发布网友 发布时间:2024-10-06 18:02
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河南省煤矿瓦斯地质图图集
鹤壁九矿瓦斯地质简介
一、矿井概况
鹤壁煤业(集团)有限责任公司九矿,位于鹤壁市北部边缘地区,距鹤壁新市区45km,与安阳市安阳县善应镇接壤,西依太行山,东邻京广线、107国道和京珠高速公路,大白线公路穿越工人村,与安阳市、林州市相连接,6.4km长的铁路专用线,经鹤壁北站可抵汤阴、鹤壁站与京广线接轨,公路、铁路运输均十分便利。井田东西宽约2.5~3.5km,南北长约4.5~6.5km,面积约10km2。
矿井1958年基建,1966年正式投产。原设计生产能力30×104t/a,核定生产能力55×104t/a,改扩建后生产能力60×104t/a。矿井采用斜井、立井、暗斜井多水平上、下山开拓。井田分三个水平,一水平标高+15m,二水平标高-250m,现生产水平为二水平,目前正在向三水平进行开拓延伸,三水平标高-420m。矿井采用中央边界抽出式通风,矿井主、副、箕斗井进风,南翼风井回风,总进风量4238m3/min,总回风量4300m3/min。矿井为高瓦斯矿井。矿井历年瓦斯等级鉴定结果见下表。
河南省煤矿瓦斯地质图图集
井田含煤地层为石炭系太原组与二叠系山西组,可采煤层三层,现开采石炭二叠系山西组二1煤层,九矿延伸区煤层厚度3.21~9.72m,平均7.19m。
二、井田地质构造及控制特征
九矿位于鹤壁矿区的北部,为一向NE倾斜,波状起伏的单斜构造。区内被F153断层切割成南北两部分。北部为豆马庄一号及二号井田区,被F155、F153两条断层所切割抬起,二1煤层大部分被剥蚀,仅在井田北部二号井区有残留,一煤组被保留。该区为一向NE倾斜的宽缓向斜构造,伴有次级凹陷,大断层稀少,构造较为简单。南部为该矿二1煤层生产区,为下降区。该区煤层埋藏较深,区域地层主要走向NE10°~30°,倾角10°~30°,煤系总的趋势为单斜构造,以断裂为主,伴有宽缓的褶曲。断层以NE向高角度斜交正断层为主。已采区揭露落差大于20m的断层有10条,多为NE向;小型断层107条,断层走向多为NE方向,落差0.2~12m,一般为lm 左右,其中落差大于2m的18条,0.5~2m的有63条。除此之外,九矿在龙宫井田的延伸区(改扩建新区)查明和基本查明的断层有14条,其中9条为NNE向,5条为NW向,落差3~400m不等。
三、矿井瓦斯地质规律
井田北部井田被F155、F153两条断层切割抬起,二1煤层大部分被剥蚀,仅在井田北部二号井区有残留。井田南部9条断层在平面上多集中于浅部(-160m 以浅),呈NNE向,近似平行排列,在剖面上互相切割,形成错综复杂的构造形态,对煤层破坏较大。在浅部,二1煤层受断层切割,加之埋藏较浅,瓦斯易于排放,瓦斯较低;在其深部,埋藏较深,瓦斯不利于排放,赋存较好,瓦斯较高;在其延伸区二1煤层埋深485~830m,标高为-300~-670m,一方面受断层F1、F2和F7切割的影响,这些压扭性断层造成靠近断层附近瓦斯含量明显增大;另一方面煤层埋藏较深,倾角变缓,瓦斯沿煤层倾向向上运移路径加长,同时受煤层顶底板岩性影响,瓦斯沿垂向运移减少,随埋深的增加瓦斯具有逐渐增大的趋势;不同断块煤层瓦斯含量不同,地堑内煤层瓦斯含量较高,地垒内煤层瓦斯含量相对较低。
四、矿井瓦斯含量分布
根据地质构造的控制作用,九矿二1煤层瓦斯含量含量较高,处在瓦斯带内,但瓦斯分布不均,瓦斯含量在瓦斯带内具有随埋深增加而按式4-1变化,深度每增加100m 瓦斯含量增加2.66m3/t的整体分布规律(图4-1)。进入延伸区,倾角变缓,煤厚变化不大,煤层顶板、底板多为泥岩、砂质泥岩等较致密岩石,阻碍了瓦斯垂向逸散,瓦斯主要沿煤层向上部运移,延伸区瓦斯含量比老区大,煤层瓦斯含量受断层控制比较明显,煤层瓦斯含量梯度变缓。
回归方程:
R2=0.6735
式中:W——煤层瓦斯含量,m3/t,daf;
H——煤层埋深,m;
R——相关系数。
图4-1 煤层瓦斯含量与埋深回归趋势图
五、瓦斯涌出特征
在现有的开采条件和开采强度下,瓦斯含量是瓦斯涌出多少的决定因素,九矿回采工作面瓦斯涌出资料,回采工作面瓦斯涌出量具有随埋深增加而增大的整体趋势,回采工作面相对瓦斯涌出量Q 随埋深H的增加按式5-1变化的整体特征(图5-1),局部受构造、顶底板岩性的影响,具有变大或变小的现象;埋深H=451m 时,相对瓦斯涌出量为10m3/t,埋深H=555m 时,相对瓦斯涌出量为15m3/t,,埋深H=658m 时,相对瓦斯涌出量为20m3/t。
回归方程:
R2=0.6308
式中:Q——相对瓦斯涌出量,m3/t;
H——煤层埋深,m;
R——相关系数。
图5-1 煤层瓦斯涌出量与埋深回归趋势图