松藻矿井瓦斯地质图编制说明书

1、矿井瓦斯地质图编制说明书目 录前言21矿井概况21.1交通位置及隶属关系21.2井型、开拓方式及生产能力21.3瓦斯31.4煤层31.5煤质特征41.6岩浆岩41.7水文地质特征42地质构造及控制特征研究52.1矿区地质构造演化及分布特征52.2井田地质构造及分布特征52.3构造煤发育及分布特征82.4地质构造对瓦斯赋存的控制93矿井瓦斯地质规律研究93.1断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响93.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响103.3岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响103.4煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响103.5岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响123.6瓦斯含量分布及预测研究124矿井瓦斯涌出量预测

2、124.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析124.2矿井瓦斯抽采资料统计及分析134.3矿井回采工作面瓦斯涌出量预测145煤与瓦斯区域突出危险性预测205.1煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计205.2煤与瓦斯突出危险性影响因素分析245.3煤与瓦斯区域突出危险性预测266煤层气资源量计算316.1资源量计算方法316.2资源量计算及参数的确定326.3资源量计算结果及评价327矿井瓦斯地质图编制337.1编图资料337.2 编图内容和表示方法338结论和建议34前言矿井瓦斯地质图，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、区带分明；层次清晰、一目了然；直观简明、使用方便

3、。使得各级领导和工程技术人员进行瓦斯综合治理有了共同语言，它直接用于安全生产管理、瓦斯（煤层气）抽采利用和煤矿规划，是煤矿安全生产必不可少的技术和图件。随着渝阳煤矿开采深度的日趋增加和地质条件的复杂性，矿井瓦斯地质图的编制工作越来越显得重要。根据矿井瓦斯地质图编制方法行业标准的要求，渝阳煤矿特编制矿井瓦斯地质图编制说明书，具体内容如下。1矿井概况1.1交通位置及隶属关系渝阳煤矿地处重庆市綦江县安稳镇罗天村，北距重庆市区174km，距綦江县城83km，位于渝黔铁路和渝黔高速公路旁。矿区交通十分方便，210国道渝黔段和渝黔高速公路从矿区北端安稳镇附近通过，距渝黔铁路赶水站约20km，从赶水车站沿羊

4、叉河已建成矿区铁路直达渝阳煤矿金鸡岩主、副斜井口。由矿部至公司所在地打通镇约15km，打通镇距重庆174km。渝阳煤矿为松藻煤电公司下属子公司。该矿位于重庆市南部,邻重庆市与贵州省之交界。行政属綦江县石壕镇和安稳镇所辖。地理坐标为东经106°40106°46，北纬28°3428°40。1.2井型、开拓方式及生产能力矿井位于松藻矿区中部，井田东以两河口向斜轴线与逢春煤矿和同华煤矿分界，南以9#勘探线和羊叉河与逢春和石壕煤矿分界，西以羊叉河与打通一矿分界，北以-200m标高为开采技术边界。井田略呈三角形，面积30.6km2。采用斜井阶段石门开拓方式，工业广场

5、及主、副斜井和回风平硐建在金鸡岩；在阳地湾设副工业广场，建有副井一对（供人行及提矸石用）和310总回风斜井。运输大巷设在距M12煤层之下约40米的茅口组灰岩中。开采方式为倾斜长壁式布置；中厚煤层、薄煤层均为综采；机械通风，水泵排水，胶带输送机连续运煤，电机车运矸，绞车提升，矿灯照明。矿井于1966年开始建设，1971投产，原设计生产能力45万吨/年，1983年达产，1990年进行4590万吨/年扩建，2004年矿井核定生产能力90万吨/年。 1.3瓦斯瓦斯含量以1999年我矿修改地质报告中计算的瓦斯含量为准（见表8），瓦斯压力是根据我矿统计的煤层瓦斯压力与煤层底标高H之间的关系，建立起函数关系

6、：煤层瓦斯压力P（Mpa）=5.686689509×0.0108569H (米)根据此关系计算出各煤层在各标高的煤层综合瓦斯压力值（见下表）表1.3-1 瓦斯含量和瓦斯压力数据标高（m）瓦斯压力（MPa）瓦斯含量（m3/t）7号煤层8号煤层+3002.4330.2133.45+2003.5233.0736.28+1004.6035.0538.1605.6936.6339.611.4煤层本井田的含煤地层为上二叠统龙潭组，含煤地层属海陆过渡带潮坪泻湖碳酸盐台地内侧海沉积体系成煤环境。井田煤层整体倾向北，煤层倾角515°，属缓倾斜煤层。采区内煤系地层含煤一般89层，其可采煤层有6

7、#、7#、8#、11#煤层。6#煤层局部可采，7#煤层绝大部分可采，8#煤层全区可采，11#煤层大部分可采。6#煤层：黑色半型煤，厚度0-1.36米，6#煤层平均煤厚0.68米，煤层中部常含有0-2层矸石，其矸石多为泥岩，偶为炭质泥岩；6#煤层为简单复杂结构。7#煤层：为黑色半亮至半暗型煤，厚度0.681.84米；7#煤层为简单结构煤层。8#煤层（B2标志层）：半亮至亮型煤，下分层厚2.363.27米，下分层平均厚2.64米，夹矸0.3米，上分层厚0.3米。8#煤层为复杂结构。11#煤层：黑色半暗型煤层，厚度0.280.72米，平均0.65米，11煤层在北三区边界部位煤厚最薄，最薄为0.28米

8、，11煤层中部常夹有0-2层厚度在0.050.2米泥岩矸石，含有较多的黄铁矿晶粒和结核；11#煤层为简单较简单结构。1.5煤质特征矿井内煤层种类为无烟煤,各可采煤层的煤质见下表。表1.5-1 矿井各可采煤层煤质情况煤层编号水分（%）Mad灰分（%）Ad挥发分（%）Vd全硫含量（%）St,d发热量（MJ/Kg）Qb,daf6#1.731.939.434.8223.467#1.8525.939.883.8926.438#1.918.688.854.1728.5311#1.5829.189.595.3624.641.6岩浆岩松藻矿区无岩浆岩。1.7水文地质特征本区河流属綦江水系松坎河支流,为水流急湍

9、,流量变化幅度大的幼年期河谷。常年性河流有三岔河和羊叉河,均发育于井田边缘。 三岔河位于井田东缘,发源于毛子孔以东志留系地层中,自东向西切穿二叠系、三叠系地层，进入本井田，至石龙寺转向北东顺两河口向斜轴向北流出本井田汇入松坎河。羊叉河位于井田南缘和西缘，发源于贵州省习水县白杨坪附近奥陶系地层中，流经犁园坝、张狮坝、石壕、羊叉滩等井田，于羊叉处进入本井田，沿井田西缘向北流至小鱼沱入麻柳河，在赶水汇入松坎河。此外，井田内还有数条向东、向西发育的季节性冲沟，分别注入三岔河和羊叉河。从矿井涌水量相关曲线图可以看出，在雨季，矿井涌水量明显增大，在枯水季节，矿井涌水量减少。大气降水在沟谷地带通过采动裂隙潜

10、入地下，再通过各种断裂构造和导水裂隙渗入采区，大气降水成为矿井主要充水水源之一。截止到2008年底，矿井正常涌水量为286.45米3/小时，矿井最大涌水量为621.21米3/小时。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 松藻矿务局位于娄山褶皱带的西北边缘， 矿区北段属川黔经向构造体系，中段和南段属华夏式构造体系。酒店垭复式背斜为本区域首级褶皱， 该背斜东南翼由西向东有松坎向斜、乐平背斜；背斜西北翼由东向西有尧龙山向斜、箭头垭背斜。在箭头垭背斜西北翼发育着一组次级褶皱，由东向西有两河口向斜、羊叉滩背斜、大木树向斜、鱼跳背斜，构成向北西突出的“鼓包”型构造。其特点是：鱼跳背斜北西

11、翼向深部消失。鼓包构造内发育的背向斜向北东端汇聚，南西端撒开，倾角较小。这种构造形态是经向构造、华夏式构造体系不同方向应力共同作用产生复合与联合的结果。由于这种特殊的鼓包构造的存在，致使含煤地层抬升，形成松藻矿区内的打通一矿、渝阳矿和石壕矿三个较大的缓倾斜煤层。2.2井田地质构造及分布特征井田内对可采煤层有影响的断层166条，断层密度每平方公里6.8条。其中断层落差大于3.0米有41条，断层密度每平方公里1.7条，这些断层对采区的正常合理划分和采区中巷道及工作面的合理部署有一定的影响。同时井田内无岩浆侵入。根据原煤炭工业部在1984年颁发的矿井地质规程第7条中矿井地质构造复杂程度的评定原则，本

12、矿地质构造复杂程度应划为类。本井田的构造位于箭头垭背斜北西翼发育的向北东收敛、向南西撒开的一组次一级的褶皱形成的鼓包构造的北段。这些褶皱由东至西依次发育有两河口向斜、羊叉滩背斜、大木树向斜和鱼跳背斜，伴随褶皱的产生同时还发育有一些断裂， 现将井田的褶皱和主要断裂叙述如后。 褶皱（1）两河口向斜 该向斜西南起于张狮坝，经两河口、羊叉，北东至涧槽堡倾伏，全长约25公里，倾伏角2°4°。由麒麟湾进入本井田，向斜轴在当湾以南为N22°25°E，以北则为N15°E，井田内长约11公里。轴部最新地层为三叠系下统嘉陵江组四段，东翼倾角30°70&#

13、176;，西翼倾角10°30°，轴面倾向南东，轴面倾角75°80°，为东陡西缓的不对称向斜。两河口向斜轴部在井田内已有328、314、313、7号四个钻孔控制，向斜西翼（即羊叉滩背斜东翼）属本矿井田（大坪子井田），向斜东翼则属羊叉滩井田，两翼已有大量钻孔控制，构造形态已完全确定。据轴部钻孔揭露，岩层虽然平缓，但仍有小断裂发育（见附图5-2，2勘探线剖面图）。在井田南段两河口向斜东翼还伴有更多次一级的小褶皱，延伸长约100米，其褶皱方向与主构造线完全一致。（2）羊叉滩背斜 此背斜为一个NE-SW向贯穿本矿全井田的主要褶皱。 它并列于两河口向斜之西。此背斜南

14、起石壕镇镇府以东，在羊叉河元塘附近进入本井田，向北东经柴坝顶、大河坝、蛇皮沟、水淹塘，北至安稳坝北附近消失，全长21公里，井田长11公里。背斜线略有起伏，倾伏角2°4°，轴向在南段为N22°E，至柴坝顶略向东转为N35°E， 在蛇皮沟附近再度东偏为N 55°E，往北至倾没处又转为N35°40°E， 整个轴线略呈弯曲弧形。背斜轴线已由309、308、343、306、19、336、136-13、317等钻孔所控制。背斜东翼倾角10°30°，西翼倾角5°12°，轴面倾向NW或近于直立，为东较

15、陡西缓的不对称背斜。背斜轴部大部分为飞仙关组地层，往北依次为嘉陵江组各段地层。羊叉滩背斜轴部附近，地表见有F116、F108、F97、F86、F115、F62、F61等断层，于317号钻孔以北受F61、F62断层影响， 致使轴部在此倾伏，往北再次复现延至安稳以北消失。据背斜轴钻孔揭露。由1勘探线纵剖面所示，其深部有断层破坏。此外，在羊叉滩背斜北端西翼安稳镇附近地面出现了一组呈放射状的小褶皱，延伸长度约400900米。（3）大木树向斜 此向斜位于羊叉滩背斜西侧，发育于4勘探线西南。 该向斜南西起于石壕镇镇府以北庙儿顶附近，至羊叉河进入本井田，后经一层岩、漆树沟、大麦田抬升翘起，而后消失于梅子沟附

16、近。全长约10公里，井田内发育长度约2.5公里。此向斜两翼坦缓（倾角约10°）， 轴迹不明显，轴向约为N40°E，向北东方向翘灭，轴面近于直立，为一宽缓近似对称的向斜。该向斜轴部出露大部分为飞仙关组地层。（4）鱼跳背斜该背斜位于大木树向斜西侧，发育于4勘探线西南。 该背斜南西起于打通镇酿家湾附近，经陈家沟、桐麻树，于羊叉河鱼跳附近进入本井田，向北东至梅子沟附近倾伏，全长约10公里。在井田内为该背斜的北段，长约2公里。背斜轴部大部分为飞仙关组地层所组成， 西北翼倾角约10°，东南翼倾角约5°。地面轴迹不明显，轴向约N55°E，轴面略向西北倾，为一

17、宽缓不对称背斜。该背斜西北翼呈单斜形式向西北方向深部延深。此外，井田内羊叉滩背斜与大木树向斜间，朝门至梅子沟附近还有更次一级小背、向斜，走向长不到100米。 断层构造本井田又处于“鼓包”形构造北段，以两河口向斜和羊叉滩背斜为主要褶皱，并向NE方向伸出井田收敛，大木树向斜和鱼跳背斜汇合消失于井田西南部。由于受主应力的影响， 本井田断裂展布主要为两组：一组为近似SN向的张性断裂，发育于羊叉滩背斜轴部及北区，以F103斜向正断层为代表的主干断裂，在其两侧派生出许多小断裂，近似羽毛状排列，同一断层穿过不同的岩层在岩层交界面断层面产生“折射”，从而导致断层倾角发生变化。在硬岩层内，断层倾角较大，在软岩层

18、，断层倾角较小；另一组主要发育在东区和两河口向斜间，以N30°E左右方向压性和张性断裂；东区南段以张性断层为主，北段以压性逆断层为主，呈雁行排列。两组断裂夹角约30°35°。地表所见断层大于深部落差， 具有明显的表层构造特点。断层分布具有不均一性。羊叉滩背斜轴以西，+355米水平南二区隐伏断层较发育，+150米水平上山盘区（北二区）F103断层尖灭区，隐伏断层较发育，羊叉滩背斜东翼，为倾斜煤层，走向和斜交走向的隐伏断层较发育，上述区域隐伏断层对煤层破坏严重。Fb2逆断层：为本井田主要断层，地表起于两河口向斜西翼瓦子地，以N15°E向北延伸，在317钻孔文

19、昌会附近转为南北向，并在河坝附近入本井田，然后以N10°W消失于学堂湾（W15号泉），地表形迹呈“弧形”。出露长度达3.50Km，在本井田出露长度为1200m。纵观全井田构造形迹特征，褶皱与断裂是同期形成的， 两组断裂发育是同期产物，相互交汇归并，不分先后，基本上都是互相将就，相让发育。2.3构造煤发育及分布特征 在本矿井田内，主要褶皱有羊叉滩背斜，大木树向斜和鱼跳背斜，大木树向斜和鱼跳背斜在井田内+355水平已收敛或倾没，羊叉滩背斜从南向北沿北东方向发育延伸至井田±0 米水平外边缘倾没。这些褶皱轴均近于直立。羊叉滩背斜轴西部，煤层倾角小于10°，东部煤层倾角大于

20、10°。各褶皱对本矿井田采区正常划分影响不大。在可采煤层中揭露的落差大于5米的断层，其伴生小断裂较发育，这些小断裂在走向上延伸与主断层走向呈锐角交汇归并于主断层。在可采煤层中揭露的小型断层的走向延伸长度与其所处的构造位置有关。位于断裂构造发育区，小型断层的走向延伸长度一般较长；非断裂构造发育区，小型断层常为短轴状，走向延伸长度一般较短。井田内大多数断层在穿过煤层时断层面常在煤层顶、 底板界面发生“折射”，断层倾角在煤层内小，在顶、底板岩层内较大，当断层倾角在煤层内的倾角近似水平时，断层上、下盘常沿断层面产生滑动，形成滑动构造。本区煤层及煤系有以下主要变化规律：煤层层数及厚度由北向南有

21、所增加，而煤层结构、煤系组成等，则由北向南趋于复杂，煤系厚度是由北向南渐次变薄。井田内断层数量较多，煤层厚度一般，对井田的开采产生较大的影响。2.4 地质构造对瓦斯赋存的控制地质构造是矿井内瓦斯含量不同的主要原因之一。一般在张性断裂（即开放性断裂）发育地段，瓦斯易被排放，瓦斯含量常有明显减少；压性断裂（即封闭性断裂）发育地段，起着封闭和集聚瓦斯的作用，使得瓦斯含量增高，压力加大。在顶板岩性致密且未遭剥蚀的褶皱区，瓦斯含量由两翼向背斜轴部增大，向斜槽部减小；当顶板为脆性岩石或裂隙发育时，则瓦斯含量在背斜轴部减小，向斜槽部增大。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煤层瓦斯赋存

22、状态、瓦斯含量高低、瓦斯压力大小，都是地质构造演变的结果，取决于煤层瓦斯的生存条件，历次受地质构造运动的影响，断层、褶皱构造对瓦斯生存和保存起着控制性作用。渝阳煤矿位于娄山褶皱带的西北边缘，井田范围内褶皱和断裂比较发育，褶皱由东至西依次有两河口向斜、羊叉滩背斜、大木树向斜和鱼跳背斜，伴随褶皱的产生同时还发育有一些断裂。以两河口向斜和羊叉滩背斜为主要褶皱，并向NE方向伸出井田收敛，大木树向斜和鱼跳背斜汇合消失于井田西南部。断裂展布主要为两组：一组为近似SN向的张性断裂，发育于羊叉滩背斜轴部及北区，以F103斜向正断层为代表的主干断裂，在其两侧派生出许多小断裂，也是主要构造复合区，煤层倾角较小，有

23、利于瓦斯赋存，深部瓦斯压力大，构造应力集中，在构造煤发育的地段，煤与瓦斯突出危险性较大，建矿以来发生的全部突出也主要集中在这一区域；另一组主要发育在东区和两河口向斜间，以NNE方向压性和张性断裂，东区南段以张性断层为主，北段以压性逆断层为主，呈雁行排列，此区域煤层走向与西区垂直，倾角比较大，在羊叉滩翼部瓦斯含量和瓦斯涌出来相对以西区域要小一些，突出危险性弱一些，但在东区北段的压扭性断层，构造应力比较大，突出危险性相对南段要大一些。总体上看，瓦斯赋存量是随埋深增大而增大，在煤层尖灭处和构造应力集中地方存在高能瓦斯，突出危险性比较大。3.2顶底板岩性对瓦斯赋存的影响根据矿井煤层不同顶底板所测定的瓦

24、斯压力、瓦斯含量综合分析，若煤层顶底板和炭质泥岩的区域，由于围岩孔隙率低，透气性差，易于瓦斯积聚，且为易逸散，瓦斯压力较高、瓦斯含量较大，而且煤与瓦斯突出危险程度增大；而顶底板为砂岩的区域，瓦斯封存条件较差，裂隙发育，瓦斯压力相对较小，瓦斯含量相对较低，煤与瓦斯突出的危险程度较小。3.3岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响 由于松藻矿区不存在岩浆岩，因此矿区内不存在岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响。3.4煤层埋深及上覆基岩厚度对瓦斯赋存的影响煤层上覆岩体的厚度对瓦斯保存和逸散起着直接的作用，煤层的埋深是影响瓦斯赋存的主要地质因素之一，根据地堪资料和实测的瓦斯含量、瓦斯压力点作出散点图（见图），由此可见在井田范

25、围内煤层瓦斯含量、瓦斯压力与煤层埋深关系密切，经回归分析，渝阳煤矿煤层瓦斯含量、瓦斯压力与煤层埋深具有如下变化规律：Y0.0478X2.2756式中：Y表示煤层瓦斯含量,m3/t；X表示煤层埋深,m。Y0.0044X+0.0955式中：Y表示煤层瓦斯压力,Mpa；X表示煤层埋深,m。由此说明煤层埋深对瓦斯赋存的影响很大，瓦斯含量、瓦斯压力随着埋深的增加而增大，煤层埋深的增加不仅会使地应力增加，也会使煤层和围岩的透气性降低，同时瓦斯向地面的运移距离增加，两者都有利于瓦斯的保存，而不利于瓦斯的逸散。3.5岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响 在松藻煤电公司渝阳煤矿井田内不存在岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响。3.

26、6瓦斯含量分布及预测研究 根据矿井瓦斯地质图表明，瓦斯含量与煤层埋深关系密切，瓦斯含量随着煤层的埋深加而增大，如矿井13号地质堪探孔煤层埋深为350m，瓦斯含量为16.54m3/t，在北三区考察煤层瓦斯基本参数时，煤层埋深为500m，实测瓦斯含量为19.2m3/t；瓦斯含量与地质构造关系；根据已揭露的地质构造，矿井内有开放性构造和封闭性构造，靠近开放性构造越近瓦斯含量越小，靠近封闭性构造越近瓦斯含量越高，这主因为开放性构造利于瓦斯的逸散，而封闭性构造利用瓦斯的封存；瓦斯含量与煤层结构特别是煤层软分层关系：矿井开采的7#、8#煤层均为复合型煤层，具有较为明显的分界线，煤层分为上分层、软分层、下分

27、层，由于煤层软分层变质程度高，瓦斯含量大，瓦斯含量随着煤层软分层的增厚而增加。矿井瓦斯含量主要分布在矿井地质构造带、煤层软分层带，瓦斯含量随着煤层的埋深、软分层煤的增加而增大。4矿井瓦斯涌出量预测4.1矿井瓦斯涌出资料统计及分析 为找准矿井瓦斯涌出情况，准确预测矿井瓦斯涌出量，现对渝阳煤矿1998年2008年期间的矿井瓦斯涌出情况统计如下（见表4.11），从表中可以看出，矿井绝对瓦斯涌出量随着产量的增加而增大，且增加幅度较；矿井相对瓦斯涌出量也随着矿井开采向深部水平延伸增大，但此11年期间主要采掘活动集中在矿井北二区，为此增加幅度不明显。渝阳煤矿19982008年瓦斯涌出情况统计表 表4.11

28、年份矿井风排瓦斯量（m3/min）累计风排瓦斯量 （万m3）原煤产量（t）矿井抽采量（m3/min）累计抽采瓦斯量（万m3）矿井绝对瓦斯涌出量（m3/min）矿井相对瓦斯涌出量（m3/t）1998年31.941678.7642.5825.081422.0457.0272.821999年33.361753.4145.6428.311489.0861.6771.042000年38.001997.7349.0031.081636.9569.0874.182001年36.091896.8950.7234.251799.3870.3472.882002年39.312066.1353.8836.29189

29、6.4675.673.542003年40.82144.4556.6038.642031.8779.4473.792004年36.741931.0555.6437.751987.1274.4970.422005年40.912150.2261.3042.622254.1183.5371.852006年45.822408.2962.8847.022470.2192.8477.582007年47.372489.7669.6647.692751.0895.0675.232008年41.042157.0675.1971.893789.74112.9379.094.2矿井瓦斯抽采资料统计及分析矿井1998年

30、2008年期间11年期间，渝阳煤矿高度重视斯抽采工作，充分利用国债资金对矿井抽采系统进行升级改造，使矿井瓦斯抽采量逐年增加，矿井瓦斯抽采量由1998年的m3增加到2008年的3789.74万m3，矿井瓦斯抽采量在11年期间增加了2367.7万m3，增加了2.65倍，为矿井的瓦斯治理起到了关键作用。渝阳煤矿19982008年瓦斯抽采情况统计表 表4.21年份矿井抽放率（%）抽放浓度（%）矿井抽采量（m3/min）累计抽采瓦斯量（万m3）1998年46.0748.6525.081422.041999年46.243.728.311489.082000年45.2642.3431.081636.9520

31、01年46.7143.9334.251799.382002年484336.291896.462003年48.8840.7138.642031.872004年50.5439.7137.751987.122005年51.0241.0742.622254.112006年52.4641.3147.022470.212007年52.0937.8247.692751.082008年61.4939.4671.893789.744.3矿井回采工作面瓦斯涌出量预测回采工作面瓦斯涌出量计算回采工作面瓦斯涌出来源，一部分是本开采层（煤壁与落煤），一部分是受采动影响的邻近煤层与围岩，另一部分是采空区。本层开采的落煤与

32、煤壁的瓦斯涌出量是瓦斯涌出动态变化的主要来源，表征了落煤量的大小、落煤中瓦斯解析量的大小及速度；受采动影响的邻近层与围岩瓦斯涌出量则表征了工作面的采动剧烈程度、围岩瓦斯涌出量；采空区瓦斯涌出量表征了煤炭的回采率大小，以及由于采空区卸压扰动影响导致的邻近层瓦斯涌入量。其中，落煤瓦斯解析量及速度、围岩瓦斯涌出量、围岩受采动破坏扰动程度是对工作面突出危险预警的重要指标。工作面瓦斯涌出量计算公式见(4.3.1)。（式4.3.1）式中：QB煤壁与落煤瓦斯涌出量，m3/min；QL邻近层与围岩瓦斯涌出量，m3/min；QC采空区瓦斯涌出量，m3/min。(一) 煤壁与落煤瓦斯涌出量当工作面匀速推进时，来自

33、本开采层的瓦斯涌出量可以按以下两种方法计算。 按照煤层瓦斯含量计算（式4.3.2）式中：x0本开采层原始瓦斯含量，m3/min；x1运出工作面的落煤残余瓦斯含量，m3/min；对x0和x1，以落煤瓦斯解析率为近似计算，即x0-x1= x0×；%落煤瓦斯解析率，一般可以按0.80.9计算；m煤层开采厚度，m；V工作面平均推进速度，m/d；l工作面长度，m；lH进回风巷排放瓦斯带的总长度，m，一般可以按照lH =2×(1030)m计算；系数，表征落煤瓦斯涌出量是工作面瓦斯涌出总量的比例，取01.0。 按照涌出规律计算（式4.3.3）（式4.3.4） （式4.3.5）式中：QB1

34、工作面煤壁瓦斯涌出量，m3/min；QB2工作面落煤瓦斯涌出量，m3/min；b系数，根据实测b1.46，d-1；t1煤壁存在时间（寿命），d；B一个采煤循环的进度，m；t2采落煤炭在工作面内的停留（排放）时间，d；n系数，根据实测n0.426；其它参数意义同公式(4.3.1)。从公式(4.3.4)、(4.3.5)可知，当工作面推进速度增加时，煤壁、采落煤炭的瓦斯涌出量都在增加，但是QB2的增加速度比QB1大，即采落煤炭的绝对瓦斯涌出量占开采层瓦斯涌出量的比例上升，而煤壁绝对瓦斯涌出量所占比例下降。(二) 邻近层与围岩瓦斯涌出量这里主要考虑邻近层在工作面开采空间及上下隅角的瓦斯涌出量，不包括采

35、空区内部的瓦斯涌出量。由于一般情况下围岩瓦斯涌出量比较小且稳定，所以如果要考虑围岩瓦斯涌出量，可以根据实测值，在公式(4.21)的右端加上一个常数项，或者乘以一个系数即可。（式4.3.6）式中：m采高，m；Mi第i邻近层煤层厚度，m；i第i邻近层瓦斯排放率，以公式(4.3.7)计算；X0i第i邻近层煤层原始瓦斯含量，m3/t；a、c系数，与工作面推进速度和地质条件有关，根据实测，当V2m/d时，a=c=1，当V2m/d时，a=1.4，c=-0.45；V工作面推进速度，m/d。邻近层的瓦斯排放率计算公式：（式4.3.7）式中：y下、y上分别为下邻近层和上邻近层的瓦斯排放率；x邻近层与开采层的距离

36、，m。(三) 采空区瓦斯涌出量采空区的瓦斯涌出量包括残煤和邻近层及围岩在采空区涌出后被风流携带到工作面及上隅角的瓦斯量。计算采空区残煤瓦斯涌出量及其被携带到工作面及上隅角的依据是以残煤瓦斯涌出量为基础，实测其被漏风携出率来进行计算的。根据实测资料，采空区口风越严重、瓦斯被携出率越高，采空区瓦斯涌出量越大；采煤工作面推进速度越快，残煤瓦斯含量越高，采空区瓦斯涌出量越大。邻近层及围岩在采空区涌出的瓦斯被风流携带到工作面及上隅角的瓦斯量主要取决于采空区的冒落程度与邻近层被卸压扰动程度。（式4.3.8）式中：1采空区残煤瓦斯被漏风携出率；2涌入采空区的邻近层与围岩瓦斯被携出率。瓦斯地质统计法预测瓦斯涌

37、出量矿山统计预测法的实质：根据生产矿井积累的实测瓦斯资料，经过统计分析，把得出的矿井瓦斯涌出量随开采深度的变化规律，应用来推算新水平、新区域邻近新矿井的瓦斯涌出量。矿山统计预测法的工作步及计算方法已采区域瓦斯测定资料的统计分析根据矿井通风瓦斯报表、瓦斯等级鉴定和其他瓦斯涌出量统计资料，按月计算矿井平均相对瓦斯涌出量（q）,计算公式为：式中Qi 、Ci -该月内每次测得的回风量(m3/min)及风流中的瓦斯浓度(%); n-该月内测定瓦斯的次数;A-该月内的平均日产量,t。如该月只在一个水平开采,则q就是该开采深度的（H）处的相对瓦斯涌出量。若是多水平开采，则加权平均开采深度（HC），则q就是加

38、权平均深度（HC）处的相对瓦斯涌出量。因本矿月内为单水平开采，则不需计算加权平均开采深度。推算深部水平的瓦斯涌出量对统计所得的q及H值，用图解法来确定二者之间的关系，并此推算深部水平的瓦斯涌出量。q及H值关系如图所示：由图可知，q与H大致呈线性关系，其回归方程为：q = 0.406H101.32式中 q-采区H处的相对瓦斯涌出量, m3/min; 0.406、 101.32-常数，K = 1/a；t-1a-瓦斯涌出量梯度，m/(m3 t-1)。a的物理意义是：相对瓦斯涌出量每增加1 m3/t时,开采深度增加的平均值。a值的大小取决于煤层倾角、煤层和围岩的通气性等因素。4.3.3 回采工作面瓦斯

39、涌出量预测回采工作面瓦斯涌出量预测即根据已回采工作面的实际瓦斯涌出情况，结合工作面瓦斯涌出量计算方法，统计计算出已采工作面瓦斯涌出情况，为提高预测的准确性，对N2705工作面回采瓦斯情况进行了统计分析（详见渝阳煤矿N2705回采工作面瓦斯涌出情况统计表）。渝阳煤矿N2705回采工作面瓦斯涌出情况统计表序号日期CH4浓度/%风量 m3/min抽采量m3/min日产量t绝对瓦斯涌出量(m3/min)相对瓦斯涌出量(t/m3)12006年9月1.17 830 8.04 366 19.80 58.10 22006年10月2.09 932 9.59 570 18.94 47.84 32006年11月2.

40、46 1008 12.51 867 24.43 39.50 42006年12月2.19 1014 11.38 1148 22.10 38.60 52007年1月2.44 965 12.50 739 24.10 46.90 62007年2月2.61 1019 11.48 665 25.10 54.20 72007年3月2.67 1070 12.78 633 21.40 52.20 82007年4月2.39 1170 13.80 467 20.50 67.80 92007年5月2.47 1140 13.42 517 21.10 52.80 102007年6月2.53 1100 12.03 805

41、20.10 46.40 112007年7月2.53 1106 11.44 558 21.30 50.20 122007年8月2.61 1062 11.23 703 22.40 53.40 132007年9月2.67 1023 11.50 693 21.20 56.50 142007年10月2.72 1035 10.68 579 20.80 64.70 152007年11月2.63 1022 9.61 793 20.40 44.70 162007年12月2.95 798 8.86 858 20.40 34.20 172008年1月2.76 723 11.06 672 20.10 43.20 18

42、2008年2月2.79 721 13.37 664 19.60 48.60 192008年3月2.68 707 13.04 695 18.20 41.70 202008年4月2.53 704 12.25 585 15.90 39.40 212008年5月1.75 504 7.75 659 12.90 29.40 工作面瓦斯涌出量主要来源于本煤层、邻近层和围岩以及采空区瓦斯涌出，而影响瓦斯涌出量大小的关键因素是煤层瓦斯含量，而煤层瓦斯含量与煤层的埋深和地质构造关系最为密切，在排除地质构造影响的情况下，作出N2705回采工作面绝对瓦斯涌出量与工作面埋深的关系图，由下图可见工作面初采时，工作面绝对瓦

43、斯涌出量较小，此时工作面瓦斯涌出主要以本煤层为主，邻近层、采空区瓦斯还没有涌入到回采工作面，当工作面向前推进过程中工作面回采空间增大，特别是工作面初次来压下顶后，邻近层卸压，大量的邻近层瓦斯涌出到工作面，此时工作面瓦斯涌出量最大，当工作面初次下顶后，影响工作面绝对瓦斯涌出量最关键的是工作面煤层埋深，通过回归分析，工作面瓦斯涌出理与工作面煤层埋深遵从如下计算规律：Y0.0302X+10.517，式中：Y工作面绝对瓦斯涌出量；X工作面煤层埋藏深度。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松藻煤电渝阳煤矿位于重庆市松藻矿区中部，矿井核定生产能力为90万吨/年(2008年生产

44、能力核定)，矿井有四层煤可采或局部可采，自上而下依次为6#、7#、8#和11#煤层，其中6#、7#和11#煤层为薄煤层， 8#煤层为中厚煤层，是矿井的主采层，煤层瓦斯含量15.0826.4m3/t、瓦斯压力大2.244.87Mpa、煤层透气性0.013毫达西，矿井为煤与瓦斯突出矿井，突出等级为2.40C，矿井绝对瓦斯涌出量124.22m3/min，相对瓦斯涌出量88.31m3/t，矿井瓦斯灾害严重，从建矿以来共计发生煤与瓦斯突出64次，最大突出强度695吨，喷出瓦斯41000m3，历年突出共死亡17人，其中最多一次死亡6人。渝阳煤矿煤与瓦斯突出次数及死亡人数统计表5.1-1矿井名称突出次数(次

45、)突出强度(吨)死亡人数掘进回采揭煤总计平均最大渝阳煤矿223486463.469517渝阳煤矿突出煤层情况表5.1-2矿井名称煤层突出次数突出总煤量(t)突出平均煤量(t次)最大突出煤量(t/次)始突标高(m)始突深度(m)构造突出(次)突出软分层厚(m)石门突出(次)煤巷突出(次)采面突出(次)次数最大强度(t)渝阳煤矿7#43755.217.6121436234230203245162.3695428294120.565606811#15454541904871154矿井突出主要特点.1按突出煤层统计分析：突出次数：最多的是7#煤层，突出43次，占总突出次数的6

46、7.19%；其次是8#煤层，占总突出次数的31.25%。突出强度：最大的是8#煤层，平均突出强度162.3t/次，最大突出强度695t/次。其次是7#煤层，最大突出强度121t/次。始突深度：最浅的是7#煤层，为234米，其次是8#、11#煤层，始突深度分别是294米、487米。5.1.1.2按突出地点分析：突出次数：最多的是回采工作面，突出34次，占总突出次数的53.13%，其次是掘进工作面，突出22次，占总突出次数的34.38%，石门揭煤突出次数最少，突出8次，占总突出次数的12.5%。突出强度：平均突出强度最大的是石门，平均突出煤量135吨/次，其次是煤巷，平均突出煤量64.85吨/次，

47、最小是回采工作面，平均突出煤量16.1吨/次。5.1.1.3按突出前的作业工序分析：各煤层各工序突出情况见下表。放炮突出次数最多，放炮突出共计27次，占总突出次的42.18%，其次是打孔突出，打孔突出共计18次，占总突出次数的28.13%，割煤突出14次，占总突出次数的21.87%， 浅孔爆突出3次，占总突出次的4.68%，风镐落煤突出2次，占总突出次数的3.12%。渝阳煤矿突出与作业工序统计表.3-1矿井名称煤层突出次数(次)风镐手镐放炮放超前炮浅孔松爆深孔松爆吹炮眼架料割煤回撤金支攉煤打孔小计42mm65mm72mm86mm以上渝阳煤矿7#113141513118#21531211#1渝阳

48、煤矿煤与瓦斯突出前的主要突出预兆：地应力方面：支架来压、压力声响、片帮、掉渣、煤壁外鼓、打孔时垮孔、卡钻、吸钻。瓦斯方面：瓦斯超限、瓦斯忽大忽小、瓦斯涌出异常、煤粉发冷、打孔时喷煤、喷瓦斯。煤的物理力学性质方面：煤层软分层增厚、煤层变薄、变厚、暗淡无光泽、地质构造。5.1.2煤与瓦斯突出规律根据历年煤与瓦斯突出资料统计分析渝阳煤矿煤与瓦斯突出的规律主要有以下几方面：煤与瓦斯突出发生在一定的深度上；随着煤层埋深增加，突出的危险性增大，即突出的次数增多、突出强度增大、突出危险区域增大。突出的次数和强度随煤层厚度（特别是软分层厚度）增加而增多，突出最严重的煤是8#煤层。突出的主要气体是瓦斯，同一煤层

49、瓦斯压力、瓦斯含量大的地方突出危险性越大。突出煤层的特点是煤的强度低、变化大、透气性差、瓦斯放散速度高、层理紊乱、节理发育、受地质构造破坏大。突出危险呈带状分布，如向斜轴部地区、向斜轴与断层或褶曲交会地区、火成岩侵入形成的变质煤和非变质煤交混地区等地质构造附近。绝大多数突出都是发生在破煤工序，如放炮、割煤、打钻等。每次突出都有预兆。5.1.3突出与地质构造的关系渝阳煤矿大量实践表明，地质构造与突出有着密切的关系，每次发生突出后，收集现场的资料都发现突出点周围都有地质构造，地质构造带煤质发生变化，煤层破碎，强度低，瓦斯的放散速度增大。根据考察，在构造带所测得的瓦斯参数K1要比正常带增大14%37

50、%。地质构造影响多远，突出就会在多远的地方发生。5.1.4煤与瓦斯突出频率渝阳煤矿至1974年10月N二石门大巷发生突出以来，致今共计发生煤与瓦斯突出64次，突出频率最高的是19972000年，4年中共计发生突出25次，占总突出次数的39%。这是由于我矿刚进入+150水平N二区首采工作面，由于对下水平的防突认识不够，沿用上水平的防突技术措施，导致突出次数增多，突出频繁。5.1.5煤与瓦斯突出与埋深的关系从矿井各突出煤层与埋深的关系表可以看出，随着煤层埋深的增加突出危险增大，主要表现在，随着煤层埋深深度的增加地应力、瓦斯压力增大，原来不突出的煤层也发生了突出，同时承着深度的增加，在采取相同的措施

51、情况下，施工本煤层防突钻孔时容易发生突出。渝阳煤矿各突出煤层与埋深关系表-1矿井名称埋深(m)7#煤层8#煤层11#煤层渝阳煤矿100-200201-30015130028191突出次数的不均衡性：主要是当矿井从上部水平进入深部水平或进入新区域，突出危险性增大，而由于人们的认识不足，还采取原有的防突技术措施，没有及时的采取合理的防突技术措施，导致刚进入深部水平或新区域的时候，突出的次数增加。煤与瓦斯突出点的分布我矿从+355水平进入+150水平时由于人们的认识不足，还采取原有的防突技术措施，没有及时的采取合理的防突技术措施，导致刚进入深部水平或新区域的时候，突出的次数增加、突出强度增大。突出点

52、主要分布在+150水平N二区和地质构造带附近。煤与瓦斯突出与煤层分布的关系本井田含煤611层，一般为89层，煤层总厚度3.118.59m，平均厚度为6.45m，全区可采及局部可采煤层为4层，其煤层总厚度为1.947.41m，平均4.92m。主要可采煤层发育于含煤地层中部，含煤58层，一般为6层，煤层总厚度2.686.78m，平均4.83m。主要为7#和8煤层，该段煤层平均总厚占整个煤系之煤层平均总厚的74.9%。7#、8#煤层为突出煤层。突出点主要分布在煤层变质程度高，软分层增厚、煤层变薄、变厚地带。5.2煤与瓦斯突出危险性影响因素分析根据渝矿煤层历年煤与瓦斯突出综合统计分析，影响煤与瓦斯突出

53、危险影响因素主要有以下几方面：煤层埋藏深度矿井主采区煤层埋藏深度在310m、430m、550m、670m时7#、8#煤层综合瓦斯压力分别为1.66Mpa、1.79Mpa、2.58Mpa、3.26Mpa；随着煤层埋藏深度增加，煤层瓦斯压力升高，瓦斯含量增加，地应力增加，在受压状态下煤层弹性潜能增大，突出危险程度增大，发生突出时突出的煤量、瓦斯量增加，矿井7#煤层最小始突深度为233m（此次为压出），北二区7#煤层最小始突深度为392m；8#煤层最小始突深度为301m，矿井突出与煤层埋藏深度详下表。渝阳煤矿各突出煤层与埋深关系表(表5.2.1-1)矿井名称埋深(m)7#煤层8#煤层11#煤层渝阳煤

54、矿100-200201-30015130028191地质构造渝阳煤矿大量实践表明，矿井64次煤与瓦斯突出都与地质构造带有关系，每次发生突出后，收集现场的资料都发现突出点周围都有地质构造，地质构造带煤质发生变化，煤层破碎，硬度小、强度低；地质构造影响范围内，煤体受地质构造应力影响，有利用瓦斯的封存，不利用瓦斯的逸散，煤层瓦斯压力大，瓦斯含量高，瓦斯的放散速度增大；根据考察，在构造带所测得的瓦斯参数K1要比正常带增大14%37%，地质构造影响多远，突出就会在多远的地方发生；为此地质构造带为煤与瓦斯突出创造了优越的条件，也直接影响着煤与瓦斯突出。地应力煤与瓦斯突出是在地应力、瓦斯、煤结构三方面综合作用下大量的煤和瓦斯瞬间抛出到采掘空间的一种动力现象，地应力是煤与瓦斯突出的关键