黔西南州兴仁县振兴煤矿矿井瓦斯地质图说明书.doc

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一一年五月目 录 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 5.6 1352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0.1项目来源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。0.2编制目的与意义煤矿矿区、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。0.3编制依据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）3、国务院发展改革委煤矿瓦斯治理和利用总体方案（2005.4）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）9、贵州省煤矿设计研究院贵州省兴仁县潘家庄振兴煤矿初步设计（2005.7）0.4研究内容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。0.5完成情况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1.1交通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10506161050811；北纬253121253227。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）028240003551050002823941.7635510420.79128240003551182012823941.7635511740.79228251503551212022825091.7635512040.79328251503551372032825091.7635513640.79428254603551372042825401.7635513640.79528254603551332552825401.7635513245.79628260303551296862825971.7635512888.79728260303551118572825971.7635511105.79828254303551118582825371.7635511105.79928254303551050092825371.635510420.79矿区面积S=3.7862km2,准采标高+16201100m井口坐标名称X坐标Y坐标主平硐井口2825237.0035513721.00排斜井井口2825456.0035513294.00风井井口2825428.0035513226.00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、M8 7个煤层，开采深度+1620m+1100m，煤层倾角为811，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101014.2282517835513542+1371m1005全矿2副平硐14014.2282519435513582+1371m1345全矿3副斜井28616.8282539835513215+1447m8012全矿4风井30916.8282537035513150+1464m8611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/min20059.240.772006200774.3822.31200811.7816.96200918.4726.8120104.1117.491.4 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0.8米的可采煤层7-8层，产于龙潭组上、中、下三个煤岩组。简述如下：一、上部含煤组厚123.70-145.60米，含煤3-7层。其中单层厚度大于0.8米的可采煤层为3层。可采厚度5.57米，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 0.293.24米 平均厚1.35米M2煤层 0.303.35米 平均厚1.37米M3煤层 1.214.17米 平均厚2.58米二、中部含煤组厚121.40134.1.0米。含煤1315层。其中层厚度大于0.8米的全区可采煤层3层，可采厚度7.45米，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 0.303.26米 平均厚1.31米M5煤层 02.62米 平均厚1.71米M7煤层 1.8810.04米 平均厚5.27米三、下部含煤层厚92.80米-124.20米，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M10.982.001.4419.726.623.0夹矸1层炭质粘土岩、砂岩炭质粘土岩稳定8-10M20.852.151.48夹矸2层薄层状粘土岩炭质粘土岩稳定8-1022.628.725.6M31.33.32.46夹矸3层粉砂质粘土岩灰岩粉砂质、炭质粘土岩稳定8-10101120108M40.61.811.02夹矸1层粉砂岩粉砂质、炭质粘土岩较稳定8-1020.937.330.4M52.23.73.08夹矸1层粘土岩粘土质粉砂岩稳定8-109.819.715.3M60.451.21.02复杂粘土岩、粉砂岩粘土岩不稳定8-1018.033.227.2M71.274.32.18夹矸2层薄层状炭粘土岩中层状硅化灰岩稳定8-1033.353.641.9M80.851.351.14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。M18-100.29-3.241.35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M28-100.3-3.351.37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M38-101.21-4.172.58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M48-100.3-3.261.31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M58-100-2.621.71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M68-101.88-10.045.27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M78-100.81-2.531.26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1.5煤质特征1.5.1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M1M2M3M4M5M7M8真相对密度（TRD）1.711.711.681.771.721.621.70视相对密度（ARD）1.621.721.551.751.751.521.671.5.2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1.5.3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Qgr.d（Mj/kg）M11.723.219.8364.633.5225.79M21.4119.589.0469.063.5727.53M31.0821.199.1768.683.6026.91M41.3423.5710.3364.173.9226.05M51.4618.788.1971.694.2926.89M71.2119.649.1669.673.4927.15M81.5024.709.2065.255.1525.541.5.4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1。1.6 岩浆岩本矿井范围无岩浆岩入侵。1.7 水文地质特征1.7.1 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HCO3Ca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。1.7.2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1886.60m，最低点位于东部盲谷落水洞处1315.00m。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020.66m，平均厚度8.26m。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HCO3Ca2+Mg2+，固溶物含量87.04mg/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”形冲沟。岩性主要为灰绿色薄至中厚层状钙质粉砂岩，夹泥夹岩条带。厚度于85.9098.37m之间，平均厚度91.72m。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86.77133.98m之间，平均厚度约106.36m。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+，固溶物含量为409.50mg/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SO42K+Na+Ca2+，固溶物含量1725.00mg/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，69月为最高值，其间出现35次峰值，1012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（+1315.00m）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。1.7.3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2.1矿区地质构造演化及分布特征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）华南褶皱系（Pzl）1雪峰褶皱带（PZl）2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。2.2井田地质构造及分布特征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813。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。在矿区东部外缘发育2条较大规模断层，对浅部煤层有一定的破坏。分述如下：F1逆断层：发育于矿区南东部，呈北东东向展布，延伸4Km以上，展布于弥勒屯下山一线，为区域上弥勒屯断层的一部分，断层走向北东，倾向南东，倾角6070，断层破碎带宽410m，见擦痕。两盘地层为茅口灰岩（P2m）至龙潭组第二段（P312）。上盘地层较下盘地层老。南东盘相对上升，为逆断层。该断层切割了茅口组、煤系地层，破坏了煤系地层的连续性。其产生的次生断层F4和F5虽然对区域煤系地层有破坏性，但距本矿区较远，未对区内煤层构成大的影响。F2逆断层：展布于猪场坝至鸡场坪一线，属F1断层的分叉断层，通过矿区东侧，延伸长度大于2.7km，向北延伸至区外。断层走向北西330-350，倾向西240-250，倾角60-65，断层破碎带宽10-20m，断层南段切穿龙潭组第一段（P311）和茅口组（P2m）地层，为逆断层；北段由于第四系浮土掩盖，断层迹象不明显。该断层分布于矿区范围外。虽然它本身未破坏矿区内煤层，但它所产生的次生小断层会对矿区煤层有一定的破坏，如在煤矿的井下发现M7煤层被错位和应力作用而变薄。综上所述，矿区位于泥堡背斜西北翼北段，含煤地层产状较缓，区内只有沿走向出现微波状起伏，发育少量断层，未见对区内煤层有显著影响的构造，其构造复杂程度属中等。2.3构造煤发育及分布规律构造煤定义：遭构造破坏的煤层软分层叫构造煤。构造煤是原生结构煤在构造压力作用下发生明显物理化学变化后的产物。原生结构煤在构造压力作用下，发生成分、结构和构造等变化，引起煤层变形（破裂、粉化）、流变（增厚、减薄）、变质（降解、缩聚）。主要包括软煤变形煤、构造变形煤、破坏煤和突出煤。在含煤地层中，煤层的形成和分布除受沉积因素影响外，后期都经历了复杂的构造变化：煤层的断裂构造影响到煤层的变化，而层滑构造是引起煤层变化的主要原因。研究表明，发生煤与瓦斯突出需要有一定厚度的构造煤。因此，总结、研究构造煤发育及分布特征，准确判识构造煤特征和厚度是煤与瓦斯突出危险性预测的关键。构造煤的主要特点是：煤体强度低，使得发动突出的应力大幅度降低；煤的孔隙结构发生变化，瓦斯的放散速度加快，特别是突出发动后，煤很容易被粉碎，瓦斯放散速度更快；构造煤的应力敏感性强，在原始应力状态下渗透率很低，容易形成高瓦斯压力梯度。构造煤的这些特性已经被国内外研究所证实，其特点使得构造煤发育区成为瓦斯异常带或突出危险区（带）。根据我矿回采的1501工作面、1351工作面、1352工作面以及1353掘进巷道、2151掘进巷道的采掘活动实践，在5煤的中下部有一层约2030厘米厚的软分层，这个软分层在我矿井下已揭露的5煤区域普遍存在。煤体具有较低的抗压、抗剪强度，尤其是抗剪强度。在受到地应力的作用时，顺层剪切带首先发育在煤层中。高流体孔隙压力对顺层剪切带的形成有着非常重要作用，煤体中的高压瓦斯恰恰具备了这样的条件。一方面，煤体中所含瓦斯使得煤体膨胀变形，强度降低；另一方面，含瓦斯煤层的“气垫效应”是顺层剪切带发生的重要因素，高瓦斯压力降低了顺层滑动的摩擦阻力，为顺煤层剪切带的形成创造了条件。我矿F657断层是明显的切层断层，断层走向与煤层走向大体一致，在断层附近构造煤呈现带状分布，沿断层掘进的巷道恰恰落在断层构造煤内，全断面都是粉状结构的糜棱煤，巷道上帮顶煤基本上在巷道成型后自行滑落。正是在这里，我矿发生了11.26煤与瓦斯突出事故。2.4地质构造对瓦斯赋存的控制1、地质构造的控气特征地质构造是影响煤层瓦斯赋存及含量的重要条件之一。地质构造既可改变煤层赋存形态及煤体结构，又可改变煤层围岩透气性能。断裂运动伴随着构造运动而发生，断裂的类型对瓦斯保存有重要影响，断层分为开放型和封闭型，断层的空间方位对瓦斯的保存、逸散也有影响。一般走向断层阻隔了瓦斯沿煤层倾斜方向的逸散，而倾向和斜交断层则把煤层切割成互不联系的块体。褶曲使煤层在背斜、向斜轴部增厚，翼部变薄，褶曲发育部位多为厚煤层区段，同时也呈小断裂发育。煤厚发生变化使瓦斯释放运转、集聚条件相应改变，褶曲轴部煤层瓦斯含量成倍增长，瓦斯压力增大，瓦斯涌出量增高。褶皱构造复杂程度对瓦斯赋存均有影响。在简单的向斜盆地构造的矿区中，煤层瓦斯排放的条件往往是比较困难的，在这种情况下，煤层瓦斯沿垂直地层方向运转十分困难，大部分瓦斯仅能够沿煤田两翼流向地表，固而瓦斯赋存条件较好；在盆地边缘部分，由于含煤地层暴露面积大，瓦斯易于排放。煤层的生成条件和保存条件控制了煤层瓦斯含量的大小，而煤层保存条件对瓦斯含量的控制更为重要。不同地质时代发生的地层隆起、剥蚀、沉积、凹陷或岩浆活动，很大程度影响了煤化作用过程（瓦斯生成）。也控制了瓦斯的保存或逸散。不同构造演化阶段的断裂力学性质以及断裂规模控制了煤层中瓦斯的运移、保存，并决定了煤层如今的瓦斯含量。2、构造逐级控制理论及其对本矿瓦斯赋存的应用分析区域构造在后期构造活动演化中，会出现压扭作用为主的区块或块段或张扭作用为主的区块或块段，控制着不同矿区、矿井的大地构位置；同时会出现有的矿区、矿井位于以挤压构造形迹为主的区块或块段，有的矿区、矿井位于以张扭构造形迹为主的区块或块段。要搞清矿井构造，必须搞清矿区构造，要搞清矿区构造，必须搞清区域构造。通过区域构造控制矿区构造，矿区构造控制矿井、采区、采面构造，做到瓦斯赋存构造逐级控制，可以圈定出以挤压、剪切作用为主的高瓦斯区、高瓦斯带、煤与瓦斯突出危险区和瓦斯抽采有利区或不利区，从而准确锁定瓦斯赋存、瓦斯突出危险性分区分带的范围。3、其他因素对瓦斯赋存的影响水文地质条件对瓦斯的赋存也有影响。地下水与瓦斯共存于含煤岩系及围岩之中，其运移和赋存与煤层和岩层的孔隙、裂隙通道有关。由于地下水的运移，一方面驱动着裂隙和孔隙中的瓦斯运移，另一方面又带动了溶解于水中的瓦斯一起流动，因此，地下水的活动有利于瓦斯的排放，同时，水被吸附在裂隙和孔隙的表面后还降低了煤对瓦斯的吸附能力，并增大了瓦斯排放能力。地下水和瓦斯占有的空间是互补的，其表现为水大地带瓦斯小，反之亦然。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断裂运动伴随着构造运动而发生，断裂的类型对瓦斯保存有重要影响。断 层分为开放型和封闭型，主要取决于下列条件：1、断层的性质和力学性质一般张性正断层属开放型，而压性或压扭性逆断层封闭条件好。2、断层与地面或冲积层的连通情况规模大且与地表相通或松散冲积层相连的断层一般为开放型。3、断层将煤层断开后，煤层与断层另一盘接触的岩性。若透气性好则利于瓦斯排放。4、断层带的特型如断层的充填情况、紧闭程序，裂隙发育情况不同，开放、封闭性也有差别。此外，断层的空间方位对瓦斯的保存、逸散也有影响。一般走向断层阻隔了瓦斯沿煤层倾斜方向的逸散，而倾向和斜交断层则把煤层切割成互不联系的块体。不同类型的断层，形成了不同的块段的构造边界条件，对瓦斯的保存，排放有不同的影响。向斜构造的两翼与轴部中和面以上为压应力场，表现为明显的应力集中，为高压区；轴部中和面和以下处于拉伸张应力场，而且煤层埋深往往较大，只产生少量开放性裂隙，释放部分应力，形成相对低压区。这样向斜的两翼和轴部中和面以上是利于瓦斯封存和聚集的部位，特别是向斜的轴部是瓦斯含量高异常区。背斜构造的两翼与轴部中和面以下为压应力场，表现为明显的应力集中，为高压区；轴部中和面和以上处于拉伸张应力场，而且煤层埋深往往较大，只产生少量开放性裂隙，释放部分应力，形成相对低压区，两翼的瓦斯也会轴部运移造成煤层的高含气性。矿区位于扬子准地台西南缘，黔北台隆六盘水断陷晴隆旋扭构造变形区，黔西南涡轮构造带上的马场断层与高武断层之间。在马场断层与高武断层之间的次一级构造主要是马鞍山背斜，先期受到拉张力，有利瓦斯的释放；接着为南北向左旋直扭性质的力，有利瓦斯保存；新第三纪时期受到东西向的挤压作用，有利瓦斯保存。3.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响顶底板岩性包括岩石的孔隙率、渗透性和空隙结构。一般来说顶底板岩石孔隙率小，连通情况不好，渗透性不好，孔隙度小，隔气性能好，对煤层赋存有利，反之亦然。一般来说，煤层顶底板岩性为致密完整的岩石，如页岩、油母页岩时，煤层中的瓦斯容易被保存下来；顶底板为孔隙或脆性裂隙发育的岩石，如砾岩、砂岩时，瓦斯就容易逸散。 3.3岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响井田内无岩浆岩侵入。3.4煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响一般出露于地表的煤层，瓦斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透，导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。随着煤层埋藏深度的增加，地应力增高，围岩的透气性降低，瓦斯向地表运移的距离相应也增大，这种变化有利于封存瓦斯、不利于放散瓦斯。煤层瓦斯含量和瓦斯压力具有随煤层埋深增大而增大的趋势，煤层上覆基岩厚度（埋深）对瓦斯的赋存有明显的影响和控制作用。3.5岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响矿井范围内无岩溶陷落柱。3.6瓦斯含量分布及预测研究煤层瓦斯含量受多种地质因素制约，诸如煤质、埋藏深度、构造、煤的物理化学性质、煤层顶底板岩性等等，不同矿区，各种地质因素施加影响的显著性可能是不相同的。对某一个具体井田而言，在诸多地质因素中总有一个主导因素控制瓦斯含量在全井田范围内变化的总体趋势，其它因素只能在局部范围内影响煤层瓦斯含量。地质构造仅在局部影响煤层瓦斯赋存，对整个井田的影响范围较小，煤层埋深是控制瓦斯含量及压力变化的主导因素。2005年12月，煤炭科学研究总院重庆分院以科学技术报告的形式，对我矿M5煤层瓦斯风化带下界指标作了如下描述：（1）瓦斯浓度80%（2）瓦斯压力 P=0.1-0.15MPa（3）瓦斯含量 W=4-6.5m3/t（瘦煤、无烟煤）（4）瓦斯涌出量 2-3m3/t根据煤层瓦斯压力、瓦斯含量、瓦斯涌出量及煤层瓦斯组分等指标分析，M5煤层瓦斯风化带垂深约为70米，大致在+1450米水平。断层构造附近是瓦斯富集区。瓦斯含量和瓦斯压力随采深加大。振兴煤矿5号煤层瓦斯参数测定地点为1501掘进迎头，取样及测试地点地面标高+1610m，煤层顶板标高+1362.7m，埋藏深度为247.3m，测定瓦斯压力为0.773Mpa,煤层瓦斯含量为12.56m3/t，使用推算法，确定瓦斯压力随埋深度化的表达式。求瓦斯压力梯度 Pm Mpa/mPm=P1实测瓦斯压力0.773MpaP0瓦斯风化带的瓦斯压力1一般取P0=0.196MpaH1测瓦斯压力地点的垂深2470.3mH0瓦斯风化带动垂深1.70mPm=0.00326（Mpa/m）某一垂深H处瓦斯压力为P=P0+Pm（H-H0）对振兴矿而言，上式可改写为：P=0.196+0.00326（H-70）（MPa）预测0.74Mpa对应的埋深：0.74=0.196+0.00326（H-70）解方程：得H=221（米）使用间接测定计算法，确定瓦斯含量随深度变化的表达式。煤层瓦斯含量是指单位质量或单位体积的煤在自然状态下所含游离和吸附瓦斯的总面，采用间接法测定，即在间接测定煤层瓦斯压力基础上，取煤样在实验室作吸附实验，应用朗格缪尔公式进行计算含量。x=+ 式中x瓦斯含量，m3/t； a.b吸附常数；P瓦斯压力,Mpa；Mad水份，%；Aad灰份，%；P孔隙率，%；ARD视密度，t/m3。根据附表实测的煤的工业分析及瓦斯吸附常数等参数，朗格缪尔公式计算煤层瓦斯含量值计算得5号煤层取样点的瓦斯含量（原煤）为12.56m3/t。 求煤层瓦斯含量x与埋深的关系的系数。x= 表达式即为x=0.0508H（m3/t）H=列表表示： 瓦斯含量m3/t4681012对应埋深m79118157197236 4 矿井瓦斯涌出量预测4.1 矿井瓦斯涌出量资料统计及分析1501工作面是一个仰采五工作面，利用这一特点，计算不同标高处的瓦斯涌出量。1501工作面不同标高处瓦斯涌出量统计表序号标高埋深瓦斯浓度%工作向风量m3/min瓦斯涌出量m3/min113702100.6512007.8213732000.6812008.16313762050.7012008.40413791900.6511507.475513851800.6011506.9613971760.6211507511505.75814021300.5311005.83914071200.5411005.941014111000.5011005.5111417800.4011004.4121422750.4511004.95131426600.4010004.0141430560.3010003.0求每米涌出量变化数值。200-60=140米 8.16-4=4.16（m3/min）每米变化数值为：=0.0297m3/min预测不同瓦斯涌出量对应的埋深关系表涌出量5m3/min10m3/min15m3/min20m3/min对应埋深168米336米505米673米4.2 掘进工作面瓦斯涌出量统计1351材料道掘进瓦斯涌出量统计表序号日期瓦斯浓度%风量m3/min绝对瓦斯量m3/min相对瓦斯量m3/t12008.08上旬0.102190.2198.122008.08中旬0.112100.23132008.08下旬0.181880.33842008.09上旬0.171950.3328.752008.09中旬0.122190.26362008.09下旬0.092700.24372008.10上旬0.242630.6311682008.10中旬0.152630.39592008.10下旬0.202650.53102008.11上旬0.212520.5299.9112008.11中旬0.112610.28