1、1目 录摘 要 .1ABSTRACT .II1 矿井概况 .11.1 交通位置及隶属关系 .11.2 井型、开拓方式及生产能力 .21.3 瓦斯 .21.4 煤层 .21.5 岩浆岩 .51.6 水文地质特征 .52 地质构造及控制特征研究 .72.1 区域构造特征 .72.2 井田地质构造及分布特征 .92.2.1 井田内主要断裂构造 .92.2.2 井田内褶曲构造 .132.2.3 井田内岩浆活动 .132.3 构造煤发育及分布特征 .152.4 地质构造对瓦斯赋存的控制 .153 矿井瓦斯地质规律研究 .163.1 矿井瓦斯地质区划 .163.1.1 瓦斯地质区划的理论、方法和意义 .1
2、63.1.2 井田瓦斯地质单元初步划分 .163.2 断层、褶皱构造对瓦斯赋存的影响 .203.3 顶、底板岩性对瓦斯赋存的影响 .213.4 岩浆岩分布对瓦斯赋存的影响 .213.5 煤层埋深对瓦斯赋存的影响 .2123.6 瓦斯含量分布及预测研究 .213.6.1 7 煤层瓦斯压力分布及预测研究 .223.6.2 7 煤瓦斯含量分布及预测研究 .234 矿井瓦斯涌出量预测 .284.1 矿井瓦斯涌出资料统计及分析 .284.2 煤层瓦斯风化带下界的确定 .284.3 矿井瓦斯抽采资料统计及分析 .294.4 矿井采煤工作面瓦斯涌出量预测 .295 煤与瓦斯突出危险性参数统计 .365.1
3、煤层瓦斯压力汇总 .365.2 瓦斯放散初速度P 测定 .375.3 煤的坚固系数 f 值的测定 .385.4 突出预测指标 .386 煤层气资源量计算 .406.1 资源量计算方法 .406.2 资源量计算及参数的确定 .416.3 资源量计算结果及评价 .417 矿井瓦斯地质图编制 .437.1 编图资料 .437.2 编图内容和表示方法 .438 结论 .46致 谢 .47参考文献 .4831 矿井概况1.1 交通位置及隶属关系青东井田位于安徽省内濉溪县李小庙至大刘家一带，距安徽省淮北市约为45 km，行政区划隶属安徽省濉溪县，地理坐标为东经 11625451163445，北纬 3336
4、30334030 1。井田范围：东部边界为大刘家断层，西部边界止于 F9断层，南部边界以石炭系太原组一灰隐伏露头为界，北部边界至 F19断层与 32 煤层底板-1200m 的水平投影线。具体位置见图 1.11。图 1.1 交通位置1.2 井型、开拓方式及生产能力4青东煤矿为全隐蔽型矿井，构造主体表现为一走向近东西，局部略有转折，向北倾斜的单斜，煤层倾角一般 1020 1；新生界松散层厚达218.20m281.60m，煤层埋藏较深；可采煤层比较多，瓦斯也比较大；根据以上特点，本井田采用立井、分区开拓、分区通风、集中出煤开拓方式。根据煤层赋存情况，全井田设计划分为三个水平开采；一水平为-585m
5、至开采上线，二水平为 585-900m，三水平为-9001200m。煤层开采时，在-900m 建立辅助水平，以解决排水、瓦斯、通风等安全问题；在 -900m 补建煤炭运输系统，建立生产水平，在-1200m 建立辅助水平。1.3 瓦斯矿井初期首先开采东区，采用中央并列式通风；后期补打西区进、回风井，采用分区通风方式。矿井东区前期风量 180m3/s、负压 1245Pa，后期风量241m3/s、负压 3185Pa。本矿井设有永久瓦斯抽采、防火灌浆、消防洒水、安全监测监控等安全系统。矿井通风设备：选用 FBDCZNO34 型对旋轴流式风机 2 台，叶轮直径3.4m；1 台使用，1 台备用。反转反风。
6、前期配 2220KW 防爆型电机 2 台；后期电机功率为 2710KW。根据目前井下瓦斯参数实测结果可知，7 煤层最大绝对瓦斯压力位1.80MPa。1.4 煤层（1）含煤性区内主要含煤地层为二叠系的上石盒子组、下石盒子组和山西组，含煤地层平均总厚度为 880.8m1。自上而下含 1、2、3、 4、5、6、7、8、10、11 计十个煤（层）组，含煤 718 层，平均总厚 17.19m，含煤系数 1.95%。其中可采煤层有 3-2、7、8-1 、 8-2、10 煤层等五层，可采煤层平均总厚 12.41m，5占全部煤层总厚的 72.19%，7、8-2 煤层为主要可采煤层，平均厚 7.32m，占可采煤
7、层厚度的 75.42%。其它不可采煤层不稳定，常尖灭或相变为炭质泥岩。（2）可采煤层全区内共有 5 层煤可采，即 3-2 煤层、7 煤层、8-1 煤层、8-2 煤层和 10煤层。各煤层具体特征如下。(A)3-2 煤层位于上石盒子组下部，煤层厚度 03.01m，平均 1.39m，以薄中厚煤层为主，结构简单较简单，半数以上见煤点含有 12 层、个别点 3 层泥岩或炭质泥岩夹矸 2。全区含煤面积共 34.03km2，其中可采面积为 21.03km2，可采系数为 58.20%，在 76 个穿过点中，不可采点有 10 个、可采点有 56 个、尖灭点有 6 个，岩浆岩吞蚀点有 4 个，可采性指数为 73.
8、7%；受岩浆岩侵入及沉积环境影响，在东西深部形成 2 个面积较大的不可采区。煤类复杂，为大部可采的不稳定煤层。煤层顶、底板主要为泥岩，其次为粉砂岩或砂质泥岩，个别点可以见到细砂岩和中砂岩 3。（B)7 煤层全区含煤面积 37.62km2，其中可采面积 28.09km2，可采系数 74.7%，在106 个穿过点中，可采点 90 个、不可采点 8 个、尖灭点 7 个，岩浆岩吞蚀点1 个，可采性指数 85.0%；不可采区主要分布在矿井中西部的中深部地段 4。煤类变化不大。煤层结构简单较简单，一般不含夹矸，仅少数点含 12 层泥岩或炭质泥岩夹矸，属全区大部可采的较稳定煤层 4。(C)8-1 煤层8-1
9、 煤层为 8-2 煤层的分叉煤层，全区平均厚（包括合并区）0.72m，该煤层在 98 个正常见煤点中，与 8-2 煤层的合并点多达 73 个，在 7 到 10 勘查线间形成大面积的合并区，在 12 到 13 东勘查线中、浅部亦有合并区，合并区面积占该煤层总面积的 54.64%。合并区以外，8-1 煤层集中分布在 10 勘查线西6部及 7 勘查线东部地段，其它地段分部较为零星，面积 17.55 km2，可采面积为 14.46km2，可采系数为 93.8%；有 25 个穿过点中，全部可采，煤层厚度为1.095.57m，平均 2.83m，中厚厚煤层为主。煤类变化不大，煤层结构相对简单，一般不含有夹矸
10、，仅个别点含有 1 层泥岩夹矸，属全区可采的较稳定煤层 5。(D)8-2 煤层位于下石盒子组下部，含煤面积 37.68km2，其中可采面积 37.48km2，可采系数为 98.9%，煤层厚度 0.6413.48m，平均 4.78m， ，中厚厚煤层为主；在 100 个穿过点中，可采点 97 个、不可采点 3 个 6。煤层结构简单较简单，部分点含有 1 层夹矸，个别点含有 23 层夹矸，偶见 4 层夹矸；夹矸类型多为泥岩或炭质泥岩。 6煤类除受岩浆岩侵蚀影响区外，变化不大，为全区绝大部分可采的较稳定煤层 6。煤层顶、底板均以泥岩为主，次为砂质泥岩或粉砂岩，个别顶板见有细砂岩 6。(E)10 煤层位
11、于山西组中部，煤层厚度 05.59m，平均厚度 1.66m，以薄中厚煤层为主；含煤面积为 37.91km2，其中可采面积 24.40km2，可采系数为64.4%，煤层厚度变化相对较大。在 96 个穿过点中，可采点有 67 个、不可采点有 17 个、沉缺点有 10 个，岩浆岩侵蚀点有 2 个，可采性指数 69.8%；不可采点分部较为零星。（3）不可采煤层据现有地质资料，本矿内 1、2、4、5、6、9、11 等煤层（组）虽见有零星可采点、但煤层薄，不稳定，都暂定为不可采煤层。1.5 岩浆岩全矿井内共有十八个钻孔揭露有岩浆岩，主要分布在矿井北部和西部的浅部，其它地段只有零星钻孔揭露，揭露厚度 0.3
12、535.0m 。7岩浆岩侵入到煤层内部以后，对煤层会造成一定的破坏，煤层结构会变复杂化，常变质为天然焦或无烟煤 7。经钻探揭露，3-2 煤有 9 个侵蚀点，在井田北部形成大面积的侵蚀区；在 9-10 线以西浅部 7 煤层有一个侵蚀点；8 煤层有 9 个侵蚀点，10 煤层有 4 个侵蚀点，形成面积较小的侵蚀区；井田东部64 孔 10 煤层有一个侵蚀点，形成面积较小的侵蚀区 8。1.6 水文地质特征青东煤矿地处淮北平原中部，地势较为平坦，海拔标高+27.62+31.37m，区内无大型地表水体，主要河流为人工开挖的界洪新河，它经本矿西北部由西南流向东北,经青疃镇注入包河 9。东北部的外围有浍河及其支
13、流包河，由西北向东南流入淮河。浍河属淮河水系，属中小型季节性河流 9。主采煤层开采时受采掘破坏影响的含水层及水体主要有新生界松散层第四含水层、主采煤层顶底板砂岩裂隙含水层、10煤层下太灰岩溶裂隙含水层、断层及裂隙带水及今后可能存在的老空水 10。四含厚度026.90m,平均4.20m ，分布不稳定，在留有防水煤柱的情况下，四含水是矿井充水的间接充水含水层，是浅部煤层开采时矿井充水的主要补给水源之一 11。但其富水性弱，补给量不足。本矿为新建矿井，目前仅进行巷道掘进工作,还没有进行工作面回采，因此目前没有工作面老空区积水。根据相邻生产矿井资料，本矿在以后的采掘生产过程中必然会存在上阶段老空区积水
14、。采空区积水如不加强探入，最容易造成透水事故。老空区积水突出具有来势迅猛，破坏性强，危害性大的特点，不及时加强探查，最容易造成透水事故，将成为矿井正常防治水的突出问题。本矿2009年10月2010年7月矿井实测涌水量为65.90103.10m 3/h平均正常涌水量为92.00m 3/h，最大涌水量为103.10m 3/h(2010年1月28日) 11。本煤矿目前仅发生过一次突水，最大突水量是40m 3/h。结合相邻生产矿井8资料，矿井时有突水，但突水量相对较小，主采煤层顶、底砂岩裂隙含水层（段）突水量一般小于60m 3/h，太原组石灰岩岩溶裂隙含水层（段）突水量大多小于600m 3/h。采掘工
15、程受水害影响，但只要采取的治水措施到位，一般不威胁矿井安全生产，主采煤层开采时水害对矿井安全生产影响程度属中等。92 地质构造及控制特征研究2.1 区域构造特征青东煤矿位于淮北煤田的中部，临海童矿区的西部。东部边界以大刘家断层和海孜煤矿相邻，西部边界至 F9 断层，南部有孟集断层，北部有宿北断裂，处在近南北向与近东西向断层形成的夹块内，属箕状断块式控煤构造 12。临海童矿区地质构造情况见图 2.112。淮北煤田总体构造特征：按板块构造观点，淮北煤田位于华北板块东南缘，豫淮坳陷的东部，东以郯庐断裂为界与杨子板块相接，南以蚌埠隆起与淮南煤田相望 12。煤田构造的形成、发展与板内构造和板缘构造的演化有密切的联系 12。区内构造受东西向构造和郯庐断裂构造所控制，东西向和北东向构造为主要格局 12。主要表现为北北东向构造切割或改造早期的东西向构造。由于多期构造运动迭加的结果，该区域内 EW 向大断裂和 NNE 向大断裂纵横交错，导致了许多断块构造的产生，而低序次的 NW 向和 NE 向构造分布于各断块内，且以北东向构造为主，在煤系地层后期改造中形成了一系列短轴褶曲构造。多数向背斜平行相间协调分布，几乎所有的褶曲都表现为向斜宽度大于背斜，背斜西翼陡，东翼缓，且陡翼常与轴向一致的压扭性断层共生 12。10图 2.1 临海童矿区地质构造纲要图
