道清煤层瓦斯参数测定方案

- 1 - 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，地理位置优越，详见井田交通位置图1-1。

辽源赤峰锦州通辽四平长春吉林哈尔滨通化莱安大连本溪沈阳丹东浑江松树镇白河延吉图门

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 - 2 - 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。 - 3 - ② 断裂

井口本部井田内断裂构造不发育，仅井田南翼有F3、F2号两个大断层。

F3号逆掩断层：走向为北东，部分为近东西向，由西起炮台山沿北东直向小横道河子、大横道河子延展，向南东方向倾斜，上冲距离为100～500m，一般为200m左右，致使上盘以25°～45°掩覆于井口下甸子向斜之上。

F2号逆断层：位于F3号断层南，走向近东西，纵贯全区，在靠近东部补X1X与XX剖面之间交于F0号断层。此断层上冲距离一般为40～60m，向南倾斜45°左右。

断层的落差等在区内变化情况见表1-1。

表1-1 井口主要断层一览表

断层号 F3 R7 F2

产

状 走向 N35°～90°E N30°W(推定) N40°～90°E

倾向 SE NE SE

倾角 25°～90° 不清 45°

落差(m) 80～400 约400 28～45

断层性质 逆 正 逆

断层长度(m) 大于2500 不清 1900

可靠程度 可靠 不可靠 可靠

③ 岩浆岩

本井所见岩浆岩，仅限于F3号断层以南，为闪长玢岩，经南平硐巷道揭露和勘探资料综合分析，岩浆岩基本是自东向西，自下而上沿断裂带及其分支构造呈岩床侵入煤层。其中F2、F3为主要侵入通道。

根据南平硐采区实见，岩浆岩侵入及其产状极不稳定，沿走向、倾向均不连续，厚薄变化甚大，常以条带状侵入，并频繁出现分叉、尖灭、合层现象。在煤层中间与煤接触很紊乱，常出现零星不规则的岩浆岩小块、呈扁豆、透镜等形状，严重影响煤层可采性，部分煤层已变质成为天然焦，部分轻微变质，其变质影响带变质程度无明显的规律。

1.3.2 煤层及煤质

⑴ 煤层 - 4 - 含煤系为石炭二迭系地层，本统最大厚度80.81m，最小厚度4.32m，平均厚度37.71m。含煤系内共含煤六层，其中Ⅳ煤层发育较好，其余各层均为不可采层。现由上而下叙述：

① 土质页岩层：灰色或灰褐色页岩，有时是砂砾质粘土页岩，是风化残余的产物，厚度不稳定0～1m，此层与上覆二迭系上统分界。

② 黑色层状砂岩或粉砂岩：由有机质或碳屑组成的黑色水平状层理，其厚度0.2～1m，此层厚度不稳定。

③ Ⅰ煤层：仅在个别钻孔见到薄煤线，而有些钻孔则以黑色页岩层代替之。

④ 中粒砂岩层：颜色灰白或浅绿色，均粒结构，成分以石英为主，矽质胶结，识别容易，可做煤层对比的依据之一。但相变较大，厚度不稳定，故仅能协助煤层对比，不能作为标志层，厚度3～5m。

⑤ Ⅱ煤层：道清煤矿仅以薄煤线出现，大部分不可采以致尖灭。

⑥ 粉砂岩或砂页岩层：夹薄煤线（Ⅲ煤层）厚度5～7m。

⑦ 含长石较多的长石砂岩层：颜色灰白或灰黑色。碎屑成分以石英为主。因长石（白色斜长石）含量较多，与本系其它砂岩不同，此处颗粒分选不好，粘土质胶结、性脆质疏松、易识别，是层序对比的根据。但厚度不稳定，相变较大，时而为层理发育的粉砂岩、砂页岩代替，厚4m左右。

⑧ Ⅳ煤层：是本区唯一的可采煤层，全区发育，厚度变化较大，道清煤矿采区煤层一般厚度8.15m，最大厚度26.81m，最小厚度0.6m，是典型的凸镜状煤层。煤层结构复杂，一般多由2～3个分煤层组成，多者由十余个分煤层组成，夹石厚度由20.82m至尖灭，夹石主要为砂页岩。

⑨ 黑色页岩、油页岩：由粘土质页岩及砂页岩组成，局部可见粗粒石英砂岩，含薄煤层2～8层。全层厚10～15m。与下部石炭系中统接触。

⑵ 煤质

道清煤矿煤种分为瘦煤、焦瘦煤，以瘦煤为主，另有少量贫煤、无烟煤。

容重：1.32t/m3。

发热量6800大卡/Kg。

矿井现采区煤质工业分析见表1-2。 - 5 - 表1-2 矿井现采区煤质工业分析表

区域 灰份

Aad (%) 挥发分

Vf (%) 水分

Mad (%) X Y 粘结性

道清煤矿 37.0 27.0 0.8 23.5 17

8.9

1.3.3 水文地质特征

⑴ 区域水文地质特征

本区地层由老至新发育齐全，由于岩性的差异、自然地理条件的控制，对地下水的形成有着密切关系。道清境内南北定向环山丘陵成为本区第四纪冲积层中地下水层障作用，使其地下水运动受上述地形、地貌的支配，地下水总的形态垂直于浑江流向，地下水补给来源有三：大气降雨、融雪期的补给；地表径流的补给；丘陵地区不同时代的基岩裂隙水侵蚀切割，流入区内补给。

⑵ 矿井水文地质特征

本区主要含水层为第四系水及大岗统、铁厂统弱含水层水、中生界砾岩裂隙水以及奥陶灰岩水。大岗统、本溪统为主要隔水层。该井田区内发育有北东向F3号纵贯全区的逆掩断层，采区内发育有北西向张断层，对井下涌水有一定的作用。

本矿井田由于水文地质条件较简单，还没有发生过水害事故，只是局部有涌水现象发生，对生产无大危害。07年矿井最大涌水量212.97 m3/h，正常涌水量138.0m3/h，最小74.63m3/h。但由于该矿井煤层顶板灰白色中粒砂岩弱含水层的水对生产有一定影响，特别是上层疏放不好，造成老空区积水，对安全生产造成威胁。

1.4井田境界、煤炭储量、矿井生产能力与服务年限

1.4.1 井田境界

井田境界：北至煤层露头和中生代侵蚀线，南至-770煤层底板等高线，西起道清沟河，东至R7断层与六道江三区相邻。该井田走向长2.8km，倾斜宽1.81km，面积5.06km²。

1.4.2 煤炭储量

截止于2009年末，全井地质储量为2089.4万t，可采储量为536.2万t，其中，-200m以上可采量165.8万t，-400m～-200m可采量165.3万t，-400m～-600m可采量205.1万t；

2010年1月～7月份，西翼采区采出煤炭7.2万t，东翼采区采出煤炭0.9万t。其中六道江三区已划归六道江井井田范围。 - 6 - 现矿井生产水平已达-400m标高，延深井筒已到-600m标高，对-400m以下深部区正在进行补充勘探升级工作。另外拟定东扩区六道江四区一部分，井田面积约5km²，估算储量3000万t，为重点勘探规划区，可为道清煤矿提供后续资源保证。

1.4.3 矿井设计生产能力及服务年限

2017年核定生产能力59万t/年，因受提升和通风能力制约，近几年来矿井平均实际能力在75万t/年左右。以目前可采储量及平均生产能力计算，备用系数取1.3，矿井服务年限为15.7a。

1.5 矿井开拓方式及采煤方法

1.5.1 矿井开拓方式

矿井开拓方式为斜井开拓，矿井划分为三个开拓水平，三段斜井提升。第一水平为+440m～+160m标高，为一段斜井，现已结束开采；第二水平为+160m～-200m标高，进入开采后期，为二段斜井；第三水平为-200m～-600m标高，为现主要生产水平，属三段斜井。矿井最终水平为-600m。

1.5.2 采煤方法

67年矿井投产后，采用水平巷柱式采煤方法。80年代初改为水平分层金属网假顶闭式工作面开采，工作面支护为单体摩擦支柱，后因地质条件变化，仍采用水平巷柱采煤方法开采。86年在西翼区+156m/+130m标高进行了水平分层综采放顶煤采煤方法试验，工作面长度30m，走向长100m，支架型号为YFY200-26/20液压支架，数量13架，采煤机为80型，因工作面地质条件差和淋水大、移架困难等诸多原因于87年停止试验。通过技术改造2002第一个水采工作面投产，目前全井水采工作面二个，平均单产水平接近30万t/a，回采工效达到了12t/工。

07年在-200m/-400m西翼区进行了采煤方法改革尝试，对已形成的水采系统进行了改造，按综采布局施工了相应的巷道，因煤层赋存不稳定，煤层结构和构造极为复杂，经专家讨论和吉林省局同意，停止了采煤方法改革尝试。

目前，因煤层倾角大，主要以走向小阶段采煤方法为主，局部煤层增厚区配合掘送底板回采川。移枪步距3m，冲采角65°，工作面支护主要为木支护。水枪选用L-W型水枪，落煤压力13MPa，小时生产能力平均70t/h。

1.6 矿井通风及瓦斯情况