個(gè)具體井田而言，在諸多地質(zhì)因素中總有一個(gè)主導(dǎo)因素控制瓦斯含量在全井田范圍內(nèi)變化的總體趨勢，其它因素只能在局部范圍內(nèi)影響煤層瓦斯含量。該井田地質(zhì)構(gòu)造總體屬于簡單類型，地質(zhì)構(gòu)造僅在局部影響煤層瓦斯賦存，對(duì)整個(gè)井田的影響范圍較小，煤層埋深是控制瓦斯含量及壓力變化的主控因素。1、M1煤層瓦斯