北回风大巷进地质说明书

1、、采区地面相对位置和基本状况1、10 #运输大巷相应的地面位置在 xxx 煤矿的以北的山坡上。 施工对地面没有较大影响，巷道施工区域不受上层煤以及本 层煤采空区影响， 但是为了确保安全， 必须按照 “有掘必探， 先探后掘”的探放水原则进行探放水。矿井所处的张家庄沟 内无地表水体及常年性河流，沟谷多为季节性河流，旱季干 枯，仅在雨季有洪水径流。本矿井属于基建矿井，但是 4 号 煤有采空现象，具体资料不详，故在掘进巷道时必须加强预 测预报和探放水工作。二、煤（岩）层地质构造井田位于河东煤田中段，区域构造位置处于吕梁山复背斜之 次级构造王家会背斜西翼，受其影响井田范围总体呈一走向 北东，倾向北西的单

2、斜构造，局部有次级起伏。其中较大的 次级起伏在井田南部表现为井田西部的 S1 向斜和井田东部 的 S2 背斜及 S3 向斜。井田地层倾角大部比较平缓，为 3o-12 o左右，东北局部地段较陡，地层倾角可达15 o -20 o。另外，根据地表出露和井下巷道揭露，井田内还发现 6 条正 断层，现将井田主要次级褶曲和断层叙述如下： 1、褶曲（1）、S1向斜（ xxx 向斜）位于井田西部，轴向 N5 °-15 °E,斜穿井田。向斜两翼基本对 称，倾角比较平缓，其西翼倾角多在3 °-8 °之间，井田内延伸长度 2700m 左右。（2）、S2背斜（ xxx 背斜）位

3、于井田东南部， 轴向 N20 °-50 °E,斜穿井田东南部。 背斜两 翼北段基本对称，地层倾角在 5°-8 °之间，其南段东翼平缓， 地层倾角在 4°-6 °，两翼较陡，地层倾角在 6°-12 °左右，井 田内延伸长度 3100m 左右。（3）、S3 向斜位于井田东南部， 斜穿井田， 其轴向呈 N15 °-60 °E,背斜两翼 不对称，其西北翼较陡，地层倾角为 8°-10 °左右，其东南翼 较缓，地层倾角为 3°-6 °左右，井田内延伸长度 2200m

4、左右。2、断层（1）、F1 正断层 位于井田北部边界附近，为原张家庄煤矿井下揭露断层，断 层走向 S70 °W 转 N50 °W, 呈弧形延度，断层倾向 S，倾角 75 °，落差40m 左右，井田内延伸长度约 1200m （10 号煤 层处）。（2）、F2 正断层 位于井田北部边界附近，为原张家庄煤矿井下揭露断层，断 层走向 N50 °W, 倾向 NE，倾角 75 °，落差10m ，延伸长度 1000m 。3）、F3 正断层位于井田东部，为原 xxx 煤矿井下揭露断层，该矿在开采 4号煤层时发现煤断层，断层走向N35 °W, 倾向 S

5、W ，倾角75 °，落差5m ，延伸长度 1300m 左右。据原炭窑坪煤矿开 采 10 号煤层资料，该矿在该地段未见断层，初步分析，该 断层规模不大，垂向延伸可能未到 10 号煤层。（4）、F4 正断层位于井田东南部， 为地表出露断层， 断层走向 N20 °W, 倾向 SW，倾角 76 °，落差5m ，延伸长度 200m 。（5）、F5 正断层 位于井田西部，为地表出露断层，断层走向N25 °W, 倾向SW，倾角 70 °，落差3m ，延伸长度 270m 。（6 ）、F6 正断层 位于井田西部，为地表出露断层，断层走向 N20 °E,

6、 倾 向 NW ，倾角 75 °，落差3m ，延伸长度 270m 。 井田内未发现陷落柱等其他构造， 未见岩浆岩侵入体 ,井田总 体构造属简单类。三、煤层结构及其变化情况1、煤层 位于太原组下部，上距 8 号煤层 0-7.40m, 为 9 号、 10 号合 并层。煤层厚度 3.51-8.55m ，平均 5.92m 。该煤层在井田 中东部与上部 8 号煤层合并为一层， 合并区厚度 5.8-8.55m ， 平均 6.55m 。井田西部为分叉区，分叉区 10 号煤层厚度 3.51-5.75 m ，平均 4.93m 。该煤层为井田稳定可采煤层。煤层结构复杂， 一般含 2-3 层夹矸， 局部含

7、 4-5 层夹矸或不 含夹矸。煤层顶板大部为石灰岩，局部为泥岩。底板大部为 泥岩、局部为砂质泥岩。 井田东南部该煤层已进行部分开采。 2、煤层对比 煤层对比采用离石详查地质报告对比成果,其对比方法主要采取标志层法，结合地层层序、层间距及煤层自身特点等进 行对比。10 # 煤层下距太原组底部 K1 砂岩 13m 左右。 L1 灰岩为其老 顶，层位易于对比。井田内标志层发育，各煤层特征比较明 显，故对比结果可靠。3、物理性质和煤岩特征（ 1 ）物理性质 井田内各煤层的物理性质，颜色为黑色，条痕为棕黑色、褐 黑色，玻璃和强玻璃光泽，硬度一般为2 3 ，有一定的韧性，参差状、阶梯状断口，内生裂隙发育。

8、（ 2 ）煤岩特征宏观煤岩特征 各层煤的宏观煤岩成分以亮煤为主，次为暗煤、镜煤，少量 丝炭。宏观煤岩类型主要为光亮型和半亮型，半暗型次之， 少量暗淡型。煤层主要为条带状、线理状结构，层状构造， 次为均一状结构，块状构造。显微煤岩特征各层煤的显微煤岩组分以有机物为主，无机组分次之。其中 有机组分中又以镜质组和半镜质组为主，惰质组次之；无机 组分主要为粘土类，少量硫化物类。镜质组油浸最大反射率 为 1.4% 。4、化学性质和工艺性能原煤：水分 (M ad)为 0.40%-2.65% ，平均为 0.84% ；灰分 (Ad) 为 13.30%-30.42% ，平均为 19.90% ；挥发分( Vdaf

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

10、 MJ/kg ，平均为 33.47MJ/kg ；磷 (Pd)为 0.0046-0.0456%, 平均 0.0227% ；粘结指数 43-76 ，平均 57 ；胶质层厚度 4-11mm, 平均 8mm 。该煤层为特低灰 -中灰、中低硫 -高硫、特低磷 - 低磷、中高 - 特高热值之焦煤和瘦煤(以瘦煤为主，局部分布焦煤) 。5、10# 煤自然倾向性以及火区分布 根据钻孔采取 8、10 号煤芯煤样由山西省煤炭工业局综合综 合测试中心进行了煤的自燃倾向性试验， 根据试验结果， 8 、10 号煤层属自燃煤层， 。因此在生产中要尽量减少浮煤，对废弃巷道全部密闭，认真 调查地面裂缝，并进行填堵。井下一旦发生

11、煤层自燃，将对 井下生产设施造成损坏，同时对煤层资源造成破坏和损失， 甚至导致人员伤亡事故，所以生产中要严加防范。据了解，整合前各煤矿开采生产中均未发生煤层自燃事故， 井下无火区分布。四、瓦斯在 203 、 204 号钻孔中采取 10 号煤层瓦斯样委托山西省煤 炭工业局综合测试中心进行了 3 个瓦斯含量和瓦斯成分分 析，并搜集了相邻的 xxx 煤矿扩勘探孔（ ZKQ5 、ZKQ6 ）和 xxx 煤矿补勘孔（ J4）瓦斯分析资料，详见表。10 号煤层瓦斯测试成果表钻孔号瓦斯含量（ 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测 试 结 果 表 明 : 井 田 内 10 号 煤 层 瓦 斯 含 量（1.70-11.35mL/g）, 瓦斯含量变化较大。瓦斯分布不均一，故在今后生产中应加强瓦斯监察。另外，关于井田瓦斯分带情况，由于瓦斯测试点少，难以反 映全井田瓦斯分带情况，从钻孔瓦

13、斯成分含量情况，井田西 部应属氮气 - 甲烷带，东部应属甲烷带。另据吕煤安字 2010110 号文件和吕煤安字 2008557 号文 件批复，重组整合前井田各煤矿 2008 、2009 年度矿井瓦斯 等级鉴定结果见表。矿井瓦斯等级鉴定表煤矿名称开采 煤层瓦斯二氧化碳年度绝对涌出 量（m 3/min）相对涌 出量（m3/t ）鉴定 等级绝对涌出 量（m 3/mi n）相对涌出 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 煤业公司开采 4

14、 号煤层矿井瓦斯等级 为高瓦斯矿井， xx 煤业公司开采 4 号煤层矿井瓦斯等级为低 瓦斯矿井， xx 煤业公司开采 10 号煤层亦属高瓦斯矿井。 井田内原 xxx 煤矿开采 4 号煤层时曾发生瓦斯爆炸事故， 后 被关闭。为确保安全生产 ,建议该矿开采过程中加强井下通风工作， 提 高防范意识。并采取相应的防范措施。五、煤层顶、底板岩性5# 煤轨道大巷直接顶板为泥岩、 砂质泥岩或中细砂岩， 属软 弱- 中硬顶板，底板为泥岩、沙质泥岩。5# 煤轨道大巷煤层顶板抗压强度为 32.8-62.8MPa ，属软弱 -坚硬顶板。五、水文地质条件1、水文条件5# 煤层轨道大巷位于山西组以下至太原组L5 灰岩之

15、间是以泥岩为主，砂、泥岩互层的一套地层，厚度 13.00m 左右， 连续稳定，其中泥岩、粘土岩隔水性好，可视为山西组与太 原组之间良好的隔水层。 5# 煤层直接充水含水层是山西组砂 岩裂隙含水层，属弱富水含水层。根据矿井地质报告， 5# 煤层突水系数小于正常块段安全突水 系数 0.10 （ MPa/m ），也小于构造破坏地区安全突水系数 0.06 （MPa/m ）,故奥陶系灰岩岩溶对 5# 煤层突水的可能性 小， 顶板裂隙水对矿井生产影响不大。5#轨道大巷预计最大涌水量 7m 3/h ，正常涌水量 5m 3/h 左 右。2、井下防治水 （1）坚持“预测预报、有掘必探，先探后掘，先治后采” 的方针，对可疑地段进行探放水，防止造突吐水事故。（2）配备足够的排水设施，并确保能正常使用。 （3 ）经常清理井下水仓，保证水仓有足够的容量。六、岩浆入侵时对工作面可能造成的破坏 详细查明了地层总体为一走向北东、向北西倾斜的单斜构 造，发育有次一级宽缓褶曲，地层倾角一般3 °-12 °左右。井