安全工程毕业设计(论文)新安煤矿12241工作面煤与瓦斯突出规律.doc

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1、本科生毕业设计姓 名: 学 号: 学 院: 应用技术学院 专 业: 安全工程 设计题目:新安煤矿12241工作面煤与瓦斯突出规律及防治技术 指导教师: 职 称: 讲师 2009 年 6 月 徐州中国矿业大学毕业设计任务书学院应用技术学院 专业年级 安全05-3 学生姓名 任务下达日期: 2009年 3 月 10 日毕业设计日期: 2009 年 3 月 10 日至 2009 年 6 月 5 日毕业设计题目:新安煤矿12241工作面煤与瓦斯突出规律及防治技术毕业设计主要内容和要求: 本设计的主要内容为12241工作面的防突和瓦斯治理技术,由于经过实验,现场的调查和数据分析,判定12241工作面为突

2、出工作面,瓦斯涌出量大,煤层瓦斯含量大且不宜抽出。为了能安全生产,采取了一系列的措施。来预防工作面的突出和治理工作面的瓦斯。采用了:上下巷本煤层钻孔,工作面浅孔抽放,上拐角埋管抽放。来解决12241工作面的瓦斯。针对12241工作面设计了防突措施。用区域防突和局部防突来治理12241工作面的突出。并用采用钻孔瓦斯涌出初速度指标q、钻屑解吸指标法h2效果检验方法,来检验12241工作面是否达到消除突出的条件。以此来防治12241工作面的突出。院长签字: 指导教师签字:中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语(基础理论及基本技能的掌握;独立解决实际问题的能力;研究内容的理论依据和技术方法;取

3、得的主要成果及创新点;工作态度及工作量;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 指导教师签字: 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语(选题的意义;基础理论及基本技能的掌握;综合运用所学知识解决实际问题的能力;工作量的大小;取得的主要成果及创新点;写作的规范程度;总体评价及建议成绩;存在问题;是否同意答辩等):成 绩: 评阅教师签字:年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩:答辩委员会主任签字: 年 月 日学院领导小组综合评定成绩:学院领导小组

4、负责人: 年 月 日摘 要 新安煤矿是年产150万吨的现代化矿井,是国家一级企业。自1988年底建成投产以来,已有21年的开采历史,近年随着开采深度的增加,矿井瓦斯涌出量和涌出形式也随之发生变化,针对新安矿区采至深部后,由于开采历史长,再加上井深巷远,地质构造复杂,瓦斯灾害的危险性增大,影响矿井安全生产的实际情况。本文采用了理论分析和实际的条件相结合的方法对新安煤矿瓦斯突出规律及防止技术进行了研究。 在采取被动的瓦斯治理措施不仅影响安全生产,而且直接影响到经济效益的提高和现代化矿井的有序管理。因此,本文在对煤层瓦斯的基本参数的测定以及煤层瓦斯赋存和涌出规律的研究基础上,预测和研究了煤层瓦斯赋存

5、规律及其主要影响因素。矿井局部瓦斯积聚规律,对工作面突出危险性进行了划分,并根据规律提出了针对性的防治措施。 选取具有代表性的12241工作面,为研究对象,在充分收集现场资料的基础上,通过分析,总结,得出矿井瓦斯涌出的特性和原因,并针对性的提出了防止措施。 研究成果可以使得新安煤矿在采掘工作期间瓦斯能够得到更加有效的治理,对指导新安煤矿的安全生产,减少瓦斯灾害造成的经济损失,提高矿井的总体效益具有十分重要的意义。 关键词:瓦斯涌出; 基本参数; 瓦斯赋存; 涌出规律; 瓦斯治理ABSTRACT Xin an is a modernized and state enterprise whose

6、production is 150 million tons.since 1988 went into operation,has over 21 years of mining history.In recent years,with increased depth of mining,gas emission and emission format changes have also taken place,aimed to the condition that the gas is becoming more and more dangerous that has affected th

7、e safe production of the mine when deep mining in XinAn groups,because of the long mining history,deep mine,long roadway,complicated geological structure,the rule of Gas Emission and the Technology of Gas Control in Seep Mining of Xinan Groups has been studied by the means of theory analysis combine

8、d with simulation experiment. Reactive gas control measures will not only impact on safety production,but also directly influence the improvement of economic modernization and the orderly management of mine.therefore,in this paper on the basic parameters of coal seam gas in the coal and gas emission

9、 occurs and the law on the basis of the study,Prediction and Research,a local coal mine gas accumulation in the law,and under the laws of targeted prevention and control measures. 12241 face are choosed as the study object.Based on actual datas collected adequately,the feature and reason of the gas

10、flooding in the mines haved been gained through analysis and summarizing.The meaures for gas control are brought forward according to the actual conditions of the working feces and heading faces in the two mines. The gas in Xinan groups whenn mining and driving is controled with more efficiency by u

11、se of the research results.The results has very important meaning to guide the safe production in the Xinan groups,reduce the loss caused by the gas disaster and increase the total benefit of the mines.Keywords: gas flooding; the basic parameters of gas occurrence; the ground rules; and gas manageme

12、nt.目 录第1章 绪论11.1 研究背景及意义11.2 我国煤与瓦斯突出现状21.3课题主要研究内容3第2章 新安煤矿及12241工作面概况52.1 新安煤矿概况52.2 煤层赋存情况62.3 二1煤层变化情况82.4 新安煤矿断层情况102.5 新安煤矿煤与瓦斯赋存情况122.5.1瓦斯分带性明显122.5.2瓦斯含量分布特征132.6 12241工作面概况142.6.1 煤层特征142.6.2 工作面通风情况14第3章 12241工作面瓦斯参数测定153.1 煤层瓦斯压力测定153.1.1间接测定方法153.1.2直接测定煤层瓦斯压力的方法163.2 瓦斯放散初速度P,煤层坚固性系数f1

13、93.2.1,煤层坚固性系数f的测定方法及步骤193.2.2 煤体瓦斯放散指数P的测定方法与步骤:203.3 煤层瓦斯含量测定22第4章 煤层瓦斯赋存规律及主要影响因素254.1 二1煤瓦斯赋存特征254.1.1瓦斯分带性明显264.1.2瓦斯含量分布264.2 煤厚对煤层瓦斯赋存的影响264.2.1 煤层厚度变化特征及分析274.2.2 煤层厚度变化与瓦斯赋存的关系284.3 围岩对瓦斯赋存的影响294.3.1 煤层直接顶板泥岩厚度与瓦斯赋存之间的关系294.3.2 煤层顶板大占砂岩厚度与瓦斯赋存之间的关系294.3.3 煤层顶板岩性、厚度及组合对煤层瓦斯赋存的影响304.3.4 岩层有效厚

14、度范围的确定304.3.5 评价参数的确定314.3.6 煤层顶板岩性、厚度及组合与煤层瓦斯赋存之间的关系324.4 煤层埋深与瓦斯赋存的关系334.5 煤层瓦斯含量预测34第5章 工作面煤与瓦斯突出危险性预测375.1煤层突出区域危险性预测方法的选择375.2单项指标法375.3瓦斯地质统计法395.4瓦斯压力指标法40第6章 12241工作面瓦斯治理技术和防突技术426.1 瓦斯抽放系统:426.2 瓦斯抽放设计446.2.1 上下巷本煤层钻孔446.2.2 工作面浅孔抽放456.2.3 上拐角埋管抽放456.2.4第一高位钻场钻孔456.2.5 第二高位钻场钻孔476.2.6 第三高位钻

15、场钻孔486.2.7 打钻设备506.3 瓦斯抽放量计算506.3.1 12241工作面相对瓦斯涌出量计算506.3.2采面瓦斯储量与可抽量536.4 12241工作面防突设计536.4.1区域防突措施536.4.2局部措施546.4.3效果检验方法546.4.4 安全防护556.4.5 其它556.6 钻孔施工安全技术措施56第7章 结论597.1 主要结论59参考文献61致 谢62第1章 绪论1.1 研究背景及意义 煤炭是我过的主要能源,占一次能源构成的70%左右,但煤矿开采中发生的灾害事故,造成的人身伤亡和对生态环境的破坏也是巨大的。特别是2004年10月到2005年2月,在不到5个月的

16、时间里,河南大平,陕西陈家川,辽宁孙家湾连续发生了三起特别重大的瓦斯事故,死亡人数屡创新高,不仅造成了巨大的生命和财产损失,而且产生了严重恶劣的社会影响。 由于近年来国家加大了对煤矿安全的治理,所以煤矿安全生产的总趋势有所好转,管理水平也有所提高。无论是从事故死亡人数,还是百万吨死亡率看,目前我过煤矿安全总的发展趋势是逐步好转的。但是,不得不引起重视的是近几年来我国煤矿的特大事故情况非常不稳定,还没有从根本上得到控制。30人以上的特别重大事故频发。以2005年为例,发生10人以上特大事故58起,平均每周一起左右,死亡1739人,占全国特大事故起数的43.3%,占全过特大事故死亡人数的57%;发

17、生死亡30人以上的特别重大事故11起,死亡961人,分别占全国特别重大事故起数的64.7%和死亡人数的80.1%,煤矿仍然是我国工矿企业中安全形势最为严峻的行业。而且由于我过目前煤矿生产面多的主要开采条件是地质构造复杂,埋藏深,高瓦斯,煤层赋存不稳定的煤田,自然条件和生产环境的变化使得不安全因素增多,危险更加严重。所以安全工作仍然是煤矿工作中的一个最重要的工作。 而在煤矿灾害中,瓦斯灾害严重是我国煤矿重特大事故频发的主要原因,而瓦斯灾害严重与我国复杂的煤层赋存条件是分不开的。我过的煤矿95%为井工开采,绝大多数瓦斯矿,且高瓦斯矿井和瓦斯突出矿井占48%,突出灾害的发生次数为世界之最,每年达数百

18、次。突出的规模为几百吨,几千吨,甚至超过万吨,需要解决的技术难题多。据统计,2004年底全国25236处煤矿差不多都是瓦斯矿井,其中30%左右是高瓦斯与突出矿井,有煤尘爆炸危险的矿井占87%,有自然发火危险的矿井接近50%,60%70%是在复杂和极复杂的构造条件下进行开采。随着开采深度的加深和扩展,瓦斯,水,火灾,矿压等,对煤矿安全的威胁日趋严重。我国煤矿开采的煤层大多属于石炭二叠纪的煤层,瓦斯含量大,煤层透气性低,地质构造复杂,不易在开采前抽放瓦斯,但在采掘时,瓦斯放散量大,再加上开采煤层地质条件复杂和开采规模的扩大,开采集约化程度的提高,导致采动诱发的应力场,煤岩体裂隙场及瓦斯流动场的变化

19、更加复杂多变,原有安全技术及理论基础已难以适应当前煤矿安全高效生产的迫切需求。在一定条件下容易诱发煤与瓦斯突出和瓦斯的突然涌出现象,造成瓦斯事故。 近年来,随着矿井生产机械化水平和生产集约化的提高,以及不少特大型矿区例如抚顺,淮南,平顶山,鸡西,鹤岗等相继进入深部开采。特别是以高产高效为基本特点的集约化生产技术的采用,已有的瓦斯灾害防治技术及装备已经不能有效的控制矿井重大瓦斯灾害事故的发生。不少煤矿由低瓦斯矿井变为高瓦斯矿井;原来没有煤与瓦斯突出的矿井变为有突出危险性的矿井,义马煤业集团公司下属的各煤矿在这方面表现尤为突出;煤尘产生量增大及煤尘危害变的更加严重;大功率采掘机随时都有产生摩擦火花

20、引发瓦斯爆炸的可能,致使发生瓦斯煤尘爆炸的潜在危险性增大,恶性瓦斯事故时有发生。而且近年来,少数矿井由于瓦斯赋存规律不明,对突出的局部瓦斯异常涌出疏于防范,重大瓦斯事故时有发生(据近年来的资料统计,该类瓦斯事故占25%),给国家和人民生命财产造成巨大损失。 瓦斯灾害是我国煤矿最严重的灾害之一,煤矿特大及特别重大瓦斯(煤尘)灾害事故的频发,不但造成国家财产和公民生命的巨大损失,而且严重地影响了我国的国际声誉。同时,瓦斯因素还极大地限制了矿井生产能力的发挥,在高瓦斯矿井中,采煤,掘进,运输机机械化装备难以发挥其效能,降低了生产效率。此外,全国每年有100亿m3以上的瓦斯排入大气,既浪费了宝贵的煤层

21、气资源,也污染了环境。因此,煤矿瓦斯灾害的防止和煤层气开发和控制各种瓦斯事故的发生,从根本上解决我国的煤矿安全问题。 新安煤矿是年产150万吨的现代化矿井,是国家一级企业。自1988年底建成投产以来,已有21年的开采历史。整个井田划分为两个水平:水平为+150m-50m,水平为-50m-150m。 随着开采深度的增加,矿井瓦斯涌出量和涌出形式也随之发生变化,由于井田内地层倾角平缓,构造简单,并以封闭式断裂为主,煤层较厚,且变质程度较高,瓦斯赋存条件较好,因此瓦斯含量较大。采取被动的瓦斯治理措施不仅影响安全生产,而且直接影响到经济效益的提高和现代化矿井的有序管理。因此,开展瓦斯突出规律和防治技术

22、的研究,预测和研究矿井局部瓦斯积聚规律,采取针对性的防治措施加以治理,是急待解决的研究课题。1.2 我国煤与瓦斯突出现状 煤与瓦斯突出的危害有:(1)危及井下作业人员生命安全(2)破坏矿井正常的生产秩序(3)破坏井下设备和建筑物,如摧毁支架、推倒矿车、破坏通风设施(4)诱发其它灾害事故,如瓦斯煤尘爆炸、瓦斯燃烧(5)严重影响矿井经济效益 煤与瓦斯突出是煤层开采过程中严重的自然灾害之一,是煤矿井下发生的一种复杂的有煤,岩和瓦斯参与的动力现象。我国是世界上煤与瓦斯突出最严重的国家之一,每年要发生100多起,煤与瓦斯突出事故,造成上百人死亡。我国最早有记载的煤与瓦斯突出突出事例是1950年5月1日

23、辽源矿务局富国二井在垂深280米煤巷掘进时发生的,截止到2000年底,我国已累计发生突出15000余次,占世界各国总突出次数的40%以上,已成为世界上煤与瓦斯突出灾害最为严重的国家。目前,我国有800多个突出矿井,其中国有重点煤矿130个,地方煤矿300多个,乡镇煤矿400多个,各个采煤省份几乎都有突出矿井。严重突出的矿区有北票、六枝、南桐、天府、芙蓉、松藻、英岗岭、涟邵、白沙、焦作、鸡西、阜新、沈阳等,一般突出矿区有平顶山、淮南、淮北、丰城、萍乡、阳泉、鹤壁等 。1988年以前,每年突出近千次,最多的一年是1980年,发生了1151次突出。1988年后,随着防治煤与瓦斯突出细则的颁步,我国突

24、出矿井全面开以突出危险性预测、防治突出措施、措施效果检验和安全防护措施为标志的四位一体综合防突措施,年突出次数明显下降,目前年突出次数维持在200300次。河南省是我国的产煤大省。七十年代,突出主要发生在焦作局和安阳局龙山煤矿。目前,河南省的绝大多数矿区都发生过煤与瓦斯突出,而且突出具有日趋严重的趋势,已成为我国煤与瓦斯突出灾害最为严重的省份之一。1.3课题主要研究内容 建井期间和矿井投产以来,个别地段出现的瓦斯集中涌出现象和偶然发生的瓦斯局部聚集,是发生瓦斯事故的隐患。要杜绝事故隐患,保证生产的正常进行,单凭勘探提供的瓦斯资料已显得远远不够,并且随着矿井生产的发展,和开采强度的增大,进一步弄

25、清矿井开采煤层瓦斯的赋存和涌出规律,以便对煤层瓦斯实施科学管理和针对性的防治就显得十分必要。本文主要研究新安煤矿的新安煤矿煤与瓦斯突出规律与防治技术。选取12241工作面为代表,研究12241工作面瓦斯突出规律与防治技术。从而对整个矿井提供参考依据。 1)煤层瓦斯基本参数测定 主要研究测定12241工作面煤层瓦斯压力测定,瓦斯放散初速度P,煤层坚固性系数f,,煤层瓦斯含量测定,工业分析a,b值的测定,瓦斯含量的计算。 2)根据煤层瓦斯基本参数测定结果,研究分析12241工作面煤层瓦斯赋存规律,突出危险性及其瓦斯涌出情况。 3)根据上述测定的瓦斯基础参数,瓦斯分布规律和突出危险性的研究结果,并参

26、照目前国内外先进的瓦斯治理技术和结合12241工作面煤层赋存的实际情况,分别提出测定区域工作面的瓦斯治理有效措施,为该区域的采掘工作提供一定的技术保障。第2章 新安煤矿及12241工作面概况2.1 新安煤矿概况 新安煤矿是义马煤业集团所属的大型矿井,位于新安县城以北15km,东距洛阳33km,为石寺、北冶、正村及仓头四个乡管辖。地理坐标为:东经:11202301121400;北纬:344500345430井田东以 F29及F2断层为界;西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板+150m等高线为界,深部以二l煤层底板-200m等高线为界。井田走向长15.5km,倾向宽3.5km,面积50.3km2

27、。陇海铁路和连霍高速公路及310国道从井田南部经过,区内交通便利。 井田走向长15.5km,倾斜长3.5km。井田东以 F29及F2断层为界,西以第三勘探线为界,浅部以二1煤层底板+150m等高线为界,深部以二l煤层底板-200m等高线为界。井田面积50.3 Km2。 新安矿于1978年建井,1982年由河南煤矿设计研究院修改初步设计,设计生产能力150万t/年,服务年限80年。2006年矿井核定年生产能力为150万t,2006年实际产量为150万t。矿井地质构造简单,保有储量2.3亿t,可采储量1.68亿t。矿井开采单一煤层,即山西组二1煤,煤种为中灰、中硫、低磷粉状贫瘦煤,煤层倾角5-15

28、o,煤尘有爆炸危险性,为三类不易自燃煤层。 2005年前,矿井历年的瓦斯等级鉴定均为高瓦斯矿井。随着开采深度的增加,2005年曾多次出现了瓦斯动力现象于2005年12月,由河南省煤炭工业局正式下文确定为煤与瓦斯突出矿井,开采的二1煤层具有煤与瓦斯突出危险性。2006年瓦斯等级鉴定为突出矿井,绝对瓦斯涌出量为34.49 m3/min,相对瓦斯涌出量为12.13 m3/t。 矿井采用斜井双水平上下山开拓方式。主斜井1个,承担全矿井煤炭提升任务。副斜井2个,副1斜井用于进风、下料和提矸,副2斜井用于升降人员和进风。详见新安煤矿井筒特征表 新安煤矿主副井筒特征表2.1名称井口标高(m)倾角(度)长度(

29、m)支护方式皮带及绞车型号钢丝绳型号主斜井+305141350.8砌碹、锚喷DX-1000GX-3500副1斜井+30718912锚喷、料石2JK-3/3067-32副2斜井+30718913锚喷2JK-3/302.2 煤层赋存情况本井田含煤地层有太原组、山西组、下石盒子组及上石盒子组,属多煤组多煤层地区。含煤地层总厚约576m,共含煤六组,计28层煤。煤层总厚7.30m,含煤系数1.27 ,全井田仅二1煤层大部分可采,其它煤层均属不可采或偶尔可采。可采煤层二1煤平均厚4.22m,可采含煤系数0.73。见表2.2。含 煤地 层煤组名称标志层煤层名称及编号赋存情况备注地方名称原报告编 号本报告编

30、 号发育情况可采情况二迭系上统平顶山组Sp上石盒子组上段八煤组七煤组烟炭1烟灰21煤21煤七3七2七1偶见常见常见不可采偶尔可采偶尔可采连不成片六煤组St下段五煤组中三五3五2五1偶见偶见常见不可采不可采不可采四煤组连五3连五2连五16煤7煤8煤四5四4四3四2四1偶见常见偶见常见偶见不可采不可采不可采不可采不可采二迭系下统下石盒子组三煤组SsNd紫夹煤9煤二煤组SdSe大煤10煤112煤123煤134煤二5二4二3二2二1偶见常见常见偶见普遍发育不可采不可采偶尔可采不可采大部可采连不成片主采煤层山西组石炭系上统太原组一煤组L7L14小煤六煤五2煤五1煤四2煤四1煤三2煤三1煤二煤底煤14煤1

31、5煤17煤18煤20煤21煤23煤24煤25煤一9一8一7一6一5一4一3一2一上一1偶见偶见常见偶见偶见常见偶见常见不可采不可采不可采不可采不可采不可采不可采不可采不可采一1煤因控制不足,可采情况尚难定论。 新安井田含煤性简表2.2主要可采二1煤层,位于山西组下部,全层厚度018.88m,平均厚4.22m。煤层结构较简单,局部含夹矸12层(0502孔见夹矸四层),单层厚0.040.70m,岩性为砂质泥岩、泥岩或炭质泥岩。2.3 二1煤层变化情况 钻孔煤层厚度变化1.钻孔所见煤厚变化:井田内穿过二1煤层位的钻孔123个。按所见煤层厚度统计:不可采点占15(无煤点3),薄煤层占8,中厚煤层占34

32、,厚煤层占34,特厚煤层(10m以上)占9,煤层厚度跨越了所有煤厚等级(见表2.3)。据钻孔揭露情况,沿走向及倾向见厚煤带、薄煤带相邻出现,且有不可采点(包括无煤点)及特厚点分布其间,但煤层变化不具方向性。通过250375m孔线距解剖12采区,及以80250m工程间距对煤层突变点(无煤点、不可采点、特厚点)作加密控制,见不可采带及特厚点的分布范围一般小于200m,最大不超过250m。钻孔所见煤厚变化情况统计表 表2.3煤厚等级(m)频数(个)频率(%)累计频率(%)00.791915150.81.3098231.313.504234573.519.942349110以上119100合计123

33、煤层顶、底板与煤层变化的关系据钻孔及矿井揭露,煤层顶板多为灰深灰色中厚层状细中粒砂岩,部分地段为粗粒(即大占砂岩)。在石寺镇以西,大占砂岩与煤层之间常有一层深灰色富含植物化石的砂质泥岩,部分地段还见有薄层炭质泥岩或泥岩伪顶。据井下观察,煤层顶板平整。底板为灰及深灰色粉细砂岩夹灰黑色泥质条带,富含黄铁矿结核,具波状及透镜状层理,局部为深灰色泥岩或砂质泥岩,亦见有0.100.50m厚的炭质泥岩伪底。据井下观察,煤层底板起伏。由于煤层顶板平整而底板起伏,因而引起了煤层厚度与形态变化。底板下凹处煤层变厚,下凹幅度越大,则形成了特厚的煤包;底板凸起处则煤层变薄乃至尖灭。使煤层呈现出厚薄相间且有不可采带、

34、无煤带及特厚点夹杂其间的似藕节状形态。图 4-7 二1煤层稳定性评价截止2004年底,井田内钻孔密度已达2.3个/Km2,第一水平已用500米线孔距控制,并以250375米孔线距解剖了12采区,对煤层突变点以80150250米工程间距加密控制,同时均匀收集了新安煤矿近十多年生产采掘巷道所揭露见煤点50个,通过计算,二1煤层可采性指数Km=0.5,煤层厚度变异系数=35,该煤层厚度虽变化较大,但不可采面积小,属大部分可采煤层,结构较简单,其稳定程度属较稳定至不稳定,即类至类,定为类。2.4 新安煤矿断层情况井田内规模比较大的断层主要有F58、F2和F29三条断层,均为井田边界断层。 1、F58断

35、层,又称龙潭沟断层或岸上断层,为斜交正断层。位于矿区西南部边界龙潭沟、山神庙一带,走向N4050W,倾向NE,倾角7080,落差由北向南为50m200m,地表断层迹象明显,由龙潭沟、山神庙一带为多个地质点控制,均见奥陶系灰岩与太原群地层接触,在矿区内二1煤0m标高以上,已有302孔穿过本断层,该断层基本控制。2、F2断层,亦称许村断层,为斜交正断层。自学村经80号孔附近过畛河经陈湾南沟、石家门外向东延展,走向近EW,倾向NNNE,倾角6570,落差150200m,为井田东北部边界断层。 3、F29断层,为斜交正断层。该断层在地表自老大沟经眷庄村延伸至畛河后交于F2,为井田东北部边界断层。地表所

36、见落差25m50m,走向NNW,倾向SWW,倾角6570,勘探中有补8、补9、补10及3501钻孔等地质点控制。除了上述主要边界断层外,井田周边尚发育一些规模不等的断层,落差大多为535m,延伸长度一般在1000m范围之内(表2.4),断层分布与特征具有以下特点: 以正断层为主。在统计的27条断层中,有25条正断层,2条逆断层。逆断层见于井田北部的丘沟和张窑院两地,在地表均表现为煤系地层底部的奥陶系灰岩与本溪组地层被错开。 断层产状。断层走向以斜交方向为主,其次为走向方向,沿倾向最少;断层倾向表现为向两个相反的方向倾斜;断层倾角大多在6070之间。 断层落差。在统计的27条断层中,断层平均落差

37、18m,落差小于10m的断层有11条,占统计断层总数的41%,落差小于20m的断层有19条,占统计断层总数的70%,落差在20m以上的断层总共只有8条,占统计断层总数的30%,落差大于35m的断层总共只有4条,占统计断层总数的14.8%。编号位置性质走向()倾向()倾角()落差(m)主要特征F110丘沟东走向正断层403105二1煤被错开F33贾沟603306735C2与O2呈断层接触F32贾沟东401307035P12紫色泥岩与大占砂岩断层接触F31石寺西侧501407020P12紫色泥岩与P11断层接触F30梁庄453157520石盒子组中部错动长410mF47仑西沟7040-340707

38、0P12紫色泥岩不连续F41学村西南55458010F2分支,P12紫色泥岩不连续F55丘沟倾向正逆断层315453530逆断层,O2灰岩盖在C2之上F35窑院东102807525逆断层,O2与C2被错开F19石寺河320507030O2被错开F36上孤灯正西310406540O2与C2断层接触F37丘沟西北斜交正断层3502606520O2与C3顶部接触F56丘沟北29020不详10O2与C2铝土质泥岩断层接触F34西岭界3202307025O2与C2断层接触,自F36向NE延伸F57南岭60330不详5C2不连续F13簸箕凹岭0270702-10北端P11和南端石盒子组本身错动F51090

39、7015山西组与石炭系断层接触F45马家坡290208015上石盒子组四煤组不连续F42瓜皮岭280190706四煤组不连续,地表长750mF100陈湾村头2902005上石盒子组地层不连续F1033702孔东北3202305P21上部砂岩断开F104赵家坡3402508212P21本身错动F105无粮店3332434-6七煤组被错开F106280190508七煤组被错开F108北沟东3422526020P21本身错动,向北延展到狂口区F109梁庄东3002105P21本身错动,长600mF48仑西沟355857515山西组本身被错开 新安煤矿断层统计表 表2.4 断层空间分布极不均匀,成组成

40、群发育。井田西南部靠近F58断层附近,有15条断层,占统计断层总数的56%,井田东北部靠近F29和F2断层附近,有10条断层,占统计断层总数的37%,而在井田内广大区域只发育有2条断层,而且落差均较小。反映出边界断裂对新安井田内断层分布、落差及产状具有明显控制作用。2.5 新安煤矿煤与瓦斯赋存情况由于井田内地层倾角平缓,构造简单,并以封闭式断裂为主,煤层较厚,且变质程度较高,瓦斯赋存条件较好,因此瓦斯含量较大。本矿按突出矿井管理,矿井相对瓦斯涌出量10.12m3/td,绝对涌出量33.64m3/min。2.5.1瓦斯分带性明显自二1煤层露头向深部依次出现瓦斯风化带(CO2-N2、N2- CH4

41、)和瓦斯带,大致沿煤层走向呈带状分布,局部地段与煤层底板等高线斜交,但交角一般比较小。瓦斯风化带与瓦斯带的分界线位置大约位于煤层底板标高+150m一线。+150m标高以上为瓦斯风化带,CH4成份80%,含量在4.0m3/t以下;+150m-200m之间应属瓦斯带,CH4成份80%,含量为412.42m3/t。新安矿边界浅部标高+150m,深部-200m,因此,整个井田完全处在瓦斯带内。在瓦斯带内+50-100 m标高1419勘探线(东一、东三采区的局部地段)之间,有一椭圆形瓦斯风化带,轴线在15081606170718091907一线,带内瓦斯含量较正常值明显偏低,最小瓦斯含量仅3.69 m3

42、/t,形成一低值区。2.5.2瓦斯含量分布特征总体上来看,瓦斯含量自二1煤层露头向深部逐渐增大,瓦斯含量等值线与煤层底板等高线走向一致或小角度相交。标高+150m一线瓦斯含量约4.0m3/t,至井田深部-100m一线瓦斯含量达到10m3/t以上。从-100m-200m瓦斯含量变化不明显,主要原因是控制钻孔稀少,统计意义不强,反映不出瓦斯含量变化趋势。 井田内瓦斯含量有一个明显的高值区和低值区。上部低值区也是瓦斯风化带分布区,高值区在标高-25-125m之间,以及与1116勘探线围限的范围,轴线在119120513071502钻孔一线,最大瓦斯含量达到12.42m3/t。近年来生产矿井瓦斯涌出量相关数据和瓦斯等级

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