某煤礦煤層瓦斯基礎參數測定及抽放可行性研究報告-展示頁

　　

【正文】 02 層夾矸，頂板為石灰巖，底板為泥 巖，為全區穩定可采煤層。屬局部可采煤層。結構簡單，不含夾石，頂板為泥巖，底板為粉砂巖 ,屬大部可采煤層。屬穩定可采煤層。 二、可采煤層（見表 11） 1號煤層 位于山西組頂部，厚度 ，平均 ，結構簡單，不含夾矸，頂板為泥巖或粉砂巖，底板為粉砂巖，全區大部可采。總的特點是煤層層數多，達 可采厚度者層數較少，但可采煤層厚度較大。山西組含煤性總的特點是煤層厚度小，變化大， 1號煤層全區大部可采，3號煤層局部可采， 2 號煤層全區穩定可采。 煤層賦存 一、含煤性 本井田含煤地層主要為上石炭統太原組和下二疊統山西組。 該區在以往地質勘查過程中，未發現有巖漿巖活動。礦區內地表發現 1處陷落柱 ,形狀地質填圖時測量確定，為長軸約為 250m,短軸約為 170m 的橢圓形；另一處是在井田中部開采 1號煤層時發現形狀為橢圓形 , 規模由巷道揭露測量所得，長軸為 130m，短軸為 70m,規模較小。 F2斷層位于井田中部，是 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 6 在開采煤層過程中發現的，其斷層走向 NE，傾向 SE，傾角 70176。井田內發育有二條正斷層 F F2， F1斷層位于井田西北部邊緣，斷層走向 NE，傾向 NW，傾角為 65176。由于受霍山徑向構造帶影響。 1號、 3號煤層為較穩定大部可采煤層。 下二疊統山西組 (P1s) K7砂巖底至 K8砂巖底，厚度平均 ，與下伏太原組地層為整合接觸，為 礦區 主要含煤地層之一。頂部為灰黑色薄層狀鈣質泥巖，含動物化石。中部為灰色、灰白色鈣質石英長石砂巖，稱為 K5砂巖。 主要由灰黑色、黑色泥巖、粉砂巖、灰 — 灰白色中、細粒砂巖組成，含煤 2－ 4 層，其中 6號煤層為穩定可采煤層。 K3石灰巖全區穩定，易于對比， K3至 K4石灰巖間，為灰、灰黑色的砂巖、粉砂巖和泥巖，間夾層位穩定但不可采的 7 號和 7 下 號煤層，其頂部即為深灰色，中厚層狀，致密堅硬的 K4石灰巖。自 K2向上為灰黑色泥巖及其具波狀層理的粉砂巖、細粒砂 巖，多受黃鐵礦浸染，其上發育有不可采的 8 號煤層。底部為深灰色、巨厚層狀致密、堅硬的 K2石灰巖。 中段 (C3t2) 從 K2石灰巖底至 K4石灰巖頂。主要由灰白色砂巖、灰－灰 黑色泥巖、鋁質泥巖、粉砂巖及穩定可采的9＋ 10 號和 11 號煤層所組成。自 K1砂巖底至 K7砂巖底，地層平均厚度 ，以沉積環境的差異和含煤性，可劃分為三段： 下段 (C3t1) 從 K1砂巖底至 K2石灰巖底，地層厚度平均為 。厚度 0 － 10m。 向上為黃綠色中細粒砂巖與紫色泥巖互層為主。底部 K10砂巖為灰白色、黃綠色中粒長石石英砂巖，含深灰色泥巖、粉砂巖包裹體，底部含礫石，具韻律分選。 底部 K9砂巖為灰色中粒砂巖，下部由深灰色 ， 灰色中、細粒砂巖及粉砂巖組成，上部泥巖、粉砂巖中常見紫紅色斑塊，頂部有一層 位穩定灰色含紫紅色斑塊的鋁質泥巖，具鮞狀結構，俗稱“桃花泥巖”， 是確定上覆 K10砂巖的良好輔助標志。下部 K8砂巖為灰色、中粒石英砂巖，含煤屑及白云母碎片，圓狀、分選中等，基底式鈣質膠結，具直線型斜交層理和斜層理，具煤紋構造。 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 4 依巖性、巖相特征劃分為上、下兩段，分述如下： 下段 (P1x1) K8砂巖底至 K9砂巖底，地層厚度 。 1號、 3號煤層為較穩定大部可采煤層。 下二疊統山西組 (P1s) K7砂巖底至 K8砂巖底，厚度平均 ，與下伏太原組地層為整合接觸，為 礦區 主要含煤地層之一。全組可劃分為 4－ 5 個沉積旋回，屬于海陸交互相沉積。主要為灰白色、 灰黑色的砂巖、粉砂巖、泥巖、石灰巖和煤層組成，含煤 4－ 12 層。 上石炭統太原組 (C3t) 為主要含煤地層，本組自 K1砂巖底至 K7 砂巖底，地層厚度平均為 。由于中奧陶統古風化殼剝蝕程度不同，該地層厚度變化較大，依據鉆孔揭露資料，本礦區該組地層厚度為 － ，平均 。頂部含較多的星散狀黃鐵礦，下部常夾有薄層狀、似層狀的石膏層，為淺海相沉積地層 ， 頂部為古風化殼。現依據礦區內南 南 南 1901 及附近的 21 號鉆孔揭露資料，對礦區內的地層由老到新分述如下： 奧陶系中統峰峰組 (O2f) 本組為含煤地層的沉積基底。 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 2 圖 11 XX 煤礦交通 位置圖 南山煤礦 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 3 地質特征 地層 一、地層 礦區內地層出露較好，出露有山西組、下石盒子組和上石盒子組下段及中段下部地層。溝谷內一般無水流，每逢雨季雨水順溝谷匯入柏子河，再向東南注入沁河。 礦 區夏季多東南風，冬春季多西北風，最大風速 16m/s。 38℃，年平均氣溫 ℃。冬春兩季雨雪較少，夏末秋初雨量 較大。屬侵蝕強烈的中山區。 自然地理 地形、地貌 井田地處太岳山區，地表為山區侵蝕地 貌，溝谷縱橫，地形復雜，地勢南高北低。向西南經古縣北平鎮、古縣可達南同蒲線洪洞火車站，也可與大－運公路接運，相距約 75 公里。由礦 井 地面工業廣場沿河柏公路向北 鎮，再向東 15km 到李元鄉。 09′15″～ 112176。 31′ 30″～ 36176。 該項目是在 XX 煤焦有限公司及 XX 煤礦有關領導的關心和支持下，在 XX 煤礦工程技術人員大力協助下完成的，在此深表感謝！ 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 3 目 錄 1礦井概況 .......................................................... 1 ...................................................... 1 ........................................................ 1 ........................................................ 3 礦井開拓及生產概況 ............................................ 10 礦井通風 ...................................................... 12 2煤層瓦斯參數測定 ................................................. 12 煤層瓦斯含量測定 .............................................. 12 煤的瓦斯吸附常數測定 .......................................... 15 煤的孔隙率測定 ................................................ 16 鉆孔自然瓦斯涌出特征 .......................................... 16 煤層瓦斯壓力及透氣性系數 ...................................... 18 3 2煤層瓦斯抽放可行性論證 ....................................... 21 ............................................... 21 礦井瓦斯涌出量預測 ............................................ 22 ............................................... 32 礦井瓦斯抽放 可行性論證 ........................................ 33 ......................................... 33 4 結論及建議 ...................................................... 34 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 1 1 礦井概況 位置與交通 XX 煤礦位于 XX 縣南端的靈空山鎮水泉村東南（原柏子鎮） 500 處， XX的北坡。 本報告按照國家煤礦安全監察局頒發的《煤礦安全規程》和原煤炭工業部頒布的《礦井瓦斯抽 放管理規范》對礦井瓦斯抽放可 行性研究的內容、要求 編寫的，可以作為 XX煤礦通風系統設計及其 瓦斯治理工作的依據。 XX 煤礦委托煤 炭 科 學研究 總院 XX 研究院 （以下簡稱 XX研究院） 于 2021 年 12月至 2021 年 1月在 XX煤礦開展了 “ XX 煤礦 2號煤層瓦斯基礎參數測定 及 瓦斯抽放可行性 研究 ” 工作。 礦井批準開采 1號、 2號、 3 號、 6號、 9+10 號和 11 號煤層， 目前開采 2 號 煤層， 井田 內 煤層賦存穩定，儲量可靠。 山西省 XX 縣 XX 煤焦有限公司 XX 煤礦 2號煤層瓦斯基礎參數測定及抽放可行性 研 究 報 告 煤炭科學研究總院 XX 研究院 二 OO 九年 南山煤礦 2 號煤層瓦斯基礎參數測定及瓦斯抽放可行性論證 2 前 言 山西省 XX 縣 XX 煤焦有限公司 XX 煤礦（以下簡稱 XX 煤礦）為股份制企業， 1977年建井， 1980 年 8 月建成投產。 XX煤礦 設計生產能力 為 30萬 t/a， 計劃 未來 改擴建后產能 為 90 萬 t/a。 XX煤礦為 高瓦斯礦井 ，為了查清礦井瓦斯 賦存情況指導礦井安全生產，并對礦井瓦斯抽放的可行性及必要性進行論證，為以后的瓦斯抽放提供基礎數據。該項目主要內容為 測定 2號煤層 煤與瓦斯 基礎參數，對礦井在 30萬 t/a 和 90萬 t/a兩種產能條件下礦井瓦斯涌出量進行預測 ， 并據此對礦井 瓦斯抽放可行性 分別 進行 研究 。 該項目自 2021 年 12 月起，歷時 1多個月，經過雙方的努力和密切協作，現就測定的結果進行全面總結和分析，并對 煤與 瓦斯基礎參數及瓦斯抽放可行性 部分 作重點闡述。地 理坐標為： 北緯 36176。 32′ 00″， 東經 112176。 09′ 30″。 XX煤礦向西約 1公里可至靈空山鎮，沿縣級公路向北東約 25 公里可達 XX 縣城，與汾－屯省級公路相接，南距屯留張店 35 公里，東距沁縣 50 公里。交通便利，詳見交通位置圖 11。地形最高點位于井田西 XX 梁上，標高為 +；最低點位于井田東北部溝谷中，標高為 +，相對高差 。 氣象、 水文、電源及地震 XX 區屬大陸性氣候，根據 XX 縣氣象臺觀測記錄， 礦區 9 三個月為雨季，降雨量最小為 (1972 年 )，最大為 (1975 年 )，蒸發量最小為 (1983 年 )，最大 (1972 年 )，蒸發量大于降水量 倍。一月份氣溫最低，平均為零下 ℃，七月份氣溫最高，為 37176。十一月份開始結冰，次年三月份開始解凍，凍土深度最大為 750mm(1976－ 1977年 )，最小為 370mm(1972－ 1973 年 )。 礦 區地表水屬黃河水系。 據山西省頒發的山西省地震基本烈度表， 礦區 抗震設防烈度為 67度 ,設計基本地震加速度值為 。第四系中更新統黃土零星分布。主要由灰－深灰色中厚層狀的石灰巖、泥質灰巖組成，局部含白云質灰巖。 中石炭統本溪組 (C2ｂ ) 巖性為灰色、灰黑色鋁土巖、泥巖、石英砂巖及石灰巖組成，間夾不穩定的不可采煤層 2－ 3層，屬濱海相沉積地層，底部沉積有山西式鐵礦，其厚度和品位很不穩定。平行不整合于峰峰組地層之上。與下伏地層呈整合接觸。含豐富的動物化石，旋回結構清楚，橫向穩定性好，易于對比。 旋回的海退部分多為碎屑巖或泥巖，海侵部分常為海相石灰巖或鈣質泥巖。 巖性以灰色、灰白色中細粒砂巖，深灰色、灰黑色粉砂巖、泥巖為主，含煤 3層，其中 2號煤層為穩定可采煤層。 下二疊統下石盒子組 (P1x) 本組自 K8砂巖底至 K10砂巖底，與下伏地層呈整合接觸，地層厚度 。上、中部由深灰色粉砂巖夾細粒砂巖組成。 上段 (P1x2) K9砂巖底至 K10砂巖底，地