1307改造工作面掘进地质说明书.doc

鹤煤十矿1307改造工作面掘进地质说明书编 制： 审 核： 科 长： 地测副总: 总工程师： 编制单位：地测科接到通知书时间：2013年04月05日提 交 时 间：2013年05月05日目 录第一章 概 况2第一节 目的与任务2第二节 工作面位置2第二章 工作面地质3第一节 地质构造3第二节 岩浆侵入体、河流冲刷带对煤层的影响3第三节 煤 层4第三章 开采技术条件4第一节 煤层顶底板4第二节 瓦斯5第三节 煤尘与自燃5第四章 水文地质5第一节 主要含（隔）水层5第二节 充水因素7第三节 工作面涌水量预测7第四节 水害威胁情况分析7第五章 储量计算8第一节 储量计算边界与工业指标8第二节 储量计算方法与参数的确定9第三节 储量计算结果10第六章 存在问题及建议10附图： 1. 1307改造工作面平面图 1/1000 2. 1307改造工作面预想剖面图 1/500 3. 1307改造工作面煤系地层综合柱状图 1/2001307改造工作面掘进地质说明书第1章 概 况第一节 目的与任务一、目的 1307改造工作面掘进地质说明书是直接为1307改造工作面掘进期间服务的，是工作面生产管理与施工必不可少的技术基础资料，是解决工作面掘进过程中出现的地质及水文地质问题，保证工作面安全正常掘进，保证煤炭资源的合理开发和利用，提高资源回收率和经济效益等的主要依据。2、 任务 1. 尽可能查明影响工作面正常掘进的地质构造； 2. 掌握煤层的赋存状态，煤质的变化规律和煤的物理力学性质； 3. 分析工作面掘进期间的充水条件，预计涌水量； 4. 指导工作面掘进和探煤厚工作，为工作面下一步回采提供储量基数，监督煤炭资源的合理开发和利用，合理留设防水煤柱，防止丢煤； 5. 评价工作面开采技术条件（顶底板岩性、厚度及其变化规律），研究瓦斯的涌出及运移情况，制定抽放措施，调查煤尘及煤的自燃发火期、地温、地压等地质情况。第二节 工作面位置 1307改造工作面井下位置位于我矿13采区中部，该工作面北西向与1305外工作面（正在回采）相邻，北东向到设计停采线，东南向与1307工作面（已回采）和1309设计工作面相邻，南西向与1103工作面（已回采）相邻。地面对应位置位于矸石山正南，与矸石山相邻，地形属丘陵阶地，高差不大，地面标高在+153.5+180.4之间，该设计工作面煤层距离地面垂深为583.5610.4米左右;根据2-2和1091-1钻孔资料，第三、第四系冲积层厚度为207221米，由于掘进工作面范围内为农田和坡地，对地面设施无任何影响。第二章 工作面地质第一节 地质构造地质构造是影响矿井生产建设的最主要的地质因素，也是其它地质变化的主要控制因素，它直接影响工作面的生产和管理。该工作面处于秦家岭向斜两翼，地质构造相对复杂，受向斜影响轴部附近可能伴生小断层；根据周围巷道实际揭露资料分析，对工作面掘进有影响的断层有F1103-9、F1307-4。1. F1103-9正断层该断层在1103工作面下顺槽掘进期间揭露,断层倾向295，倾角56，落差12.8米.该断层可能影响工作面下顺槽和切眼掘进。2. F1307-4正断层该断层是在1307工作面上顺槽掘进期间揭露,断层倾向293，倾角27，落差3.0米，该断层可能影响工作面下顺槽掘进（断层位置详见附图）。第二节 岩浆侵入体、河流冲刷带对煤层的影响 该工作面煤层不受岩浆侵入体影响，局部可能受构造影响造成煤层厚度变化较大，给掘进带来一定影响。对此，施工过程中应密切注意，加强观测和探煤厚工作。第三节 煤 层该工作面所采煤层为赋存于山西组下部二1煤层，由于该工作面处于秦家岭向斜轴部两翼，地质构造相对复杂，煤层厚度局部变化较大。煤层产状：走向近北东-南西，向东南倾斜,倾角20-27，平均23左右,根据1305外下顺槽、1307上、下顺槽和1307改造上顺槽实际探煤厚资料及2-2、1091-1钻孔资料，该工作面煤层平均厚度7.1米，煤层结构简单，无夹矸，可采指数为1；煤质：二1煤为黑色、金钢光光泽，均一状和条带状结构，硬度小，松散易碎，块煤较少。煤岩类型以半亮型煤为主，次为暗淡，半暗型煤。煤质牌号为贫瘦煤（PS），中灰分，特低硫，特低磷，中高高热值发热量的优质工业动力用煤。第三章 开采技术条件第一节 煤层顶底板二1煤层顶板：伪顶为黑色泥岩，质软易碎，遇水膨胀，极易冒落。直接顶为灰黑色薄层状砂质泥岩，破碎易冒落，含植物化石，保存完整，平均厚度2.24米。老顶为灰色，发褐中细粒砂岩，成分以石英为主次为长石，含大白云母片，块状结构，层厚22.48米。二1煤层底板:伪底为黑色泥岩，遇水膨胀。直接底为灰白色粉砂岩，层状结构，层面含炭质和白云母片，富含植物化石，遇水膨胀，局部会发生底鼓，厚度2.46米之间。老底为灰黑色粉砂岩与灰色砂质泥岩，薄层理，含少量黑色泥岩包裹体，厚度为17.41米。煤层上、下部分岩石详见1307改造工作面煤系地层综合柱状图。第二节 瓦斯瓦斯是一种多成分的混合气体，凡是从煤体及其围岩中释放出的以及在煤矿生产过程中所产生的各种气体，统称为矿井瓦斯，它的主要成分包括：甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、氮气（N2）、及氨气（CH3）等。根据瓦斯地质图分析，该工作面上部处于非突出区、下部处于突出区。根据防突科提供资料，瓦斯含量为_m3/t。由于该工作面处于秦家岭向斜轴部，地质构造相对复杂，该向斜将影响煤层厚度的变化，煤厚变化将造成瓦斯涌出异常，受构造影响掘进期间瓦斯含量可能增大。 2. 瓦斯含量与煤层厚度及地质构造有关。即煤层厚度越大，倾角越小，煤层中瓦斯相对不易逸散，瓦斯含量相对越高。在地质构造复杂地区煤层中瓦斯含量相对较大（如向斜轴部）。第三节 煤尘与自燃根据矿井2011年瓦斯鉴定结果，二1煤尘具有爆炸性，爆炸性指数为15.05%。煤的自燃发火期为134天。地温梯度为0.82C/百米，不会发生热害。由于1307改造工作面埋藏较深，地压影响较大。第四章 水文地质第一节 主要含（隔）水层1307改造工作面掘进期间主要含水层为山西组砂岩含水层和太原群八层灰岩含水层，主要隔水层为二1煤直接底板泥岩隔水层。一、含水层1.顶板砂岩含水层山西组二1煤顶板砂岩含水层组（S10+S11+S12）是二1煤掘进和回采期间的直接充水含水层，也是工作面采掘活动中最主要的充水因素。它位于二1煤上2.24米，含水层厚度22.48米，属承压裂隙水，含水性弱，水量不大，易于疏干。2.底板砂岩含水层 山西组二1煤底板砂岩含水层（S9）是二1煤掘进和回采期间直接充水含水层，它位于二1煤下2.46米，多以砂质泥岩及粉砂岩出现，遇断层和裂隙接受C3L8灰岩水的补给。 3.C3L8灰岩含水层太原群八层灰岩含水层为二1煤掘进和回采期间的间接充水含水层，位于二1煤下35.5米，灰岩厚度7.76米，属裂隙岩溶承压水，裂隙岩溶不发育，一般是通过断层或其它构造向工作面充水。4. C3L2灰岩含水层该含水层为二1煤层底板间接充水含水层，上距二1煤层较远，一般情况下对开采二1煤层影响不大，但在断层附近该含水层对矿井安全生产影响较大。5. 奥陶系灰岩含水层奥陶系岩溶裂隙含水层为二1煤层的间接充水含水层，据矿区内10个钻孔揭露，距二1煤132.31181.77m，平均153.91m。由于距二1煤层较远，对开采浅部的二1煤层影响不大。二、隔水层1.二1煤底板隔水层该隔水层为二1煤直接底板，厚度在2.46米左右，较为致密，但该岩层厚度较薄，掘进期间容易受到破坏，达不到隔水效果，该岩层起不到隔水层的作用。2. 二1煤层顶板隔水层二1煤层与顶板砂岩含水层之间，有一层泥岩或砂质泥岩弱透水层，厚度不均。由于其厚度小，易于垮落，一般起不到隔水作用。第二节 充水因素二1煤层顶板砂岩水是二1煤采掘活动中最主要的长期充水水源，该区域顶板砂岩厚度较大，巷道沿煤层顶板掘进期间，隔水层易于遭到破坏，起不到隔水效果，在巷道掘进过程中可能出现滴、淋水现象。但在回采阶段当大顶初次来压，顶板冒落后水量会有所增大，可能达到最大值，只要注意及时排放，一般不会对生产造成大的影响；该区域煤层顶板砂岩赋水性较强，工作面在掘进过程中，可能出现顶板出水，影响工作面正常生产。二1煤层底板砂岩水，该区域底板砂岩水对工作面掘进可能会有影响，巷道沿煤层底板掘进期间，底板隔水层破坏后易于出水，根据相邻1103工作面回采期间出水情况，底板砂岩水涌水量较大，影响工作面正常生产。C3L8灰岩含水层由于距离二1煤层间距较大，只有通过导水断层对工作面掘进产生影响，分析1307改造工作面受C3L8灰岩水影响较小，工作面掘进期间遇断层应密切注意出水。第三节 工作面涌水量预测本工作面水文地质条件简单，与相邻的上部1305外工作面水文地质条件相似，故采用经验比拟法计算1307改造工作面涌水量。计算公式如下： 式中：Q0=1305外工作面回采期间涌水量（15m3/h） Q=1307改造工作面涌水量 F0=1305外工作面的回采面积（24475m2） F=1307改造工作面的回采面积（32339m2）经计算，1307改造工作面正常涌水量Q正常=17m3/h。预计最大涌水量，按正常涌水量的1.7倍计算：Q最大=Q正常1.7=29m3/h。 由以上计算结果可知，1307改造工作面回采期间正常涌水量为17m3/h，最大涌水量为29m3/h。但在工作面上、下顺槽及切眼掘进期间预计正常涌水量为5-10 m3/h，最大涌水量为8.5-17 m3/h。第四节 水害威胁情况分析 煤层顶板砂岩水是工作面采掘过程中最直接的、长期的主要充水水源。工作面在掘进期间，局部顶板裂隙发育将会出现淋水，顶板隔水层2米左右，S10层砂岩水直接进入巷道内。但掘进期间淋水不大，但在工作面回采阶段，当大顶初次来压冒落后，水量会有所增大，可能会达到最大值，但只要注意及时排放，一般对生产影响不大。 煤层底板砂岩水是工作面掘进期间的直接充水含水层，根据我矿历年开采经验，底板砂岩水（S9）分区域性，出水比较集中，而且具有周期性，只要加强排放，对生产影响不大。C3L8灰岩水由于距离二1煤层间距较大，且岩溶裂隙发育不均衡，一般对生产影响不大。上部1103工作面老空水是该工作面回采期间又一充水水源，通过裂隙向工作面涌水，但对掘进影响不大。该工作面下顺槽在掘进至1103采空区积水警戒线附近，采取边探边掘措施。第五章 储量计算 第一节 储量计算边界与工业指标一、储量计算边界该工作面计算边界：北东到设计停采线，南西到切眼，北西到上顺槽，东南到下顺槽。二、工业指标 依据2-2和1091-1钻孔及周围巷道实际揭露煤质化验资料得出本工作面工业分析成果列表。（见附表）第二节 储量计算方法与参数的确定一、计算方法储量计算方法是在1：1000的二1煤层底板等高线图上，利用几何图形法进行储量计算。二、计算公式 Q=（S/Cos）MD 式中：Q计算块段内储量（万t） S计算块段的平面积（m2） M计算块段内煤层的平均厚度（m） D煤的容重（采用精查报告提供的1.38t/m3）三、计算参数的确定S：平面积，在二1煤层底板等高线图上利用查询面积工具直接量取，取32339m2。a: 煤层倾角，根据周围巷道实际揭露资料,该工作面平均煤层倾角取23。M：煤厚，根据周围巷道实际探煤厚资料和2-2、1091-1钻孔资料，取其平均数7.1m。第三节 储量计算结果 1307改造工作面地质储量为34.6万吨。详见储量计算成果表。（附表）第六章 存在问题及建议一、存在问题 1. 1307改造工作面受秦家岭向斜影响，煤厚及倾角变化较大，掘进过程中加强探测。另外，轴部附近易出现断层及瓦斯积聚。2. 1307（改）下顺槽及切眼距离1103工作面下顺槽水仓较近，在2012年4月7日1305外改造下顺槽掘进期间对水仓积水已进行疏放，共疏放水量155m3；施工过程中应提前采取措施，确保施工安全。二、建议 1. 加强对小构造及煤厚资料的收集，及时发出预报，对影响掘进的小构造及时采取措施。2. 施工单位在掘进过程中发现小断层、鼓包等构造时要及时与地测部门联系，以便及时采取相应措施。另外，在工作面掘进期间应密切关注煤层顶底板出水。3.加强超前探测，探明小构造情况，提前制定措施。4.1307（改）下顺槽