《莲花矿瓦斯地质图编制说明书 》

1、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司瓦斯地质图编制说明书矿山名称：重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司编制单位：重庆市巫山县煤矿安全技术服务站编制时间：二一年十月重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司瓦斯地质图编制说明书报告提交单位：重庆市巫山县煤矿安全技术服务站总 经 理： 技术负责： 项目负责： 审 核： 主要编制人： 报告编写时间：二一年十月目 录1 概述11.1 目的任务11.2 执行技术标准及依据11.3 以往地质工作21.4 本次工作情况32 矿井概况52.1交通位置52.2矿山基本概况53 矿井地质103.1地质概况103.2煤层133.3煤质特征143.4瓦斯、煤尘及煤层自燃倾向性153.5

2、水文地质特征164 矿井构造194.1 矿区地质构造演化及分布特征194.2 矿井地质构造及分布特征214.3 构造煤发育情况及分布特征245 矿井瓦斯地质规律255.1 构造对瓦斯赋存的影响255.2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响265.3 煤层埋深及上覆岩层对瓦斯赋存的影响275.4 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响285.5 瓦斯含量分布及预测286 矿井瓦斯涌出量预测326.1 矿井瓦斯涌出量资料统计及分析326.2 矿井瓦斯抽采（放）资料统计及分析366.3 矿井回采工作面瓦斯涌出量预测367 煤与瓦斯区域突出危险性预测447.1 煤与瓦斯突出危险性参数测定及统计447.2 煤与瓦斯突出危险

3、性影响因素分析447.3 煤与瓦斯区域突出危险性预测468 煤层气资源量估算488.1 资源量估算方法488.2 资源量估算及参数的确定498.3 资源量估算结果及评价499 矿井瓦斯地质图编制529.1 编图资料529.2 编图内容和表示方法5210 结论和建议5410.1结论5410.2建议54附表煤矿瓦斯地质图统计表附图1、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司K2煤层瓦斯地质图 1：50002、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司K3煤层瓦斯地质图 1：50003、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司K4煤层瓦斯地质图 1：50004、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司矿区构造纲要图 1： 5、重庆市

4、巫山县莲花煤业有限责任公司地层综合柱状图 1：10006、重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司矿井地形地质及井上下对照图 1：5000 附件1、采矿许可证复印件2、煤炭生产许可证复印件3、煤质化验报告复印件4、历年瓦斯等级鉴定批复文件复印件5、其他必要的原始资料、测试报告等附件1 概述1.1 目的任务编制矿井瓦斯地质图，旨在整理建矿以来地质勘探和开采以及测试揭露的瓦斯地质资料，利用瓦斯地质和瓦斯治理研究成果，揭示矿井瓦斯地质规律，为预防瓦斯灾害、利用煤层气资源提供基本依据。根据重庆市人民政府关于进一步加快煤矿整合工作的通知(渝府20092号)等文件精神，重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司矿井生产能力

5、为90kt/a，。三叠系上统须家河组二段下部K2、三叠系上统须家河组三段中下部K3、三叠系上统须家河组五段底部K4三个煤层，本次做K2 、K3 、K4三个煤层瓦斯地质图。根据国家能源局关于组织开展全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知(国能煤炭2009117号)、重庆市信息化委员会关于组织开展全市煤矿瓦斯地质图编制工作的通知(渝经煤安200950号)的要求，矿井须编制瓦斯地质图，为矿井瓦斯治理和研究提供依据。受重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司委托，根据矿井瓦斯地质图编制方法行业标准的要求，我公司承担编制重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司矿井瓦斯地质图编制说明书。1.2 执行技术标准及依据1、编制依据的

6、规程与规范 （1）关于组织全国煤矿瓦斯地质图编制工作的通知（国能煤炭2009117号）；（2）重庆市经济和信息化委员会关于组织开展全市煤矿瓦斯地质图编制工作的通知（渝经煤安200950号）；（3）煤矿矿区矿井采掘工作面瓦斯地质图编制方法（全国煤矿瓦斯地质图编制技术工作组，2009年4月）；（4）防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局第19号令）（5）煤层气资源/储量规范（DZ/T 0216-2002）（6）煤矿安全规程（2011年版）（7）矿井瓦斯涌出量预测方法（AQ1018-2006）（8）矿井瓦斯等级鉴定报告及批复文件（9）重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司煤炭资源储量核

7、实报告（10）煤矿提供的其它瓦斯、地质原始资料、测试报告和图件等（11）重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司煤样瓦斯吸附参数测定报告（12）近几年关于矿井瓦斯参数考察科研，瓦斯含量等相关资料。1.3 以往地质工作本区前人曾作过一定的地质工作，与本矿关系密切的主要有：1、1957年西南煤田地质勘探局地质十队在本区进行区域地质调查工作，提交有四川省巫山、巫溪、奉节地质调查报告；2、1960年四川省煤炭厅地质勘探队在本区进行过普查找矿工作，提交有巫山县桥头溪普查找矿报告；3、19801984年四川省地质局107队、湖北省地矿局区测队先后进入本区开展1：20万区域地质测量，提交有奉节幅、巴东幅区域地质调查

8、报告；4、2010年10月，一三六地质队提交了重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司划定矿区范围申请报告（渝地矿协矿划审字2010108号），报告，共审批储量（122b+333）118.3万吨。5、2004年1月，一三六地质队提交了重庆市巫山县福田镇莲花煤厂矿山地质灾害危险性评估报告；6、2003年11月，一三六地质队提交了重庆市巫山县福田镇莲花煤厂占用煤炭资源储量说明书（渝国土储占审字2003065号）；7、2007年8月，一三六地质队提交了重庆市巫山县福田镇莲花煤厂矿井水害防治方案；8、2003年12月，一三六地质队提交了重庆市巫山县福田镇检槽沟煤矿占用煤炭资源储量说明书（渝地矿协储占审字200

9、4127号）；9、2008年1月，一三六地质队提交了重庆市巫山县检槽沟煤矿有限责任公司矿井水害防治方案；10、2007年3月，一三六地质队提交了重庆市巫山县福田镇蔡家槽煤矿煤炭资源保有储量核查检测说明书（渝地矿协储测审字2007107号）；11、2007年4月一三六地质队提交了重庆市巫山县福田蔡家槽煤矿矿山地质灾害危险性评估报告；经过以上勘查工作和实际生产揭露，查明了莲花煤业有限责任公司矿界范围内地层，地质构造，可采煤层层数，煤层厚度及煤质，含水层层位，直接充水含水层的富、导水性等水文地质资料，井巷工程等，为煤矿瓦斯地质图的编制提供了一定的参考资料。1.4 本次工作情况(1)本次工作本次地质工

10、作主要围绕矿井瓦斯地质图编制所需表格数据及图纸处理两方面进行，对矿井地质构造、水文概况、储量等资料进行了系统的分类整理，通风瓦斯方面主要围绕采掘工作面瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯压力等方面开展工作。2010年7月10日我站派出工程技术人员到重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司现场，对矿井目前生产情况、矿区煤层赋存、开采条件、矿井瓦斯涌出量等进行实地调查。收集和整理矿区原有地质、通风瓦斯资料，同时深入井下实测煤层厚度资料和其它一些地质资料。2、完成工作量，见完成主要工作量表1-1。表1-1 完成工作量统计表 序号名称单位完成工作量1收集历年瓦斯等级鉴定资料份52井巷通风瓦斯资料月243煤厚点观测点25

11、4井巷调查m52255收集断层资料条16矿井地层综合柱状图张17构造纲要图张18采集煤样送检处39煤层瓦斯压力测定处810矿井瓦斯地质图（1：5000）张32 矿井概况2.1交通位置矿山位于巫山县城北西方向320，距福田镇直线距离2.0千米，至巫山县城公路运输距离75千米。隶属巫山县福田镇莲花村所辖。主井口地理坐标：东经：1094121，北纬：311255；主井口直角座标（1980西安坐标系）：X=.878，Y=.990，Z=+536.89m。（矿井至福田镇和巫山县城已通公路，至福田镇汽车运距5千米。矿井所产原煤由汽车经矿区公路（5千米），接两巫（巫山巫溪）公路，再经两巫路直抵巫山县城长江江边

12、码头；另一条路线可经福田水口（21千米）装船沿大宁河顺河而下到巫山县城长江江边码头。顺长江而下直抵宜昌、武汉、上海，逆水而上可达万州、重庆等地，交通运输较方便。详见交通位置图1。2.2矿山基本概况1）矿山简介重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司隶属巫山县国土资源和房屋管理局、巫山县煤炭工业管理局管辖。2）划定矿区范围根据重庆市地质矿业协会划定矿区范围申请报告审查意见书批准，矿区范围由9个拐点圈闭，面积3.3781km2，开采K2、K3、K4煤层，开采深度+1080m+450m。矿区范围拐点坐标见下表2-1。矿井在划定矿区范围内共获K2、K3、K4煤层共计煤炭资源储量（122b）198kt，（333

13、）818kt，可采储量为652kt，矿井生产能力90kt/a，矿井服务4.8a。表2-1 巫山县莲花煤业有限责任公司矿区范围拐点坐标拐点编号XY123456789矿区面积：3.3781km2；开采煤层：K2、K3、K4；开采标高+1080m+450m。2、相邻矿井经重庆市国土局矿权设置系统查询莲花煤业有限责任公司矿井西侧为老鹰岩煤厂；西南侧为麒麟煤矿；南侧为银鑫煤矿有限责任公司，莲花煤业与老鹰岩煤厂、麒麟煤矿、银鑫煤矿之间留有50560m的间距，无矿权纠纷。（详见图2-2）。图2-1 矿区相邻关系示意图3、矿井开采现状重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司依据渝煤整合办200974号文，由巫山县福田

14、镇莲花煤厂和巫山县福田镇蔡家槽煤矿、巫山县检槽沟煤矿整合而成，设计生产规模90kt/a。现为私营企业，法人代表吴云兴。矿井目前主要开采三叠系上统须家河组二段下部K2、三叠系上统须家河组三段中下部K3、三叠系上统须家河组五段底部K4三个煤层。矿井采用地下开采、平硐-暗斜井开拓，矿井采用两翼对角式机械通风，走向长壁采煤法，爆破掘进，爆破落煤，全部垮落法管理顶板，蓄电池机车运输，矿灯照明，机械排水，地面采用汽车运输。4、供电系统矿井设计为单回路+备用柴油发电机供电,进线电源来自于巫山县福田镇和龙溪镇的的农网10kV供电，供电线路选用LGJ-50mm2钢芯铝绞线，供电距离为5.00km，电压等级为10

15、kV，备用电源为一台MF150型柴油发电机，发电机容量为150kW。5、通风及安全监测监控矿井通风方法为机械抽出式，矿井通风方式为中央分列式，回风平硐为全矿井服务。选用FBCZ-6-14型防爆轴流式通风机两台，一台工作，一台备用，风量19561074m3/min，静压2511126Pa，配套电机37kW。矿井安设了KJ90NA型安全监测监控系统，井下设5中分站。配备传感器数量48个，其中使用36个，备用12个。3 矿井地质3.1地质概况1、区域地层矿区区域地层属扬子区八面山分区巫山小区，区域出露地层最老为三叠系中统巴东组，最新为侏罗系下珍珠冲组。本区地层以沉积岩发育为其特征，未发现岩浆岩踪迹。

16、2、矿区地层矿区出露地层除第四系（Q）外，其依次为三叠系上统须家河组（T3xj），矿区外围出露的三叠系中统巴东组（T2b）。 (详见重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司地层综合柱状图)。现由新至老叙述如下：1）第四系全新统（Q4）：由粉土、砂土、粉质粘土及碎块石土等组成，分布于斜坡及溪沟，厚02.5m。2）侏罗系下统珍珠冲组（J1z）：厚度不详。由紫红色、黄灰色薄中厚层状泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩组成，具水平层理，含较多植物碎片化石。整合接触3）三叠系上统须家河组（T3xj）：厚约580m。以灰、黄灰色中厚状中粗粒长石石英砂岩为主，间夹薄层状粉砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层。按岩性的不同可分为六个段。其

17、中一、三、五段为砂质泥岩、泥岩夹煤层，岩质较软，易风化，在地表常形成槽谷地貌，而二、四、六段为中粗粒砂岩夹少量泥岩及煤线，岩质坚硬，在地表常形成山脊或陡坎。 平行不整合接触 4）三叠系中统巴东组（T2b）：厚度不详。由灰色薄中厚层状泥灰岩、白云质灰岩及紫红色薄层状钙质泥岩组成。具水平层动物化石。3、区域构造演化矿区地处四川盆地东部边缘，属新华夏系川东褶皱带；北西与大巴山弧形褶皱带毗邻，本区地处四川台坳川东褶皱束红岩向斜南翼，由一系近东西向的背向斜组成，主要有大木垭背斜、红岩向斜、龙池坪背斜，对本矿起控制作用的地质构造为红岩向斜。该向斜为一复式向斜，其翼部发育着多个次级褶曲。受主要构造控制，次级

18、褶曲轴线大致与主构造线方向一致，地层走向与构造线方向大致相同，为一不对称向斜。红岩向斜从东至西横贯全区，从双桥经丁家湾、岩口子，经五龙乡政府、大湾、五龙山延至奉节县境，向斜轴线总的走向280100，丁家湾附近向东，该向斜轴向NEE75延伸，向西，该向斜轴向NWW285延伸，区内微弯，呈一明显向南突出的弧形。红岩向斜及其南翼次级褶曲对本矿区主采煤层都有影响，使煤层底板波状起伏，影响采区布置。4、矿井地质构造本矿区以宽缓褶曲为主，由北往南有：红岩向斜，在红岩向斜南翼次级褶曲依次有：胡家梁子背斜、胡家梁子向斜、殷家坪背斜、杉树坪向斜，与杉树坪向斜南翼紧邻有F1逆断层。现分述如下：（1）红岩向斜：区域

19、上一级褶曲，是本区的主要构造。位于矿区北部，从东至西横贯全区。向斜轴部平缓而开阔，枢纽向东扬起，轴面倾向南。为不对称的复式向斜。向斜轴部最新地层为三叠系上统须家河组五段，翼部最老地层为三叠系中统巴东组。北翼岩层倾向SSESSW（153205），倾角515，平均10；南翼岩层倾向NW，倾角515，平均10。（2）胡家梁子背斜：为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区北部，红岩向斜轴线之南。从矿区东侧的箩筐岩起，向西经陈家田、胡家梁子、曾家榜，于瓦店子消失。背斜轴线近东西向，区内长度2.6km，该轴线与红岩向斜轴线近似平行。背斜轴部为三叠系上统须家河组五段地层，北翼岩层倾向NWWNW（255349），倾

20、角515，平均10；南翼岩层倾向SWSE（243157），倾角6。（3）胡家梁子向斜：为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区中南部，胡家梁子背斜轴线之南。从矿区东侧箩筐岩起，经核桃坪、周家屋场，于瓦店子消失。轴线较平直，近东西走向（9427），几乎与胡家梁子背斜相平行，区内出露长度2.6km。向斜轴部由三叠系上统须家河组地层组成。北翼岩层倾向SWSE（243157），倾角6；南翼岩层倾向NW（321350），倾角14，南北出露不宽，较紧凑。（4）殷家坪背斜：为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区中南部，胡家梁子向斜轴线之南。从矿区东侧的金字寨、二坪子，呈东西走向继续向西延伸，至殷家坪转向NWW（280

21、），经龙井村、团田湾出矿区。该向斜轴线走向SEENW（97277），微微弯曲横贯全区。向斜轴部由三叠系上统须家河组地层组成。北翼岩层倾向SWWNW（243348），倾角14；南翼岩层倾向SW（187240），倾角6。（5）杉树坪向斜：为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区南部，殷家坪背斜轴线之南。从矿区东侧地母庙梁子经木鱼包、杉树坪、张家湾继续向西延伸，横贯全区。轴线东西走向并略有弯曲。向斜轴部为三叠系上统须家河组。北翼岩层倾向187240，倾角6；南翼岩层倾向319357，倾角14。（6）F1逆断层：位于红岩向斜南翼次级褶曲杉树坪向斜南翼须家河组地层中，从矿区东侧起，经双堰茶坊，至铧场湾消失。区

22、内长度1.6km，断层走向NEE（84左右），断层倾向北，倾角60，地层断距20m左右，断层带挤压破碎，拖拉现象明显。为逆断层性质。对本矿主采K2、K3、K4煤层有破坏作用。总之，矿区地质构造主要为宽缓的一系列次级背向斜，F1断层北翼受次级构造影响倾向变化大，倾角514，南翼岩层倾向350，倾角1420，地质构造中等复杂。3.2煤层K2煤层赋存于三叠系上统须家河组二段下部，须家河组二段底部约45m，上距K3煤层约48m。煤层露头分布于矿井东北侧，露头线最低标高500m，最高标高900m。K2煤层结构简单，一般为单一煤层，无夹矸，仅局部地段有一薄层矸石（泥岩）。煤层一般厚度0.32m，全区可采，

23、相邻矿有老鹰岩煤矿开采，揭露厚度0.30m，属厚度较薄而较稳定的煤层。煤层直接顶板一般为数厘米至1.50m灰黑色泥岩，属伪顶，老顶为粉砂岩、细中粒长石石英砂岩。直接底板为厚度不等灰黑色泥岩，属伪底，其下为粉砂岩中粒砂岩，煤层与底板泥岩之间偶见有0.30m灰黑色粘土岩。K3煤层赋存于须家河组三段中下部，距离须家河组三段底部约8m，上距K4煤层约170m。煤层一般厚度0.30m。平均厚度0.25m。总体趋势煤层北厚南薄。K3属较稳定型煤层，大部可采的极薄煤层。煤层顶底板岩性主要为黑色砂质泥岩，伪顶常有0.050.10m黑色页岩含煤屑，直接顶为粉砂岩，老顶为中细粒砂岩。K4煤层赋存于须家河组五段底部

24、，距离须家河组五段底部约18m。煤层结构稳定，一般含夹矸一层，在F1断层北翼上分层煤厚0.30m，全区大部可采，下分层煤厚0.100.20m，部分可采，夹矸厚0.701.10m；在F1断层南翼上分层煤厚0.200.25m，全区大部可采，下分层煤厚0.080.10m，不可采，夹矸厚0.600.80m。矿界内煤层结构及煤层厚度均较稳定，夹矸厚度局部有增减变化。总体趋势煤层北厚南薄。煤层顶板为深灰色薄层泥岩，其上为黄灰色中厚层状粉砂岩。煤层底板为深灰色薄层泥岩与泥质粉砂质泥岩，其下为灰、黄灰色中厚层状长石石英砂岩。夹矸岩性为深灰黑色砂质泥岩。3.3煤质特征根据136地质队提交的重庆市巫山县巫山县莲花

25、煤业有限责任公司储量核实报告，对井田内所采煤层物理性质及宏观煤岩特性进行了描述。K2煤层为钢灰黑色，金刚光泽玻璃光泽，贝壳状断口或梯状断口，条痕为灰黑色。条纹结构，层状构造。主要由亮煤，其次为暗煤，少量镜煤，偶见丝炭，属半亮型煤岩类型。K3煤层为黑色，块状条痕深灰褐色，似金属光泽，参差状断口，内生裂隙发育，硬度较大。煤岩组分以暗煤为主，亮煤次之夹少量镜煤条带，宏观煤岩类型为半暗型。K4煤层为黑色，条痕深褐黑色，弱玻璃似金属光泽，硬度较大，断口平坦，偶有参差。沿内生裂隙较发育，有方解石细脉或薄膜充填。宏观煤岩类型为光亮型。煤岩组分以亮煤中条带为主，暗煤细条带次之。具条带状结构，层状构造。经201

26、0年8月现场取样，送重庆地质矿产研究院化验分析，煤层中各种元素的含量见表3-1。表3-1 煤质化验成果表煤层水份Mad(%)灰份Ad(%)挥发份Vd(%)固定碳Fcd（%）全硫St,d(%)发 热 量Qgr,v,d(MJ/kg)牌 号K21.8216.585.6477.780.3730.00WYK37.2028.187.5664.020.4824.09WYK412.976.4680.570.4630.96WY据上表得知，按国家煤炭质量分级标准(GB/T15224.2-2006)，本矿开采的K2煤层为中灰、特低硫、特高热值无烟煤；K3煤层为中灰、特低硫、中热值无烟煤；K4煤层为低灰、特低硫、高热

27、值无烟煤。3.4瓦斯、煤尘及煤层自燃倾向性1、矿井瓦斯等级根据重庆市经济委员会关于巫山县煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（渝经煤安2007127号文件），莲花煤厂2007年度矿井绝对瓦斯涌出量为0.36m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为8.36m3/t；根据重庆市经济委员会关于巫山县煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（渝经煤安2008125号文件），莲花煤厂2008年度矿井绝对瓦斯涌出量为0.46m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为6.62m3/t；根据重庆市煤炭工业管理局关于巫山县煤矿2009年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（渝煤监管20096号文件），莲花煤厂矿井2009年度

28、矿井绝对瓦斯涌出量为0.51m3/min，矿井相对瓦斯涌出量为8.16m3/t；三年均鉴定为低瓦斯矿井。表3-4-1 矿井近三年瓦斯等级鉴定情况 年度瓦斯量2007200820092010绝对量(m3/min)0.360.460.51其中抽采量（m3/min）000相对量(m3/t)8.366.628.162、采掘工作面瓦斯涌出量根据矿井的2009年度和2010年度的瓦斯检查日报表和测风报表，矿井各采煤工作面瓦斯浓度在0.09%至0.15%之间，煤巷掘进工作面回风瓦斯浓度在0.06%至0.12%之间。根据工作面的风量及产量计算，各煤层采煤工作面实测相对瓦斯涌出量2.01m3/t至3.54m3/

29、t，绝对瓦斯涌出量约0.15m3/min至0.25m3/min。3、实测瓦斯吸附常数、瓦斯压力和瓦斯含量计算本次现场采样送煤炭科学研究总院重庆研究院检测，取得K2、K3、K4煤层的瓦斯吸附常数；采用人工捣紧填料封孔法对矿井的K2、K3、K4煤层瓦斯压力进行了实测，根据实测瓦斯压力结果，计算出与其对应地点的瓦斯含量值。实测结果见表3-4-2。表3-4-2 矿井各煤层实测瓦斯参数表煤层测点标高（m）埋深（m）瓦斯压力(MPa)计算瓦斯含量（m3/t）a（m3/t）b(MPa-1)K21+542.1180.40.2405.2625.35251.38322+582.6340.60.3807.29K31

30、+645.4105.00.1723.2123.95321.29232+651.1195.50.2624.47K41+751.851.20.1193.1630.40051.13352+855.5180.50.2355.614、自燃发火性及煤尘爆炸性根据煤炭科学研究总院重庆研究院检验报告，矿井K2、K3、K4煤层的自燃发火倾向性为级，为不易自燃；煤尘无爆炸危险性。3.5水文地质特征矿区属亚热带湿润气候，具气温高，湿度大，雨量充沛，冬干、春旱、夏伏旱等特点。根据巫山县气象站资料，矿区年平均气温18.4，极端最低气温-6.9，极端最高气温43；年平均降雨量为1049.3mm，年最大降雨量1356mm，

31、年最小降雨量761.5mm，月最大降雨量445.9mm，月最小降雨量0mm，日最大降雨量141.4mm。年平均蒸发量1195mm，相对湿度66.6%。降雨量主要分布于59月，占全年的67%，枯水期分布于1、2、12月，降雨量仅占全年的4.3%。 矿区以东北风为主，次为北风，大风期主要集中于56月，平均风速1.43.0m/s，最大风速11.4m/s，极端最大风速20m/s。1、地表水矿区地处大巴山区，属中低山地形，冲沟较发育，切割较深，地形坡度较大，地表迳流好，大气降水很快汇入桥头溪。桥头溪是当地侵蚀基准面，位于福田镇，标高+400m，属常年性地表水。除桥头溪外，北部还有金银溪，南部有岩口子冲沟

32、和箩筐岩冲沟等，冲沟属间歇性冲沟；西侧有岩口子水库。大气降水后多以面流（坡流）集中于冲沟汇入桥头溪，对含水层补给不利。仅部分水沿砂岩裂隙下渗，补给地下水，各含水层的地下水以泉水形式进行排泄，补给溪沟。2、地下水根据实际观测，矿井水流量主要受大气降雨的制约，大气降水与地下水的关系十分密切，雨季水大，旱季水小。该区59月为雨季，11月次年3月为旱季。根据重庆市巫山县莲花煤业有限责任公司井下观测资料，枯季矿井涌水量25.3m3/d，雨季矿井涌水量64.6m3/d，地下水最大与最小流量之比一般为2.03.5倍。地下水的主要补给来源于大气降水、采空区水以及含水层砂岩裂隙水。3、含、隔水层矿区须家河组二段

33、、四段、六段主要为厚层状中粗粒砂岩，为富水性弱的砂岩裂隙含水层。须家河组砂岩裂隙含水层，出露范围广，在露头区接受大气降水补给，沿裂隙运移后在地势较低处或者冲沟河谷附近排出地表，其含水性弱，受裂隙发育程度控制，其含水性随深度增加而减弱。须家河组一、三、五段为泥岩、砂质泥岩、煤层（煤线），与巴东组第四段泥岩、钙质页岩为相对隔水层。其中K2煤层位于须家河组二段含水层中，该含水层对矿井直接充水有一定影响。K3、K4煤层分别位于须家河组三段、五段隔水层中，受含水层充水影响小。4、矿井充水因素分析矿井充水因素主要有：大气降水、地表水、含水层水、老空（窑）水、断层水。（1）大气降水：矿区地下水受大气降水补给

34、。大气降水大部分经冲沟排泄出矿区，少部分经裂隙渗入地下，形成地下水，是矿井充水的间接来源，对矿井充水影响不大。（1）地表水：矿区范围内无大的地表水体，矿区范围外西侧有一小型水库岩口子水库，设计容量37万m3，留有保安煤柱；矿区范围外西侧和东侧还各有一季节性冲沟，均对矿井充水无影响。（2）含水层水：K2煤层位于须家河组二段砂岩裂隙含水层中，须家河组二段砂岩裂隙含水层是矿井主要充水含水层。矿井充水受须家河组二段砂岩裂隙含水层水影响。（3）老空（窑）水：本矿K2、K4煤层平硐自排水或水泵抽水，尚未积聚老空（窑）水，矿井东侧的板壁岩煤矿（已关闭）积水情况不明，可能积聚有老空水，最大量预计为21243m

35、3，对本矿申请开采的K3煤层有一定影响。（4）断层水：矿区内F1断层为压性断裂，含水性差，井下揭露仅有滴水，本矿受断层水的影响小。综上所述，矿井主要充水水源是须家河组二段砂岩裂隙含水层水，有潜在的K3老空水的影响。矿井主要充水方式为砂岩裂隙滴水。（5）矿井涌水量预计跟据矿井实测并结合矿井水害防治报告，预计矿井K2煤层涌水量正常4.4m3/h，最大5.9m3/h；K3煤层涌水量正常2.3m3/h，最大2.8m3/h；K4煤层涌水量正常46.5m3/h，最大55.9m3/h；矿井总涌水量正常53.2m3/h，最大64.6m3/h。4 矿井构造4.1 矿区地质构造演化及分布特征矿区地处渝东北，本区大

36、地构造位置位于扬子准地台(1)-上扬子台拗(4)-川东南陷褶束(16)，在沙市隐伏断裂带以北，区内为一系列近东西向走向的褶皱群，主要有尖山文峰向斜、大木垭背斜、红岩向斜、龙池平背斜、梁平向斜（图4-1），该区是我国地台盖层褶皱最典型的地区。古生代时期，该区属碳酸盐台坪环境，造陆运动使其迭有升降。进入中生代以后，扬子准地台受太平洋古板块俯冲影响，在盖层内的软弱岩层中首先发生顺层滑脱（a）；后来继续受到来自南东方向的挤压，在盖层内产生一系列北西逆冲断层，如华莹山断裂和齐耀山断裂等）。它们各自贯通后呈阶梯状，分别由滑动的断坪和切层的断坡组成。当外来席体由下部滑脱面向上位移到断坡，并爬升到更高一层滑脱

37、面时，因牵引等原因形成若干初始背斜（b）； 随着岩层在断坡附近不断发生重叠，背斜进一步扩展，这样就形成大型平底向斜与紧密背斜相间的隔挡式褶皱（c）；随着太平洋古板块进一步向北西方向俯冲，背斜逐渐变宽，向斜逐渐变窄，最终演化为目前的城垛状褶皱（d）（如图4-2所示）。据地层系统不整合面的分析，台褶带中的褶皱运动始于印支期，但本期印支运动主要使地台发生升降，对本区褶皱构造影响微弱；燕山期，本区遭受了较强的褶皱运动，形成了隔挡式褶皱；喜马拉雅期，本区遭受第图4-2 区域地质剖面示意图 (1:20万)二次褶皱运动，使早期形成的隔挡式褶皱扩展为目前的城垛状褶皱。因此，就整个台褶带内，本区经历了两次褶皱运

38、动，构造带随时间的演化规律是：早期隔挡式褶皱，中期城垛状褶皱，晚期隔槽式褶皱。4.2 矿井地质构造及分布特征莲花煤厂的主要构造为红岩向斜。该向斜为一复式向斜，其翼部发育着多个次级褶曲。受主要构造控制，次级褶曲轴线大致与主构造线方向一致，地层走向与构造线方向大致相同，为一不对称向斜。红岩向斜从东至西横贯全区，从双桥经丁家湾、岩口子，经五龙乡政府、大湾、五龙山延至奉节县境，向斜轴线总的走向280100，丁家湾附近向东，该向斜轴向NEE75延伸，向西，该向斜轴向NWW285延伸，区内微弯，呈一明显向南突出的弧形。红岩向斜及其南翼次级褶曲对本矿区主采煤层都有影响，使煤层底板波状起伏，影响采区布置。本矿

39、区以宽缓褶曲为主，由北往南有：红岩向斜，在红岩向斜南翼次级褶曲依次有：胡家梁子背斜、胡家梁子向斜、殷家坪背斜、杉树坪向斜，与杉树坪向斜南翼紧邻有F1逆断层（见图4-3井田平面示意图）。现分述如下：1、褶曲（1）红岩向斜，区域上一级褶曲，是本区的主要构造。位于矿区北部，从东至西横贯全区。向斜轴部平缓而开阔，枢纽向东扬起，轴面倾向南。为不对称的复式向斜。向斜轴部最新地层为三叠系上统须家河组五段，翼部最老地层为三叠系中统巴东组。北翼岩层倾向SSESSW（153205），倾角515，平均10；南翼岩层倾向NW，倾角515，平均10。（2）胡家梁子背斜，为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区北部，红岩向斜轴

40、线之南。从矿区东侧的箩筐岩起，向西经陈家田、胡家梁子、曾家榜，于瓦店子消失。背斜轴线近东西向，区内长度2.6km，该轴线与红岩向斜轴线近似平行。背斜轴部为三叠系上统须家河组五段地层，北翼岩层倾向NWWNW（255349），倾角515，平均10；南翼岩层倾向SWSE（243157），倾角6。（3）胡家梁子向斜，为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区中南部，胡家梁子背斜轴线之南。从矿区东侧箩筐岩起，经核桃坪、周家屋场，于瓦店子消失。轴线较平直，近东西走向（9427），几乎与胡家梁子背斜相平行，区内出露长度2.6km。向斜轴部由三叠系上统须家河组地层组成。北翼岩层倾向SWSE（243157），倾角6；南

41、翼岩层倾向NW（321350），倾角14，南北出露不宽，较紧凑。（4）殷家坪背斜，为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区中南部，胡家梁子向斜轴线之南。从矿区东侧的金字寨、二坪子，呈东西走向继续向西延伸，至殷家坪转向NWW（280），经龙井村、团田湾出矿区。该向斜轴线走向SEENW（97277），微微弯曲横贯全区。向斜轴部由三叠系上统须家河组地层组成。北翼岩层倾向SWWNW（243348），倾角14；南翼岩层倾向SW（187240），倾角6。（5）杉树坪向斜，为红岩向斜南翼的次级褶曲。位于矿区南部，殷家坪背斜轴线之南。从矿区东侧地母庙梁子经木鱼包、杉树坪、张家湾继续向西延伸，横贯全区。轴线东西走向并

42、略有弯曲。向斜轴部为三叠系上统须家河组。北翼岩层倾向187240，倾角6；南翼岩层倾向319357，倾角14。2、断层（1）F1逆断层，位于红岩向斜南翼次级褶曲杉树坪向斜南翼须家河组地层中，从矿区东侧起，经双堰茶坊，至铧场湾消失。区内长度1.6km，断层走向NEE（84左右），断层倾向北，倾角60，地层断距20m左右，断层带挤压破碎，拖拉现象明显。为逆断层性质。对本矿主采K2、K3、K4煤层有破坏作用。（2）F2逆断层，位于红岩向斜北翼须家河组地层中。东起锅厂，大致东西向，经狮子包、香树湾，于楠树坪消失。断层走向94274，长1.3km，呈弯曲状展布。断层面倾向南，倾角4050断层迹象明显。地

43、层断距2030m，为逆断层。该断层在采空区范围，对深部煤层无影响。总之，矿区地质构造主要为宽缓的一系列次级背向斜，F1断层北翼受次级构造影响倾向变化大，倾角514，南翼岩层倾向350，倾角1420，矿区发育有F1、F2断层，岩土界面倾角1015，结构面对斜坡稳定性影响小，地质构造中等复杂(图4-4)。图4-3 井田平面示意图图4-4 地质剖面示意图4.3 构造煤发育情况及分布特征矿区位于红岩向斜轴部，地层倾角一般为倾角515，平均10。煤层呈中细条带结构、层状构造，硬度、比重、脆度较大，未见各煤层发生明显的成分、结构和构造的变化，井田内构造煤不发育。5 矿井瓦斯地质规律5.1 构造对瓦斯赋存的

44、影响煤储层的生成条件和保存条件控制了煤层瓦斯含量的大小，而煤储层保存条件对瓦斯含量的控制更为重要。瓦斯的生成贯穿于煤化作用的整个过程，而不同地质时代发生的地层隆起、剥蚀、凹陷、沉积或者岩浆活动，很大程度影响了煤化作用过程和瓦斯生成，也控制了瓦斯的保存或逸散。莲花煤矿含煤地层沉积之后，经历了燕山和喜马拉雅2次主要构造运动， 不同构造演化阶段构造控制了煤层中瓦斯的运移、保存，并决定了煤层如今的瓦斯含量。（1）燕山期：由于东部太平洋板块的强烈俯冲，上扬子台坳在此期开始隆起，构造挤压应力场主方向为SESSE，形成一系列NE方向的隔挡式背斜，而断裂构造不发育，对瓦斯的释放作用较小，对早期产出的气体具有封

45、闭作用；此期产气达到鼎盛，且总体上构造对瓦斯具有保存作用。（2）喜马拉雅期：先期形成的一系列NE方向的隔挡式背斜受到南西方向强烈俯冲，该区逐渐形成一系列EW方向宽缓的城垛状褶皱。随着背斜不断隆起，向斜逐渐缩闭，受向斜凹陷的影响，瓦斯沿着煤层向高处的背斜运移，造成向斜转折端周围一定范围内瓦斯得到了疏散。莲花煤厂的主要构造为红岩向斜。该向斜为一复式向斜，其翼部发育着多个次级褶曲。因矿区北、东侧煤层裸露地表或浅埋，瓦斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透，导致煤层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低，矿区南端距离转折端越近，瓦斯含量下降越大，相反越小，说明向斜转折端不利于瓦斯保存。总体上看，瓦斯赋存量是随埋深增大而

46、增大，煤层赋存由浅入深，浅部瓦斯易于释放，深部煤层瓦斯不易排放，瓦斯含量越高，瓦斯压力越大。 5.2 顶底板岩性对瓦斯赋存的影响煤层顶底板岩性对瓦斯赋存的影响，取决于它的隔气和透气性能。当煤层顶底岩性为致密完整的岩石时，煤层中的瓦斯容易被保存下来，瓦斯压力较高、瓦斯含量较大，而且煤与瓦斯突出危险程度增大；而顶底板为砂岩的区域，瓦斯封存条件较差，裂隙发育，瓦斯压力相对较小，瓦斯含量相对较低，煤与瓦斯突出的危险程度较小。煤层围岩的隔气性和透气性能直接影响到瓦斯的保存条件。K2煤层赋存于三叠系上统须家河组二段下部，须家河组二段底部约45m，上距K3煤层约48m。K2煤层结构简单，一般为单一煤层，无夹

47、矸，仅局部地段有一薄层矸石（泥岩），煤层一般厚度0.32m，全区可采。煤层直接顶板一般为数厘米至1.50m灰黑色泥岩，属伪顶，老顶为粉砂岩、细中粒长石石英砂岩。直接底板为厚度不等灰黑色泥岩，属伪底，其下为粉砂岩中粒砂岩，煤层与底板泥岩之间偶见有0.30m灰黑色粘土岩。K3煤层赋存于须家河组三段中下部，距离须家河组三段底部约8m，上距K4煤层约170m。K3属较稳定型煤层，大部可采的极薄煤层。煤层顶底板岩性主要为黑色砂质泥岩，伪顶常有0.050.10m黑色页岩含煤屑，直接顶为粉砂岩，老顶为中细粒砂岩。K4煤层赋存于须家河组五段底部，距离须家河组五段底部约18m，矿界内煤层结构及煤层厚度均较稳定，

48、煤层顶板为深灰色薄层泥岩，其上为黄灰色中厚层状粉砂岩，煤层底板为深灰色薄层泥岩与泥质粉砂质泥岩，其下为灰、黄灰色中厚层状长石石英砂岩，夹矸岩性为深灰黑色砂质泥岩。K2、K3、K4煤层顶底板以砂岩为主的孔隙率较低、透气性较差的岩层，顶底板岩层封闭性能一般。这种沉积环境对煤层的瓦斯生成、储存一般。5.3 煤层埋深及上覆岩层对瓦斯赋存的影响在影响煤层瓦斯含量的众多地质因素中，煤层上覆岩体的厚度对瓦斯保存和逸散起着直接的作用，煤层埋深被认为是最具普遍性的因素之一。瓦斯的逸散以扩散方式为主，空间两点之间的浓度差是其扩散的主要动力。在其他初始条件相似情况下，煤层上覆厚度越大，达到中值浓度或者扩散终止所需要

49、的时间就越长。煤层本身为一种高度致密的低渗透性岩层，上部分层和下部分层对中部分层有强烈封盖作用，煤层厚度越大，中部分层中瓦斯向顶底板扩散的路径就越长，扩散阻力就越大，对瓦斯的保存越有利。根据地质资料和实测的瓦斯含量、瓦斯压力点分析，在井田范围内煤层瓦斯含量、瓦斯压力与煤层埋深关系密切，瓦斯含量、瓦斯压力、矿井瓦斯涌出量随着埋深的增加而增大，煤层埋深的增加不仅会使地应力增加，也会使煤层和围岩的透气性降低，同时瓦斯向地面的运移距离增加，两者都有利于瓦斯的保存，而不利于瓦斯的逸散。莲花煤厂地处红岩向斜轴部，受向斜凹陷的影响，靠矿区北、东侧煤层裸露地表或浅埋，瓦斯容易逸散，并且空气也向煤层渗透，导致煤

50、层中的瓦斯含量小，甲烷浓度低。沿向斜轴部向南，随着煤的埋藏深度增加，地压增加，封闭条件相对变好，煤的甲烷吸附能力变强，游离瓦斯向吸附瓦斯转化，使大量气体保存下来。根据本次采用人工捣紧填料封孔法对矿井K2、K3、K4煤层的瓦斯含量和瓦斯压力的实测资料，矿井K2煤层瓦斯随深度每增加100米瓦斯含量则增加1.27m3/T，瓦斯压力则增加0.087 MPa；矿井K3煤层瓦斯随深度每增加100米瓦斯含量则增加1.40m3/T，瓦斯压力则增加0.099 MPa；矿井K4煤层瓦斯随深度每增加100米瓦斯含量则增加1.89m3/T，瓦斯压力则增加0.090 MPa；所以，在瓦斯风氧化带以下，瓦斯含量、涌出量及

51、瓦斯压力主要随煤层埋藏深度增加而变大。5.4 岩溶陷落柱对瓦斯赋存的影响井田内及附近未发现岩溶陷落柱。5.5 瓦斯含量分布及预测5.5.1 瓦斯分布规律通过以上分析， K2、K3、K4煤层埋藏深度与上覆地层有效厚度对瓦斯含量和瓦斯压力影响较大，井田内地质构造和煤层顶底板岩性与瓦斯分布规律不明显。本次采用人工捣紧填料封孔法，对不同埋深点的瓦斯压力进行了测量，结果见表5-1。在此基础上对矿井瓦斯压力和瓦斯含量进行了预测。5.5.2 瓦斯压力预测1、瓦斯压力梯度计算根据实测的两个水平工作面的瓦斯压力，按下式计算矿井瓦斯压力梯度。a（P2P1）/（H2H1）式中：a瓦斯压力随开采深度的变化梯度，MPa

52、m。H1一测点的埋深，m；H2二测点的埋深，m；P1一测点的瓦斯压力，MPa；P2二测点的瓦斯压力，MPa。表5-1 煤层瓦斯压力实测与梯度计算表煤层测点标高（m）埋深（m）瓦斯压力(MPa)压力梯度(MPa /100 m)K21+540.0180.40.2400.0872+582.6340.60.380K31+645.4105.00.1720.0992+651.1195.50.262K41+751.851.20.1190.0902+855.5180.50.2352、瓦斯压力预测根据前述瓦斯压力梯度按下式预测矿井瓦斯压力：P=P1+a(H-H1) 式中 P-在深度H处的瓦斯压力，MPa； P1

53、- H1深度的实测瓦斯压力，MPa; H1-实测点的深度； H-煤层距地表的垂直深度，m； a-瓦斯压力梯度，MPa/m。井田内K3煤层埋深最大约440m，由上式计算公式可知，煤层瓦斯压力最大为0.467MPa。5.5.3 瓦斯含量预测1、实测点的瓦斯含量实测点的瓦斯含量根据实测的瓦斯压力和a、b常数按下式计算：式中：W煤层瓦斯含量，m3/t；a、b吸附常数，通过实验测试获得；P煤层绝对瓦斯压力，MPa，见表3-4-2、表5-1；Ad煤的灰分，%，由检测报告获得；Mad煤的水分，%，由检测报告获得；煤的空隙率，由检测报告获得；煤的容重，t/m3，由检测报告获得。2、矿井瓦斯含量梯度计算根据实测的两个水平的瓦斯含量，按下式计算矿井瓦斯含量梯度：a（W2W1）/（H2H1）式中：a瓦斯含量随开采深度的变化梯度，(m3t-1)m。H1一水平的埋深，m。H2二水平的埋深，m。W1一水平