煤礦瓦斯地質圖由哪些部門共同偏置
A. 鄭州礦區瓦斯地質圖 ( 圖 )
圖 4. 18 告成礦井滑動構造破碎帶厚度分布圖
圖 4. 19 告成礦井頂板類型分布圖
圖 4. 20 蘆溝煤礦構造綱要圖
圖 4. 21 米村煤礦構造綱要圖
圖 4. 22 張溝煤礦構造綱要略圖
B. 大眾礦井山西組二<sub>1</sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
大眾礦井瓦斯地質簡介
一、礦井概況
安陽大眾煤礦位於安陽市北西處,南距水冶鎮約7km,安(陽)—林(州)鐵路於井田南部通過,該礦設有鐵路專線與安(陽)—林(州)鐵路接軌,安陽至積善公路在井田西部外圍通過,井田內鄉間公路縱橫成網,交通便利。該井田走向長7.8km,傾斜寬2.5km,井田面積19.5km2。1974年開工建設,設計能力為30×104t/a,為立井多水平開拓。
大眾煤礦含煤地層為石炭繫上統太原組和二疊系下統山西組及下石盒子組,上統上石盒子組,含煤地層總厚758.00m,總劃分9個煤組段,其中山西組的二1煤層,賦存穩定,平均煤厚4.29m,為區內主要可採煤層。現主要生產地區-250m水平北翼,開采山西組的二1煤層,煤厚0.8m~7.86m,平均3.6m,煤層傾角5°~20°,煤質屬貧煤。
大眾井田瓦斯含量高,瓦斯湧出量大,歷年瓦斯等級鑒定為煤與瓦斯突出礦井,見下表,共發生中小型突出7次,始突深度為304m。
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
二、井田地質構造及控制特徵
井田內煤層走向在13號勘探線以南大致為NNE向,13號勘探線以北大致為近EW 向。井田南部為一寬緩向斜,中部為一南翼較緩,北翼較陡的背斜,都伴有次一級的褶皺與斷裂,北部為一較陡向斜。井田內構造以褶皺為主,斷裂構造較發育,整個井田范圍受銅冶向斜、銅冶背斜和井田南部的一寬緩向斜三個緊閉褶皺構造和F101、F22等斷層控制。
三、礦井瓦斯地質規律
大眾井田范圍受銅冶向斜、銅冶背斜和井田南部的一寬緩向斜三個緊閉褶皺構造和F101、F22等斷層控制。銅冶背斜占據井田范圍較大,控制了井田范圍一半左右,主要位於中部,由於褶皺緊閉,有利於瓦斯保存,在褶皺轉折端和煤層傾角急劇變化的部位易發生煤與瓦斯突出。銅冶向斜較陡,褶皺緊閉,兩翼煤層成為高角度,有利於瓦斯釋放,瓦斯湧出量變低。井田內北北東向構造現代構造應力場表現為壓扭作用,落差10m 左右以下的斷層部位和小型褶皺部位易於發生煤與瓦斯突出。隨著開采深度的增加,瓦斯含量、瓦斯湧出量和煤與瓦斯突出危險性具有隨埋深增加而增大的整體趨勢。
四、礦井瓦斯含量分布
井田煤層瓦斯含量大,深度在391.48~576.78m 范圍內,瓦斯含量變化為11.61~34.77m3/t,daf。大眾煤礦二1煤層瓦斯含量在瓦斯帶內具有隨埋深增加而增大的整體分布特徵。
五、瓦斯湧出特徵
在現有的開采條件和開采強度下,瓦斯含量是瓦斯湧出大小的決定因素,通過統計分析,大眾煤礦回採工作面瓦斯湧出量具有隨埋深增加而增大的整體趨勢,回採工作面絕對瓦斯湧出量Q 隨埋深H的增加而變化,見式5-1,局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象;煤層底板標高H=-265m時,絕對瓦斯湧出量為5m3/min,煤層底板標高H=-398m 時的絕對瓦斯湧出量為10m3/min,煤層底板標高H=-530m 時,絕對瓦斯湧出量為15m3/min。
回歸方程:Q=-0.0378H-5.0693(5-1)
R2=0.9026
式中:Q——工作面絕對瓦斯湧出量,m3/min;
H——煤層底板標高,m;
R——相關系數。
六、煤與瓦斯區域突出危險性分布
大眾煤礦為煤與瓦斯突出礦井,在礦井生產過程中,發生多次煤與瓦斯突出,對各采區測定、並計算了區域突出危險性預測參數和工作面突出危險性預測參數。測得12采區突出危險性指標為:D=1.7,K=166,掘進工作面q最高達到12,Δh2最高達到380Pa,回採工作面q值最高達到9;14采區指標為:D=-0.34,K=67,掘進工作面q最高達到8,Δh2最高達到260Pa,回採工作面q值最高達到8;16采區指標為D=3.5,K=227,掘進工作面q最高達到15,Δh2最高達到450Pa,回採工作面q值最高達到15。比較而言,16采區突出危險指標最高,12采區突出危險指標次之,14采區為突出威脅區域,但經工作面預測該區域局部為突出危險區。
綜合考慮瓦斯突出預測參數、已發生的煤與瓦斯突出情況,依據瓦斯地質統計法、綜合指標法,標高-200m以淺為無突出危險區,標高-200m以深為突出危險區。
C. 瓦斯地質圖的編圖方法
(1)地理底圖
瓦斯是地質作用的產物,瓦斯的賦存必然要受到地質因素的制約,所以煤層瓦斯地質圖一般都是在地質圖的基礎上編制的。
選用1:10000或相應比例尺的礦區煤層底板等高線圖、煤田地質圖、構造綱要圖、地形地質圖和各礦井1:5000採掘工程平面圖和相應的煤層底板等高線作為地理底圖。
(2)地質內容及方法
a 1:10000或相應比例尺的礦區井田分布圖、煤層底板等高線圖、煤田地質圖、勘探線剖面圖、構造綱要圖、地形地質圖。
b 礦區及所屬礦井煤田地質勘探報告。
c 所有勘探鑽孔及測井曲線資料。
d 三維地震勘探資料及有關物探資料。
e 動力地質作用資料等。
f所屬礦井瓦斯地質圖及其說明書、採掘工作面瓦斯地質圖、所有瓦斯地質和瓦斯預測研究成果報告。
g臨近礦區、礦井相關瓦斯地質資料。
(3)瓦斯內容及方法
a 礦區瓦斯地質圖必須對全礦區進行煤與瓦斯區域突出危險性預測;
按標准圖例標注煤與瓦斯突出預測參數,如瓦斯壓力測點等;按標准圖例標注所有瓦斯突出點及其資料;按標准圖例標注突出危險區、威脅區、無突出危險區界限。
b 礦區瓦斯地質圖必須對全礦區瓦斯湧出規律進行研究;
按標准圖例標注回採工作面瓦斯湧出量點,編繪瓦斯湧出量實測、預測等值線,編繪煤層瓦斯壓力實測、預測等值線,其中要有0.74MPa等值線。
c礦區瓦斯地質圖必須對全礦區瓦斯(煤層氣)資源量進行評價;
標注瓦斯含量測試點,編繪瓦斯含量等值線,劃分瓦斯資源量評價區塊,按標准圖例填繪煤層氣資源量。
d 礦區瓦斯地質圖必須表示構造煤的發育特徵和分布規律;
要求所有煤巷按標准圖例繪制構造煤厚度變化小柱狀圖,編繪測井曲線解譯構造煤厚度小柱狀圖,明確表示構造煤厚度分布規律。
在煤炭資源勘探過程中,我們所研究的對象主要是煤層,同時瓦斯采樣工程點又主要布置在煤層中,所總結的瓦斯賦存規律亦多屬煤層中的瓦斯,勘探與開發的對象也是煤層中的甲烷(或二氧化碳等)。
為使研究成果的名稱和圖件的內容一致,故稱××礦區 (礦井)××煤層瓦斯地質圖為宜。
一幅結構完整的礦區 (礦井)煤層瓦斯地質圖應由平面圖、剖面圖、柱狀圖、分析研究圖四部分組成。
三、我國煤礦瓦斯地質圖編圖歷史及現狀
20世紀80年代,在楊力生教授的倡導下,煤炭工業部組織開展了第一次全國煤礦瓦斯地質圖編圖,全國大約有100餘處煤礦編制了瓦斯地質圖,初步奠定了煤礦瓦斯地質編圖的理論基礎和工作方法,公開出版《1:200萬中國煤礦瓦斯地質圖編制》(張祖銀、張子敏主編,西安地圖出版社,1992),之後,以河南理工大學張子敏教授為學術帶頭人的課題組,長期堅持瓦斯地質圖編研與推廣應用,創立了瓦斯地質學科,出版了《瓦斯地質學》等豐富的論著。
隨後,我國煤炭行業步入低谷,全行業處於困難時期,煤礦瓦斯地質圖沒有及時修編更新,一些新投產的礦井沒有編制瓦斯地質圖。進入21世紀初期,我國煤礦頻繁發生特大瓦斯事故。2005年陝西省率先通知編制煤礦瓦斯地質圖,陝西省人民政府辦公廳2005年12月26日發出了《關於印發陝西省高瓦斯和煤與瓦斯突出礦井通風及瓦斯治理工作規定的通知》(陝政辦發〔2005〕120號),要求「煤炭企業必須加強瓦斯地質工作,開展瓦斯地質研究,編制瓦斯地質圖。」但一直處於資料採集階段。在河南理工大學張子敏教授的倡導下,2009年4月,國家能源局發出「關於組織開展全國煤礦瓦斯地質圖編制工作的通知」(國能煤炭〔2009〕117號),決定在全國范圍內啟動了礦區、礦井、採掘工作面三級瓦斯地質圖編制工作。2009年底各省礦井瓦斯地質圖基本編制完成,2010年礦區圖、各省瓦斯地質圖編制完成。2011年8月30日-9月15日,國家能源局組織進行了驗收,至此,全國第二次瓦斯地質圖編圖工作完成。2011年底,中國煤炭工業協會組織對《中國煤礦瓦斯地質圖及全國礦井礦區省區瓦斯地質圖編制》進行了技術鑒定,包括翟光明、任紀舜、彭蘇萍院士在內的鑒定委員會認為,整體上達到了國際領先水平。
D. 怎樣編制煤礦瓦斯地質圖
突出礦井的瓦來斯地質圖是礦井自瓦斯資料、規律的積累和總結,對防治突出工作起積極的指導作用。突出礦井瓦斯地質圖,是在防突過程中手機的瓦斯及突出的歷史資料的積累,是在日常生活中,根據防突機構、通風部門收集的礦井不同區域瓦斯湧出量、煤與瓦斯突出事故分析資料,結合地質測量部門對地質資料不斷積累完善的基礎上共同得出的,因此必須由礦井地質測量部門與防突機構、通風部門共同編制完成。瓦斯地質圖應能反映礦井不同塊段瓦斯湧出規律、煤與瓦斯突出規律以及不同塊段煤層瓦斯賦存與地質構造的關系規律,所以圖中必須包括採掘進度、被保護范圍、煤層賦存條件、地質構造、突出點的位置、突出強度、瓦斯基本參數及絕對和相對瓦斯湧出量等資料。正是由於它能反映瓦斯地質情況與突出危險性的關系,故可以用在區域預測中,作為制定防突措施的依據。
E. 平頂山十礦山西組己<sub></sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
F. 煤礦礦區、礦井、採掘工作面瓦斯地質圖圖例
煤礦礦區、礦井、採掘工作面三級瓦斯地質圖,是瓦斯地質規律和瓦斯預測成果的直觀表達和高度概括。瓦斯地質圖,內容豐富、區帶分明、層次清晰、一目瞭然、直觀簡明、使用方便,使得各級領導和工程技術人員進行瓦斯綜合治理有了共同語言,它直接用於安全生產管理、瓦斯 ( 煤層氣) 抽采利用和煤礦規劃,是我國煤炭工業發展必不可少的技術和圖件。隨著煤礦開采深度的日趨增加和地質條件的復雜性,越來越顯得重要。
《煤礦安全規程》第一百八十一條,突出礦井必須及時編制礦井瓦斯地質圖。無論是高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井還是低瓦斯礦井,無論是瓦斯災害防治還是瓦斯資源開發利用,都需要編制煤礦三級瓦斯地質圖。2007 年,經國家安全生產監督管理總局批准,中煤協會科技 [2007]54 號文,下達了 《礦井瓦斯地質圖編制方法》行業標準的通知。
「圖例」是表達圖的綱領性語言,是編圖工作的關鍵技術。此次提出的煤礦礦區、礦井、採掘工作面瓦斯地質圖圖例 ( 表 1. 1) ,是瓦斯地質研究和瓦斯地質編圖工作多年的結晶,它隨著瓦斯地質編圖工作的發展將不斷完善。
表 1. 1 礦區、礦井、採掘工作面瓦斯地質圖圖例
續表
續表
續表
注: 字高為 AutoCAD 中取值,新羅馬字體指 Times New Roman。
G. 龍山礦井山西組二<sub>1</sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
龍山礦井瓦斯地質簡介
一、礦井概況
龍山煤礦位於安陽礦區的西南部,安陽市水冶鎮以南4km處,東距安陽市27km,南距鶴壁市19km,交通便利。
該礦井於1969年1月開始建井,1978年12月開始投產,礦井設計生產能力50×104/a,實際生產能力最高達到29.13×104/a。採用一對反斜井開拓全井田,采區按雙翼布置,單翼生產,採煤方法採用傾斜分層走向長壁式,通風方式為分區獨立負壓通風。
井田內含煤地層有上石炭系太原群和下二疊系山西組。前者含煤11~13層,唯二煤局部可采;後者含煤2層,僅二1煤層可采。其中二1(1-1)為主採煤層,煤層較穩定,厚度一般為4~6m,煤層夾矸1~3層,個別達4~6層,多集中於煤層下部,夾矸厚度0.02~0.52m,岩性為泥岩和炭質泥岩,屬於突出煤層;二1(1-2)煤也較穩定,厚度0.02~1.89m,一般為1~1.4m 左右,距二1(1-1)煤0.73~6.0m,尚未開采。
龍山井田(包括三泉寺煤礦)為煤與瓦斯突出礦井,煤和瓦斯突出比較頻繁。1974年至今,全井田共發生煤和瓦斯突出174次,其中龍山煤礦76次,三泉寺煤礦94次,南平小礦4次,平均突出強度為85t/次,平均每次突出湧出瓦斯量為11762m3。
二、井田地質構造及控制特徵
龍山井田位於安陽礦區南端,主體構造為NNE、NE向斷裂褶皺,井田被龍山向斜、謝家莊向斜、尖兵崗南向斜和馮家洞背斜四個緊閉褶皺構造控制,煤層受到強烈的擠壓和剪切變形,Ⅲ、Ⅳ類構造煤普遍發育,厚度占煤層厚度一半以上,局部成層發育,是該礦區中最為復雜的地段。
三、礦井瓦斯地質規律
龍山井田范圍受龍山向斜、謝家莊向斜、尖兵崗南向斜和馮家洞背斜四個緊閉褶皺構造控制,突出主要發生在褶皺轉折端和翼部。如龍山向斜主要位於井田東部,控制了井田范圍一半以上,煤與瓦斯突出主要發生在該向斜的轉折端和向斜的西翼,向斜東翼受落差大於20m的正斷層F301、F304、F303切割,釋放了一部分瓦斯,使得煤與瓦斯突出沒有西翼嚴重,並且湧出量也低於西翼。井田內北北東向構造現代構造應力場表現為壓扭作用,落差10m 左右以下的斷層部位易於發生煤與瓦斯突出。
煤層傾角影響瓦斯賦存,龍山向斜東翼傾角大於西翼,瓦斯湧出量小於西翼。尖兵崗南向斜,由於褶皺緊閉,兩翼煤層成為高角度,有利於瓦斯釋放,瓦斯湧出量變低。
隨著開采深度的增加,瓦斯含量、瓦斯湧出量和煤與瓦斯突出危險性具有隨埋深增加而增大的整體趨勢,構造、煤層傾角、煤層頂底板岩性等地質因素影響局部變化。
四、礦井瓦斯含量分布
根據龍山煤礦地勘瓦斯含量資料和生產測定的瓦斯含量數據,在煤層底板標高+84~-447m 范圍,瓦斯含量19.43~27.05m3/t。龍山煤礦二1煤層瓦斯含量在瓦斯帶內具有隨深度每增加100m 瓦斯含量增加1.43m3/t的整體分布規律,見式(4-1),局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象(圖4-1)。
回歸方程:W=-0.0143X+20.793 (4-1)
R2=0.8186
式中:W——煤層瓦斯含量,m3/t;
X——煤層底板標高,m;
R——相關系數。
圖4-1 煤層底板標高與瓦斯含量回歸趨勢線
五、瓦斯湧出特徵
在現有的開采條件和開采強度下,瓦斯含量是瓦斯湧出大小的決定因素,龍山煤礦回採工作面瓦斯湧出量具有隨埋深增加而增大的整體趨勢,回採工作面絕對瓦斯湧出量Q 隨埋深H的增加按式5-1變化的整體特徵,局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象(圖5-1);煤層底板標高H=-249m時,絕對瓦斯湧出量為5m3/min;煤層底板標高H=-370m 時,絕對瓦斯湧出量為10m3/min;煤層底板標高H=-490m時,絕對瓦斯湧出量為15m3/min。
回歸方程:Q=-0.0415H-5.3309 (5-1)
R2=0.6942
式中:Q——工作面絕對瓦斯湧出量,m3/min;
H——煤層底板標高,m;
R——相關系數。
圖5-1 工作面絕對瓦斯湧出量與煤層底板標高回歸趨勢線
六、煤與瓦斯區域突出危險性分布
龍山煤礦是安陽礦區構造最為復雜的區段,煤層破壞嚴重,構造煤發育,為嚴重的煤與瓦斯突出礦井,建井以來共發生煤和瓦斯突出174次,突出點均分布在地質構造區,具有明顯的分區分帶特徵,如龍山向斜西翼突出比較嚴重;突出強度隨煤層埋深增加而增大。綜合考慮預測參數、已發生的煤與瓦斯突出情況,依據瓦斯地質統計法、綜合指標法,井田范圍內全部為突出危險區。
H. 位村礦井山西組二<sub>1</sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
位村煤礦瓦斯地質簡介
一、礦井概況
焦作煤業(集團)有限責任公司位村煤礦位於焦作市東北25km處,南距修武縣城15km。井田范圍內有鐵路專用線,交通便利。井田走向N 35°~42°E,傾向SE,走向長3.08km,傾向長1.02km,井田總面積3.16km2。1991年建成投產,設計能力50×104t/a,採用一對豎井、三條下山開拓方式。
主要含煤地層為太原組和山西組,共含煤13層,可採煤層2層,為山西組的二1煤層和太原組的一2煤層。二1煤層賦存穩定,平均煤厚5m,為主要可採煤層。
位村煤礦為煤與瓦斯突出礦井,自建井以來共發生煤與瓦斯突出3次,始突深度為256m,標高為-147m。
二、井田地質構造及控制特徵
位村井田位於魏村斷層和北碑村斷層之間,其基本構造輪廓呈一單斜構造,走向N 35°~42°E,傾向SE,煤層傾角13°~21°,平均16°。井田內構造形式以斷裂為主,局部出現小的撓曲,主要斷層為NE、NNE、NEE、NW向四組,總體構造簡單。位村井田靠近北碑村斷層,處於斷層的上升盤,形成寬緩的單斜構造,同時斷層以南,主要發育近EW 向小斷裂。
三、礦井瓦斯地質規律
位村井田靠近北碑村斷層,處於斷層的上升盤,形成寬緩的單斜構造,有利於瓦斯的封存富集,同時斷層以南,主要發育近EW 向小斷裂,構造比較簡單,適合開採煤層氣。井田內普遍發育的正斷層是造成煤層瓦斯含量分布不均衡的主要原因,在斷層附近,特別是大斷層附近,煤層瓦斯含量普遍降低。在井田西部,由於受NW向界碑斷層(落差100~210m)的影響,瓦斯含量降低,含量等值線沿煤層傾向延展。就整個井田總體而言,瓦斯含量具有隨埋深增加而增大的整體趨勢。
四、瓦斯含量及資源量分布
根據位村煤礦地勘瓦斯含量資料和生產測定的瓦斯含量數據,在煤層底板標高-52.9~-488.63m,埋深162.79~584m 范圍,瓦斯含量為8.47~28.88m3/t,瓦斯含量大。通過定性、定量分析認為斷層、頂底板泥岩厚度和煤層底板標高對煤層瓦斯煤層瓦斯含量(W)有重要影響(見下表),煤層底板標高為主控因素,控制二1煤層瓦斯含量的整體分布(圖4-1),其他地質因素影響局部變化。
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
不同煤層底板標高深度所對應的瓦斯含量為:-61m 處的瓦斯含量趨勢值是10m3/t;-172m 處的瓦斯含量趨勢值是15m3/t;-284m 處的瓦斯含量趨勢值是20m3/t;-396m 處的瓦斯含量趨勢值是25m3/t;煤層底板標高-508m 處的瓦斯含量趨勢值是30m3/t。
圖4-1 瓦斯含量與煤層底板標高回歸趨勢圖
位村礦井煤層厚度一般為1.88~7.57m,平均5.00m,按照井田內具有相同或相近煤層氣賦存特徵的儲層劃為一個單元的原則,井田總面積約為3.18km2,瓦斯含量(煤層氣含氣量)最高可達26m3/t以上,其中煤層氣含氣量(相當於空氣乾燥基含氣量)小於8m3/t的區域不進行計算。計算結果煤層氣地質儲量547.34M m3,屬於中型儲量規模;平均資源量豐度1.75×108m3/km2,為中等類別;煤層氣埋深大部分在-400m 以深,煤層氣為深部埋藏;並且二1煤屬中灰,低硫無煙塊煤,煤層結構簡單,煤層厚度大、穩定,位村煤礦二1煤煤層氣具一定的開發潛力。
五、瓦斯湧出特徵
瓦斯湧出量大小受多種因素的影響,在現有的開采條件和開采強度下,瓦斯含量是瓦斯湧出多少的決定因素,通過整理、收集位村煤礦建礦以來的實際瓦斯湧出資料,回採工作面瓦斯湧出量具有隨埋深(煤層底板標高表示)增加而增大的整體趨勢,回採工作面絕對瓦斯湧出量Q 隨煤層底板標高H 按式5-1變化的整體特徵,局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象(圖5-1);煤層底板標高H=-121m時,絕對瓦斯湧出量為5m3/min,煤層底板標高H=-222m 時,絕對瓦斯湧出量為10m3/min,煤層底板標高H=-324m 時,絕對瓦斯湧出量為15m3/min。
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
六、煤與瓦斯區域突出危險性劃分
自建井以來共發生煤與瓦斯突出3次,始突深度256m,標高-147m,根據礦井瓦斯地質規律和煤與瓦斯突出實際,把煤層埋藏深度大於256m 與煤層底板標高-147m 以深范圍劃為煤與瓦斯突出危險區。
I. 主焦礦井山西組二<sub>1</sub>煤層瓦斯地質圖
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
河南省煤礦瓦斯地質圖圖集
主焦礦井瓦斯地質簡介
一、礦井概況
井田位於安陽紅嶺井田北部,岳城水庫南岸,東南距安陽市38km,南距水冶鎮15km,北距岳城水庫3km,交通便利;該礦井1972年建井,1995年改擴建,設計生產能力為30×104t/a,礦井服務年限為46.9年。利用一對立井和一對暗斜井開拓。
主焦煤礦含煤地層為石炭系本溪組、太原組和二疊系山西組及上石盒子組、下石盒子組,煤系地層總厚度541m,共含煤20層,可分為一煤組和二煤組。賦存於石炭系中統太原組和下統本溪組中為一煤組,含煤9層,煤層總厚度8.66m,其中
主焦煤礦為高瓦斯礦井,瓦斯含量有隨深度增加而增大的趨勢,特別是-350m 水平以下,瓦斯含量急劇增大。
二、井田地質構造及控制特徵
主焦井田位於安陽礦區北段,南鄰紅嶺井田,總體構造形態為地層走向近SN,傾向東,傾角變化較大的單斜構造。地層傾角一般為6°~17°,區內地層略有波狀起伏,形成寬緩褶曲,局部形成小穹隆,地層傾角也隨之增大,可達40°。井田構造以NNE向的斷裂構造為主,全為正斷層,褶曲不發育。井田內落差大於100m的斷層有FB58、F80兩條;落差50~100m 斷層有FB57、F32、F19、F12等四條;落差30~50m,斷層有F18、F30;其餘斷層落差均小於30m,多為大斷層派生的,與主幹斷層在剖面上或平面上多呈人字形交接。
三、礦井瓦斯地質規律
井田構造以NNE向的斷裂構造為主,全為正斷層,褶曲不發育。井田西部大中型斷層發育,它們成組出現時則呈「書斜式」排列分布,並且全部為正斷層,以及由其控制的次一級斷層,構成了交叉狀的瓦斯輸導通道,為瓦斯逸散創造了條件。井田淺部及大中型斷層發育區瓦斯含量、瓦斯湧出量及煤與瓦斯突出危險性相對較小,隨著開采深度的增加,瓦斯含量、瓦斯湧出量和煤與瓦斯突出危險性具有隨埋深增加而增大的整體趨勢。
四、礦井瓦斯含量分布
主焦煤礦與紅嶺煤礦為鄰近礦井,屬同一瓦斯地質單元。根據主焦、紅嶺煤礦地勘瓦斯含量資料和生產測定的瓦斯含量數據,在煤層底板標高-125.08~-433.8m 深度范圍內,瓦斯含量2.68~9.16m3/t。主焦煤礦二1煤層瓦斯含量在瓦斯帶內具有隨埋深增加而變化,見式(4-1),深度每增加100m 瓦斯含量增加1.54m3/t的整體分布規律(圖4-1),局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象,如在大中型斷層附近瓦斯含量相對減小。
回歸方程:
R2=0.65
式中:W——煤層瓦斯含量,m3/t;
X——煤層底板標高,m;
R——相關系數。
圖4-1 煤層底板標高與瓦斯含量回歸趨勢圖
五、瓦斯湧出量特徵
在現有的開采條件和開采強度下,瓦斯含量是瓦斯湧出多少的決定因素,根據紅嶺、主焦煤礦回採工作面瓦斯湧出資料,主焦煤礦回採工作面瓦斯湧出量具有隨埋深增加而增大的整體趨勢,回採工作面絕對瓦斯湧出量Q 隨埋深H的增加而變化的整體特徵(式5-1,圖5-1),局部受構造、頂底板岩性的影響,具有變大或變小的現象;煤層底板標高H=-292m時,絕對瓦斯湧出量為5m3/min,煤層底板標高H=-498m時,絕對瓦斯湧出量為10m3/min,煤層底板標高H=-703m 時,絕對瓦斯湧出量為15m3/min。
回歸方程:
R2=0.8745
式中:Q——工作面絕對瓦斯湧出量,m3/min;
H——煤層底板標高,m;
R——相關系數。
圖5-1 工作面絕對瓦斯湧出量與煤層底板標高回歸趨勢圖
六、煤與瓦斯區域突出危險性分布
綜合考慮瓦斯突出預測參數、鄰近礦井發生的瓦斯動力現象,參照紅嶺煤礦煤與瓦斯區域突出危險性分布情況,將主焦煤礦煤層底板標高-290m 以深劃為突出危險區,煤層底板標高-290m 以淺劃為無突出危險區。