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狮子山煤矿煤层瓦斯基础参数测定(完成)

狮子山煤矿煤层瓦斯基础参数测定(完成)
狮子山煤矿煤层瓦斯基础参数测定(完成)

云南省昭通市镇雄县狮子山煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告

中国矿业大学

云南方圆中正工贸有限公司

二〇一〇年四月

项目完成单位:

中国矿业大学

云南方圆中正工贸有限公司

项目负责人:

杨胜强中国矿业大学教授博导

李一波198煤田地质勘探队瓦斯治理院院长工作人员:

王东江中国矿业大学讲师

胡新成中国矿业大学讲师

周秀红中国矿业大学讲师

孙祺中国矿业大学讲师

鹿存荣中国矿业大学讲师

尹新辉198煤田地质勘探队瓦斯治理院副院长邓小松198煤田地质勘探队工程师

赵仁兴198煤田地质勘探队工程师

李继奇198煤田地质勘探队工程师

瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一,长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿,特别是高、突瓦斯矿井的研究课题。近几年来,少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明,对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范,连续发生重大瓦斯事故,给国家和人民的生命财产造成巨大损失;因此,瓦斯研究工作日益受到人们的重视。

狮子山煤矿位于云南省镇雄县乌峰镇境内,C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数缺乏。C5b、C6a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着狮子山煤矿今后的生产安全状况,决定着狮子山煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否合理,因此,为保证将来采掘工作面的安全生产,确定主采煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源,找出狮子山煤矿主采煤层的瓦斯赋存、运移和涌出规律,必须进行C5b、C6a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作。

另外,狮子山煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定,为进一步摸清该矿的原始瓦斯含量、瓦斯分布情况及突出危险性,同时也可为今后制定切实可行的瓦斯防治措施提供理论依据。

本报告首先叙述狮子山煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上,针对狮子山煤矿C5b、C6a煤层的具体情况,把C5b、C6a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分。本报告的主要内容包括以下几个部分:

1)现场瓦斯参数测定及分析

(1)瓦斯压力;(2)瓦斯流量衰减系数;(3)煤层透气性系数2)实验室瓦斯参数测定及分析

(1)煤质分析:工业分析、元素分析、真密度、视密度、孔隙率

(2)煤岩分析:分析煤样的破坏类型和各种煤体组成

(3)瓦斯吸附性常数a,b值的测定

(4)煤的坚固性系数f

I

(5)放散初速度⊿p

3)分析了影响狮子山煤矿瓦斯赋存的地质因素。

本项目于2010年3月起,历时1个月完成了C5b、C6a煤层瓦斯的现场及实验室基础参数测定、分析研究工作,现提出总结报告。在开展这一工作的过程中,狮子山煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助,在此谨向他们致以诚挚的谢意。

II

前言...................................................................................................................................................................... I 第一章矿井概况.. (1)

1.1矿山交通位置、矿界范围 (1)

1.2井田地质 (3)

1.2.1 区域地层、构造 (3)

1.2.2 煤层赋存情况 (6)

1.3矿床开采技术条件 (8)

1.3.1 水文地质条件 (8)

1.3.2 工程地质条件 (12)

1.3.3 环境地质条件 (16)

1.3.4 其它开采技术条件 (17)

1.4矿井开拓开采情况 (18)

1.4.1 建设规模及服务年限 (18)

1.4.2 开采方式和采煤方法 (18)

第二章瓦斯地质理论基础 (19)

2.1瓦斯的性质和形成 (19)

2.1.1 瓦斯的性质概述 (19)

2.1.2 瓦斯的形成 (20)

2.2瓦斯在煤层中的赋存状态 (21)

2.3煤层瓦斯垂直分带 (26)

2.4煤层瓦斯的运移 (27)

2.5煤层中瓦斯卸压解吸运移规律 (29)

2.5.1 瓦斯含量的主要影响因素 (29)

2.5.2 煤层微孔隙性与瓦斯储运 (31)

2.5.3 煤层及卸压邻近层瓦斯解吸-扩散-渗流运移机理 (32)

2.5.4 煤层、卸压围岩层和采空区煤层气(瓦斯)流动状态及运移的基本规律 (35)

2.5.5 采动后煤岩孔隙率和渗透率的变化及其对瓦斯解吸运移的影响 (42)

2.5.6 卸压瓦斯在采动围岩裂隙中的升浮-扩散现象 (46)

第三章煤层瓦斯基础参数测定 (48)

3.1实验室瓦斯参数测定 (48)

3.1.1 煤体坚固性系数f值的测定 (48)

3.1.2 瓦斯放散初速度⊿p测定 (50)

3.1.3 煤样的破坏类型分析 (52)

III

3.1.4 煤样的工业性分析和煤体的组成 (55)

3.1.5 煤的真密度、视密度、孔隙率测定 (55)

3.1.6 瓦斯吸附实验 (55)

3.2现场瓦斯参数测定 (57)

3.2.1 煤层原始瓦斯压力测定 (57)

3.2.2 间接法测定煤层瓦斯含量 (66)

3.2.3 百米钻孔自然瓦斯流量衰减系数测定 (68)

3.2.4 煤层透气性系数测定 (69)

3.3突出参数分析 (71)

3.3.1 C5b煤层突出参数分析 (72)

3.3.2 C6a煤层突出参数分析 (72)

第四章影响狮子山煤矿瓦斯赋存的地质因素分析 (73)

4.1单斜构造对瓦斯赋存的影响 (73)

4.2断层对瓦斯赋存的影响 (73)

4.3围岩对瓦斯赋存的影响 (73)

4.4小结 (73)

第五章结论 (75)

附件 (77)

附件一采矿许可证 (77)

附件二安全生产许可证 (78)

附件三营业执照 (79)

附件四煤炭生产许可证 (80)

附件五瓦斯等级鉴定证书 (81)

IV

第一章矿井概况

1.1 矿山交通位置、矿界范围

狮子山煤矿位于镇雄县城东南125°方向,平距约5.5km处,位于镇雄煤矿南部井田中段(北)的南部边缘外侧,行政区处于镇雄县乌峰镇境内。

地理极值坐标:东经:104°51′18″~104°56′18″;北纬:27°23′38″~27°24′50″。

云南省国土资源厅批准的《采矿许可证》批准矿区面积3.9619km2,由5个拐点圈定,其经纬度坐标及直角坐标见表1-1。开采标高1760~1420m。有效期限:自2007年12月至2012年12月。

承担勘查的单位为云南华鹏爱地资源勘查有限公司,资质证号53200811500041。

表1-1 狮子山煤矿范围拐点坐标表

与周边矿界关系详见图1-1。

镇雄县至贵州省毕节市的省级公路从矿区西北部通过,矿区距镇雄县城公路里程为7.5km,距贵州省毕节市公路里程为95km,距内昆铁路彝良大寨站210km,距威宁站180km,交通十分便利。详见图1-2。

图1-1 狮子山煤矿与相邻矿井关系示意图

图1-2 交通位置示意图

1.2 井田地质

1.2.1 区域地层、构造

狮子山煤矿矿区内地层出露较为齐全,区域地层以下古生界、上古生界二叠系及中生界地层较为发育。

本区为滇东北多字型构造体系一部分,主要由镇雄复式向斜、以勒背斜、青场向斜、母享向斜等4支褶皱以及相伴随的压扭性断裂组成。构造线呈大致平行的雁行排

列,展布方向为北东向,且向斜多具有北西翼陡,南东翼缓,轴面多向北西倾斜特点。

1)矿区地层

狮子山矿区地层有:二叠系上统龙潭组(P2l)、长兴组(P2c)、三叠系下统卡以头组(T1k)、飞仙关组(T1f)及第四系(Q)。各地层特征由老到新叙述如下:(1)二叠系上统龙潭组(P2l)

出露于矿区西北部一带,为一套陆相细碎屑岩含煤建造。由细砂岩、粉砂岩及泥岩组成,据岩性组合特征及含煤情况可划分为三个岩性段。

①下段(P2l1):为浅灰、灰绿色中厚层状泥质粉砂岩及细砂岩,含菱铁矿结核,局部夹菱铁岩薄层。含不可采煤层1层(C10)。本段地层厚42~66m,平均厚60m。与下伏峨眉山玄武岩组呈平行不整合接触。

②中段(P2l2):为浅灰、灰绿、灰褐色薄——中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩,局部夹灰绿色粉砂岩、钙质细砂岩及菱铁岩薄层。含不可采之薄煤1层(C9)。底部灰绿色中厚层状钙质细砂岩厚1~6m,是划分中段与下段的I1标志层。本段地层厚42~55m,平均厚50m。

③上段(P2l3):为主要含煤段。由浅灰、灰黑、灰绿色薄——中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩组成。中、下部含鲕粒状及团块状菱铁矿;上部含结核状及条带状黄铁矿。由上至下含编号煤层8层(C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8),除C5b为矿区内稳定可采煤层外,其余均为局部点可采或不可采之薄煤层。含大量较完整的小壳腕足类动物化石,且仅见于C5b煤层顶板以上。底部浅灰色中厚层状钙质细砂岩厚2~5m,是划分上段与中段的I2标志层。本段地层厚40~68m,平均厚50m。

(2)二叠系上统长兴组(P2c)

呈条带状分布于矿区中部,为一套海陆交互相含煤沉积。由灰~灰黑色薄——中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩和泥质灰岩交互组成,据岩性变化构成3个沉积旋逥。产大量小壳腕足、瓣腮类动物化石及介壳。由上至下含C1、C2、C3、C4四个薄煤层,煤层厚0~0.7m,均不可采。中下部深灰色层状泥质灰岩厚5~13m,为区内I4标志层;底部深灰色中厚层状泥质灰岩厚2~4m,横向连续分布,是划分长兴组与下伏龙潭组地层可靠的I3标志层。本组地层厚40~57m,平均厚47m。与下伏龙潭组整合接触。

(3)三叠系下统卡以头组(T1k)

呈条带状分布于矿区中部,为灰绿色中厚层状含钙质粉砂岩、粉砂质泥岩与泥岩粉砂岩不等厚互层,局部含星点状黄铁矿及钙质结核,水平层理发育。产大量小壳动物化石。底部浅灰色中厚层状细晶灰岩厚1~2m,分布连续,是划分卡以头组与下伏长兴组地层可靠的I5标志层。地层厚40~67m,平均厚60m。与下伏长兴组整合接触。

(4)三叠系下统飞仙关组(T1f)

大面积分布于矿区东部及东南部地区,主要为细砂岩、粉砂岩、泥岩及灰岩。《云南省镇雄县镇雄煤矿南部井田中段(北)初步勘探地质报告》依据该区飞仙关组地层岩性组合特征及动物化石群类,将区内飞仙关组地层细分为六个岩性段。但矿区飞仙关组地层除第一段可划分出外,其余第二至第六段因各段间标志性地层分布不连续,对于清楚划分第二至第六段地层带来一定得困难。因此,将第二至第六段合为一段进行叙述。

①第一段(T1f1):由灰绿、灰紫色中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及浅灰——深灰色厚层状(细晶)鲕状灰岩组成。顶部为浅灰——深灰色鲕状灰岩夹钙质细砂岩或钙质粉砂岩,灰岩具缝合线构造,含大量小个体海相动物化石,厚22~28m,全区分布连续,是划分飞仙关组第一段与第二段可靠的I6标志层。底部以灰绿色厚层状细砂岩与卡以头组分界。本段地层厚64~78m,平均厚70m。与下伏卡以头组整合接触。

②第二段至第六段(T1f2-6):该段由灰紫——紫色、砖紫色薄——中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩夹灰绿色粉砂岩条带及薄层状生物灰岩组成。产大量大小不一的海相动物化石。厚度大于300m。

(5)第四系(Q)

集中分布于矿区西部的缓坡、沟谷地带。为紫红、黄褐色残坡积、冲洪积之粘土、砂质粘土及沙砾石堆积,厚度0~20m,一般厚10m。与下伏各地层均呈不整合接触关系。

2)构造

矿区位于区域镇雄复式向斜南翼中段,为一北东——南西延伸的单斜构造,地层总体倾向南东,倾角1~5°。断裂仅发育于矿区东南边部。矿区内地质构造复杂程度

属于简单类型。

矿区东南侧为F1断层,叙述如下:

F1断层位于矿区东南部边缘,矿界范围之内,延伸长度约1600m,走向北东,倾向南东,倾角50~75°,平均倾角68°,据井巷揭露,断层面不平整、不规则,并见有1~10m宽的断层破碎带。经巷道观测及野外地表对断层走向跟踪追索观测分析研究,确定断层造成地层平均落差为15m。该断层切割影响了整个煤系地层,破坏了煤层在深部的连续性。

3)岩浆活动及变质作用

矿区内无岩浆岩分布,变质作用不明显。岩浆活动仅发生于华力西期的基性岩浆喷发、喷溢所形成的隐伏于矿区龙潭组地层之下的峨眉山玄武岩组之玄武岩、火山碎屑岩。

1.2.2 煤层赋存情况

1)含煤地层及含煤性

区内长兴组(P2c)及龙潭组(P2l)为一套连续的含煤沉积。经证实,长兴组由上而下含不可采之薄煤四层(C1、C2、C3、C4),单煤层厚0~0.7m,煤系地层平均厚度为47m,煤层总厚0~1.13m,含煤系数为0~2.63%。龙潭组含煤10层,自上而下依次编号为C5a、C5b、C5c、C6a、C6b、C6c、C7、C8、C9、C10,除C5b煤层为矿区内稳定的唯一可采煤层外,其余均为局部点可采或不可采之薄煤层。煤系地层平均厚度为155m,煤层总厚3.45~4.95m,含煤系数为2.23~3.19%。可采煤层(C5b)总厚1.26~2.50m,可采含煤系数为0.81~1.61%。

2)不可采煤层

区内不可采煤层有C1、C2、C3、C4、C5a、C5c、C6b、C6c、C7、C8、C9及C10共12层,除C2、C3、C5c、C6b、C7、C8煤层无探矿工程揭露外,其余均为局部点可采或不可采之薄煤层。其中:

C1煤层位于长兴组(P2c)地层的上部,上距卡以头组(T1k)底界0.12~1.76m,煤层厚0~0.70m,仅在ZK202钻孔和主斜井(XJ1)中见到,在ZK302钻孔相变为炭质泥岩,为煤层结构简单,稳定性较差的不可采煤层。

C4煤层位于长兴组(P2c)地层的中下部,勘探公司仅在ZK302钻孔中见到,厚

0.35m,为一结构简单,极不稳定的不可采煤层。

C5a煤层位于龙潭组上段(P2l3)地层的顶部,紧邻长兴组(P2c)地层的底界。煤层厚0.13~0.52m,为煤层结构简单稳定性较好的不可采煤层。

C6a煤层位于龙潭组上段(P2l3)地层的上部,勘探公司仅在ZK201、ZK301两个钻孔揭露该煤层。上距C5b煤层底板5.12~6.25m,煤层厚0.62~0.70m,在ZK202和ZK302两个钻孔中相变为炭质泥岩。该煤层为本矿区内为一结构较为简单、稳定性较差的不可采煤层。

C6c煤层位于龙潭组上段(P2l3)地层的中上部,有ZK202及ZK302两个钻孔揭露该煤层。上距C5b煤层底板16.20~16.80m,煤层厚0.16~0.45m,为煤层结构简单,稳定性较差的不可采煤层。

C9煤层位于龙潭组中段(P2l2)地层的上部,仅由ZK302钻孔揭露。上距龙潭组上段(P2l3)底界4.90m,煤层厚0.50m。为结构简单,稳定性较差的不可采煤层。

C10煤层位于龙潭组下段(P2l1)之中下部,仅在ZK202钻孔揭露。煤层厚0.13m。为结构简单,稳定性差的不可采煤层。

3)可采煤层

C5b煤层为区内稳定的唯一可采煤层。现将该煤层特征叙述如下(详见表1-2):C5b煤层:俗称“高炭”,为矿区内稳定的唯一可采煤层,位于上二叠统龙潭组上段(P2l3)地层的上部。上距长兴组(P2c)底界3.19~13.25m,平均7.40m;距C5a 煤层底板2.85~12.98m,平均6.91m。下距龙潭组上段(P2l3)底界约45.17m。煤厚1.26~2.50m,平均厚1.88m,属稳定型全区可采的中厚煤层。

煤层呈似层状产出,结构简单,含夹矸0~2层。夹矸位于煤层上部和下部,距煤层底板0.33~0.42m,距煤层顶板1.01~1.40m,均为灰黑色炭质泥岩,厚0.05~0.15m,含矸率0~13.76%。

煤层直接顶板为灰黑、灰褐、黑色薄——中厚层状泥岩及粉砂质泥岩,厚0.79~6.04m。在直接顶板与煤层间常有厚约0.02~0.05m的薄层状炭质泥岩伪顶,与上下均呈过渡关系。煤层底板为灰黑、灰褐色薄——中厚层状泥岩,厚0.32~3.25m,含植物根部化石。

4)煤层对比

本次煤层对比依据煤层空间分布位置、煤层顶板标志特征、煤层厚度及煤质特征进行比对,主要宏观依据为:

(1)依据区内各地层岩性特征所确定的6个标志层,各标志层横向分布连续,宏观特征明显,是划分矿区地层和进行煤层对比的重要依据。

(2)C5b煤层位于龙潭组上段上部,较之其它煤层厚度大、稳定性好,且全区可采;C6a煤层位于C5b煤层之下,两煤层相距1.62~6.62m,煤层厚度变化大且薄,全区不可采。其余不可采之薄煤层均有相对稳定的产出位置,从空间分布位置及煤层厚度方面与可采煤层极易区分。

(3)C5b煤层直接顶板为灰黑、灰褐、黑色薄——中厚层状泥岩及粉砂质泥岩,含大量较完整的小壳腕足类动物化石,且这些动物化石仅见于C5b煤层顶板以上。该化石层位平面上分布广泛,是煤层对比的重要依据。

综上,矿区煤层的对比标志比较明显,确定的标志层层位稳定,对比依据较充分,煤层对比结果较为可靠。

1.3 矿床开采技术条件

1.3.1 水文地质条件

1)矿区水文、气象特征

矿区属长江水系、乌江流域以萨河支流区域,以萨河位于矿区北西部1.1公里处,自北东向南西流过,据调查,其河床最低高程为1420m,平均流量 2.30m3/s,最大75m3/s,最小0.30m3/s。勘查期间为雨季,测得其流量为50m3/s,平均水深近0.5m;本区垂直冲沟发育,冲沟流量季节性变化大雨季流量2.80~20.65L/s,旱季则断流、干

涸。矿区内发育2条与以萨河近垂直的冲沟,走向呈南东——北西向。

矿区属亚热带高原山地季风气候,据镇雄县气象局提供的气象资料,区内年平均气温为11.3℃,极端最高气温34.8℃,最低气温-7.1℃,年平均降水量913.4mm,日最大降雨量153.4mm,每年6~10月为雨季,降雨量占全年降雨量的80.2%,年平均相对湿度为83%,冬季冰冻时间较长,每年11月至次年3月为冰冻期;全年主导风向为西北风。

2)矿区含(隔)水层

根据矿区内出露地层岩性及含水介质特征,可将区内含水层分为三类,即孔隙含水层、裂隙含水层和层间岩溶含水层。现根据地层顺序从上至下叙述如下:(1)第四系(Q):集中分布于矿区西部柏秧林一带的缓坡、沟谷地带,分布局限。岩性以粘土、砂质粘土积砂砾堆积为主,厚度0~20m,一般厚10m。含水层仅雨季有局部渗水,旱季处于自然疏干状态,属孔隙含水层,其富水性极弱,对矿床开采无充水影响。

(2)三叠系下统飞仙关组第二至六段(T1f2-6)岩性以泥质粉砂岩、粉砂岩为主夹细砂岩及泥岩,矿区内多形成山脊、山坡,该含水层地表风化强烈,风化层厚达30m,雨季局部地段可含较丰富的风化裂隙水,雨季泉水流量最大2.50L/s,一般多为渗水,渗流量小于0.10L/s,旱季处于自然疏干状态。钻孔于该层钻进过程中,冲洗液无明显变化,受岩性及地形地貌的制约,属裂隙含水层,含水层富水性弱,对矿床基本无充水影响。

(3)飞仙关组第一段(T1f1),由中厚层状钙细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及浅灰——深灰色厚层状(细晶)鲕状灰岩组成。顶部为浅灰——深灰色鲕状灰岩夹钙质细砂岩或钙质粉砂岩,其中灰岩总厚度22~28m,占该层总厚的1/3。地表未发现有泉或渗水出露,钻孔揭露该层时冲洗液有一定得变化,说明其中有一定得赋水空间,属岩溶含水层,总体富水性中等属层间岩溶含水层。该含水层与煤系地层间有卡以头组(T1k)弱裂隙含水层相隔,T1k构成T1f1的隔水底板自然状态下对矿床无充水影响,属矿床顶板间接充水含水层。

(4)卡以头组(T1k)岩性以中厚层状含钙质粉砂岩、细砂岩、粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层,局部含星点状黄铁矿及钙质结核,水平层理发育,底部为厚

1~2m中厚层状细晶灰岩。灰岩较完整致密,无较大的溶蚀裂隙和溶洞发育,地表仅雨季有少量渗水,渗水量小于0.10L/s,属裂隙含水层,其总体富水性弱,为矿床顶板间接充水含水层。

(5)长兴组(P2c),出露于矿区北西部,为薄——中厚层状钙质细砂岩、粉砂岩、泥岩和泥质灰岩交互组成,灰岩、泥质灰岩主要分布于中下部和底部,中下部为厚层状深灰色泥质灰岩,厚5~13m;底部为中厚层状深灰色泥质灰岩,厚2~4m。灰岩层占该含水层的总厚的50%以上,钻孔揭露该层时冲洗液有明显变化。该层属岩溶含水层,但总体富水性弱。

该含水层底界距可采煤层(C5b)顶界仅为3.03~13.33m,平均7.18m,在采动情况下,该含水层地下水对矿床有直接充水影响,属顶板直接充水含水层。

(6)龙潭组(P2l)按岩性组合及含煤的不同分为上、中、下三段,上段(P2l3)岩性总体为薄——中厚层状粉砂质泥岩、泥岩、粉细砂岩,可采煤层分布于该段上部;中段(P2l2)岩性总体为薄——中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩,局部夹灰绿色粉砂岩、钙质细砂岩及菱铁岩薄层;下段(P2l1)总体岩性为中厚层状泥质粉砂岩及细砂岩,局部夹菱铁岩薄层。主要可采煤层赋存于上段(P2l3)中上部,钻孔在该层中钻进时冲洗液无较大变化,总体富水性为弱——极弱。

该含水层组成可采煤层顶底板,是矿床直接充水含水层,根据ZK202钻孔水文地质工程地质编录结果,煤层主要赋存于P2l3上部,其围岩多为泥岩类极弱含水层,而下伏P2l2距可采煤层底界约40m,已大于矿床开采可对底板的破坏影响带,而P2l2层顶部有近10m厚的泥岩隔水层,钻孔编录结果,该泥岩层空间厚度较稳定,为便于概化水文地质模型,矿床将直接充水层确定为P2l3裂隙弱含水层,而将P2l2及P2l1视为相对隔水层。

3)构造带水文地质特征

矿区位于区域镇雄复式向斜南翼中段,地层总体倾向东北,倾角一般1~5°。断裂仅发育于矿区边部。

矿区地层自上而下基本为三叠系下统飞仙关组(T1f)、卡以头组(T1k);二叠系上统长兴组(P2c)、龙潭组(P2l)、峨眉山玄武岩组(P2β),下统茅口组(P1m)。矿床直接充水含水层为龙潭组(P2l)裂隙含水层、长兴组(P2c)层间岩溶含水层,顶

板间接充水含水层为飞仙关组第一段(T1f1)岩溶含水层,底板间接充水含水层茅口组(P1m)。受岩性及地形地貌的控制,直接充水含水层(P2c、P2l3)富水性总体弱——中等;顶板间接充水含水层(T1f1)富水性弱——中等;而底板间接充水含水层(P1m)富水性强——极强。顶板间接充水含水层间有卡以头组(T1k)弱裂隙含水层阻隔,自然状态下对矿床无充水影响;而底板间接充水含水层与矿层间有峨眉山玄武岩组及龙潭组中下段阻隔,不会对矿床有充水影响。与岩溶含水层富水性相对而言,矿区裂隙含水层基本可作为岩溶含水层隔水边界。

矿区范围内发育一条编号F1的断层,叙述如下:

F1正断层位于矿区东南部边缘,矿界范围之内,延伸长度约为1600m,走向北东——南西向,倾向南东,平均倾角68°,断层破碎带宽约1~10m,破碎带为断层角砾岩,胶结较致密,沿断层带未发现有泉水出露分布,断层破碎带富水性与两盘裂隙含水层相近推测断层北盘(下盘)岩溶含水层(P2c)可能与矿床接触,可推断该含水层地下水位低于高程1450m,而矿床最低资源量估计标高1610.80m,岩溶含水层对矿床开采无太大影响。

4)现采坑道及废弃小窑水文地质状况

狮子山煤矿原生产能力为9万吨/年,井口高程1685.2m,井口岩层为T1k砂岩,主井为斜井,在1624.50m高程点处落平后用平硐开采,主要巷道长近800m,采空区及采掘巷道控制面积为283700m2,主要巷道水文地质特质为:

0~28.00m,为T1k弱裂隙含水层,硐顶及硐壁局部有滴水或沿硐壁渗水,水量小,底部的泥灰岩中有一处有水涌出,流量0.69L/s,该段总流量为0.70L/s;

28.00~132.40m,为P2c层间岩溶含水层,砂岩层中有滴水和渗水现象,而在其底部的132.40m,泥质灰岩中沿裂隙有一处水涌出,流量达3.25L/s;总涌出量3.90L/s。据访问,旱季流量较小,为雨季的一半左右,出水点形态呈流出状;132.40~645m,为P1l3弱裂隙含水层,硐顶及硐壁局部有水渗出,滴水频率约15滴/分,该段总涌水量0.55L/s。

主斜井底部落平处高程为1624.50m,最低水仓标高为1610.80m,总涌水量550m3/d(23m3/h),其中P2c泥质灰岩层中涌水量占80%以上,矿坑水均采用抽水式排泄。据矿井管理人员介绍,矿坑3~4月期间涌水量较小,涌水量约为雨季的60%。

矿区附近有6个小窑,现已关闭,大部分垮塌,调查结果为小窑大多为平硐开采,巷道基本沿煤层走向。据访问,小窑开采期间尚未遭遇淹井事故。

矿区北侧外围的陈贝屯村有1小水塘,因没有地表水流的补给,仅靠雨季雨水补给,不会对河床开采造成影响;以萨河位于矿区西北侧自东向西流过,对河床开采没有影响。

矿区内发育的2条冲沟,均为季节性冲沟,流量变化较大,但这2条冲沟对矿床开采影响不大。

5)矿床充水因素及水文地质条件类型

据前述,该矿床处侵蚀山地,地表出露的含水层以弱裂隙含水层为主。对矿床有充水影响的水源有地表水、小窑积水,顶板间接充水含水层(T1k),顶板(P2c)直接充水含水层,含矿层裂隙含水层,隐伏岩溶含水层。经分析,顶板直接充水含水层和含矿层裂隙含水层是矿坑充水的主要因素。该矿区煤层为单一煤层,产状极为平缓,探获资源量均在侵蚀基准面以上,因此,水文地质类型以裂隙弱含水层充水为主的简单类型。

1.3.2 工程地质条件

1)工程地质岩特征

根据勘查区出露的地层岩性、岩石物理力学特征,将区内分布的地层分为三个岩类,即松散岩类、碎屑岩层状岩类和可溶盐岩夹碎屑岩类,按不同岩类分布叙述其岩性组合特征。

(1)松散岩类

为第四系(Q),由冲洪积、残坡积物组成,冲洪积物集中分布于拉埃河河床,由砂砾石组成,结构松散,无胶结,揭露最大厚度15m;坡积由含砾粘土组成,零星分布于山坡沟谷,厚度0.5~4.0m,为松散软弱岩组,易受流水侵蚀,但因分布范围及厚度较小,对矿床开采影响不大。

(2)碎屑岩层状岩类

由三叠系下统飞仙关组二~六段(T1f2-6)、卡以头组(T1k),二叠系上统龙潭组一~三段(P2l1-3)构成。

飞仙关组二~六段(T1f2-6),根据地表调查结合钻孔编录,地表风化强烈,风化

层厚约30m;主要由泥质粉砂岩、细砂岩及粉砂岩组成,呈互层状岩石半坚硬——坚硬,分层厚度4~>20m,单一岩性层均为中厚层状,单层厚0.5~1m,层间闭合,结合好,岩体较完整,岩性组合较单一,为半坚硬——坚硬岩砂岩组成,矿床开采一般不涉及该岩组,对矿床开采影响不大。

卡以头组(T1k),由粉砂岩、细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩呈互层状产出,岩石半坚硬——坚硬,分层厚1.6~11m,均为中厚层状,单层厚0.4~1.2m,层间闭合,结合好,岩体较完整,为半坚硬——坚硬的砂岩岩组,岩心完整,矿床开采一般不涉及该岩组,对开采影响不大。

龙潭组(P2l),据岩性及含煤性区内分为三段。

上段(P2l3):厚40~68m,平均厚50m,岩性主要为薄——中厚层状细砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩组成,是矿区主要含煤段,可采煤层均分别于该段上部。上部(总厚25m)以泥岩为主夹粉砂岩、泥质粉砂岩为主,泥岩占60%以上,泥岩单层厚1.1~10.4m,薄层状,易崩解,手可搓散,为极软岩,RQD值为22.3~49.4%,平均35.5%,岩体破碎;粉砂质泥岩及粉砂岩单层厚0.5~2.3m,中厚层状,RQD值44.9~60.6%,平均50.8,岩体中等完整,饱和抗压强度16.2~25.5MPa,平均21.4MPa,软弱岩,属薄层状极软泥岩夹中厚层状软弱粉砂岩岩组。该段下部(总厚30m)则以泥质粉砂岩为主夹泥岩,砂岩占65%以上,粉砂岩单层厚2~4m,中厚层状,半坚硬岩;泥岩单层厚0.5~1.5m,薄层状,易崩解,手搓可碎,极软岩属中厚层状半坚硬砂岩夹薄层状极软泥岩岩组。可采煤层赋存于薄层状极软泥岩夹中厚层状软弱粉砂岩岩组中,该岩组对矿床开采影响极大。

中段(P2l2):为浅灰、灰绿、灰褐色薄——中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩、泥岩,局部夹灰绿色粉砂岩、钙质细砂岩及菱铁岩薄层,顶部位近10m厚的泥岩、粉砂质泥岩,本段地层厚42~55m,平均厚50m。本段除顶近10m厚的泥岩外,其它均为中厚层状粉砂——细砂岩夹2~3层0.5~1.5m的泥岩。泥岩呈薄层状,易崩解、极软;而砂岩呈中厚层状,岩石坚硬——半坚硬,RQD值41.9~58.6%,平均54.7%,岩体中等完整,属砂岩为主的坚硬——半坚硬岩组。该岩组可视为开采煤层的间接底板岩组,对矿床开采有一定得影响。

下段(P2l1):为浅灰、灰绿色中厚层状泥质粉砂岩及细砂岩,含菱铁矿结核,局

煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告

云南省昭通市镇雄县大顺煤矿开采煤层瓦斯基础参数测定报告 中国矿业大学 云南方圆中正工贸有限公司 二〇一一年十一月

前言 瓦斯是煤矿的主要自然灾害之一,长期以来严重威胁着煤矿的安全生产和影响着矿井的经济效益。瓦斯赋存、瓦斯涌出及其防治技术的研究一直是我国煤矿,特别是高、突瓦斯矿井的研究课题。近几年来,少数低瓦斯矿井由于瓦斯规律不明,对突发的局部瓦斯异常涌出常疏于防范,连续发生重大瓦斯事故,给国家和人民的生命财产造成巨大损失;因此,瓦斯研究工作日益受到人们的重视。 大顺煤矿位于云南省昭通市镇雄县,C 5b、C 6 a煤层为大顺煤矿的开采煤层,C 5 b、 C 6a煤层的瓦斯基础参数缺乏。C 5 b、C 6 a煤层瓦斯参数的测定是否准确决定着大顺煤矿 今后的生产安全状况,决定着大顺煤矿各种通风安全设备和设施的投资是否合理,因此,为保证将来采掘工作面的安全生产,确定主采煤层的煤与瓦斯突出危险性、瓦斯的最终来源,找出大顺煤矿主采煤层的瓦斯赋存、运移和涌出规律,必须进行C 5 b、 C 6 a煤层瓦斯基础参数的测定与分析工作。 另外,大顺煤矿的煤层瓦斯基础参数和瓦斯涌出状况的测定,为进一步摸清该矿的原始瓦斯含量、瓦斯分布情况及突出危险性,同时也可为今后制定切实可行的瓦斯防治措施提供理论依据。 本报告首先叙述大顺煤矿的生产地质概况、然后在学习瓦斯有关理论的基础上, 针对大顺煤矿C 5b、C 6 a煤层的具体情况,把C 5 b、C 6 a煤层的瓦斯基础参数测定分为现场 瓦斯参数测定和实验室瓦斯参数测定两部分。本报告的主要内容包括以下几个部分:1)现场瓦斯参数测定及分析 (1)瓦斯压力;(2)瓦斯流量衰减系数;(3)煤层透气性系数 2)实验室瓦斯参数测定及分析 (1)煤质分析:工业分析、元素分析、真密度、视密度、孔隙度 (2)煤岩分析:分析煤样的破坏类型和各种煤体组成 (3)瓦斯吸附性常数a,b值的测定 (4)煤的坚固性系数f (5)放散初速度△P 3)分析了影响大顺煤矿瓦斯赋存的地质因素。 本项目于2011年10月起,在完成了C 5b、C 6 a煤层瓦斯的现场及实验室基础参数 测定、分析研究工作,现提出总结报告。在开展这一工作的过程中,大顺煤矿等单位的有关领导和工程技术人员给予了大力的支持与帮助,在此谨向他们致以诚挚的谢意。

煤层瓦斯参数测定设计

山东新河矿业有限公司3煤层瓦斯参数测定现场施工技术方案 山东鼎安检测技术有限公司 二〇一五年一月

山东新河矿业有限公司3煤层瓦斯参数测定现场施工技术方案 编写: 审核: 批准: 山东鼎安检测技术有限公司 二0一五年四月

煤层瓦斯基础参数测定项目一览表

一、概况 新河矿业自2000年9月开工建设,2003年建成开始联合试运转,2005年7月正式生产。原设计生产能力a, 2008年后,在对井底车场、主要水平大巷及主提升、通风等矿井主要生产系统进行了扩容与改造的同时,对新河、唐口矿井井田边界进行了优化调整,经山东省国土资源厅批准,将相邻的唐口矿井630采区划归新河矿井开采,目前-400m生产水平处于收尾阶段,-980m水平正在进行开拓准备。 唐口矿井630采区划归新河矿井后,结合现场开采情况,将采区分为530采区、630采区和730采区,为确定新增加采区煤层的瓦斯参数,在530胶带集中巷及轨道集中巷施工瓦斯钻孔对煤层的瓦斯参数进行测定。 二、地质及水文地质条件 (一)地层产状 工作面穿越永东闸向斜两翼,西部处在永东闸西向斜的西翼,受两向斜构造影响,地层产状变化较大,走向SE~NE~SE,倾向SW~SE~SW,倾角5~29°,平均10°左右。 (二)褶曲 根据矿井延深区三维地震勘探资料,延深区发育有两个褶曲,分别为永东闸向斜、永东闸西向斜,受其影响地层产状变化较大。其特征如下: 1、永东闸西向斜:位于延深区中部,永东闸以西。轴向NW,延展长度约,幅度约40m。该向斜两翼不对称,西翼倾角较陡可达30°,东翼相对较缓为11°。 2、永东闸向斜:位于延深区东部,永东闸北侧,T21-1孔以西。轴向不明显,北部为NNE、南部转为NW,延展长度约,幅度约30m,西翼倾角较缓,在5°左右。 (三)断层

煤层瓦斯测定、煤样采取和现场瓦斯解析(一)

煤层瓦斯测定、煤样采取和现场瓦斯解析(一) 五采区+700m轨道石门即将揭煤,为做好揭煤前的准备,提供煤层瓦斯参数,更好完成煤样采取和现场瓦斯解析工作,结合现场实际,特制定如下安全技术措施。 一、钻孔布置及机具 钻床安装在东进风+700m轨道石门现停掘碛头退出1m左右位置,设计施工钻孔5个,各个钻孔方位角倾角各个钻孔眼距,详见《钻孔布置平面、剖面图》。 本次施工钻孔采用ZDY-750型液压钻机、每节钻杆长度为0.8m,钻孔直径为0.75mm;取芯管直径0.65mm。 二、安全技术措施 1、通风部落实专人负责本项工作,在施工前组织施工人员学习安全技术措施、钻机操作规程和煤层瓦斯测定、采取煤样、现场解析的操作规程。施工班组在进班前认真组织每班作业人员召开班前安全会; 2、通风部每班必须指派一名技术人员现场跟班,跟班人员必须与当班钻孔施工作业人员同进同出,并加强煤样采取现场的安全监督检查,如发现异常情况立即停止作业,及时向调度室和相关领导汇报。 3、每班作业人员入井前必须随身携带1台压缩氧自救器,探钻班组长必须随身携带一台便携式瓦斯报警仪和高浓度光学瓦检仪。 4、保证施工作业地点的通风正常。

5、取芯孔施工作业点必须配备一名专职瓦斯检查员,加强作业前和作业过程中的瓦斯、二氧化碳等有毒有害气体的检查,如发现异常情况立即停止作业,及时向调度室和有关领导汇报,严禁超限作业。 6、钻场作业地点按规定安装瓦斯监测探头和断电仪,钻机的电气设备开关必须按要求安装瓦电闭锁。 7、施工人员作业前必须认真检查钻机各部件是否完好、灵敏可靠,只有确认钻机各部件正常的情况下方可作业,在钻孔作业过程中作业人员精力必须高度集中,随时观察钻孔及作业地点的安全状况,如有异常,必须立即停止作业,汇报现场跟班领导,切断钻机电源、撤出人员至安全地点,同时汇报调度室并按规定采取相应措施进行处理,待排除隐患后方可继续作业。 8、加强钻机施工作业点危岩清刁工作、刁尽危岩,保证钻孔施工安全。 9、在揭露到煤层之后,现场专职瓦斯检查员对孔口瓦斯含量进行监测并做记录。 10、施工中现场跟班技术人员应加强地质资料的收集及钻进记录,当施工至各煤层层位时必须控制钻进压力和钻进速度,同时加强瓦斯检查,当发现有顶钻、卡钻、喷孔、动力异常或瓦斯压力增大瓦斯涌出异常时,必须立即停止施钻,切断施钻设备电源,且严禁拔出钻杆,保持局扇通风;同时撤出人员,迅速报告调度室指定措施后方可处理。 11、钻孔施工至C25煤层底板时,立即停止施钻,退出钻杆,取下钻头,换上取芯管,上好取芯钻头,取芯钻头达到煤层取样位置时,先

煤矿瓦斯抽采基本指标

AQ1026-2006煤矿瓦斯抽采基本指标 前言 1 范围 2 规范性引用文件 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 4 瓦斯抽采应达到的指标 5 指标的测定及计算方法 6 其他 前言 本标准全部内容为强制性条文。 本标准由国家煤矿安全监察局提出。 本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院、中国矿业大学、煤炭科学研究总院抚顺分院、阳泉矿业(集团)有限责任公司、淮南矿业(集团)有限责任公司、芙蓉(集团)实业有限责任公司。 本标准主要起草人:胡千庭、文光才、俞合香、王魁军、李宝玉、周德昶、高正强、龙伍见。 1 范围 本标准规定了煤矿瓦斯抽采应达到的指标及其测算方法。 本标准适用于井工煤矿。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 MT/T638 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定法 MT/T77 煤层气测定方法(解吸法) AQ1025 煤井瓦斯等级鉴定规范 3 必须进行瓦斯抽采的矿井 有下列情况之一的矿井,必须建立地面永久抽采瓦斯系统或井下临时抽采瓦斯系统: a) 一个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或一个掘进工作面瓦斯涌出量大于m3/min,用通风方法解决瓦斯问题不合理时; b) 矿井绝对涌出量达到以下条件的: ——大于或等于40m3/min; ——年产量1.0~1.5Mt的矿井,大于30m3/min; ——年产量0.6~1.0Mt的矿井,大于25m3/min; ——年产量0.4~0.6Mt的矿井,大于20m3/min; ——年产量等于或小于0.4Mt的矿井,大于15m3/min; c) 开采有煤与瓦斯突出危险煤层。 4 瓦斯抽采应达到的指标 4.1 突出煤层工作面采掘作业前必须将控制范围内煤层的瓦斯含量降 到煤层始突深度的瓦斯含量以下或将瓦斯压力降到煤层始突深度的煤层瓦斯压

煤层瓦斯含量井下直接测定方法

煤层瓦斯含量井下直接测定方法 1、范围 本标准规定了井下直接测定煤层瓦斯含量的采样方法、解吸瓦斯量测定方法、损失瓦斯量补偿方法、残存瓦斯量测定方法及煤层瓦斯含量的计算方法。 本标准适用于煤矿井下利用解吸法直接测定煤层瓦斯含量。 本标准不适用于严重漏水钻孔、瓦斯喷出钻孔及岩芯瓦斯含量测定。 2、仪器设备 a)煤样罐:罐内径大于60mm,容积足够装煤样400g 以上,在1.5MPa 气压下保持气密性; b)瓦斯解吸速度测定仪(简称解吸仪,如图1 所示):量管有效体积不小于800cm3,最小刻度2 cm3; c)空盒气压计:(80~106)Kpa,分度值0.1kPa; d)秒表; e)穿刺针头或阀门; f)温度计:(-30~50)℃; g)真空脱气装置或常压自然解吸测定装置; h)球磨机或粉碎机; i)气相色谱仪:符合GB/T 13610 要求; j)天秤:秤量不小于1000g,感量不大于1g; k)超级恒温器,最高工作温度(95~100)℃。 3、采样 1)采样前准备 (1)所有用于取样的煤样罐在使用前必须进行气密性检测;气密性检测可通过向煤样罐内注空气至 表压1.5MPa 以上,关闭后搁置12h,压力不降方可使用。禁止在丝扣及胶垫上涂润滑油。(2)解吸仪在使用之前,将量管内灌满水,关闭底塞并倒置过来(见图1),放置10min 量管内水 面不动为合格。

2)煤样采集 (1)采样钻孔布置 同一地点至少应布置两个取样钻孔,间距不小于5m。 (2)采样方式 在未经过瓦斯抽采的石门、岩石巷道或新暴露的采掘工作面向煤层打钻,用煤芯采取器(简称煤芯 管)采集煤芯或定点取样采集煤屑,采集煤芯时一次取芯长度应不小于0.4m。 (3)采样深度 采样深度应超过钻孔施工地点巷道的影响范围,并满足以下要求:在采掘工作面取样时,采样深度 应根据采掘工作面的暴露时间来确定,但不得小于12m;在石门或岩石巷道采样时,距煤层的垂直距离 应视岩性而定,但不得小于5m。测定残余瓦斯含量时,取样不受此限制。 (4)采样时间 采样时间是指用于瓦斯含量测定的煤样从割芯(或钻屑)到被装入煤样罐密封所用的实际时间。采 样时间越短越好,但不得超过30min。 (5)取出煤芯后,对于柱状煤芯,采取中间含矸石少的完整的部分;对于粉状及块状煤芯,要剔除 矸石、泥石及研磨烧焦部分。不得用水清洗煤样,保持自然状态装入密封罐中,不可压实,罐口保留约 10mm 空隙。 (6)煤样罐密封前,先将穿刺针头插入罐盖上部的密封胶垫,以避免造成煤样罐憋气现象,然后再 用扳手拧紧罐盖,再将排气管与穿刺针头连接来测定瓦斯解吸速度。 (7)参数记录 采样时,应同时收集以下有关参数记录在附录A: a) 地质参数:取样地点、煤层名称、埋深(地面标高、煤层底板标高)、采样深度、钻孔方位、 钻孔倾角;

瓦斯基础参数测定试验指导书

矿井瓦斯防治及矿井通风瓦斯方面实验 瓦斯基础参数测定实验 一、实验目的 1.掌握胶囊—粘液封孔法直接测定煤层瓦斯压力的原理、方法,了解井下的瓦斯压力测定程序; 2.掌握直接法测定煤层瓦斯含量(DGC)的原理、方法,了解井下瓦斯含量测试程序; 3.掌握瓦斯吸附常数的测定原理、方法,掌握高压容量法测定吸附常数步骤; 二、实验原理 1.通过钻孔揭露煤层,安设瓦斯压力测定装置及仪表,封孔后,利用煤层瓦斯的自然渗透作用,使钻孔揭露煤层处或测压室的瓦斯压力与未受钻孔扰动煤层的瓦斯压力达到相对平衡,并通过测定钻孔揭露煤层处或测压室的瓦斯压力来表征被测煤层的瓦斯压力。按照封孔方式分为主动式和被动式,主动式封孔的基本原理是“固封液,液封气”,即在封闭段两端的固体物质间注入压力密封液,在高于预计瓦斯压力的密封粘液的作用下,密封液渗入孔壁与固体物的裂缝和孔隙周围的裂隙中以阻止煤层瓦斯泄漏(胶囊—粘液封孔);被动式封孔的基本原理是用固体物充填测压管与钻孔壁之间的空隙(如黄泥、水泥砂浆、聚氨酯等)。 2. 该测定装置将煤层瓦斯含量分为:瓦斯损失量W1、常压瓦斯解吸量W2、粉碎瓦斯解吸量W3和常压残存量W c。通过向煤层施工取芯钻孔,用井下取芯系统将煤芯从煤层深部取出,及时封入煤样筒中;井下进行煤样瓦斯解吸速度测定以及损失时间的记录,利用公式at i进行瓦斯损失量W1的计算;把装有煤样的煤样筒带到实验室进行常压解吸,测量从煤样筒中释放出的瓦斯量W21, 与井下测量的瓦斯解吸量W22计算煤芯瓦斯解吸量W2;称量煤样总重后称取二次煤样进行常压粉碎解吸,并以此计算粉碎瓦斯解吸量W3;则可解吸瓦斯含量W m为:W m=W1+W2+W3。采用朗格缪尔公式计算常压残存量W c,则可得出煤层瓦斯含量W= W m+W c。 3. 煤中大量的微孔内表面具有表面能,当气体与内表面接触时,分子的作用力使甲烷或其他多种气体分子在表面上发生浓集,称为吸附。气体分子浓集的数量渐趋增多,为吸附过程;气体分子复返回自由状态的气相中,表面上气体分子数量渐趋减少,

推荐-3号煤层瓦斯基础参数测定报告 精品

山西煤炭运销集团野川煤业有限公司 3号煤层瓦斯基础参数测定报告 山西省煤炭工业局综合测试中心 二零一零年八月

报告名称:山西煤炭运销集团野川煤业有限公司3号煤层瓦斯参数测定报告完成单位:山西省煤炭工业局综合测试中心 报告撰写:许江涛工程师 技术审查:赵长春高级工程师 王飞高级工程师 形式审查:贾军萍高级工程师

目录

前言 山西煤炭运销集团野川煤业有限公司高平市西北15km处的野川镇境内,行政区划隶属高平市野川镇管辖。地理坐标为东经112°46′51〞~112°51′00″,北纬35°49′51〞~35°48′24″。 山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[20XX]44号文件,《关于晋城市高平市煤矿企业兼并重组整合方案的批复》将山西高平乔家沟煤业有限公司、山西高平北杨煤业有限公司(已关闭)、山西高平红岩沟煤业有限公司(已关闭)、山西高平窑沟煤业有限公司(已关闭)、山西高平柳树底煤矿等五处煤矿及部分空白资源重组成为:山西省煤炭运销集团野川煤业有限公司,井田面积11.0132km2,批准开采3-15号煤层,组合后矿井生产能力提高到90万吨/年。 为探明该矿煤层瓦斯赋存规律以及为将来瓦斯治理提供依据,20XX年5月山西煤炭运销集团野川煤业有限公司委托山西省煤炭工业局综合测试中心对该矿3号煤层瓦斯基础参数进行测定。 在预测过程中,有关项目人员通过井下打钻、取样,实验室分析并严格对照AQ1018-20XX《矿井瓦斯涌出量预测方法》、《煤矿安全规程》(20XX版)和《煤层气测定方法》等相关标准和规范要求,在对周边矿井进行了大量调研的基础上,对该矿井瓦斯涌出情况进行了认真的预测,并提出预测结果。 此次工作得到了矿方相关领导及技术人员的大力支持,在此深表感谢!

煤层瓦斯基本参数测定方案

煤层瓦斯基本参数测定方案

煤层瓦斯基本参数测定方案 二零一三年八月

目录 1 煤层瓦斯压力测定 (1) 1.1 测压操作步骤 (2) 1.2 瓦斯压力测定结果 (3) 2 煤层瓦斯含量测定 (3) 2.1 测定方法及过程 (4) 2.2 煤层瓦斯含量测定结果 (5) 3 煤层透气性系数测定 (7) 3.1 测定原理 (7) 3.2 测定方法 (9) 3.3煤层透气性系数计算结果 (10) 4 钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (10) 4.1 测定原理 (11) 4.2 测定方法 (12) 5 煤的破坏类型测定 (13) 6 煤的坚固性系数测定 (13) 6.1 仪器设备 (13) 6.2 煤样制取 (14) 6.3 测定步骤 (14) 6.4 数据计算 (14) 7 瓦斯放散初速度测定 (15)

7.1 仪器设备 (15) 7.2 煤样制取 (15) 7.3 测定步骤 (15) 7.4 数据计算 (16) 8 煤层瓦斯吸附常数测定 (16) 8.1 煤样制取 (17) 8.2 测定步骤 (17) 8.3 试验结果输出 (19) 9 煤层瓦斯钻屑指标测定 (20) 9.1 钻屑量测定 (20) 9.2 钻屑瓦斯解吸指标测定 (20)

煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。煤层瓦斯基本参数的测定,可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持,同时可以指导瓦斯管理,采取有效的瓦斯治理安全技术措施,合理使用煤矿瓦斯治理的资源,减少瓦斯管理及治理费用的浪费,确保煤矿的安全生产。 1 煤层瓦斯压力测定 煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内,均为穿层钻孔,封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T 1047-2007)的有关规定。采用注浆封孔测压法,封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等,利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内,测压方式为被动测压法,即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后,测定煤层瓦斯压力。 首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔,孔径一般取直径φ75mm以上,钻孔最好垂直煤层布置,成孔后在孔内安设测压管,然后对钻孔进行封孔(>10m);封孔后,安设压力表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值,测压的前三天,需要每天记录一次压力表的指示值;以后每隔两天记录一次压力表的指示值。当压力表的压力指示值连续四天没有变化时,其压力即为煤层原始瓦斯压力,压力测定结束,即可进行煤层透气性系数测定。封孔方式采用水泥砂浆封孔,穿层钻孔的封孔方式示意图如图1所示:

关于煤矿瓦斯的几个参数

关于煤矿瓦斯的几个参数 1、瓦斯压力: 煤层瓦斯压力是指煤层孔隙中所含游离瓦斯呈现的压力,即瓦斯作用于孔隙壁的压力。煤层瓦斯压力是瓦斯涌出和突出的动力,也是煤层瓦斯含量多少的标志。 煤层孔隙内气体分子自由热运动撞击所产生的作用力; 在一个点上力的各向大小相等,方向与孔隙的壁垂直。 瓦斯压力的测定:瓦斯压力测定方法是:自井下巷道内打钻进入煤层,在钻孔中,密封一根刚性导气管,实测管内稳定的气压,即为瓦斯压力。煤层瓦斯压力大小受多种地质因素的影响,变化较大。在一个井田内的同一地质单元里,甲烷带的瓦斯压力通常随深度的增加而增大。煤层瓦斯压力是决定煤层瓦斯含量和煤层瓦斯动力学特征的基本参数。 2、煤的坚固性系数: 煤的坚固性系数时指煤块抵抗破坏能力的综合指标。 岩石分级: 根据岩石的坚固性系数(f),可把岩石(煤为岩石的一类)分成10级(表3-1),等级越高的岩石越容易破碎。为了方便使用又在第Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ级的中间加了半级。考虑到生产中不会大量遇到抗压强度大于200MPa的岩石,故把凡是抗压强度大于200MPa的岩石都归入Ⅰ级。

由于岩石的坚固性区别于岩石的强度,强度值必定与某种变形方式(单轴压缩、拉伸、剪切)相联系,而坚固性反映的是岩石在几种变形方式的组合作用下抵抗破坏的能力。因为在钻掘施工中往往不是

征的是岩石抵抗破碎的相对值。因为岩石的抗压能力最强,故把岩石 为致密粘土的抗压强度为10MPa。岩石坚固性系数的计算公式简洁明了,f值可用于预计岩石抵抗破碎的能力及其钻掘以后的稳定性)。 岩石极限压碎强度(坚固系数)=0.1×岩石饱和抗压强度÷软化系数[1] 3、煤的瓦斯放散初速度:单位mL/S 煤的瓦斯放散初速度指标是煤自身的煤质指标之一,表征了煤的微观结构。它不仅反映了煤的放散瓦斯能力,还反映出瓦斯渗透和流动的规律,在突出区域预测中起着重要的作用。 煤的这种放散瓦斯的能力大小与突出的发生有直接关系。我国一直采用瓦斯放散初速度指标△P来对煤的这种能力进行评价,并结合煤的坚固性系数,,形成新的综合指标K=△P/f。其中f是煤的坚固性系数。 当煤的放散初速度大于10时,煤层有突出危险。 4、煤的破坏类型: 是指煤在构造应力作用下,煤层发生碎裂和揉皱的程度,即按照煤被破碎的程度划分的类型。中国采煤界为预测和预防煤与瓦斯突

瓦斯参数测定报告总结

山西临县华烨煤业有限公司 瓦斯参数 测 定 报 告 2014年12月23日

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瓦斯参数测定报告 根据山西省煤矿矿井瓦斯参数测定通知要求,现将我矿井瓦斯参数测 定报告汇报如下: 一、矿井概况及安全实施建设情况 1、山西临县华烨煤业有限公司位于山西临县城南约50km处,行政区划分属临县高家山乡。批准开采煤层为2#、4#、5#、8#、9#煤层,现开掘煤层为2#、4#煤层。井田面积为6.971km2,其地理坐标为东经110°52′11″---110°54′27″,北纬37o38′05″--37o40′07″该矿属于机械化升级改造基建矿井,设计生产能力120万吨/年。4#煤层厚度平均为1.73m,煤层稳定,为简单的单斜构造,全区可采。 2、山西省临县华烨煤业有限公司现为基建矿井,采矿许可证号为C1400002010011220054001,有效期:2012年11月19日至2042年11月19日。营业执照注册号为:140000210046964,矿长姓名:杨恩伟,矿长资格证注册号为:MK130800716,有效期:2013年5月至2016年5月。矿长安全资格证注册号为:09014010800298。 3、开拓系统 矿井采用斜立井开拓方式 主斜井、副立井进风立井。主斜井倾角23o,井筒净宽4.50m,斜长804m,净断面14.2m2。担负矿井原煤提升以及通风任务,已装备DTC100/2×280型钢绳芯深槽皮带输送机,JK2.0×1.5型单滚筒检修绞车已安装,为矿井的一个安全出口。 副立井为进风立井,井筒净直径5.0m,垂深267.5m,净断面19.63m2, 已安装2JK2.5×1.5双滚筒绞车,担负辅助运输、提人以及通风任务。梯 1

煤层瓦斯基本参数测定方案

煤层瓦斯基本参数测定方案 二零一三年八月

目录 1煤层瓦斯压力测定 (1) 1.1测压操作步骤 (2) 1.2瓦斯压力测定结果 (2) 2煤层瓦斯含量测定 (3) 2.1 测定方法及过程 (3) 2.2煤层瓦斯含量测定结果 (4) 3煤层透气性系数测定 (6) 3.1测定原理 (6) 3.2测定方法 (7) 3.3煤层透气性系数计算结果 (8) 4钻孔瓦斯流量衰减系数的测定 (8) 4.1测定原理 (8) 4.2测定方法 (9) 5煤的破坏类型测定 (10) 6煤的坚固性系数测定 (10) 6.1仪器设备 (10) 6.2煤样制取 (10) 6.3测定步骤 (11) 6.4数据计算 (11) 7瓦斯放散初速度测定 (12) 7.1仪器设备 (12) 7.2煤样制取 (12) 7.3测定步骤 (12) 7.4数据计算 (13) 8煤层瓦斯吸附常数测定 (13) 8.1煤样制取 (14) 8.2测定步骤 (14) 8.3试验结果输出 (16) 9煤层瓦斯钻屑指标测定 (16)

9.1钻屑量测定 (16) 9.2钻屑瓦斯解吸指标测定 (16)

煤层瓦斯基本参数的测定主要包括煤层瓦斯压力、含量、透气性系数、钻孔瓦斯流量衰减系数、煤的破坏类型、坚固性系数、放散初速度、瓦斯吸附常数、煤层瓦斯钻屑指标、钻孔瓦斯涌出初速度和瓦斯抽采参数的测定。煤层瓦斯基本参数的测定,可以为矿井瓦斯防治和瓦斯抽采提供基础参数支持,同时可以指导瓦斯管理,采取有效的瓦斯治理安全技术措施,合理使用煤矿瓦斯治理的资源,减少瓦斯管理及治理费用的浪费,确保煤矿的安全生产。 1煤层瓦斯压力测定 煤层瓦斯压力测定的钻孔布置在岩石巷道内,均为穿层钻孔,封孔方式和测压方法严格执行《煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法》(AQ/T 1047-2007) 的有关规定。采用注浆封孔测压法,封孔材料为水泥浆加速凝剂、膨胀剂等,利用压风将密封罐内的水泥浆注入钻孔内,测压方式为被动测压法,即钻孔封孔完成后,等待被测煤层瓦斯的自然渗透达到瓦斯压力平衡后,测定煤层瓦斯压力。 首先在距被测煤层一定距离的岩巷内打孔,孔径一般取直径? 75mm以上,钻孔最好垂直煤层布置,成孔后在孔内安设测压管,然后对钻孔进行封孔(>10n);封孔后,安设压力表开始测压。前两个小时每30分钟记一次压力指示值,测压 的前三天,需要每天记录一次压力表的指示值;以后每隔两天记录一次压力表的指示值。当压力表的压力指示值连续四天没有变化时,其压力即为煤层原始瓦斯压力,压力测定结束,即可进行煤层透气性系数测定。封孔方式采用水泥砂浆封 孔,穿层钻孔的封孔方式示意图如图1所示: 9 5 4 3 2 1 10 6 7 一 U4 F向上向孔

瓦斯压力测定标准

[1]AQ 1047-2007—2007 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法[S]. 煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量,进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差。因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准。 本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果。 本标准遵循煤炭工业部颁布的《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》等文件的有关规定。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院。 本标准主要起草人:许英威、杜子健。 本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。 1 范围

本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求。 本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。 2 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 JJG 52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表检定规程国家技术监督局 防治煤与瓦斯突出细则 1995—05—01 煤炭工业部 气瓶安全监察规程 1989—12—22 劳动部 3 测定原理 通过钻孔揭露煤层,安设测定仪表并密封钻孔,利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。 4 方法分类 4.1 按测压方式分 4.1.1 主动测压法 钻孔封完孔后,通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。补偿气体可

瓦斯基础参数测定

1.煤层基础参数现场测定实验方案 1.1煤层瓦斯压力 1.1.1测试原理 直接测定法是用钻机由岩层巷道或煤层巷道向预定测量瓦斯地点打一钻孔,然后在钻孔中放置测压装置、再将钻孔严密封闭堵塞并将压力表和测压装置相连来测出瓦斯压力。如果在测定中能保证钻孔封闭严密不漏气,则压力表显示的数值即为测点的实际瓦斯压力,直接测定法的关键是封闭钻孔的质量。根据封孔原理的不同,一般将封孔方法分为被动式与主动式。 本次采用主动式封孔技术。主动式封孔测压其基本原理是:固体封液体、液体封气体,即采用液体作为封孔介质,以解决固体物不能严密封闭钻孔周边裂隙孔道的困难,并保持封孔液体的压力在测定过程中始终大于瓦斯压力,粘液在压力作用下渗入钻孔周边裂隙,杜绝瓦斯的泄漏;为了维持封孔液体的压力和防止液体向钻孔内渗透,在封孔液体段的两端用固体封闭钻孔,形成用固体封液体、用液体封气体的封孔系统。实践表明:在石灰岩、砂岩和页岩岩层的钻孔中,均能严密封闭钻孔,准确测得煤层的瓦斯压力。经过几十年的发展,目前主动式瓦斯测压封孔装置主要有:普通胶圈-压力粘液封孔测压仪、可变形胶圈-压力粘液封孔测压仪、胶囊-压力粘液封孔测压仪、胶圈(囊)-三相泡沫密封液测压仪等。 MWYZ系列化主动式煤层瓦斯压力测定仪主要由钢丝胶囊、护管和连接罐、尼龙压力管(瓦斯管、胶囊液管和压力粘液管)、储能罐和压力粘液罐、手动试压泵、粘液封孔材料以及测压仪表等配件组成。 1.1.2测定仪器 测试仪器选用华北科技学院研发的MWYZ-IV型和MWYZ-III型主动式煤层瓦斯压力测定仪各一套。具体技术参数如表1.1所示。 表1.1 测压仪参数表

1.1.3测点布置 为了最大限度反应原始状态下的瓦斯压力,选择测压地点时可参考以下原则:1)目标煤层周围无采空区,尽量选取在最近几年新开拓的岩石巷道; 2)瓦斯压力测量地点一般选择在岩石比较完整,周边地质结构单一的岩巷中进行;测压钻孔及其见煤点应避开地质构造裂隙带、巷道的卸压圈和采动影响范围,测压煤层周围岩石致密完整、无破碎带; 3)煤层50m范围内无断层和大的裂隙;岩层无淋水,岩柱(垂高)至少大于10m; 4)同一地点测压应打两个测压钻孔,钻孔口距离应在其相互影响范围外,其见煤点的距离除石门测压外应不小于20 m。瓦斯压力测量结果以压力较大的一个为准; 5)选择瓦斯压力测定地点应保证有足够的封孔深度。一般的岩巷打钻,钻孔深度不宜小于10m; 6)应尽可能地选择施工仰角测压孔,避免俯角和水平钻孔,同一地点测压应打两个测压钻孔; 7)如果选取顺煤层施工测压孔,钻孔长度不小于40m,选取构造简单有利于施工的最新开掘的煤巷。 1.1.4测试步骤及方法 具体测试过程如下: 1)钻机队在指定地点打钻,钻头采用直径为75mm,记录见煤时间后,继续钻进,同时测压技术人员准备瓦斯压力测定设备,配置压力粘液和乳化液,同时连接部分管线,准备测压仪安装工具; 2)煤层钻进3.8m停止钻进,退出钻杆,准备安装测压仪,记录钻孔具体参数见表1.2; 表1.2 钻孔参数表

瓦斯参数测定规范

钻屑瓦斯解吸指标K1值及钻屑量测定操作规范 一、测定原理02612186725581772686 利用WTC钻屑瓦斯解吸指标K1和钻屑量指标S max预测工作面突出危险性。在工作面用手持式气动钻机配8~10m的麻花钻杆向煤层打Φ42mm的钻孔,根据钻孔过程中每米排出钻屑量的多少以及排出钻屑的瓦斯解吸指标的大小预测工作面前方钻孔范围内的突出危险性。 二、准备工作 1、在测定前施工队组要提前准备好钻头为Ф42mm的手持式风动钻机一台、配套麻花钻杆10~12m,以及测量角度所用的罗盘、坡度规等器具。 2、测定人员要提前将仪器充好电,保证测定时仪器电量充足。 3、入井前要认真检查仪器是否正常(开启后可进入测定页面表明仪器可正常使用),然后将煤样瓶盖拧紧后将煤样瓶浸入水中,检查煤样瓶及连接胶管是否漏气,确保仪器及各部件能正常使用。 4、测定前要通知相关掘进队组安排人员配合打钻作业。 三、钻孔施工要求 1、所有预测(检验)钻孔都应布置在工作面最软分层煤中,并尽量保证预测(检验)钻孔始终在该软分层中钻进,一个钻孔位于掘进巷道断面中部,并平行于掘进方向,其他钻孔的终孔点应位于巷道断面两侧轮廓线外2~4m处,预测(检验)孔的深度为8~10m。 2、工作面布置有措施孔时,检验钻孔应位于距措施孔尽可能远的位置,用于检验措施效果。 1

三、操作方法 1、测定前要再次检查仪器显示是否正常,是否有漏气现象,否则应及时更换仪器。 2、对煤层平巷、煤层上山、煤层下山、回采工作面进行煤与瓦斯突出预测或防突措施效果检验时,各钻孔从孔深3m 段起,每隔1m 或2m 取一个煤样测定钻屑瓦斯解吸指标K1或△h2;要求各钻孔取样深度错开,也即:若第一个钻孔取样孔深为3m、4m、6m、8m、10m,第二个钻孔应为3m、5m、7m、9m、10m,第三个钻孔取样孔深同第一个钻孔。 3、向工作面前方煤层打钻孔时,用塑料桶或编织袋收集每钻进1m钻孔排出的钻屑,并用测力计测量其重量;钻进至指定位置时,用Ф1~3mm的筛子在孔口接煤粉,接煤粉的同时启动秒表计时;煤样筛分后迅速装入煤样瓶中,并用筛子刮平,使装入煤样体积和煤样瓶体积一致,然后拧紧罐盖,松开盖上阀门;当秒表计时时间到达预2

瓦斯基础参数测定管理办法

瓦斯基础参数测定管理办法 一、瓦斯参数测定规定 (一)矿井通用瓦斯参数测定 各项参数测定前,应明确记录负责人、参数测定负责人,使用仪器编号,以保证测定结果准确可靠。 瓦斯参数的测定内容包括: ①瓦斯含量W 瓦斯含量测定时,测定取样深度正常情况下应不低于20m,可解吸瓦斯含量测定系统分为:井下解吸系统、地面解吸系统、煤样称量系统、粉碎解吸系统、和数据处理系统五部分。由此测定含量W值预测该工作面的突出危险性。 ②钻屑瓦斯解吸指标K1 测完一个工作面的数据后,每次测定结果最大K1值预测该工作面的突出危险性。如在测量过程中,出现漏气现象,应更换仪器进行重新测定。 ③钻屑量指标S 测定S值时,向工作面前方煤层打钻孔时,用塑料桶或编织袋收集每钻进1m钻孔排出的钻屑,并用测力计测量其重量,取最大S值预测该工作面的突出危险性。 ④坚固性系数f值 每个工作面在沿新暴露的煤层采取块度为10cm左右的煤样,把煤样用小锤碎制成20~30mm的小块,用孔径为20或30mm的筛子

筛选,称取制备好的试样50g为一份,每5份为一组,共取三组,将试样/份放入捣碎筒重锤提高到600mm高度,使其自由落下冲击试样,每份冲击3次,把5份捣碎后的试样装在同一容器中,把每组(5份)捣碎后的试样一起倒入孔径0.5mm分样筛中筛分,筛至不再漏下煤粉为止把筛下的粉末用漏斗装入计量筒内,轻轻敲打使之密实,然后轻轻插入具有刻度的活塞尺与筒内粉末面接触。在计量筒口相平处读取数3组取算数平均值,取此f值预测该工作面的突出危险性。 ⑤煤层瓦斯压力P 巷道开口前测定煤层瓦斯压力。 (二)掘进工作面瓦斯参数测定 1、瓦斯含量W、钻屑瓦斯解吸指标K1、钻屑量S、坚固性系数f值及压力P的测定 ①在掘进巷道(横贯开口除外)开工前进行一次瓦斯含量、钻屑瓦斯解吸指标K1、钻屑量S值、坚固性系数f值及压力P的测定,以判定该工作面的突出危险性。 ②巷道开始掘进后,掘进工作面按照每掘进20m测定一次瓦斯含量和钻屑瓦斯解吸指标K1、s值、坚固性系数f值进行掘进。 控制办法 掘进队组必须悬挂“超前预测控制牌板”,悬挂位置为本次钻屑瓦斯解吸指标K1测定位置,牌板上要认真填写钻屑瓦斯解吸指标 K1测定结果、含量结果、测定时间、测定人、迎头距测点距离等正在实施煤巷条带煤层瓦斯预抽的掘进工作面由抽采部根据预

道清煤层瓦斯参数测定方案

1 矿井概况 1.1 位置与交通 道清煤矿位于白山市八道江区六道江镇境内。井口位于白山市区西南14km,其地理坐标为:北纬41°50',东经126°16'。矿区北部边缘有国铁鸭大线,道清煤矿距道清车站0.1 km,可通往全国各地;此外,还有通化—白山南北公路横贯井田,交通极为便利,地理位 图1-1 井田交通位置图 1.2 地形地貌、河流及气象 本矿区处于老岭山系、浑江南岸的丘陵地带,海拔标高+430m~+630m,系浑江冲积而成。井田北侧是剥蚀作用形成的陡峭低山。 矿区内共有大小河流6条,由于受横向水流侵蚀切割,形成许多垂直于浑江的横向沟谷,如西小河、下甸子小河、东小河及大、小横道河等,各沟谷成为良好的泄水条件。区内的主要水系是浑江,为长年河流,于矿区北侧流过,与道清煤矿相距约300m左右。它发源于龙岗山脉,成北东南西向,经砟子、道清、通化等地流入鸭绿江,流经本地长度均为4000 m。在本区其河床宽为50~150m,流量随季节在0.63~1000m3/s之间变化,最高

洪水位标高+440.20m(1995年实测),浑江主要补给来源是大气降水及山区地下径流。 本区夏季多雨,平均气温+22℃,最高气温+35℃。冬季寒冷多雪,平均-12℃~-26℃,最低气温-36℃,全年平均气温3.7℃。 区内没有发生过有级地震。 1.3 矿井地质与煤层赋存 1.3.1 地层及地质构造 ⑴地层 矿区及附近以古生代地层广为发育,部分中生代地层覆于其上,第四纪残积层、坡积层及河谷冲积层以不整合关系覆于中生界、古生界地层之上。含煤系及其上下地层由老而新为石炭系中统、石炭二迭系、二迭系上统及第四系。 ⑵区域地质构造 道清矿区位于中朝古陆东西向沉降带(燕辽沉降带)的东部,此区称浑江复向斜。向斜轴向北东,为一向东倾没的复式向斜构造。由于受造山运动的影响加剧了褶曲幅度,使矿区南翼煤层直立或倒转。另外,区内断裂构造发育,基本向南倾,矿区内呈现迭瓦式构造。根据吉林省煤田地质勘探公司一○二队六道江勘探区详查地质报告资料,有一北西向R7号断层,向北东倾斜,落差达400m以上,为井口本部东侧之自然境界。 矿区内F3号断层以南,煤系地层中岩浆活动强烈,其岩性为闪长玢岩,侵入时期为燕山运动后期,侵入形式以岩床为主,并有岩墙出现。 ⑶矿井地质构造 道清煤矿位于铁厂至八道江向斜的中部,本部区位于该矿区北部(包括下甸子向斜和炮台山背斜大部分)。 ①褶曲 井口本部区属于一不对称向斜构造,南翼(F3号断层下盘)陡以至于直立、倒转,北翼地层较缓,约35°,其向斜轴为北东至近北东东向,向东倾伏,倾伏角30°左右,轴标高由+475m~-800m。 F3~F2号断层间,为原道清沟向斜F2号断层以北部分,该向斜为一不对称向斜构造,其向斜轴为北东至东西向,向东倾伏,倾伏角10°左右,轴标高由+80m~±0m。

瓦斯参数测定规定

重庆南桐矿业有限责任公司文件 渝南矿司通瓦发…2010?96号 重庆南桐矿业有限责任公司 关于印发重庆南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规则》的 通知 公司所属矿井: 为进一步搞好瓦斯治理工作,公司研究决定,现将《重庆南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规定》印发你们,希认真贯彻执行。 二〇一〇年九月六日

南桐矿业公司瓦斯基本参数测定规则 第1条为了提高瓦斯治理工作的预见性、准确性、可靠性,增强工作落实的责任性,特制定本规则。 第2条职责矿业公司总工程师对瓦斯参数测定工作负领导责任;公司通瓦部对瓦斯参数测定负技术指导责任和瓦斯含量的具体测定责任;矿井总工程师对瓦斯参数测定工作的实施负组织领导责任;通瓦科、队对瓦斯基本参数负具体测定责任。 第3条瓦斯基本参数及意义 1、瓦斯基本参数指煤层瓦斯压力、煤层瓦斯含量、煤层透气性系数。瓦斯基本参数分原始基本参数和残余基本参数。 2、原始基本参数用来衡量在原始状态下的煤层突出危险性,生产过程中瓦斯涌出量的大小,治理的难易程度的指标,是瓦斯治理工作计划、技术方案、施工措施的制定与落实的依据。 3、残余基本参数用来衡量所采取瓦斯治理措施的有效程度,是否达到了开采的标准,是生产过程还需要采取何种程度的安全技术措施的依据。 第4条测定方法 1、煤层原始瓦斯压力、透气性系数采用现场测定法测定,即在现场打钻孔测定瓦斯压力和根据钻孔内瓦斯压力的变化进行计算。

2、煤层原始瓦斯含量采用现场和实验相结合的方法测定,即通过取煤样测定吸附常数和工业指标,利用取煤样点及其附近的原始瓦斯压力计算获得。 3、残余瓦斯含量采用直接法测定,即在现场打孔取煤样直接测定和计算获得。 4、残余瓦斯压力采用间接法计算,即根据在该区域测得的吸附常数和残余瓦斯含量计算获得。 第5条原始瓦斯基本参数测定的要求 1、在每个采区的主石门及其附近(或每个区段)向每一层可采煤层布置3个间距不小于10m的钻孔测定瓦斯基本参数。 2、在较大的地质构造带(断层落差大于10m,褶曲转向大于30°,断裂破坏带宽度大于20m,长度大于200m)至少布置3个间距不小于20m的钻孔测定瓦斯基本参数。 3、在每个区段机巷掘进过程中的煤层赋存正常带和异常带各取一个煤样测定吸附常数,计算煤层原始瓦斯含量,以校正钻孔测定的瓦斯含量。 4、以一组钻孔测得的最大瓦斯压力、最大瓦斯含量为该区域原始煤层瓦斯压力、瓦斯含量(若已校正,就以校正值为准),最小透气性系数为该区域的透气性系数。 第6条残余瓦斯含量定要求 1、凡是对保护层(含单一煤层)的石门揭煤区域,掘进条

瓦斯压力测定方法标准

言 煤层的瓦斯压力是矿井瓦斯基本参数之一,它对于确定煤层瓦斯含量、进行矿井瓦斯涌出治理,瓦斯抽放以及煤与瓦斯突出的防治等工作均具有十分重要的意义。在治理矿井瓦斯的长期实践中,已探索出了许多井下煤层瓦斯压力的直接测定方法,在这些测定方法中,多数准确度高、易操作,但也有不少的测定方法其准确度低、可靠性差。因此,有必要对煤层瓦斯压力的测定方法进行规范,并在此基础上制定煤矿井下煤层瓦斯压力直接测定的行业标准。 本标准的制定以测定方法的可靠性为主,兼顾其可操作性及已使用的程度,同时考虑瓦斯压力测定的最新科研成果。 本标准遵循煤炭工业部颁布的《煤矿安全规程》和《防治煤与瓦斯突出细则》等文件的有关规定。 本标准由煤炭工业部科技教育司提出。 本标准由煤矿安全标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院重庆分院。 本标准主要起草人:许英威、杜子健。 本标准委托煤矿安全标准化技术委员会煤矿瓦斯防治及设备分会负责解释。 中华人民共和国煤炭行业标准

MT/T 638-1996 煤矿井下煤层瓦斯压力的直接测定方法 1 范围 本标准规定了煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力的原理、设备材料、仪表以及打钻、封孔、测压等工艺的要求。 本标准适用于煤矿井下直接测定煤层瓦斯压力(简称瓦斯压力测定)。 2 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 JJG52—71 工业用单圈管弹簧式压力表、真空表和真空压力表鉴定规程国家技术监督局防治煤与瓦斯突出细则 1995-05-01 煤炭工业部 气瓶安全监察规程 1989-12-22 劳动部 3 测定原理 通过钻孔揭露煤层,安设测定仪表并密封钻孔,利用煤层中瓦斯的自然渗透原理测定在钻孔揭露处达到平衡的瓦斯压力。 4 方法分类 4.1 按测压方式分 4.1.1 主动测压法 钻孔封完孔后,通过钻孔向被测煤层充入补偿气体达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的测压方法。补偿气体可选用高压氮气(N2),高压二氧化碳(CO2)或其它惰性气体。补偿气体的充气压力应略高于预计煤层瓦斯压力。 4.1.1 被动测压法 钻孔封完孔后,通过被测煤层瓦斯的自然渗透,达到瓦斯压力平衡而测定煤层瓦斯压力的方法。 4.2 按封孔材料分 4.2.1 黄泥、水泥封孔测压法 封孔材料为黄泥,水泥或黄泥水泥混合物,封孔方式为手工操作,主要适合石门揭煤的

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